一种互动玩具娃娃及其控制方法

专利名称：一种互动玩具娃娃及其控制方法
技术领域：
本发明涉及电子玩具领域，更具体地说，涉及一种互动玩具娃娃及其控制方法。
背景技术：
玩具的作用是启蒙，让孩子在游戏中不断刺激大脑，促进脑子发育。儿童的大脑受到玩具的刺激，其听觉、触觉、嗅觉及其整个大脑细胞就会分裂发育越旺盛、越健全，人就会聪明起来。因此，一个好的玩具能够帮助父母教育孩子，引导孩子在身体和思维方面的生长发育。然而，现今的玩具娃娃大多制作比较简单，缺乏娃娃与人之间的互动，都是设计成固定的模式，不利于亲子之间或者同学之间在游戏时进行沟通。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有玩具娃娃缺少互动的缺陷，提供了一种互动玩具娃娃及其控制方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种互动玩具娃娃及其控制方法，通过各种微机电传感器感测外部多种数据，将感测数据传给单片机构成的运算单元，通过运算再与内部数据比较，得到玩具使用是否正确的情况，然后控制互动玩具娃娃进行相应的响应以提醒使用效果，实现玩具娃娃与使用者之间的互动。根据本发明第一方面，提供了一种互动玩具娃娃，包括娃娃主体；还包括设置在所述娃娃主体上的传感器感测单元、获取单元、存储单元、运算单元以及控制单元；
所述传感器感测单元用于感应所述娃娃主体的状态获取感应数据； 所述获取单元与所述传感器感测单元连接，根据所述感应数据运算得到玩具状态数据，包括娃娃主体的运动轨迹和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据； 所述存储单元存储有参照玩具状态参数；
所述运算单元与所述获取单元和存储单元连接，将所述玩具状态数据与所述参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果；
所述控制单元与所述运算单元连接，根据所述比对结果控制所述娃娃主体进行响应。在根据本发明第一方面所述的互动玩具娃娃中，所述传感器感测单元包括阵列麦克风传感器、加速传感器、陀螺仪、地磁传感器、气压传感器、压力传感器和接近传感器中一个或多个传感器。在根据本发明第一方面所述的互动玩具娃娃中，所述娃娃主体的运动轨迹和姿态包括以下状态相关数据滑动、颠倒、倾斜、跌落、举高、翻转、转动、抖动、敲击、运动动作以及整体运动轨迹与姿态；所述外力的挤压和外部环境数据包括以下状态相关数据靠近、 抠挖、扭捏、塞拔、人员的远近、语音大小、脚步声的远近和方位。在根据本发明第一方面所述的互动玩具娃娃中，所述互动玩具娃娃还包括与所述获取单元相连的发送单元，通过无线传输方式发送所述玩具状态数据。
在根据本发明第一方面所述的互动玩具娃娃中，所述互动玩具娃娃还包括与所述运算单元相连的接收单元，用于通过无线传输方式获取其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据；且所述运算单元将所述其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据作为所述参照玩具状态数据，存储至所述存储单元。在根据本发明第一方面所述的互动玩具娃娃中，所述互动玩具娃娃还包括与所述获取单元和存储单元连接的学习单元，用于在开启训练模式时接收所述获取单元采集的玩具状态数据作为所述参照玩具状态数据，存储至所述存储单元。在根据本发明第一方面所述的互动玩具娃娃中，所述娃娃主体包括动作组件、发声组件或发光组件；所述传感器感测单元设置在所述动作组件上，并感应所述动作组件的状态。根据本发明第二方面，提供了一种互动玩具娃娃的控制方法，包括 传感感测步骤感应互动玩具娃娃的娃娃主体的状态获取感应数据；
获取步骤根据所述获取的感应数据运算得到获取玩具状态数据，包括娃娃主体的运动轨迹与运动动作和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据；
运算步骤将所述玩具状态数据与内部存储的参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果；
