DE102021200779A1

DE102021200779A1 - Digital toy for imparting knowledge about objects in the environment

Info

Publication number: DE102021200779A1
Application number: DE102021200779.1A
Authority: DE
Inventors: Tom Denecke
Original assignee: Interfeld Ug Haftungsbeschraenkt
Current assignee: INTERFELD UG (HAFTUNGSBESCHRAENKT), DE
Priority date: 2021-01-28
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2022-07-28

Abstract

Ein digitales Spielzeug zur Wissensvermittlung über Objekte der Umwelt umfasst eine Bilderfassungseinheit zur elektronischen Erfassung eines Bildes, eine Anzeigeeinheit zur elektronischen Anzeige eines mittels der Bilderfassungseinheit erfassten Bildes, eine Datenverarbeitungseinheit, wobei die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, ein mittels der Bilderfassungseinheit erfasstes Bild auf der Anzeigeeinheit anzuzeigen sowie ein Gehäuse, wobei das Gehäuse einen Griff und einen an dem Griff angeordneten flächig erstreckten Betrachtungsbereich zum Betrachten von Objekten aufweist und die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, eine Bilderkennung eines mittels der Bilderfassungseinheit erfassten und an die Datenverarbeitungseinheit übermittelten Bildes durchzuführen. Die Erfindungumfasst ferner ein computerimplementiertes Verfahren zur Ausführung auf dem digitalen Spielzeug.

A digital toy for imparting knowledge about objects in the environment comprises an image capture unit for electronically capturing an image, a display unit for electronically displaying an image captured by the image capture unit, a data processing unit, the data processing unit being configured to display an image captured by the image capture unit on the display unit and a housing, wherein the housing has a handle and a flat, extended viewing area arranged on the handle for viewing objects, and the data processing unit is configured to carry out image recognition of an image captured by the image capturing unit and transmitted to the data processing unit. The invention also includes a computer-implemented method for execution on the digital toy.

Description

Die Erfindung betrifft ein digitales Spielzeug zur Wissensvermittlung über Objekte der Umwelt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein computerimplementiertes Verfahren zur Ausführung auf einem digitalen Spielzeug.The invention relates to a digital toy for imparting knowledge about objects in the environment according to the preamble of claim 1 and a computer-implemented method for execution on a digital toy.

Ein derartiges digitales Spielzeug zur Wissensvermittlung über Objekte der Umwelt umfasst eine Einleseeinheit und eine Ausgabeeinheit, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Bei digitalem Spielzeug gemäß dem Stand der Technik ist dabei die Einleseeinheit konfiguriert, mit entsprechendem Zubehör zu wechselwirken und in Abhängigkeit von der Wechselwirkung eine Ausgabe zu erzeugen. Entsprechendes Zubehör sind beispielsweise mit Chips oder Codes ausgestattete Printmaterialien, insbesondere Bücher, wobei durch Auslesen des Chips oder Codes mittels der Einleseeinheit eine Ausgabe mittels der Ausgabeeinheit erfolgt. Nachteilig hierbei ist, dass das digitale Spielzeug nur mit speziell präpariertem Zubehör erfolgen kann und eine direkte Wissensvermittlung über Objekte der Umwelt nicht möglich ist.Such a digital toy for imparting knowledge about objects in the environment includes a reading unit and an output unit, which are arranged in a common housing. In the case of digital toys according to the prior art, the reading unit is configured to interact with corresponding accessories and to generate an output as a function of the interaction. Corresponding accessories are, for example, printed materials equipped with chips or codes, in particular books, whereby the chip or code is read out by the reading unit, which results in an output using the output unit. The disadvantage here is that the digital toy can only be made with specially prepared accessories and direct knowledge transfer about objects in the environment is not possible.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein robustes, widerstandsfähiges digitales Spielzeug zur Verfügung zu stellen, dass eine Wissensvermittlung über Objekte der Umwelt erlaubt, ohne dass hierzu präpariertes Zubehör erforderlich ist.The object of the present invention is to provide a robust, durable digital toy that allows knowledge to be conveyed about objects in the environment without the need for specially prepared accessories.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist das digitale Spielzeug mit einer Bilderfassungseinheit zur elektronischen Erfassung eines Bildes, mit einer Anzeigeeinheit zur elektronischen Anzeige eines mittels der Bilderfassungseinheit erfassten Bildes, mit einer Datenverarbeitungseinheit, wobei die Anzeigeeinheit und die Bilderfassungseinheit beispielsweise mit der Datenverarbeitungseinheit kommunikativ verbunden sind und die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert ist, ein mittels der Bilderfassungseinheit erfasstes Bild auf der Anzeigeeinheit anzuzeigen und eine Bilderkennung eines mittels der Bilderfassungseinheit erfassten und an die Datenverarbeitungseinheit übermittelten Bilds durchzuführen, und einem Gehäuse ausgebildet, wobei das Gehäuse einen Griff und einen an dem Griff angeordneten flächig erstreckten Betrachtungsbereich zum Betrachten von Objekten aufweist.This object is solved by an object with the features of claim 1. Accordingly, the digital toy is equipped with an image capture unit for electronically capturing an image, with a display unit for electronically displaying an image captured by means of the image capture unit, with a data processing unit, the display unit and the image capture unit being communicatively connected to the data processing unit, for example, and the data processing unit being configured to display an image captured by means of the image capture unit on the display unit and to carry out image recognition of an image captured by means of the image capture unit and transmitted to the data processing unit, and a housing, wherein the housing has a handle and a flat viewing area arranged on the handle for viewing objects .

Die Bilderfassungseinheit erlaubt eine Wissensvermittlung zu Gegenständen der physischen Umwelt, ohne dass hierfür spezielles Zubehör, beispielsweise mit Chips oder Codes ausgestattete Printmaterialien, erforderlich wäre. Die Anordnung von Bilderfassungseinheit und Anzeigeeinheit in einem Gehäuse mit, insbesondere stabförmigem, Griff und flächig erstrecktem, Betrachtungsbereich ermöglicht eine sichere und bequeme Handhabung, insbesondere durch Kinder. Der Griff kann durch Kinder sicher und bequem geführt werden. In einer Ausgestaltung ist der Durchmesser des Griffs auf die Größe einer Kinderhand abgestimmt. Gleichzeitig stellt der flächig erstreckte Betrachtungsbereich eine vergleichsweise große Fläche zur Verfügung, auf oder durch die Objekte betrachtet werden können.The image capturing unit allows knowledge to be conveyed about objects in the physical environment without the need for special accessories, such as printed materials equipped with chips or codes. The arrangement of the image acquisition unit and the display unit in a housing with, in particular, a rod-shaped handle and a flat viewing area enables safe and convenient handling, in particular by children. The handle can be used safely and comfortably by children. In one embodiment, the diameter of the handle is matched to the size of a child's hand. At the same time, the two-dimensional viewing area provides a comparatively large area on or through which objects can be viewed.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet flächig erstreckt eine drei-dimensionale Form, deren Ausdehnung in der Höhe geringer als ihre Ausdehnung in der Breite und ihre Ausdehnung in der Länge ist. Der Betrachtungsbereich hat beispielsweise die Form eines Zylinders, insbesondere mit einer kreisförmigen oder ellipsenförmigen Grundfläche. Denkbar ist aber auch, dass der Betrachtungsbereich die Form eines Zylinders mit einer rechteckigen Grundfläche oder mit einer sternförmigen Grundfläche oder mit einer anderen, beispielsweise unsymmetrischen, Grundfläche aufweist.For the purposes of the present invention, flatly extends a three-dimensional shape whose extent in height is less than its extent in width and its extent in length. The viewing area has, for example, the shape of a cylinder, in particular with a circular or elliptical base area. However, it is also conceivable that the viewing area has the shape of a cylinder with a rectangular base area or with a star-shaped base area or with another, for example asymmetrical, base area.

