Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2691909C1 - Talking doll - Google Patents

Talking doll Download PDF

Info

Publication number
RU2691909C1
RU2691909C1 RU2018124917A RU2018124917A RU2691909C1 RU 2691909 C1 RU2691909 C1 RU 2691909C1 RU 2018124917 A RU2018124917 A RU 2018124917A RU 2018124917 A RU2018124917 A RU 2018124917A RU 2691909 C1 RU2691909 C1 RU 2691909C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
doll
temperature
temperature sensor
microcontroller
heating element
Prior art date
Application number
RU2018124917A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Юхимович Каплан
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Высшая школа народных искусств (академия)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Высшая школа народных искусств (академия)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Высшая школа народных искусств (академия)"
Priority to RU2018124917A priority Critical patent/RU2691909C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2691909C1 publication Critical patent/RU2691909C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H3/00Dolls
    • A63H3/28Arrangements of sound-producing means in dolls; Means in dolls for producing sounds

Landscapes

  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: games.
SUBSTANCE: invention relates to meeting human vital needs, namely to production of dolls with electronic systems, allowing to communicate with a person recorded in memory of sound synthesizer or microcontroller with words and phrases. Disadvantage of all known technical solutions is absence of doll reaction to ambient temperature. Presence of such a reaction increases the attractiveness of the doll for a child. Set goal is achieved due to that in electronic circuit of doll containing microcontroller and connected to it sound radiator, additionally included are a heating element and a first temperature sensor, arranged together with the inner housing of the doll body, a second temperature sensor located outside the housing directly opposite the first temperature sensor, and a third temperature sensor – on the outer side of the doll body in a region remote from the first two temperature sensors, wherein all temperature sensors and the heating element are connected to the microcontroller.
EFFECT: doll reaction to ambient temperature.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а именно к производству кукол с электронными системами, позволяющими общаться с человеком записанными в памяти синтезатора звука или микроконтроллера словами и фразами.The invention relates to the field of satisfaction of vital human needs, namely the production of dolls with electronic systems that allow you to communicate with a person recorded in the memory of a sound synthesizer or microcontroller with words and phrases.

Например, кукла по патенту США 5795213, МПК А63Н 3/28, 18.08.1998 содержит электронную память, устройство для воспроизведения звука и электромеханический привод конечностей. В руках у куклы находится книга. При нажатии на кнопки управления кукла перелистывает страницы и читает выбранный ребенком литературный текст.For example, the doll according to US Pat. No. 5,795,213, IPC А63Н 3/28, 08/18/1998 contains an electronic memory, a device for reproducing sound and an electromechanical drive of limbs. In the hands of the doll is a book. When you click on the control buttons, the doll turns the pages and reads the child’s literary text.

Известны куклы, содержащие микроконтроллер с памятью, в которой записан набор речевых сообщений и динамик, обеспечивающий их произнесение; подобные куклы создают эффект общения с ребенком. Интерактивные куклы содержат микроконтроллеры, приемопередатчики инфракрасного излучения, микрофоны и динамики (патент США 6089942, МПК А63Н 29/10, 18.07.2000) и электромеханические элементы. Они обмениваются заранее записанными диалогами, при этом у них изменяются положения глазных яблок, двигаются губы. В соответствии с патентом США 8506343, МПК А63Н 30/00, 13.08.2013 дополнительно предусмотрена возможность перепрограммирования куклы от внешних устройств управления. Для исключения воздействия звуков динамика игрушки на ее же микрофон, в электронную схему, согласно патенту РФ 2218202, МПК А63Н 3/28, 10.12.2003, введены устройство задержки, управляемое от процессора и ключ, прерывающий цепь от микрофона к процессору. С целью пополнения словарного запаса куклы, ее, согласно патенту РФ 2209651, А63Н 3/28, 10.08.2003, дополняют приемниками телевизионного или радиоканала.Known dolls containing a microcontroller with a memory in which a set of voice messages and a speaker are recorded that ensures their pronunciation; these dolls create the effect of communicating with the child. Interactive dolls contain microcontrollers, infrared radiation transceivers, microphones and speakers (US patent 6089942, IPC А63Н 29/10, 07/18/2000) and electromechanical elements. They exchange pre-recorded dialogues, while they change the position of the eyeballs, move lips. In accordance with US patent 8506343, IPC А63Н 30/00, August 13, 2013, the possibility of reprogramming the doll from external control devices is additionally provided. To exclude the impact of the sound of the toy's dynamics on its microphone, the electronic device, according to the patent of the Russian Federation 2218202, IPC А63Н 3/28, 10.12.2003, introduced a delay device controlled from the processor and a key interrupting the circuit from the microphone to the processor. In order to replenish the vocabulary of the doll, it, according to the patent of the Russian Federation 2209651, А63Н 3/28, 10.08.2003, is supplemented with receivers of a television or radio channel.