控制步骤根据所述比对结果控制所述互动玩具娃娃的娃娃主体进行响应。在根据本发明第二方面所述的互动玩具娃娃的控制方法中，所述传感感测步骤包括通过阵列麦克风传感器获取感应数据、通过加速传感器获取感应数据、通过陀螺仪获取感应数据、通过地磁传感器获取感应数据、通过气压传感器获取感应数据、通过压力传感器获取感应数据和/或通过接近传感器获取感应数据。在根据本发明第二方面所述的互动玩具娃娃的控制方法中，所述娃娃主体的运动轨迹与运动动作和姿态包括以下状态相关数据滑动、颠倒、倾斜、跌落、举高、翻转、转动、 抖动、敲击、运动动作以及整体运动轨迹与姿态；所述外力的挤压和外部环境数据包括以下状态相关数据靠近、抠挖、扭捏、塞拔、人员的远近、语音大小、脚步声的远近和方位。在根据本发明第二方面所述的互动玩具娃娃的控制方法中，该方法还包括发送步骤通过无线传输方式发送所述玩具状态数据。在根据本发明第二方面所述的互动玩具娃娃的控制方法中，该方法还包括 接收步骤通过无线传输方式获取其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据；
外部数据存储步骤将所述其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储。在根据本发明第二方面所述的互动玩具娃娃的控制方法中，还包括
训练数据存储步骤在开启训练模式时采集互动玩具娃娃的感应数据并获取玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储。实施本发明的互动玩具娃娃及其控制方法，具有以下有益效果本发明通过各种微机电传感器感测外部多种数据，从感测数据中运算得到玩具状态数据传给单片机构成的运算单元，通过运算判断，再与内部存储的参照玩具状态数据进行比较，判断玩具是否使用正确，然后控制互动玩具娃娃进行响应以提醒使用效果，能更加智能的感受外部动作，达到正向积极训练学习模仿的作用。
本发明的互动玩具娃娃还可以开启训练的模式，通过由家长进行演示随时记录正确动作的玩具状态数据并存储，以供孩子在模仿时由互动玩具娃娃进行分析比对，因此本发明能更加智能地进行操作，实现亲子互动娱乐。本发明的互动玩具娃娃还可以通过无线方式将采集的正确动作的数据发送给另外一个相同或不同的玩具，方便家长使用一个互动玩具娃娃给孩子演示并存储到孩子使用的另一个互动玩具娃娃中，以供进行比对，达到双方沟通的目的。此外，还可以将孩子的使用情况如比对结果等发送给其他设备或玩具，以记录该玩具的使用情况，实现双方的沟通。


下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1为本发明优选实施例中互动玩具娃娃的模块示意图2为本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法的流程图； 图3为根据本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法中训练子流程图； 图4为根据本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法中演示子流程图； 图5为根据本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法中互动训练子流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。请参阅图1，为本发明优选实施例中互动玩具娃娃的模块示意图。如图1所示，该互动玩具娃娃包括娃娃主体，以及设置在该娃娃主体上的传感器感测单元100、获取单元 200、运算单元300、控制单元400和存储单元500。传感器感测单元100用于感应娃娃主体的状态获取感应数据。本发明中的娃娃主体包括动作组件、发声组件或发光组件等；而传感器感测单元100设置在动作组件上，并感应动作组件的状态。传感器感测单元100采用微机电(MEMS)传感器，例如阵列麦克风传感器、加速传感器、陀螺仪、地磁传感器、气压传感器、压力传感器和接近传感器中一个或多个传感器。该传感器感测单元100可以感测外部多种数据，发送给获取单元200。获取单元200与传感器感测单元100相连，接收传感器感测单元100获得的感应数据，并根据该感应数据运算得到玩具状态数据。玩具状态数据包括娃娃主体的运动轨迹和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据。其中，娃娃主体的运动轨迹和姿态包括以下状态相关数据滑动、颠倒、倾斜、跌落、举高、翻转、转动、抖动、敲击、运动动作以及整体运动轨迹与姿态。外力的挤压和外部环境数据包括以下状态相关数据靠近、抠挖、扭捏、塞拔、人员的远近、语音大小、脚步声的远近和方位。例如上述阵列麦克风传感器可以感测语音大小、脚步声的远近和方位；加速传感器可以感测敲击、颠倒、倾斜、跌落、举高、抖动、拍打、娃娃表面的滑动以及娃娃的姿态，与陀螺仪、地磁传感器一起还可以感测整体运动轨迹；气压传感器可以感测楼层上下；压力传感器可以感测拍打、扭捏、抠挖、塞拔；接近传感器可以感测人员的远近，等等。存储单元500中存储有参照玩具状态参数。运算单元300与获取单元200相连，接收获取单元200获取的玩具状态数据，并将
