一种智能电子积木组件及其使用方法与流程

本发明涉及智能电子玩具领域，具体涉及一种智能电子积木组件及其使用方法。

背景技术：

积木是经典的儿童益智类玩具之一，通过将不同造型的积木拼搭成不同形状来开发儿童的智力和想象力。但以往的积木都是静态的物体，拼装完成后只能作为摆件，随着时代的发展，经典的积木玩具缺少了一些时代感的东西，导致对儿童的吸引力越来越小。

为了保持经典的积木玩具的活力，需要给经典玩具注入智能的基因，将传统玩具向智能化方向发展是近年来儿童玩具呈现的一个趋势，具有很高的需求率。

综上所述，现有经典的传统积木需要进行升级改造，以符合市场需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能电子积木组件及其使用方法，用以解决现有积木不能满足智能化需求的问题。

为实现上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种智能电子积木组件，

所述智能电子积木组件包括：输入模块、电源模块和输出模块，所述输入模块包括信息读取装置和第一控制器，所述信息读取装置用于读取输入信息，所述第一控制器用于对输入信息进行处理，生成控制指令；所述电源模块包括电源和无线装置，所述电源用于为输入模块和输出模块提供电能，所述无线装置用于实现输入模块和输出模块之间的数据传输；所述输出模块包括执行装置和第二控制器，所述第二控制器用于接收第一控制器的控制指令，并控制所述执行装置完成对应动作。

优选地，所述信息读取装置包括声音传感器，或光敏传感器，或温度传感器，或湿度传感器，或压力传感器，或输入按键，或射频芯片。

优选地，当所述信息读取装置为输入按键时，输入模块为遥控器，所述遥控器内设置有无线装置，通过遥控器的配置按键对遥控器自身的无线装置和电源模块的无线装置进行频率配置，以实现多个电源模块间的互相通信。

优选地，所述执行装置包括扬声器，或led灯，或加热元件，或加湿器，或报警器，或马达。

优选地，所述输入模块、电源模块和输出模块以分别单独封装或任意组合的方式封装在积木内部，形成至少一个电子积木。

优选地，所述电子积木之间通过触点接口进行电连接，所述触点接口内设置有磁吸元件。

优选地，所述电子积木组件还包括充电模块，所述充电模块用于为电源模块充电。

第二方面，本发明还提供一种智能电子积木组件的使用方法，

所述方法包括：对电源模块和\或遥控器进行无线配置，组建微型局域网；选取具有对应功能的电子积木与普通积木进行组装，完成场景搭建；通过应用程序或遥控器对电子积木进行初始化；输出模块根据输入模块的控制指令完成对应动作。

优选地，所述方法还包括通过输入模块对电子积木进行逻辑编程，具体包括：当信息读取装置包括射频芯片时，利用射频芯片来读取rfid卡中的信息，并按读取顺序将rfid卡信息传输至输出模块，输出模块对rfid卡信息进行编译，形成控制程序，并执行所述控制程序，其中，每张所述rfid卡携带不同的信息。

本发明提供的技术方案至少具有如下优点：

本发明提供的一种智能电子积木组件，把电源模独立出来，并加入无线功能，当电源积木模块与其它输入模块或者输出模块连接时，电源模块给与之连接的模块供电的同时也提供无线传输功能，赋予输入模块和输出模块多种功能，且通过输入模块、电源模块和输出模块的不同组合方式拓展电子积木的功能，在儿童搭建模型的过程中根据需要挑选不同功能的模块加入到模型中，这样给模型引入了智能化的基因，另外可以通过不同rfid卡的组合实现逻辑编程功能，让儿童可以在一定程度上根据自己的想法控制输出模块的动作，通过这样刷卡编程的方式可以培养孩子们的逻辑思维，启发孩子们的编程兴趣，大大提高积木的智能化程度。

附图说明

图1为本发明提供的一种智能电子积木组件的结构示意图。

图2为本发明提供的一种智能电子积木组件的通信关系示意图。

图3为本发明提供的一种智能电子积木组件的电子积木结构示意图。

图4为本发明提供的一种智能电子积木组件的遥控器结构示意图。

图中：输入模块01、电源模块02、输出模块03、信息读取装置04、第一控制器05、电源06、无线装置07、执行装置08、第二控制器09、触点接口10、连接部11、遥控器12、操作按钮13、显示屏14。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

