JP7295542B2 - インタラクティブ型知育玩具 - Google Patents

Description

本発明は、玩具に関し、具体的には、インタラクティブ型知育玩具に関する。

人々の生活水準の向上に伴い、子供の玩具の購入や使用もますます普及し、市場に出回る各種の玩具は造形がかわいいだけでなく、様式もますます多様化している。各種の子供用玩具は子供に楽しみを与えるだけでなく、子供の知力や心理の発育にも様々な影響を与える。そのため、親はおもちゃが子供の発育をよりよく導いて、楽しませながら学習させることを望んでいる。

現在、市場で一般的に見られる知育玩具は、インタラクティブ性とエンターテイメント性を両立させることが困難である。例えば、人工知能をはじめとする各種ロボットは、ユーザの音声などの信号をフィードバックしてインタラクションすることは可能であるが、動作上のフィードバックが少なく、コストが高く普及が困難である。また、動作を強調した各種玩具は、エンターテイメント性は強いが、ユーザとのインタラクションは不足している。

本発明は、従来の知育玩具の上記欠点を解決し、インタラクティブ性とエンターテイメント性を両立させる知育玩具を提供する。

本発明の目的は、インタラクティブ性とエンターテイメント性を両立させたインタラクティブ型知育玩具を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係るインタラクティブ型知育玩具は、制御モジュールと実行モジュールとを含み、前記実行モジュールは、フレームと、前記フレーム上に配置され、前記フレームに対して揺動可能な人形と、前記フレームに対して前記人形を揺動駆動する駆動アセンブリとを含み、前記フレームには、前記人形と一対一に対応するガイド溝がさらに設けられ、前記人形は、胴部と頭部とスライドバーとを含み、前記頭部は、可動部と、前記胴部に連結された固定部とを備え、前記可動部は、前記固定部にヒンジ結合され、前記人形内には、前記胴部と前記固定部とを貫通する通孔が設けられ、前記スライドバーは、前記通孔内に挿入され、前記通孔に対して軸方向に摺動可能であり、前記スライドバーの一端が前記可動部に対応し、他端が前記ガイド溝に接触し、前記人形が前記フレームに対して揺動すると、前記スライドバーは、前記ガイド溝に対して摺動しながら前記通孔内を軸方向に摺動し、前記制御モジュールは、信号総合処理ユニットとインタラクティブユニットとを含み、前記信号総合処理ユニットは、前記インタラクティブユニットと前記駆動アセンブリとに電気的に接続され、使用時には、前記信号総合処理ユニットが対象信号を発信し、前記インタラクティブユニットがインタラクティブ信号をフィードバックし、前記信号総合処理ユニットは、前記対象信号と前記インタラクティブ信号とを比較照合し、前記対象信号と前記インタラクティブ信号との比較照合結果に応じて前記駆動アセンブリの動作状態を制御する。

ユーザはインタラクティブユニットを介してインタラクティブ信号を入力し、インタラクティブ信号が信号総合処理ユニットによって発信された対象信号と一致した場合、インタラクションが成功したとみなし、信号総合処理ユニットは、駆動アセンブリを制御してフィードバックを行う。ユーザと玩具とのインタラクションは、インタラクティブ信号を対象信号と比較照合することにより実現することができる。

信号総合処理ユニットが駆動アセンブリの動作を制御すると、人形はフレームに対して揺動し、スライドバーは、通孔内を軸方向に周期的に摺動しながらガイド溝に対して摺動し、可動部を周期的に上下動させる。可動部の周期的な上下動は、人形の口を開閉する動作を模倣することができ、人形の揺動と組み合わせて、人形が楽しそうに歌っている画面を構築することができる。必要に応じて、比較照合が成功した後に音楽を演奏してもよく、ユーザの視覚及び聴覚を同時に刺激して楽しませることができる。

好ましくは、前記インタラクティブユニットは、前記信号総合処理ユニットと有線又は無線で接続される。

好ましくは、前記インタラクティブユニットは、複数のキーを含み、前記信号総合処理ユニットが生成する各対象信号は唯一１つのキーに対応し、対応するキーが押された場合、対象信号とインタラクティブ信号との比較照合が成功したとみなす。