6之与存储单元500中存储的参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果。例如，将互动玩具娃娃抱起来放在肩膀上轻拍其背部的动作，可以预先在存储单元500内存储该动作正确时根据采集的感应数据获取的参照玩具状态数据，如果孩子在模仿该动作时动作准确，则玩具状态数据将与存储单元500中存储的参照玩具状态数据相匹配，该比对结果显示该动作正确，并发送给控制单元400。如果孩子在模仿该动作时动作不准确，例如将娃娃倒置，则检测到的加速度传感器的数据得到的娃娃的倾角将与参照玩具状态数据中娃娃的倾角不一致，因此得到的比对结果显示该动作不准确，拍打力度不一样的提示。控制单元400与该运算单元300相连，接收上述比对结果，根据该比对结果控制娃娃主体进行响应。例如，通过喇叭、全彩LED灯以及其它显示单元来提醒使用效果。以上述动作为例，如果比对结果表明孩子模仿的动作准确，则播放录有表扬言辞的音频，如“妞妞好棒！ ”，同时可以显示出多彩的灯光；如果比对结果表明孩子模仿的动作不准确，则播放录有鼓励言词的音频，如“加油再来一次！ ”等，同时可以显示出灰色的灯光。在上述过程中，存储单元500中存储的参照玩具状态数据可以为互动玩具娃娃在出厂前由工程师根据经验存储的相关数据。本发明的另一个独特之处在于，还可以对互动玩具娃娃设置训练模式或者多个娃娃互动模式。 在本发明的一个实施例中，该互动玩具娃娃还设有学习单元600。学习单元600在开启训练模式时可以通过传感器感测单元100采集当前玩具感应数据，并由获取单元200 运算获取当前玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储至存储单元500中。因此，在使用时，家长可以先开启互动玩具娃娃的训练模式，然后演示一遍正确的动作，存储到互动玩具娃娃中；随后由孩子模仿家长的动作，例如上述抚摸的动作，如果准确娃娃会做出相应的反应，如果不准确则可以再次进行模仿，直至成功为止。因此，本发明的互动玩具娃娃具有正向积极的作用，能够帮助家长检验孩子的动作是否准确，从而达到训练学习模仿的作用。下面对本发明提供的具有训练模式的互动玩具娃娃的示范性工作过程进行具体说明。首先，家长开启互动玩具娃娃的训练模式，然后演示正确的动作，以控制娃娃主体动作。例如，将互动玩具娃娃抱起来放在肩膀上轻拍其背部的动作。此时，互动玩具娃娃的学习单元600通过传感器感测单元100采集当前玩具感应数据，如加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器感测娃娃运动轨迹和拍打部位及力度数据，并由获取单元200运算获取当前玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储至存储单元500中。随后，由孩子模仿家长的动作操作互动玩具娃娃的娃娃主体，例如上述轻拍的动作。互动玩具娃娃通过传感器感测单元100采集当前玩具感应数据，并由获取单元200运算得到当前玩具状态数据。最后，互动玩具娃娃的运算单元300对上述当前的玩具状态数据进行分析，做出响应。运算单元300将当前的玩具状态数据与存储单元500中存储的参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果，并根据该比对结果控制娃娃主体进行响应。例如由控制单元400输出控制信号给娃娃主体的动作组件、发声组件或发光组件做出反应。在本发明的另一个实施例中，多个互动玩具娃娃之间可以相互发送数据，并作为参照玩具状态数据储存。下面以两个互动玩具娃娃为例进行说明。家长可以选择其中一个作为演示型互动玩具娃娃，另一个则给孩子作为模仿型互动玩具娃娃。
