JP2005103000A - 動作玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーの意思が反映された動作を行うとともに、実際に動作したパターンを記憶し、その記憶した動作のパターンを実行することができ、単に働きかけに反応して動作する動作玩具との差別化を図ることができる動作玩具を提供すること。
【解決手段】玩具本体１は音を検出する音検出手段４と、玩具本体１の少なくとも体の一部を動作させる動作機構５と、該動作機構５の動作パターンを記憶したメモリ６と、上記音検出手段４の検出結果に基づいて上記動作機構５を上記動作パターンに基づいて作動させる制御手段７とを備え、上記動作パターンは上記音検出手段４が検出する音の回数と玩具本体１の姿勢とに対応して設定され、上記制御手段７は上記音検出手段４が検出する音の回数をカウントし、玩具本体１の姿勢とカウント値に対応した動作パターンを上記メモリ６から読み出して上記動作機構５を作動させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、動作玩具、詳しくは音検出手段で検出した音に基づいて動作する動作玩具であって、動作結果を記憶し繰り返し実行することができる動作玩具に関するものである。

従来、音を検出手段で検出し、検出した結果に基づいて動作する動作玩具は様々なものが提案され、実用に供されている（例えば、特許文献１）。この動作玩具は音や接触を感知する複数のセンサを配置し、センサの感知によって音声を出力したり動作機構を動かして体の一部を動かしたりするもので、各センサによって出力する音声を変えたり、動作機構の動作をさせたりすることにより、より本物に近い動きと音声を発する動作玩具を実現しようとしたものである。
実開平５−８２４９０号公報

本発明が解決しようとする問題点は、上述の動作玩具は音を検出して音声を出力したり体の一部を動かしたりするが、その動作はセンサに対応して予め設定された動作を行うもので内蔵したマイコンなどのコンピュータに予め内蔵されたプログラムにしたがって実行されるためにユーザーの意図した動きを必ずしも再現できるものではなく、やがては飽きられてしまう問題があった。

本発明は、上記問題点を解決し、ユーザーの意思が反映された動作を行うとともに、実際に動作したパターンを記憶し、その記憶した動作のパターンを実行することができ、単に玩具に対する働きかけに反応して動作する従来の動作玩具との差別化を図ることができる動作玩具を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために本発明に係る動作玩具は、音を感知して動作する、以下の要件を備えることを特徴とする。
（イ）玩具本体は音を検出する音検出手段と、玩具本体の少なくとも体の一部を動作させる動作機構と、該動作機構の動作パターンを記憶したメモリと、上記音検出手段の検出結果に基づいて上記動作機構を上記動作パターンに基づいて作動させる制御手段とを備えること
（ロ）上記動作パターンは上記音検出手段が検出する音の回数と玩具本体の姿勢とに対応して設定され、上記制御手段は上記音検出手段が検出する音の回数をカウントし、玩具本体の姿勢とカウント値に対応した動作パターンを上記メモリから読み出して上記動作機構を作動させること

なお、前記メモリは順次実行した動作パターンを学習パターンとして登録し、前記制御手段は該メモリに登録された学習パターンに基づいて動作パターンを順次読み出して前記動作機構を作動させ、一旦実行した動作パターンを再現するようにしてもよい。

請求項１の発明によれば、検出手段が検出した音の回数と玩具本体の姿勢とから、動作パターンを決定することができるので、音を発生することにより動物玩具をリモートコントロールしているように動作を制御することができ、従来の音を感知して作動する動作玩具では味わうことのできない楽しさを得ることができる。

請求項２の発明によれば、実行した動作パターンを学習し、学習した動作パターンを再現することができるので、年少者にとって、動作玩具を教育し、教育した結果を確認できるという楽しさを享受することができる動作玩具を実現することができる。

音を検出手段で検出し、該検出手段の検出結果に基づいて動作する動作玩具であって、以下の要件を備えることを特徴とする。
（イ）玩具本体は音を検出する音検出手段と、玩具本体を動作させる動作機構と、該動作機構の動作パターンを記憶したメモリと、上記音検出手段の検出結果に基づいて上記メモリに記憶された動作パターンで上記動作機構を作動させる制御手段とを備えること
（ロ）上記制御手段は上記音検出手段が検出する音の回数をカウントし、カウント値に対応した動作パターンに基づいて上記動作機構を作動させること
（ハ）上記制御手段は上記音検出手段の検出結果に基づいて上記メモリに記憶されている動作パターンで上記動作機構を作動させ、順次実行する動作パターンを上記メモリに記憶し、該メモリに記憶した動作パターンは繰り返し実行できること

