一種玩具的同步方法、同步文件及玩具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種玩具的同步方法、同步文件及玩具，所述玩具包括多個輸出模組，所述同步方法用于至少兩個輸出模組的輸出信號之間的同步；包括在輸出聲音信號時，讀取預先定義的同步文件，所述同步文件定義了時間點和該時間點上另一輸出信號的數(shù)據(jù)碼，然后通過解析數(shù)據(jù)碼，輸出對應的輸出信號；所述另一輸出信號包括表情組件圖案或電機動作；所述表情組件由電子紙顯示模組組成，其可在電驅動下顯示多種圖案用于模擬表情。
【專利說明】一種玩具的同步方法、同步文件及玩具
【技術領域】
[0001]玩具及玩具的控制方法，特別是玩具多種輸出之間的同步方法。
【背景技術】
[0002]玩具在人類歷史中已有很長時間的存在，其中一類玩具具有模仿人或動物的表情，且通常加以藝術化、卡通化的夸張手法來實現(xiàn)。例如有國內可實現(xiàn)早教功能的“皮皮熊”，又如國外采用了人工智能技術的“菲比(furby)”玩具等，可以接受使用者的語音、按鍵、觸摸、電磁等輸入，然后做出發(fā)聲、發(fā)光、機械運動(眨眼或揮舞肢體)等來表達情緒。然而，這些智能玩具尚不善于表達表情，例如當前的“皮皮熊”系列雖然可以通過語音表達情緒，但其面部表情不能變化；中國專利申請CN200480009933.1和美國專利申請US6758717B1中描述了一種利用機械方法更換預先設定的眼睛圖像的玩偶來達到可變眼睛的目的。這種方法結構較復雜，因而可靠性低。而菲比玩具,參見中國專利99802926.0中的描述，其通過電機實現(xiàn)的表情是連續(xù)、模擬的表情，雖然類似于人類的表達方式，但畢竟受制于機械技術的限制，不利于表達出狀態(tài)分明、生動的情感狀態(tài)，例如菲比所能表現(xiàn)的情緒狀態(tài)限于睡眠、興奮，而比較鮮明的，例如高興、生氣、憤怒等情緒狀態(tài)是無法通過機械的表情表現(xiàn)出來的。中國專利201120234009.0中描述了一種使用電子紙模塊制作表情組件，通過表情組件中電子紙模塊顯示不同表情圖案來為玩具增添模擬表情的裝置；中國專利申請201110264009.X中描述了使上述表情組件輸出的表情圖案和多種其他輸出相同步的方法、數(shù)據(jù)文件及電子裝置，使得玩具的表情和語言及機械動作的配合能夠在相當長的時間框架下保持靈活性，大大增強了協(xié)同感，提高了玩具的仿真度。
[0003]但上述的專利(申請)中沒有詳細考慮在現(xiàn)有計算機及網(wǎng)絡環(huán)境下所述同步方法實施的便利性，特別用于同步的數(shù)據(jù)文件(本文件中稱為同步文件)編輯制作、傳播下載的便利性和靈活性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足，為玩具的多種輸出之間的同步提供一種便利、靈活的實現(xiàn)方法，特別是提高同步文件的編輯制作、傳播下載的便利性和靈活性。
[0005]為了實現(xiàn)以上的目的，本發(fā)明第一方面提供一種玩具的同步方法，用于玩具的至少兩個輸出信號之間的同步；所述的玩具包括主控模塊，用于信號、數(shù)據(jù)的處理及控制；還包括多個輸出模塊，用于信號或能量的輸出，其中包括聲音播放模塊，用于輸出聲音；包括電機用于輸出電機動作，和/或包括表情組件，用于顯示多種表情圖案來模擬表情；所述的同步方法包括:1)在輸出聲音時讀取預先定義的同步文件，所述同步文件為文本文件，包括時間點，用于標不該點輸出信號相對于輸出信號起始點的時間偏移，以及該時間點上輸出信號的數(shù)據(jù)碼；該數(shù)據(jù)碼被玩具主控模塊識別從而能輸出對應的輸出信號；2)根據(jù)聲音的時間點控制輸出同步文件中相對應時間點上定義的數(shù)據(jù)碼所對應的輸出信號。[0006]本發(fā)明第二方面提供一種同步文件，用于玩具的至少兩種輸出信號之間的同步；所述同步文件為文本文件，包括時間點，用于標示該點輸出信號相對于輸出信號起始點的時間偏移，以及該時間點上輸出信號的數(shù)據(jù)碼；該數(shù)據(jù)碼被玩具主控模塊識別從而能輸出對應的輸出信號。
