DE60200614T2

DE60200614T2 - Antriebsvorrichtung und Bewegungsspielzeug

Info

Publication number: DE60200614T2
Application number: DE60200614T
Authority: DE
Inventors: Takashi Ichikawa
Original assignee: Tomy Co Ltd
Current assignee: Tomy Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: CN2595426Y; WO2003057335A1; ES2223028T3; JP2003251082A; JP3368273B1; US6719605B2; AU2002360051A1; ATE268628T1; US20030124951A1; EP1325770B1; EP1325770A1; DE60200614D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung und ein Bewegungsspielzeug, das eine solche Antriebsvorrichtung nutzt.
Beschreibung verwandten Stands der Technik
Eine Antriebsvorrichtung für ein Bewegungsspielzeug, welche Räder durch Übertragen der Antriebsleistung einer Antriebsquelle, beispielsweise einem Motor, über ein Reduktionsgetriebe auf die Räder dreht oder Hände und Füße oder dergleichen des Spielzeugs durch Übertragen der Antriebsleistung des Motors zu den Händen und Füßen oder dergleichen durch eine Räderwerkverbindung schwingt, ist bekannt.
Jedoch ist eine Antriebsvorrichtung mit einem Motor teuer, das bedeutet, dass ein Spielzeug mit einer solchen Antriebsvorrichtung auch teuer ist. Ferner erfordert ein kleinmaßiges Spielzeug eine kleinmaßige elektrische Antriebsleistung und einen kleinmaßigen Motor, obgleich es viel Energie erfordert, große Bewegungen mittels der Rotationsantriebsleistung des kleinmaßigen Motors auszuführen, und insbesondere verbraucht eine Bauart einer Antriebsvorrichtung, bei der die Antriebsleistung des Motors über ein Getriebe übertragen wird, erheblich die Batterieenergie.
Aus diesen Gründen waren herkömmlich nur wenig Antriebsvorrichtungen für ein kleinmaßiges Spielzeug geeignet.
US 3783550 beschreibt einen neuartigen elektrischen Motor, der einen Permanentmagnetanker beinhaltet, der angeordnet ist, um anfangs in regelmäßig beabstandeter Nähe zu einer Induktionsschleife bewegt zu werden und der in einem elektrischen Schaltkreis mit einer elektrischen Potentialquelle und einem elektronischen Schalter so verbunden ist, dass die Spule, wenn das sich bewegende magnetische Feld des Magneten schneidet, den sich ergebenden induzierten Strom umdreht und vorübergehend den Schalter betätigt, um die elektrische Potentialquelle über die Spule zu verbinden. Der resultierende Stromfluss durch die Spule erzeugt ein magnetisches Feld, welches dem sich bewegenden Magneten aufgeprägt wird, um seine Bewegung zu beschleunigen. Beschriebene Beispiele umfassen den Magneten eingebaut in einen Kreisel, einen Motorrotor, ein Pendel oder andere hin- und herbewegende Elemente.
US 5791964 beschreibt einen Ratschenantrieb für einen Spielzeugbaukasten. Der Antrieb beinhaltet einen Ratschenmechanismus, welcher ein äußeres Zahnrad beinhaltet, das eine darin ausgebildete Aussparung aufweist und eine Öffnung zur Auflagerung des Zahnrades auf einem Schaft. Die äußere Wand der Aussparung definiert eine Vielzahl von abgewinkelten Facetten eine Sägezahnkonfiguration ausbildend. Eine Ratschensperrklinke beinhaltet ein Paar entgegengesetzter elastischer Federstreifen, welche die abgewinkelte Facetten-Sägezahn-Kombination in einer Rotationsrichtung einrasten, während sie diese in der anderen Rotationsrichtung freigeben. Ein zweites Zahnrad ist an der Ratschensperrklinke befestigt und definiert eine Öffnung für eine Rotationsauflagerung auf einem Schaft. Ein Rahmen lagert den Ratschenmechanismus in Eingriff mit einem schwenkbar gelagerten Antriebsarm. Der Antriebsarm beinhaltet ein Zahnradsegment, das eine Mehrzahl von Zahnradzähnen aufweist, die mit einem der Zahnräder des Ratschen mechanismus in Eingriff stehen. Der Antriebsarm beinhaltet ferner einen Kupplungsflansch an dem entgegengesetzten Ende von dem Zahnradsegment, welcher an eine Quelle hin- und herbewegender Antriebskraft befestigbar ist. Ein Kegelrad greift in das verbleibende Zahnrad des Ratschenmechanismus ein und ist auf dem Rahmen rotierbar aufgelagert mittels eines angetriebenen Schaftes. Der abstützende Rahmen für den Ratschenmechanismus und das angetriebene Zahnrad ist vollständig aus Spielzeugbaukastenelementen und Kupplungen, welche in einer Schnapp-Haken-Befestigung miteinander fixiert sind, gebildet. Die Elemente des abstützenden Rahmens sind ferner kuppelbar mit zusätzlichen Strukturen, die aus Spielzeugbaukastenelementen und Kupplungen hergestellt sind.
GB 2189915 beschreibt eine Laut-(Sound-)betätigte Vorrichtung zum Bewegen eines Teils wie beispielsweise eines Vogelschnabels eines Plüschtierspielzeugs, die einen Wellenform-Konvertierungs-Schaltkreis beinhaltet. Durch Erzeugen eines viereckigen Wellenpulssignals in Übereinstimmung mit der Hüllkurve des Laut-Signals energetisiert dieser Schaltkreis eine Magnetspule, die mit dem bewegbaren Teil nur solange verbunden ist, wie der Laut anhält. Intermittierende Laute werden somit die Magnetspule intermittierend energetisieren, um Synchronität zwischen Laut und Reaktion zu erzeugen.
Die Erfindung wurde mit Blick auf die obigen Probleme gemacht.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche für ein kleinmaßiges Spielzeug anwendbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bewegungsspielzeug, das eine solche Antriebsvorrichtung verwendet, zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst der Antriebsapparat für ein Bewegungsspielzeug mit einem Rad, wobei das Spielzeug durch Rotation des Rades bewegbar ist: ein Basiselement; ein Schwingelement, das an einer vorbestimmten Achse, die in dem Basiselement ausgebildet ist, wechselseitig schwingbar ist; ein Elektromagnet, der an einem von dem Basiselement und dem Schwingelement befestigt ist; ein Regelstromkreis zum Regeln des elektrischen Stroms, der dem Elektromagneten zugeführt wird; wenigstens ein Magnetmaterialelement, das an dem anderen von dem Basiselement und dem Schwingelement befestigt ist, um dem Schwingelement zu ermöglichen, durch eine magnetische Kraft, welche zwischen dem Elektromagneten und dem Magnetmaterialelement wirkt, in Bezug auf das Basiselement wechselseitig zu schwingen; und ein Ratschenmechanismus zur Umwandlung einer schwingenden Bewegung des Schwingelements in eine Rotationsbewegung des Rades, der Ratschenmechanismus umfassend ein Ratschensperrklinkenelement und Ratschenzähne, die mit dem Ratschensperrklinkenelement in Eingriff bringbar sind, wobei die Ratschenzähne in dem Rad vorgesehen sind.
Das Schwingelement kann wechselseitig (hin und her) geschwungen werden, beispielsweise durch Befestigen eines Permanentmagneten (oder eines magnetischen Materials) an einem von dem Basiselement und dem Schwingelement, Befestigen eines Elektromagneten an dem anderen und alternierend Ändern der Polaritäten des Elektromagneten durch Steuern des Stromflusses hierdurch. Obwohl wenigstens ein Permanentmagnet erforderlich ist, ist es vorzuziehen, ein Magnetenpaar vorzusehen. Vorzugsweise ist ein Magnetenpaar gegenüberliegend einer Oberfläche des Elektromagneten längs der Schwingrichtung des Schwingelements angeordnet, so dass dieselbe Seiten hiervon zueinander verschiedene Polaritäten aufweisen. Das Schwingelement kann linear hin- und herbewegt werden und kann auch um eine Achse hin- und hergeschwungen werden. Als magnetisches Material kann neben Permanentmagnet auch anderes verwendet werden.
