专利名称：遥感玩具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发声玩具。
发明人曾就“遥感鸟鸣模拟器”获得中国实用新型专利(申请日为1988.4.18，申请号为88211661.4)于91年自行放弃。
“遥感鸟鸣模拟器”是具有鸟形外壳，模拟鸟鸣叫的一种玩具。它由发射器、声接收器构成遥感头，经多谱勒检测器检测到人或物体相对运动的信号，经频率电压转换部件、调制部件、电子开关部件和功率放大器，由扬声器发出悦耳的鸟鸣声。但该遥感鸟鸣模拟器仅仅模拟了各类鸟的鸣叫声，同时，由于模拟鸟鸣声的发声部件完全是由模拟电路来构成的，故，使得电路结构较为复杂。
本实用新型的目的在于提供一种由人或物体相对运动而产生遥感作用、并对不同外形玩具能产生相应声音或动作的遥感玩具，而且电路结构较为简单。
本实用新型是这样实现的主要由玩具外壳和安置在其内的控制器、电源所构成的遥感玩具，控制器包括声发射器、声接收器、多谱勒检测器，其特征在于包括一带比较器电源电压发生器的门限比较电路、单稳态电路、开关部件和发声部件，几部分以电连接方式相串接，具体连接方式如下发射器为三路输出，一接至超声发射换能器，二接至比较器电源电压发生器，三经分压电阻接至多谱勒检测器的输入IN2，超声接收换能器经接收器接至多普勒检测器的输入IN1，多谱勒检测器的输出Ud接门限比较器的输入，比较器的另一输入接比较电压Us，比较器电源电压发生器接送至门限比较器，比较器输出接单稳态电路，其输出接至开关部件，开关部件接至发声部件。
其中，比较器电源电压发生器有以下几种电路结构1.它主要由一耦合回路，一变压器，两个二极管和二电容器构成，比较器电源电压发生器的输入端接发射器Q2的发射极，经耦合电路C6R6接至变压器TR1的初级输入端，TR1次级两端分别接一个正、反向的二极管，二极管后接滤波电容，再接比较器U1的7脚和4脚。
2.比较器电源电压发生器也可由一包括振荡电路的DC－DC变换器构成；也可采用交流供电，利用变压器降压整流后提供；也可直接由电池提供。
本实用新型的优点在于1.由人或物的相对运动或动作即可引发儿童玩具发声或动作。较一般由话音或击掌来控制的声控玩具更具有新颖性、趣味性。
2.由于“比较器电源电压发生器”的多样化。能满足不同类型的电动玩具的电压需求。尤其是实施例1所提供的“比较器电源电压发生器”设计上的创新，合理的解决了小型玩具的低电源电压条件下的比较器正常工作问题。
3.由于模拟发声部件可制成半导体芯片或者是八音琴等，这样，就大大地简化了电路结构，控制器的外形尺寸(仅为75x100x25立方毫米)，适合小型玩具安装。
4.对不同形象的玩具控制器连接一相应声响的发声部件如玩具狗则配有“汪、汪、汪”的叫声的发声部件，如果同时接通电动部件，则狗会产生走路或摇头等动作。
5.玩具外壳可制作成娃娃形，或形态逼真的多类动物，也可制作成火车，汽车等。只需玩具内腔能容纳控制器、发声部件和－3伏电池即可。这样，使遥感玩具多样化，丰富了遥感玩具的内容。
6.在环境温度达45度，空气流通量小的场合，控制器亦能正常工作。
本实用新型的详细结构由实施例附图给于详细的描述
图1为本实用新型整体剖面图图2为本实用新型实施例方块图图3为本实用新型实施例1控制器的电路结构图图4为本实用新型实施例2控制器的电路结构图图5为本实用新型实施例3控制器的电路结构图
图1中，1为玩具外壳，2为遥感头，3为电源，4为控制器，5为发声部件，遥感头与控制器以电线连接，电源是电池或者是220V电源，电池、控制器和发声部件紧固一起由螺钉固定在外壳适当的地方，或者安置在一外形与外壳相仿的吹塑塑料体内，塑料体套置在玩具的内腔。
图2，声发射器与声接收器构成遥感头。由发射器1通过声发射器T发出声波，声波到达物体后反射，由声接收器R接收，声接收器的输出信号经接收器2处理放大。发射器和接收器的信号送至多谱勒检测器3，它将人或物体相对运动所产生的多谱勒电压Ud送至门限比较器5，当多谱勒电压Ud超过门限比较电压Us时，则门限比较器输出信号能触发单稳态电路6(也可是双稳态电路)。单稳态电路输出信号启动开关部件7，开关部件接通发声部件或电动部件或其它电控部件，使之发声或动作。
图3给出了本实用新型实施例1的详细电路结构图。其中，发射器1由晶体管Q1，Q2和振荡回路L1C3构成；接收器2由晶体管Q8、R14－16放大器，Q9、L3、C14选频放大器和Q10、R21、C16射极跟随器组成；多谱勒检测器3由Q11、R22－24、C17变频器和C18、R25、C19、R26高通低通滤波器构成；门限比较器5由U1比较器与R27、R28、C20构成；单稳态电路6由Q3、Q4、R7－10和C10构成；开关部件7由Q5－7、R11－13、D4、D5构成。
其比较器电源电压发生器4是由发射器Q2的发射极引出的发射信号电压经变压器TR1升压后获得一±5v的电压所构成的。即由发射器Q2的发射极输出接C6R6耦合回路接变压器TR1初级输入端，另一初级端接地，C7并联到变压器初级两端，电感很大时，C7可省略，TR1次级中心端接地，另外两端分别接一个正、反向二极管，二极管后接滤波电容，再接比较器U1的7、4脚。
