ЗВУКОВАЯ ОБУЧАЮЩЕ-ИГРОВАЯ СИСТЕМА С КОМПЬЮТЕРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (ВАРИАНТЫ)

ЗВУКОВАЯ ОБУЧАЮЩЕ-ИГРОВАЯ СИСТЕМА С КОМПЬЮТЕРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (ВАРИАНТЫ)
Полезная модель относится к управляемым с использованием радиотехнических средств и программного управления игрушечным устройствам. Эти устройства предназначены для ролевых и развивающих игр детей разного возраста, познания ребенком окружающего мира, изучения иностранных языков, проведения тестирования, и т.п. Возможно использование предлагаемых устройств при проведении различного рода праздников. Устройство может также использоваться, как автоответчик, электронный календарь, мобильная справочная система, обучающая система.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система управления подвижной игрушкой, включающая компьютер, приемопередающее устройство с антенной, соединенное кабелем с компьютером, пульт управления системой, игрушку, включающую антенну, динамик, микрофон, электромоторы для осуществления механического передвижения игрушки в целом или ее частей, лампы световой сигнализации, датчики внешней обстановки (внешнего сигнала): контакта, температуры, светочувствительный датчик и другие (РСТ, заявка № WO 99/10065, А631-133/00, опубл. 04.03.1999).
Такая система позволяет управлять движением игрушки (объекта), имитировать разговор с ней, получать информацию через полудуплексный канал радиосвязи о выполнении команд с компьютера.
Недостатком известной системы управления подвижной игрушкой является то, что пользователь обязательно должен находиться на близком расстоянии от компьютера, быть привязанным к нему, что снижает функциональные игровые возможности известной системы.
Технический результат данной полезной модели заключается в расширении функциональных игровых возможностей системы управления игрушкой путем повышения мобильности пульта управления (путем обеспечения возможности перемещения пульта управления на отдаленное
00-2
МПК: А63Н 33/00
от компьютера расстояние).
Указанный технический результат для первого варианта исполнения достигается тем, что в звуковой обучающе-игровой системе с компьютерным управлением, включающей компьютер, базовый модуль приемо-передатчика с антенной, соединенный кабелем с компьютером, пульты управления системой, выполненные как в виде клавиатуры и мыши, так и в виде специализированных ИК - дистанционных пультов, объект в виде игрушки, включающей модуль для обеспечения обмена информацией по радиоканалу между игрушкой и компьютером, модуль для приема команд с ИК пульта, центральный модуль управления игрушкой, выполненный с функцией адресации полученных сигналов исполнительным узлам игрушки, антенну, цифровой звуковой модуль, соединенный с динамиком, датчики внешней обстановки, модуль периферийных устройств, соединенный со звуковым модулем л с датчиками внешней обстановки через соответствующие согласующие модули, игрушка дополнительно выполнена с инфракрасным каналом обмена информацией между ней и специализированными дистанционными ИК пультами.
Указанный технический результат для второго варианта исполнения достигается тем, что в звуковой обучающе-игровой системе с компьютерным управлением, включающей компьютер (или несколько объединенных в локальную сеть компьютеров), базовый модуль приемопередатчика с антенной, соединенный кабелем с компьютером, пульты управления системой выполненные как в виде клавиатуры и мыши, так и в виде специализированных ИК пультов, объект в виде игрушки, включающей модуль для обеспечения обмена информацией по радиоканалу между игрушкой и компьютером, модуль для приема команд с ИК пульта, центральный модуль управления игрушкой, выполненный с функцией адресации полученных сигналов исполнительным узлам игрушки, антенну, звуковой модуль, соединенный с динамиком, датчики внешней обстановки, модуль периферийных устройств, соединенный с датчиками внешней обстановки через соответствующие согласующие модули, компьютер выполнен с аналоговым приемопередатчиком звуковой информации, а звуковой модуль игрушки выполнен в виде аналогового приемопередатчика
звуковой информации, при этом игрушка дополнительно выполнена с инфракрасным каналом обмена информацией между ней и дистанционными ИК пультами, включающим приемно-передающее устройство инфракрасного сигнала, соединенное с центральным модулем управления.