本实施例提供一种智能电子积木组件，参考图1，该智能电子积木组件包括：输入模块01、电源模块02和输出模块03，输入模块01包括信息读取装置04和第一控制器05，信息读取装置04用于读取输入信息，第一控制器05用于对输入信息进行处理，生成控制指令；电源模块02包括电源06和无线装置07，电源用于为输入模块01和输出模块03提供电能，无线装置07用于实现输入模块01和输出模块03之间的数据传输；输出模块03包括执行装置08和第二控制器09，第二控制器09用于接收第一控制器05的控制指令，并控制执行装置08完成对应动作。

具体地，输入信息包括采集的外界声音信息或操作按键控制信息，第一控制器05和第二控制器09均采用微型cpu集成模块，具备常规的信息处理、传输和控制功能。在一个具体的例子中，将输入模块01、电源模块02和输出模块03分别嵌入普通积木中，使其具有与普通积木兼容的多种外形，以适应不同形状的普通积木，但是各自具备对应的功能，形成具有信息输入、电源供给和动作执行功能的电子积木。以输入模块01的信息读取装置04为声音传感器，输出模块03的执行装置08为扬声器为例，首先对输入模块01、电源模块02和输出模块03进行组装，当声音传感器采集到环境声音信息后，第一控制器05对该声音信息进行处理，转换成可以进行数据传输的数字信号，再将声音信息通过无线通讯传输至第二控制器09，第二控制器09根据声音信息控制扬声器发出声音。

进一步地，信息读取装置04包括声音传感器，或光敏传感器，或温度传感器，或湿度传感器，或压力传感器，或输入按键，或射频芯片等能够嵌入积木中来满足堆建积木场景的装置。

同理，执行装置08包括扬声器，或led灯，或加热元件，或加湿器，或报警器，或马达等能够实现积木场景效果的装置。同时，为了区分不同功能的电子积木，可在电子积木的外表进行标识，如画上电源，麦克风等标识。

需要说明的是，当信息读取装置04为输入按键时，输入模块01为遥控器12，优选地，此时输入模块01不再与普通积木拼接在一起，被操作者拿在手中，用于远程遥控输出模块03执行对应动作，参考图4，遥控器12上设置有多个操作按钮13，分别代表不同的控制指令，包括电机运转、电机停止以及发出声音等等。遥控器12表面还设置有显示屏14，用于显示控制参数。遥控器12内设置有无线模块，通过遥控器12的配置按键对遥控器自身的无线模块和电源模块02的无线装置07进行频率配置，当无需与电源模块通信连接时，配置按键可以对遥控器自身的无线模块进行配置，当遥控器需要与电源模块通信连接时，通过遥控器的配置按键将遥控器和电源模块中的无线模块配置在指定频率，配置无线模块的目的是可以让多个人在同一个场地使用时，不会互相干扰，其中，只有配置为相同频率的模块才能相互通信。配置按键可以是操作按钮中的任一个。具体地，在配置电源模块的无线频率时，把电源模块02与遥控器12通过触点接口10吸附在一起，然后通过遥控器12上的配置按键进行配置，以实现多个电源模块02间的互相通信。

另外，输入模块01、电源模块02和输出模块03以分别单独封装或任意组合的方式封装在积木内部，形成至少一个电子积木，也就是说，输入模块01、电源模块02和输出模块03的组合方式可以是三个单独的电子积木，这样便于儿童理解其原理；也可以是将输入模块01和电源模块02集成在一个电子积木中，将输出模块03和电源模块02集成在一个电子积木中，这样可以节省材料；或者将输入模块01、电源模块02和输出模块03三者集成在一个电子积木中，此方法可以拓展电子积木的功能，使该电子积木成为一个完整的输入输出设备。需要说明的是，电子积木的外形可以根据需要搭建的场景自由定制。