好ましくは、前記キーに一対一に対応するインジケータランプをさらに含み、前記信号総合処理ユニットが対象信号を発信すると、当該対象信号に対応するインジケータランプが点灯する。インジケータランプは、提示操作の役割を果たす。

好ましくは、前記インタラクティブユニットは、インタラクティブプログラムが予めインストールされたスマート端末を含み、前記信号総合処理ユニットが対象信号を発信すると、前記インタラクティブユニットは、対応する提示操作を提示し、ユーザ操作と提示操作とが完全に一致する場合、前記対象信号とインタラクティブ信号との比較照合が一致したとみなす。

好ましくは、前記ガイド溝は、Ｖ字状又は円弧状である。

好ましくは、前記駆動アセンブリは、伝動ユニットとモータとを含み、前記伝動ユニットは、クランクと連接ロッドとを含み、前記フレームと、前記クランクと、前記連接ロッドと、前記人形とで共に４節リンク機構が構成される。

好ましくは、前記人形の数は少なくとも２つであり、複数の前記人形にそれぞれヒンジ結合された中間ロッドをさらに含む。

好ましくは、前記人形の胴部は、前記フレームに回転可能に連結される。

好ましくは、前記フレームは、前記人形と一対一に対応する位置規制孔が設けられた位置規制板を含み、前記胴部は、下端に受け面が設けられた受け部を備え、前記受け部は、前記位置規制孔上に位置し、前記受け面は球面であり、前記受け面の球半径が前記位置規制孔の半径より大きい。

上記受け部は、位置規制孔に接触しており、フレームとの間に直接の連結関係がなく、自重のみでフレームに載置された場合に、受け面の球半径が位置規制孔の半径よりも大きいので、位置規制孔が受け部を制限することができる。人形が揺動すると、受け面と位置規制孔とが相対的に摺動するが、人形の自重と位置規制孔との協働により、受け部が位置規制孔の範囲から外れることはない。

本発明に係るインタラクティブ型知育玩具は、インタラクティブ性とエンターテイメント性を両立させることができる。

本発明に係るインタラクティブ型知育玩具の作業フローチャートである。 本発明に係るインタラクティブ型知育玩具における実行モジュールの概略構成図である。 本発明に係るインタラクティブ型知育玩具における実行モジュールの他の状態を示す概略構成図である。 本発明に係るインタラクティブ型知育玩具における実行モジュールの側面図である。 本発明に係るインタラクティブ型知育玩具における人形の概略構成図である。 本発明に係るインタラクティブ型知育玩具における人形の他の状態を示す概略構成図である。 本発明に係るインタラクティブ型知育玩具における伝動ユニットの概略構成図である。 本発明に係るインタラクティブ型知育玩具におけるフレームの平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るインタラクティブ型知育玩具における人形とフレームとの接続を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態に係るインタラクティブ型知育玩具における人形とフレームとの接続を示す概略図である。

本発明の詳細な説明及び技術内容について、図面を参照しながら以下に説明するが、図面は参照及び説明のためのものであり、本発明を限定するものではない。

［第１の実施形態］
図１に示すように、インタラクティブ型知育玩具は、制御モジュールと実行モジュールとを含む。

実行モジュールは、フレーム２と人形１と含む。人形１は、胴部１３と頭部とを含み、フレーム２に配置される。人形１の胴部１３は、フレーム２に回転可能に連結される。

上記頭部は、可動部１１と、胴部１３に連結された固定部１２とを備える。可動部１１は、固定部１２にヒンジ結合される。人形１には、胴部１３と固定部１２とを貫通する通孔が設けられる。人形１は、スライドバー３をさらに含む。スライドバー３は、通孔内に挿入し、通孔に対して軸方向に摺動可能である。フレーム２には、人形１と一対一に対応するガイド溝４がさらに設けられる。スライドバー３は、一端が可動部１１に対応し、他端がガイド溝４に接触する。人形がフレーム２に対して揺動すると、スライドバー３は、ガイド溝４に対して摺動しながら通孔内を軸方向に摺動する。ガイド溝４は、「Ｖ」字状又は円弧状である。