演示型互动玩具娃娃可以在上述结构的互动玩具娃娃的基础上选择性增设发送单元700，即包括传感器感测单元100、获取单元200、运算单元300、控制单元400、存储单元 500和发送单元700。发送单元700与获取单元200相连，用于通过无线传输方式发送获取单元200运算获取的玩具状态数据。发送单元700可以包括一个内置无线通讯装置，将获取单元200运算获取的玩具状态数据发送出去，例如发送给模仿型互动玩具娃娃。该内置无线通讯装置具体可以是低功耗短距离无线射频装置、紫蜂(zigbee )或蓝牙无线发送装置寸。模仿型互动玩具娃娃可以在前述结构的互动玩具娃娃的基础上选择性增设接收单元800，即包括传感器感测单元100、获取单元200、运算单元300、控制单元400、存储单元 500和接收单元800。接收单元800与运算单元300相连，从而用于通过无线传输方式获取其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据，例如上述演示型互动玩具娃娃的玩具状态数据。而运算单元300将接收单元800接收的其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储到存储单元500中，例如将上述演示型互动玩具娃娃的玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储。因此。孩子使用的模仿性互动玩具娃娃就能通过无线方式接收家长使用的演示型互动玩具娃娃的玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储，使得家长可以与孩子互动，并训练孩子正确的动作，因此本发明可以作为家长与小孩，或者小孩之间互动的媒介，促进亲子的互动改善小孩认知与人际互动。在本发明的另一实施例中，上述设有发送单元700的演示型互动玩具娃娃也可以作为模仿型互动玩具娃娃供孩子使用，该发送单元700还可以与运算单元300连接，将运算获取的玩具状态数据和/或比对结果发送给另一对端设备存储，以便对孩子的使用情况进行统计分析或者查看使用历史记录。在本发明的另一实施例中，互动玩具娃娃可以同时设有发送单元700和接收单元 800，从而同时具备演示型互动玩具娃娃和模仿性互动玩具娃娃的功能，只需要在使用时设置成不同的功能模式即可。请参阅图2，为本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤
首先，在步骤S202中，执行传感感测步骤，感应互动玩具娃娃的娃娃主体的状态获取感应数据。该步骤包括通过阵列麦克风传感器获取感应数据、通过加速传感器获取感应数据、通过陀螺仪获取感应数据、通过地磁传感器获取感应数据、通过气压传感器获取感应数据、通过压力传感器获取感应数据和/或通过接近传感器获取感应数据。随后，在步骤S204中，执行获取步骤，根据获得的感应数据运算获得玩具状态数据。玩具状态数据包括娃娃主体的运动轨迹和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据。其中，娃娃主体的运动轨迹和姿态包括以下状态相关数据滑动、颠倒、倾斜、跌落、举高、翻转、转动、抖动、敲击、运动动作以及整体运动轨迹与姿态。外力的挤压和外部环境数据包括以下状态相关数据靠近、抠挖、扭捏、塞拔、人员的远近、语音大小、脚步声的远近和方位。 例如上述阵列麦克风传感器可以感测语音大小、脚步声的远近和方位；加速传感器可以感测敲击、颠倒、倾斜、跌落、举高、娃娃表面的滑动以及娃娃的姿态，与陀螺仪、地磁传感器一起还可以感测整体运动轨迹；气压传感器可以感测楼层上下；压力传感器可以感测拍打、 扭捏、抠挖、塞拔；接近传感器可以感测人员的远近，等等。随后，在步骤S206中，执行运算步骤，将所述玩具状态数据与内部存储的参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果。例如，将互动玩具娃娃抱起来放在肩膀上轻拍其背部的动作，可以预先在互动玩具娃娃内存储该动作正确时根据采集的感应数据运算获取的参照玩具状态数据，如果孩子在模仿该动作时动作准确，则玩具状态数据将与内部存储的参照玩具状态数据相匹配，该比对结果显示该动作正确。如果孩子在模仿该动作时动作不准确，例如将娃娃倒置，则检测到的加速度传感器的数据得到的娃娃的倾角将与参照玩具状态数据中娃娃的倾角不一致，因此得到的比对结果显示该动作不准确，拍打力度不一样的提示。