Der Antriebsapparat für ein Bewegungsspielzeug bewegt das Schwingelement durch eine magnetische Kraft wechselseitig. Demgemäss ist nur eine kleine Leistung erforderlich, um das Rad eine große Bewegung durchführen zu lassen, weil ein großer Schwinghub des Schwingelements erhalten bleibt. Weil die wechselseitige Bewegung des Schwingelements umgesetzt wird in die Bewegung für das Rad, macht der Antriebsapparat es möglich, ein Spielzeug herzustellen, das den Antriebsapparat dazu nutzt komplizierte Bewegungen einfach durchzuführen.
In dem Antriebsapparat wird die wechselseitige Schwingbewegung des Schwingelements, die durch eine magnetische Kraft erzeugt wird, umgesetzt in die Bewegung für das Rad. Innerhalb der Schwingbewegung kann ein Hub des Schwingelements leicht durch geeignetes Einstellen der Länge des Arms von der Rotationsachse zu dem freien Ende des Schwingelements eingestellt werden.
In dem Antriebsapparat wird die wechselseitige Bewegung des Schwingelements, die durch eine magnetische Kraft erzeugt wird, umgesetzt in die Rotationsbewegung. Anwendungen für Rotationsbewegungen für ein Spielzeug gibt es viele. Zum Beispiel kann eine Rotationsbewegung dazu genutzt werden, ein Rad zu drehen, einen Propeller zu drehen und dergleichen. Nachdem eine wechselseitige Bewegung in eine Rotationsbewegung umgesetzt wurde, ist es möglich, durch Vermindern der Rotationsbewegung auf ein anderes Bewegungselement einzuwirken.
In dem Antriebsapparat wird die wechselseitige Bewegung des Schwingelements, die durch eine magnetische Kraft erzeugt wird, umgesetzt in die Rotationsbewegung für ein Rad. Obwohl das Bewegungsumsetzmittel zum Umsetzen der wechselseitigen Bewegung in die Rotationsbewegung nicht limitiert ist, kann ein Gelenkmechanismus oder ein Ratschenmechanismus verwendet werden. Ein Rad generiert einen geringen Verlust an elektrischer Energie aufgrund eines relativ kleinen Reibungswiderstands auf einem Erdboden oder einem Fußboden.
Solch ein Antriebsapparat kann vorzugsweise für einen Roboter (einschließlich einem Spielzeugtier) zum Einsatz gelangen. Zum Beispiel benötigt es aufgrund seines großen Gewichts eine große elektrische Leistung einen Roboter laufen zu lassen, indem die Beine eins nach dem anderen bewegt werden. Jedoch ermöglicht der Einsatz von Rädern eine Bewegung eines Roboters mit großem Gewicht unter Verwendung einer geringen Leistung.
In dem Antriebsapparat wird die wechselseitige Bewegung des Schwingelements, die durch eine magnetische Kraft erzeugt wird, umgesetzt in die Rotationsbewegung mittels eines Ratschenmechanismus. In dem Ratschenmechanismus wird die wechselseitige Bewegung in eine intermittierende Rotationsbewegung umgesetzt.
In dem Antriebsapparat wird die wechselseitige Bewegung des Schwingelements, die durch eine magnetische Kraft erzeugt wird, umgesetzt in die Rotationsbewegung durch Ratschenzähne, die in dem Rad ausgebildet sind. Demgemäss ist es möglich, die Anzahl erforderlicher Teile zu ver mindern im Vergleich zu dem Fall, dass Ratschenzähne getrennt von dem Rad vorgesehen sind.
Vorzugsweise haltert das Schwingelement das Ratschensperrklinkenelement ihm ermöglichend, sich in einer vertikalen Richtung zu bewegen und durch das eigene Gewicht abwärts zu gehen. Eine vorspringende Sperrklinke kann an einem Abschnitt des Ratschensperrklinkenelements in einer durch das eigene Gewicht abwärtsgehenden Richtung des Ratschensperrklinkenelements ausgebildet sein.
Das Schwingelement kann das Ratschensperrklinkenelement mittels eines hervorstehenden zylindrischen Lagers, das auf einer Seitenfläche des Schwingelements angeordnet ist und für das Schwingelement auf die Achse des Schwingens zentriert ist, haltern.
Das hervorstehende zylindrische Lager kann einen Vorsprung mit einer schmalen Breite umfassen, der auf einer Außenfläche hiervon ausgebildet ist und sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, und in dem Ratschensperrklinkenelement kann eine Durchgangsöffnung ausgebildet sein, so dass das hervorstehende zylindrische Lager mit einem Spiel eingepasst ist und das Ratschensperrklinkenelement mit Bezug auf das hervorstehende zylindrische Lager in einer vertikalen Richtung bewegbar ist.
Die in dem Ratschensperrklinkenelement ausgebildete Durchgangsöffnung kann eine erste, näherungsweise rechteckige Öffnung mit einer Breite geringfügig größer als ein äußerer Durchmesser des zylindrischen Lagers und eine zweite Öffnung mit einer Breite geringfügig größer als die kleine Breite des Vorsprungs des zylindrischen Lagers aufweisen.
Vorzugsweise sind die Ratschenzähne in dem Rad vorgesehen. Das Schwingelement kann ein Bein des Bewegungsspielzeugs schwingen.
Vorzugsweise sind die Ratschenzähne Innenzähne. In solch einer Anordnung kann, da das Ratschensperrklinkenelement innerhalb der Innenzähne angeordnet werden kann, der gesamte Antriebsapparat mit kleinen Abmessungen ausgeführt sein.
In dem Antriebsapparat kann der in dem Elektromagneten fließende Strom als Antwort auf eine externe Stimulierung geregelt werden. Die externe Stimulierung umfasst einen externen Laut (Sound), Radiowellen, Infrarotstrahlung, Licht, Druck, Stimulierung durch eine Person, wie beispielsweise streicheln, schlagen und dergleichen.
In einem solchen Antriebsapparat wird die wechselseitige Bewegung des Schwingelements, die durch eine magnetische Kraft erzeugt wird, die als Antwort auf eine externe Stimulierung geregelt wird, in die Bewegung des Rades umgesetzt. Demgemäß ist es möglich, ein interessantes Spielzeug zu verwirklichen, das eine Bewegung ausführen kann, die sich entsprechend der Art der externen Stimulierung ändert.
Der Antriebsapparat kann eine Reaktion als Antwort auf eine Länge des Lautes (Sounds) ausführen. Die Reaktion ist nicht eingeschränkt und beinhaltet eine Bewegung des Schwingelements und von einem anderen Bewegungselement, die eine Erzeugung eines Lautes, ein Aussenden von Licht und andere Handlungen.
Da solch ein Antriebsapparat bei Erkennen einer Kombination aus Elementlängen eines Lautes (Sounds) eine Reaktion ausführt, kann jeder den Antriebsapparat einfach dazu veranlassen, eine gewünschte Bewegung auszuführen. Der externe Laut umfasst eine Sprachsequenz, die ein oder mehrere Sprachsequenzelemente umfassen kann.
