JP2001190856A - 作動玩具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小型であっても目と口をリアルに作動させるこ
とができる作動玩具を提供すること。 【解決手段】玩具本体１には目を閉じたり開いたりする
目作動機構Ａと、口を閉じたり開いたりする口作動機構
Ｂと、上記目作動機構Ａと口作動機構Ｂとを駆動する一
つのモータ６と、該モータ６の正逆回転を制御する制御
手段４１とを備え、該制御手段４１はモータ６の正逆回
転制御により上記目作動機構Ａと口作動機構Ｂとを選択
的に作動させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力する音声に合
わせて目や口を作動させる作動玩具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、出力する音声に合わせて目や口を
作動させる人形や動物等の作動玩具は数多く提案され実
用に供されている。これらの作動玩具は、リアルに目や
口を動かすためにはそれぞれを駆動する駆動機構を個別
に動かす必要があり、そのためには複数のモータやソレ
ノイドを必要とした。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
作動玩具では複数の駆動機構を動かすためには複数の駆
動力が必要になり、その結果小型の作動玩具の頭部に組
み込むことはできず、比較的大型の作動玩具にしか適用
することができなかった。

【０００４】本発明は上記問題点を解消し、小型であっ
ても目と口をリアルに作動させることができる作動玩具
を提供することをその課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係る作動玩具は、玩具本体には目を閉じた
り開いたりする目作動機構と、口を閉じたり開いたりす
る口作動機構と、上記目作動機構と口作動機構とを駆動
する一つのモータと、該モータの正逆回転を制御する制
御手段とを備え、該制御手段はモータの正逆回転制御に
より上記目作動機構と口作動機構とを選択的に作動させ
ることを特徴とする。

【０００６】なお、前記モータが前記目作動機構を駆動
して目を閉じた状態では、前記モータによる前記口作動
機構を作動不能にして口の状態を固定し、目が開いた状
態では口作動機構を作動可能にして口の状態が変化する
ようにし、目を閉じた状態で口が動くことはなく、目を
開けた状態で口が動くようにしてもよい。

【０００７】また、前記玩具本体には前記口作動機構の
作動状態を検出する検出部を設け、前記制御手段は上記
検出部の検出結果に基づいて口の開閉状態を判断し前記
モータの正逆回転及び、停止を制御するようにすること
が好ましい。

【０００８】そして、前記玩具本体には、音声を出力す
る音声出力部と、外部の音を検出する音検出手段と、出
力する音声の音声パターンが複数設定された音声テーブ
ルと、目と口との動作パターンが複数設定された動作テ
ーブルとを記憶する記憶部とを設け、前記制御部は音検
出手段の検出結果に基づいて上記記憶部の音声テーブル
から出力する音声パターンを選択するとともに選択した
音声に対応する動作パターンを動作テーブルから選択
し、上記音声出力部から音声を出力させるとともに、選
択した動作パターンに基づいて前記モータの正逆回転及
び停止を制御し、出力する音声に合わせて口の動作、目
の動作をさせればよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１において符号１は、本発明に
係る作動玩具を示し、この作動玩具１は音を検出すると
その音に反応して手の中に納まる程度の大きさの頭部２
に設けられた目と口をリアルに作動させながら音声を出
力させるようにしたものである。

【００１０】玩具本体はエラストマー等のゴム状弾性を
有する樹脂で形成され、図２に示すように、目を動かす
目作動機構Ａと口を動かす口作動機構Ｂとが２枚のフレ
ーム３、４の間に配置され、前後からハードカバー５
ａ、５ｂで覆われ、中空に形成された頭部２の内部に収
容されている。前ハードカバー５ａは目の部分と顎の部
分とが開口している。

【００１１】上記目作動機構Ａと口作動機構Ｂとは１つ
のモータ６で駆動されるようになっている。このモータ
６は回転軸７が上下方向になるようにフレーム３、４間
に縦に固定され、モータ６から下方に突出した回転軸７
にはウォームギヤ８が固定され、このウォームギヤ８に
は目作動機構Ａが連係している。