При этом для обоих вариантов исполнения в системе в качестве датчиков внешней обстановки использованы датчики замыкания (контакта).
При этом для обоих вариантов исполнения объект в виде игрушки может быть дополнительно снабжен электромоторами и лампами световой сигнализации, связанными с модулем периферийных устройств
Указанные признаки являются для каждого из объектов
существенными и взаимосвязанными с образованием совокупности
признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель иллюстрируется конкретными
примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но
наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого
технического результата.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется следующими рисунками:
на фиг. 1 - представлена блок схема первого варианта исполнения звуковой обучающе-игровой системы с компьютерным управлением игрушки;
на фиг. 2 - представлена блок схема второго варианта исполнения звуковой обучающе-игровой системы с компьютерным управлением игрушки.
Согласно настоящей полезной модели по первому варианту исполнения звуковая обучающе-игровая система с компьютерным управлением озвученной игрушки включает компьютер, базовый модуль приемопередатчика с антенной, соединенный кабелем с компьютером, пульты управления системой выполненные как в виде клавиатуры и мыши, так и в виде специализированных ИК пультов, объект в виде игрушки, включающей модуль для обеспечения обмена информацией по радиоканалу между игрушкой и компьютером, модуль для приема команд с ИК пульта.
центральный модуль управления игрушкой, выполненный с функцией адресации полученных сигналов исполнительным узлам игрушки, антенну, цифровой звуковой модуль, соединенный с динамиком, датчики внешней обстановки, модуль периферийных устройств, соединенный с цифровым звуковым модулем, с датчиками внешней обстановки через соответствующие согласующие модули.
При этом игрушка дополнительно выполнена с инфракрасным каналом обмена информацией между ней и дистанционными ИК пультами, включающим приемно-передающее устройство инфракрасного сигнала, соединенное с центральным модулем управления.
Объект в виде игрушки может быть дополнительно снабжен электромоторами и лампами световой сигнализации, связанными с модулем периферийных устройств.
В качестве датчиков внешней обстановки содержит датчики замыкания (контакта).
Ниже приводится пример конкретного исполнения системы по первому варианту исполнения с цифровой версией способа передачи звуковой информации на объект.
На фиг.1 приведено схематическое изображение предлагаемой системы компьютерного управления подвижной игрушкой, где: 1 компьютер, 2 - базовый модуль приемопередатчика, подключенный кабелем к компьютеру, 3, 4 - один или несколько дистанционных пультов управления системой по инфракрасному каналу, 5 - модуль для обеспечения обмена информацией по радиоканалу игрушки (объектом) с компьютером, 6 модуль для приема команд с пульта управления системой по ИК каналу, 7 центральный модуль управления объектом, 8 - модуль периферийных устройств, 9 - цифровой звуковой модуль, 10 - согласующие модули для управления моторами и сигнальными лампами, 11 - согласующие модули для датчиков, 12 - динамик, 13 - электромоторы и лампы световой сигнализации, 14 - датчики замыкания.
Предлагаемая система компьютерного управления подвижной игрушкой (фиг.1) содержит компьютер с установленными на нем Windows 95 или выше и специализированное программное обеспечение, базовый
модуль приемопередатчика 2, подключенный кабелем к одному из СОМ портов ПК, один или несколько дистанционных пультов 3,4 для управления системой по инфракрасному каналу, игрушку, включающую модуль 5 для обеспечения обмена информацией по радиоканалу между игрушкой и ПК, модуль 6 для приема команд (сигналов) с пультов 3,4 управления системой по инфракрасному каналу, центральный модуль 7 управления игрушкой (объектом), модуль 8 периферийных устройств, соединенный с цифровым звуковым модулем 9, к которому подключен динамик 12, с электромоторами и лампами световой сигнализации 13 через согласующие модули 10 для управления моторами и сигнальными лампами, с датчиками внешних сигналов 14 через согласующие модули 11 для датчиков.