In einer Ausgestaltung ist das Gehäuse lupenförmig ausgeführt. Der Betrachtungsbereich ist beispielsweise scheibenförmig, d.h. er hat im Wesentlichen die Form eines Zylinders, wobei die Höhe des Zylinders viel kleiner ist als die Ausdehnung seiner Grundfläche. Die Grundfläche des Zylinders ist beispielsweise ein Kreis oder eine Ellipse. Der Griff ist insbesondere stabförmig ausgeführt. Beispielsweise ist der stabförmige Griff an einem ersten Ende mit dem Betrachtungsbereich verbunden. Denkbar ist aber auch, den Griff ringförmig, v-förmig oder in Form eines Dreieckes auszuführen.In one embodiment, the housing is designed in the shape of a magnifying glass. For example, the viewing area is disc-shaped, i.e., it is essentially in the shape of a cylinder, the height of the cylinder being much smaller than the extent of its base. The base of the cylinder is, for example, a circle or an ellipse. The handle is designed in particular in the form of a rod. For example, the rod-shaped handle is connected to the viewing area at a first end. However, it is also conceivable for the handle to be ring-shaped, v-shaped or in the form of a triangle.

Die Anzeigeeinheit, die Bilderfassungseinheit und die Datenverarbeitungseinheit sind beispielsweise in dem Gehäuse angeordnet.The display unit, the image acquisition unit and the data processing unit are arranged in the housing, for example.

Die Bilderfassungseinheit ist beispielsweise eine Digitalkamera, insbesondere zur Aufnahme von sichtbarem Licht. Die Bilderfassungseinheit ist geeignet, Wellenlängen im Bereich von 380 bis 780 nm aufzunehmen. Bevorzugt weist die Bilderfassungseinheit einen Infrarotfilter auf.The image capture unit is a digital camera, for example, in particular for capturing visible light. The image acquisition unit is suitable for recording wavelengths in the range from 380 to 780 nm. The image acquisition unit preferably has an infrared filter.

Die Anzeigeeinheit ist beispielsweise als Display ausgeführt. Das Display ist beispielsweise ein Touchscreen, der eine Ansteuerung einer mit dem Display verbundenen Datenverarbeitungseinheit über eine Berührung des Displays erlaubt. Es ist aber auch denkbar, dass das Display nicht berührungsempfindlich ist. Das Display kann in verschiedenen Formen ausgeführt sein, beispielsweise rechteckig oder rund.The display unit is designed as a display, for example. The display is a touchscreen, for example, which allows a data processing unit connected to the display to be controlled by touching the display. But it is also conceivable that the display is not touch-sensitive. The display can be designed in different shapes, for example rectangular or round.

Die Datenverarbeitungseinheit umfasst beispielsweise einen Prozessor (CPU, central processing unit) und/oder einen Grafikprozessor (GPU, graphical processing unit) und/oder einen Neuroprozessor (NPU, neural processing unit) sowie einen Speicher. Der Prozessor ist mit dem Speicher kommunikativ verbunden. Insbesondere sind Prozessor und Speicher derart verbunden, dass der Prozessor auf dem Speicher gespeicherte Software ausführen kann. Der Speicher ist beispielsweise nicht-flüchtig. Der Speicher weist insbesondere einen Festwertspeicher (ROM, read-only memory), beispielsweise einen elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EEPROM, electrically erasable programmable read-only memory), insbesondere einen Flash-EEPROM auf. Der Speicher weist alternativ oder zusätzlich einen Direktzugriffsspeicher (RAM, random access memory) auf. In einer Ausgestaltung weist die Datenverarbeitungseinheit einen Zeitgeber auf. Die Datenverarbeitungseinheit weist beispielsweise einen Microcontroller mit CPU, Speicher, Zeitgeber und gegebenenfalls weiteren Peripheriekomponenten auf.The data processing unit includes, for example, a processor (CPU, central processing unit) and/or a graphics processor (GPU, gra phical processing unit) and/or a neuroprocessor (NPU, neural processing unit) and a memory. The processor is communicatively connected to the memory. In particular, the processor and memory are coupled such that the processor can execute software stored on the memory. For example, the memory is non-volatile. The memory has in particular a read-only memory (ROM), for example an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), in particular a flash EEPROM. Alternatively or additionally, the memory has a random access memory (RAM). In one embodiment, the data processing unit has a timer. The data processing unit has, for example, a microcontroller with a CPU, memory, timer and possibly other peripheral components.

Die Bilderkennung ermöglicht eine Erkennung von mindestens einem Objekt, das auf dem durch die Bilderfassungseinheit dargestellten Bild dargestellt ist. Bilderkennung umfasst beispielsweise Objekterkennung, Formerkennung, Texterkennung (OCR, optical character recognition), Gesichtserkennung und/oder die Erkennung von menschen- und maschinenlesbaren Codes, wie Zahlencodes, Barcodes und QR-Codes. Insbesondere weist die Datenverarbeitungseinheit, insbesondere der Speicher der Datenverarbeitungseinheit, mindestens ein Softwaremodul, im folgenden bezeichnet als Modul, zur Bilderkennung auf. Ein Modul zur Bilderkennung ist beispielsweise ein Objekterkennungsmodul, ein Formerkennungsmodul, ein Texterkennungsmodul, ein Gesichtserkennungsmodul und ein Codeerkennungsmodul. Die Datenverarbeitungseinheit ist konfiguriert, das mindestens eine Modul zur Bilderkennung, insbesondere aus dem Speicher, zu laden und, insbesondere auf dem Prozessor, auszuführen. Ist eine NPU vorhanden, wird ein neuronales Netz auf der NPU ausgeführt. Auf dem Speicher der Datenverarbeitungseinheit wird beispielsweise mindestens ein Modul zur Bilderkennung gespeichert, das von einer Anwendungssoftware zur Implementierung der Anwendungsfunktionalität genutzt werden kann. Die Anwendungssoftware kann ein oder mehrere Module zur Bilderkennung nutzen, die wiederum Algorithmen zur Bilderkennung, beispielsweise neuronale Netze zur Objekterkennung, implementieren. Die Datenverarbeitungseinheit ist konfiguriert, die Anwendungssoftware auszuführen.The image recognition makes it possible to recognize at least one object that is represented on the image represented by the image acquisition unit. Image recognition includes, for example, object recognition, shape recognition, text recognition (OCR, optical character recognition), face recognition and/or the recognition of human and machine-readable codes such as numeric codes, barcodes and QR codes. In particular, the data processing unit, in particular the memory of the data processing unit, has at least one software module, referred to below as a module, for image recognition. A module for image recognition is, for example, an object recognition module, a shape recognition module, a text recognition module, a face recognition module and a code recognition module. The data processing unit is configured to load the at least one module for image recognition, in particular from the memory, and to execute it, in particular on the processor. If an NPU is present, a neural network runs on the NPU. At least one module for image recognition, for example, which can be used by application software to implement the application functionality, is stored in the memory of the data processing unit. The application software can use one or more modules for image recognition, which in turn implement algorithms for image recognition, for example neural networks for object recognition. The data processing unit is configured to run the application software.

