CN101211513B - 复健益智玩具装置 - Google Patents

Abstract

复健益智玩具装置，包括多个色彩标记、复健互动感测与游戏控制装置。色彩标记由使用者套在对应的手指上。复健互动感测装置包括多个互动色彩感测和互动触控感测组件。互动色彩感测与互动触控感测组件以造型排列配置。每个互动色彩感测组件包括发光显示单元、颜色感测单元或动作感测单元。触控感应组件辅助接收使用者手指触按的动作。依照复健益智玩具装置预设的游戏指示，发光显示单元依序显示指定的色彩，使用者需在一定的时间要求内以相同颜色的手指碰触发光显示单元，该位置的触控感应组件将传回触发信号，以进行色彩标记或正确动作的辨识。游戏控制装置则用以控制互动色彩感测组件与触控感应组件，并根据色彩标记或动作辨识的正确性产生结果。

Description

复健益智玩具装置

技术领域

本发明涉及一种益智玩具装置，特别是涉及一种适用于手部复健与认知学习的益智玩具装置。

背景技术

随着全球生医技术进步，人类寿命平均普遍提高，高龄化也逐渐明显化。相对地，许多因大脑控制系统异常所显现的问题也日益显著，如一种好发于高龄者，且与大脑神经系统有极度相关的老人痴呆症等等。

依据学者所提出的相关研究指出，其人类大脑神经系统是与人类行为控制反应有着相当重要的关系。其研究强调，高龄者尤其需要强化手部运动的，其因在于手部运动占大脑细胞活动的百分之四十，手部运动的主要功效在于不断刺激大脑，可延缓大脑衰退的可能性。此观点亦即说明，辅助器材对强化大脑具有相当重要的帮助作用。

然而，现今很少有人正视此问题，且辅助器材一向仅被认定为疗效的辅助工具而已，事实上他亦是一种能具备娱乐效能的辅具工具之一。

除此之外，藉由中医药学观点指出：「人的手部分布着12条经脉且许多条重要的经脉位于此处」，如大肠经脉、心经、肺经等等，此观点也亦能说明活动手部将能帮助经络与五脏六腑相通，以提升“行气血、营阴阳、除百病”的作用，也能够因此活化高龄者智力。

利用辅助器材教导手部灵活运用的现有技术中，例如，在美国第3,501,849号专利中披露的一种教导打字与语言技巧的方法与装置(METHODAND DEVCIE FOR TEACHING TYPING AND LANGUAGE SKILLS)，或是在美国第4,909,739号专利中披露的一种交互式的打字/训练系统(INTERACTIVETYPING/TRAINING SYSTEM)，或是在美国第623,966号专利中披露的一种打字者指示的方法与装置(METHOD OF AND APPARATUS FOR TYPE WRITERINSTRUCTION)都是提出一种训练打字的装置与方法。通常都是运用那个手指必须对应哪些键盘上的字母，以加快操作者的打字速度。另外，在美国第4,465,477号专利中披露的一种打字者指令的装置(TYPEWRITERINSTRUCTION DEVICE)，在指定的手指加上强磁性的指环(Ferromagnetictips)，以便让使用者的手指正确的按下键盘中的字母。若是正确地压下时，则可由键盘内的感应线圈判断是否正确。

然而，在现有技术中，例如上述的例子中，皆未披露以简单的架构，提供使用者手指的灵活度训练。而也未披露利用实体平台控制让使用者通过游戏模式，提升人机互动的效能，进而改善高龄者因年纪增长所造成肢体能力退化的问题。