実行モジュールは、人形１を駆動してフレーム２に対して揺動させる駆動アセンブリ５をさらに含む。駆動アセンブリ５は、伝動ユニット７とモータとを含む。伝動ユニット７は、クランク７１と連接ロッド７２とを含む。上記フレーム２と、クランク７１と、連接ロッド７２と、人形１とで共に４節リンク機構が構成される。

人形１の数が１つである場合、連接ロッド７２は、人形１に直接連結される。また、人形１の数は複数であってもよい。伝動ユニット７を簡素化するために、複数の人形１の間に中間ロッド６を設け、中間ロッド６を各人形１にそれぞれヒンジ結合することにより、連接ロッド７２を中間ロッド６に連結するだけでよく、あるいはいずれかの人形１に連結するだけでよく、複数の人形１間の連動を実現することができる。

人形１は、駆動アセンブリ５によって駆動されてフレーム２に対して揺動し、スライドバー３は、ガイド溝４に対して摺動し、ガイド溝４の方向に通孔に対して軸方向に周期的に摺動し、可動部１１を周期的に上下動させる。可動部１１の周期的な上下動は、人形１の口を開閉する動作を模倣することができ、人形１の揺動と組み合わせて、人形１が楽しそうに歌っている画面を構築することができるとともに、フレーム２上配置された音楽プレイヤーにより音楽を再生し、ユーザの視覚や聴覚を刺激して楽しませることができる。

制御モジュールは、信号総合処理ユニットとインタラクティブユニットとを含み、信号総合処理ユニットは、インタラクティブユニットと駆動アセンブリ５とに電気的に接続される。

インタラクティブ型知育玩具の使用時には、信号総合処理ユニットが対象信号を発信する。インタラクティブユニットがインタラクティブ信号をフィードバックした後、信号総合処理ユニットは、対象信号とインタラクティブ信号とを比較照合し、対象信号とインタラクティブ信号との比較照合結果に応じて、駆動アセンブリ５の動作状態を制御する。

ユーザはインタラクティブユニットを介してインタラクティブ信号を入力し、インタラクティブ信号が信号総合処理ユニットによって発信された対象信号と一致した場合、インタラクションが成功したとみなし、信号総合処理ユニットは、駆動アセンブリ５を制御してフィードバックを行う。ユーザと玩具とのインタラクションは、インタラクティブ信号を対象信号と比較照合することにより実現することができる。

インタラクティブユニットは、信号総合処理ユニットと有線又は無線で接続され、例えば、ブルートゥース（登録商標）又はＷＬＡＮによって無線接続されてもよい。

好ましい実施形態において、上記インタラクティブユニットは、複数のキーを含み、信号総合処理ユニットが生成する各対象信号は唯一１つのキーに対応し、対応するキーが押された場合、対象信号とインタラクティブ信号との比較照合が成功したとみなす。インタラクティブユニットは、キーに一対一に対応するインジケータランプをさらに含み、信号総合処理ユニットが対象信号を発信すると、この対象信号に対応するインジケータランプが点灯する。インジケータランプは、提示操作の役割を果たす。

他の好ましい実施形態において、上記インタラクティブユニットは、インタラクティブプログラムが予めインストールされたスマート端末を含む。信号総合処理ユニットが対象信号を発信すると、インタラクティブユニットは、対応する提示操作を提示し、ユーザ操作と提示操作とが完全に一致する場合、対象信号とインタラクティブ信号との比較照合が一致したとみなす。

［第２の実施形態］
本実施形態は、フレーム２が、人形１と一対一に対応する位置規制孔２１が設けられた位置規制板を含む点で第１の実施形態と相違している。上記胴部１３は、下端に受け面が設けられた受け部１４を備える。受け面は球面であり、受け面の球半径が位置規制孔２１の半径より大きい。受け部１４は、位置規制孔２１上に位置している。

上記受け部１４は、位置規制孔２１に接触しており、フレーム２との間に直接の連結関係がなく、自重のみでフレーム２に載置された場合に、受け面の球半径が位置規制孔２１の半径よりも大きいので、位置規制孔２１が受け部１４を制限することができる。人形１が揺動すると、受け面と位置規制孔２１とが相対的に摺動するが、人形１の自重と位置規制孔２１との協働により、受け部１４が位置規制孔２１の範囲から外れることはない。