Vorzugsweise umfasst der Antriebsapparat weiterhin eine Speichereinheit zum Speichern von Laut-Information einschließlich einer Mehrzahl von Kombinationen, wovon jede wenigstens erste, zweite und dritte Zeitlängen-Elemente aufweist, und zum Speichern von Spielzeugreaktionsinformation betreffend eine Mehrzahl von Reaktionen, die jeweils den Kombinationen der Zeitlängen-Elemente entsprechen; und eine Berechnungseinheit zum Erkennen einer angewendeten Kombination von Zeitlängen-Elementen einer empfangenen externen Sprachsequenz, die ein erstes Sprachsequenzelement, eine Pause zwischen dem ersten Sprachsequenzelement und einem zweiten Sprachsequenzelement, und das zweite Sprachsequenzelement umfasst, um das Spielzeug dazu zu veranlassen, eine Reaktion entsprechend der imaginären, in der Speichereinheit gespeicherten Kombination, die in etwa als dieselbe wie die erkannte angewendete Kombination der Zeitlängen-Elemente der empfangenen externen Sprachsequenz erachtet wird, auszuführen.
Gemäß dem Antriebsapparat ist es möglich, das Spielzeug dazu zu veranlassen, die Bedeutung nicht nur eines Wortes mit einem Lautelement sondern auch ein Wort mit vielen Lautelementen und einer Pause dazwischen, auf der Basis der Kombination von Längen eines jeden Lautelements und einer Pause, der Eingabesprachsequenz zu erkennen. Zum Beispiel wenn eine Sprachsequenz eines Sprechers "Pochi, Osuwari!" lautet, welche ein erstes Lautelement "Po-chi", was ein Hundename auf Japanisch ist, eine Pause und ein zweites Lautelement "Osuwari!", was "Sitz nieder!" auf Japanisch bedeutet, umfasst, kennt die Berechnungseinheit die Kombination der Längen des ersten Lautelements, eine Pause und des zweiten Lautelements und kann die Bedeutung der Sprachsequenz erkennen, indem sie sich auf die in der Speichereinheit gespeicherte Information der Beziehung Längenkombination-Spielzeugreaktion bezieht. Vorzugsweise kann ein vorbestimmter Bereich einer von dem Apparat zu akzeptierenden Zeitlänge für jedes Lautelement und Pause festgesetzt sein, um den Apparat an Variationen schneller und langsamer Sprechgeschwindigkeit einigermaßen anzupassen. Dementsprechend kann die Bedeutung einer Eingabesprachsequenz mit einer oder vielen Lautelementen nicht nur für einen schnellen Sprecher sondern auch für einen langsamen Sprecher erkannt werden. Da die Berechnungseinheit die Eingabesprachsequenz nicht erkennt, wenn die Zeitlänge von einem der Elemente und Pause nicht in dem vorbestimmten Bereich ist, macht der Apparat kaum einen Fehler in einer Erkennung oder einer Bewegung.
Die Berechnungseinheit kann ferner eine Sprachsynthese zum Zusammensetzen eines Lautes gleich einer Sprachsequenz umfassen.
Der Antriebsapparat kann umfassen: die Speichereinheit zum Speichern verschiedener, mittels der Sprachsynthese synthetisierter Sprachsequenzen; eine Sprachausgabeeinheit zum Ausgeben einer mittels der Sprachsynthese synthetisierten Sprachsequenz; und eine Berechnungseinheit zum Erkennen einer externen Sprachsequenz, wenn eine gemessene Zeitlänge der externen Sprachsequenz in dem vorbestimmten Zeitlängenbereich in Bezug auf die synthetisierte Sprachsequenz ist, und zum Ansteuern, um einen Antrieb dazu zu veranlassen, eine Reaktion für ein Bewegungsspielzeug entsprechend einem erkannten Ergebnis auszuführen.
Gemäß dem Antriebsapparat ist es möglich, ein Gespräch mit dem Bewegungsspielzeug zu äußerst niedrigen Kosten zu realisieren, indem die Berechnungseinheit sowohl Sprachsynthese als auch Spracherkennung durchführt. Wenn zum Beispiel das Bewegungsspielzeug eine synthetisierte Sprachsequenz "Ohayo" ausgibt, was "guten Morgen" auf Japanisch bedeutet, und danach ein Sprecher eine Sprachsequenz "Ohayo" spricht mit einer Zeitlänge, die in dem vorbestimmten Bereich mit Bezug auf die synthetisierte Sprachsequenz ist, kann das Spielzeug die Sprachsequenz des Sprechers als "Ohayo" erkennen.
Der Antriebsapparat kann ferner umfassen: eine Speichereinheit zum Speichern von Lautinformation einschließlich einer Mehrzahl von Kombinationen, jede mit einem Lautelement oder mehrfachen Lautelementen und einer Pause zwischen den Lautelementen, eines Lauts und einem vorbestimmten Zeitlängenbereich; und eine Berechnungseinheit zum Erkennen einer externen Sprachsequenz, wenn eine gemessene Zeitlänge der externen Sprachsequenz in dem vorbestimmten, in der Speichereinheit gespeicherten Zeitlängenbereich ist und zum Ansteuern, um einen Antrieb dazu zu veranlassen, eine entsprechende Reaktion für ein Bewegungsspielzeug auszuführen entsprechend einem erkannten Ergebnis.
Gemäß dem Antriebsapparat ist es möglich, sich an einem Quiz zu erfreuen, bei welchem der Apparat eine synthetisierte Sprachsequenz ausgibt, beispielsweise Der höchste Berg in Japan?, und verlangt danach eine Assoziation auf die synthetisierte Sprachsequenz an den Sprecher. Wenn der Sprecher eine externe Sprachsequenz mit korrekter Antwort "Fuji-san" an den Apparat gibt, erkennt das Spielzeug die externe Sprachsequenz als die Sprachsequenz des Sprechers.
Der Antriebsapparat kann ferner eine Knopftyp-Batterie (Zelle) als Stromquelle umfassen. Dementsprechend kann der Antriebsapparat kleinmaßig sein. Als Stromquelle kann auch eine Anordnung für eine kleinmaßige Speicherbatterie, beispielsweise Ni-Cd (Nickel-Cadmium), verwendet werden.
Der Antriebsapparat kann ferner eine Knopftyp-Batterie als Stromquelle umfassen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung hat das Bewegungsspielzeug einen Antriebsapparat, wobei der Antriebsapparat umfasst: ein Basiselement; ein Schwingelement, das an einer vorbestimmten Achse, die in dem Basiselement ausgebildet ist, wechselseitig schwingbar ist; ein Elektromagnet, der an einem von dem Basiselement und dem Schwingelement befestigt ist; ein Regelschaltkreis zum Regeln elektrischen Stroms, der dem Elektromagneten zugeführt wird; wenigstens ein Magnetmaterialelement, das an dem anderen von dem Basiselement und dem Schwingelement befestigt ist, um dem Schwingelement zu ermöglichen, durch eine magnetische Kraft, welche zwischen dem Elektromagneten und dem Magnetmaterialelement wirkt, in Bezug auf das Basiselement wechselseitig zu schwingen; und ein Ratschenmechanismus zur Umwandlung einer schwingenden Bewegung des Schwingelements in eine Rotationsbewegung eines Rads, der Ratschenmechanismus umfassend ein Ratschensperrklinkenelement und Ratschenzähne, die mit dem Ratschensperrklinkenelement in Eingriff bringbar sind.
