CN101406756A - 表达情感的电子玩具及其情感表达方法、发光单元控制装置 - Google Patents

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王汉哲
李晓光
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Abstract

本发明提供一种表达情感的电子玩具，包括一处理单元处理由一外部传感单元和一内部传感单元获取电子玩具的情感；一发光单元通过发光的方式表现该电子玩具的情感，该发光单元至少包含两种颜色发光灯和一混光器，该混光器覆盖在所述发光灯的上层；一存储单元存储有不同情感与各发光灯的发光时长的对应关系；一控制单元与发光单元相连，用于根据电子玩具的情感及该情感对应的各发光灯发光时长控制发光单元。同时，本发明还提供一发光单元控制装置用于控制各发光灯。

Description

表达情感的电子玩具及其情感表达方法、发光单元控制装置
技术领域
本发明涉及一种具有情感表达的电子玩具，特别是能通过发光单元来表达情感的电子玩具。
背景技术
当前的电子玩具不仅能自己行走，发声，而且还可以根据外部信息(如环境亮度、噪音、温度、用户产生的动作)及内部信息(电量、工作时间)等来改变情感。例如，如美国专利号为US6415203、US6442450、US6667593中都揭露了根据外部信息及内部信息改变电子玩具情感的方法。
相应于情感的改变，电子玩具可以做出相应的行为，这样行为一般为产生相应的语音或者动作。如上述的专利亦揭露了电子玩具应因情感的改变做出相应的行为的方法。也有一些电子玩具通过发出不同颜色的光来表示其情感，例如世嘉公司生产的iCat电子玩具，在iCat脸上装设有7颗三色LED，通过发出不同颜色和亮灯位置的不同代表不同的情感。
但是在该电子玩具中，代表情感的灯颜色是很单调的，即只有7种颜色，随着电子玩具制作技术的提高和人们对玩具性能要求的提高，人们希望电子玩具的眼神能象真正的小动物一样眼波流转、顾盼生姿。
发明内容
有鉴于此，提供一种通过发光单元表达情感的电子玩具及其发光方法，增加电子玩具发光部分的颜色的种类，增强颜色的柔和度，能使电子玩具表现更多、更细腻的情感。
本发明提供一种可表达情感的电子玩具，包括一处理单元处理由一外部传感单元和一内部传感单元获取电子玩具的情感；一发光单元通过发光的方式表现该电子玩具的情感，该发光单元至少包含两种颜色发光灯和一混光器，该混光器覆盖在所述发光灯的上层；一存储单元存储有不同情感与各发光灯的发光时长的对应关系；一控制单元与发光单元相连，用于根据电子玩具的情感及该情感对应的各发光灯发光时长控制发光单元。
本发明还提供一种电子玩具表达情感的发光方法，包括获设定电子玩具的情感类型；存储发光颜色代表的情感类型和其发光时长的对应关系；存储发光颜色代表的情感类型和其发光时长的对应关系；根据情感类型启动对应颜色的发光灯；控制发光灯的发光时长调节发光颜色，融合发光灯的颜色。
附图说明
图1是本发明电子玩具表达情感的装置一实施方式的架构图；
图2是本实施方式中电子玩具存储与存储单元20中的一颜色情感表；
图3是本发明电子玩具的发光单元呈现紫色时，红、绿、蓝灯启动和停止周期的波形图；
图4是本发明电子玩具表达情感的方法的一流程图。
具体实施方式
如图1所示，是本发明电子玩具一实施方式的架构图。该电子玩具1包括：一处理单元10、一存储单元20、一外部传感器单元30、一控制单元40、一输出单元50、一发光单元60及一内部传感器单元70。
该外部传感器单元30其可包括有影像传感器、声音传感器、压力/触摸传感器等，其用于感应该电子玩具1的外部环境信息，如外部温度信息、亮度信息、声音信息及压力/触摸信息等。
该内部传感器70其可包括有电量检测器、热量传感器、计时器等，其用于感应该电子玩具1的内部信息，如电池电量、内部温度、工作时长等。
输出单元51至少包括一扬声器51和一马达52，马达52动作使得电子玩具行走和动作，而扬声器51使得电子玩具1能发声做到与人交流。
实际中，出于对电子玩具1仿生特征的需要，作为外部传感器30的影像传感器可以放置在电子玩具1的发光单元中，作为声音传感用的声音传感器可以放置在电子玩具的耳朵附近，而作为声音输出装置的扬声器51可以放置在电子玩具的嘴巴附近，而压力/触摸传感器可以放置在电子玩具的脖颈部，肚皮等位置；马达52可以放置在电子玩具的脚底、头顶。