Die Datenverarbeitungseinheit ist konfiguriert, bei Ausführung des mindestens einen Bilderkennungsmoduls die Erfassung eines Bildes durch die Bilderfassungseinheit zu veranlassen. Die Datenverarbeitungseinheit ist beispielsweise konfiguriert, das mittels der Bilderfassungseinheit erfasste Bild von der Bilderfassungseinheit an die Datenverarbeitungseinheit zu übermitteln. Die Datenverarbeitungseinheit ist weiter konfiguriert, im Rahmen der Ausführung des mindestens einen Moduls zu Bilderkennung eine Verarbeitung des erfassten Bildes, insbesondere mittels eines neuronalen Netzes und/oder eines anderen Algorithmus zum maschinellen Lernen auszuführen. Es ist aber auch denkbar, dass die Bilderkennung mit einem anderen Algorithmus zum maschinellen Sehen (computer vision) ausgeführt wird. Beispielsweise weist das mindestens eine Bilderkennungsmodul ein neuronales Netz und/oder einen anderen Algorithmus zum maschinellen Sehen auf.The data processing unit is configured to cause an image to be captured by the image capture unit when the at least one image recognition module is executed. The data processing unit is configured, for example, to transmit the image captured by the image capturing unit from the image capturing unit to the data processing unit. The data processing unit is further configured, as part of the execution of the at least one module for image recognition, to process the captured image, in particular by means of a neural network and/or another algorithm for machine learning. However, it is also conceivable that the image recognition is carried out with a different algorithm for machine vision (computer vision). For example, the at least one image recognition module has a neural network and/or another machine vision algorithm.

Mittels der Bilderkennung ist es möglich, den Gehalt des erfassten Bildes auszuwerten und über die Anzeigeeinheit oder über eine andere Ausgabe auszugeben. Dies ermöglicht eine direkte Interaktion und Wissensvermittlung über Objekte der Umwelt. Objekte der Umwelt können erkannt werden, ohne präpariert zu sein.Using image recognition, it is possible to evaluate the content of the captured image and to output it via the display unit or via another output. This enables direct interaction and knowledge transfer about objects in the environment. Objects in the environment can be recognized without being prepared.

In einer Ausgestaltung ist die Datenverarbeitungseinheit konfiguriert, insbesondere mittels des Zeitgebers, eine Timer-Funktion wahrzunehmen, d.h. bei Ausführung des mindestens einen Bilderkennungsmoduls die zeitliche Dauer einzelner Interaktionsschritte der Nutzerin bzw. des Nutzers mit dem digitalen Spielzeug zu messen.In one embodiment, the data processing unit is configured, in particular by means of the timer, to perform a timer function, i.e. to measure the duration of individual interaction steps of the user with the digital toy when the at least one image recognition module is executed.

In einer Ausgestaltung ist die Bilderfassungseinheit auf einer ersten Seite des Gehäuses angeordnet und die Anzeigeeinheit auf der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Gehäuses angeordnet. Insbesondere sind Bilderfassungseinheit und Anzeigeeinheit auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet. Die Seiten des Gehäuses sind durch die Ebene des flächig erstreckten, insbesondere scheibenförmigen, Betrachtungsbereichs definiert, nämlich als die beiden Seiten des Gehäuses, die parallel zur Grundfläche des Zylinders liegen. Die Bilderfassungseinheit und die Anzeigeeinheit sind beispielsweise derart angeordnet, dass der Bilderfassungsbereich der Bilderfassungeinheit den durch den Betrachtungsbereich verdeckten oder überdeckten Bereich umfasst. Insbesondere wird somit ermögicht, den Betrachtungsbereich auf ein Objekt zu richten, das Objekt mittels der Bilderfassungseinheit zu erfassen und während und/oder nach dem Erfassungsvorgang das Objekt über die Anzeigeeinheit zu betrachten.In one configuration, the image acquisition unit is arranged on a first side of the housing and the display unit is arranged on the side of the housing opposite the first side. In particular, the image acquisition unit and the display unit are arranged on two opposite sides of the housing. The sides of the housing are defined by the plane of the two-dimensionally extended, in particular disc-shaped, observation area, namely as the two sides of the housing that lie parallel to the base of the cylinder. The image capturing unit and the display unit are arranged, for example, in such a way that the image capturing area of the image capturing unit includes the area covered or concealed by the viewing area. In particular, it is thus possible to direct the viewing area onto an object, to capture the object using the image capturing unit and to view the object using the display unit during and/or after the capturing process.

In einer Ausgestaltung ist die Anzeigeeinheit im Betrachungsbereich angeordnet. Es wird somit der Eindruck nachgebildet, ein der Bilderfassungseinheit zugewandtes Objekt durch den Betrachtungsbereich zu betrachten. Die Anzeigeneinheit ist beispielsweise viereckig und bevorzugt mittig im Betrachtungsbereich, insbesondere parallel zur Grundfläche, angeordnet. Alternativ ist die Anzeigeneinheit rund und bevorzugt mittig im Betrachtungsbereich, insbesondere parallel zur Grundfläche, angeordnet. In einer Ausgestaltung weist der flächig erstreckte, insbesondere scheibenförmige, Betrachtungsbereich Kunststoff auf, insbesondere ist der Betrachtungsbereich aus Kunststoff gefertigt. Der Kunststoff ist beispielsweise intransparent ausgeführt. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Anzeigeeinheit in einem Teil des Betrachtungsbereichs, beispielsweise in einer Hälfte des Betrachtungsbereichs, angeordnet. Beispielsweise ist die Hälfte des Betrachtungsbereichs, in der die Anzeigeeinheit angeordnet ist, intransparent ausgeführt.In one configuration, the display unit is arranged in the viewing area. The impression is thus simulated of looking at an object facing the image acquisition unit through the viewing area. The display unit is square, for example, and preferably in the middle of the viewing area, in particular parallel to the base, arranged. Alternatively, the display unit is round and preferably arranged centrally in the viewing area, in particular parallel to the base area. In one embodiment, the viewing area, which extends over a surface area and is in particular disc-shaped, has plastic; in particular, the viewing area is made of plastic. The plastic is, for example, non-transparent. In a further refinement, the display unit is arranged in part of the viewing area, for example in one half of the viewing area. For example, half of the viewing area in which the display unit is arranged is non-transparent.

In einer alternativen Ausgestaltung ist die Anzeigeeinheit im Griff angeordnet. Insbesondere ist die Anzeigeeinheit viereckig und im Bereich des ersten Endes des Griffs angeordnet. Der Betrachtungsbereich wird somit nicht von der Anzeigeeinheit verdeckt.In an alternative embodiment, the display unit is arranged in the handle. In particular, the display unit is square and arranged in the area of the first end of the handle. The viewing area is thus not covered by the display unit.

In einer Ausgestaltung weist der Betrachtungsbereich einen Rahmen und einen durchsichtigen Innenbereich auf. Dies ermöglicht ein Betrachten von Objekten durch den Betrachtungsbereich. Um ein Verdecken des Objekts durch die Anzeigeeinheit zu vermeiden, ist diese beispielsweise im Griff angeordnet. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Anzeigeeinheit ein durchsichtiges Display, das im durchsichtigen Innenbereich angeordnet ist. Die Anzeige der Anzeigeeinheit überlagert somit das durch den Betrachtungsbereich betrachtete Objekt. Dies ermöglicht beispielsweise eine Überlagerung von mittels Bilderkennung erkannten Objekten mit weiteren Informationen und virtuellen Objekten (augmented reality). Es ist aber auch denkbar, dass die Anzeigeeinheit ein nicht-durchsichtiges Display ist und im durchsichtigen Innenbereich angeordnet ist. Beispielsweise ist der Rahmen ringförmig ausgestaltet. Der durchsichtige Innenbereich ist dann kreisförmig. In einer alternativen Ausgestaltung überdeckt der Rahmen einen ersten Teilbereich des Betrachtungsbereichs und der durchsichtige Innenbereich einen zweiten Teilbereich des Betrachtungsbereichs. Beispielsweise ist der Rahmen kreisförmig und weist einen halbkreisförmigen Ausschnitt auf. In diesem Ausschnitt ist der durchsichte Innenbereich angeordnet. Die Anzeigeeinheit und die Bilderfassungeinheit sind beispielsweise im Rahmen angeordnet.In one embodiment, the viewing area has a frame and a transparent interior. This allows objects to be viewed through the viewing area. In order to prevent the object from being covered by the display unit, this is arranged in the handle, for example. In an alternative embodiment, the display unit is a transparent display that is arranged in the transparent inner area. The display of the display unit is thus superimposed on the object viewed through the viewing area. This enables, for example, objects recognized by image recognition to be overlaid with further information and virtual objects (augmented reality). However, it is also conceivable that the display unit is a non-transparent display and is arranged in the transparent inner area. For example, the frame is ring-shaped. The transparent inner area is then circular. In an alternative embodiment, the frame covers a first partial area of the viewing area and the transparent inner area covers a second partial area of the viewing area. For example, the frame is circular and has a semi-circular cutout. The transparent inner area is arranged in this section. The display unit and the image capturing unit are arranged in the frame, for example.

