CN104680222B - 识别装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不使用RFID系统等昂贵的装置而能够廉价地制作的识别装置。装置主体(20)具备配设有多个用于检测静电电容的传感器电极(23)的传感器面(22)。在识别体(10)处设置有将多个导电点(12)通过导电线(13)连接而形成的辨别图案。通过使上述识别体(10)的辨别图案面对上述装置主体(20)的传感器面(22)，来利用上述辨别图案将上述多个传感器电极(23)相互电连接而使静电电容变化，上述装置主体(20)基于该静电电容的变化来识别上述辨别图案。

Description

识别装置
技术领域
本发明涉及一种能够识别棋子、卡片等识别体的ID的识别装置。
背景技术
以往，已知一种对棋子、卡片等识别体赋予ID并通过识别装置识别该ID来执行规定的动作的玩具。
例如在专利文献1中记载了以下结构：对集换式卡牌(tradingcard)、人偶、塑料模型玩具等玩具体分别赋予类型信息，通过游戏装置读入该类型信息，由此输出规定的声音、显示。此外，记载了在识别信息的读入中使用条形码(barcode)、RFID。
专利文献1：日本特开2013-000581号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在以往的识别装置中，一般使用条形码、RFID。
然而，条形码存在不耐浸水、不耐磨这样的缺点，而且存在必须确保用于印刷条形码的区域而对外观产生影响这样的问题。
关于这一点，如果使用RFID则不产生如条形码那样的问题，但是装置昂贵，因此在制造成本方面受诸多制约的玩具等领域中，寻求更廉价的识别装置。
因此，本发明的课题在于提供一种不使用RFID系统等昂贵的装置而能够廉价地制作的识别装置。
用于解决问题的方案
本发明是为了解决上述的课题而完成的，其特征如下。
(第一发明)
第一发明所记载的识别装置具备棋子、卡片等识别体以及用于识别上述识别体的ID的装置主体，该识别装置的特征在于，上述装置主体具备配设有用于检测静电电容的变化的多个传感器电极的传感器面，在上述识别体处设置有将多个导电点通过导电线连接而形成的辨别图案，上述导电点被配置成与上述传感器电极成为一对一的关系，通过使上述识别体的辨别图案面对上述装置主体的传感器面，来利用上述辨别图案将上述多个传感器电极相互电连接，从而不经由人体而使静电电容变化，上述装置主体能够基于该静电电容的变化来识别上述辨别图案。
(第二发明)
第二发明所记载的发明除了上述第一发明所记载的发明的特征点以外，其特征还在于下面的点。
即，上述导电点每两个或每三个通过上述导电线被连接。
(第三发明)
第三发明所记载的发明除了上述第一发明所记载的发明的特征点以外，其特征还在于下面的点。
即，通过使同一个上述识别体的辨别图案转动后面对上述装置主体的传感器面，来形成不同的识别结果。
(第四发明)
第四发明所记载的发明除了上述第一～第三发明中的任一个所记载的发明的特征点以外，其特征还在于下面的点。
即，通过将同一个上述识别体的辨别图案翻转后面对上述装置主体的传感器面，来形成不同的识别结果。
发明的效果
第一发明所记载的发明如上所述那样，装置主体具备配设有多个用于检测静电电容的传感器电极的传感器面，在识别体处设置有将多个导电点通过导电线连接而形成的辨别图案，通过使上述识别体的辨别图案面对上述装置主体的传感器面，来利用上述辨别图案将上述多个传感器电极相互电连接，从而使静电电容变化，基于该静电电容的变化来识别上述辨别图案。即，通过识别体的辨别图案将多个传感器电极之间连接，由此使电流从一个传感器电极流向其它的传感器电极，从而产生静电电容的变化。然后，检测像这样产生了静电电容的变化的传感器电极，根据检测出的传感器电极的组合来识别辨别图案。
根据这样的结构，即使不使用RFID，使用以往类型的静电电容传感器也能够廉价地制作识别装置。另外，由于使用了静电电容式的传感器，因此能够用绝缘体(纸、合成树脂等)覆盖识别体的辨别图案的表面，从而能够不对识别体的外观产生影响地赋予ID。