В качестве датчиков внешней обстановки система содержит датчики замыкания.
Предлагаемая система работает следующим образом.
Функционирует система под управлением программного обеспечения (ПО), инсталлированного на ПК I.
Весь обмен информацией между ПО и игрушкой производится через базовый модуль приемопередатчика 2, связанного по радиоканалу с модулем 5.
Передачу звуковых сообщений с ПК на объект производят следующим образом:
Звуковой поток с ПК 1 через последовательный порт передают на модуль приемопередатчика 2, где его преобразуют в пакеты звуковых данных в формате передачи данных по радиоканалу и передают по радиоканалу на модуль 5 обмена информацией по радиоканалу.
В модуле 5 обмена информацией по радиоканалу сигнал с радиоканала фильтруют, декодируют, формируют в пакеты, системную часть пакетов проверяют на истинность. Затем пакеты звуковых данных перекодируют во внутренний формат обмена данными объекта и транслируют на центральный модуль 7 управления объектом.
Центральный модуль 7 управления объектом транслирует звуковые пакеты на модуль 8 периферийных устройств, который преобразует их в цифровой звуковой поток и передает цифровому звуковому модулю 9.
Цифровой звуковой модуль 9 производит восстановление аналогового сигнала из цифрового потока и воспроизводит его посредством динамика 12.
Передачу с ПК на объект команд для управления моторами и иными исполнительными элементами производят следующим образом:
Команды, сформированные на ПК 1 в пакеты, поступают на модуль приемопередатчика 2, где их проверяют на истинность, перекодируют в формат передачи данных по радиоканалу, и передают посредством радиосвязи на модуль 5 обмена информацией по радиоканалу.
В модуле 5 обмена информацией по радиоканалу сигнал с радиоканала фильтруют, декодируют и формируют в пакеты, которые проверяют на истинность, перекодируют во внутренний формат обмена данными объекта и передают на центральный модуль 7 управления объектом.
Центральный модуль 7 управления объектом производит обработку пришедших команд и передает команды модулю периферийных устройств 8, который осуществляет управление согласующими модулями 10, посредством чего производят управление моторами и лампами световой сигнализации 13.
Передача на ПК 1 незвуковых данных (подтверждений приема команд, данных с датчиков 14 и дистанционных ИК пультов 3,4) происходит после приема данных центральным модулем 7 объекта (в случае необходимости передачи данных датчиков), или формирования их самим модулем 7 (в случае необходимости передачи подтверждения команды или передачи иных данных) по следующей схеме:
Данные формируют центральным модулем 7 управления объектом в пакеты в формате передачи данных объекта и передают на модуль 5 обмена информацией по радиоканалу.
В модуле 5 обмена информацией по радиоканалу пакеты во внутреннем формате обмена объекта транслируют в формат передачи данных по радиоканалу, и передают посредством радиосвязи на базовый модуль приемопередатчика 2.
данных, их проверку на истинность. После чего подтверждение кодируется в формат обмена с ПК 1 и через последовательный порт передается на ПК 1.
Передачу с объекта на ПК значений датчиков производят следующим образом:
Данные с датчиков 14 через согласующие модули 11 поступают на модуль 8 периферийных устройств, который формирует пакеты данных в формате обмена объекта и передает их на центральный модуль 7 управления объектом.
Далее данные на ПК передаются по схеме передачи незвуковых данных (см. выше).
Передачу команд с дистанционных пультов 3, 4 на ПК 1 производят по следующей схеме:
Дистанционный пульт формирует пакеты в формате передачи данных дистанционного пульта. Далее эти пакеты передают на базовый модуль приемопередатчика 6.
Модуль 6 приема команд с дистанционных ИК пультов осуществляет прием сигнала, его фильтрацию, декодирование, формирование пакетов данных, их проверку на истинность. После чего данные дистанционного пульта кодируются в пакеты в формате обмена объекта и передаются на центральный модуль 7 управления объекта.
