[發明專利]微型計算裝置、具有其的智能執行系統及智能控制設備

無效

• 申請號: 201210119495.0
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN102662364A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 劉雷波;朱文平;尹首一;魏少軍;宋繼強;鄧育賢;畢成煒
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及嵌入式系統控制技術領域，特別涉及一種微型計算裝置以及帶有微型計算裝置的智能執行系統、一種帶有微型計算裝置的智能控制設備。

背景技術

隨著移動互聯網、云計算及物聯網等信息技術的發展，無所不在、無所不能的智能化生活空間已經成為一個趨勢，手機、電視、冰箱、車載電子等計算設備都變得越來越智能。而作為信息化市場的一個細分領域，玩具市場具有巨大的發展空間和市場價值，智能玩具作為融合了傳統玩具工業與芯片制造、人工智能等信息技術的電子終端，正在成為玩具市場的主流。

當前市場上主流的智能玩具包括以語音識別為主要交互方式的毛絨布藝吉娃娃玩具和以機器人、智能狗等為代表的遙控類電動玩具。智能玩具呈現的主要特點包括：

(1)交互性更強，交互方式人性化。得益于傳感器技術及信息處理技術的發展，使得觸摸感應、光/熱感應、語音控制及動作控制等多種交互方式在智能玩具上變為現實。

(2)涉及的技術領域廣泛，包括自動化控制、工業設計、模式識別、語音識別與控制、圖像處理、傳感器信息融合等多種信息技術。

(3)硬件資源非常豐富。為了實現多樣的交互方式及人性化的娛樂體驗，除了采用計算能力更為突出的微處理器和存儲容量更具競爭力的存儲設備外，外圍設備同樣日趨豐富，如進行運動驅動的馬達、進行顯示的LED(Light?Emitting?Diode，發光二極管)及LCD(Liquid?Crystal?Display，液晶顯示器)屏幕、采集圖像的攝像頭、進行語音交互的麥克風及揚聲器、進行動態控制的陀螺儀及加速度計等。以i-cybie智能狗88012為例，通過16個馬達驅動來展現比較完美的動作展示，通過觸摸、聲音、方位、動作、聲音等6個智能傳感器來實現對周圍情景信息的感知。

雖然當前國內外的智能玩具市場發展方興未艾，但智能玩具依然存在著一些缺陷或者局限性。首先，數據通信方式的單一化，當前智能玩具的動態控制均是基于紅外的遙控器來實現，而近幾年來日益普及的無線網絡技術并沒有在智能玩具平臺上得到充分的開發和利用，借助WiFi(Wireless?Fidelity，無線網絡)、藍牙等無線通信技術，智能手機、平板電腦等具有無線接入能力的信息終端就可以實現對智能玩具的控制。其次，智能玩具功能的局限性，雖然當前智能玩具娛樂體驗十分豐富，但其所有的功能都是在出廠后固定的，而不是像智能手機一樣由用戶來進一步定制其功能及應用。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。

為此，本發明的第一個目的在于提出一種微型計算裝置，該裝置可以獨立運行操作系統并具有無線接入能力，體積小，便于攜帶和安放。本發明第二個目的在于提出一種智能執行系統，包括所述的微型計算裝置。本發明第三個目的在于提出一種智能控制設備，包括所述的智能執行系統。本發明第四個目的在于還提出一種智能控制設備，包括所述的微型計算裝置。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出了一種微型計算裝置，包括：無線網絡管理模塊，用于與外部設備進行無線通信，接收來自所述外部設備的遠程控制信息；中央處理器，用于接收來自所述無線網絡管理模塊的所述遠程控制信息，并對所述遠程控制信息進行解析以生成對應的控制指令；內存模塊，用于存儲所述中央處理器的運算數據，其中，所述運算數據包括所述遠程控制信息和所述控制指令；控制模塊，用于接收來自所述中央處理器的控制指令，并將所述控制指令發送至執行裝置以控制所述執行裝置執行與所述控制指令對應的動作；以及電源管理模塊，所述電源管理模塊分別與所述無線網絡管理模塊、中央處理器、內存模塊和控制模塊相連，用于向所述無線網絡管理模塊、中央處理器、內存模塊和控制模塊供電。

根據本發明實施例提出的微型計算裝置，能夠獨立運行操作系統并具有無線接入能力，可擴展其執行裝置的功能和數據通信能力，并且體積較小，便于攜帶和安放。

在本發明的一個實施例中，所述無線網絡管理模塊可以通過以下方式之一與所述外部設備進行無線通信：藍牙、WiFi技術。

在本發明的一個實施例中，所述控制模塊采用內部集成電路I2C總線。

具體地，所述控制模塊包括通用輸入輸出GPIO控制單元，用于向所述執行裝置的發動機、照明裝置和/或外接傳感器發送控制指令以控制所述執行裝置的發動機和/或外接傳感器執行對應的動作。

在本發明的一個實施例中，所述控制模塊還包括音頻控制單元，用于向所述執行裝置的揚聲器和/或麥克風發送控制指令以控制所述執行裝置的揚聲器和/或麥克風執行對應的動作。