一種跟蹤玩具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種跟蹤玩具，該跟蹤玩具包括驅(qū)動單元、視覺單元以及主控單元，其中，該視覺單元用于獲取包括被跟蹤對象在內(nèi)的圖像；該主控單元根據(jù)所述圖像分析所述被跟蹤對象的運(yùn)動狀態(tài)并控制所述驅(qū)動單元進(jìn)行跟蹤。本發(fā)明公開的跟蹤玩具具有良好的自動跟蹤功能。
【專利說明】一種跟蹤玩具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玩具，特別涉及一種具有自動跟蹤功能的跟蹤玩具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的玩具開始朝向智能型玩具發(fā)展，智能型玩具的功能日益豐富。
[0003]在現(xiàn)有的智能型玩具中，其功能大致限于發(fā)聲、發(fā)光、自動轉(zhuǎn)向、遙控控制等。
[0004]其中，遙控控制的智能型玩具雖然也能夠進(jìn)行跟蹤，但其需要大量人為的實時操作，一旦停止人為的實時操作便無法進(jìn)行跟蹤，對人為的實時操作依賴較大，因此，現(xiàn)有技術(shù)中的玩具不具有自動跟蹤功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種跟蹤玩具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的玩具不具有自動跟蹤功能的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種跟蹤玩具，所述跟蹤玩具包括驅(qū)動單元、視覺單元以及主控單元，其中，所述視覺單元用于獲取包括被跟蹤對象在內(nèi)的圖像；所述主控單元根據(jù)所述圖像分析所述被跟蹤對象的運(yùn)動狀態(tài)并控制所述驅(qū)動單元進(jìn)行跟蹤。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述主控單元進(jìn)一步包括交互模塊，所述交互模塊用于將所述被跟蹤對象向所述視覺單元做的觸發(fā)動作解析為相應(yīng)指令控制所述驅(qū)動單元。
[0008]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述主控單元進(jìn)一步包括距離控制模塊，所述距離控制模塊用于將實際跟蹤距離與預(yù)設(shè)跟蹤距離相比較，當(dāng)所述實際跟蹤距離與所述預(yù)設(shè)跟蹤距離的差值范圍不在域值范圍內(nèi)時調(diào)節(jié)所述驅(qū)動單元的速度以控制所述跟蹤玩具的實際跟蹤距離。
[0009]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述視覺單元包括紅外發(fā)射單元和紅外接收單元，所述紅外發(fā)射單元發(fā)出紅外光；所述紅外接收單元根據(jù)反射回來的紅外光確定所述被跟蹤對象；其中，所述被跟蹤對象配帶有反射紅外光的標(biāo)識物。
[0010]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述紅外接收單元為一個，所述標(biāo)識物為球狀，所述主控單元根據(jù)一個所述紅外接收單元獲得的球狀標(biāo)識物的面積計算所述實際跟蹤距離。
[0011]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述紅外接收單元為兩個，所述主控單元根據(jù)兩個所述紅外接收單元獲得的兩幅視差圖像計算所述實際跟蹤距離。
[0012]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述標(biāo)識物附著于腕帶上。
[0013]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述視覺單元為深度攝像頭。
[0014]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述跟蹤玩具為跟蹤玩具車、跟蹤玩具飛機(jī)或跟蹤玩具寵物，所述視覺單元設(shè)置于所述跟蹤玩具車、跟蹤玩具飛機(jī)或所述跟蹤玩具寵物的前端和/或后端。[0015]根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述主控單元進(jìn)一步包括無線通信模塊，所述無線通信模塊與所述驅(qū)動單元電連接，用于接收無線控制信號以控制所述驅(qū)動單元。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明公開的跟蹤玩具通過視覺方式確定被跟蹤對象直接準(zhǔn)確，通過觸發(fā)動作啟動跟蹤玩具更加人性化，兼有距離控制和遙控功能，使得本發(fā)明公開跟蹤玩具具有良好的自動跟蹤功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，其中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的跟蹤玩具的簡化模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的跟蹤玩具的簡化模塊結(jié)構(gòu)示意圖；以及。