[0007]本發(fā)明第三方面提供一種玩具，其包括主控模塊，用于信號、數(shù)據(jù)的處理及控制；還包括多個輸出模塊，用于信號或能量的輸出，其中包括:
[0008]電機，用于輸出電機動作；
[0009]表情組件，用于顯示多種表情圖案來模擬表情；
[0010]聲音播放模塊，用于輸出聲音；
[0011]其中主控模塊中包括同步模塊，用于至少兩個輸出信號之間的同步控制，可執(zhí)行以下步驟:
[0012]I)在輸出聲音時讀取預先定義的同步文件，所述同步文件為文本文件，包括時間點，用于標不該點輸出信號相對于輸出信號起始點的時間偏移，以及該時間點上輸出信號的數(shù)據(jù)碼；該數(shù)據(jù)碼被電子裝置主控模塊識別從而能輸出對應的輸出信號；2)根據(jù)聲音的時間點控制輸出同步文件中相對應時間點上定義的數(shù)據(jù)碼所對應的輸出信號。
[0013]下面將結合附圖和若干較佳實施例進一步闡述本發(fā)明的精神和細節(jié)，以便增強對本發(fā)明的理解。為了突出本發(fā)明技術特征，對一些公知技術的細節(jié)進行了省略；或者雖然公布了一些技術或結構方面的細節(jié)，但本領域的專業(yè)人員很容易想到其他類似的實現(xiàn)方法，因而這些技術或結構方面的細節(jié)僅是為了增加公眾對本發(fā)明的理解而非限定本發(fā)明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1A:本發(fā)明所述玩具實施例的玩具殼體結構圖。
[0015]圖1B:本發(fā)明所述玩具實施例頭部及內部結構圖。
[0016]圖2:本發(fā)明所述玩具實施例系統(tǒng)框圖。
[0017]圖3A:本發(fā)明所述玩具實施例用柔性無源電泳顯示模組的結構圖。
[0018]圖3B:本發(fā)明所述玩具實施例用柔性無源電泳顯示模組的像素電極結構圖。
[0019]圖4:本發(fā)明所述玩具實施例所用同步文件的數(shù)據(jù)結構。
[0020]圖5:本發(fā)明所述玩具實施例所用同步方法程序流程圖。
[0021]圖6:本發(fā)明所述玩具實施例所用同步方法各單元時間關系圖。
具體實施例
[0022]如圖1A所示的是本發(fā)明所述的輸出和數(shù)字化表情同步的玩具——玩偶100，包括殼體頭部110 ;而頭部110包括了眼部表情組件120，電子紙顯示模組121，以及殼體頭部110上的用于安裝和限定眼部表情組件的橢圓形輪廓限定部件——開口和透明保護層112。眼部表情組件120上是用于模仿眼部表情的圖案122 ;與眼部表情組件120成左右對稱的眼部表情組件130，電子紙顯示模組131，以及與眼部表情圖案122成左右對稱的眼部表情圖案132。殼體頭部110還安裝有嘴部表情組件140，包括電子紙顯示模組141，嘴部輪廓限定組件113，用于模仿嘴部表情圖案142。眼部表情組件120又可成為左眼部表情組件，眼部表情組件130又可成為右眼部表情組件。[0023]圖1B所示為頭部110的側視剖面圖，其中殼體的眼部表情組件的輪廓限定部件112為一個透明保護層，其后面安裝了電子紙顯示模組121，這樣電子紙顯示模組121上的顯示表情圖案就可以被觀察者從玩偶殼體外部看到，又起到保護電子紙顯示模組121的作用，同時可以限定電子紙顯示模組可被觀察的形狀，該形狀模仿眼部的輪廓，如圓形或橢圓形，這使得電子紙顯示模組可以是矩形，便于制造的同時不妨礙模仿眼部形狀。