另外，第二发明所记载的发明如上所述那样，上述导电点每两个或每三个通过上述导电线被连接。导电点的数量根据辨别图案而被设定为任意的数量，但是由于需要使传感器电极的静电电容变化，因此数量最少为两个，数量最多为传感器电极的数量。在本发明中，不管导电点的数量为2个以上的多少个，都将用导电线连接两个或三个导电点后的导电点进行组合来构成辨别图案。换言之，不存在用一条导电线连接4个以上的导电点的情况。这样，能够使利用导电线实现的连接图案简单化，因此能够容易批量生产。
另外，第三发明所记载的发明如上所述那样，通过使同一个上述识别体的辨别图案转动后面对上述装置主体的传感器面，来形成不同的识别结果，因此还能够使用同一个识别体来进行不同的动作，从而使玩具等的变化丰富。
另外，第四发明所记载的发明如上所述那样，通过使同一个上述识别体的辨别图案翻转后面对上述装置主体的传感器面，来形成不同的识别结果，因此还能够使用同一个识别体来进行不同的动作，从而使玩具等的变化丰富。
附图说明
图1是识别装置的外观图。
图2是表示识别装置的内部结构的框图。
图3是表示识别体的例子的图，(a)是第1识别体的表面图，(b)是表示第1识别体的辨别图案的图，(c)是第2识别体的表面图，(d)是表示第2识别体的辨别图案的图，(e)是第3识别体的表面图，(f)是表示第3识别体的辨别图案的图，(g)是第4识别体的表面图，(h)是表示第4识别体的辨别图案的图。
图4是表示第1变形例的图，(a)是识别体的表面图，(b)是表示识别体的辨别图案的图。
图5是表示第2变形例的图，(a)是识别体的表面图，(b)是表示使表面朝上的情况下的识别体的辨别图案的图，(c)是识别体的背面图，(d)是使背面朝上的情况下的识别体的辨别图案的图。
图6中(a)是表示第3变形例所涉及的传感器面22的图，(b)是表示第4变形例所涉及的传感器面22的图，(c)是表示第5变形例所涉及的传感器面22的图。
附图标记说明
10：识别体；12：导电点；13：导电线；20：装置主体；21：控制单元；22：传感器面；23：传感器电极；24：输出装置。
具体实施方式
参照附图来说明本发明的实施方式。
本实施方式所涉及的识别装置如图1所示那样具备棋子、卡片等识别体10以及用于识别识别体10的ID的装置主体20。
在识别体10中嵌入有将多个导电点12用导电线13连接而形成的辨别图案。该辨别图案能够被用作识别体10的ID，对各识别体10设定了不同的图案。构成该辨别图案的导电点12和导电线13均由导电性的材料形成，以能够将后述的多个传感器电极23电连接的方式与传感器电极23的位置对应地配置。
此外，在本实施方式中，使用了卡片状的识别体10，例如通过两张表面材料夹持辨别图案而形成。作为制作这样的卡片状的识别体10的方法，例如在一个表面材料的背面侧通过导电墨等印刷辨别图案并与另一个表面材料粘合在一起。
另外，作为制作卡片状的识别体10的其它方法，例如也可以在一个表面材料的背面侧配置导电线13并在该导电线13上粘贴通过模切(日语：型抜き)所形成的导电性的薄片(铝箔等金属片)来形成导电点12，在构成了辨别图案之后与另一个表面材料粘合在一起。
表面材料只要用纸、合成树脂等绝缘体形成即可，能够在表面配置任意的图案等。而且，使得从外部看不到内部的辨别图案。
装置主体20如图1所示那样具备用于载置识别体10的传感器面22。在该传感器面22的背面侧配设有用于检测静电电容的变化的多个传感器电极23。传感器面22的表面由纸、合成树脂、玻璃等板状的绝缘体构成，覆盖传感器电极23使得不能直接接触传感器电极23。
另外，该装置主体20如图2所示那样内置有控制装置主体20的动作的控制单元21以及根据来自该控制单元21的信号进行规定的动作的输出装置24。
控制单元21例如是以CPU为中心来构成并具备ROM、RAM等的装置，通过由CPU读入ROM中存储的程序来执行各种控制。具体地说，本实施方式所涉及的控制单元21监视上述的多个传感器电极23的静电电容的变化，确定产生了规定的静电电容的变化的传感器电极23。然后，根据检测出规定的静电电容的变化的传感器电极23的组合，识别出识别体10的辨别图案(即，ID)。
输出装置24是例如扬声器等声音输出装置。此外，作为输出装置24，不限于声音输出装置，也可以是LED、液晶显示器等视觉显示装置等。该输出装置24按照来自控制单元21的信号执行规定的输出动作。例如在控制单元21辨别出识别体10时，输出装置24输出与该识别体10相应的声音。