本实用新型的工作过程如下晶体管Q1、Q2和超声发射换能器T所发射的工作频率f0由T和选频回路L1、C3决定，f0在4OkHz左右。R2、C1为Q1的电源去耦电路，R1为基极偏流电阻，C2为基极去耦电容，R3为发射极反馈电阻，C4为其去耦电容。Q2射极跟随器的主负载是发射换能器T和C6、R6以及TR1等电路组成的比较器电源电压发生器，C7与TR1的初级电感谐振在f0上，电源发生器的输出电压为±5v。R4、R5为分压器，它的输出为发射振荡器的参考信号输出，此信号送至多谱勒检测器作为开关参考信号。f0的振荡信号由超声发射换能器转换成声信号发射出去。
声信号在其传播途径中遇到物体即有反射波产生，此反射波由超声接收换能器R接收，并转换成电信号。经C12耦合，由晶体管Q8组成的放大器放大，又经C13耦合，由晶体管Q9组成的选频放大器放大，经Q10射随输出，送至Q11组成的多谱勒检测器，它实际上是一个变频器，如果物体静止，反射波的频率也为f0，经变频器，其输出的差频分量为零，如果物体运动，则反射波的频率为f0±△f，经变频器后，Q11的集电极差频分量为±△f。通过由C18、R25和R26、C19组成的高低通滤波器即可将物体运动的变化转变成电压的变化Ud。R15为Q8的集电极负载，R14为基极偏流电阻，R16为Q8的发射极反馈电阻。C14、L3组成Q9的集电极选频回路，其谐振频率为f0，R17为Q9的基极偏流电阻，D6、D7为限幅二极管，R19、C15为去耦电路，R20为Q9的发射极反馈电阻。Q11为变频器，R23为集电极负载，R22为基极偏流电阻，R24为发射极反馈电阻，发射参数信号经C17输入，接收放大信号由C16输出，其变频输出由C18输出。
U1为一比较器，R27、R28分压产生门限电压Us，C20为去耦电容，多谱勒电压Ud送至比较器负输入，当Ud小于Us，则U1的输出为正，反之为负，此信号由R29、C21积分又经D8去掉负向电压作为单稳态的触发信号，R29、C21积分主要是为抗干扰而设置的。当物体移动的多谱勒电压Ud超过门限Us，并延续一定时间，则D8上将产生一个正向的触发脉冲Up，说明外界物体运动已被检测到。
晶体管Q3、Q4组成单稳态电路，其R8、C10组成时间常数电路，为2.4分钟，改变参数，时间常数可缩短或延长。单稳态电路在电压Up作用下，在Q14的集电极产生一个2.4分钟的开关电压Uc，此电压经Q5、Q6控制Q7开关。当Uc为正则Q7的发射极输出一个1.5v左右的驱动电压，用以驱动发声部件M，如半导体音乐芯片、动物模拟声芯片，同时驱动电动部件，如电动机、继电器等。D4为稳压管，D5为反向保护二极管。
实施例1所提供的比较器电压发生器，由于利用了发射器的振荡电路，使之体积很小，成本低，且整体控制器小巧(为75x100x25立方毫米)，可适用小型玩具的安装需要。
图4为本实用新型实施例2的电路结构图，它与实施例1的主要差别在于该比较器电源电压发生器由一DC－DC变换器构成。
图5为本实用新型实施例3的电路结构图，它与实施例1的主要差别在于所说的比较器电源电压发生器由交流电220伏供电，经变压器降压整流后，提供一个±5伏的电压，它主要适用于固定式或大型玩具，或游戏场合。
权利要求1.主要由玩具外壳和安置在内的控制器、电源所构成的遥感玩具，控制器包括声发射器、声接收器、多谱勒检测器，其特征在于还包括一带比较器电源电压发生器的门限比较电路、单稳态电路、开关部件和发声部件，以电连接方式相串接，其具体连接方式为发射器由三路输出，一接超声发射换能器；二接比较器电源电压发生器；三经分压电阻接多谱勒检测器的输入IN2，超声接收换能器经接收器接至多谱勒检测器的输入IN1，多谱勒检测器的输出Ud接门限比较器的输入，比较器的另一输入接比较电压Us，比较器电源电压发生器接送至门限比较器，比较器输出接单稳态电路，单稳态电路输出接至开关部件，开关部件接至发声部件。
2.根据权利要求1所述的遥感玩具，其特征在于所说的比较器电源电压发生器，由一耦合回路、一变压器、两个二极管和二电容器所构成，发射器Q2的发射极经耦合回路C6、R6接至变压器TR1的初级输入端，TR1次级两端分别接一个正、反向二极管，二极管后接滤波电容，再接至比较器U1的7、4脚。
3.根据权利要求1所说的遥感玩具，其特征在于所说的开关部件接发声部件，同时接电动部件。
4.根据权利要求1所说的遥感玩具，其特征在于所说的单稳态电路采用双稳态电路代替。
专利摘要本实用新型涉及一种发声玩具。它主要由玩具外壳和置其内的控制器、发声部件和电源所构成，其特征在于控制器由人或物体的动作产生遥感作用而使玩具发声或动作。同时，对不同形象的玩具能产生相应的声响和动作，使玩具增添了趣味性、新颖性。并且，在环境温度达45度，空气流通小的场合，亦能可靠地工作。
文档编号A63H30/00GK2132549SQ9221563
公开日1993年5月12日 申请日期1992年5月30日 优先权日1992年5月30日
发明者贾恩厚, 古径伦, 王建中 申请人:中国科学院东海研究站