最后，在步骤S208中，执行控制步骤，根据所述比对结果控制所述互动玩具娃娃的娃娃主体进行响应。例如，通过喇叭、全彩LED灯以及其它显示单元来提醒使用效果。以上述动作为例，如果比对结果表明孩子模仿的动作准确，则播放录有表扬言辞的音频，如 “妞妞好棒！ ”，同时可以显示出多彩的灯光；如果比对结果表明孩子模仿的动作不准确，则播放录有鼓励言词的音频，如“加油再来一次！ ”等，同时可以显示出灰色的灯光。在上述流程中，互动玩具娃娃内部存储的参照玩具状态数据可以为互动玩具娃娃在出厂前由工程师根据经验存储的相关数据。本发明的另一个独特之处在于，还可以对互动玩具娃娃设置训练模式或者多个娃娃互动模式。请参阅图3，为根据本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法中训练子流程图。如图3所示，本发明提供的互动玩具娃娃的控制方法中还包括对娃娃进行训练的子流程，该流程包括以下步骤
首先，在步骤S302中，开启训练模式。在使用时，家长可以先开启互动玩具娃娃的训练模式。随后，在步骤S304中，获取互动玩具娃娃的感应数据。家长在演示一遍正确的动作后，获取互动玩具娃娃的感应数据。该感应数据也包括通过阵列麦克风传感器获取的感应数据、通过加速传感器获取的感应数据、通过陀螺仪获取的感应数据、通过地磁传感器获取的感应数据、通过气压传感器获取的感应数据、通过压力传感器获取的感应数据和通过接近传感器获取的感应数据中的一种或多种。随后，在步骤S306中，根据获得的感应数据运算得到玩具状态数据。该玩具状态数据也可以包括娃娃主体的运动轨迹和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据。其中，娃娃主体的运动轨迹和姿态包括以下状态相关数据滑动、颠倒、倾斜、跌落、举高、翻转、转动、 抖动、敲击、运动动作以及整体运动轨迹与姿态。外力的挤压和外部环境数据包括以下状态相关数据靠近、抠挖、扭捏、塞拔、人员的远近、语音大小、脚步声的远近和方位。例如上述阵列麦克风传感器可以感测语音大小、脚步声的远近和方位；加速传感器可以感测敲击、 颠倒、倾斜、跌落、举高、娃娃表面的滑动以及娃娃的姿态，与陀螺仪、地磁传感器一起还可以感测整体运动轨迹；气压传感器可以感测楼层上下；压力传感器可以感测拍打、扭捏、抠挖、塞拔；接近传感器可以感测人员的远近，等等。最后，在步骤S308中，将玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储。因此，家长演示的正确的动作的玩具状态数据可以作为参照玩具状态数据存储到互动玩具娃娃中。随后由孩子模仿家长的动作，互动玩具娃娃可以执行图2所示的流程，例如上述抚摸的动作，如果准确娃娃会做出相应的反应，如果不准确则可以再次进行模仿，直至成功为止。因此，本发明的互动玩具娃娃的控制方法具有正向积极的作用，能够帮助家长检验孩子的动作是否准确，从而达到训练学习模仿的作用。在本发明的另一个实施例的互动玩具娃娃的控制方法中，多个互动玩具娃娃之间可以相互发送数据，并作为参照玩具状态数据储存。下面以两个互动玩具娃娃为例进行说明。家长可以选择其中一个作为演示型互动玩具娃娃，另一个则给孩子作为模仿型互动玩具娃娃。请参阅图4，为根据本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法中演示子流程图。如图4所示，本发明提供的互动玩具娃娃的控制方法中还包括对娃娃进行演示的子流程，该流程可以包括以下步骤
首先，在步骤S402中，感应互动玩具娃娃的娃娃主体的状态获取感应数据。由家长用一个互动玩具娃娃如上述演示型互动玩具娃娃家长演示正确动作。该互动玩具娃娃感应该正确动作的相关数据，该感应数据也可以包括通过阵列麦克风传感器获取的感应数据、通过加速传感器获取的感应数据、通过陀螺仪获取的感应数据、通过地磁传感器获取的感应数据、通过气压传感器获取的感应数据、通过压力传感器获取的感应数据和通过接近传感器获取的感应数据中的一种或多种。随后，在步骤S404中，根据获得的感应数据运算得到玩具状态数据。玩具状态数据包括娃娃主体的运动轨迹和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据。其中，娃娃主体的运动轨迹和姿态包括以下状态相关数据滑动、颠倒、倾斜、跌落、举高、翻转、转动、抖动、敲击、运动动作以及整体运动轨迹与姿态。