嘴部輪廓限定組件113的形狀可以更加多樣，例如通常的動物公仔玩具制作的嘴部造型形狀。電子紙顯示模組121的反射式特性使得輪廓的模擬非常便利，不存在漏光問題；廣視角特性使得無論從那個角度看效果基本一致；超薄特性使得輪廓限定組件能夠發(fā)揮最大的作用，制作出逼真的五官輪廓。電子紙顯示模組121的安裝依據(jù)模組本身的柔性和非柔性，以及殼體的材料而有所不同；本實施例中，電子紙顯示模組121為柔性結構，玩偶100的殼體為布料(絨)外罩，其外罩罩在內膽160之上，內膽160可以是布制材料填充棉花，因而整個玩具是柔軟的；下面將提到的柔性無源段式電泳顯示模組適用于這樣的結構上。和眼部表情組件類似，頭部110上還安裝了嘴部表情組件之電子紙顯示模組141以及嘴部輪廓限定組件113。還安裝有凸起的鼻部150等。
[0024]圖2所示為玩偶100的內部電路結構圖。內部電路包括主控模塊210 —般包括了處理器、存儲器等基礎單元，還包括同步模塊211，其具體的形式可以為存儲器中的程序代碼或者一個硬件電路等，本實施例中為程序代碼；主控模塊210電連接至內部總線。內部電路還包括電連接至內部總線的外部存儲器230，具體為USB接口的FLASH存儲器；其中存儲有Irc同步文件231，mp3文件232。內部電路還包括電連接至內部總線的顯示驅動220，一般為電泳顯示驅動芯片，如SSD1629等，用于提供驅動電壓和電流驅動電泳顯示器件；柔性無緣電泳顯示模塊121電連接至顯示驅動220。內部電路還包括電連接至內部總線的聲音播放模塊240，通常包括mp3解碼模塊、DAC、以及音頻功率放大芯片等用于解碼mp3音頻文件并轉換為可以驅動揚聲器的功率信號；揚聲器241電連接至聲音播放模塊240。內部電路還包括電連接至內部總線的電機驅動250，用于驅動電機；電機251電連接至電機驅動250。內部電路還包括輸入模塊260，用于外部信號輸入，如機械按鍵、觸摸按鍵、各類傳感器、麥克風等。
[0025]圖3A所示為電子紙顯示模組121的剖面圖。具體地，電子紙顯示模組121為無源段式電泳顯示模組。電子紙技術除了這里所述的電泳顯示技術外，還有電潤濕顯示、膽固醇液晶顯示、電子粉流體顯示、電致變色顯示等技術等。無源段式電泳顯示模組的無源是相對于有源而言，即沒有有源器件，例如薄膜晶體管(TFT)，作為驅動開關來選通不同像素，而是采用簡單的導電電極，例如PCB、FPC上的導電焊盤，或者PET薄膜上的導電油墨電極直接形成像素電極(使用薄膜開關電路或厚膜技術制作)等；其中段式是指像素電極是非矩陣式排列的，而是一些通過預設的一定圖案的電極來驅動顯示預設圖案。依據(jù)公共電極和像素電機層所選材料的剛性不同，無源段式電泳顯示模組可以區(qū)分為柔性或非柔性兩種。非柔性的無源段式電泳顯示模組的像素電極層一般采用PCB，公共電極可選用ITO玻璃或ITO薄膜。圖2A中電子紙顯示模組121為柔性無源段式電泳顯示模組，其上層(觀察者一側)為透明的ITO導電薄膜的公共電極，具體包括透明薄膜121A，以及附著其上的透明導電公共電極121B ;下層為像素電極層121C以及下基材121D，可采用PET薄膜上的導電油墨電極的技術制作像素電極層121C，下基材121D為柔性的PET薄膜，因而電子紙顯示模組121為柔性無源段式電泳顯示模組。公共電極121B和像素電極層121C之間為電泳顯示材料層121E，其中包括微膠囊121E1作為微腔，微膠囊121E1中包含懸浮液121E3，帶負電的白色粒子121E2，帶正電的黑色粒子121E4。電泳顯示材料還有其他微腔和粒子系統(tǒng)結構，例如Sipix公司的微腔不采用微膠囊,而采用固定形狀的微杯結構(micro cup),而微杯中包含帶顏色而非透明的懸濁液，以及一種帶電顏色粒子；又或者微腔中的兩種顏色粒子，其中只有一種粒子帶電，因而可在懸濁液中受外加電場控制而運動，而另一種顏色粒子不帶電，則懸浮在懸浮液中從而形成背景色。關于多種電泳顯示材料層的描述也可以參見中國專利CN201020109329.9的相關描述。柔性電泳顯示屏的制作，具體地，柔性無源段式電泳顯示屏的制作可參考中國專利CN200310123446.5和CN200320130781.3中的相關描述。