所述处理单元10用于接收上述外部传感器30及内部传感器70产生的信号，并经过处理以获取该电子玩具1的情感；该处理单元10还可以根据不同的情感来控制扬声器51输出不同的声音及马达52执行不同的动作。然，处理单元10如何根据不同的外部信息及内部信息获取电子玩具1的情感，及如何根据不同的情感控制扬声器51输出不同的声音及马达52执行不同的动作并非为本发明之重点，故在本实施方式中不作详述。
在本发明中，处理单元10还可以通过控制单元40控制发光单元60发出不同颜色的光来表达电子玩具1的不同情感。该发光单元60包括至少两个发光灯和一混光器64，各灯之间的启动和停止相互独立，混光器64将发光灯发出的光融合起来，可输出一比较真实、逼真的色彩用以表达电子玩具1的情感。在本实施方式中，该发光单元60包含有三原色灯：红灯61、绿灯62、蓝灯63。该红灯61、绿灯62、蓝灯63可以设置为LED灯。该混光器64可以是一覆盖在发光灯上的玻璃，也可以是别的具有散光效果的小器件。
存储单元20至少包括有一颜色情感表，该颜色情感表纪录红灯61、绿灯62、蓝灯63联合表现出的颜色和其发光时间的对应关系。该处理单元10是为根据获取的情感在颜色情感表找到对应的启亮时间长度并发送启亮时间控制命令给控制单元40。控制单元40根据启亮时间控制命令控制发光单元60内各灯的启动与停止。发光单元60内各灯的启动与停止时间的长短表现出各种不同的颜色，从而显示真实、逼真的色彩。
如图2所示，是本实施方式中电子玩具存储于存储单元20中的颜色情感表之示意图。该颜色情感表包括有序号、情感、颜色、发光时长等栏位。设定发光单元60中每个发光灯变化的周期为5ms，发光时长栏位定义发光单元60中的每个灯(红灯61、绿灯62、蓝灯63)在每一周期内的的开启时长，其计量单位为ms。亦即，该颜色情感表的每一条纪录定义了某一情感(情感栏位)对应的颜色、及每个灯(红灯61、绿灯62、蓝灯63)每一周期的开启时长。
根据成色原理，利用红绿蓝三原色的发光强度不同，可以组合成上万种不同颜色，因此，本实施方式中，通过三原色灯开启时间的长短来表现不同的发光强度，因此可以输出不同的颜色可以用于表达各种不同的情感。
例如，该表列出了10种电子玩具的情感表达方式，其中，序号为1的纪录中，其情感栏位为“高兴、喜悦”、颜色栏位为“洋红”、时间长度栏位为“红灯5ms、绿灯0ms、蓝灯5ms”，其意思为：当电子玩具1的情感为“高兴、喜悦”，发光单元60表现为“洋红”色，该“洋红”色具体是通过在以5ms为周期变化的一段时间内，红灯61和蓝灯63恒亮，而绿灯62恒灭，红灯61和蓝灯63发出的红色和蓝色通过混光器64融合而成。
再如，在序号为10的纪录中，其情感栏位为“讨厌”、颜色栏位为“灰色”、时间长度栏位为“红灯3ms、绿灯3ms、蓝灯3ms”，其意思为：当电子玩具1的情感为“讨厌”时，发光单元60表现为“灰色”，该“灰色”通过在以5ms为周期变化的一段时间内，红灯61、蓝灯63、绿灯62启亮3ms，停止2ms来表现。通过红灯61、蓝灯63、绿灯62发出的红色、绿色、蓝色的灯光融合而成。发光单元60各个灯具体的启动与停止的波形图如图3所示。
在图3所示的波形图中，红灯61、绿灯62、蓝灯63的启动周期均为5ms，因为肉眼视觉暂留的时间有0.05--0.2秒，，因此，当所以在5ms的周期内，人的肉眼不能分辨上述三种灯的启动和停止，但是三种灯启动时间的长短的不同可以决定其发光强弱，因此，发光单元60呈现出不同的颜色。在图3中，在一个周期内，红灯61和蓝灯63启动时间和停止时间的比例为1∶1，绿灯62不启动，即红灯61和蓝灯63每启动2.5秒，就停止2.5秒，而绿灯62一直没有启动，在这样的发光强度下，电子玩具的发光单元60呈现的颜色为紫色。
如图4所示，是本发明电子玩具的发光单元60表达情感的一流程图。在步骤S11中，处理单元10获取要表达的情感类型。在步骤S 12中，处理单元10在存储单元20中调取该情感对应的发光单元60的颜色以及红灯61、绿灯62、蓝灯64的发光时长。步骤S13中，控制单元40根据处理单元10的命令控制红灯61、绿灯62、蓝灯64的发光时间。步骤S14中，混光器64将红灯61、绿灯62、蓝灯64发出的光融合成各种不同的颜色。
本发明不受本发明的具体实施方式的限制，可根据本实施方式的技术方案和实际情况确定的新的实施方式。如电子玩具的发光单元不仅仅包括眼睛，还可以是给电子玩具佩带的饰品。在本说明书中，不一一阐述。