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的跟蹤玩具的簡化模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]請參閱圖1，圖1是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的跟蹤玩具的簡化模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明第一優(yōu)選實施例提供了一種跟蹤玩具100，該跟蹤玩具100主要包括驅(qū)動單元110、視覺單元120以及主控單元130。其中，該主控單元130分別與該驅(qū)動單元110、視覺單元120電連接。本文中的“跟蹤”是指跟蹤玩具保持和被跟蹤對象同步的運(yùn)動狀態(tài)，例如，被跟蹤對象停，跟蹤玩具也停，被跟蹤對象走，跟蹤玩具也相應(yīng)行動。
[0024]該跟蹤玩具100可以是跟蹤玩具車、跟蹤玩具飛機(jī)或跟蹤玩具寵物，其中，跟蹤玩具寵物可以是跟蹤玩具狗、跟蹤玩具貓等。
[0025]相應(yīng)的，該驅(qū)動單元110則分別是跟蹤玩具車的車輪、馬達(dá)、電源等驅(qū)動系統(tǒng)；跟蹤玩具飛機(jī)的機(jī)翼、引擎、電源等驅(qū)動系統(tǒng)；跟蹤玩具狗或跟蹤玩具貓的四肢、關(guān)節(jié)、馬達(dá)、電源等驅(qū)動系統(tǒng)。該驅(qū)動單元110的具體結(jié)構(gòu)可參考本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的實現(xiàn)方式，此處不詳述。
[0026]在本發(fā)明第一優(yōu)選實施例中，該視覺單元120用于獲取包括被跟蹤對象(未圖示)在內(nèi)的圖像，該視覺單元120可以是紅外攝像頭或深度攝像頭等功能攝像頭，通常設(shè)置于該跟蹤玩具100的前端或后端或者前后端均設(shè)，例如，設(shè)置于跟蹤玩具車、跟蹤玩具飛機(jī)的前燈、尾燈位置，跟蹤玩具狗或跟蹤玩具貓的眼睛、臀部位置。該視覺單元120工作時實時獲得包括被跟蹤對象在內(nèi)的圖像幀并傳輸給主控單元130。該被跟蹤對象通常是人，當(dāng)然并不限于此，也可以是其他行動物體。
[0027]在本發(fā)明第一優(yōu)選實施例中，該主控單元130根據(jù)該視覺單元120獲取的包括被跟蹤對象在內(nèi)的圖像分析該被跟蹤對象的運(yùn)動狀態(tài)(如行動方向、速度)并控制該驅(qū)動單元110進(jìn)行跟蹤。該主控單元130通常設(shè)置于跟蹤玩具100的內(nèi)部。具體地，該主控單元130將該視覺單元120工作時實時獲得包括被跟蹤對象在內(nèi)的圖像幀進(jìn)行對比分析，根據(jù)該圖像幀中被跟蹤對象的位置變化值判斷被跟蹤對象的運(yùn)動狀態(tài)并傳輸相應(yīng)控制信號給驅(qū)動單元110進(jìn)行跟蹤。
[0028]其中，該主控單元130進(jìn)一步包括交互模塊132和距離控制模塊134。
[0029]在本發(fā)明第一優(yōu)選實施例中，該交互模塊132用于將該被跟蹤對象向該視覺單元120做的觸發(fā)動作解析為相應(yīng)指令控制該驅(qū)動單元110。本文中的“觸發(fā)動作”是指該動作發(fā)生時會促使跟蹤玩具產(chǎn)生相應(yīng)行動的功作。
[0030]具體而言，該交互模塊132內(nèi)存儲有自定義的觸發(fā)動作對應(yīng)的指令表，當(dāng)該被跟蹤對象向該視覺單元120做某一觸發(fā)動作時，該視覺單元120將該被跟蹤對象所做的觸發(fā)動作的圖像幀傳輸給該交互模塊132，該交互模塊132對該圖像幀進(jìn)行相應(yīng)分析和數(shù)據(jù)處理，判斷該圖像幀中被跟蹤對象的變化是否為該被跟蹤對象意向與跟蹤玩具100進(jìn)行交互(本文中的“交互”是指被跟蹤對象通過觸發(fā)動作與跟蹤玩具100進(jìn)行單向交流、命令)，若是，則通過查詢指令表判斷該跟蹤對象意向進(jìn)行何種交互，并將相應(yīng)的控制指令傳輸給該驅(qū)動單元Iio進(jìn)行相應(yīng)交互。
[0031]對于跟蹤玩具車而言，交互的項目一般包括走、停、鳴笛、亮燈等，對于跟蹤玩具飛機(jī)而言，交互的項目一般包括起飛、降落、亮燈等，對于跟蹤玩具寵物而言，交互的項目一般包括走、停、坐、臥、起立等。
