基于手机传感器的智能玩具及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于手机传感器的智能玩具及其控制方法，所述智能玩具包括控制模块、及与控制模块相连的机械驱动模块，控制模块处理并发送驱动信号，机械驱动模块根据驱动信号驱动智能玩具运动，所述智能玩具内嵌入安装有智能手机，智能手机中包括若干手机传感器，所述手机传感器与智能玩具中的控制模块相连，智能手机通过手机传感器获取传感器数据，控制模块接收所述传感器数据并转变为驱动信号后进行发送。本发明可以对儿童提供更安全健康、更丰富的交互功能；并充分利用了智能手机的硬件和软件功能，降低了玩具的生产成本，提高了玩具的功能扩展性。
【专利说明】基于手机传感器的智能玩具及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能玩具【技术领域】，特别是涉及一种基于手机传感器的智能玩具及其 控制方法。
【背景技术】
[0002] 智能手机自推出以来，其内置传感器逐渐增多，传感器所能实现的功能也日益多 样化，极大的满足了用户对智能手机功能的需求，从依赖于重力传感器的各种游戏，到依靠 距离传感器实现的通话灭屏，再到指南针功能下的电子罗盘等等，小小的一个智能手机以 各种传感器为依托实现了许多有趣的功能。
[0003] 智能手机功能强大，除了语音通讯、数据网络等基本功能，还包括了众多传感器、 以及海量的手机应用软件App，其中就包含大量的游戏App。这些游戏App非常吸引少年儿 童的注意力，但同时也有很多关于少年儿童过度使用智能手机而影响视力的报道。
[0004] 因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于手机传感器的智能玩具及其控制 方法。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明针对上述问题，提出了一种基于手机传感器的智能玩具及其控 制方法。本发明使用智能手机的各种传感器（重力加速度传感器、陀螺仪、麦克风）接受儿 童输入，并通过扬声器、震动等进行反馈。同时，在玩具上添加通信接口，接受手机的控制信 号，驱动玩具的其他功能，增加玩具趣味性。
[0006] 为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
[0007] -种基于手机传感器的智能玩具，所述智能玩具包括控制模块、及与控制模块相 连的机械驱动模块，控制模块处理并发送驱动信号，机械驱动模块根据驱动信号驱动智能 玩具运动，所述智能玩具内嵌入安装有智能手机，智能手机中包括若干手机传感器，所述手 机传感器与智能玩具中的控制模块相连，智能手机通过手机传感器获取传感器数据，控制 模块接收所述传感器数据并转变为驱动信号后进行发送。
[0008] 作为本发明的进一步改进，所述手机传感器包括重力加速度传感器、陀螺仪、麦克 风中的一种或多种。
[0009] 作为本发明的进一步改进，所述智能手机中包括第一通信接口，所述智能玩具中 包括第二通信接口，所述智能手机和智能玩具通过第一通信接口和第二通信接口进行通 ?目。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述第二通信接口和控制模块相连。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述第一通信接口和第二通信接口为有线通信接口或 无线通信接口。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述第一通信接口和第二通信接口为蓝牙通信接口、 红外通信接口、或GPRS通信接口。
[0013] 相应地，一种基于手机传感器的智能玩具的控制方法，所述控制方法包括：
[0014] S1、将智能手机嵌入安装在智能玩具中；
[0015] S2、用户对智能手机进行操作，手机传感器对用户操作进行识别，获取传感器数 据；
[0016] S3、智能手机对传感器数据进行处理，并将处理后的传感器数据发送给智能玩具 的控制模块；
[0017] S4、控制模块接收处理后的传感器数据，并转变为驱动信号发送至机械驱动模 块；
[0018] S5、机械驱动模块根据驱动信号驱动智能玩具运动。
[0019] 作为本发明的进一步改进，所述步骤S3具体为：
[0020] 智能手机对传感器数据进行处理，并将处理后的传感器数据通过蓝牙通信方式、 红外通信方式、或GPRS通信方式发送给智能玩具的控制模块。