【００１２】目作動機構Ａは、後端がフレーム３、４に
回転可能に軸支されたレバー部材１０とレバー部材１０
の先端に前後方向に形成された切欠き部１１に係合し、
上下に回動する眼球部材１２とで構成されている。レバ
ー部材１０の中央には側方に突出して軸１３が設けら
れ、この軸１３にはピニオンギヤ１４が遊嵌し、このピ
ニオンギヤ１４は軸１３の先端に固定された固定リング
１５で圧縮されたコイルバネ１６に付勢されてレバー部
材１０の側面に押し付けられ、レバー部材１０が作動で
きないときは空転できるようになっている。このピニオ
ンギヤ１４は上記モータ６のウォームギヤ８に常時噛合
し、モータ６が逆転すると回転しながら上方に移動させ
られてレバー部材１０は支軸１７を中心に上方に回動
し、モータ６が正転すると回転しながら下方に移動させ
られてレバー部材１０が支軸１７を中心に下方に回動す
るようになっている。

【００１３】眼球部材１２は眼球を模した２つの球体２
０、２０を左右に貫通する軸体２１の両側がフレーム
３、４に回転自在に軸支され、軸体２１の中央にはリン
ク部材２２が固定されている。このリンク部材２２には
側方に係合軸２３が突出して形成され、この係合軸２３
は上述のレバー部材１０の先端に形成された切欠き部１
１に係合し（図３（ａ）参照）、レバー部材１０の回動
に連動して軸体２１を中心に前後転するようになってい
る。球体２０の前面には黒目２４が形成され、モータ６
が逆転してレバー部材１０が上方に回動すると球体２０
が前転し、黒目２４を前面から視認することができなく
なり目蓋を閉じたようになり（図３（ｂ）参照）、モー
タ６が正転してレバー部材１０が下方に回動すると球体
２０が後転し、黒目２４を前面から視認することができ
目を開けた状態になり（図３（ａ）参照）、モータ６の
正逆回転で、図４に示すように、口の状態を変えること
なく目を開いたり閉じたりすることができる。

【００１４】ところで、上述のピニオンギヤ１４の下方
には駆動歯車２５が配置され、レバー部材１０が下方に
回動した時、ピニオンギヤ１４が駆動歯車２５に噛合で
きるようになっている。この駆動歯車２５はフレーム３
から内方に突出した支軸２６に回転自在に軸支され、反
対側の側面には中心から外れた位置に偏心軸２７が側方
に突出して形成され、この偏心軸２７は口作動機構Ｂに
連係している。

【００１５】口作動機構Ｂは、中央の軸３０を中心に前
後が上下に揺動するように形成されたシーソー部材３１
と、このシーソー部材３１の揺動を検出する検出部３２
とで構成されている。シーソー部材３１の後端部には前
後方向に切欠き部３３が形成され、この切欠き部３３に
上述の駆動歯車２５の偏心軸２７が係合し、駆動歯車２
５が回転すると軸３０を中心に前後が上下に揺動するよ
うになっている（図５（ａ）参照）。そしてシーソー部
材３１の前端には頭部の下顎に嵌め合わされる膨出部３
４が形成され、シーソー部材３１が揺動して前端が上下
動すると下顎が上下動し、口を閉じたり開いたりするよ
うになっている（図５（ｂ）参照）。モータ６が正回転
を続けると、図６に示すように、目を開いた状態で口を
閉じたり開いたりすることができる。

【００１６】検出部３２は、上記シーソー部材３１に並
接して上下にスライド可能に配置された縦長のスライダ
３５と、スライダ３５の上動によって作動する検出部
（マイクロスイッチ）３６とで構成されている。スライ
ダ３５の下部には上述の駆動歯車２５の偏心軸２７が係
合する横長の係合孔３７が形成され、中央にはフレーム
４に形成された支軸３８に係合する縦長のガイド孔３９
が形成され、駆動歯車２５の回転により、支軸３８にガ
イドされて上下にスライドできるようになっている。そ
してスライダ３５の上端には押圧片４０が形成され、ス
ライダ３５が上動した時には押圧片４０がマイクロスイ
ッチ３６を押圧し、これをＯＮさせるようになってい
る。

【００１７】このマイクロスイッチ３６の信号は後述す
る制御部に入力され、マイクロスイッチ３６のＯＮ／Ｏ
ＦＦで口が閉じているか、開いているかが認識できるよ
うになっている。