Gemäß dem Bewegungsspielzeug, das einen solchen Aufbau aufweist, ist es möglich, eine umfangreiche Aktion und komplizierte Bewegungen leicht unter Nutzung nur einer geringen Energie durchzuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verstanden aus der detaillierten Beschreibung, die untenstehend gegeben ist, und den beiliegenden Zeichnungen, die aber nur zur Illustration dienen und daher nicht als Definition der Abgrenzung der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind und in denen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Bewegungsspielzeugs (Spielzeugtier) ist, das eine Antriebsvorrichtung verwendet, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des in 1 dargestellten Spielzeugtiers ist;
3 eine vertikale Schnittdarstellung eines Hauptteils, darstellend die Positionsbeziehung zwischen Permanentmagneten und Elektromagneten in dem in 2 dargestellten Spielzeugtier ist;
4 eine vertikale Schnittdarstellung eines Hauptteils, darstellend die Anordnungsbeziehung zwischen Schwingelementen mit Ratschenkrallenelementen und Rädern mit Ratschenzähnen in dem in 2 dargestellten Spielzeugtier ist;
5 eine Ansicht zum Darstellen der Bewegung des in 4 dargestellten Ratschenmechanismus ist;
6 eine vertikale Schnittdarstellung des Ohrbewegungsmechanismus in dem in 1 dargestellten Spielzeugtier ist;
7 ein Blockdiagramm einer Ausführung des Lauterkennungsschaltkreises zur Erkennung eines externen Lautes und der Zeitlänge hiervon in dem Spielzeugtier ist;
8 ein Flussdiagramm, in dem die Reihenfolge der Schritte zur Lautlängenerkennung dargestellt sind, ist;
9 eine Ansicht zur Erläuterung eines Prinzips der Lautlängenerkennung ist;
10 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform des Aschaltkreises zur Erkennung einer Lautlänge ist; und
11 eine Ansicht zur Erläuterung eines anderen Prinzips der Lautlängenerkennung ist.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Das Spielzeugtier eine Antriebsvorrichtung verwendend gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wie folgt erläutert.
1 ist eine perspektivische Ansicht, das Aussehen des Spielzeugtiers zeigend, und 2 ist die perspektivische Explosionsdarstellung hiervon.
Wie in 2 dargestellt, ist das Spielzeugtier mit einem Basiselement 10 und einem Gehäuse versehen. Das Gehäuse umfasst: eine untere Körperhülle 11, welche die untere Hälfte einer Körperhülle bildet und auf der unteren Fläche des hinteren Teils des Basiselements 10 vorgesehen ist, eine obere Körperhülle 12, welche die obere Hälfte der Körperhülle bildet und auf der oberen Fläche des Basiselements 10 vorgesehen ist, eine untere Kopfhülle 13, welche die untere Hälfte einer Kopfhülle bildet und an einer Position über der Körperhülle vorgesehen ist, und eine obere Kopfhülle 14, welche die obere Hälfte der Kopfhülle bildet. An die untere Körperhülle 11 ist ein ergänzendes Rad 15 befestigt, um rotierbar zu sein.
In dem Spielzeugtier sind ein Paar Schwingelemente (Bewegungselemente) 16 und 16 auf beiden Seitenflächen des vorderen Teils des Basiselements 10 befestigt. Jedes Schwingelement 16 hat ein hervorstehendes zylindrisches Lager 16a, das einen Schaft 19e aufnimmt und das zentriert auf dem Schaft 19e geschwungen werden kann. Zwischen dem Basiselement 10 und jedem Schwingelement 16 ist ein Antriebsmechanismus angeordnet, um das entsprechende Schwingelement 16 zu schwingen.
Der Antriebsmechanismus 20 umfasst ein Paar Permanentmagneten 21 und 22, ein Paar Elektromagneten 23 und 23, eine knopfgeformte Zelle 24 als eine elektrische Leistungsversorgung und ein IC-Chip 25, der ein Steuerungsschaltkreis zum Steuern des elektrischen Stroms, mit dem die Elektromagneten 23 und 23 und dergleichen versorgt werden, beinhaltet.
Die Permanentmagneten 21 und 22 sind so angebracht, um in zwei Durchgangsöffnungen 10a und 10b zu passen, die in dem vorderen Teil des Basiselements 10 entsprechend ausgebildet sind wie in 3 dargestellt. Die Magneten 21 und 22 sind an den oberen und unteren Positionen angeordnet, so dass die Oberflächen in derselben Seite der Magneten 21 und 22 verschiedene Polaritäten zueinander haben. Das heißt, die Magneten 21 und 22 sind so angeordnet, dass, wenn die Oberfläche in einer Seite des Magneten 21 N-Polarität aufweist, die Oberfläche in derselben Seite des Magneten 22 S-Polarität aufweist. Die Spule 23a eines jeden Elektromagneten 23 ist so angebracht, um in einem kreisförmigen Aussparungsstück, das in der inneren Fläche des freien Endes eines jeden Schwingelements 16 ausgebildet ist, enthalten zu sein.
Die untere Kopfhülle 13 ist mit einer Platte 13a versehen. In dem hinteren Teil des Basiselements 10 ist eine Durchgangsöffnung 10c ausgebildet. Die knopfgeformte Zelle 24 ist in der Durchgangsöffnung 10c des Basiselements 10 angeordnet, um in Berührung mit Anschlussplatten 24a zu sein. Die Spule 23a eines jeden Elektromagneten 23 ist mit dem IC-Chip 25, welcher auf der Platte 13 installiert ist, der knopfgeformten Zelle 24 und dergleichen elektrisch verbunden.
In dem Antriebsmechanismus 20, der eine solche Struktur aufweist, wird die Polarität des Elektromagneten 23 abwechselnd durch die Signale, die von der Berechnungseinheit 74 in dem IC-Chip 25 bereitgestellt werden, umgeschaltet, so dass das Schwingelement 16 geschwungen wird. Das heißt, die Polarität des Elektromagneten 23 in der Seite der Permanentmagneten 21 und 22 wird abwechselnd von N-Polarität zu S-Polarität oder von S-Polarität zu N-Polarität umgeschaltet, so dass eine Abstoßungskraft oder eine Anziehungskraft zu der N-Polarität und der S-Polarität der Permanentmagneten 21 und 22, die dem Elektromagneten 23 wiederholt gegenüberliegen, gegeben ist, um das Schwingelement 16 zu schwingen. In diesem Fall kann das Paar Schwingelemente 16 und 16 in Synchronisation zueinander schwingen und kann in Phase verschieden zueinander schwingen.
Das Spielzeugtier hat ein Paar Räder 17 und 17. Die Räder 17 und 17 sind um den Schaft 19e rotierbar befestigt. Weiterhin ist zwischen jedem Schwingelement 16 und jedem Rad 17 ein Ratschenmechanismus 30, welcher ein Ratschansperrklinkenelement 32 beinhaltet, vorgesehen. In der Umfangsperipherie eines jeden Rades 17 ist, wie in 2 dargestellt, eine Nut ausgebildet. In die Nut des Rades 17 ist ein Gummiring 17b eingesetzt.
Wie in den 2 und 4 dargestellt, ist in dem Innenseitenteil eines jeden Rades 17 ein kreisförmiges Aussparungsteil 17a konzentrisch ausgebildet. In der inneren Umfangswand des kreisförmigen Aussparungsteils 17a sind, wie in 5 dargestellt, Ratschenzähne 31 ausgebildet. Am Umfang des hervorstehenden zylindrischen Lagers 16a sind Vorsprünge 16b ausgebildet. In dem Ratschensperrklinkenelement 32 ist eine Sperrklinke an einer unteren Außenseite ausgebildet und eine Durchgangsöffnung, in welche das hervorstehende zylindrische Lager 16a des Schwingelements 16 mit Spiel eingefügt werden kann, ist in der Mitte hiervon ausgebildet. Die Durchgangsöffnung hat eine näherungsweise rechteckige Öffnung 32a, in welcher das hervorstehende zylindrische Lager 16a mit Spiel eingefügt ist, und dünne rechteckige Öffnungen 32b, in welche die Vorsprünge 16b an oberen und unteren Positionen mit Spiel eingefügt sind. Das Ratschensperrklinkenelement 32 kann sich in einer Durchmesserrichtung des zylindrischen Lagers 16a bewegen, das heißt in der Richtung der Vorsprünge 16b in Bezug auf das Lager 16a, und kann zusammen mit einer Rotation des zylindrischen Lagers 16a rotieren. Das Ratschensperrklinkenelement 32 ist umfasst in dem Aussparungsteil 17a und steht im Eingriff mit den Ratschenzähnen 31.