[0021] 作为本发明的进一步改进，所述传感器数据包括重力加速度数据、角速度数据、声 音数据中的一种或多种。
[0022] 作为本发明的进一步改进，所述步骤S2还包括：
[0023] 智能手机对用户操作进行反馈，反馈方式包括扬声器反馈、或震动反馈。
[0024] 本发明具有以下有益效果：
[0025] 对儿童提供更安全健康、更丰富的交互功能；
[0026] 充分利用了智能手机的硬件和软件功能，降低了玩具的生产成本，提高了玩具的 功能扩展性。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1为本发明一【具体实施方式】中智能玩具的模块示意图；
[0029] 图2为本发明一【具体实施方式】中智能手机的控制流程图。
【具体实施方式】
[0030] 为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实 施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护 的范围。
[0031] 本发明将智能手机与传统玩具相结合，将智能手机嵌入玩具内部，遮挡智能手机 的屏幕，可避免儿童过度观看屏幕，使用智能手机的各种传感器（重力加速度传感器、陀螺 仪、麦克风等）接受用户输入，并通过扬声器、震动等进行反馈。同时，可以在玩具上添加通 信接口（如蓝牙、红外等），接受手机的控制信号，驱动玩具的其他功能。
[0032] 参图1所示，本发明一【具体实施方式】中的基于手机传感器的智能玩具，具体包括：
[0033] 控制模块10,控制模块处理并发送驱动信号；
[0034] 机械驱动模块20,与控制模块10相连，机械驱动模块根据驱动信号驱动智能玩具 运动；
[0035] 智能手机30,智能手机30嵌入安装在智能玩具内，安装完成后智能手机的屏幕被 遮挡住，智能手机中包括若干手机传感器31，手机传感器与智能玩具中的控制模块10相 连，智能手机通过手机传感器31获取传感器数据，控制模块接收传感器数据并转变为驱动 信号后进行发送。
[0036] 其中，控制模块和机械驱动模块和传统玩具完全相同，在此不再进行赘述。
[0037] 本发明中的智能手机包括但不限于Android系统智能手机、I0S系统智能手机等， 智能手机中的手机传感器包括但不限于重力加速度传感器、陀螺仪、麦克风等。
[0038] 重力加速度传感器就是重力传感器的意思，它能够感知到加速力的变化，加速力 就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化 都能被重力传感器转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够完成程序设计 好的功能，个别高端笔记本例如IBM高端系列也内置了重力传感器，在感知发生剧烈加速 度时（如开始跌落），立即保护硬盘，避免硬盘损害。
[0039] 陀螺仪是一种角运动检测装置，用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕 正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起 同样功能的也称陀螺仪。
[0040] 麦克风学名为传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。麦克风是由 声音的振动传到麦克风的振膜上，推动内部的磁铁形成变化的电流，这样变化的电流送到 后面的声音处理电路进行放大处理。
[0041] 进一步地，本实施方式中的智能手机30包括第一通信接口 301，智能玩具中包括 第二通信接口 302,第二通信接口 302与控制模块10相连，智能手机和智能玩具通过第一通 信接口 301和第二通信接口进行通信302。
[0042] 第一通信接口和第二通信接口为有线通信接口或无线通信接口，其可以通过有线 或无线的方式进行通信。无线通信时，第一通信接口和第二通信接口可以为蓝牙通信接口、 红外通信接口、或GPRS通信接口等；有线通信时，第一通信接口和第二通信接口可以为USB 接口等。
[0043] 参图2所示，本实施方式中智能玩具的控制方法，具体包括：
[0044] S1、将智能手机嵌入安装在智能玩具中；
[0045] S2、用户对智能手机进行操作，手机传感器对用户操作进行识别，获取传感器数 据，传感器数据包括重力加速度数据、角速度数据、声音数据；
