运动敏感玩偶和一种感应玩偶运动的方法
【专利摘要】本发明涉及运动敏感玩偶和一种感应玩偶运动的方法。该玩偶包括部件、处理器和传感器。响应于检测到所述部件的运动，该传感器向处理器输出信号。该处理器根据所述信号产生事件。所述方法包括接收与玩偶部件的运动相对应的信号，然后响应于该信号来产生事件。该事件可以与所述部件的运动相对应，使得所述玩偶与其代表的原型相比看起来逼真或者真实。该事件可以包括声音、光效或玩偶的一个或多个部件的运动。
【专利说明】
运动敏感玩偶和一种感应玩偶运动的方法
技术领域
[0001]本发明涉及玩偶。具体地说，本发明涉及运动感应玩偶。【背景技术】
[0002]玩偶一般是指实际大小的人物的玩具版。这些造型可以是真实的或虚构的人或其他非人类形象。玩偶通常由多个部件组装而成。优选地，玩偶具有能彼此相对活动的多个部件，使得玩家在玩的时候可以操控这些部件。这些部件可以包括头、臂和腿以及它们的各个部分。与不具有这些活动部件的玩偶比起来，可活动的部件让玩家觉得玩偶似乎更真实或更逼真，这样玩偶的外观、动作和反应与它的原型就更为相像。为了使玩偶的外观、动作和反应更像它的原型，玩偶可以发出声音。除了让玩偶更逼真外，这些活动部件和声音通过增加玩偶的玩法数量来改善游戏。
[0003]期望使玩偶的外观、动作和反应尽可能地接近它们代表的原型。还期望增加玩偶的玩法数量。
【发明内容】
[0004]本发明描述了一种能感应其各部件运动的玩偶和一种感应玩偶运动的方法。在一实施例中，传感器输出与玩偶部件的运动对应的信号，处理器响应于收到该信号使事件发生，该事件赋予玩偶更逼真的外貌和性能。【附图说明】
[0005]图1所示为根据本发明实施例的玩偶。
[0006]图2所示为图1中玩偶的肩膀和臂的内部透视图。
[0007]图3所示为根据本发明实施例的图2所示的臂和肩膀的分解图。
[0008]图4所示为根据本发明实施例的光传感器的前透视图。
[0009]图5所示为图4的光传感器的侧视图。【具体实施方式】
[0010]图1所示为玩偶100。玩偶100包括与身体104连接的头部102。玩偶100还包括臂108。臂108通过肩膀106与身体104相连。臂108包括手110。手110可以抓握物体，例如剑112。剑112可以是光剑。
[0011]图2所示为根据本发明实施例的图1所示的玩偶100的肩膀106和臂108的沿A 所示方向观察的内部透视图。玩偶100包括传感器202、肩膀组装件204和上臂组装件206。 传感器202与集成电路处理器(处理器)连接，例如微处理器。该处理器可以包括用于存储由处理器执行的指令的存储器。肩膀组装件204和上臂组装件206使传感器202向处理器发送或输出信号，该信号与臂108相对身体104的运动状态相对应。臂108的运动可以由玩家移动或操控该臂来引起。臂108的运动还可以由例如发动机的制动器驱动。
[0012]处理器被编程为根据由传感器202输出的信号来识别模式，然后根据该模式产生一效果。该模式可以例如对应臂108的运动。该模式可以简单为臂108的运动速度。该模式可以再复杂些，例如为臂108的移动方向和运动速度。该模式还可以是臂108在不同时间点的运动速度、位置和移动方向。例如，该模式可以包括臂转圈或前后或左右挥动。该模式还可以包括臂108以砍的动作移动。
[0013]处理器响应于臂的运动而产生的效果可以包括通过扬声器或音频接口输出声音、 玩偶100或其部件的运动以及光效中的一种或多种效果。这些声音、动作或光效可以对应于臂的运动，使得玩偶100看起来更真实或逼真。例如，如果臂108快速移动，处理器可以输出种剑从空中快速划过的声音。如果臂108慢速移动，则处理器可以输出剑在空中慢速划过的声音。
[0014]处理器响应于臂108的运动而产生的效果还可以包括玩偶100的运动。该运动可以由例如发动机的制动器产生。第二种运动可以是玩偶100的包括臂108在内的任一或多个部件的运动。
[0015]处理器产生的效果可以与臂的运动的同时、随后或一段时候之后发生。例如，如果臂108在一段时间内朝多个方向快速运动，就好像玩偶100正进行幻剑打斗，处理器可以输出叫喊声，表示玩偶正在或之前在比剑，以使玩偶100看起来像其原型一般。