In einer Ausgestaltung weist der durchsichtige Innenbereich mindestens eine Linse, insbesondere eine Vergrößerungslinse, auf. Diese ermöglicht das genaue Betrachten, insbesondere von kleinen Objekten wie Blüten, Insekten und Steinen, durch den Betrachtungsbereich.In one embodiment, the transparent inner area has at least one lens, in particular a magnifying lens. This enables close viewing, particularly of small objects such as flowers, insects and rocks, through the viewing area.

In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse mindestens eine Schnittstelle zur Herstellung einer Verbindung mit einem externen Netzwerk auf. Die Schnittstelle ist beispielsweise eine Schnittstelle zur Herstellung einer Verbindung mit dem Internet und/oder mit dem Mobilfunknetz. Beispielsweise weist die Schnittstelle einen Ethernet-Anschluss und/oder eine WLAN-Karte und/oder einen USB-Anschluss auf. Die Datenverarbeitungseinheit ist beispielsweise konfiguriert, zur Durchführung der Bilderkennung eine Verbindung mit einem externen Netzwerk, insbesondere mit dem Internet und/oder dem Mobilfunknetz, herzustellen und ein oder mehrere Schritte der Bilderkennung auf einer Recheneinheit des externen Netzwerks auszuführen bzw. ausführen zu lassen. Beispielsweise werden ein oder mehrere Schritte der Bilderkennung von einem externen Rechner eines externen Netzwerkes, beispielsweise des Internets, ausgeführt (cloud computing).In one configuration, the housing has at least one interface for establishing a connection to an external network. The interface is, for example, an interface for establishing a connection to the Internet and/or to the cellular network. For example, the interface has an Ethernet connection and/or a WLAN card and/or a USB connection. The data processing unit is configured, for example, to establish a connection to an external network, in particular to the Internet and/or the mobile network, in order to carry out the image recognition and to carry out or have carried out one or more steps of the image recognition on a computing unit of the external network. For example, one or more image recognition steps are carried out by an external computer in an external network, for example the Internet (cloud computing).

In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse eine Eingabeeinheit zur Erzeugung einer Eingabe der Datenverarbeitungseinheit auf. Hierdurch wird eine Ansteuerung der Datenverarbeitungseinheit ermöglicht. Insbesondere ist die Datenverarbeitungseinheit mit der Eingabeeinheit verbunden und konfiguriert, eine Eingabe von der Eingabeeinheit zu empfangen und zu verarbeiten. Die Eingabeeinheit umfasst beispielsweise Schalter, eine Tastatur, Knöpfe und/oder einen Joystick. Die Eingabeeinheit kann auch ein Mikrofon umfassen. Dies ermöglicht eine Ansteuerung der Datenverarbeitungseinheit mittels Sprachsteuerung.In one configuration, the housing has an input unit for generating an input for the data processing unit. This enables the data processing unit to be controlled. In particular, the data processing unit is connected to the input unit and configured to receive and process an input from the input unit. The input unit includes, for example, switches, a keyboard, buttons and/or a joystick. The input unit can also include a microphone. This enables the data processing unit to be controlled by means of voice control.

In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse eine Audioausgabeeinheit auf. Die Audioausgabeeinheit umfasst beispielsweise eine Kopfhörerbuchse, insbesondere für einen Klinkenstecker, und/oder eine Bluetooth-Schnittstelle und/oder einen Lautsprecher. Die Datenverarbeitungseinheit ist mit der Audioausgabeeinheit verbunden und konfiguriert, eine Ausgabe über die Audioausgabeeinheit zu veranlassen. Die Audioausgabeeinheit stellt neben der Anzeigeeinheit einen zusätzlichen Ausgabekanal zur Verfügung. Dies ermöglicht eine Benutzung des digitalen Spielzeugs auch durch Menschen, die nicht lesen können, insbesondere kleine Kinder.In one configuration, the housing has an audio output unit. The audio output unit includes, for example, a headphone socket, in particular for a jack plug, and/or a Bluetooth interface and/or a loudspeaker. The data processing unit is connected to the audio output unit and configured to cause an output via the audio output unit. The audio output unit provides an additional output channel in addition to the display unit. This allows the digital toy to be used by people who cannot read, especially small children.

In einer Ausgestaltung weist das Gehäuse eine Stromversorgungseinheit auf. Die Stromversorgungseinheit versorgt insbesondere die Datenverarbeitungseinheit, die Bilderfassungseinheit und die Anzeigeeinheit mit Strom. Die Stromversorgungseinheit weist beispielsweise ein Batteriefach und eine Batterie oder einen wiederaufladbaren und austauschbaren Akkumulator auf. Alternativ weist die Stromversorgungseinheit einen eingebauten, wiederaufladbaren Akkumulator auf. Das Gehäuse weist insbesondere einen Ladeanschluss zum Anschluss eines Ladegeräts, beispielsweise einen USB-Anschluss, auf. In einer Ausgestaltung dient der USB-Anschluss außerdem der Datenübertragung, beispielsweise von und zu einer externen Recheneinheit. Die Stromversorgungseinheit ist beispielsweise im Griff angeordnet.In one configuration, the housing has a power supply unit. In particular, the power supply unit supplies the data processing unit, the image acquisition unit and the display unit with power. The power supply unit has, for example, a battery compartment and a battery or a rechargeable and replaceable accumulator. Alternatively, the power supply unit has a built-in rechargeable battery. In particular, the housing has a charging connection for connecting a charging device, for example a USB connection. In one embodiment serves the USB port is also used for data transmission, for example to and from an external computing unit. The power supply unit is arranged in the handle, for example.

In einer Ausgestaltung weist das digitale Spielzeug einen Standfuß auf, wobei ein zweites Ende des stabförmigen Griffs im Standfuß anordbar ist. Mittels des Standfußes ist das Gehäuse des digitalen Spielzeugs stehend lagerbar. Der Standfuß weist bevorzugt Kunststoff auf. In einer Ausgestaltung sind Standfuß und Gehäuse fest miteinander verbunden. In einer alternativen Ausgestaltung kann das Gehäuse in den Standfuß eingeführt und diesem auch wieder entnommen werden.In one embodiment, the digital toy has a base, it being possible for a second end of the rod-shaped handle to be arranged in the base. The housing of the digital toy can be stored upright using the stand. The base preferably has plastic. In one embodiment, the base and the housing are firmly connected to one another. In an alternative embodiment, the housing can be inserted into the base and removed from it again.