外力的挤压和外部环境数据包括以下状态相关数据靠近、抠挖、扭捏、塞拔、人员的远近、语音大小、脚步声的远近和方位。例如上述阵列麦克风传感器可以感测语音大小、脚步声的远近和方位；加速传感器可以感测敲击、颠倒、倾斜、跌落、举高、娃娃表面的滑动以及娃娃的姿态，与陀螺仪、地磁传感器一起还可以感测整体运动轨迹；气压传感器可以感测楼层上下；压力传感器可以感测拍打、扭捏、抠挖、塞拔； 接近传感器可以感测人员的远近，等等。最后，在步骤S406中，通过无线传输方式发送该玩具状态数据。互动玩具娃娃可以包括一个内置无线通讯装置，将步骤S404中获取的玩具状态数据发送出去，例如发送给模仿型互动玩具娃娃。该内置无线通讯装置具体可以是低功耗短距离无线射频装置、紫蜂 (zigbee)或蓝牙无线发送装置等。请参阅图5，为根据本发明优选实施例中互动玩具娃娃的控制方法中互动训练子流程图。如图5所示，该实施例中互动玩具娃娃的控制方法还包括互动训练的子流程，从而与上述图4中的演示子流程配合实现互动玩具娃娃之间的互动。该互动训练的子流程包括以下步骤
首先，在步骤S502中，通过无线传输方式接收其他互动玩具娃娃的玩具状态数据，例如图4的流程发送的数据。随后，在步骤S504中，将其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储。因此，通过该子流程，孩子使用的模仿性互动玩具娃娃就能通过无线方式接收家长使用的演示型互动玩具娃娃的玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储，使得家长可以与孩子互动，并训练孩子正确的动作，因此本发明可以作为家长与小孩，或者小孩之间互动的媒介，促进亲子的互动改善小孩认知与人际互动。在本发明的另一实施例中，上述互动玩具娃娃的控制方法还可以包括将互动玩具
10娃娃获取的玩具状态数据和/或比对结果通过无线发送给另一对端设备存储，以便对孩子的使用情况进行统计分析或者查看使用历史记录。在本发明的另一实施例中，上述互动玩具娃娃的控制方法可以同时包括上述演示子流程和训练子流程，从而使该互动玩具娃娃同时具备演示型互动玩具娃娃和模仿性互动玩具娃娃的功能，只需要在使用时设置成不同的功能模式即可。综上所述，本发明的互动玩具娃娃及其控制方法，可以通过各种微机电传感器感测外部多种数据，将感测数据传给单片机构成的运算单元，通过运算判断，再与内部数据比较，得到玩具使用是否正确的情况，然后通过喇叭、全彩LED灯以及其它显示单元来提醒使用效果，也可以通过无线方式将比较结果发送到另外一个相同或不同的玩具，达到双方的沟通。并且本发明的互动玩具娃娃还可以开启训练的模式，通过由家长进行演示随时记录正确动作的玩具状态数据并存储，以供孩子在模仿时由互动玩具娃娃进行分析比对，因此本发明能更加智能的感受外部动作，实现亲子互动娱乐。优选地，本发明的互动玩具娃娃还具有防水的性能，以对娃娃主体内各个部件进行防水保护。本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。 需要说明的是，本发明中采用的术语“玩具娃娃”不仅指代人形的玩具娃娃，还可以采用其它造型，例如熊等动物造型或者汽车造型等。因此本发明并不限定娃娃主体的造型方式，本领域技术人员为适应本发明技术的特定场合或材料，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
权利要求
1.一种互动玩具娃娃，包括娃娃主体；其特征在于，还包括设置在所述娃娃主体上的传感器感测单元、获取单元、存储单元、运算单元以及控制单元；所述传感器感测单元用于感应所述娃娃主体的状态获取感应数据；所述获取单元与所述传感器感测单元连接，根据所述感应数据运算得到玩具状态数据，所述玩具状态数据包括娃娃主体的运动轨迹和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据；所述存储单元存储有参照玩具状态参数；所述运算单元与所述获取单元和存储单元连接，将所述玩具状态数据与所述参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果；所述控制单元与所述运算单元连接，根据所述比对结果控制所述娃娃主体进行响应。
2.根据权利要求1所述的互动玩具娃娃，其特征在于，所述传感器感测单元包括阵列麦克风传感器、加速传感器、陀螺仪、地磁传感器、气压传感器、压力传感器和接近传感器中一个或多个传感器。