进一步地，电源模块02的电源06和无线装置07也可以分别设置，考虑到节省成本，本申请将电源06和无线装置07当作整体，电源包括可充电锂电池或者干电池，可根据需要自行选择。因此，相应地，本申请配置有充电模块，充电模块通过触点接口10为电源模块02充电。无线装置07的传输方式可以有多种方式实现，例如rf射频、蓝牙、wifi、zigbee等方式，不同无线传输方式对应不同的需求，根据需求进行选择即可。参考图2，当多个输入模块01和输出模块03分别连接电源模块02后，即可存在同一无线网络下，通过应用软件app或遥控器进行无线配置，输入模块01与输出模块03之间形成一个小型的分布式系统，输入模块01与输出模块03之间通过无线方式进行通信。

详细地，参考图3，电子积木的外形可以根据需要搭建的场景自由定制，从而和普通积木兼容，可以是正方体等形状，具有可以互相拼接的连接部11，电子积木之间通过触点接口10进行电连接，相邻的两个不同电子积木的触点接口10以凹凸卡接模式连接，避免错位，同时触点接口10内设置有磁吸元件，避免相邻的电子积木发生松动。

与上述电子积木组件对应的，本实施例提供一种智能电子积木组件的使用方法，该方法包括：

对电源模块02进行无线配置，组建微型局域网，其中，当输入模块01为非遥控器12时，可以利用应用程序app，对无线网络进行设置，当输入模块01为遥控器12时，把电源模块02与遥控器12通过触点接口10吸附在一起，然后通过遥控器12上的配置按键进行配置。

选取具有对应功能的电子积木与普通积木进行组装，完成场景搭建，比如想要实现光线不足时亮灯，则输入模块01选择具有光线采集功能的电子积木，输出模块03选择具有led灯的电子积木；

通过应用程序或遥控器12对电子积木进行初始化，同时检验积木是否能正常运作；具体地，由于每个输入模块和输入模块内部都有第一控制器和第二控制器，每个模块上电后按照内置程序进行初始化，可以通过模块内部的指示灯或者输出装置来检验输入模块或者输出模块是否能正常工作。输入模块检测到信号时，指示灯会闪烁，输出模块如果接收到正确的信号时，能让执行装置完成对应的动作。

输出模块03根据输入模块01的控制指令完成对应动作，如亮灯、发声、车轮前进等等。

另外，该方法还包括通过输入模块01对电子积木进行逻辑编程，具体包括：

当信息读取装置04包括射频芯片时，利用射频芯片来读取每张rfid卡中的信息，并按读取顺序将rfid卡信息传输至输出模块03，输出模块03对rfid卡信息进行编译，形成控制程序，并执行控制程序，其中，每张rfid卡被写入不同的信息，即每张rfid卡携带不同的信息。

rfid卡包括参数卡，如延时2秒、速度加倍等；程序控制卡，如开始编程，停止或下载；程序流程控制卡，如循环开始、循环结束和通知/等待等；动作卡，马达正传、反转、led灯亮或灭等；条件控制卡，光感有信号、声音信号丢失等等，通过读取不同rfid卡的信息来实现程序的逻辑实现。通过组合不同的rfid卡片，每张rfid卡片对应一个输出模块03的动作，或者对应输出模块03动作的运行时间等参数，让儿童可以在一定程度上根据自己的想法控制输出模块03的动作。通过这样刷卡编程的方式可以培养孩子们的逻辑思维，启发孩子们的编程兴趣。

也可以将多个输入模块01集成在一起，如将rfid芯片集成在遥控器12中，使遥控器12同时具有远程遥控和rfid芯片读取功能。

综上所述，本发明将电源模独立出来，并加入无线功能，当电源积木模块与其它输入模块01或者输出模块03连接时，电源模块02给与之连接的模块供电的同时也提供无线传输功能，赋予输入模块或输出模块多种功能，且通过输入模块01、电源模块02和输出模块03的不同组合方式拓展电子积木的功能，在儿童搭建模型的过程中根据需要挑选不同功能的模块加入到模型中，这样给模型引入了智能化的基因，另外可以通过不同rfid卡的组合实现逻辑编程功能，让儿童可以在一定程度上根据自己的想法控制输出模块03的动作，通过这样刷卡编程的方式可以培养孩子们的逻辑思维，启发孩子们的编程兴趣，大大提高积木的智能化程度。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件与软件组合来实现。当使用软件时，可以将相应功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

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