In einer Ausgestaltung weist der Standfuß ein Ladegerät, insbesondere zur Aufladung der Stromversorgungseinrichtung, auf.In one embodiment, the base has a charger, in particular for charging the power supply device.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein computerimplementiertes Verfahren zur Ausführung auf einem digitalen Spielzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12 gemäß Anspruch 13. Hierdurch wird ein robustes und widerstandsfähiges digitales Spielzeug zur Verfügung gestellt, dass eine Wissensvermittlung über Objekte der Umwelt ermöglicht. Insbesondere setzt auch das erfindungsgemäße computerimplementierte Verfahren die Vorteile des digitalen Spielzeugs um.A further object of the present invention is a computer-implemented method for execution on a digital toy according to one of claims 1 to 12 according to claim 13. This provides a robust and resilient digital toy that enables knowledge transfer about objects in the environment. In particular, the computer-implemented method according to the invention also implements the advantages of the digital toy.

Gemäß eines solchen Verfahrens wird in einem Bereitstellungsschritt eine Auswahl bereit gestellt, wobei die Auswahl mindestens ein erstes und ein zweites Bilderkennungsmodul umfasst, wobei das erste und zweite Bilderkennungsmodul ein Objekterkennungsmodul, ein Formerkennungsmodul, ein Texterkennungsmodul, ein Gesichtserkennungsmodul oder ein Codeerkennungsmodul ist, wobei in einem Auswahlschritt mindestens ein Modul der Auswahl ausgewählt wird und in einem Ausführungsschritt das ausgewählte Modul ausgeführt wird, wobei in dem Ausführungsschritt ein mittels der Bilderfassungseinheit erfasstes Bild an die Datenverarbeitungseinheit übermittelt wird und entsprechend dem ausgewählten Modul eine Bilderkennung des mittels der Bilderfassungseinheit erfassten Bildes durchgeführt wird. Das Bereitstellen einer Reihe von Bilderkennungsmodulen zur Auswahl ermöglicht die Auswahl eines spezifischen Bilderkennungsmoduls, insbesondere in Abhängigkeit von dem zu erkennenden Objekt. Somit wird ein flexibleres, modulares und effizienteres Verfahren zur Bilderkennung zur Verfügung gestellt. Die Bilderkennung wird ganz oder teilweise auf der Datenverarbeitungseinheit durchgefürt. Alternativ oder zusätzlich wird die Bilderkennung ganz oder teilweise auf einer externen Recheneinheit, beispielsweise eines externen Natzwerkes wie dem Internet, durchgeführt.According to such a method, a selection is provided in a provision step, the selection comprising at least a first and a second image recognition module, the first and second image recognition module being an object recognition module, a shape recognition module, a text recognition module, a face recognition module or a code recognition module, wherein in a Selection step at least one module of the selection is selected and in an execution step the selected module is executed, wherein in the execution step an image captured by means of the image capturing unit is transmitted to the data processing unit and according to the selected module an image recognition of the image captured by means of the image capturing unit is carried out. Providing a number of image recognition modules to choose from allows a specific image recognition module to be selected, in particular depending on the object to be recognized. A more flexible, modular and efficient method for image recognition is thus made available. The image recognition is carried out in whole or in part on the data processing unit. Alternatively or additionally, the image recognition is carried out entirely or partially on an external computing unit, for example an external network such as the Internet.

Das mindestens eine erste und eine zweite Bilderkennungsmodul werden beispielsweise vom Speicher der Datenverarbeitungseinheit zur Verfügung gestellt. In einer Ausgestaltung werden ein Objekterkennungsmodul, ein Formerkennungsmodul, ein Gesichtserkennungsmodul ein Texterkennungsmodul und ein Codeerkennungsmodul zur Verfügung gestellt.The at least one first and one second image recognition module are made available, for example, by the memory of the data processing unit. In one embodiment, an object recognition module, a shape recognition module, a face recognition module, a text recognition module and a code recognition module are provided.

Die Module werden bevorzugt durch eine Anwendungssoftware ausgewählt, die die Module zur Bilderkennung nutzt.The modules are preferably selected by application software that uses the modules for image recognition.

Das Objekterkennungsmodul stellt ein computerimplementiertes Verfahren zur Erkennung eines auf einem erfassten Bild dargestellten Objekts zur Verfügung. Das Formerkennungsmodul stellt ein computerimplementiertes Verfahren zur Erkennung der Form eines auf einem erfassten Bild dargestellten Objekts zur Verfügung, wobei eine Zuordnung des Objekts zu einer geometrischen Form erfolgt. Das Texterkennungsmodul stellt ein computerimplementiertes Verfahren zur Erkennung von auf dem erfassten Bild dargestellten Textzeichen, d.h. Buchstaben und/oder Ziffern, zur Verfügung. Das Gesichtserkennungsmodul stellt eine computerimplementiertes Verfahren zur Erkennung von auf dem Bild dargestellten Gesichtern zur Verfügung.The object detection module provides a computer-implemented method for detecting an object represented in a captured image. The shape recognition module provides a computer-implemented method for recognizing the shape of an object represented in a captured image, with the object being associated with a geometric shape. The text recognition module provides a computer-implemented method for recognizing text characters, i.e. letters and/or numbers, represented on the captured image. The face recognition module provides a computer-implemented method for recognizing faces represented in the image.

In einer Ausgestaltung umfasst die Ausführung des Objekterkennungsmoduls im Ausführungsschritt folgende Schritte: die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit; Erkennung eines auf dem erfassten Bild dargestellten Objekts; Ausgabe des Namens des Objekts; Abfrage, ob Zusatzinformationen gewünscht sind und Aufnehmen einer Antwort auf die Abfrage, wobei bei positiver Antwort eine Zusatzinformation ausgegeben wird und bei negativer Antwort keine weitere Ausgabe erfolgt. Das Objekterkennungsmodul ermöglicht vorteilhaft die Erkennung von Objekten auf einem erfassten Bild. Die Ausgabe des Namens sowie die Ausgabe von Zusatzinformationen erfolgt über die Anzeigeeinheit und/oder über die Audioausgabeeinheit. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Ausführung des Objekterkennungsmoduls im Ausführungsschritt folgende Schritte: Ausgabe eines aufzufindenden Objekts; die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit; Erkennung mindestens eines auf dem erfassten Bild dargestellten Objekts; Vergleich des erkannten Objekts mit dem aufzufindendenObjekt, wobei bei Übereinstimmung des erkannten Objekts mit dem aufzufindenden oder zu erzeugenden Objekt die Ausgabe einer Erfolgsnachricht erfolgt und bei fehlender Übereinstimmung die Ausgabe einer Fehlernachricht erfolgt.In one embodiment, the execution of the object recognition module in the execution step comprises the following steps: capturing an image using the image capturing unit and transmitting the captured image to the data processing unit; detecting an object displayed on the captured image; Output of the name of the object; Query as to whether additional information is desired and recording an answer to the query, with additional information being output if the answer is positive and no further output being made if the answer is negative. The object recognition module advantageously enables objects to be recognized on a captured image. The name and additional information are output via the display unit and/or via the audio output unit. In a further refinement, the execution of the object recognition module in the execution step comprises the following steps: outputting an object to be found; capturing an image by means of the image capturing unit and transmitting the captured image to the data processing unit; detecting at least one object represented in the captured image; Comparison of the recognized object with the object to be found, a success message being output if the recognized object matches the object to be found or to be created, and an error message being output if there is no match.