Wenn die Seite des freien Endes des Schwingelements 16 nach unten geschwungen wird, rotiert das zylindrische Lager 16a zusammen mit dem Ratschensperrklinkenelement 32 in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in 5 dargestellt. Als Ergebnis veranlasst die Sperrklinke des Ratschensperrklinkenelements 32 das Rad 17 durch die Ratschenzähne 31 in derselben Richtung zu rotieren. Wenn die Seite des freien Endes des Schwingelements 16 nach oben geschwungen wird, rotiert das zylindrische Lager 16a zusammen mit dem Ratschensperrklinkenelement 32 in der Richtung des Uhrzeigersinns, wie in 5 dargestellt. Jedoch bewegt sich die Sperrklinke des Ratschensperrklinkenelements 32 in der Pfeilrichtung in 5 nach oben, als ob die Sperrklinke von den Ratschenzähnen 31 in derselben Richtung entweicht, und gleitet, um den Ratschenzahn 31 zu übersteigen. Danach fällt das Sperrklinkenelement durch das Eigengewicht hiervon nach unten, um den nächsten Ratschenzahn 31 einzurasten. Das Rad 17 wird durch ein Wiederholen solcher Bewegungen in einer Richtung rotiert.
Das Tierspielzeug ist mit einem Paar Ohrelementen 40 und 40 auf der oberen Kopfhülle 14 versehen. Die Basisteile 40a und 40a der Ohrelemente 40 und 40 sind in Nuten 14a, die an beiden Seiten der oberen Kopfhülle 14 ausgebildet sind, eingesteckt und sind an der oberen Kopfhülle 14 befestigt, indem sie durch Wellen 40b und 40b rotierbar an einem Befestigungselement 70 gehalten werden. In der unteren Kopfhülle 13 und der oberen Körperhülle 12 sind Führungsöffnungen 13d und 13d und entsprechend Öffnungen 12a und 12a ausgebildet, um ein Paar stabförmiger Elemente 41 und 41 durch diese Öffnungen einzufügen. Das untere Ende eines der stabförmigen Elemente 41 ist auf der oberen Oberfläche des einen der Schwingelemente 16 angeordnet und das obere Ende ist, wie in 6 dargestellt, in Berührung mit der unteren Oberfläche des Basisteils 40a des einen der Ohrelemente 40. Das untere Ende des anderen der stabförmigen Elemente 41 ist auf der oberen Oberfläche des anderen der Schwingelemente 16 angeordnet und das obere Ende ist in Berührung mit der unteren Oberfläche des Basisteils 40a des anderen der Ohrelemente 40. Wenn die Schwingelemente 16 geschwungen werden, wird das entsprechende stabförmige Element 41 auf oder nieder bewegt und dadurch wird das entsprechende Ohrelement 40 geschwungen.
Das Tierspielzeug ist mit einem Paar Augenelementen 50a und 50a auf der oberen Kopfhülle 14 versehen. Auf der Platte 13a, die auf der unteren Kopfhülle 13 vorgesehen ist, sind ein Paar Lichtemittenten 51, z. B. LED's oder dergleichen, angeordnet. Die Lichtemittenten 51 sind an den Positionen angeordnet, die denen der Augenelemente 50a und 50a entsprechen, wenn die obere Kopfhülle 14 und die untere Kopfhülle 13 zusammengebaut sind.
In dem Spielzeugtier werden die Lichtemittenten 51 zum Beispiel entsprechend den Signalen zur Steuerung der Elektromagneten 23, entsprechend den Signalen zur Versorgung des Lautsprechers 60 oder dergleichen angeschaltet.
Das Spielzeugtier ist mit einem Lautdetektionssensor, der in den Figuren nicht dargestellt ist, und einem Lautsprecher 60 auf der unteren Kopfhülle 13 versehen.
Sobald der Lautdetektionssensor einen Laut detektiert, wählt IC-Chip 25 in dem Tierspielzeug eine der Reaktionen, wie beispielsweise Laufen des Tierspielzeugs, Schwingen der Ohrelemente, Erzeugen eines Lautes und dergleichen, die dem erkannten Laut korrespondiert, aus, woraufhin dann die ausgewählte Reaktion durch einen Lautsprecher 60 oder dergleichen ausgegeben wird. Zum Beispiel sind Reaktionen, die ausgegeben werden, wie beispielsweise eine Erzeugung verschiedener Sprachsequenzen, Ausführen von Bewegungen oder Licht emittieren, zuvor gesetzt und in einem Speicherkreis in dem IC-Chip gespeichert entsprechend Längenkombinationen verschiedener Lautelemente einer Eingabesprachsequenz. Nicht nur Längenkombinationen von Lautelementen sondern auch der Inhalt einer Eingabesprachsequenz, die mittels einer Spracherkennungseinheit erkannt werden kann, kann zur Festlegung der Reaktion genutzt werden.
7 zeigt einen Lauterkennungsschaltkreis zur Erkennung von Lauten wie beispielsweise Sprachsequenzen eines Sprechers.
Der Lauterkennungsschaltkreis umfasst einen Lautdetektionssensor 71, z. B. ein Mikrophon oder dergleichen, zum Erkennen eines externen Lautes, wie beispielsweise eine Sprachsequenz eines Sprechers, zur Ausgabe eines Lautsignals, einen Verstärker 72 zum Verstärken des Lautsignals, das von dem Lautdetektionssensor 71 übergeben wurde, einen Integrationsschaltkreis 73 zum Konvertieren des Lautsignals, das von dem Verstärker 72 verstärkt wurde, in ein digitales Lautsignal und eine Berechnungseinheit 74, die die Kombination der Zeitlängen der Lautelemente eines externen Lautes auf der Basis des digitalen Lautsignals von dem Integrationsschaltkreis 73 misst und den Inhalt des externen Lautes erkennt, wenn die Zeitlänge der Lautelemente in einem vorbestimmten zulässigen Bereich liegen, und die Reaktion entsprechend dem erkannten Ergebnis auswählt. Die Berechnungseinheit 74 existiert in dem IC-Chip 25 und beinhaltet einen Steuerungsschaltkreis zum Steuern der Stromstärke, mit der die Elektromagneten 23 versorgt werden.
Als nächstes wird eine Ausführungsform des Berechnungsverfahrens der Berechnungseinheit 74 mit Bezug auf 8 erläutert.