发明内容

本发明提供一种复健益智玩具，以简单的架构，提供高龄者手指灵活度训练。

本发明提供一种复健益智玩具装置，利用实体平台控制而让使用者通过游戏模式，提升人机互动的效能，进而改善高龄者因年纪增长所造成肢体能力退化的问题。

本发明所提出的复健益智玩具装置，包括多个色彩标记、至少一复健互动感测装置与游戏控制装置。色彩标记可由使用者套在对应的手指上。复健互动感测装置包括多个互动色彩感测组件以及触控感应组件。此多个互动色彩感测组件与触控感应组件是以造型排列配置。每个互动色彩感测组件包括发光显示单元、颜色感测单元或动作辨识单元，而触控感应组件辅助接收使用者手指触按的动作。依照复健益智玩具装置预设的游戏指示，发光显示单元依序显示指定的色彩，而使用者需在一定的时间要求内以相同颜色的手指碰触发光显示单元，该位置的触控感应组件将传回触发信号，以进行色彩标记或正确动作的辨识。动作辨识单元与颜色感测单元用以感测使用者的动作与使用者手指上所配戴的色彩标记颜色。游戏控制装置则用以控制互动色彩感测单元的发光并接收触控感应单元的触发信号，并根据触发信号启动色彩标记或动作辨识，然后依照辨识的正确性产生结果。上述的复健益智玩具装置，其中游戏控制装置可是以无线的方式传送控制信号到互动组件触控接收单元，以控制发光显示单元的显示顺序。而所取得的触发信号和/或色彩标记感测信号也可是由互动触控接收单元和/或色彩感测单元经由无线传送的方式传回数据至游戏控制装置。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1A与1B是说明本发明所提供的复健益智玩具的较佳实施例示意图。

图2是说明本发明所提供的复健益智玩具装置的较佳实施例示意图。

图3是说明本发明所提供的复健益智玩具的实际实施的示意图。

图4是说明本发明所提供的复健益智玩具的实际实施的示意图。

附图符号说明

100：复健互动感测装置

105：使用者

107：标记

110：互动组件触控接收单元

120：发光显示单元

130：动作感测单元

140：游戏控制装置

142：显示控制单元

143：线路

145：线路

144：感测信号处理单元

146：储存单元

150：线路

200：复健益智玩具装置

210、212、214与216：复健互动感测组件

220：控制单元

230A、230B与230C：互动组件触控接收单元

222：显示控制单元

224：感测信号处理单元

226：无线收发单元

227、213、215与217：无线通道

240：游戏控制装置

242：中央处理单元

244：储存装置

246：无线收发单元

250：显示器

300：复健益智玩具

310：互动组件触控接收单元

305：使用者

307a、307b、307c、307d、307e、307f、307g、307h、307i、307j：色彩标记

320：发光显示单元

具体实施方式

本发明为一种复健益智玩具装置，主要提供电子互动的对应电子游戏。此发明将提供实体游戏组件，结合发光显示装置(例如使用发光二极管LED)以及动作触控装置，提供高龄者手指灵活度训练。通过实体平台控制，使用者可通过游戏模式，进而提升人机互动的效能，其设计目的在于改善高龄者因年纪增长所造成肢体能力退化的问题。

此种益智玩具具有人机互动的优点，不仅协助高龄者在肢体活动上有所增加，其游戏平台也将为高龄者互动带来娱乐性的价值，以改善高龄者因年龄增加所造就的反应退化现象。

本发明所提供的复健益智玩具装置，其中一个实施例的示意图如图1A与1B所示。在此复健互动感测装置100中，包括由多个互动组件触控接收单元110以排列的方式组成。而这些互动组件触控接收单元110可以是在同一平面上以一定规则铺设排列，如图1A所示，或是在另外选择实施例中是以一定的造型，具有高低或是前后配置的方式排列，例如以一个花朵的形状排列，如图3所示。除此之外，这些互动组件触控接收单元110亦可以一平面的态样排列，而此平面的排列可以以一平面显示的方式排列在例如触控示显示器上，而这些互动组件触控接收单元110则是经由设计而排列在例如是触控式显示器上，而让使用者可以直接在屏幕上操作。另外一个实施例中，这些互动组件触控接收单元110亦可以一立体的态样排列，而让使用者可多角度地操作，如图4所示。

在此实施例中，若是这些互动组件触控接收单元110是在同一平面上以一定规则铺设排列，那么，此互动组件触控接收单元110则包括发光显示单元120以及动作感测单元130。在图1A中可以看到位于互动组件触控接收单元110上的发光显示单元120，而另外在图1B中可以看到包括发光显示单元120与位于下方的动作感测单元130。