Недостатком всех перечисленных выше решений является отсутствие реакции куклы на окружающую температуру. Наличие подобной реакции повышает занимательность куклы для ребенка.The disadvantage of all the above solutions is the lack of reaction of the doll to the surrounding temperature. The presence of such a reaction increases the interest of the doll for the child.

Наиболее близким по технической сущности к патентуемому решению является кукла, содержащая синтезатор речи (микроконтроллер), динамик и кнопки на различных частях тела (США 5376038, МПК А63Н 3/28, 27.12.1994). При нажатии на соответствующую кнопку кукла произносит название той части тела, на которой она установлена.The closest in technical essence to the patented solution is a doll containing a speech synthesizer (microcontroller), a speaker and buttons on different parts of the body (US 5376038, IPC А63Н 3/28, 12.27.1994). When you click on the corresponding button, the doll pronounces the name of the part of the body on which it is installed.

Целью изобретения является обеспечение реакции куклы на окружающую температуру.The aim of the invention is to ensure the reaction of the doll to the ambient temperature.

Поставленная цель достигается тем, что в электронной схеме куклы, содержащей микроконтроллер и связанный с ним излучатель звука, дополнительно введены нагревательный элемент и первый датчик температуры, расположенные вместе с внутренней стороны корпуса куклы, второй датчик температуры, расположенный снаружи корпуса прямо против первого датчика температуры и третий датчик температуры - с наружной стороны корпуса куклы в области, отдаленной от первых двух датчиков температуры, причем все датчики температуры и нагревательный элемент связаны с микроконтроллером.This goal is achieved by the fact that in the electronic circuit of the doll containing a microcontroller and a sound emitter associated with it, a heating element and a first temperature sensor are added, located along the inside of the doll body, a second temperature sensor located outside the body directly opposite the first temperature sensor and the third temperature sensor is on the outside of the doll body in an area remote from the first two temperature sensors, all of which are temperature sensors and a heating element are connected to the microcontroller.

На фигуре представлены голова и часть корпуса говорящей куклы, достаточные для пояснения патентуемого решения; остальные части тела куклы условно не показаны.The figure shows the head and part of the body of the talking doll, sufficient to explain the patented solution; the remaining parts of the body of the doll are conventionally not shown.

На спине куклы 1 с внутренней стороны расположены первый датчик температуры 2 и вместе с ним нагревательный элемент 3; напротив первого датчика температуры 2 расположен второй датчик температуры 4, а в некотором отдалении (определяемым отсутствием теплового поля нагревателя 3; практически это расстояние в 4-5 мм) установлен третий датчик температуры 5. В голове куклы расположен излучатель звука 6, однако он может быть расположен в любом другом удобном месте. Все перечисленные выше устройства соединены с микроконтроллером 7.On the back of the doll 1 on the inner side there is the first temperature sensor 2 and with it the heating element 3; opposite the first temperature sensor 2 is located the second temperature sensor 4, and at some distance (determined by the absence of the thermal field of the heater 3; practically this distance is 4-5 mm) the third temperature sensor 5 is installed. At the head of the doll there is a sound emitter 6, however it can be located in any other convenient place. All of the above devices are connected to the microcontroller 7.

Источник питания, кнопка включения питания, вход для перепрограммирования микроконтроллера и другие вспомогательные элементы на фигуре условно не показаны.The power source, power button, input for reprogramming the microcontroller and other auxiliary elements in the figure are conventionally not shown.

Для упрощения электронной схемы куклы желательно использовать микроконтроллер 7 с малым энергопотреблением и имеющим в своем составе:To simplify the electronic circuit of the doll, it is desirable to use a microcontroller 7 with low power consumption and having in its composition:

- АЦП с коммутатором для последовательного подключения к нему сигналов от трех датчиков температуры;- ADC with a switch for serial connection of signals from three temperature sensors to it;

- таймер для формирования сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) регулируемого нагрева нагревателя 3;- timer for generating pulse-width modulated (PWM) signals of controlled heating of the heater 3;

- энергонезависимую память для записи фраз, произносимых куклой;- non-volatile memory for recording phrases uttered by the doll;

- ЦАП для преобразования цифровой формы записанных фраз в аналоговый сигнал, подаваемый на излучатель звука 6.- D / A converter for converting the digital form of recorded phrases into an analog signal applied to the sound emitter 6.

