Игрушка с динамическим выражением глаз
Полезная модель относится к игрушкам и может быть использована для развлечения и в целях развития визуально-сенсорных способностей у детей и людей страдающих аутизмом, заторможенной реакцией при инсульте или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма. Техническим результатом заявленного устройства является повышение реалистичности выражения глаз игрушки, возможность управлять динамикой выражения глаз игрушки даже при тяжелых случаях аутизма, сильно заторможенной реакции организма при инсульте или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма такой тяжести, которые слабо позволяют пациенту адекватно реагировать на изображения и воспринимать его. Указанный технический результат достигается за счет того, что игрушка, выполненная в виде корпуса с отверстиями в форме глаз, в зоне которых установлен жидкокристаллический дисплей, выполненный с возможностью отображения различного выражения глаз посредством получения соответствующих команд от микроконтроллера, также расположенного внутри корпуса игрушки, соединенного с источником питания, отличающаяся тем, что микроконтроллер соединен с сенсорной панелью управления, а в зоне каждого глаза установлено по одному дисплею.
Полезная модель относится к игрушкам и может быть использована для развлечения и в целях развития визуально-сенсорных способностей у детей и людей страдающих аутизмом, заторможенной реакцией при инсульте или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма.
Из уровня техники известно устройство, которое широко применяется в педагогической практике прием предъявления обучаемым школьникам с нарушениями в развитии интеллекта для их психологической реабилитации демонстрационных средств с нанесенной на них информацией нарастающей сложности (Патент РФ 
2120314, кл. А61М 21/00, опубл. 1998 г.). Решение основано на способе психологической реабилитации детей с нарушениями в развитии интеллекта, включающем проведение занятий в игровом режиме, предъявление зрительной информации и проговаривание речевого материала в виде слов и предложений в форме диалога, отличающийся тем, что предварительно формируют по возрастающей сложности артикуляции звука, слова, простейшие предложения и соответствующие по смыслу лексической структуре видеообразы; ребенку предъявляют полученную информацию в возрастающей сложности, искажают ее путем изменения степени неразборчивости речи и "смазанности" изображения, в процессе предъявления изменяют степень искажения и добиваются безошибочной речи и понимания ситуации ребенком.
Недостатком данного способа является сложность его применения при тяжелых случаях аутизма, сильно заторможенной реакции или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма такой тяжести, которые слабо позволяют пациенту адекватно реагировать на изображения и воспринимать его.
Решают данную проблему игрушки, меняющие динамику выражения глаз.
Известны способы и устройства выполнения искусственных глаз в игрушках (RU 2179876, RU 96782U, RU 2164432). Их недостатками является статичность изображения глаз игрушки.
Известно решение по патенту ЕР 1279426, где глаз имеет или сформирован на основе изображения или текста (буквы, символа).
Недостатком является статичность изображения глаз игрушки.
Известно решение US 2011177753, где реалистичность глаз формируется на игрушке с помощью электроники путем показа последовательности изображений, моделирующих глазное движение на экране электронного дисплея, установленном в зоне глазного яблока игрушки. Но глаз моделирует выпуклая линза, которая пропускает от дисплея свет, определяющий последовательность изображений. Наблюдателю, смотрящему на выпуклую поверхность линзы, линза представляется как глаз, характеризованный реалистичным движением.
Недостатком решения является недостаточная реалистичность динамики выражения глаз игрушки.
Известно решение JP 2000070557, в котором кукла обладает возможностью менять выражение глаз посредством фасеточных элементов из жидких кристаллов или светодиодов, установленных в зоне зрачков в количестве от 100 до 200 штук.
Недостатком решения является недостаточная реалистичность динамики выражения глаз игрушки.
Наиболее близким решением является устройство по патенту GB 2331713, представляющее собой игрушку в виде животного или куклы, содержащая жидкокристаллический дисплей, формирующий динамику глаз, датчики, реагирующие на внешние раздражители (давление, свет, вибрацию) и микропроцессор. Получая сигнал от каждого из датчиков, микропроцессор выбирает из запрограммированных выражений глаз, соответствующих обнаруженному раздражителю, и передает команду на дисплей показывать отобранное глазное выражение. Таким образом игрушка изменяет свое выражение лица в ответ на действие пользователя более качественно имитируя домашнее животное или ребенка если это кукла.
Недостатком решения является недостаточная реалистичность выражения глаз игрушки по отображению глаз через обычный дисплей. Кроме того, пользователь не может сам задавать игрушке то выражение глаз или их динамику, которую он хочет видеть в ответ от игрушки. Игрушка реагирует только на внешние раздражители. При тяжелых случаях аутизма, сильно заторможенной реакции или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма такой тяжести, которые слабо позволяют пациенту адекватно реагировать на изображения и воспринимать его, пользователь не сможет управлять динамикой выражения глаз игрушки. Т.е. игрушка предназначена для развлечения здоровых детей как имитатор животного или ребенка.