Ein analoges Sprachsequenzsignal entsprechend einer Sprachsequenz eines Sprechers, das von dem Lautdetektionssensor 71 detektiert ist, wird von dem Verstärker 72 verstärkt. Danach wird das verstärkte analoge Sprachsequenzsignal durch den Integrationsschaltkreis 73 in ein digitales Sprachsequenzsignal konvertiert und in Schritt S1 der Berechnungseinheit 74 zugeführt. Die Berechnungseinheit 74 hat eine Spracherkennungsfunktion, z. B. eine Worterkennung, eine Satzerkennung oder dergleichen, und beinhaltet eine Messeinheit 75, einen Komparator 76 und eine Reaktions-Auswähl-Einheit 77, wie in 7 dargestellt. Das digitale Sprachsequenzsignal wird der Messeinheit 75 in der Berechnungseinheit 74 zugeführt und dabei wird in Schritt S2 die Zeitlänge des digitalen Sprachsequenzsignals gemessen. Die gemessene Zeitlänge des digitalen Sprachsequenzsignals wird mit Kombinationen mehrfacher Zeitlängen, die zuvor in einer Speichereinheit 78 gespeichert werden, verglichen und wird in Schritt S3 mittels des Komparators 76 bewertet, ob die gemessene Zeitlänge der Sprachsequenzelemente in einem vorbestimmten zulässigen Bereich ist. Das heißt, wenn die gemessene Zeitlänge des digitalen Sprachsequenzsignals in dem vorbestimmten zulässigen Bereich liegt, wählt in Schritt S4 die Reaktions-Auswähl-Einheit 77 die Reaktion aus, die mit dem durch die Berechnungseinheit 74 erkannten Ergebnis korrespondiert. Die Reaktionen, die von der Reaktions-Auswähl-Einheit 77 ausgewählt werden, beinhalten zum Beispiel verschiedene Muster des An- und Ausschaltens der Lichtemittenten 51, des Antreibens der Elektromagneten 23 und des Erzeugens von Lauten durch den Lautsprecher 60. Entsprechend dem Reaktionsauswahlergebnis sendet in Schritt S5 die Berechnungseinheit 74 eine Anweisung für das entsprechende Bauteil des Spielzeugtiers, um die gewünschte Reaktion auszuführen. Dadurch ist es möglich, Räder 17, Augenelemente 50a, Vorder- und Hinterbeinelemente 18a und 18b, Ohrelemente 40 und dergleichen des Spielzeugtiers in geeigneter Weise zu betätigen und auch Sprachsequenz zu erzeugen, als ob das Spielzeugtier eine Konversation mit dem Besitzer führt oder Ähnliches.
Vorzugsweise werden die Lichtemittenten 51 für eine vorbestimmte Zeit angeschaltet, wenn die Berechnungseinheit 74 einen Eingabelaut als eine Sprachsequenz eines Sprechers erkennt. Ein Leuchten der Lichtemittenten 51 ermöglicht es dem Sprecher zu erfassen, dass das Spielzeugtier die erste Sprachsequenz des Sprechers erkannt hat. Dadurch kann der Sprecher eine zweite Sprachsequenz rechtzeitig, bevor die Lichtemittenten 51 ausgeschaltet werden, eingeben. Wenn die Berechnungseinheit 74 die zweite Sprachsequenz des Sprechers erkennt, nachdem Vorgänge für die zweite Sprachsequenz durchgeführt werden wie im Falle der Eingabe der ersten Sprachsequenz des Sprechers, sendet die Berechnungseinheit 74 eine Anweisung für das entsprechend Bauteil des Spielzeugtiers, um die gewünschte Reaktion, nämlich Antreiben der Elektromagneten 23, An- und Ausschalten der Lichtemittenten 51, Erzeugen einer vorbestimmten Sprachsequenz durch den Lautsprecher 60 oder dergleichen, auszuführen.
9 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Prinzips zur Erkennung einer Kombination aus Zeitlängen für eine Sprachsequenz eines Sprechers. In dieser Figur umfasst die Sprachsequenz des Sprechers ein erstes Sprachsequenzelement, z. B. "John" mit einer Zeitlänge "A", ein zweites Sprachsequenzelement, z. B. "rotiere" mit einer Zeitlänge "C" und einer Leerstelle mit einer Zeitlänge "B" zwischen den ersten und zweiten Elementen. Beispielsweise sind "John" und "Snoopy" entsprechend einsilbige und zweisilbige Wörter und "rotiere ("Rotate")" und "nieder ("down")" entsprechend zweisilbige und einsilbige Wörter. Es ist offensichtlich, dass die Sprachsequenzen "John, rotiere" und "Snoopy, nieder" aus Kombinationen ungefährer Zeitlängen von "1-1-2" und entsprechend "2-1-1" bestehen. Hier zählt die Zeitlänge einer jeden Leerstelle zwischen den ersten und den zweiten Wörtern (Elementen) als 1.
In Japanisch beispielsweise umfasst die Sprachsequenz des Sprechers ein erstes Wort, z. B. "Po-chi", was in Japanisch ein Hundename ist, mit einer Zeitlänge "A", ein zweites Word, z. B. "O-ma-wa-ri" in Japanisch mit einer Zeitlänge "C", und eine Leerstelle mit einer Zeitlänge "B" zwischen den ersten und zweiten Wörtern. Beispielsweise ist jedes der Worte "Po-chi" und "Chi-bi" ein zweisilbiges Wort, und jedes der Worte "O-ma-wa-ri" und "O-su-wa-ri" ein viersilbiges Wort. Die Sprachsequenz "Po-chi, O-ma-wa-ri" hat eine Kombination ungefährer Zeitlängen von "2-1-4". Hier zählt die Zeitlänge einer jeden Leerstelle zwischen den ersten und den zweiten Wörtern (Elementen) als 1.
Wie oben beschrieben, kann, indem dem Spielzeugtier eine Sprachsequenz eines Sprechers vorgegeben wird, die eine Kombination ungefährer Zeitlängen aufeinanderfolgender mehrfacher Elemente umfasst, an dem Spielzeugtier der Empfang einer spezifischen Bedeutung, die der Kombination entspricht, erkannt werden. Wenn die Kombination der Zeitlängen eines ersten Wortes (Elements) mit einer Zeitlänge "A", einer- Leerstelle mit einer Zeitlänge "B" zwischen den ersten und zweiten Worten (Elementen) und dem zweiten Wort (Element) mit einer Zeitlänge "C" in einem vorbestimmten zulässigen Zeitlängenbereich liegt, wird eine Erkennung durchgeführt. Soweit die Kombination aus dem ersten Ele ment mit "A" und dem zweiten Element mit "C" oder der Kombination der Leerstelle mit "B" und dem Element mit "C" in einem vorbestimmten zulässigen Zeitlängenbereich liegt, kann auch eine Erkennung durchgeführt werden.
10 zeigt eine zweite Ausführungsform der Lauterkennungsschaltung zum Erkennen von Lauten welche nicht nur eine Sprach-(Sprech-) Erkennungseinheit sondern auch eine Sprachsyntheseeinheit (Sprachbilder) 79 aufweisen.
In der zweiten Ausführungsform wird, wenn ein Schalter der Leistungsversorgung für den Spielzeugtierkörper angeschaltet wird, ein Tierstimmenlaut, der mittels der Sprachsynthese 79 zusammengesetzt wird, geeignet verstärkt und über den Lautsprecher 60 ausgegeben. Wenn die Ausgabe eines zusammengesetzten Tierstimmenlauts beendet ist, werden die Lichtemittenten 51 für eine vorbestimmten Zeit angeschaltet. Wenn ein Sprecher eine Sprachsequenz entsprechend dem zusammengesetzten Tierstimmenlaut zeitgerecht durch den Lautdetektionssensor (Mikrophon) 71 eingibt, wird die Eingabesprachsequenz durch den Lautdetektionssensor 71 in ein analoges Sprachsequenzsignal verwandelt und durch den Verstärker 71 verstärkt. In diesem Fall darf die dem zusammengesetzten (synthetisierten) Laut entsprechende Sprachsequenz unmittelbar eingegeben werden und darf auch mit einer Pause (Leerstelle) nach dem Empfang des zusammengesetzten Lautes eingegeben werden. Danach wird das verstärkte analoge Sprachsequenzsignal durch die integrierende Schaltung 73 in ein digitales Sprachsequenzsignal konvertiert und wird der Berechnungseinheit 74 zugeführt. Wenn ein externes Sprachsequenzsignal mit einer Zeitlänge näherungsweise entsprechend der des zusammengesetzten Lautes der Berechnungseinheit 74 zugeführt wird, gibt die Berechnungseinheit 74 das gespeicherte Ergebnis gemäß dem Inhalt der er kannten Sprachsequenz auf der Basis eines Programms, das in der Speichereinheit 78 gespeichert ist, aus. Als ein Ergebnis werden die Elektromagneten 23 angetrieben oder die Lichtemittenten 51 werden an- und ausgeschaltet oder dergleichen, gemäß dem Inhalt, der in einer Beziehungstabelle zwischen Eingabesprachsequenzsignalen und Spielzeugbewegungen gemäß der Sprachsequenz-Anweisungs-Signale, die in der Speichereinheit 78 gespeichert sind, definiert ist. In Übereinstimmung mit solch einer Sprachsequenzanweisung ist es möglich, Räder 17, Augenelemente 50a, Vorder- und Hinterbeinelemente 18a und 18b, Ohrelemente 40 und dergleichen des Spielzeugtiers in geeigneter Weise zu betätigen und auch eine synthetisierte Sprachsequenz zu erzeugen, als ob das Spielzeugtier eine Konversation mit dem Besitzer führt oder Ähnliches.