【００１８】図７は、回路図を示し、制御部（制御手
段）４１と、音声入力部（音検出手段）４２と、入力部
４３と、音声を出力する音声出力部４４と、モータ駆動
部４５と、制御プログラムＰや、音声パターンの音声テ
ーブルＴ１、動作パターンの動作テーブルＴ２等を記憶
した記憶部４６と、電源部４７とからなり、上記制御部
４１と記憶部４６とはプログラマブル音声合成ＩＣで構
成すればよい。

【００１９】本発明では上記音声テーブルＴ１にグルー
プＡ、Ｂの２つのグループを設定し、例えば、グループ
Ａには笑いの音声「アハハハハ」や、「うわ〜、元気い
っぱいね！！」、「びっくりした〜」等の音声が、グル
ープＢには「こんにちは、これからもヨロシクね」や、
「どうしたの？元気出してね」、「えっ！！なになに？
私のことが好き？」等の音声パターンが記録され、音声
入力部４２が検出した音の長さ（時間）を分析し、音の
長さから何れかのグループを選択し、選択したグループ
の中からランダムに音声パターンを選択、読み出して音
声出力部４４に音声として出力させるようになってい
る。また、動作パターンは目と口の動きを定義したもの
で、例えば、図８に示すような動作パターンが設定さ
れ、制御部４１は音声パターンに対応した動作パターン
を動作テーブルＴ２から読み出してモータの作動を制御
している。

【００２０】音声入力部４２はセンサ（マイク）５０が
音を感知して出力するアナログ信号を波形変換部５１で
デジタル信号に変換し、音声検出信号として制御部４１
に入力している。音声出力部４４はスピーカで構成され
制御部４１から出力される音声信号を音声として出力し
ている。

【００２１】モータ駆動部４５は制御部４１から出力さ
れる駆動信号に基づいてモータ６の正逆回転を行うドラ
イブ回路で構成され、出力端子Ｐ２．０、２．１、２．
２に駆動信号が出力された（ＯＮした）場合は、モータ
６の駆動電流を矢印ａ方向に流してモータ６を正転さ
せ、出力端子Ｐ３．０、３．１、３．２に駆動信号が出
力された（ＯＮした）場合は、モータ６の駆動電流を矢
印ｂ方向に流してモータ６を逆転させるようになってい
る。

【００２２】入力部は２つのマイクロスイッチから構成
され、一方は上述の検出部３２のマイクロスイッチ３６
で、他方は玩具本体の腕部に配置されたトリガー用のマ
イクロスイッチ５２で作動玩具がスタンバイモード状態
にある場合に、ＯＮさせることによりスタンバイモード
を解除するものである。

【００２３】次に、図９のフローチャート図及び図１０
のタイムチャート図に基づいて作動玩具の作動態様につ
いて説明する。

【００２４】電源をＯＮすると、ステップＳＴ１で初期
化を行った後、ステップＳＴ２に進んでモータ６を所定
時間逆転させレバー部材１０を上方に回動して一旦目を
閉じた後、ステップＳＴ３に進んでモータ６を反転（正
回転）させ、レバーを下方に回動させて目を開けるとと
もに駆動歯車２５を回転させてシーソー部材３１を揺動
して口を動かすとともにスライダ３５を上動し、マイク
ロスイッチ３６がＯＮするとモータ６を停止させて口が
閉じた状態にする初期化動作パターンを実行する。次
に、ステップＳＴ５に進んで、音声テーブルＴ１から
「あいさつ音声」を読み出すとともに、動作テーブルＴ
２からあいさつ音声に対応した動作パターンを読み出
し、音声出力部４４からあいさつ音声（例えば、こんに
ちはリカでーす）を出力しながら、モータ６を作動制御
して目と口とを動かして音声の入力を待つ（ステップＳ
Ｔ７）。