Применение одного дисплея для визуального представления двух глаз накладывает ряд ограничений на реалистичность представления:
- глаза всегда отображается в одной плоскости, что не всегда удобно при моделировании живых существ (животных, птиц, рыб, насекомых);
- взаимное удаление глаз ограничено размером дисплея, что приводит к необходимости увеличения размера дисплея пропорционально увеличению размеров игрушки и при использовании больших игрушек требуются огромные дисплеи (например, если делать игрушку слона в рост ребенка).
Техническим результатом заявленного устройства является повышение реалистичности выражения глаз игрушки, возможность управлять динамикой выражения глаз игрушки даже при тяжелых случаях аутизма, сильно заторможенной реакции организма при инсульте или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма такой тяжести, которые слабо позволяют пациенту адекватно реагировать на изображения и воспринимать его.
Указанный технический результат повышения реалистичности проявляется не вследствие особенностей восприятия человеком и его разумом реалистичности глаз игрушки, а вследствие реализации игрушки такой формы и расположения глаз, которые в целом обеспечивают большее приближение к реальному персонажу, человеку или животному, которые ассоциирует собой игрушка, что представляется важным для реализации возможности лучшего реагирования на игрушку пациентом, при тяжелых случаях аутизма, сильно заторможенной реакции организма при инсульте или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма такой тяжести.
Т.е. технический результат выражает возможность создания связи на техническое взаимодействие между пользователем и игрушкой или улучшения данной связи в сравнении с иными методами организации подобной связи, присущие аналогам (Патент РФ 2120314). Причем указанное взаимодействие увязано не только с восприятием игрушки пользователем, но и с процессом управления ею.
Указанный технический результат достигается за счет того, что игрушка, выполненная в виде корпуса с отверстиями в форме глаз, в зоне которых установлен жидкокристаллический дисплей, выполненный с возможностью отображения различного выражения глаз посредством получения соответствующих команд от микроконтроллера, также расположенного внутри корпуса игрушки, соединенного с источником питания, отличающаяся тем, что микроконтроллер соединен с сенсорной панелью управления, а в зоне каждого глаза установлено по одному дисплею.
В качестве дисплея использован 3D-дисплей.
Корпус игрушки выполнен в форме плоской фигуры определенной толщины.
Сенсорная панель управления расположена на задней стороне корпуса игрушки.
В качестве фигуры игрушки использована фигура животного, растения, сказочного персонажа или человека.
Устройство содержит датчики, реагирующие на внешние раздражители (ускорение, давление, температура, свет, звук, движение воздуха) и соединенные с микроконтроллером.
Использование отдельного дисплея для каждого глаза устраняет перечисленные недостатки известных решений - каждый из дисплеев может быть произвольно ориентирован в пространстве и удален на значительное расстояние от другого дисплея и центрального микроконтроллера, что позволяет достичь высокой реалистичности представления глаз для игрушек произвольных размеров и формы.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показано конструктивное устройство игрушки, где а - вид спереди, б - вид сзади.
На Фиг.2 показан принцип работы игрушки, где а - вид включенной игрушки с активным выражением глаз, 6 - вид игрушки с выключенными дисплеями.
На Фиг.3 показаны примеры различных выражений глаз игрушки.
На Фиг.4 показаны примеры различных игрушек, в которых использование двух дисплеев является необходимым условием обеспечения реалистичности.
Полезная модель может быть реализована следующим образом. В корпусе (1) игрушки (см. Фиг.1) выполнены отверстия (3) в форме глаз, в зоне которых в каждом установлено по одному жидкокристаллическому дисплею (4). Каждый дисплей (4) выполнен с возможностью отображения различного выражения глаз посредством получения соответствующих команд от микроконтроллера (2), который также установлен внутри корпуса игрушки.
Микроконтроллер (2) соединен с источником питания (5), в качестве которого может использоваться батарея или аккумулятор.
Также микроконтроллер (2) соединен с сенсорной панелью (6) управления, которая может быть выполнена из нескольких сенсорных клавиш (6).
Предпочтительно, чтобы в качестве дисплея был использован 3D-дисплей, что повышает выразительность глаз без потребности использования линзы.
Также предпочтительно чтобы корпус (1) игрушки был выполнен в форме плоской фигуры определенной толщины, что позволяет брать игрушку в одну руку и управлять ею также одной рукой, что особенно важно при инсульте, когда часто бывает парализована одна сторона тела.