[0032]觸發(fā)動作可包括招手、推手、壓手掌和抬手掌等。舉例而言，被跟蹤對象是人，欲使跟蹤玩具車走的觸發(fā)動作為向視覺單元120招手，欲使跟蹤玩具車停的觸發(fā)動作為向視覺單元120推手，欲使跟蹤玩具寵物座、臥的觸發(fā)動作為向視覺單元120壓手掌，壓手掌的程度不同對應(yīng)使跟蹤玩具寵物座、臥；欲使跟蹤玩具寵物起的觸發(fā)動作為向視覺單元120抬手掌。當(dāng)然，為了保證交互的準(zhǔn)確性，具體的觸發(fā)動作可以在交互距離、時間停留、動作重復(fù)次數(shù)等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計來避免跟蹤玩具100出現(xiàn)誤交互。
[0033]在本發(fā)明第一優(yōu)選實施例中，該距離控制模塊134用于將該視覺單元120獲得的實際跟蹤距離與預(yù)設(shè)跟蹤距離相比較，當(dāng)該實際跟蹤距離與該預(yù)設(shè)跟蹤距離的差值范圍不在域值范圍內(nèi)時調(diào)節(jié)該驅(qū)動單元110的速度以控制該跟蹤玩具100的實際跟蹤距離。
[0034]其中，實際跟蹤距離是指視覺單元120與被跟蹤對象之間的距離。例如，設(shè)置預(yù)設(shè)跟蹤距離為2米，域值為0.2米，當(dāng)實際跟蹤距離不在1.8米至2.2米范圍內(nèi)時，該距離控制模塊134發(fā)出相應(yīng)控制信號給驅(qū)動單元110，使其加速或減速以保證實際跟蹤距離。
[0035]請一并參閱圖2，圖2是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的跟蹤玩具的簡化模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明第二優(yōu)選實施例提供了一種跟蹤玩具200，該跟蹤玩具200主要包括驅(qū)動單元210、視覺單元220以及主控單元230。其中，驅(qū)動單元210、包括交互模塊232和距離控制模塊234的主控單元230與本發(fā)明第一優(yōu)選實施例大致相同，其相同之處可參考本發(fā)明第一優(yōu)選實施例，此處不再贅述。
[0037]本發(fā)明第二優(yōu)選實施例與本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的不同之處在于，視覺單元220包括紅外發(fā)射單元222和紅外接收單元224。[0038]該紅外發(fā)射單元222用于發(fā)出紅外光，該紅外發(fā)射單元222可采用市場上現(xiàn)有的紅外發(fā)光二極管。
[0039]該紅外接收單元224根據(jù)反射回來的紅外光確定該被跟蹤對象，該紅外接收單元224可采用市場上現(xiàn)有紅外攝像頭。
[0040]相應(yīng)的，視覺單元220采用紅外發(fā)射單元222和紅外接收單元224來確定被跟蹤對象時，被跟蹤對象配帶有反射紅外光的標(biāo)識物(未圖示)，該標(biāo)識物大量反射紅外發(fā)射單元222發(fā)出的紅外光使得該紅外接收單元224獲得反光區(qū)域的位置從而獲得標(biāo)識物的位置，并依此確定被跟蹤對象的位置，在本發(fā)明第二優(yōu)選實施例中，該標(biāo)識物附著于易扣型的腕帶(未圖示)上，該腕帶可由布料、塑料、彈力鋼片等軟性材料制成，通過彈性扭曲、磁性吸附、紐扣固定等方式配帶于被跟蹤對象的手腕、腳腕等位置，該標(biāo)識物可以是涂層，涂覆于腕帶的表面。
[0041]在本發(fā)明第二優(yōu)選實施例中，該紅外接收單元224可為一個，相應(yīng)的，該標(biāo)識物應(yīng)為球狀，主控單元230根據(jù)一個紅外接收單元224獲得的球狀標(biāo)識物的面積可計算出跟蹤玩具200與被跟蹤對象的實際距離，其原理是紅外接收單元224獲得的球狀標(biāo)識物的面積與球狀標(biāo)識物相對紅外接收單元224的距離成正比關(guān)系，球狀標(biāo)識物越靠近紅外接收單元224，紅外接收單元224獲得的球狀標(biāo)識物的面積越大，反之越小，因此，預(yù)先確定球狀標(biāo)識物在預(yù)定距離的面積，根據(jù)比例關(guān)系即可計算出紅外接收單元224獲得的不同球狀標(biāo)識物的面積對應(yīng)的距離。
[0042]在本發(fā)明第二優(yōu)選實施例中，該紅外接收單元224可為兩個，主控單元230根據(jù)兩個紅外接收單元224獲得的兩幅視差紅外圖像可以計算跟蹤玩具200與被跟蹤對象的實際距離。一般而言，該兩個紅外接收單元224的光軸應(yīng)平行，其可通過結(jié)構(gòu)設(shè)置配合現(xiàn)有技術(shù)中的畸變校正法、平行校正法來實現(xiàn)。
[0043]在本發(fā)明第二優(yōu)選實施例中，該主控單元200進(jìn)一步包括無線通信模塊236，無線通信模塊236與該驅(qū)動單元210電連接，該無線通信模塊236用于接收無線控制信號以控制該驅(qū)動單元。即本發(fā)明第二優(yōu)選實施例提供的跟蹤玩具200兼有遙控控制的條件，通過遙控信號來控制跟蹤玩具200與被跟蹤對象的交互和實際跟蹤距離，遙控控制的實現(xiàn)方式可參考現(xiàn)有技術(shù)中的實現(xiàn)方案，此處不再贅述。