此发光显示单元120可以使用发光二极管(Light Emitting Diode，LED)，或是其它可以发出不同色彩光线的任何发光组件皆可适用于此。此发光显示单元120经由线路143连接到游戏控制装置140中的显示控制单元142，并由此显示控制单元142控制发光显示单元120是否发光以及所发出光线的颜色。当然，在本实施例中，也可采用发光显示模块取代之，以便能运用在产生不同光线或是不同的色彩，此仍属本发明的范畴。

而动作感测单元130可以位于发光显示单元120的下方，如图1B所示。当使用者的手105根据发光显示单元120所发出的光线指引，接触到此互动组件触控接收单元110时，使用者105的手往下压的力量若是超过一定值，则可触动此动作感测单元130传回触发信号。也就是说，如图1B中的使用者下压力量曲线图132所示，若是此力量的峰值(Peak Value)大于此动作感测单元130设定的值，则将可触发动作感测单元130经由线路145发出触发信号，给与之相连的游戏控制装置140中感测信号处理单元144，以便确认使用者105已经成功地根据指示找到互动组件触控接收单元110，并且确认使用者105已经使用手用力往下压，并且超过所要求的力道了，或是必须以指尖下压才足以产生可触发的力道，此可增加使用者利用指尖的运动。如图1B所示，此动作感测单元130是位于发光显示单元120的显示区域122下方，当然，亦可位于其它的位置。

而在另外一实施例中，亦可以在使用者105的每个手指上加装色彩标记，如图标食指上所配戴的色彩标记107。每个色彩标记都有其对应的不同颜色。而此动作感测单元130除了感测使用者105的手往下压的力量之外，亦可辨识使用者105是否正确地使用指定的手指下压。根据发光显示单元120所显示的颜色，使用者105必须正确地将具有此指定颜色的色彩标记所套上的手指，下压显示相同颜色的互动组件触控接收单元110。而动作感测单元130内，则可加上感测是否为正确手指下压的颜色感测组件，用以正确地辨识使用者105手指上的色彩标记107颜色，确认是否用正确的手指操作。此目的就是希望本发明所提出的复健益智玩具，能让复健者所有的手指都能灵活地训练，而非只是几个常用的手指的操作。而也能发挥刺激人的手部所分布的经脉，而刺激脑部的反应，以避免脑部的退化。显示控制单元142连接到所有互动组件触控接收单元110的发光显示单元120，并可控制每个发光显示单元120的显示时间顺序或是光线的色彩。而感测信号处理单元144则是连接到所有互动组件触控接收单元110的动作感测单元130。而上述的显示控制单元142与感测信号处理单元144，都是读取储存单元146内的数据作为判断控制的依据，而此储存单元146内所储存的数据则是来自于外部经由线路150所传送的数据。

此储存的数据可以是各种形式的资料，只要让发光显示单元120能够依照一定的时间顺序产生光线，并且让使用者能够赶上找出对应的互动组件触控接收单元110，并且完成触发动作感测单元130即可。

本发明的动作感测单元130，运用的原理为智能型皮层(Smart Skin)，其原理主要是感测手直接的接触方式，辨识以点选的手势，进行直接操控方式，在人机接口中是以桌面为隐喻的互动方式。

本发明的动作感测单元130，可藉由加上颜色感测组件，以感测使用者105手指上的色彩标记107颜色，确认是否用正确的手指操作。此目的就是希望本发明所提出的复健益智玩具，能让复健者所有的手指都能灵活地训练，而非只是几个常用的手指的操作。

本发明所提出的复健益智玩具装置，在一个实施例的示意图如图2所示。此复健益智玩具装置200包括多个复健互动感测装置，例如图标中的210、212、214与216。还包括可与多个复健益智玩具进行无线传输的游戏控制装置240与显示器250。而复健益智玩具，以210为例说明，包括控制单元220与多个互动组件触控接收单元，例如图标的230A、230B与230C。此互动组件触控接收单元230A、230B与230C可以是在同一平面上以一定规则铺设排列，或是以一定的造型，具有高低或是前后配置的方式排列。除此之外，这些互动组件触控接收单元亦可以一平面的态样排列，而此平面的排列可以以一平面显示的方式排列在例如触控示显示器上，而这些互动组件触控接收单元则是经由设计而排列在例如是触控式显示器上，而让使用者可以直接在屏幕上操作。另外一个实施例中，这些互动组件触控接收单元亦可以一立体的态样排列，而让使用者可多角度地操作。而每个互动组件触控接收单元中包括发光显示单元以及动作感测单元。