In einer Ausgestaltung umfasst die Ausführung des Formerkennungsmoduls im Ausführungsschritt folgende Schritte: die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit; Erkennung einer auf dem erfassten Bild dargestellten Form; Ausgabe des Namens der Form. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Ausführung des Formerkennungsmoduls im Ausführungsschritt folgende Schritte: Ausgabe einer aufzufindenden oder zu erzeugenden Form; die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit; Erkennung der Form eines auf dem erfassten Bild dargestellten Objekts; Vergleich der erkannten Form mit der aufzufindenden oder zu erzeugenden Form, wobei bei Übereinstimmung der erkannten Form mit der aufzufindenden oder zu erzeugenden Form die Ausgabe einer Erfolgsnachricht erfolgt und bei fehlender Übereinstimmung der erkannten mit der aufzufindenden Form Ausgabe einer Fehlernachricht erfolgt. Die Form ist eine geometrische Form, bevorzugt eine zweidimensionale geometrische Form wie Dreieck, Quadrat, Rechteck oder Kreis. Die Ausgabe der aufzufindenden Form erfolgt über die Anzeigeeinheit und/oder über die Audioausgabeeinheit. Die Ausgabe der Form über die Anzeigeeinheit umfasst die Anzeige des Namens der Form, beispielsweise das Wort „Dreieck“, und/oder die Anzeige der Form selbst.In one embodiment, the execution of the shape recognition module in the execution step comprises the following steps: capturing an image using the image capturing unit and transmitting the captured image to the data processing unit; detecting a shape displayed on the captured image; Output the name of the shape. In a further refinement, the execution of the form recognition module in the execution step comprises the following steps: outputting a form to be found or generated; capturing an image by means of the image capturing unit and transmitting the captured image to the data processing unit; detecting the shape of an object displayed on the captured image; Comparison of the recognized form with the form to be found or to be generated, with a success message being output if the recognized form matches the form to be found or to be generated and an error message being output if the recognized form does not match the form to be found. The shape is a geometric shape, preferably a two-dimensional geometric shape such as a triangle, square, rectangle or circle. The form to be found is output via the display unit and/or via the audio output unit. Outputting the shape via the display device includes displaying the name of the shape, for example the word "triangle", and/or displaying the shape itself.

In einer Ausgestaltung umfasst die Ausführung des Texterkennungsmoduls im Ausführungsschritt folgende Schritte: die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit; Erkennung eines auf dem erfassten Bild dargestellten Textzeichens; Ausgabe des Namens des Textzeichens. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Ausführung des Texterkennungsmoduls im Ausführungsschritt folgende Schritte: Ausgabe eines aufzufindenden oder erzeugenden Textzeichens; Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit; Erkennung eines auf dem erfassten Bild dargestellten Textzeichens; Vergleich des erkannten Textzeichens mit dem aufzufindenden oder zu erzeugenden Textzeichen, wobei bei Übereinstimmung des erkannten Textzeichens mit dem aufzufindenden oder zu erzeugenden Textzeichen die Ausgabe einer Erfolgsnachricht erfolgt und bei fehlender Übereinstimmung des erkannten Textzeichens mit dem aufzufindenden oder zu erzeugenden Textzeichen die Ausgabe einer Fehlernachricht erfolgt. Ein Textzeichen umfasst ein oder mehrere Buchstaben und/oder Zahlen, beispielsweise Buchstaben des lateinischen Alphabets und arabische Zahlen. Die Ausgabe des aufzufindenden oder zu erzeugenden Textzeichens erfolgt über die Anzeigeeinheit und/oder über die Audioausgabeeinheit. Textzeichen können beispielsweise durch Schreiben, Magnetbuchstabenkombination oder auf andere Weise von der Nutzerin oder dem Nutzer erzeugt werden.In one embodiment, the execution of the text recognition module in the execution step comprises the following steps: capturing an image using the image capturing unit and transmitting the captured image to the data processing unit; detecting a text character displayed on the captured image; Output of the name of the text character. In a further refinement, the execution of the text recognition module in the execution step comprises the following steps: outputting a text character to be found or to be generated; Capture of an image by means of the image capture unit and transmission of the captured image to the data processing unit; detecting a text character displayed on the captured image; Comparison of the recognized text character with the text character to be found or to be generated, with a success message being output if the recognized text character matches the text character to be found or to be generated and an error message being output if the recognized text character does not match the text character to be found or to be generated. A text character comprises one or more letters and/or numbers, for example letters of the Latin alphabet and Arabic numbers. The text character to be found or generated is output via the display unit and/or via the audio output unit. Text characters can be generated by the user, for example, by writing, using magnetic letters or in some other way.

In einer Ausgestaltung umfasst die Ausführung des Gesichtserkennungsmoduls im Ausführungsschritt folgende Schritte: die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit; Erkennung des Gesichts einer auf dem erfassten Bild dargestellten Person; Ausgabe des Namens der Person.In one embodiment, the execution of the face recognition module in the execution step comprises the following steps: capturing an image using the image capturing unit and transmitting the captured image to the data processing unit; detecting the face of a person represented in the captured image; Output of the person's name.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:

1a, 1b eine schematische Darstellung der Vorder- und Rückansicht des digitalen Spielzeugs gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung des digitalen Spielzeugs gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung;
3a, 3b, 3c eine schematische Darstellung der Vorder-, Innen- und Rückansicht des digitalen Spielzeugs gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung;
4a, 4b eine schematische Darstellung der Vorder- und Rückansicht des digitalen Spielzeugs gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung;
5 ein Ablaufplan für ein computerimplementiertes Verfahren gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung.

The idea on which the invention is based is to be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the figures. Show it:

1a , 1b 12 is a schematic representation of the front and rear views of the digital toy according to an embodiment of the invention;
2 a schematic representation of the digital toy according to a further embodiment of the invention;
3a , 3b , 3c a schematic representation of the front, interior and rear views of the digital toy according to a further embodiment of the invention;
4a , 4b a schematic representation of the front and rear view of the digital toy according to a further embodiment of the invention;
5 a flowchart for a computer-implemented method according to an embodiment of the invention.

1a zeigt eine schematische Darstellung der Vorderansicht des digitalen Spielzeugs gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung. Das digitale Spielzeug weist ein Gehäuse 1 auf. Das Gehäuse 1 weist einen stabförmigen Griff 11 und einen an einem ersten Ende des stabförmigen Griffs 11 angeordneten scheibenförmigen Betrachtungsbereich 12 auf. Das Gehäuse 1 weist beispielsweise Kunststoff auf. Das Gehäuse 1 ist lupenförmig. Aufgrund seiner Form ist das digitale Spielzeug leicht zu handhaben, insbesondere durch kleine Kinderhände. Die Lupenform animiert zum Betrachten und Entdecken. Der Griff 11 ist beispielsweise zylinderförmig. In einer Ausgestaltung weist der Griff 11 ergonomische Abweichungen von der Zylinderform auf. 1a Figure 12 shows a schematic representation of the front view of the digital toy according to an embodiment of the invention. The digital toy has a housing 1 . The housing 1 has a stick-shaped handle 11 and a disc-shaped viewing area 12 arranged at a first end of the stick-shaped handle 11 . The housing 1 has plastic, for example. The housing 1 is in the shape of a magnifying glass. Due to its shape, the digital toy is easy to handle, especially by small children's hands. The shape of the magnifying glass encourages viewing and discovery. The handle 11 is, for example, cylindrical. In one embodiment, the handle 11 has ergonomic deviations from the cylindrical shape.

