CN2437376Y - 动态玩偶的无线感应控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种动态玩偶的无线感应控制装置,主要是在一玩偶内部设有一可发射谐振信号和接收并处理信号的控制单元,并在奶瓶、摇铃等各式安抚用品内部设一感应单元,当安抚用品趋近玩偶时,将感应控制单元发射的谐振信号并转换为电源,并发射一信号回送给玩偶中的控制单元,控制单元接收后将驱动产生婴儿嬉笑哭闹的声音和拟人化动作。

Description

动态玩偶的无线感应控制装置

本实用新型涉及一种动态玩偶的无线感应控制装置，特别是涉及一种可通过无线感应方式使玩偶产生各项拟人化动作的控制装置。

洋娃娃或动物玩偶一直是小朋友们最佳的童年玩伴，但早年受限于材料或工业技术的限制，其设计重点只着眼在外形的美观，在质材触态和动态设计上均无具体突破。最近几年，由于相关材料的开发成功和运用，洋娃娃和玩偶不再局限于生硬的塑料材料及棉絮内胎，以婴儿玩偶而言，其整体的重量、触感已接近于真人，而十分逼真。然而，在动态设计方面仍不显著，以脸部表情为例，传统洋娃娃充其量利用物理原理使其眼睛可以张闭，但张闭动作却十分僵化，例如，洋娃娃直立时，张开眼睛，平躺时即闭上眼睛，此和真实动作相去甚远而缺乏趣味。再者，传统玩偶亦有所谓的语音效果，即于晃动玩偶时可以触动产生哭闹或嘻笑的声音，但其驱动方式和产生的声音效果亦停留在固定模式，对于小朋友而言，把玩一两次后即已失去新鲜感，因而，此种玩偶亦势必逐渐丧失其市场吸引力。

由上述可知，已有玩偶在拟人动作及语音效果上均未尽灵活而失之僵化，故有待进一步提高。

因此，本实用新型主要目的在于，提供一种可令玩偶产生灵活动态，并配合虚拟情境以制造生动语音的控制装置。

该设计可使玩偶产生眨眼动作，并在各种安抚物品如奶瓶、摇铃或温度计趋近时产生配合该情境的语音，例如奶瓶、摇铃趋近时会产生笑声，温度计趋近时会产生哭声等，藉此提供一生动且高度拟人化的玩偶。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种动态玩偶的无线感应控制装置，包括有：一设置在玩偶内部并以一感应天线发射谐振信号、感应接收信号以驱动产生各种音效和动作的控制单元；分别设置在各种不同安抚用品中而可自控制单元感应谐振信号以取得工作电源的感应单元。

较佳的是，控制单元包括有：一微处理器，其多数输出接脚是通过总线与一用以驱动产生不同语音的语音电路连接；一用以提供特定频率振荡信号的振荡电路，该振荡电路设置在微处理器的两振荡信号接脚间；一驱动电路，该驱动电路连接在振荡电路和一感应天线之间；一接收解调电路，其输入端和前述感应天线连接，其输出端是连接到微处理器的输入接脚。

较佳的是，所述控制单元的微处理器还连接有一开关电路，该开关电路是由多组晶体管分别构成一正向开关单元和一逆向开关单元，该正、逆向开关单元的控制端分别连接至微处理器的两输出接脚，  其输出端连接到两个在通电后可产生张闭动作的自动眼珠上。

较佳的是，所述控制单元的微处理器还连接有一水平状态侦测电路，由一光耦合器构成，该光耦合器输入端是和微处理器的输出接脚连接，其输出端是通过一晶体管连接到微处理器的输入接脚。

较佳的是，所述自动眼珠包括有：一供安装在玩偶脸部预设眼窝处的中空球座；一枢设置在前述球座上、可作张闭动作的眼球体；一设置在球座内并对应位在眼球体内侧的电磁铁组；所述眼球体于内侧壁上分设有两组呈适当相对角度排列的磁铁，电磁铁组是由两组电磁铁组成，其分别和控制单元中的开关电路连接，并分别以其中一磁极对应于眼球体内侧的两磁铁。

较佳的是，所述感应单元包括有：一组用以感应控制单元所发射谐振信号的感应线圈；一用以将感应线圈通过感应电磁能量而产生的交流电压转换为直流电压的整流滤波电路；一由前述整流滤波电路输出端供应电源的处理器，该处理器输出端是通过一晶体管连接到前述感应线圈；

较佳的是，所述感应线圈是由两组串联的电感以及与前述两电感并联的电容构成；处理器输出端上的晶体管是以集电极连接在两电感的连接端上，

较佳的是，所述整流滤波电路是由一二极管和一电容串接组成。

由上述可知，本实用新型主要是通过无线感应方式使安抚或辅助用品中的感应单元自玩偶中的控制单元取得电源，并据以回送一信号予控制单元，以产生配合该安抚用品及辅助用品使用状态的音效，并驱动如眨眼的动作。藉此，可使动态玩偶的拟人化动作更接近现实，对于喜好玩偶的小朋友而言，无疑将更具趣味性，对玩具产业而言，因功能增进，亦有刺激市场增长业绩的效果。