本实施方式所涉及的装置主体20如图1所示那样具备9个传感器电极23。该9个传感器电极23相互独立地设置，例如通过人触摸传感器电极23而变成被接地的状态，由此检测出静电电容的变化。但是，在本实施方式中，不是像以往那样通过人触摸传感器电极23来使静电电容变化，而是通过使识别体10的辨别图案面对传感器面22来使静电电容变化。
即，识别体10的导电点12在与传感器电极23对应的位置最多配置了传感器电极23的数量(9个)。这些导电点12如图3所示那样每多个(每2个或每3个)地通过导电线13连接而形成辨别图案。当以使像这样形成的辨别图案面对装置主体20的传感器面22的方式将识别体10载置于传感器面22时，多个传感器电极23通过辨别图案而被电连接。在图2所示的例子中，S1～S9的9个传感器电极23中的S1和S3被电连接，S4、S6以及S9被电连接。当像这样多个传感器电极23被电连接时，电流流向被连接的其它传感器电极23，因此产生静电电容的变化。例如在S1中电流流向S3而产生静电电容的变化，在S3中电流流向S1而产生静电电容的变化。通过由控制单元21检测像这样产生了静电电容的变化的传感器电极23，根据检测出的传感器电极23的组合来识别辨别图案。此外，装置主体20所检测的是产生了静电电容的变化的传感器电极23的组合，而不检测哪个传感器电极23通过导电线13被连接。根据这样的识别方法，能够仅生成从多个传感器电极23选择2个以上的传感器电极23的情况下的组合的数量的ID。
本发明能够应用于例如图3所示那样的智育玩具。在该图3所示的应用例中，准备描绘有水果的卡片作为识别体10，在将各个卡片载置于装置主体20的传感器面22时从输出装置24输出与该卡片上所描绘的水果的名称相应的声音。即，能够构成为如图3所示那样对显示多个不同种类的水果的卡片分别赋予不同的辨别图案，输出与该卡片相应的声音。具体地说，能够构成为当将图3的(a)的卡片载置于传感器面22时，图3的(b)所示的辨别图案被识别，从输出装置24输出“苹果”这样的声音。
此外，在本实施方式中，导电线13的粗细为不对传感器电极23的静电电容的变化产生影响的程度的粗细，因此即使在如图3的(b)、图3的(h)所示那样导电线13经过传感器电极23上的情况下，也不会检测出所经过的传感器电极23的静电电容的变化。因此，不需要使导电线13以不经过传感器电极23上的方式迂回地进行配置，因此能够呈直线地配置导电线13，从而能够容易地制作识别体10。
接着，说明本实施方式的变形例。
图4是表示识别体10的变形例的图。在该图4所示的变形例中，构成为通过使同一个识别体10转动后载置于传感器面22而装置主体20的识别结果不同，装置主体20根据各个识别结果而执行不同的动作。例如图4所示，在表面显示有多个水果图形的卡片的情况下，也可以根据将该卡片以什么样的角度载置于传感器面22而进行不同的声音输出。具体地说，在以苹果的图形去到上方的方式载置于传感器面22的情况下输出“苹果”这样的声音，在以桔子的图形去到上方的方式载置于传感器面22的情况下输出“桔子”这样的声音，在以葡萄的图形去到上方的方式载置于传感器面22的情况下输出“葡萄”这样的声音，在以草莓的图形去到上方的方式载置于传感器面22的情况下输出“草莓”这样的声音。
图5是表示识别体10的其它变形例的图。在该图5所示的变形例中，构成为通过使同一个上述识别体10翻转后载置于传感器面22而装置主体20的识别结果不同，装置主体20根据各个识别结果执行不同的动作。例如图5所示，在表面和背面显示有不同的水果图形的卡片的情况下，也可以根据将该卡片以哪一面朝上来载置于传感器面22而进行不同的声音输出。具体地说，在使苹果的图形朝上来载置于传感器面22的情况下输出“苹果”这样的声音，在使桔子的图形朝上来载置于传感器面22的情况下输出“桔子”这样的声音。
此外，在上述的实施方式中，以卡片状的识别体10为例进行了说明，但是本发明的实施方式不限于此，也可以设为例如人偶等立体的识别体10。在这样的立体的识别体10的情况下，只要在底面部等形成辨别图案即可。如果像这样形成，则能够将例如在棋盘游戏(boardgame)等中使用的棋子构成为识别体10、将棋盘游戏的盘面构成为装置主体20，从而也能够仅通过在棋盘游戏的盘面放置棋子来读入该棋子的辨别图案，并进行与棋子相应的声音输出等。
另外，如果将装置主体20设为变身腰带玩具、将对变身腰带玩具安装的徽章、钥匙等设为识别体10，则也能够当对变身腰带玩具安装规定的徽章、钥匙等时输出效果音。另外，当使安装于变身腰带玩具的徽章、钥匙等转动时，读入不同的辨别图案而输出特殊的效果音。
