專利名稱：發(fā)送與接收裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)送與接收裝置，包括一個能夠發(fā)射超聲波的發(fā)送器和一個可響應這種發(fā)射并實施預定功能的接收器。
本發(fā)明最主要的一個方面是提供了一種超聲波的發(fā)送與接收裝置包括一個能對一組指令作出響應并按所述指令的要求在預定時間發(fā)射超聲波信號的發(fā)送器；和一個能對所述發(fā)送器所發(fā)射的所述超聲波信號作出響應并實施預置程序功能的接收器。
這種發(fā)送器最好也能響應所述一組指令發(fā)送音頻信號。所述發(fā)送器可包含一臺帶有能夠發(fā)送所述超聲波信號和所述音頻信號的揚聲器的收音機、電視機或計算機。
所述發(fā)送器包括一臺計算機是比較方便的，所述一組指令放在可在計算機運行的程序中，計算機中配置的揚聲器能在程序運行中的預定時間發(fā)送所述超聲信號，同時也能發(fā)送音頻信號。所述程序在計算機上運行時可使計算機產(chǎn)生能在屏幕上顯示的視頻信號、所述的超聲信號和音頻信號。
所述接收器最好包含一個麥克風、一個微處理器解碼器和控制器、以及能夠?qū)Ⅺ溈孙L接收的所述超聲信號轉(zhuǎn)換為電信號并將其傳送至解碼器以實現(xiàn)所述功能的裝置。所述功能可以是聲音的、視覺的、動作或其組合。在另外的一個實施例中，計算機產(chǎn)生的超聲信號不通過揚聲器和麥克風而是通過連接計算機(或其它發(fā)送裝置)輸出端口和解碼器(或其它接收裝置)輸入端口的電纜進行電傳送。響應由發(fā)送器發(fā)送的所述超聲信號，每種所述預置程序功能可很方便地改變開通-斷開狀態(tài)，或者所述預置程序功能的一種或多種設置可依據(jù)所述發(fā)送器發(fā)送的超聲信號而變化。
下面參照附圖給出的示例描述可使本發(fā)明的其它特點更為明晰。


圖1a為按本發(fā)明的包含有揚聲器和麥克風的發(fā)送和接收裝置的示意圖。
圖1b為用電纜取代揚聲器和麥克風傳送模式的發(fā)送和接收裝置示意圖。
圖2a與圖1類似，表示玩具形態(tài)的接收裝置。
圖2b與圖1類似，表示機器人形態(tài)的接收裝置。
圖3為發(fā)送器傳送到接收器的典型超聲波脈沖示意圖。
本發(fā)明的一個實施例如附圖所示，按本發(fā)明的發(fā)送和接收裝置的結(jié)構(gòu)包括一臺個人計算機(PC)10、內(nèi)含麥克風14的用填充材料制成玩具12、微處理器解碼器和控制器16和可將麥克風接收的超聲信號轉(zhuǎn)換成電信號并將其送至解碼器從而實現(xiàn)聲音、視覺、動作或其組合功能的裝置。
揚聲器18同個人計算機10互相連接并能發(fā)送超聲和音頻波段的信號。揚聲器同個人計算機相連使得包含在計算機運行程序中的一組指令能在程序運行的預定時間發(fā)送出超聲波形式的指令。在計算機程序運行過程中，程序還可以隨時產(chǎn)生聲音信號和可在計算機監(jiān)視器屏幕上顯示的視覺圖象。這樣，在這一實施例中，互相連接的揚聲器和個人計算機組成了發(fā)送和接收裝置中的發(fā)送器部分。
如附圖2和4所示，裝置的接收器部分可以分別是一個填充玩偶12或機器人(例如一個填充玩具機器人)30。玩具中放置有一個麥克風14，例如一個頻率可高達30KHz的電容式麥克風。玩具中還放置有微處理器解碼器和控制器16，一般適宜采用專有程序控制下的PIC16C5X單片微處理器。該微處理器接收來自個人計算機10、揚聲器18和麥克風14的數(shù)據(jù)。
玩具12中還包含一個電機及傳動裝置20以實現(xiàn)動作功能，光源22以實現(xiàn)視覺功能，以及一個聲音合成器24以實現(xiàn)聲音功能。所有這些功能以及微處理器解碼器和控制器都由裝在玩具12中的一個或多個電池進行供電。當一條指令在計算機中執(zhí)行時，程序通過揚聲器發(fā)送超聲波脈沖形式的指令，這一信號被麥克風檢出并轉(zhuǎn)換成電信號傳送給微處理器解碼器。然后，解碼器對信號進行解碼，驅(qū)動相應的動作、視覺和聲音器件。
超聲編碼由一系列調(diào)寬聲波脈沖組成，各聲波脈沖之間用一個短的靜音時間分開。每條編碼共由16個脈沖，寬脈沖代表邏輯“1”，窄脈沖代表邏輯“0”。一條指令可以由一個或多個16位碼代表。一條典型的指令碼“1011000010111010”如圖3所示。
玩具要實現(xiàn)的每種功能需事先編好程序，并能響應超聲信號實現(xiàn)開動-關(guān)斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，或者預置程序的一種或多種設置可響應超聲指令碼進行變化。最好人耳感受不到這種編碼，使用計算機的人只能聽到計算機運行程序產(chǎn)生的音頻信號。當如所述將接收器放置在玩具中時，玩具似乎可以從計算機進行學習，因為它僅對超聲指令碼作出反應，而計算機用戶對這種碼是感受不到的。玩具一旦在計算機程序運行過程中“領會”了指令，它就會被另外分立的紅外控制器等裝置驅(qū)動，再現(xiàn)所“學到”的功能。在這一實施例中，玩具中當然還包括一個與微處理器解碼器和控制器適當連接的紅外信號檢測器。另外，玩具也能被麥克風14檢出的指令所驅(qū)動，再現(xiàn)“學到”的功能。
本發(fā)明最主要的結(jié)構(gòu)形式是包括一個能對一組指令作出響應并依據(jù)所述指令在預定時間發(fā)送出超聲信號的發(fā)送器。因此，發(fā)送器無須一定包括一個個人計算機揚聲器，它也可以由配備適當揚聲器的電視和收音機等設備組成，只要所配置的揚聲器能夠發(fā)送必需的超聲信號以及音頻信號。唯一的要求是一個或多個揚聲器除了發(fā)送通常的音頻信號外還具有發(fā)送必需的超聲信號的能力。接收器所需的所有指令碼都包含在可在計算機或其它設備中運行的程序之中并可通過揚聲器傳送。當同個人計算機連用時，該程序可以存儲在軟盤或CD Rom中，也可由Internet下載。