[0026]像素電極層121C包含了若干像素電極，其決定了表情組件可以顯示的圖案。對于無源段式電容顯示模組而言，說到表情組件的圖案等同于相應圖案的像素電極，以下提到表情組件顯示某圖案也即對應于驅動模組驅動表情組件電子紙顯示模組相對應圖案的像素電極顯示某圖案。像素電極層121C可進一步劃分為包括輪廓像素電極121C1U21C2，表情像素電極121C3和121C4。參照圖3B為電子紙顯示模組121電極圖案的頂視圖，其中輪廓像素電極121C1為橢圓環(huán)，輪廓像素電極121C2為橢圓(橢圓的內部被進一步劃分為若干表情像素電極，因而嚴格來講輪廓像素電極121C2是除去其內部各個表情像素電極的橢圓的剩余部分，為簡便起見，只以其外圍輪廓來相稱)，它們都可以用于表示眼部的輪廓；表情像素電極121C3為上彎的圓弧，用于表示“高興”的眼部表情，表情像素電極121C4為下彎的圓弧，用于表示“不高興”的眼部表情。各個像素電極通過驅動線123連接到顯示驅動220，驅動線123走線通常布在下基材121D上的像素電極層121C的背面，圖3B中用虛線表示之。嘴部表情組件140之電子紙顯示模組141的情形于眼部表情組件相應結構和控制方式類似，不再贅述，下同。
[0027]圖4示意了 Irc同步文件231的內容。其中LlOl為ID區(qū)，”by”標示了文件的作者為” lixiao” ； ” offset”標示整體時間點偏移，當其為”0”時表示沒有偏移，當其為負數(shù)時表示提前，為正數(shù)時表示滯后；” ti”表示對應的mp3文件名的,此處為” test, mp3”。接下來為數(shù)據(jù)區(qū)L102，其中TlOl表示時間點起點；同一行中Dl為時間點TlOl下的表情數(shù)據(jù)碼，Gl為時間點TlOl下電機數(shù)據(jù)碼，” a2”為表情數(shù)據(jù)標示；” b2”為電機數(shù)據(jù)標示；T10N為另一個時間點，D2為該時間點下的表情數(shù)據(jù)碼。
[0028]圖5示意了同步方法的流程圖，其中步驟SlOl中主控模塊210從外部FLASH存儲器230讀取mp3文件232并控制聲音播放模塊240播放之；外部FLASH存儲器帶有USB接口，可以方便地從PC等數(shù)據(jù)源獲得mp3文件；步驟S102中，同步模塊211讀取外部FLASH存儲器230中的Irc同步文件231 ;步驟S103中，判斷Irc同步文件中是否存在和當前播放的mp3時間點對應的時間點記錄,所謂相應是指Irc同步文件時間點+offset =當前播放的mp3時間點；當判斷為否時，繼續(xù)進入下一個時間點的判斷；當判斷為是時，進入下一步驟S104，將和當前播放的mp3時間點對應的Irc同步文件時間點相應之表情數(shù)據(jù)碼Dl送至顯示驅動220，并將電機數(shù)據(jù)碼Gl送至電機驅動250 ;下一步驟S105判斷當前mp3文件是否播放完畢，當判斷為是時，流程結束；否則返回步驟S103。于此同時，顯示驅動220驅動柔性無源電泳顯示模組121顯示數(shù)據(jù)碼Dl對應之圖案；電機驅動250驅動電機251執(zhí)行數(shù)據(jù)碼Gl對應之電機動作。[0029]圖6示意了同步方法中各單元的時間關系。通常mp3文件232內部由若干個幀數(shù)據(jù)組成，例如第一幀F(xiàn)101，對應的時間點為T101，表示第一幀F(xiàn)lOl在該時間點開始播放，在此時間點上，柔性無源電泳顯示模組121顯示表情圖案Dl (數(shù)據(jù)碼Dl對應之圖案)；電機251執(zhí)行電機動作Gl ;在第N個時間點上，播放mp3的第N幀F(xiàn)10N，同時顯示表情圖案D2。