Далее данные на ПК передаются по схеме передачи незвуковых данных (см. выше).
Согласно настоящей полезной модели звуковая обучающе-игровая система с компьютерным управлением подвижной озвученной игрушкой с аналоговой версией передачи звуковых сигналов включает компьютер (или насколько компьютеров, объединенных в локальную сеть), базовый модуль приемопередатчика с антенной, соединенный кабелем с компьютером, пульты управления системой выполненные как в виде клавиатуры и мыши, так и в виде специализированных ИК и пультов, игрушку (или несколько игрушек), включающую модуль для обеспечения обмена информацией по радиоканалу игрушки с компьютером, модуль для приема команд с ИК пультов, центральный модуль управления игрушкой, выполненный с функцией адресации полученных сигналов исполнительным узлам игрушки.
антенну, звуковой модуль, соединенный с динамиком, датчики внешней обстановки, модуль периферийных устройств, соединенный с датчиками внешней обстановки через соответствующие согласующие модули. При этом компьютер выполнен с аналоговым приемопередатчиком звуковой информации, а звуковой модуль игрушки выполнен в виде аналогового приемопередатчика звуковой информации, игрушка дополнительно выполнена с инфракрасным каналом обмена информацией между ней и компьютером, включающим приемное устройство инфракрасного сигнала, соединенное с центральным модулем управления.
Для этого варианта, также как и для предыдущего, в качестве датчиков внешней обстановки использованы датчики замыкания, а объект в виде игрушки может быть дополнительно снабжен электромоторами и лампами световой сигнализации, связанными с модулем периферийных устройств.
Ниже приводится конкретный пример исполнения этого варианта исполнения.
В данной системе (фиг. 2) используется один ПК или несколько ПК 1, объединенные в локальную сеть с установленным на них ПО Windows 95 или выше и специализированным программным обеспечением. Система включает базовый модуль приемопередатчика 2, подключенный кабелем к одному из СОМ портов ПК, аналоговые передатчики 3 звуковой информации, подключаемые к соответствующим разъемам звуковых карт ПК. В случае использования нескольких локально объединенных в сеть ПК каждый из этих передатчиков 3 работает на своей несущей частите. Кроме того, система содержит дистанционный пульт (или несколько дистанционных пультов) 4,5 управления системой по инфракрасному (ИК) каналу. В каждой игрушке располагаются аналоговые приемники звуковой информации 6, каждый из которых настроен на частоту, соответствующую несущей частоте одного из подключенных к ПК передатчиков 3, динамик 7 для воспроизведения звука, модуль 8 для обеспечения обмена информацией по радиоканалу между игрушкой (объектом) и компьютером, модуль 9 для приема команд с дистанционного ИК пульта управления системой, центральный модуль 10 управления объектом, модуль 11 периферийных
устройств, согласующие модули 12 для управления моторами и сигнальными лампами, согласующие модули 13 для датчиков, электромоторы и лампы световой сигнализации 14, датчики замыкания 15.
Функционирует система под управлением программного обеспечения (ПО), инсталлированного на ПК (1).
Передача звуковой информации на каждый из объектов производится с соответствующего ему ПК (1) на динамик 7, расположенный на соответствующем объекте, через звуковую карту ПК, аналоговый передатчик 3, аналоговый приемник 6.
Обмен незвуковой информацией между ПК, объектами и дистанционными пультами производится тем же образом, что и в первом рассмотренном варианте исполнения системы.
Цифровая версия системы обладает следующим преимуществом: меньший уровень шумов при передаче звуковой информации. Преимущества аналоговой версии: в несколько раз меньшая стоимость, шире спектральный диапазон передаваемой звуковой информации и возможность использования в компьютерных классах (сетевая версия).
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как для ее реализации используется та же элементная база, что используется для изготовления компьютеров и радиотехнических устройств.