在如附圖1b所示的另外一個實施例中，個人計算機10產(chǎn)生的超聲信號不是通過揚聲器或麥克風而是從電氣上直接傳送給解碼器14。在此，可采用一條電纜32(例如用一條跳線電纜)，使得超聲信號從電氣上直接傳送到解碼器14，從而保證無誤傳送。更具體地說，將電纜32的一端插進個人計算機揚聲器輸出端口(圖中未畫出)，將電纜32的另一端插入解碼器14的輸入端口(圖中未畫出)。
程序的典型運行時間可在一秒左右，在這段時間里，放置在玩具中的接收器可以立即對超聲信號作出反應，也可將信號存儲起來對功能進行延時驅(qū)動。例如，玩具狗的預置程序功能在接收到超聲信號時轉(zhuǎn)成“開動”狀態(tài)，從而可立刻實現(xiàn)狗叫的聲音功能。玩具狗也可接收超聲信號但將“開動”指令存儲在微處理器的存儲器中，在接收到來自紅外控制器或麥克風14的后續(xù)指令后實現(xiàn)相應功能。
在更進一步的例子中，玩具的預置程序功能中還可包含定時，一個或多個時鐘設置可響應來自發(fā)送器的所述超聲信號而變化。
權(quán)利要求1.一種包括一個可對一組指令作出響應并依據(jù)所述指令在預定時間發(fā)送超聲信號的發(fā)送器和一個具有多種預置程序功能且各功能可依據(jù)來自所述發(fā)送器的所述超聲信號驅(qū)動實現(xiàn)的接收器的超聲發(fā)送和接收裝置。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述發(fā)送器也能響應所述一組指令發(fā)送音頻信號。
3.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述一組指令包含在一個可在計算機運行的程序之中。
4.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述發(fā)送器包括一臺有一揚聲器可發(fā)送所述超聲信號并同電纜連接可直接傳送所述超聲信號的計算機、電視機或收音機。
5.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述發(fā)送器包括一臺計算機，所述一組指令包含在可在這一計算機上運行的程序之中，所述計算機配置有一個能在程序運行的預定時間發(fā)送所述超聲信號的揚聲器。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述程序在計算機上運行時可使計算機產(chǎn)生在屏幕上顯示的視覺圖象、所述超聲信號和所述聲音信號。
7.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述接收器包括一個麥克風、一微處理器解碼器和控制器、以及可將麥克風接收的所述超聲信號轉(zhuǎn)換為電信號并將其傳送到解碼器以驅(qū)動所述功能的部件。
8.如權(quán)利要求7所述裝置，其中每種所述的預置程序功能可響應來自所述發(fā)送器的所述超聲信號在“開動-關(guān)斷”狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。
9.如權(quán)利要求7所述裝置，其中一個或多個所述預置程序功能的設置可依據(jù)來自發(fā)送器的所述超聲信號進行變化。
10.如權(quán)利要求7所述裝置，其中所述功能包括聲音、視覺、動作及其組合。
11.如權(quán)利要求1所述裝置，其中每個所述超聲信號包含一系列的調(diào)寬聲波脈沖。
12.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述發(fā)送器包括一個計算機，所述一組指令包含在一個可在該計算機上運行的程序之中，所述計算機配置有一條能在程序運行過程中預定時間發(fā)送所述超聲信號的電纜。
13.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述接收器包括一個可同電纜和控制器連接的接頭以及可將所述電纜接收的所述超聲信號轉(zhuǎn)換成電信號并將其傳送到解碼器以驅(qū)動所述功能的裝置。
14.如權(quán)利要求5所述裝置，其中所述揚聲器進一步能夠發(fā)送音頻信號。
15.如權(quán)利要求7所述裝置，其中所述接收器放置在充填物制造的玩偶或機器人之中。
16.如權(quán)利要求1所述裝置，其中所述發(fā)送器產(chǎn)生的所述超聲信號通過一個可發(fā)送所述超聲信號的揚聲器和一條連接所述發(fā)送器和所述接收器的電纜傳送至所述接收器。
專利摘要一種超聲信號的發(fā)送和接收裝置，包括一個能依據(jù)程序發(fā)送超聲信號的發(fā)送器和一個響應來自發(fā)送器的所述超聲信號驅(qū)動其多種預置程序功能的接收器。發(fā)送器可包括一個帶揚聲器18的個人計算機10，接收器可包括一個內(nèi)含麥克風14及微處理器解碼器和控制器16的填充玩具12。解碼后的信號可以驅(qū)動玩具的動作的、視覺的和聲音的功能。
文檔編號G08C23/00GK2566541SQ0120042
公開日2003年8月13日 申請日期2001年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月14日
發(fā)明者高少玲 申請人:高少玲