以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及目的：

图1为本实用新型的外观示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型的控制单元详细电路图；

图4为本实用新型的感应单元详细电路图；

图5为本实用新型的自动眼珠剖视图；

图6为本实用新型的一使用状态参考图；以及

图7为本实用新型又一使用状态参考图。

有关本实用新型的结构部分，请参阅图1所示，主要是在玩偶100内部设有一控制单元10，又在眼部处分设和前述控制单元10连接的自动眼珠30，再于适当位置设有一和控制单元10连接的感应天线101。除玩偶100外，另包括有具备各种仿真实际产品造形的安抚用品或辅助用品200，该安抚用品或辅助用品200内部则设有一感应单元20。在本实施例中，前述的玩偶100是一幼儿造形的婴儿玩偶，而安抚用品200则是和安抚婴儿有关的用品，如奶瓶、摇铃等，除安抚用品200外，如具备温度计外形等辅助用品内部也设有感应单元20，而前述玩偶造形及相关用品仅仅是为了便于说明控制单元10和感应单元20的互动关系和作用，并非用以限制其造形或适用玩偶类型。

有关前述设计，主要是由玩偶100内部的控制单元10发射一特定频率的谐振信号，当安抚用品200趋近玩偶100时，即通过空气磁场感应控制单元10发射的谐振信号，并将其转换为电源，使感应单元20可以取得工作电源而发射一信号，由玩偶100中的控制单元10接收。随后由控制单元10根据趋近的安抚用品200或辅助用品类型，驱动产生婴儿嬉笑哭闹的声音或眨眼等拟人化动作。例如，当安抚用品200为奶瓶时，其趋近玩偶100时，控制单元10即驱动产生婴儿笑声，并令自动眼珠30产生眨眼动作，藉此产生高度拟人化和虚拟安抚幼儿实境的效果。

至于前述控制单元10、感应单元20和自动眼珠30等的具体构造详如以下所述：

首先请参阅图2所示，控制单元10设置在玩偶100内部的适当位置。控制单元10除以一输出端连接自动眼珠30外，又同时以输入端和输出端连接一感应天线101，该感应天线101可由平面线圈构成，设置在玩偶100内部接近表层处。

再请参阅图3所示，其中示出了前述控制单元10的详细电路构造，其包括有：

一微处理器11，其多数输出接脚是通过总线和接头JP1与一语音电路(图中未示)连接，以驱动其产生不同的语音或音效，该语音电路可为编号EMC 78458的语音IC；

一振荡电路12，它设置在微处理器11的两振荡信号接脚17、18间，以提供特定频率的振荡信号；

一驱动电路13，它连接在振荡电路12和感应天线101之间，藉以令感应天线101产生特定频率的谐振信号；

一水平状态侦测电路14，电路部分是由一光耦合器SR1构成，该光耦合器SR1输入端是和微处理器11的输出接脚7(SPW)连接，由其是否控制接通电源，光耦合器输出端通过一晶体管Q7连接到微处理器11的输入接脚15；当玩偶仰躺或被直立时，该水平状态侦测电路14的输出信号将产生变化，此一信号变化同时为微处理器11所检知，而微处理器11可利用侦知玩偶10的起卧状态以产生睁闭眼、发声等代表睡眠或苏醒的拟人化动作。

一接收解调电路15，其输入端是和感应天线101连接，其输出端连接至微处理器11的输入接脚11，用以对感应天线101所接收感应单元20的发射信号进行解调。

一开关电路16，是由多组晶体管分别构成一正向开关单元161和一逆向开关单元162，该正、逆向开关单元161、162的控制端是分别连接到微处理器11的两输出接脚8、9，其输出端则用以控制自动眼珠30的张闭。

再请配合参阅第图2、图5所示，前述的自动眼珠30包括有：

一中空球座31，它是安装在玩偶100脸部预设的眼窝；

一眼球体32，它是枢设置在前述球座31上；

一电磁铁组33，它是设置在球座31内并对应位于眼球体32内侧；其中：

眼球体32在内侧壁上分设有两组呈适当相对角度排列的磁铁321、322，电磁铁组33是由两组电磁铁331、332组成，其分别以一磁极对应于眼球体32内侧的两磁铁321、322；

当前述开关电路16分别以正、反开关单元161、162对两电磁铁331、332通以不同极性的电源时，即在磁极上产生不同的磁性的磁场，而对眼球体32上的磁铁321、322产生吸斥作用，进而产生眨眼或张、闭眼等动作。