図１は、本発明に係る動作玩具の一例を示し、この動作玩具Ａは犬を模して形成され、前脚２と後脚３とをそれぞれ個別に動かして、犬の基本的な動作を表現することができるようになっているもので、玩具本体１は音を検出する音検出手段４と、玩具本体１を動作させる動作機構５と、動作機構５の動作パターンを記憶したメモリ６と、上記音検出手段４の検出結果に基づいて上記メモリ６に予め記憶されている動作パターンで上記動作機構５を作動させる制御手段７とを備えている。

動作機構５は、図２（ａ）に示すように、２つのモータ１１、１２を作動させて、前脚２と後脚３とを動かすとともに、伏せの状態で動輪３７が玩具本体１を前後に移動させることができるようになっているもので、前脚２を動作させる第１の駆動機構５ａと、後脚３を動作させるとともに玩具本体１を前後に移動させる第２の駆動機構５ｂと、鳴き声などの効果音を出力する効果音出力部１４とから構成されている。

第１の駆動機構５ａはモータ１１と、モータ１１の出力軸に固定されたピニオンギヤ２０、ピニオンギヤ２０に噛合する減速歯車２１、減速歯車２１に噛合し軸２２にフリーな減速歯車２３、減速歯車２３に噛合し右前脚２ａの軸２４に固定された駆動歯車２５、駆動歯車２５に噛合する平歯車２６、平歯車２５と同軸で軸２２の他端に固定されたピニオンギヤ２７、ピニオンギヤ２７に噛合し左前脚２ｂの支軸２８に固定された駆動歯車２９からなるギヤ群とで構成され、モータが回転するとギヤ群を介して軸２４、２８が回転し左右の前脚２ａ、２ｂを上下に回動させることができるようになっている。

第２の駆動機構５ｂはモータ１２と、モータ１２の出力軸に固定されたピニオンギヤ３０、ピニオンギヤ３０に噛合する減速歯車３１、減速歯車３１に噛合し軸３２にフリーな減速歯車３３、減速歯車３３に噛合する減速歯車３４、減速歯車３４に噛合し軸３２に固定された平歯車３５、平歯車３５と同軸で軸３２の他端に固定された平歯車３６からなるギヤ群と、上記平歯車３６に噛合し動輪３７が一体に形成された動作歯車３８と、動作歯車３８に選択的に噛み合い左後脚３ａの軸３９に一体に形成された駆動歯車４０とで構成されている。

図２（ｂ）に示すように、動作歯車３８はスプリング４１で常に駆動歯車４０に噛合する方向に付勢されているが、後述するレバーカム４５により噛み合いが制御され、動作歯車３８の歯車３８ｂが駆動歯車４０に噛みあったときには左の後脚３ｂが上下に回動するようになっている。そして、左右の後脚３ａ、３ｂは連結部材４２で連結され、左の後脚３ａの回動に連動して右の後脚３ｂが軸４３を中心に上下に回動するようになっている。

レバーカム４５は前端が第１の駆動機構５ａに連係するとともに、後端が第２の駆動機構５ｂに連係し、第１の駆動機構５ａの動作結果で第２の駆動機構５ｂの動作を変えることができるようになっている。

レバーカム４５は、図３に示すように、玩具本体１内を前後にスライド移動するスライド部材で構成され、レバーカム４５の前端には左前脚２ａを駆動する駆動歯車２９の側面に形成されたカム軸４６に連結される連結孔４７が形成され、後端には動作歯車３８の支軸４８に支持される長孔４９が形成されるとともに動作歯車３８係脱するカム部５０が形成され、駆動歯車２９の正逆回転でレバーカム４５が前後にスライド移動し、前方にスライド移動したときにはカム部５０が動作歯車３８に係合し、動作歯車３８を内方に押圧して歯車３８ｂと駆動歯車４０との噛み合いを外し、後方にスライド移動したときにはカム部５０が動作歯車３８から外れて押圧を解除するようになっており、押圧の解除された動作歯車３８はスプリング４１に付勢されて左の後脚３ａを回動させる駆動歯車４０に噛み合うようになっている。