发光显示单元连接到控制单元220中的显示控制单元222，并由此显示控制单元222控制发光显示单元是否发光以及所发出光线的颜色，甚至于发光显示单元所显示的花色等等。

而当使用者的手根据发光显示单元所发出的光线指引，接触到此互动组件触控接收单元230A、230B与230C时，使用者的手往下压的力量若是超过一定值则可触动此动作感测单元。此触发动作感测单元发出触发信号给与之相连的控制单元220中的感测信号处理单元224，以便确认使用者已经成功地根据指示找到互动组件触控接收单元，并且确认使用者已经使用手用力往下压，并且超过所要求的力道了，或是必须以指尖下压才足以产生可触发的力道，此可增加使用者利用指尖的运动。

而上述的显示控制单元222与感测信号处理单元224，经由无线收发单元226经由无线信道227与游戏控制装置240互相传送控制数据与讯息。而其它的复健益智玩具，例如212、214与216，也是分别经由无线通道213、215与217与游戏控制装置240互相传送数据。

此游戏控制装置240包括中央处理单元242、储存装置244与无线收发单元246。此中央处理单元242可以根据储存装置244内的数据传送控制信号给每个复健益智玩具210、212、214与216等等。此游戏控制装置240所建构的游戏系统中，其游戏平台以系统式控制光源显示顺序，而本实施例也可以随机的模式切换，使用者接收与对应玩具所有指令将通过此装置。

而从每个复健互动感测装置210、212、214与216经由无线信道传送回来的讯息，可以了解使用者的使用状况，并且将每个人的使用状况，例如得分的结果等等，显示在显示器250上，以供使用者参考或是成为多人竞赛所用。

本发明所提供的复健益智玩具，其中一个实际应用的实施例示意图如图3所示。在此复健益智玩具300包括了多个互动组件触控接收单元310，以花朵排列的方式，一层一层的环绕组成。而此互动组件触控接收单元310上方则包括发光显示单元310以及位于内部的动作感测单元。当使用者305根据发光显示单元320所发出的光线指引，接触到此互动组件触控接收单元310时，使用者305的手往下压的力量若是超过一定值则可触动此动作感测单元。

而在使用者305的每个手指上加装色彩标记，如图标每个手指上所配戴的色彩标记307a、307b、307c、307d、307e、307f、307g、307h、307i、307j共10个。每个色彩标记都有其对应的颜色。而此动作感测单元除了感测使用者305的手往下压的力量之外，亦可辨识使用者305是否正确地使用指定的手指下压。根据发光显示单元320所显示的颜色，使用者305必须正确地将具有此指定颜色的手指，下压显示相同颜色的互动组件触控接收单元310。而动作感测单元则可加上感测是否为正确手指下压的颜色感测组件，用以辨识使用者305使用正确的手指操作。此目的就是希望本发明所提出的复健益智玩具，能让复健者所有的手指都能灵活地训练，而非只是几个常用的手指的操作。而也能发挥刺激人的手部分所分布的经脉，而刺激脑部的反应，以避免脑部的退化。

此游戏平台主要在扩增高龄者手指灵活运动程度并增进高龄者反应能力的刺激，以抑制年龄增加所造就的智力退化现象。

本发明所提供的复健益智玩具，其中另一个实际应用的实施例示意图如图4所示。在此复健益智玩具400包括了多个互动组件触控接收单元410，以立体排列的方式环绕组成。而此互动组件触控接收单元410上方则包括发光显示单元410以及位于内部的动作感测单元。当使用者根据发光显示单元420所发出的光线指引，接触到此互动组件触控接收单元410时，使用者的手往下压的力量若是超过一定值则可触动此动作感测单元。

使用者的每个手指上也可加装色彩标记。每个色彩标记都有其对应的颜色。而此动作感测单元除了感测使用者的手往下压的力量之外，亦可藉由其颜色感测组件，用以辨识使用者305使用正确的手指下压。