再请参阅图4所示，感应单元20包括有一感应线圈21、一连接前述感应线圈21的整流滤波电路22和一处理器23，且前述电路是建构在一小型的印刷电路板上；其中：

感应线圈21是由两串联的电感L1、L2及一和前述两电感L1、L2并联的电容C1组成，其将通过空气磁场感应来自控制单元10的谐振信号，并在电感L1、L2上产生交流电压；

整流滤波电路22是由一二极管D1和一电容C2组成，其用来将感应线圈21上的交流电压转换为直流电压以供应工作电源予处理器23；

处理器23输出端连接有一晶体管Q1，该晶体管Q1是以集电极连接在两电感L1、L2的连接端，并由处理器23控制其是否导通。

以前述电路设计，因感应线圈21的两电感L1、L2串联后又和电容C1并联，其谐振点和控制单元10发射信号的频率相同，依照能量守恒原理，感应线圈21将通过空气磁场感应接收控制单元10发射的信号，并由整流滤波电路22转换为处理器23所须的工作电源。

处理器23取得工作电源后，即送出经过编码的信号至晶体管Q1，当晶体管Q1导通时，电感L2短路，电感L1和电容C1并联，因而使谐振点偏离控制单元10的发射频率。又因处理器23令晶体管Q1产生的通断动作，使感应单元20和控制单元10间产生谐振、不谐振的交错变化，从而在控制单元10连接的感应天线101上将出现振幅的变化，可经其接收解调电路15解调出一信号来，以作为微处理器11的驱动信号源。

由上述可看出本实用新型的具体构造和基本工作原理，至于使用状态详如以下所述：

由于控制单元10中设有语音电路，其上预设有针对不同状况设计的语音或音效，包括各种笑声、哭声、牙牙学语声音和其它仿真实际情况的声音。如图6、图7所示，当使用者以不同的安抚用品200趋近玩偶100时，由于安抚用品200内部分设有感应单元20，其可和玩偶100内的控制单元10进行电源感应转换和信号回送，藉此以驱动产生针对该安抚用品200设计情境的音效和动作如眨眼动作。

除此以外，当使用者是以具有数字、字母或文字的辅助用品趋近玩偶100时，可由控制单元10驱动产生对应于该辅助用品上所载文字的读音，而产生类似语言学习的效果。

Claims (8)

1．一种动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，该装置包括有：

一设置在玩偶内部并以一感应天线发射谐振信号、感应接收信号以驱动产生各种音效和动作的控制单元；

分别设置在各种不同安抚用品中而可自所述控制单元感应谐振信号以取得工作电源的感应单元。

2．如权利要求1所述的动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，所述控制单元包括有：

一微处理器，其多数输出接脚是通过总线与一用以驱动产生不同语音的语音电路连接；

一用以提供特定频率振荡信号的振荡电路，所述振荡电路设置在微处理器的两振荡信号接脚间；

一驱动电路，所述驱动电路连接在振荡电路和一感应天线之间；

一接收解调电路，其输入端和所述感应天线连接，其输出端是连接到微处理器的输入接脚。

3．如权利要求2所述的动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，所述控制单元的微处理器还连接有一开关电路，所述开关电路是由多组晶体管分别构成一正向开关单元和一逆向开关单元，所述正、逆向开关单元的控制端分别连接至微处理器的两输出接脚，其输出端连接到两个在通电后可产生张闭动作的自动眼珠上。

4．如权利要求2或3所述的动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，所述控制单元的微处理器还连接有一水平状态侦测电路，由一光耦合器构成，所述光耦合器输入端是和微处理器的输出接脚连接，其输出端是通过一晶体管连接到微处理器的输入接脚。

5．如权利要求3所述的动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，所述自动眼珠包括有：

一供安装在玩偶脸部预设眼窝处的中空球座；

一枢设在所述球座上、可作张闭动作的眼球体；

一设置在球座内并对应位在眼球体内侧的电磁铁组；其中：

所述眼球体于内侧壁上分设有两组呈适当相对角度排列的磁铁，电磁铁组是由两组电磁铁组成，其分别和控制单元中的开关电路连接，并分别以其中一磁极对应于眼球体内侧的两磁铁。

6．如权利要求1所述的动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，所述感应单元包括有：

一组用以感应控制单元所发射谐振信号的感应线圈；

一用以将感应线圈通过感应电磁能量而产生的交流电压转换为直流电压的整流滤波电路；

一由所述整流滤波电路输出端供应电源的处理器，所述处理器输出端是通过一晶体管连接到所述感应线圈。

7．如权利要求6所述的动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，所述感应线圈是由两组串联的电感以及与所述两电感并联的电容构成；

处理器输出端上的晶体管是以集电极连接在两电感的连接端上。

8．如权利要求6所述的动态玩偶的无线感应控制装置，其特征在于，所述整流滤波电路是由一二极管和一电容串接组成。

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