[0046] S3、智能手机对传感器数据进行处理，并将处理后的传感器数据通过蓝牙通信方 式、红外通信方式、或GPRS通信方式等发送给智能玩具的控制模块；
[0047] S4、控制模块接收处理后的传感器数据，并转变为驱动信号发送至机械驱动模 块；
[0048] S5、机械驱动模块根据驱动信号驱动智能玩具运动。
[0049] 进一步地，步骤S2还包括：
[0050] 智能手机对用户操作进行反馈，反馈方式包括扬声器反馈、或震动反馈。
[0051] 本发明采用包含传感器的智能手机随时监测手机传感器信息，如加速度，方向等， 在智能玩具上安装通信接口，并与控制模块连接，控制模块用于处理传感器数据，将处理好 的传感器数据传输于机械驱动模块，机械动力模块连接玩具部位，驱动玩具运动，增加趣味 性。用户使用时，只需打开手机APP，嵌入玩具中，将手机通信接口和智能玩具上的接口对 接，同时还能遮挡手机屏幕，智能玩具就会根据APP来驱动自身运动。
[0052] 综上所述，本发明使用智能手机的各种传感器接受用户输入，并通过扬声器、震动 等进行反馈；同时，在玩具上添加通信接口，接受智能手机的控制信号，驱动玩具的其他功 能。
[0053] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0054] 对儿童提供更安全健康、更丰富的交互功能；
[0055] 充分利用了智能手机的硬件和软件功能，降低了玩具的生产成本，提高了玩具的 功能扩展性。
[0056] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0057] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1. 一种基于手机传感器的智能玩具，所述智能玩具包括控制模块、及与控制模块相连 的机械驱动模块，控制模块处理并发送驱动信号，机械驱动模块根据驱动信号驱动智能玩 具运动，其特征在于，所述智能玩具内嵌入安装有智能手机，智能手机中包括若干手机传感 器，所述手机传感器与智能玩具中的控制模块相连，智能手机通过手机传感器获取传感器 数据，控制模块接收所述传感器数据并转变为驱动信号后进行发送。
2. 根据权利要求1所述的智能玩具，其特征在于，所述手机传感器包括重力加速度传 感器、陀螺仪、麦克风中的一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的智能玩具，其特征在于，所述智能手机中包括第一通信接口， 所述智能玩具中包括第二通信接口，所述智能手机和智能玩具通过第一通信接口和第二通 信接口进行通信。
4. 根据权利要求3所述的智能玩具，其特征在于，所述第二通信接口和控制模块相连。
5. 根据权利要求3所述的智能玩具，其特征在于，所述第一通信接口和第二通信接口 为有线通信接口或无线通信接口。
6. 根据权利要求5所述的智能玩具，其特征在于，所述第一通信接口和第二通信接口 为蓝牙通信接口、红外通信接口、或GPRS通信接口。
7. -种基于手机传感器的智能玩具的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括： 51、 将智能手机嵌入安装在智能玩具中； 52、 用户对智能手机进行操作，手机传感器对用户操作进行识别，获取传感器数据； 53、 智能手机对传感器数据进行处理，并将处理后的传感器数据发送给智能玩具的控 制模块； 54、 控制模块接收处理后的传感器数据，并转变为驱动信号发送至机械驱动模块； 55、 机械驱动模块根据驱动信号驱动智能玩具运动。
8. 根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3具体为： 智能手机对传感器数据进行处理，并将处理后的传感器数据通过蓝牙通信方式、红外 通信方式、或GPRS通信方式发送给智能玩具的控制模块。
9. 根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述传感器数据包括重力加速度数 据、角速度数据、声音数据中的一种或多种。
10. 根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S2还包括： 智能手机对用户操作进行反馈，反馈方式包括扬声器反馈、或震动反馈。
【文档编号】A63F13/40GK104083867SQ201410318455
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】贾俊铖, 姚婷婷, 李云飞, 严建峰 申请人:苏州大学