本实施例中的游戏平台，所提供的效能以算法得到分数，其显示于玩具平台上，以供竞赛的参考，上述的设计将利用无线传输模式所实现。未来游戏模块不仅在颜色的运用外，其游戏模式也将可广泛运用至数字或花样等等。

综上所述，本发明所提出的复健式益智游戏平台及其玩具，主要提供互动的对应电子游戏。此发明将提供实体游戏组件，结合发光显示装置以及动作触控装置，提供老人手指灵活度训练。通过实体平台控制，使用者可通过游戏模式，进而提升人机互动的效能，其设计目的在于改善高龄者因年纪增长所造成肢体能力退化的问题。

此种益智玩具具有人机互动的优点，不仅协助高龄者在肢体活动上有所增加，其游戏平台也将为高龄者互动带来娱乐性的价值，以改善高龄者因年龄增加所造就的反应退化现象。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护范围以本发明的权利要求为准。

Claims (16)

1.一种复健益智玩具装置，包括：

多个色彩标记，用以由一使用者套在对应的手指上；

至少一复健互动感测装置，包括多个互动组件触控接收单元，所述多个互动组件触控接收单元是以一造型排列配置，每一该互动组件触控接收单元包括一发光显示单元以及一动作感测单元，该发光显示单元用以显示一对应的颜色，该动作感测单元包括一颜色感测组件，用以感测该使用者的动作与该使用者手指上所配戴的色彩标记颜色；以及

一游戏控制装置，用以控制所述互动组件触控接收单元的发光显示单元显示的顺序，并且由该使用者根据所述发光显示单元的颜色显示，碰触对应的所述互动组件触控接收单元，并且由所述动作感测单元感测该使用者手指的动作与对应的所述色彩标记而传送感测信号，以判断该使用者是否以对应的手指碰触对应的该互动组件触控接收单元。

2.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，还包括显示器，连接到该游戏控制装置中的中央处理单元，用以显示使用结果。

3.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中所述多个互动组件触控接收单元是以一花朵的造型层次排列配置。

4.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中所述多个互动组件触控接收单元是以一平面排列方式配置。

5.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中所述多个互动组件触控接收单元是以一立体排列方式配置。

6.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中该游戏控制装置是以无线的方式传送一控制信号到所述多个互动组件触控接收单元，以控制所述发光显示单元的显示顺序。

7.如权利要求6所述的复健益智玩具装置，其中所述复健互动感测装置经由无线通道与该游戏控制装置相互传送数据。

8.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中该游戏控制装置控制所述发光显示单元的显示顺序为一随机排列的顺序。

9.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中所述发光显示单元包括一发光二极管单元。

10.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中所述发光显示单元包括一发光二极管模块，该发光二极管模块是由多个发光二极管单元所组成。

11.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中所述发光显示单元由该游戏控制装置中的显示控制单元控制而发出不同颜色的光线。

12.如权利要求1所述的复健益智玩具装置，其中所述动作感测单元是根据使用者的碰触力量而触发产生触发信号。

13.一种复健益智玩具装置，包括：

至少一复健互动感测装置，包括多个互动组件触控接收单元，每一该互动组件触控接收单元包括一发光显示单元以及一动作感测单元，其中所述多个互动组件触控接收单元是以一造型排列配置，由一使用者根据所述发光显示单元的颜色显示，碰触对应的所述互动组件触控接收单元；

多个色彩标记，配置于该使用者，用以当该使用者碰触对应的所述多个互动组件触控接收单元时，由所述动作感测单元感测对应的所述多个色彩标记而传送多个标记感测信号；以及

一处理装置，用以控制所述互动组件触控接收单元的发光显示单元显示的顺序，并且接收所述标记感测信号，以判断该使用者是否以对应的色彩标记碰触对应的该互动组件触控接收单元。

14.如权利要求13所述的复健益智玩具装置，其中所述多个互动组件触控接收单元是以一花朵的造型层次排列配置。

15.如权利要求13所述的复健益智玩具装置，其中所述多个互动组件触控接收单元是以一平面排列方式配置。

16.如权利要求13所述的复健益智玩具装置，其中所述多个互动组件触控接收单元是以一立体排列方式配置。

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