[0030]本發(fā)明所述同步方法，同步文件，以及采用這些方法和文件的玩具，具有可以實現(xiàn)長時間、復雜、多輸出同步的優(yōu)點，使得玩具可以獲得更加逼真的擬人效果，實施簡便、便于制作和傳播，降低了單位成本。
【權利要求】
1.一種玩具的同步方法，用于玩具的至少兩個輸出信號之間的同步；所述的玩具包括主控模塊，用于信號、數(shù)據(jù)的處理及控制；還包括多個輸出模塊，用于信號或能量的輸出，其中包括聲音播放模塊，用于輸出聲音；包括電機用于輸出電機動作，和/或包括表情組件，用于顯示多種表情圖案來模擬表情；所述的同步方法包括:1)在輸出聲音時讀取預先定義的同步文件，所述同步文件為文本文件，包括時間點，用于標示該點輸出信號相對于輸出信號起始點的時間偏移，以及該時間點上輸出信號的數(shù)據(jù)碼；該數(shù)據(jù)碼被玩具主控模塊識別從而能輸出對應的輸出信號；2)根據(jù)聲音的時間點控制輸出同步文件中相對應時間點上定義的數(shù)據(jù)碼所對應的輸出信號。
2.如權利要求1所述的同步方法，其中所述的同步的輸出信號的組合包括:聲音和電機動作；聲音和表情圖案；聲音、電機動作及表情圖案。
3.如權利要求1所述的同步方法，其中所述文本文件格式至少包括了Irc文件格式。
4.如權利要求1所述的同步方法，其中所述的同步文件置于可被第三方計算機設備讀寫且可被玩具主控模塊讀取的外部存儲設備中。
5.如權利要求4所述的同步方法，其中所述外部存儲設備至少包括USB存儲設備。
6.如權利要求1所述的同步方法，其中所述的輸出聲音是通過主控模塊解析播放音頻文件實現(xiàn)。
7.如權利要求6所述的同步方法，其中所述音頻文件至少包括了mp3文件。
8.一種同步文件，用于玩具的至少兩種輸出信號之間的同步；所述同步文件為文本文件，包括時間點，用于標不該點輸出信號相對于輸出信號起始點的時間偏移；以及該時間點上輸出信號的數(shù)據(jù)碼，其可被玩具主控模塊識別從而能輸出對應的輸出信號。
9.一種玩具，其包括主控模塊，用于信號、數(shù)據(jù)的處理及控制；還包括多個輸出模塊，用于信號或能量的輸出，其中包括: 電機，用于輸出電機動作； 表情組件，用于顯示多種表情圖案來模擬表情； 聲音播放模塊，用于輸出聲音； 其中主控模塊中包括同步模塊，用于至少兩個輸出信號之間的同步控制，可執(zhí)行以下步驟: I)在輸出聲音時讀取預先定義的同步文件，所述同步文件為文本文件，包括時間點，用于標不該點輸出信號相對于輸出信號起始點的時間偏移，以及該時間點上輸出信號的數(shù)據(jù)碼；該數(shù)據(jù)碼被電子裝置主控模塊識別從而能輸出對應的輸出信號；2)根據(jù)聲音的時間點控制輸出同步文件中相對應時間點上定義的數(shù)據(jù)碼所對應的輸出信號。
10.如權利要求9所述的玩具，其中所述同步文件采用Irc文件格式；所述同步文件置于可被第三方計算機設備讀寫且可被玩具主控模塊讀取的外部存儲設備中，所述外部存儲設備至少包括USB存儲設備；所述的輸出聲音是通過主控模塊解析播放音頻文件實現(xiàn)，其中所述音頻文件至少包括了 mp3文件；其中所述的表情組件包括電子紙顯示模組。
11.如權利要求10所述的玩具，其中所述的電子紙顯示模組為柔性無源電泳顯示模組。
【文檔編號】A63H3/28GK103861287SQ201210536845
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月12日 優(yōu)先權日:2012年12月12日
【發(fā)明者】李曉, 賴欽偉 申請人:李曉