11 ist eine Darstellung zum Erläutern eines anderen Prinzips zur Erkennung einer Kombination aus Zeitlängen für eine Sprachsequenz eines Sprechers. In dieser Figur bezeichnet "Ac" eine Zeitlänge eines synthetisierten Lautes, z. B. "O-ha-yo" enthaltend 3 Silben in Japanisch, welcher von einer Sprachsyntheseeinheit 79 erzeugt wird. Die untere, in der Figur dargestellte Wellenform mit einer Zeitlänge "A" bezeichnet ein "O-ha-yo" einer Sprecherstimme, das dem des synthetisierten Lautes entspricht. Wenn die Zeitlänge von "A" näherungsweise dieselbe ist wie die von "Ac", erkennt die Berechnungseinheit 74 den Laut mit "A" als eine Sprachsequenz eines Sprechers. Das Bezugszeichen "B" ist eine Zeitlänge einer Leerstelle (Pause) zwischen dem Ende des synthetisierten Lautes und dem Beginn der Sprachsequenz des Sprechers. Ein Vorhandensein der Leerstelle "B" ermöglicht ein Erkennen der Sprachsequenz mit kleinen Fehlern. Obwohl in dem vorherigen Fall eine Erkennung einer Sprachsequenz durch Verwenden nur der Zeitlänge "A" der Sprachsequenz des Sprechers durchgeführt wird, kann eine Genauigkeit der Erkennung, da diese in dem letzteren Fall durch Verwenden der Kombination der Zeitlänge "B" der Leerstelle und der Zeitlänge "A" der Sprachsequenz des Sprechers durchgeführt wird, verbessert werden.
Als eine Sprachsequenz eines Sprechers entsprechend dem synthetisierten Laut "Ac", die in der Speichereinheit 78 gespeichert werden soll, kann auch eine Sprachsequenz, die bei einer Person auf der Basis des zusammengesetzten Lautes in Erinnerung gerufen wird, angewendet werden. Beispielsweise können die Worte "Fuji-san" bestimmt und in der Speichereinheit 78 als eine Sprachsequenz "A" eines Sprechers, die einem synthetisierten Laut "Ac" von "Wie heißt der höchste Berg in Japan?" entspricht, gespeichert werden. In diesem Fall kann, wenn der Sprecher eine Sprachsequenz "Fuji-san" auf die letztere Frage des zusammengesetzten Lautes "Ac" antwortet, eine Erkennung einer Sprachsequenz durchgeführt werden. Entsprechend dieser Art und Weise ist es möglich, das Spielzeugtier einfach zu betreiben, ohne im Detail ein Handbuch für ein Betreiben des Spielzeugs zu studieren.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, verschiedene Schritte wiederholt durchzuführen, wovon jeder ein Erzeugen eines synthetisierten Lautes durch eine Sprachsynthese und ein Antworten einer Antwort durch eine Stimme eines Sprechers umfasst, die Betriebseinheit 74 nutzend, als ob das Spielzeugtier eine Konversation mit dem Sprecher führt, um sich gegenseitig in Reihenfolge zu verstehen. Als ein Ergebnis ermöglicht es, die Betriebseinheit 74 viele Eingabeinhalte erkennen zu lassen und vielen Anweisungen zu folgen.
Wie in 2 dargestellt, ist in dem Spielzeugtier ein Schaft 12b an den beiden Seiten des Vorderteils der oberen Körperhülle befestigt und ein Paar Vorderbeine 18a und 18a sind so gehaltert, dass sie um den Schaft 12b hin und her rotierbar sind. Jedes Vorderbein 18a ist mit einer Schraube 19f befestigt, um auf dem Schaft 12b schwingen zu können. An einem oberen freien Endteil ist in der inneren Fläche eines jeden Vorderbeins 18a eine Öffnung 18d ausgebildet. In jede Öffnung 18d ist eine hervorstehende Nocke 16c, die auf der Außenfläche des freien Endes eines jeden Schwingelements 16 vorgesehen ist, eingefügt. Wenn das Schwingelement 16 zurück und vorwärts schwingt, schwingt das entsprechende Vorderbein 18a als ein Ergebnis auch rückwärts und vorwärts. Ein Paar Hinterbeine 18b und 18b sind auf beiden Seiten eines hinteren Teils der oberen Körperhülle 12 gehaltert. Ein Schwanzelement 18c ist an die obere Fläche eines hinteren Teils der oberen Körperhülle 12 befestigt.
Innerhalb der oberen Kopfhülle 14 ist ein Schalter 80, der aus Gummi hergestellt ist, vorgesehen. Ein Betätigungsteil 81 zum Betätigen des Schalters 80 ragt nach oben durch eine kleine Öffnung 14b, die in der oberen Kopfhülle 14 ausgebildet ist, heraus. Die Leistungsversorgung für das Spielzeugtier wird durch ein Niederdrücken des Betätigungsteils 81 angeschaltet.
Die untere Körperhülle 11 ist mit einer Schraube 19a und einer Nut 19b an dem Basiselement 10 befestigt. Das Basiselement 10, die obere Körperhülle 12 und die untere Kopfhülle 13 sind mit einer Schraube 19c miteinander befestigt. Die untere Kopfhülle 13 und die obere Kopfhülle 14 sind mit einer Schraube 19d miteinander befestigt. Die Räder 17 und 17, die Ratschensperrklinkenelemente 32 und 32 und die Schwingelemente 16 und 16 sind mit einem Bolzen 19e an dem Basiselement 10 befestigt. Das Befestigungselement 70 ist mit einer Schraube 19g an der oberen Kopfhülle 14 befestigt.
In der- oben beschriebenen Ausführungsform erfolgt ein Rennen des Spielzeugtiers, ein Schwingen der Ohrelemente 40, ein Anschalten der Lichtemittenten 51, ein Erzeugen einer zusammengesetzten Sprachsequenz und Ähnliches auf Basis der Lauteingabe in den Lautdetektionssensor 71. Jedoch können diese Betätigungen auch durch Vorsehen eines Empfängers in dem Spielzeugtier und durch ein Verwenden von Radiosignalen von außerhalb erfolgen.
Obgleich in der oben beschriebenen Ausführungsform nur ein Spielzeugtier mit Rädern beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung auf einen anderen Spielzeugtyp, beispielsweise ein Fahrzeugspielzeug oder Ähnliches, angewendet werden.
Obgleich als Leistungsversorgung nur ein Knopftyp einer Batterie verwendet wird, kann auch ein anderer Batterietyp, beispielsweise eine kleinmaßige Nickel-Cadmium wiederaufladbare Batterie oder Ähnliches verwendet werden.