[0016]臂108还可以包括第二传感器208。该第二传感器可以与第一传感器的类型一样或不同。在一实施例中，第二传感器是振动传感器。该振动传感器可以检测臂108运动的突然变化。振动传感器208可以设置为靠近臂108腕部110。第二传感器向处理器输出第二信号。
[0017]处理器可以利来自用第一传感器和第二传感器的信号来进一步识别或提炼对应于臂的运动的模式。臂中的传感器越多，处理器就越能更好地识别臂的真实运动并且能响应于该运动=而产生真实或逼真的效果。传感器例如包括光学运动传感器、振动传感器、电刷、电位器和开关。
[0018]玩偶100可以包括识别各个部件的运动并产生相应的效果的多个传感器。整个玩偶1〇〇中的传感器越多，处理器就越能更好地识别各个部件的运动并产生与各部件运动对应的例如动作、声音和光效的真实或逼真的效果。
[0019]在一实施例中，第一传感器输出代表玩偶100向下快速挥动剑112的表示臂108 向下快速运动的信号。第二传感器输出代表玩偶1〇〇用剑112击中另一目标例如另一玩偶或剑的表示臂108突然停止不动的第二信号。响应于接收到该第一信号，处理器输出剑从空中快速划过的声音。响应于接收到第二信号，处理器停止剑声，然后输出剑击打物体的声音。处理器可以具有多个声道，以便在剑快速划过空中的声音逐渐消退时剑击打物体的声音同时产生。
[0020]处理器产生的效果还可以包括光效例如将一个或多个灯光打开、减低亮度或关闭。在一实施例中，剑112是光剑，处理器响应于臂108的运动使光剑以一定亮度发光。
[0021]处理器还可以响应于接收到一个或多个信号使多个部件在不同时段按预设顺序运动。
[0022]图3所示为根据本发明一实施例的与图1所示的臂108和肩膀106类似的臂300 的分解图。臂300包括肩膀组装件302,上臂组装件304和光传感器306。肩膀组装件302和上臂组装件304将臂300的运动传递给光传感器306。由于肩膀组装件302和上臂组装件304中的齿轮布置，光传感器306能检测臂300沿任一方向的运动。肩膀组装件302包括肩关节308、肩转动齿轮310和肩台冠齿轮312。上臂组装件304包括上臂转动输送齿轮 314和齿轮安装件316。肩膀组装件302和上臂组装件304中的齿轮能放大由光传感器302 观察或识别的臂的运动。换句话说，这些齿轮有助于将臂300的细微运动放大为由光传感器302测定为大幅运动。
[0023]臂300还包括振动或冲击传感器318。该冲击传感器318和光传感器306每个都输出与各传感器检测的臂的运动对应的信号。冲击传感器318和光传感器306每个都与处理器连接，用于接收它们相应的信号。冲击传感器318优选为检测臂108运动的突然变化。
[0024]图4和图5分别所示为根据本发明实施例的与图3所示的光传感器306类似的光传感器400的前透视图和侧视图。光传感器400包括表盘402、红外光发射器404和红外光接收器406。表盘402具有第一侧和第二侧并且限定从一侧延伸到另一侧的孔或洞408。 表盘402置于发射器404和接收器406之间。该表盘402还限定可绕其旋转的中轴410。
[0025]操作时，发射器404向限定孔408的表盘的表面发射红外光束。如果表盘402正在绕其中轴410旋转，发射器404发射的部分光束能间歇地穿过孔408并且到达接收器406 作为光束脉冲。接收器406检测该脉冲并且将它们转化成可与处理器通信的电信号。该脉冲的频率取决于表盘402旋转的速度。表盘402旋转得越快，则脉冲频率越高。在信号中所代表的脉冲的频率由处理器用来计算表盘402旋转的速度。
[0026]接收器406还可以包括多个彼此间隔一定距离的红外检测器，以便检测光束脉冲的相位差。每个检测器可以将其各自的信号传送给处理器。该处理器利用两个信号间的相位差来识别表盘402的旋转方向。为了检测相位差，上述检测器之间的距离可以小于两个相邻孔408间的距离。为了检测相位差，该距离也可以不被两个相邻孔间距离整除。
