CN208115175U - 益智玩具 - Google Patents

Abstract

本实用新型是益智玩具。根据本实用新型一实施例，一种益智玩具，包含光学读取装置，以及一个或多个感应纸，该光学读取装置根据用户所编辑的指令组合，在感应纸上自动移动及/或做相应的动作，以及读取感应纸上的光学辨识码，并执行对应光学辨识码的动作。

Description

益智玩具

技术领域

本实用新型是关于一种益智玩具，特别是一种可训练逻辑能力的光学读取玩具。

背景技术

光学辨识(Optical Identification)是一种方法，利用光学辨识码作为印刷品与数字媒体载具之间的界面。传统光学辨识方法的原理是将数字编码成由方形点图案构成的阵列图案，这些图案被印在文件或产品的表面上。然后使用一只笔，以读取阵列图案并解码，并根据解码获得的数字执行相关的动作。尽管图案编码为肉眼可见，在读取时这些编码只受到文件印刷内容轻微的影响。

图1显示一种传统的光学辨识编码方式。一串数字被编码在由16个像素 (pixels)所构成1毫米(mm)×1毫米(mm)平方大小的图案。每个像素的大小为0.05毫米(mm)×0.05毫米(mm)，16个像素其中第一列和第一栏的像素是用来定义一个格(grid)，其中第一栏的第三个像素稍微内缩，借此定义该图案的方向。

图2显示图1方法的单一个编码图案。如图2所示，16个像素中的剩余9 个像素并未和第一列和第一栏的7个像素排列，而是设置在行与列交叉点具有空间上偏移的位置上，借此定义四个数值:(0)设置于交叉点的右下方； (1)设置于交叉点的左下方；(2)设置于交叉点的左上方；以及(3)设置于交叉点的右上方。

发明内容

本实用新型提出一种益智玩具可提高学习兴趣、训练逻辑能力、培养团队合作，以及学习各种领域的知识。

根据本实用新型第一实施例，一种益智玩具包含一个或多个光学读取装置、多个纸卡，以及一个或多个感应纸。每个光学读取装置包含影像感测器、处理器、多个滚轮，以及驱动机构。每个纸卡印有对应程序集的光学辨识码，用户排列该多个纸卡以编辑成指令组合。该影像感测器依序拍摄该指令组合中各指令的光学辨识码，该处理器进行解码并控制该驱动机构与多个滚轮，使该光学读取装置借由该驱动机构与多个滚轮在该一个或多个感应纸上移动及/或执行相应的动作。

较佳的，每个该感应纸印有多个图案，以及对应每个图案的光学辨识码，该移动的光学读取装置读取该感应纸上一个或多个光学辨识码并执行对应该一个或多个光学辨识码的动作。

较佳的，每个光学读取装置还包含通用序列汇流排(USB)界面以及电池，用户通过该通用序列汇流排界面对该电池进行充电或下载由制造商提供的韧件。

较佳的，每个光学读取装置还包含一个或多个光源，该一个或多个光源根据执行指令而发光。

较佳的，每个光学读取装置还包含扬声器，根据执行的指令读出对应的语音内容。

根据本实用新型第二实施例，一种益智玩具包含一个或多个光学读取装置以及一个或多个感应纸。每个光学读取装置包含影像感测器、处理器、多个滚轮、驱动机构，以及无线通信模块。其中用户在电脑或行动装置上下载软件或应用程序，该软件或应用程序具有多个预先设定好的程序集，用户在该软件或应用程序的界面上拖曳预先设定好的程序集，以堆叠成出指令组合，并将该指令组合通过该无线通信模块传输至该一个或多个光学读取装置，该一个或多个光学读取装置借由该驱动机构与多个滚轮在该一个或多个感应纸上移动及/或执行对应各程序集的动作。

较佳的，其中该无线通信模块是蓝牙通信模块。

根据本实用新型第三实施例，一种益智玩具包含一个或多个光学读取装置以及电子纸。每个光学读取装置包含影像感测器、处理器、多个滚轮、驱动机构，以及无线通信模块。该电子纸可显示不同的场景，每个场景具有多个图案。其中用户在电脑或行动装置上下载软件或应用程序，该软件或应用程序具有多个预先设定好的程序集，用户在该软件或应用程序的界面上拖曳预先设定好的程序集，以堆叠成出指令组合，并将该指令组合通过该无线通信模块传输至该一个或多个光学读取装置，该一个或多个光学读取装置借由该驱动机构与多个滚轮在该电子纸上移动及/或执行对应各程序集的动作。