Obgleich Funktionen (einschließlich einer Erzeugung eines Lautes) in dem Bewegungsspielzeug als Antwort auf einen Eingabelaut ausgeführt werden, ist es für das Bewegungsspielzeug auch möglich, mit einem anderen Bewegungsspielzeug eine Konversation zu führen oder in einem Chor zu singen durch ein Erkennen oder ein Unterscheiden der Annäherung an oder einer Existenz eines anderen Bewegungsspielzeugs durch Verwenden einer Infrarot-Strahlung, eines optischen Sensors, eines Datenträgers und Ähnlichem. Ferner kann das Bewegungsspielzeug gemäß der Erfindung eine Struktur aufweisen, um einen Betrieb als Antwort auf Licht durch Verwenden eines optischen Sensors oder als Antwort auf eine menschliche Stimulierung, beispielsweise ein Streicheln, ein Hauen oder Ähnliches, zu ermöglichen. Das heißt, dass das Bewegungsspielzeug auch eine Struktur aufweisen kann, die einen Betrieb als Antwort auf eine externe Stimulierung außer einem Laut (Sound) ermöglicht.

Claims

Antriebsapparat für ein Bewegungsspielzeug mit einem Rad (17), das im Betrieb auf den Boden gestellt wird, um das Bewegungsspielzeug zu bewegen, umfassend ein Basiselement (10); ein Schwingelement (16), das an einer vorbestimmten Achse, die in dem Basiselement ausgebildet ist, wechselseitig schwingbar ist; ein Elektromagnet (23), der an einem von dem Basiselement und dem Schwingelement befestigt ist; einen Regelschaltkreis zum Regeln elektrischen Stroms, der dem Elektromagneten zugeführt wird; wenigstens ein Magnetmaterialelement (21, 22), das an dem anderen von dem Basiselement und dem Schwingelement befestigt ist, um dem Schwingelement zu ermöglichen, durch eine magnetische Kraft, welche zwischen dem Elektromagneten und dem Magnetmaterialelement wirkt, in Bezug auf das Basiselement wechselseitig zu schwingen; und einen Ratschenmechanismus (30) zur Umwandlung einer schwingenden Bewegung des Schwingelements in eine Rotationsbewegung des Rads (17), wobei der Ratschenmechanismus ein Ratschensperrklinkenelement (32) und Ratschenzähne (31), die mit dem Ratschensperrklinkenelement in Eingriff bringbar sind, aufweist und wobei die Ratschenzähne in dem Rad (17) vorgesehen sind.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei das Schwingelement das Ratschensperrklinkenelement haltert und es ihm ermöglicht, sich in einer vertikalen Richtung zu bewegen und durch das eigene Gewicht abwärts zu gehen.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei an einem Abschnitt des Ratschensperrklinkenelements in einer durch das eigene Gewicht abwärtsgehenden Richtung des Ratschensperrklinkenelements eine vorspringende Sperrklinke ausgebildet ist.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 3 beansprucht, wobei das Schwingelement das Ratschensperrklinkenelement mittels eines hervorstehenden zylindrischen Lagers (16a) haltert, das auf einer Seitenfläche des Schwingelements angeordnet ist und für das Schwingelement auf die Achse des Schwingens zentriert ist.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 4 beansprucht, wobei das hervorstehende zylindrische Lager einen Vorsprung (16b) mit einer schmalen Breite umfasst, der auf einer Außenfläche hiervon ausgebildet ist und sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, und in dem Ratschensperrklinkenelement eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist, so dass das hervorstehende zylindrische Lager mit einem Spiel eingepasst ist und das Ratschensperrklinkenelement mit Bezug, auf das hervorstehende zylindrische Lager in einer vertikalen Richtung bewegbar ist.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 5 beansprucht, wobei die in dem Ratschensperrklinkenelement ausgebildete Durchgangsöffnung eine erste, näherungsweise rechteckige Öffnung (32a) mit einer Breite geringfügig größer als ein äußerer Durchmesser des zylindrischen Lagers und eine zweite Öffnung (32b) mit einer Breite geringfügig größer als die kleine Breite des Vorsprungs des zylindrischen Lagers hat.
Der Antriebsapparat wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, wobei das Schwingelement ein Bein (18a) des Bewegungsspielzeugs schwingt.
Der Antriebsapparat wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, wobei die Ratschenzähne Innenzähne sind.
Der Antriebsapparat wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, wobei ein in dem Elektromagneten fließender Strom als Antwort auf eine externe Stimulierung geregelt wird.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 9 beansprucht, wobei die externe Stimulierung ein Laut ist.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 10 beansprucht, wobei der Antriebsapparat eine Reaktion als Antwort auf eine Kombination aus Zeitlängen von Elementen und einer Pause des Lauts ausführt.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 11 beansprucht, weiterhin umfassend eine Speichereinheit (78) zum Speichern einer Laut-Information einschließlich einer Mehrzahl von Kombinationen, wovon jede wenigstens erste, zweite und dritte Zeitlängen-Elemente aufweist, und zum Speichern einer Spielzeugreaktionsinformation betreffend eine Mehrzahl von Reaktionen, die jeweils den Kombinationen der Zeitlängen-Elemente entsprechen, und eine Berechnungseinheit (74) zum Erkennen einer angewandten Kombination von Zeitlängen-Elementen einer empfangenen externen Sprachsequenz, die ein erstes Sprachsequenzelement, eine Pause zwischen dem ersten Sprachsequenzelement und einem zweiten Sprachsequenzelement sowie das zweite Sprachsequenzelement umfasst, um das Spielzeug dazu zu veranlassen, eine Reaktion entsprechend der imaginären, in der Speichereinheit gespeicherten Kombination, die in etwa als dieselbe wie die erkannte angewandte Kombination der Zeitlängen-Elemente der empfangenen externen Sprachsequenz erachtet wird, auszuführen.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die Berechnungseinheit weiterhin eine Sprachsynthese (79) zum Zusammensetzen eines einer Sprachsequenz gleichen Lauts umfasst.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 13 beansprucht, wobei der Apparat umfasst die Speichereinheit (78) zum Speichern verschiedener, mittels der Sprachsynthese synthetisierter Sprachsequenz; eine Sprachausgabeeinheit (60) zum Ausgeben einer mittels der Sprachsynthese synthetisierten Sprachsequenz; und eine Berechnungseinheit (74) zum Erkennen einer externen Sprachsequenz, wenn eine gemessene Zeitlänge der externen Sprachsequenz in dem vorbestimmten Zeitlängenbereich in Bezug auf die synthetisierte Sprachsequenz liegt, und zum Ansteuern, um eine Antriebsvorrichtung dazu zu veranlassen, eine Reaktion für ein Bewegungsspielzeug entsprechend dem erkannten Ergebnis auszuführen.
Der Antriebsapparat wie in Anspruch 13 beansprucht, wobei der Apparat umfasst die Speichereinheit (78) zum Speichern einer Mehrzahl von Kombinationen eines synthetisierten Lauts, von denen jede Zeitlängen von Lautelementen und eine Pause zwischen den Lautelementen aufweist; und eine Berechnungseinheit (74) zum Erkennen einer externen Sprachsequenz, wenn eine gemessene Kombination von Zeitlängen von Lautelementen und einer Pause der externen Sprachsequenz in dem vorbestimmten Zeitlängenbereich in Bezug auf die synthetisierte Sprachsequenz liegt, und zum Ansteuern, um eine Vorrichtung dazu zu veranlassen, eine entsprechende Reaktion für ein Bewegungsspielzeug auszuführen.
Der Antriebsapparat für ein Bewegungsspielzeug wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, weiterhin umfassend eine Knopftyp-Batterie als Stromquelle.
Ein Bewegungsspielzeug, das einen Antriebsapparat, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, umfasst.