Подобные микроконтроллеры выпускаются серийно, например, может быть использован микроконтроллер STM32L052C6T6. В качестве датчиков температуры могут быть применены платиновые термометры сопротивления фирмы Heraeus Sensor Technology типа LN 222 (размерами 2,3×2,1 мм) или в корпусе SMD 0805 артикул 33208569 (размерами 2,0×1,2 мм). Нагревательным элементом 3 может служить резистор для печатного монтажа SMD 0805 (размерами 2,0×1,2 мм).Such microcontrollers are commercially available, for example, the STM32L052C6T6 microcontroller can be used. Platinum resistance thermometers manufactured by Heraeus Sensor Technology type LN 222 (dimensions 2.3 × 2.1 mm) or in the SMD 0805 package article 33208569 (dimensions 2.0 × 1.2 mm) can be used as temperature sensors. The heating element 3 can be a SMD 0805 printed-circuit board resistor (2.0 × 1.2 mm in size).

Электронная схема куклы работает следующим образом. До начала эксплуатации в память микропроцессора заносят значения температур срабатывания программ функционирования датчиков, нагревателя и порядок воспроизведения записанных в память фраз. Для определенности, примем, что в память микроконтроллера занесены пороговые значения температур 13°С и 5°С и соответствующие им фразы (например: «Что-то стало холодно, хорошо бы одеть платье», «Ну и холод, нужно одеть пальто», «Стало тепло, давай снимем пальто», «Стало жарко, давай снимем платье»).The electronic circuit of the doll works as follows. Prior to operation, the microprocessor’s memory stores the temperatures of the response of the sensors, heaters and the playback order of the phrases recorded in the memory. For definiteness, let us assume that temperature thresholds of 13 ° C and 5 ° C and the corresponding phrases are entered in the memory of the microcontroller (for example: “Something became cold, it would be good to wear a dress”, “Well, cold, you need to wear a coat”, "It became warm, let's remove the coat", "It became hot, let's remove the dress").

В процессе игры с куклой, т.е. в рабочем режиме электронной схемы, измерительный сигнал с третьего датчика температуры 5 постоянно поступает на вход микроконтроллера 7 и, преобразованный в цифровой код, сравнивается с занесенными в память пороговыми значениями температур. Если температура выше пороговой (в нашем случае это 13°С), то кукла не произносит никаких фраз. При понижении окружающей температуры (и температуры корпуса куклы) ниже 13°С микроконтроллер 7 дает команду на воспроизведение соответствующей фразы через излучатель звука 6. Кукла начинает произносить фразу «Что-то стало холодно, хорошо бы одеть платье».In the process of playing with a doll, i.e. in the operating mode of the electronic circuit, the measurement signal from the third temperature sensor 5 is constantly fed to the input of the microcontroller 7 and, converted into a digital code, is compared with stored temperature threshold values. If the temperature is above the threshold (in our case it is 13 ° C), then the doll does not utter any phrases. When the ambient temperature (and the temperature of the doll's body) drops below 13 ° C, microcontroller 7 gives the command to play the corresponding phrase through the sound emitter 6. The doll starts saying the phrase “Something has become cold, it would be good to wear a dress”.

Одновременно микроконтроллер 7 включает подачу тока ШИМ на нагревательный элемент 3. Местный нагрев в области первого датчика температуры 2 ведет к повышению его температуры и он через микроконтроллер 7 регулирует ШИМ сигнал нагревателя 3 таким образом, чтобы она не превышала температуру третьего датчика 5 на 2°С. Подобным режимом обеспечивается минимальный расход мощности источника питания на нагрев.At the same time, the microcontroller 7 switches on the supply of the PWM current to the heating element 3. Local heating in the area of the first temperature sensor 2 leads to an increase in its temperature and through the microcontroller 7 it regulates the PWM signal of the heater 3 so that it does not exceed the temperature of the third sensor 5 by 2 ° С . This mode provides the minimum power consumption of the power source for heating.