较佳的，其中该电子纸还显示对应每个图案的光学辨识码，该移动的光学读取装置读取该电子纸上一个或多个光学辨识码并执行对应该一个或多个光学辨识码的动作。

较佳的，其中该无线通信模块是蓝牙通信模块。

借由上述技术方案，本实用新型益智玩具至少具有以下优点和效果：

本实用新型能提高学习兴趣、训练逻辑能力、培养团队合作，以及学习各种领域的知识。

附图说明

图1显示一种现有习知技术的光学编码。

图2显示现有习知技术的单一个光学编码。

图3A与图3B显示根据本实用新型一实施例益智玩具的光学读取装置。

图4显示根据本实用新型一实施例益智玩具的感应纸。

图5显示根据本实用新型一实施例益智玩具的多个程序集。

【主要元件符号说明】

1：光学读取装置 2：感应纸

3：程序集/纸卡 101：影像感测器

102：控制电路板 103：滚轮

104：驱动装置 1031：内齿轮

1041：齿轮

具体实施方式

以下将详述本案的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细描述之外，本实用新型还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本案的范围内，并以专利要求保护的范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本实用新型有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本实用新型可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本实用新型不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，除非有特别说明。

图3A与3B为示意图，显示根据本实用新型第一实施例的益智玩具，其包含一个或多个光学读取装置1(本图仅显示其中一个)。图4为示意图，显示根据本实用新型第一实施例的益智玩具还具有一个或多个感应纸2(本图仅显示其中一个)。图5为示意图，显示根据本实用新型第一实施例的益智玩具还具有多个程序集3。

如图3A至5所示，光学读取装置1可具有任意的造型，例如但不限于，机器人、动物、昆虫、人物、玩偶，车子、飞机等造型。在本实施例，光学读取装置1为毛毛虫造型。每个感应纸2的表面印有多个光学辨识码(未图示)。光学读取装置1具有影像感测器101、控制电路板102、多个滚轮103、驱动机构104。通过驱动机构104，控制电路板102上的处理器(未图示)可命令滚轮103启动或停止，或改变光学读取装置1的方向。在本实施例，驱动机构104可以是(但不限于)一对马达，每个马达具有齿轮1041与滚轮103的内齿轮1031啮合。单一个马达驱动而另一个停止可使光学读取装置1旋转。控制电路板102可通过影像感测器101拍摄感应纸2上的光学辨识码，并将所拍摄的影像解码。

如图3A与3B所示，在本实施例中，较佳的，光学读取装置1还可具有电池(未图示)、扬声器(未图示)，一个或多个光源(未图示)，通用序列汇流排(USB)界面(未图示)、电源开关(未图示)、以及蓝牙通信模块(选项，未图示)。电池用以供应光学读取装置1所需的电源。用户可通过USB界面对电池进行充电或下载由制造商提供的更新韧件。电源开关用以开启或关闭电源供应。在另一实施例，光学读取装置1还可以具有电源状态指示灯或电压不足警示灯。

如图5所示，在本实施例，多个程序集3是多个纸卡3。每个纸卡3代表一个程序集(或数字)，每个纸卡3上印有对应该程序集的光学辨识码。每个程序集可以是一个或多个程序的组合，例如但不限于，起始(START)、结束 (END)、前进、后退、左转、右转、旋转、时间、亮灯、放音乐、说话、重复执行、数字、加运算、减运算、乘运算、除运算等等。

如图4所示，每个感应纸2可以绘有不同的场景，每个场景通常有许多图案。而场景可以是包罗万象，例如但不限于，街道、世界地图、植物园、动物园、果园、世界名画、著名音乐家，迷宫、中英文字词等等。通过各式各样的场景，可大幅提高用户学习的兴趣，并且学习到不同的领域的知识。例如，植物园中可绘有不同品种的植物图案，动物园中可有不同种类的动物图案等。

如图4所示，每张感应纸2可印有许多对应各图案的辨识码(未图示)。例如，感应纸2中可印有对应街道中对应[住家]、[银行]、[公园]、[红绿灯]、[河]、[桥]、[图书馆]、[学校]、[篮球场]等图案的不同辨识码。感应纸2上可分成许多个格子201，每个格子201可印有不同的辨识码。其中，一个格子201也可以表示光学读取装置1移动固定的距离，例如，移动一步的距离。在本实用新型另一实施例中，感应纸2上可不具有格子201。

根据本实用新型实施例，光学辨识码可以是传统的阵列图案，或者如申请人先前所申请的中国台湾专利(申请号106119436、申请日2017年6月12 日)中所述，光学编码包含数字、字母，以及符号的任意组合。上述台湾专利并入本文，视为本案说明书的一部分。如果光学编码是一种阵列图案，并不限于图1或图2所例示者。