【００２５】音声入力がない場合は、ステップＳＴ８に
進んで乱数を作成し、「まばたきカウンタ」が所定時間
（本発明では３秒に設定）経過したか否か判断し（ステ
ップＳＴ９）、経過していればステップＳＴ１０に進ん
で、「まばたきカウンタ」が所定値か（本発明では１０
回に設定）否かを判断し、所定値でなければステップＳ
Ｔ１１に進んで「まばたき動作」を行い「まばたきカウ
ンタ」をカウントアップ（＋１）してステップＳＴ７に
戻る。

【００２６】「まばたきカウンタ」が所定値になってい
れば、「まばたきカウンタ」をリセットしてスタンバイ
モードに入る。スタンバイモードはトリガースイッチ５
２をＯＮすることにより解除され、ステップＳＴ２に戻
るようになっている。

【００２７】音が検出されるとステップＳＴ１２で検出
した音の長さ（時間ｔ）を分析する。時間ｔが第１の設
定時間ｔ１（本発明では０．２秒に設定）より短い場合
はノイズと判断しステップＳＴ７に戻って、音が検出さ
れるのを待つ。

【００２８】時間ｔが第１の設定時間ｔ１より長く、第
２の設定時間ｔ２（本発明では１．５秒に設定）より短
い場合はステップＳＴ１４に進んでグループＡの音声テ
ーブルＴ１からランダムに音声パターンを読み出すとと
もに音声パターンに対応した動作パターンを動作テーブ
ルＴ２から読み出し、第２の設定時間ｔ２より長い場合
はステップＳＴ１５に進んでグループＢの音声テーブル
Ｔ１からランダムに音声パターンを読み出すとともに音
声パターンに対応した動作パターンを動作テーブルＴ２
から読み出し、ステップＳＴ１６に進んで会話動作を行
う。

【００２９】会話動作では、音声テーブルＴ１からラン
ダムに選択された音声パターンと、この音声パターンに
対応した動作パターンにしたがって音声出力部とモータ
駆動部が作動制御される。

【００３０】例えば、ステップＳＴ１４に進んで、音声
テーブルＴ１から音声パターン「うわ〜、元気いっぱい
ね！！」が選択されると、この音声パターンに対応した
動作パターン＃３、＃５が選択され、ステップＳＴ１６
に進むと、制御部４１は、先ず、音声出力部４４から音
声「うわ〜」を出力させるとともに、モータ６を正転さ
せて口を開き、マイクロスイッチ３６がＯＦＦになると
モータ６を停止させ、所定時間経過後、モータ６を所定
時間逆転させて口の状態を変えないまま目を閉じさせ、
音声の最後にモータ６を正転させ目を開けさせるととも
に口を閉じる動作をさせ、マイクロスイッチ３６がＯＮ
すると口が閉じたと判断しモータ６を停止させる。

【００３１】次に、制御部４１は音声出力部４４から音
声「元気いっぱいね！！」を出力させるとともに、モー
タ６を正転させて口を開き、マイクロスイッチ３６がＯ
ＦＦになるとモータ６を停止させ、所定時間経過後、モ
ータ６を再び正転させ目を開いたまま口を閉じさせマイ
クロスイッチ３６がＯＮになるとモータ６を停止させ、
モータ６の正転、停止を繰り返しあたかも口を動かして
発声しているような動作を繰り返した後、音声の最後に
モータ６を正転させ目を開けさせるとともに口を閉じる
動作をさせ、マイクロスイッチ３６がＯＮすると口が閉
じたと判断してモータ６を停止させ、一連の会話動作を
終了し、ステップＳＴ７に戻って次の音が検出されるの
を待つ。

【００３２】上述のように、目を閉じたり開いたりする
目作動機構Ａと、口を閉じたり開いたりする口作動機構
Ｂとを一つのモータ６で駆動するので小型化が図れ、従
来適用できなかった小型の人形にも対応させることがで
きる。しかも、モータ６の正逆回転制御により目の動作
と口の動作とを選択的に作動させるとともに、検出部４
２で口の状態を監視することができるので、出力する音
声に目と口との動きを同期をとることができる、単に目
と口とが動くだけではないリアルな作動玩具を提供する
ことができる。