Claims (11)

1.一种可表达情感的电子玩具，包括一处理单元处理由一外部传感单元和一内部传感单元获取电子玩具的情感；其特征在于，该电子玩具还包括：一发光单元通过发光的方式表现该电子玩具的情感，该发光单元至少包含两种颜色发光灯和一混光器，该混光器覆盖在所述发光灯的上层；一存储单元存储有不同情感与各发光灯的发光时长的对应关系；一控制单元与发光单元相连，用于根据电子玩具的情感及该情感对应的各发光灯发光时长控制所述发光单元。
2.如权利要求1所述的可表达情感的电子玩具，其特征在于，所述各发光灯的发光周期相同。
3.如权利要求2所述的可表达情感的电子玩具，其特征在于，所述发光单元包括由红色，绿色和蓝色的三原色发光灯组成。
4.如权利要求3所述的可表达情感的电子玩具，其特征在于，所述发光灯采用LED灯。
5.如权利要求4所述的可表达情感的电子玩具，其特征在于，所述发光单元可以安装在电子玩具的发光单元或者其它容易被辨识的位置。
6.一种电子玩具表达情感的发光方法，包括：设定电子玩具的情感类型；其特征在于，该表达情感的方法还包括步骤：存储发光颜色代表的情感类型和其发光时长的对应关系；根据情感类型启动对应颜色的发光灯；控制发光灯的发光时长调节发光颜色，融合发光灯的颜色。
7.如权利要求8所述的电子玩具表达情感的发光方法，其特征在于，所述发光颜色通过红色，绿色和蓝色的三原色发光灯融合生成。
8.一种发光单元控制装置，所述发光单元包括至少两种颜色发光灯，其特征在于：所述发光单元还包括有一混光器，该混光器覆盖在所述发光灯的上层；
该控制装置还包括：一存储单元存储有不同颜色与各发光灯每发光周期的发光时长的对应关系；一控制单元与发光单元相连，用于根据不同颜色的各发光灯发光时长控制所述发光单元。
9.如权利要求8所述的发光单元控制装置，其特征在于，所述各发光灯的发光周期相同。
10.如权利要求9所述的发光单元控制装置，其特征在于，所述发光单元包括由红色，绿色和蓝色的三原色发光灯组成。
11.如权利要求10所述的发光单元控制装置，其特征在于，所述发光灯采用LED灯。
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