如图3A至图5所示，根据本实用新型实施例，可通过设计互动游戏以提高学习兴趣。游戏的玩法有许多种，例如，家长可使用某个场景进行命题，例如，指定由起始点进行至终点，接着由孩童自行组合程序集，以达到所指定的目的地。

例如，根据图4的场景，家长可规定为起始点为「住家」，中途至「早餐店」、中继点为「图书馆」，接着到「篮球场」。孩童将纸卡(程序集)3自由排列，例如排列的顺序为：[起始]、[前进]、[2步]、[左转]、[3步]、[亮灯]、[放音乐]、[暂停]、[旋转]、[45]、[前进]、[1步]…[结束]等等。接着，孩童以光学读取装置1对排列好的纸卡3，依序进行扫描，使光学读取装置1读取纸卡3上的光学辨识码并将光学辨识码解码后储存在控制电路板102，例如，储存于控制电路板102的内存(未图示)中。接着，孩童将光学读取装置1放置在感应纸2的「住家」上，光学读取装置1读取了感应纸2 上对应「住家」的光学辨识码，即根据所储存的程序组合，在感应纸2上执行对应每个程序集的动作，亦即[前进]、[2步]、[左转]、[3步]、[亮灯]、 [放音乐]、[暂停]、[旋转]、[45]、[前进]、[1步]…[结束]。此外，当光学读取装置1根据程序组合在感应纸2上自动移动，而读取到印在感应纸2上的光学辨识码，也会根据光学辨识码执行对应的动作，例如，发出音乐或念出一段文字。

根据本实用新型实施例，即便用户从未学过程序编程，通过排列预先设定好的程序集3(纸卡)，堆叠出指令，设定或控制角色及背景的行动和变化，由游戏的过程中学习逻辑概念。此外，通过各种场景与互动游戏，可学习语文、数学、音乐、历史等各种领域的常识。

在本实用新型另一实施例中，同一张感应纸2上可以同时有多个光学读取装置1一起进行游戏。如此可应用于设计竞赛游戏。例如，代表玩家A的光学读取装置1由感应纸2的右上角出发，代表玩家B的光学读取装置1由感应纸2的左下角出发，而先抵达目的地者为赢家。或者，玩家A1和A2为一组，玩家B1和B2为一组，进行分组游戏，如此可以培养团队分工合作的精神。

在本实用新型第二实施例中，益智玩具并不具有多个纸卡3，而光学读取装置1具有无线通信模块(未图示)，较佳者为蓝牙通信模块，用户可在手机、平板电脑(PAD)，电脑或其他行动装置上下载由制造商所开发的软件或应用程序(application software，APP)，该软件或应用程序具有许有预先设定好、图案化的程序集3。每个程序集3可以是一个或多个程序的组合，例如但不限于，起始、结束、前进、后退、左转、右转、旋转、时间、亮灯、放音乐、说话、重复执行、数字、加运算、减运算、乘运算、除运算等等。用户在软件或应用程序的界面上拖曳预先设定好的程序集3，堆叠出一系列指令，编辑完成后，将完成的程序组合通过蓝牙通信模块传输至光学读取装置1。

在本实用新型另一实施例中，用户可由网络上下载公用、免费的程序集软件或应用程序。该软件或应用程序具有许有预先设定好、图案化的程序集3。用户在软件或应用程序的界面上拖曳预先设定好的程序集3，堆叠出一系列指令，编辑完成后，将完成的程序组合通过蓝牙通信模块传输至光学读取装置1。

根据本实用新型第三实施例，益智玩具包含一个或多个光学读取装置1 以及一个电子纸(electronic paper，未图示)。电子纸可取代先前的一个或多个感应纸2，并可显示多种如前所述的场景，用户可切换显示其中一个场景。类似于感应纸2，电子纸上可显示许多不同的光学辨识码，例如对应场景中各图案的光学辨识码，以供光学读取装置1辨识。在本实用新型另一实施例，电子纸具有USB界面或无线通信模块(例如蓝牙通信模块)，用户可通过USB界面或无线通信模块下载更多的场景。在某个实施例中，电子纸如同普通纸一样，依靠环境光照亮。电子纸的优点是超薄轻便、可弯曲，以及低耗电。本实施例其余的细节，可与前述各实施例相同，不再赘述。