【００３３】なお、上述の作動玩具では玩具本体を人形
で構成したが、これは人形に限定されるものではなく、
動物玩具やロボット玩具であってもよいことは言うまで
もない。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、目を閉じたり
開いたりする目作動機構と、口を閉じたり開いたりする
口作動機構とを一つのモータで駆動するので小型化が図
れ、従来適用できなかった小型の人形にも対応させるこ
とができる。しかも、モータの正逆回転制御により目の
動作と口の動作とを選択的に作動させることができるの
で、動作が画一的にならずリアルな目と口の動きを実現
することができる。

【００３５】請求項２の発明によれば、目を閉じた状態
では口が動くことはなく、目を開けた状態で口を動かす
ので眠った状態で口を動かす不自然な動作をすることが
なくなる。

【００３６】請求項３の発明によれば、口作動機構の作
動状態を検出する検出部を設け、制御手段は検出部の検
出結果に基づいて口の開閉状態を判断し前記モータの正
逆回転及び作動、停止を制御するので、口の開閉状態を
持続したり変化させたりが自由に行うことができ、より
リアル感のある作動玩具にすることができる。

【００３７】請求項４の発明によれば、音声パターンを
記憶した音声テーブルと、目と口との動作パターンを記
憶した動作テーブルとを設け、音声テーブルから選択し
た音声パターンに対応する動作パターンを動作テーブル
から選択し、音声出力部から音声を出力させるととも
に、動作パターンに基づいてモータの正逆回転及び作
動、停止を行うことにより出力する音声と目、口の動き
とが一致してさらにリアル感のある作動玩具を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作動玩具の斜視図

【図２】作動玩具の分斜視図

【図３】（ａ）（ｂ）は目作動機構の動作説明図

【図４】目の作動状態を示す斜視図

【図５】（ａ）（ｂ）は口作動機構の動作説明図

【図６】口の作動状態を示す斜視図

【図７】作動玩具の電気的構成を示す回路図

【図８】動作パターンの説明図

【図９】作動玩具の作動態様を説明するフローチャート
図

【図１０】作動玩具の作動態様を説明するタイムチャー
ト図

【符号の説明】

６ モータ ３２ 検出部（マイクロスイッチ） ４１ 制御部 ４６ 記憶部 Ａ 目作動機構 Ｂ 口作動機構 Ｔ１ 音声テーブル Ｔ２ 動作テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 雄二 東京都文京区湯島３丁目31番１号 株式会 社センテクリエイションズ内 Ｆターム(参考） 2C150 CA01 CA02 DA25 DF01 DF03 DF33 DJ08 EB01 EC03 EC04 ED03 ED31 EF15 EF16 EF29 FA01 FA42 FB13 FB43

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 玩具本体には目を閉じたり開いたりする
   目作動機構と、口を閉じたり開いたりする口作動機構
   と、上記目作動機構と口作動機構とを駆動する一つのモ
   ータと、該モータの正逆回転を制御する制御手段とを備
   え、該制御手段はモータの正逆回転制御により上記目作
   動機構と口作動機構とを選択的に作動させることを特徴
   とする作動玩具。
2. 【請求項２】 前記モータが前記目作動機構を駆動して
   目を閉じた状態では、前記モータによる前記口作動機構
   を作動不能にして口の状態を固定し、目が開いた状態で
   は口作動機構を作動可能にして口の状態が変化するよう
   にした請求項１記載の作動玩具。
3. 【請求項３】 前記玩具本体には前記口作動機構の作動
   状態を検出する検出部を設け、前記制御手段は上記検出
   部の検出結果に基づいて口の開閉状態を判断し前記モー
   タの正逆回転及び、停止を制御する請求項１又は２記載
   の作動玩具。
4. 【請求項４】 前記玩具本体には、音声を出力する音声
   出力部と、外部の音を検出する音検出手段と、出力する
   音声の音声パターンが複数設定された音声テーブルと、
   目と口との動作パターンが複数設定された動作テーブル
   とを記憶する記憶部とを設け、前記制御部は音検出手段
   の検出結果に基づいて上記記憶部の音声テーブルから出
   力する音声パターンを選択するとともに選択した音声に
   対応する動作パターンを動作テーブルから選択し、上記
   音声出力部から音声を出力させるとともに、選択した動
   作パターンに基づいて前記モータの正逆回転及び、停止
   を制御する請求項１、２又は３記載の作動玩具。