図４は動作玩具の電気的構成を説明するブロック図を示し、符号７はプログラマブル音声合成ＩＣで構成される制御手段（以下、ＣＰＵという）を示し、このＣＰＵ７は動作玩具Ａ全体を制御する制御プログラム、動作機構５の動作パターン、音声データ等を記憶したメモリ６を内蔵したもので、音検出手段であるマイク４が検出した音に基づいてメモリ６に記憶されている動作パターンや音声データを読み出して、モータ１１、１２をドライブ回路１３、１４を介して作動させたり、効果音出力部であるスピーカ１５から効果音である犬の鳴声を出力させたりするようになっている。

なお、符号１６はフォトセンサ１６を示し、ＣＰＵ７はフォトセンサ１６が光の遮断を検出すると今まで実行してきた動作パターンをメモリ６に学習パターンとして登録するようになっている。この登録された学習パターンは自動的に再現され、恰もユーザーが動作を教え込んだように見せることができるようになっている。なお、メモリに登録された学習パターンは電源をオフするとリセットされるようになっている。

また、図５は動作パターンの一例を説明するテーブル図で、犬の基本的な３つの姿勢（伏せ、お座り、チンチン）に対応して、音の回数によりどのような動作が行なわれるのかを設定したもので、ＣＰＵ７は各姿勢における音のカウント値に対応した動作パターンを動作機構５に実行させるようになっている。

次に、上記動作玩具の動作態様の一例を図８のフローチャート図に基づいて説明する。

初期状態では、犬の姿勢は伏せの状態になっている(図６（ａ）参照)。この状態では、図７（ａ）に示すように、車輪５５と動輪３７とが接地しており、この状態で音が発生するのを待っている（ステップＳＴ１）。この状態では前脚２に設けた車輪５５と胴体部１ａに設けた動輪３７及び図示しない車輪が載置面ａに接地している。

ユーザーが音を発生（例えば、テーブルを叩いて音を発生）させると、その回数が１回であれば（ステップＳＴ２）、ステップＳＴ３に進んで、音声「ワン」を出力し、所定時間（本発明では、３秒間）モータ１２を正回転して動輪３７を前回転させ、玩具本体１は所定時間前進する。回数が２回であれば（ステップＳＴ４）、ステップＳＴ５に進んで、音声「ワン、ワン」を出力し、所定時間（本発明では、３秒間）モータ１２を逆回転して動輪３７を後回転させ、玩具本体１は所定時間後退する。

発生させた音の回数が３回であれば（ステップＳＴ６）、ステップＳＴ７に進んで、音声「ワン、ワン、ワン」を出力し、モータ１１を正回転させて駆動歯車２９を正回転させ、前脚２を下方に回動させるので、図７（ｂ）に示すように、前脚２の先端が載置面ａに接触し、「お座り」の状態になる（図６（ｂ）参照）。この状態では胴体部１ａが前上がりになって動輪３７が載置面ａから離反するので、動輪３７が回転しても玩具本体１は移動することはできない。モータ１１が正回転し、駆動歯車２９が正回転するとレバーカム４５が後方にスライド移動させられ、カム部５０が動輪３７の押圧を解除するので、動輪３７のギヤ３８ａは平歯車３６に噛み合ったままギヤ３８ｂが駆動歯車４０に噛み合う状態になっている。

発生させた音の回数が３回以上であれば、ステップＳＴ８に進んで、音声「クーン」を出力し、フォトセンサ１６が光の遮断を検出したか否か判断し、ユーザーが頭をなでると光が遮断されるので、ＣＰＵ７は今までの動作パターンを学習パターンとして登録し、登録した動作パターンを再現し（ステップＳＴ１０）、その後、実行した学習パターンをリセットしてステップＳＴ１に戻り、再び音の発生を待つ。