根据本实用新型实施例的益智玩具，可启发和激励用户通过游戏去学习程序设计、数学、语文，以及各种领域的知识，同时获得创造性的思考，逻辑编程，和协同工作的体验。

本说明书所揭露的每个/全部实施例，本领域熟悉技艺人士可据此做各种修饰、变化、结合、交换、省略、替代、相等变化，只要不会互斥者，皆属于本实用新型的概念，属于本实用新型的范围。可对应或与本案所述实施例特征相关的结构或方法，及/或实用新型人或受让人任何申请中、放弃，或已核准的申请案，皆并入本文，视为本案说明书的一部分。所并入的部分，包含其对应、相关及其修饰的部分或全部，(1)可操作的及/或可建构的(2)根据熟悉本领域技艺人士修饰成可操作的及/或可建构的(3)实施/制造/使用或结合本案说明书、本案相关申请案，以及根据熟悉本领域技艺人士的常识和判断的任何部分。

除非特别说明，一些条件句或字词，例如「可以(can)」、「可能 (could)」、「也许(might)」，或「可(may)」，通常是试图表达本案实施例具有，但是也可以解释成可能不需要的特征、元件，或步骤。在其他实施例中，这些特征、元件，或步骤可能是不需要的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种益智玩具，其特征在于包含：

一个或多个光学读取装置，每个光学读取装置包含影像感测器、控制电路板、多个滚轮，以及驱动机构，该影像感测器连接该控制电路板，该驱动机构连接该控制电路板，该多个滚轮连接该驱动机构并受该驱动机构所驱动；

多个纸卡，每个纸卡印有对应程序集的光学辨识码，该多个纸卡用以供用户排列成指令组合；以及

一个或多个感应纸，该影像感测器用以拍摄该指令组合中各指令的光学辨识码，该控制电路板的处理器用以进行解码，该光学读取装置的该控制电路板用以控制该驱动机构与多个滚轮在该一个或多个感应纸上移动及/或执行对应该指令组合中各指令的动作。

2.根据权利要求1所述的益智玩具，其特征在于：其中每个该感应纸印有多个图案，以及对应每个图案的光学辨识码，该移动的光学读取装置用以读取该感应纸上一个或多个光学辨识码并执行对应该一个或多个光学辨识码的动作。

3.根据权利要求1所述的益智玩具，其特征在于：其中每个光学读取装置还包含通用序列汇流排(USB)界面以及电池，用户通过该通用序列汇流排界面对该电池进行充电或下载由制造商提供的韧件。

4.根据权利要求1所述的益智玩具，其特征在于：其中每个光学读取装置还包含一个或多个光源，该一个或多个光源用以根据执行指令而发光。

5.根据权利要求1所述的益智玩具，其特征在于：其中每个光学读取装置还包含扬声器，用以根据执行的指令读出对应的语音内容。

6.一种益智玩具，其特征在于包含：

一个或多个光学读取装置，每个光学读取装置包含影像感测器、处理器、控制电路板、多个滚轮、驱动机构，以及无线通信模块，该影像感测器连接该控制电路板，该驱动机构连接该控制电路板，该多个滚轮连接该驱动机构并受该驱动机构所驱动；以及

一个或多个感应纸，每个该感应纸印有多个图案，以及对应每个图案的光学辨识码；

其中该无线通信模块用以接收用户在软件或应用程序的界面上拖曳预先设定好的程序集而堆叠成的指令组合，该一个或多个光学读取装置的该控制电路板用以控制该驱动机构与多个滚轮在该一个或多个感应纸上移动及/或执行对应该指令组合中各程序集的动作。

7.根据权利要求6所述的益智玩具，其特征在于：其中该无线通信模块是蓝牙通信模块。

8.一种益智玩具，其特征在于包含：

一个或多个光学读取装置，每个光学读取装置包含影像感测器、处理器、控制电路板、多个滚轮、驱动机构，以及无线通信模块，该影像感测器连接该控制电路板，该驱动机构连接该控制电路板，该多个滚轮连接该驱动机构并受该驱动机构所驱动；以及

电子纸，用以显示不同的场景，每个场景具有多个图案；

其中该无线通信模块用以接收用户在软件或应用程序的界面上拖曳预先设定好的程序集而堆叠成的指令组合，该一个或多个光学读取装置的该控制电路板用以控制该驱动机构与多个滚轮在该电子纸上移动及/或执行对应该指令组合中各程序集的动作。

9.根据权利要求8所述的益智玩具，其特征在于：其中该电子纸还显示对应每个图案的光学辨识码，该移动的光学读取装置用以读取该电子纸上一个或多个光学辨识码并执行对应该一个或多个光学辨识码的动作。

10.根据权利要求8所述的益智玩具，其特征在于：其中该无线通信模块是蓝牙通信模块。