[0027]光传感器400通过其表盘402与臂300相连，使得臂300的运动能引起表盘402 的旋转。表盘402可以通过一个或多个齿轮与臂300相连以将横向运动转换成旋转运动。 通过特定的齿轮布置，臂300围绕点(如肩膀)的任意运动能被转换成关于单个平面旋转的运动，用于由光传感器400的检测。齿轮还能提供的机械优点，使得臂300的细微运动会被放大成表盘的大幅旋转。这种机械优点能相应地增加臂的运动的测量精确度。
[0028]光传感器400可以提供比玩具中使用其它传感器用于测量身体部件运动的更好的许多优点。例如，由于光传感器使用电光元件而非通过接触或摩擦来检测运动，所以光传感器400不易在短期内磨损、失灵或失准。光传感器400还能旋转360度并允许任意方向的无限制旋转。而且，可以更精确和准确地测量光传感器400中的表盘402经历的旋转数量。
[0029]出于解释的目的，在前述说明中提出了大量的细节以便充分理解本发明的实施例。但是，对于本领域的技术人员来说显然的是，这些具体细节并非必需的。其它情况下， 众所周知的电子结构和电路用框图形式表示。本文中所描述的实施例可以被事实为软件程序、硬件电路、固件或其组合。上述实施例仅为举例说明。本领域的技术人员可以在不超出仅仅由所附权利要求所限定的范围的情况下对特定实施例进行改动、修改和变动。
【主权项】
1.一种玩偶，包括:身体，与所述身体连接的第一部件，该第一部件可相对于所述身体活动；与所述第一部件连接的第一传感器，该第一传感器配置为输出与所述第一部件的运动 对应的信号；和与所述第一传感器通信的处理器，该处理器配置为响应于所述处理器接收来自所述第 一传感器的表示所述第一部件的运动的信号来产生效果。2.如权利要求1所述的玩偶，其中，所述处理器配置为识别由所述信号表示的所述第 一部件的运动的模式，所述处理器产生的所述效果与所述模式对应。3.如权利要求1所述的玩偶，还包括与处理器通信的扬声器，其中，由所述处理器引起 的效果包括输出来自所述扬声器的声音。4.如权利要求1所述的玩偶，还包括与所述处理器通信的制动器，其中，由所述处理器 引起的效果包括所述制动器的运动。5.如权利要求2所述的玩偶，其中，所述模式是所述第一部件的运动速度。6.如权利要求3所述的玩偶，其中，所述模式是所述第一部件的慢速运动，所述声音是 慢速移动的声音。7.如权利要求3所述的玩偶，其中，所述模式是所述第一部件的快速运动，所述声音是 快速移动的声音。8.如权利要求1所述的玩偶，其中，所述部件是臂。9.如权利要求1所述的玩偶，其中，所述第一传感器是光学运动传感器。10.如权利要求1所述的玩偶，其中，所述第一传感器包括:与所述第一部件连接的表盘，所述表盘包括第一侧和第二侧并且限定中轴和孔，所述 孔从所述第一侧延伸至所述第二侧，所述表盘可绕所述中轴旋转；发射器，该发射器配置为向所述表盘的第一侧发射光束；接收器，该接收器配置为检测所述表盘的第二侧上的光束脉冲并输出与该脉冲对应的 信号，由所述光束引起的所述脉冲在所述表盘关于所述中轴旋转过程中间歇地从所述第一 侧到所述第二侧穿过所述孔。11.如权利要求10所述的玩偶，其中，所述处理器配置为对所述接收器在一定时间内 检测到的光束脉冲进行计数来识别所述第一部件的速度。12.如权利要求10所述的玩偶，其中，所述接收器包括两个光束检测器，所述光束检测 器配置为检测对应于所述表盘旋转方向的所述光束脉冲中的相位差。13.如权利要求1所述的玩偶，还包括与所述第一部件连接的第二传感器，所述第二传 感器配置为输出与所述第一部件对应的第二信号，所述处理器配置为响应于所述处理器接 收到所述第二信号来产生第二效果。14.一种玩偶，包括:身体，与所述身体连接的臂，所述臂可相对于所述身体活动；与所述臂连接的第一传感器，所述第一传感器配置为响应于所述臂相对于所述身体的 运动来输出信号；扬声器，及与所述第一传感器和所述扬声器通信的处理器，所述处理器配置为:根据所述信号来识别所述臂的运动是快还是慢，及响应于识别出所述臂的运动是慢的，从扬声器输出慢动声音，或者响应于识别出所述 臂的运动是快的，从扬声器输出快动声音。
【文档编号】A63H29/00GK105983239SQ201510068041
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月9日
【发明人】陈伟泰, 高嘉洪
【申请人】思盈科技公司