「お座り」の状態で音を検出すると（ステップＳＴ１１）、音の回数をカウントし、１回であれば（ステップＳＴ１２）、ステップＳＴ１３に進んで音声「ワン」を出力し、モータ１１を逆回転させ、前脚２を上方に回動して「伏せ」の状態に戻し、ステップＳＴ１に戻って再び音の発生を待つ。

カウントした音の回数が２回であれば、音声「ワン、ワン」を出力し、モータ１２を正回転させる。モータ１２が正回転すると動輪３７の歯車３８ｂを介して駆動歯車４０が正回転し、左の後脚３ａが下方に回動するので、結果として、図７（ｃ）に示すように、胴体部が起き上がり「チンチン」の状態（図６（ｃ）参照）になる（ステップＳＴ１５）。

発生させた音の回数が２回以上であれば、ステップＳＴ１６に進んで、音声「クーン」を出力し、ステップＳＴ１１に戻り再び音の発生を待つ。

「チンチン」の状態で音を検出すると（ステップＳＴ１７）、音の回数をカウントし、カウントした音の回数が１回であれば、ステップＳＴ１９に進んで、音声「ワン」を出力し、モータ１２を逆回転させる。モータ１２が逆回転すると動輪３７の歯車３８ｂを介して駆動歯車４０が逆回転し、左の後脚３ａが上方に回動するので、結果として、図７（ｂ）に示すように、「お座り」の状態になり、ステップＳＴ７に戻って音の発生を待つ。

カウントした音の回数が２回であればステップＳＴ２１に進んで、モータ１１を逆回転させ、前脚２を上方に回動して「お手」の状態になり、その後、モータ１１を正回転させ、前脚２を下方に回動して「チンチン」に戻し、ステップＳＴ１７に戻って再び音の発生を待つ。

カウントした音の回数が２回以上であれば、ステップＳＴ２３に進んで、困ったような音声「クーン」を出力し、再びステップＳＴ１７に戻って音の発生を待つ。

上述したように、音を感知し、その音の回数をカウントすることにより、予めメモリに記憶されている動作パターンを読み出して、その動作パターンに対応して駆動機構を作動制御するので、ユーザーが動作玩具が音の回数をカウントできるように語りかけてもよく、同じ回数でも、その前のカウント値によって動作が異なるのでワンパターンの動作ではなく、色々な動作を組み合わせてオリジナリティのある動作をさせることができる。

そして、様々な動作パターンを実行後、「伏せ」の姿勢に戻して頭を撫でる操作をすると、実行してきた動作パターンを学習パターンとして登録し、登録した学習パターンを再実行するので、順番に実行させてきた動作パターンが再実行され、恰も学習したように見えるので、年少者にとって興味深い動作玩具を提供することができる。

本発明に係る動作玩具の一例を説明する斜視図 （ａ）（ｂ）は上記動作玩具の内部構造を説明する要部断面図 動作機構を説明する分解斜視図 上記動作玩具の電気的構成を説明するブロック図 動作パターンの一例を説明する動作パターンテーブル図 （ａ）〜（ｄ）は動作玩具の姿勢を説明する斜視図 （ａ）〜（ｃ）は動作玩具の動作説明図 上記動作玩具の動作の一例を説明するフローチャート図

符号の説明

１ 玩具本体
２ 前脚
３ 後脚
４ 音検出手段
５ 動作機構
６ メモリ
７ 制御手段

Claims (2)

1. 音を感知して動作する、以下の要件を備えることを特徴とする動作玩具。
   （イ）玩具本体は音を検出する音検出手段と、玩具本体の少なくとも体の一部を動作させる動作機構と、該動作機構の動作パターンを記憶したメモリと、上記音検出手段の検出結果に基づいて上記動作機構を上記動作パターンに基づいて作動させる制御手段とを備えること
   （ロ）上記動作パターンは上記音検出手段が検出する音の回数と玩具本体の姿勢とに対応して設定され、上記制御手段は上記音検出手段が検出する音の回数をカウントし、玩具本体の姿勢とカウント値に対応した動作パターンを上記メモリから読み出して上記動作機構を作動させること
2. 前記メモリは順次実行した動作パターンを学習パターンとして登録し、前記制御手段は該メモリに登録された学習パターンに基づいて動作パターンを順次読み出して前記動作機構を作動させる、請求項１記載の動作玩具。

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