На второй датчик температуры 4 действуют два тепловых процесса: за счет теплопередачи через корпус куклы температура датчика растет, а за счет теплообмена с окружающей средой - падает. В итоге второй датчик 4 приобретает температуру выше окружающей, но ниже первого датчика 2. Например, окружающая температура равна 12°С, температура первого датчика 2 установилась 14°С, температура второго датчика 4 (за счет теплопередачи в окружающую среду) равна 12,8°С. Кукла продолжает произносить фразу об одежде. Если на куклу одели платье, то теплоотдача во внешнюю среду уменьшается, температура второго датчика температуры 4 повышается, например, до 13,5°С (пороги задаются индивидуально в зависимости от конкретных параметров куклы), микроконтроллер прекращает подачу звуковой информации.Two thermal processes operate on the second temperature sensor 4: due to heat transfer through the doll body, the temperature of the sensor rises, and due to heat exchange with the environment - decreases. As a result, the second sensor 4 acquires a temperature above ambient, but lower than the first sensor 2. For example, the ambient temperature is 12 ° C, the temperature of the first sensor 2 is 14 ° C, the temperature of the second sensor 4 (due to heat transfer to the environment) is 12.8 ° s The doll continues to utter a phrase about clothes. If you put a dress on the doll, the heat transfer to the external environment decreases, the temperature of the second temperature sensor 4 rises, for example, to 13.5 ° C (the thresholds are set individually depending on the specific parameters of the doll), the microcontroller stops the flow of sound information.

Если куклу внести в теплое помещение, то третий датчик температуры 5 покажет превышение окружающей температуры выше 13°С, например, 15°С. Микроконтроллер даст команду на нагреватель повысить температуру первого датчика 2 до 17°С (процесс регулирования температуры продолжается), температура второго датчика 4 вырастет до 16,5°С. Включается воспроизведение фразы «Стало жарко, давай снимем платье». Если платье с куклы сняли, температура второго датчика 4 понизится (за счет роста теплообмена с окружающей средой) до 15,5°С, микроконтроллер прерывает звуковой сигнал и выключает нагреватель 3.If the doll is brought into a warm room, then the third temperature sensor 5 will show that the ambient temperature is above 13 ° C, for example, 15 ° C. The microcontroller will give a command to the heater to raise the temperature of the first sensor 2 to 17 ° C (the temperature control process continues), the temperature of the second sensor 4 will rise to 16.5 ° C. Play of the phrase “It’s hot, let's remove the dress.” If the dress from the doll is removed, the temperature of the second sensor 4 will decrease (due to the growth of heat exchange with the environment) to 15.5 ° C, the microcontroller interrupts the sound signal and turns off the heater 3.

Аналогично описанному выше схема будет работать при понижении температуры ниже второго порога в 5°С.Similar to the above, the scheme will work when the temperature drops below the second threshold of 5 ° C.

Расположение датчиков температуры и нагревателя являются достаточно произвольными, однако должны выполняться два условия:The location of the temperature sensors and the heater are rather arbitrary, but two conditions must be met:

- При одевании куклы первый и второй датчики должны оказаться под одеждой; целесообразно, поэтому, размещать датчики на спине или груди куклы.- When dressing the dolls, the first and second sensors should be under clothes; it is advisable, therefore, to place the sensors on the back or chest of the doll.

- Третий датчик температуры должен быть размещен вне зоны теплового потока нагревателя и желательно на тех частях тела куклы, которые не будут закрыты одеждой. Последнее условие уменьшает время установления теплового равновесия датчика с окружающей средой. Поэтому местом размещения третьего датчика могут быть низ туловища, ноги или шея куклы.- The third temperature sensor should be placed outside the zone of heat flow of the heater and preferably on those parts of the body of the doll that will not be covered with clothing. The latter condition reduces the time to establish thermal equilibrium of the sensor with the environment. Therefore, the location of the third sensor can be the bottom of the body, legs or neck of the doll.

Схему куклы можно модифицировать, используя как нагревательный элемент и источник измерительного сигнала первый датчик температуры. В этом случае рационально применить микроконтроллер с двумя каналами ЦАП, например, STM32L072RBT6. Один канал ЦАП будет формировать аналоговые звуковые сигналы, а второй - аналоговый ток питания первого датчика температуры.The circuit of the doll can be modified using the first temperature sensor as a heating element and the source of the measuring signal. In this case, it is rational to apply a microcontroller with two DAC channels, for example, STM32L072RBT6. One channel of the D / A converter will generate analog audio signals, and the second - the analog current supplying the first temperature sensor.