3.根据权利要求1所述的互动玩具娃娃，其特征在于，所述娃娃主体的运动轨迹和姿态包括以下状态相关数据中的一种或多种滑动、颠倒、倾斜、跌落、举高、翻转、转动、抖动、 敲击、运动动作以及整体运动轨迹与姿态；所述外力的挤压和外部环境数据包括以下状态相关数据中的一种或多种靠近、抠挖、 扭捏、塞拔、人员的远近、语音大小、脚步声的远近和方位。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的互动玩具娃娃，其特征在于，所述互动玩具娃娃还包括与所述获取单元相连的发送单元，通过无线传输方式发送所述玩具状态数据。
5.根据权利要求4所述的互动玩具娃娃，其特征在于，所述互动玩具娃娃还包括与所述运算单元相连的接收单元，用于通过无线传输方式获取其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据；且所述运算单元将所述其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据作为所述参照玩具状态数据，存储至所述存储单元。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的互动玩具娃娃，其特征在于，所述互动玩具娃娃还包括与所述获取单元和存储单元连接的学习单元，用于在开启训练模式时接收所述获取单元采集的玩具状态数据作为所述参照玩具状态数据，存储至所述存储单元。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的互动玩具娃娃，其特征在于，所述娃娃主体包括动作组件、发声组件或发光组件；所述传感器感测单元设置在所述动作组件上，并感应所述动作组件的状态。
8.—种互动玩具娃娃的控制方法，其特征在于，包括传感感测步骤感应互动玩具娃娃的娃娃主体的状态获取感应数据；获取步骤根据所述获取的感应数据运算得到玩具状态数据，包括娃娃主体的运动轨迹和姿态，以及外力的挤压和外部环境数据；运算步骤将所述玩具状态数据与内部存储的参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果；控制步骤根据所述比对结果控制所述互动玩具娃娃的娃娃主体进行响应。
9.根据权利要求8所述的互动玩具娃娃的控制方法，其特征在于，所述传感感测步骤包括通过阵列麦克风传感器获取感应数据、通过加速传感器获取感应数据、通过陀螺仪获取感应数据、通过地磁传感器获取感应数据、通过气压传感器获取感应数据、通过压力传感器获取感应数据和/或通过接近传感器获取感应数据。
10.根据权利要求8或9所述的互动玩具娃娃的控制方法，其特征在于，该方法还包括发送步骤通过无线传输方式发送所述玩具状态数据。
11.根据权利要求10所述的互动玩具娃娃的控制方法，其特征在于，该方法还包括 接收步骤通过无线传输方式获取其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据；外部数据存储步骤将所述其他至少一个互动玩具娃娃的玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储。
12.根据权利要求8或9所述的互动玩具娃娃的控制方法，其特征在于，还包括训练数据存储步骤在开启训练模式时采集互动玩具娃娃的感应数据并获取玩具状态数据作为参照玩具状态数据存储。
全文摘要
本发明涉及一种互动玩具娃娃及其控制方法，该互动玩具娃娃包括娃娃主体以及设置在娃娃主体上的传感器感测单元，用于感应娃娃主体的状态获取感应数据；获取单元，基于所述感应数据运算得到玩具状态数据；存储单元，存储有参照玩具状态参数；运算单元，将所述玩具状态数据与参照玩具状态数据进行比对，得到比对结果；控制单元，根据比对结果控制玩具娃娃主体进行响应。本发明通过各种微机电传感器感测外部多种数据，再与内部存储的参照玩具状态数据进行比较，然后控制互动玩具娃娃进行响应，能更加智能地感受外部动作，达到训练学习模仿的作用，且可以开启训练模式或者将获取的数据发送给其他玩具，以作为亲子之间或者孩子之间互动的媒介。
文档编号A63H11/00GK102350058SQ20111025875
公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者杨茗泽 申请人:廖明忠