CN201286986Y - 非接触式电容感应玩具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非接触式电容感应玩具，包括玩具本体，所述玩具本体内设置有电源、控制模块，与该控制模块连接并受其控制的传感模块、语音模块指示模块和运动模块。所述的传感模块为多个放置在本体不同位置的电极，该电极上玩具本体部位由绝缘材料制成。当玩具电源开关打开后，控制模块就开始不断检测所有的检测点，游戏者触摸到玩具表面相应部位，控制模块可以判断出具体位置并连动其它电路模块的工作，发出指定的声音、LED闪烁或驱动某个电机完成指定动作。

Description

非接触式电容感应玩具

技术领域

本实用新型涉及一种玩具，尤其涉及一种非接触式电容感应玩具。

背景技术

随着科技的发展，玩具向电子化、智能化方向发展已经成为一种趋势。现有的电动玩具大部分都是由游戏者遥控或是通过按下按键开关的方式来工作的，玩具和游戏者之间缺乏互动。例如：一种传统的儿童游戏中，两个儿童，一个用手指自己的眼睛、鼻子、耳朵或肢体，另一个则说出对应部位的名称。在这种玩具中，在玩具的触摸位置要么设置有按键或开关，要么采用接触式电容感应技术，放置接触式电容传感器。如果用按键或开关，游戏者必需按下按键或开关，玩具内置的电路才可以判断。这个“按”的动作显得烦琐。在玩具表面设置多个开关破坏了玩具的整体性，而且年龄小的孩子不会使用。如果放置接触式电容传感器来取代按键或开关，则没有“按”的动作。接触式电容传感器用两片金属片作为电极，中间相隔一段很小距离，形成一个电容。其中一片连接在电路中，另一片接地。当人手触摸接地的金属片时，两个金属片之间的电容会变化，电路依此来判断。这种结构一旦漏电，可能存在安全性问题。金属片本身也存在安全问题。另外这种传感器要保证两个金属片之间的距离要稳定，不能有太大变化，在毛绒玩具这种比较柔软的本体上不好安装，而且无法保证稳定，这样会出现误判断。

发明内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术中存在的问题，提供一种改进的非接触式电容感应玩具。本实用新型可以感知玩具被触摸部位，并与游戏者产生互动，提高娱乐趣味。

本实用新型提出的技术方案是，一种非接触式电容感应玩具，包括玩具本体，所述玩具本体内设置有电源、控制模块，与该控制模块连接并受其控制的传感模块和语音模块，其中：所述的传感模块为多个放置在玩具本体不同位置的电极，该电极上玩具本体部位由绝缘材料制成。

在本实用新型的一个实施例中，还包括与所述控制模块连接并受其控制的指示模块，该指示模块采用LED或LCD显示器，并与所述的传感模块连动。还包括与所述控制模块连接并受其控制的运动模块，该运动模块设置在玩具的各运动部位，并与传感模块连动。

所述的控制模块可以采用MCU(微型中央处理器，简称单片机)或专用IC(集成电路)加逻辑电路构成。

所述的玩具本体可以是人体模型、动植物模型或其它儿童感兴趣的模型。

与现有技术相比，本实用新型安全，能使玩具和游戏者产生互动，增加了玩具的智能化、主动性，使玩具更为有趣。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明，其中：

图1是本实用新型的结构框图。

具体实施方式

图1是本实用新型一较佳实施例的模块框图。在该实施例中，整个技术方案可以通过以下几个电路模块的组合来实现：

电源，考虑到使用的方便性，电源最好使用电池；

传感模块，传感器为直接制作在电路板上的电极，可以设置在玩具的不同部位，例如，人物玩具的五官或肢体，设计中需要多少检测点则需要多少个电极；

控制模块，可以采用MCU(微型中央处理器，简称单片机)或专用IC加逻辑电路两种结构，考虑到玩具智能化和复杂性的不断增加，用MCU及其所需外围电路实现效果更好，MCU包含软件的设计；

设置模块，用按键或开关完成，也可以用非接触式电容感应电极组成。设置模块可以使玩具进入不同的互动状态，例如，在上面说的眼睛鼻子耳朵游戏中，可以设定为游戏/学习状态，或中文/英文状态；

语音模块，用喇叭或麦克风等发声器件制作，与传感模块连动；

运动模块，由电机及其驱动电路制作，与传感模块连动；

指示模块：由LED或LCD等显示器件制作，与传感模块连动；

整个方案的核心是控制模块，所有其它的电路模块都是通过控制模块来控制工作的。

当玩具电源开关打开后，先设置好互动状态或控制模块自动调用最后一次设置的互动状态，控制模块就开始不断检测所有的检测点(电极)。游戏者触摸到玩具表面相应部位，控制模块可以判断出具体位置并控制其它电路模块的工作，例如，发出指定的声音、LED闪烁或驱动某个电机完成抬起左手等动作。根据预先的设定，在整个游戏过程中，只有打开电源开关和设置互动状态需要人来控制(如果只有一种互动状态，人只需要打开电源开关)，以后的过程都是通过控制模块控制，由玩具根据游戏者的动作自主判断并完成。

例如，人物玩具，可以随机说出五官的名称，判断儿童是否在一定的时间触摸到正确的位置，并给出语言上的判断和提示。也可以教儿童认识五官(玩具各个部位)，比如儿童摸到玩具眼睛，玩具会报出“眼睛”；儿童摸到玩具左手，玩具会报出“左手”，同时可以抬起左手示意。

本实用新型使用非接触式电容感应技术，电极可以直接制作在电路板上，形成电容。电路板放置在玩具内部。电极上玩具本体部位由玻璃、塑料等绝缘材料制成。人手不用接触电极，只要放在电极所在位置上方的玻璃、塑料上，电路即可判断出人手触摸到该位置。其原理为电路对此电极形成的电容不断充放电，当人手放在电极上的玻璃、塑料上，电容会改变，充放电时间会被改变，通过对此时间变化的判断即可判断出人手是否触摸。一个电极即为一个判断点，如果放置很多电极，则可判断出人手的运动轨迹。玩具内置的控制器上的MCU或专用集成电路(IC)可以检测到人手在玩具上各个部位的触摸(相应的部位事先放置好电极，外面可以选用玻璃、塑料等安全的材料制作)。当MCU检测到信号后，它分辨出具体位置，并根据程序预先的设定控制喇叭发声或是使玩具做出特定动作，喇叭所说的内容是预先设定并录制好的，所做的动作也是预先设计的。本实用新型可以使用在人物、动物或其它儿童感兴趣的玩具上。

Claims (10)

1.一种非接触式电容感应玩具，包括玩具本体，所述玩具本体内设置有电源、控制模块，与该控制模块连接并受其控制的传感模块和语音模块，其特征在于：所述的传感模块为多个放置在本体不同位置的电极，该电极上玩具本体部位由绝缘材料制成。

2.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：所述的绝缘材料是玻璃或塑料。

3.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：还包括与所述控制模块连接并受其控制的指示模块，该指示模块采用LED或LCD显示器，并与所述的传感模块连动。

4.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：还包括与所述控制模块连接并受其控制的运动模块，该运动模块设置在玩具的各运动部位，并与传感模块连动。

5.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：所述的控制模块采用MCU或专用IC加逻辑电路构成。

6.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：还包括与控制模块连接的设定模块，该模块由按键开关或非接触式电容感应电极组成。

7.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：所述的玩具本体是动物模型。

8.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：所述的玩具本体是人体模型。

9.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：所述的玩具本体是植物模型。

10.如权利要求1所述的玩具，其特征在于：所述的玩具本体是家用电器模型。

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