人形１に対する位置規制孔２１の規制効果を確保するために、人形１の重心を位置規制孔２１に近づけて配置してもよく、例えば、受け部１４を密度の大きい材料で形成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は上記実施例に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、上記変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

Claims (10)

1. 制御モジュールと実行モジュールとを含むインタラクティブ型知育玩具であって、
   前記実行モジュールは、フレームと、前記フレーム上に配置され、前記フレームに対して揺動可能な人形と、前記フレームに対して前記人形を揺動駆動する駆動アセンブリとを含み、前記フレームには、前記人形と一対一に対応するガイド溝がさらに設けられ、
   前記人形は、胴部と頭部とスライドバーとを含み、前記頭部は、可動部と、前記胴部に連結された固定部とを備え、前記可動部は、前記固定部にヒンジ結合され、前記人形内には、前記胴部と前記固定部とを貫通する通孔が設けられ、前記スライドバーは、前記通孔内に挿入し、前記通孔に対して軸方向に摺動可能であり、
   前記スライドバーの一端が前記可動部に対応し、他端が前記ガイド溝に接触し、前記人形が前記フレームに対して揺動すると、前記スライドバーは、前記ガイド溝に対して摺動しながら前記通孔内を軸方向に摺動し、
   前記制御モジュールは、信号総合処理ユニットとインタラクティブユニットとを含み、前記信号総合処理ユニットは、前記インタラクティブユニットと前記駆動アセンブリとに電気的に接続され、
   使用時には、前記信号総合処理ユニットが対象信号を発信し、前記インタラクティブユニットがインタラクティブ信号をフィードバックし、前記信号総合処理ユニットは、前記対象信号と前記インタラクティブ信号とを比較照合し、前記対象信号と前記インタラクティブ信号との比較照合結果に応じて前記駆動アセンブリの動作状態を制御することを特徴とするインタラクティブ型知育玩具。
2. 前記インタラクティブユニットは、前記信号総合処理ユニットと有線又は無線で接続されることを特徴とする請求項１に記載のインタラクティブ型知育玩具。
3. 前記インタラクティブユニットは、複数のキーを含み、前記信号総合処理ユニットが生成する各対象信号は唯一１つのキーに対応し、対応するキーが押された場合、対象信号とインタラクティブ信号との比較照合が成功したとみなすことを特徴とする請求項１に記載のインタラクティブ型知育玩具。
4. 前記キーに一対一に対応するインジケータランプをさらに含み、
   前記信号総合処理ユニットが対象信号を発信すると、当該対象信号に対応するインジケータランプが点灯することを特徴とする請求項３に記載のインタラクティブ型知育玩具。
5. 前記インタラクティブユニットは、インタラクティブプログラムが予めインストールされたスマート端末を含み、
   前記信号総合処理ユニットが対象信号を発信すると、前記インタラクティブユニットは、対応する提示操作を提示し、ユーザ操作と提示操作とが完全に一致する場合、前記対象信号とインタラクティブ信号との比較照合が一致したとみなすことを特徴とする請求項１に記載のインタラクティブ型知育玩具。
6. 前記ガイド溝は、Ｖ字状又は円弧状であることを特徴とする請求項１に記載のインタラクティブ型知育玩具。
7. 前記駆動アセンブリは、伝動ユニットとモータとを含み、前記伝動ユニットは、クランクと連接ロッドとを含み、前記フレームと、前記クランクと、前記連接ロッドと、前記人形とで共に４節リンク機構が構成されることを特徴とする請求項１に記載のインタラクティブ型知育玩具。
8. 前記人形の数は少なくとも２つであり、複数の前記人形にそれぞれヒンジ結合された中間ロッドをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のインタラクティブ型知育玩具。
9. 前記人形の胴部は、前記フレームに回転可能に連結されることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のインタラクティブ型知育玩具。
10. 前記フレームは、前記人形と一対一に対応する位置規制孔が設けられた位置規制板を含み、
    前記胴部は、下端に受け面が設けられた受け部を備え、前記受け部は、前記位置規制孔上に位置し、
    前記受け面は球面であり、前記受け面の球半径が前記位置規制孔の半径より大きいことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のインタラクティブ型知育玩具。
    

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