Предпочтительно, чтобы сенсорная панель (6) управления была расположена на задней стороне корпуса (1) игрушки, что позволяет легче управлять ею. В качестве фигуры игрушки может быть использована любая фигура животного, растения, сказочного персонажа или человека.
Дополнительно игрушка может содержать датчики (на чертежах не показаны), реагирующие на внешние раздражители (давление, свет, вибрацию) и соединенные с микроконтроллером. При их использовании игрушка может работать в двух режимах - автоматическом с использованием датчиков и в ручном в режиме управления через сенсорную панель (6). Переключение режимов может осуществляться вручную, например, посредством переключателя (на чертежах не показан), обеспечивающего разрыв связи с сенсорной панелью управления (6) и включением датчиков, либо разрыв связей сдатчиками и включение сенсорной панели (6).
Отображение на каждом из дисплеев различного выражения глаз (см. Фиг.3) реализуется посредством записи в памяти микроконтроллера различных видов глаза для каждого из дисплеев и их динамики (изменения во времени). Например, может осуществляться моргание глаз или одного глаза, их движение в разные стороны, имитация мимики эмоционального состояния посредством отображения век и ресниц, изменения цвета глаз и т.п.
Отличительной особенностью схемы на основе двух дисплеев (4), микроконтроллера (2) и сенсорной панели (6) является возможность управлять параметрами изображения глаз и, тем самым, формировать отображение эмоционального состояния имитируемого игрушкой существа.
Микроконтроллер (2) вычисляет атрибуты изображения для каждого глаза на основе данных о параметрах модели глаза, поступающих от сенсорной панели управления (6), или формируемых управляющей программой микроконтроллера на основе сценариев поведения или сигналов отдатчиков внешних раздражителей (ускорение, давление, температура, свет/движение воздуха), и обеспечивает одновременный вывод изображений на экраны дисплеев (4).
Повышение реалистичности выражения глаз игрушки реализуется посредством использования двух дисплеев для каждого из глаз, что позволяет создавать большую реалистичность в отличие от использования только одного дисплея при отображении обоих глаз, как в аналогах. Вызвано это тем, что глаза у игрушки могут находиться по разные стороны головы (например, при имитации рыбы или птицы) (см. Фиг.4). Один дисплей не может создать реалистичные изображения глаз таких животных. Возможность управлять динамикой выражения глаз игрушки даже при тяжелых случаях аутизма, сильно заторможенной реакции организма или после травмы головы, повлекшей нарушения психомоторных функций организма такой тяжести, которые слабо позволяют пациенту адекватно реагировать на изображения и воспринимать его, реализуется посредством прямого реагирования игрушки на команды пользователя и, возможно, как дополнение на внешние раздражители среды. Это позволяет через адекватные динамические изменения выражения глаз игрушки в ответ на некоторые действия (касания пальцами сенсоров (6)) пользователя формировать у пользователя постепенно навыки запоминания принципов управления игрушкой и с ее помощью имитировать собственное эмоциональное состояние, которое легче будет определить лечащему пациента персоналу по эмоциям игрушки и в целом позволит ускорить психологическую реабилитацию. Использование датчиков, реагирующих на внешние раздражители, - второй этап лечебного курса реабилитации, на котором пациент уже способен сам управлять игрушкой через сенсоры. С помощью функции игрушки, реагирующей на внешние раздражители, формируют у пациента навыки восприятия окружающей среды.
Также при тяжелых психофизических состояниях пациента важно использование именно двух дисплеев для отображения каждого из глаз, поскольку в лечебных целях важно применение различных игрушек, имитирующих различных животных, в т.ч. рыб и птиц, у которых глаза расположены по разные стороны головы.
1. Игрушка, выполненная в виде корпуса с отверстиями в форме глаз, в зоне которых установлен жидкокристаллический дисплей, выполненный с возможностью отображения различного выражения глаз посредством получения соответствующих команд от микроконтроллера, также расположенного внутри корпуса игрушки, соединенного с источником питания, отличающаяся тем, что микроконтроллер соединен с сенсорной панелью управления, а в зоне каждого глаза установлено по одному дисплею.
2. Игрушка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве дисплея использован 3D-дисплей.
3. Игрушка по п.1, отличающаяся тем, что корпус игрушки выполнен в форме плоской фигуры определенной толщины.
4. Игрушка по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что сенсорная панель управления расположена на задней стороне корпуса игрушки.
5. Игрушка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фигуры игрушки использована фигура животного, растения, сказочного персонажа или человека.
6. Игрушка по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что содержит датчики, реагирующие на внешние раздражители (ускорение, давление, температура, свет, звук, движение воздуха) и соединенные с микроконтроллером.