此外，传感器面22的形状、传感器电极23的配置不限于如图1所示的正方形，能够根据目的而设为各种各样的配置。例如图6的(a)所示，如果将传感器面22的形状形成为非对称形状并与该非对称形状相匹配地形成识别体10的载置面，则只能以所决定的方向放置识别体10，因此能够防止识别体10以错误的方向被放置。另外，如图6的(b)所示，如果偏向传感器面22的规定方向地配置传感器电极23，则能够在识别体10以错误的方向被放置的情况下使得辨别图案不被读入，因此也能够仅在例如智育玩具等中以规定的方向放置的情况下辨别图案才会被识别而输出正确的声音。另外，如图6的(c)所示，如果将传感器电极23配置成圆形、圆弧状，则能够使识别体10一点点地转动来形成不同的识别结果，因此也能够制作例如通过使识别体10转动来逐渐展开情节那样的玩具。
如以上说明的那样，根据本实施方式，装置主体20具备配设有多个用于检测静电电容的传感器电极23的传感器面22，在识别体10处设置有将多个导电点12通过导电线13连接而形成的辨别图案，通过使上述识别体10的辨别图案面对上述装置主体20的传感器面22，来利用上述辨别图案将上述多个传感器电极23相互电连接，从而使静电电容变化，基于该静电电容的变化来识别上述辨别图案。即，通过识别体10的辨别图案将多个传感器电极23之间连接，由此使电流从一个传感器电极23流向其它的传感器电极23，从而产生静电电容的变化。然后，检测像这样产生了静电电容的变化的传感器电极23，根据检测出的传感器电极23的组合来识别辨别图案。
根据这样的结构，即使不使用RFID，使用以往类型的静电电容传感器也能够廉价地制作识别装置。另外，由于使用了静电电容式的传感器，因此能够用绝缘体(纸、合成树脂等)覆盖识别体10的辨别图案的表面，从而能够不对识别体10的外观产生影响地赋予ID。
另外，导电点12每两个或每三个通过导电线13被连接。导电点12的数量根据辨别图案而被设定为任意的数量，但是由于需要使传感器电极23的静电电容变化，因此数量最少为两个，数量最多为传感器电极23的数量。在本实施方式中，不管导电点12的数量为2个以上的多少个，都将用导电线13连接两个或三个导电点12后的导电点进行组合来构成辨别图案。换言之，不存在用一条导电线13连接4个以上的导电点12的情况。通过这样，能够使利用导电线13实现的连接图案简单化，因此能够容易批量生产。
另外，如图4中所说明的那样，如果设为通过使同一个识别体10转动后与装置主体20的传感器面22相向来形成不同的识别结果，则还能够使用同一个识别体10来进行不同的动作，从而使玩具等的变化丰富。
另外，如图5中所说明的那样，通过使同一个识别体10翻转后与装置主体20的传感器面22相向来形成不同的识别结果，则还能够使用同一个识别体10来进行不同的动作，从而使玩具等的变化丰富。

Claims (5)

1.一种识别装置，具备识别体以及用于识别上述识别体的ID的装置主体，该识别装置的特征在于，
上述装置主体具备配设有用于检测静电电容的变化的多个传感器电极的传感器面，
在上述识别体处设置有将多个导电点通过导电线连接而形成的辨别图案，
上述导电点被配置成与上述传感器电极成为一对一的关系，
通过使上述识别体的辨别图案面对上述装置主体的传感器面，来利用上述辨别图案将上述多个传感器电极相互电连接，从而不经由人体而使静电电容变化，上述装置主体能够基于该静电电容的变化来识别上述辨别图案。
2.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，
上述导电点每两个或每三个通过上述导电线被连接。
3.根据权利要求1所述的识别装置，其特征在于，
通过使同一个上述识别体的辨别图案转动后面对上述装置主体的传感器面，来形成不同的识别结果。
4.根据权利要求2所述的识别装置，其特征在于，
通过使同一个上述识别体的辨别图案翻转后面对上述装置主体的传感器面，来形成不同的识别结果。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的识别装置，其特征在于，上述识别体为棋子或者卡片。
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