[0044]請一并參閱圖3，圖3是根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的跟蹤玩具的簡化模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]如圖3所示，本發(fā)明第三優(yōu)選實施例提供了一種跟蹤玩具300，該跟蹤玩具300主要包括驅(qū)動單元310、深度攝像頭320以及主控單元330。其中，驅(qū)動單元310、包括交互模塊332、距離控制模塊334以及無線通信模塊336的主控單元330與本發(fā)明第二優(yōu)選實施例大致相同，其相同之處可參考本發(fā)明第二優(yōu)選實施例，此處不再贅述。
[0046]本發(fā)明第三優(yōu)選實施例與本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的不同之處在于，視覺單元220替換為深度攝像頭320，采用深度攝像頭320的優(yōu)點在于其可直接獲得實際跟蹤距離，其獲得實際跟蹤距離的原理是深度攝像頭320的紅外光二極管發(fā)出紅外光，通過計算紅外光發(fā)出并返回到深度攝像頭320的圖像傳感器上的時間來獲得深度攝像頭320相對被跟蹤對象的距離，采用深度攝像頭320不需要專用的標(biāo)識物，但價格稍貴。
[0047]綜上所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明公開的跟蹤玩具通過視覺方式確定被跟蹤對象直接準(zhǔn)確，通過觸發(fā)動作啟動跟蹤玩具更加人性化，兼有距離控制和遙控功能，使得本發(fā)明公開跟蹤玩具具有良好的自動跟蹤功能。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的示例性實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種跟蹤玩具，其特征在于，包括: 驅(qū)動單元； 視覺單元，用于獲取包括被跟蹤對象在內(nèi)的圖像； 主控單元，根據(jù)所述圖像分析所述被跟蹤對象的運(yùn)動狀態(tài)并控制所述驅(qū)動單元進(jìn)行跟足示O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述主控單元進(jìn)一步包括交互模塊，所述交互模塊用于將所述被跟蹤對象向所述視覺單元做的觸發(fā)動作解析為相應(yīng)指令控制所述驅(qū)動單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述主控單元進(jìn)一步包括距離控制模塊，所述距離控制模塊用于將實際跟蹤距離與預(yù)設(shè)跟蹤距離相比較，當(dāng)所述實際跟蹤距離與所述預(yù)設(shè)跟蹤距離的差值范圍不在域值范圍內(nèi)時調(diào)節(jié)所述驅(qū)動單元的速度以控制所述跟蹤玩具的實際跟蹤距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述視覺單元包括: 紅外發(fā)射單元，發(fā)出紅外光； 紅外接收單元，根據(jù)反射回來的紅外光確定所述被跟蹤對象； 其中，所述被跟蹤對象配帶有反射紅外光的標(biāo)識物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述紅外接收單元為一個，所述標(biāo)識物為球狀，所述主控單元根據(jù)一個所述紅外接收單元獲得的球狀標(biāo)識物的面積計算所述實際跟蹤距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述紅外接收單元為兩個，所述主控單元根據(jù)兩個所述紅外接收單元獲得的兩幅視差圖像計算所述實際跟蹤距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述標(biāo)識物附著于腕帶上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述視覺單元為深度攝像頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述跟蹤玩具為跟蹤玩具車、跟蹤玩具飛機(jī)或跟蹤玩具寵物，所述視覺單元設(shè)置于所述跟蹤玩具車、跟蹤玩具飛機(jī)或所述跟蹤玩具寵物的前端和/或后端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跟蹤玩具，其特征在于，所述主控單元進(jìn)一步包括無線通信模塊，所述無線通信模塊與所述驅(qū)動單元電連接，用于接收無線控制信號以控制所述驅(qū)動單元。
【文檔編號】A63H30/04GK103537099SQ201210237573
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月9日
【發(fā)明者】袁江龍, 陳濟(jì)堂, 柳林祥, 師丹瑋 申請人:深圳泰山在線科技有限公司