Claims (2)

1. Говорящая кукла, электронная схема которой содержит микроконтроллер и связанный с ним излучатель звука, отличающаяся тем, что в схему дополнительно введены нагревательный элемент и первый датчик температуры, расположенные вместе с внутренней стороны корпуса куклы, второй датчик температуры, расположенный снаружи корпуса прямо против первого датчика температуры, и третий датчик температуры - с наружной стороны корпуса куклы в области, отдаленной от первых двух датчиков температуры, причем все датчики температуры и нагревательный элемент связаны с микроконтроллером.1. A talking doll, the electronic circuit of which contains a microcontroller and a sound emitter associated with it, characterized in that a heating element and a first temperature sensor are added to the circuit, located along the inside of the doll body, a second temperature sensor located outside the body directly opposite the first temperature sensor, and the third temperature sensor - from the outside of the doll body in an area remote from the first two temperature sensors, all of which are temperature sensors and a heating element ent connected to a microcontroller. 2. Говорящая кукла по п. 1, отличающаяся тем, что первый датчик температуры одновременно является нагревательным элементом.2. The talking doll according to Claim. 1, characterized in that the first temperature sensor is simultaneously a heating element.
RU2018124917A 2018-07-09 2018-07-09 Talking doll RU2691909C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124917A RU2691909C1 (en) 2018-07-09 2018-07-09 Talking doll

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018124917A RU2691909C1 (en) 2018-07-09 2018-07-09 Talking doll

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2691909C1 true RU2691909C1 (en) 2019-06-18

Family

ID=66947515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018124917A RU2691909C1 (en) 2018-07-09 2018-07-09 Talking doll

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691909C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114487322A (en) * 2021-12-15 2022-05-13 海南绿境高科检测有限公司 Sewage detection data management method and system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376038A (en) * 1994-01-18 1994-12-27 Toy Biz, Inc. Doll with programmable speech activated by pressure on particular parts of head and body
RU94031919A (en) * 1994-09-02 1997-02-27 Н.Ф. Овчинников "speaking" doll
RU65394U1 (en) * 2007-04-03 2007-08-10 Андрей Николаевич Рюмин ANIMATION DOLL-ROBOT
RU147651U1 (en) * 2014-03-31 2014-11-10 Открытое акционерное общество "Весна" ELECTRONIC PLAY PLAYING SOUNDS WITH REPLACEMENT OF THE SOUND RANGE ON ACTIVATION OF THE ELECTRONIC MODULE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5376038A (en) * 1994-01-18 1994-12-27 Toy Biz, Inc. Doll with programmable speech activated by pressure on particular parts of head and body
RU94031919A (en) * 1994-09-02 1997-02-27 Н.Ф. Овчинников "speaking" doll
RU65394U1 (en) * 2007-04-03 2007-08-10 Андрей Николаевич Рюмин ANIMATION DOLL-ROBOT
RU147651U1 (en) * 2014-03-31 2014-11-10 Открытое акционерное общество "Весна" ELECTRONIC PLAY PLAYING SOUNDS WITH REPLACEMENT OF THE SOUND RANGE ON ACTIVATION OF THE ELECTRONIC MODULE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114487322A (en) * 2021-12-15 2022-05-13 海南绿境高科检测有限公司 Sewage detection data management method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6227931B1 (en) Electronic interactive play environment for toy characters
US7637794B2 (en) Breath-sensitive toy
JP2000254360A (en) Interactive toy
RU2691909C1 (en) Talking doll
US20220198901A1 (en) Audio device and method of use
US20240041344A1 (en) Utilization of infant activated audio player
US6454627B1 (en) Musical entertainment doll
US20060068366A1 (en) System for entertaining a user
WO2009031062A2 (en) Bedtime product
KR20160082108A (en) Music device helping development of emotion
RU147651U1 (en) ELECTRONIC PLAY PLAYING SOUNDS WITH REPLACEMENT OF THE SOUND RANGE ON ACTIVATION OF THE ELECTRONIC MODULE
CN212649644U (en) Intelligent device
CN201731425U (en) LED intelligent voice tree lamp
KR20120081799A (en) Toy responsive to voice of kids and method for controlling operation of the same
CN205267107U (en) Cack that can sing
JP7223423B2 (en) Remote control device and audiovisual equipment
CN206147966U (en) Story light and intelligent learning system using the story light
KR20210000055A (en) Voice reaction toys for infant
CN209795023U (en) Electronic tea pet
KR200219884Y1 (en) A mattress for baby
KR20100120363A (en) Mat having sound output function
US20250032945A1 (en) Large Language Model-Based AI-Powered Interactive Doll
KR100762890B1 (en) Kissable doll
TWM532633U (en) Story lamp and intelligent learning system applying the same
KR20250018626A (en) Lighting device for storing books