In dem Gehäuse 1 sind eine Anzeigeeinheit 2 und eine Bilderfassungseinheit 3 angeordnet. Anzeigeeinheit 2 und Bilderfassungseinheit 3 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 1 angeordnet. Dargestellt ist in 1a die Vorderseite des Gehäuses 1, d.h. die bei Nutzung dem Benutzer bzw. der Benutzerin zugewandte Seite. Die Bilderfassungseinheit 3 ist auf der Rückseite des Gehäuses 1 angeordnet, siehe 1b. Die Anzeigeeinheit 2 ist als, insbesondere rechteckiges, Display ausgeführt. Das Display 2 ist gemäß der dargestellten Ausgestaltung im flächig erstreckten, insbesondere scheibenförmigen Betrachtungsbereich 12 angeordnet. Der Betrachtungsbereich 12 weist einen ringförmigen Rahmen 121 und einen transparenten Innenbereich 122 auf. Der transparente Innenbereich ist als Linse, bevorzugt als Vergrößerungslinse, ausgeführt. In der dargestellten Ausgestaltung ist das Display 2 in die Linse 122 eingelassen ist oder auf die Linse 122 aufgebracht. Das Display 2 ist nicht-transparent. Alternativ ist das Display 2 im Griff 11 angeordnet.A display unit 2 and an image acquisition unit 3 are arranged in the housing 1 . Display unit 2 and image capturing unit 3 are arranged on opposite sides of housing 1 . is shown in 1a the front of the Housing 1, ie the side facing the user when in use. The image acquisition unit 3 is arranged on the back of the housing 1, see 1b . The display unit 2 is in the form of a display, in particular a rectangular display. According to the configuration shown, the display 2 is arranged in the planar, in particular disc-shaped, viewing area 12 . The viewing area 12 has an annular frame 121 and a transparent inner area 122 . The transparent inner area is designed as a lens, preferably as a magnifying lens. In the embodiment shown, the display 2 is embedded in the lens 122 or applied to the lens 122 . The display 2 is non-transparent. Alternatively, the display 2 is arranged in the handle 11 .

In einer alternativen Ausgestaltung weist der Betrachtungsbereich 12 einen ringförmigen Rahmen 121 und einen transparenten Innenbereich 122 auf. Der transparente Innenbereich 122 ist als Linse, bevorzugt als Vergrößerungslinse, ausgeführt. In dieser Ausgestaltung ist das Display 2 als transparentes Display, beispielsweise als OLED-Display (OLED, organic light emitting diode), ausgeführt. Ein transparentes Display ermöglicht die Überlagerung von Objekten, die durch den Betrachtungsbereich 12, insbesondere die Linse 122 des Betrachtungsbereichs 12, sichtbar sind mit mittels des transparenten Displays angezeigten Inhalten. Insbesondere kann das digitale Spielzeug mit einem eine Vergrößerungslinse aufweisenden Betrachtungsbereich 12 bei ausgeschaltetem, transparentem Display als Lupe verwendet werden.
Die Bilderfassungseinheit 3 ist als Digitalkamera, insbesondere für Aufnahmen im sichtbaren Bereich, ausgeführt. Bevorzugt weist die Digitalkamera 3 einen Infrarotfilter auf. Hiermit werden ungewünschte Wellenlängen im Infrarotbereich, insbesondere Wellenlängen über 780nm, herausgefiltert und die Bildqualität somit erhöht.In an alternative embodiment, the viewing area 12 has an annular frame 121 and a transparent inner area 122 . The transparent inner area 122 is designed as a lens, preferably as a magnifying lens. In this configuration, the display 2 is designed as a transparent display, for example as an OLED display (OLED, organic light emitting diode). A transparent display enables objects that are visible through the viewing area 12, in particular the lens 122 of the viewing area 12, to be superimposed with content displayed by means of the transparent display. In particular, the digital toy with a viewing area 12 having a magnifying lens can be used as a magnifying glass when the transparent display is off.
The image capture unit 3 is designed as a digital camera, in particular for recordings in the visible range. The digital camera 3 preferably has an infrared filter. This filters out undesired wavelengths in the infrared range, especially wavelengths over 780nm, thus increasing the image quality.

Die Digitalkamera 3 ist im Bereich des ersten Ende des Griffs 11 im oder am Gehäuse 1 angeordnet. Die Digitalkamera 3 ist auf der dem Display 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 angeordnet. Der mittels der Digitalkamera 3 erfassbare Bereich stimmt beispielsweise mit dem durch den Rahmen 121 sichtbaren bzw. von diesem Rahmen 121 und dem Display 2 überdeckten Bereich überein.The digital camera 3 is arranged in or on the housing 1 in the area of the first end of the handle 11 . The digital camera 3 is arranged on the side of the housing 1 opposite the display 2 . The area that can be captured by means of the digital camera 3 corresponds, for example, to the area visible through the frame 121 or covered by this frame 121 and the display 2 .

Im Rahmen 121 ist mindestens ein Beleuchtungselement 123.1, 123.2 zur Ausleuchtung eines Objekts bei Erfassung eines Bildes mittels der Digitalkamera 3 angeordnet, siehe 1b. Das mindestens eine Beleuchtungselement 123.1, 123.2 ist auf der Seite des Gehäuses 1 angeordnet, auf der auch die Digitalkamera 3 angeordnet ist. Das mindestens eine Beleuchtungselement 123.1, 123.2 ist beispielsweise ein Fotolicht und/oder ein Blitzlicht. Bevorzugt sind zwei Beleuchtungselemente 123.1, 123.2 symmetrisch zum Griff 11 im oder am Rahmen 121 angeordnet.At least one lighting element 123.1, 123.2 for illuminating an object when capturing an image using the digital camera 3 is arranged in the frame 121, see FIG 1b . The at least one lighting element 123.1, 123.2 is arranged on the side of the housing 1 on which the digital camera 3 is also arranged. The at least one lighting element 123.1, 123.2 is, for example, a photo light and/or a flashlight. Two lighting elements 123.1, 123.2 are preferably arranged symmetrically to the handle 11 in or on the frame 121.

Das Gehäuse 1 weist weiter eine Datenverarbeitungseinheit 4 auf. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist mit dem Display 2 und der Digitalkamera 3 verbunden. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist konfiguriert, ein mittels der Digitalkamera 3 erfasstes Bild auf dem Display 2 anzuzeigen.The housing 1 also has a data processing unit 4 . The data processing unit 4 is connected to the display 2 and the digital camera 3 . The data processing unit 4 is configured to display an image captured by the digital camera 3 on the display 2 .

Die Datenverarbeitungseinheit 4 weist einen Prozessor, insbesondere eine CPU, eine GPU und/oder eine NPU, auf. Die Datenverarbeitungseinheit 4 weist insbesondere mindestens einen Speicher, beispielsweise einen Festwertspeicher, insbesondere einen Flash-EEPROM, und einen Direktzugriffsspeicher RAM auf. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist beispielsweis als Mikrocontroller ausgeführt und weist einen Zeitgeber auf.The data processing unit 4 has a processor, in particular a CPU, a GPU and/or an NPU. The data processing unit 4 has in particular at least one memory, for example a read-only memory, in particular a flash EEPROM, and a random access memory RAM. The data processing unit 4 is designed, for example, as a microcontroller and has a timer.

Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist konfiguriert, eine Bilderkennung eines mittels der Digitalkamera 3 erfassten und an die Datenverarbeitungseinheit 4 übermittelten Bildes durchzuführen. Die Bilderkennung umfasst beispielsweise Objekterkennung, Formerkennung, Gesichtserkennung, Codeerkennung und Texterkennung. Ein Objekt ist ein auf dem erfassten Bild dargestellter Gegenstand. Insbesondere weist die Datenverarbeitungseinheit 4, insbesondere der Speicher der Datenverarbeitungseinheit 4, mindestens ein Modul zur Bilderkennung auf. Ein Modul zur Bilderkennung ist beispielsweise ein Objekterkennungsmodul, ein Codeerkennungsmodul, ein Formerkennungsmodul, ein Gesichterkennungsmodul und ein Texterkennungsmodul. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist weiter konfiguriert, Codes, beispielsweise Bar-Codes und QR-Codes, zu lesen. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist konfiguriert, das mindestens eine Modul zur Bilderkennung, insbesondere aus dem Speicher, zu laden und, insbesondere auf dem Prozessor, auszuführen. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist konfiguriert, die Erfassung eines Bildes durch die Digitalkamera 3 und eine Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit 4 zu veranlassen. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist weiter konfiguriert, im Rahmen der Ausführung des mindestens einen Moduls zu Bilderkennung eine Verarbeitung des erfassten Bildes, insbesondere mittels eines neuronalen Netzes und/oder eines anderen Algorithmus zum maschinellen Lernen und/oder eines anderen Algorithmus des maschinellen Sehens auszuführen. Beispielsweise weist das mindestens eine Bilderkennungsmodul ein neuronales Netz und/oder einen anderen Algorithmus zum maschinellen Lernen und/oder einen anderen Algorithmus zum maschinellen Sehen auf.The data processing unit 4 is configured to perform image recognition of an image captured by the digital camera 3 and transmitted to the data processing unit 4 . Image recognition includes, for example, object recognition, shape recognition, face recognition, code recognition and text recognition. An object is an item represented on the captured image. In particular, the data processing unit 4, in particular the memory of the data processing unit 4, has at least one module for image recognition. A module for image recognition is, for example, an object recognition module, a code recognition module, a shape recognition module, a face recognition module and a text recognition module. The data processing unit 4 is further configured to read codes, for example bar codes and QR codes. The data processing unit 4 is configured to load the at least one module for image recognition, in particular from the memory, and to execute it, in particular on the processor. The data processing unit 4 is configured to cause the digital camera 3 to capture an image and transmit the captured image to the data processing unit 4 . The data processing unit 4 is further configured, as part of the execution of the at least one image recognition module, to process the captured image, in particular by means of a neural network and/or another machine learning algorithm and/or another machine vision algorithm. For example, the at least one image recognition module has a neural network and/or another machine learning algorithm and/or another machine vision algorithm.

Das Gehäuse 1 weist weiter eine Eingabeeinheit 5 zur Erzeugung einer Eingabe der Datenverarbeitungseinheit 4 auf. Die Eingabeeinheit 5 ist mit der Datenverarbeitungseinheit 4 verbunden, insbesondere ist die Datenverarbeitungseinheit 4 konfiguriert, mittels der Eingabeeinheit 5 angesteuert zu werden, d.h. Signale der Eingabeeinheit 5 zu empfangen und auszuwerten. Die Eingabeeinheit 5 ist beispielsweise im Griff 11 angeordnet. Die Eingabeeinheit 5 ist als Joystick ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann die Eingabeeinheit 5 Knöpfe, Schalter und/oder eine Tastatur aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Display 2 ein Display mit Touchscreen zur Erzeugung einer Eingabe der Datenverarbeitungseinheit 4 aufweist. Hierdurch wird eine alternative oder eine zusätzliche Eingabeeinheit 5 zur Verfügung gestellt. Die Eingabeeinheit 5 weist in der dargestellten Ausgestaltung ein Mikrofon 51 auf. Über das Mikrofon 51 ist eine Spracheingabe und somit eine Ansteuerung der Datenverarbeitungseinheit 4 mittels Spracheingabe möglich.The housing 1 also has an input unit 5 for generating an input for the data processing unit 4 . The input unit 5 is connected to the data processing unit 4, in particular the data processing unit 4 is configured to be controlled by the input unit 5, ie to receive and evaluate signals from the input unit 5. The input unit 5 is arranged in the handle 11, for example. The input unit 5 is designed as a joystick. Alternatively or additionally, the input unit 5 can have buttons, switches and/or a keyboard. However, it is also conceivable for the display 2 to have a display with a touchscreen for generating an input for the data processing unit 4 . As a result, an alternative or an additional input unit 5 is made available. In the embodiment shown, the input unit 5 has a microphone 51 . Voice input and thus control of the data processing unit 4 by means of voice input is possible via the microphone 51 .

Das Gehäuse 1 weist ferner eine Audioausgabeeinheit 6 zur Ausgabe von Audiosignalen auf. Die Audioausgabeeinheit 6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Lautsprecher ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich weist die Audioausgabeeinheit 6 einen Kopfhöreranschluss, beispielsweise eine Buchse für einen Klinkenstecker, und/oder eine Bluetooth-Schnittstelle auf. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist mit dem Lautsprecher 6 verbunden und konfiguriert, eine Ausgabe über den Lautsprecher 6 zu veranlassen. Der Lautsprecher 6 stellt neben dem Display 2 einen zusätzlichen Ausgabekanal zur Verfügung. Die Lautsprecher 6 ist beispielsweise im Griff 11 angeordnet.The housing 1 also has an audio output unit 6 for outputting audio signals. In the exemplary embodiment shown, the audio output unit 6 is designed as a loudspeaker. Alternatively or additionally, the audio output unit 6 has a headphone connection, for example a socket for a jack plug, and/or a Bluetooth interface. The data processing unit 4 is connected to the loudspeaker 6 and configured to cause an output via the loudspeaker 6 . In addition to the display 2, the loudspeaker 6 provides an additional output channel. The loudspeaker 6 is arranged in the handle 11, for example.

Die Unterstützung der Ein- und Ausgabe über Audio, d.h. ein Mikrofon 51 und einen Lautsprecher 6, ermöglicht die Nutzung des digitalen Spielzeugs auch durch Kinder, die nicht lesen und/oder schreiben können.The support of audio input and output, i.e. a microphone 51 and a speaker 6, enables the use of the digital toy even by children who cannot read and/or write.

Das Gehäuse 1 weist eine Stromversorgungseinheit (nicht dargestellt) auf. Die Stromversorgungseinheit ist als auswechselbarer, wiederaufladbarer Akkumulator ausgeführt. Es ist jedoch auch denkbar, dass ein Akkumulator im Griff 11 fest verbaut ist. Alternativ weist die Stromversorgungseinheit eine Batterie auf. Der Akkumulator ist insbesondere in einem Innenraum des Griffs 11 angeordnet. Der Akkumulator ist mit einem Konnektor 81 verbunden. Der Konnektor 81 ist beispielsweise an einem zweiten Ende des Griffs 11 angeordnet. Der Konnektor 81 ermöglicht den Anschluss eines Ladegeräts zum Aufladen des Akkumulators. Der Konnektor 81 kann zusätzlich zur Datenübertragung ausgeführt sein. Der Konnektor 81 weist beispielsweise eine USB-Buchse und/oder eine Buchse für ein LAN-Kabel, beispielsweise eine Buchse für einen 8P8C-Stecker für Ethernet, auf.The housing 1 has a power supply unit (not shown). The power supply unit is designed as a replaceable, rechargeable battery. However, it is also conceivable that an accumulator is permanently installed in the handle 11 . Alternatively, the power supply unit has a battery. The accumulator is arranged in an interior of the handle 11 in particular. The accumulator is connected to a connector 81 . The connector 81 is arranged, for example, at a second end of the handle 11 . The connector 81 allows a charger to be connected to charge the accumulator. The connector 81 can also be designed for data transmission. The connector 81 has, for example, a USB socket and/or a socket for a LAN cable, for example a socket for an 8P8C plug for Ethernet.

Das digitale Spielzeug weist bevorzugt eine Schnittstelle zu einem externen Netzwerk, beispielsweise zum Internet und/oder zu einem Mobilfunknetzwerk, auf. Die Schnittstellen sind bevorzugt im Gehäuse 1, insbesondere im Griff 11, angeordnet. Der Griff 11 weist einen Schalter 41 zum An- und Ausschalten der Datenverarbeitungseinheit 4 auf. Der Schalter 41 ist bevorzugt in der Ebene des scheibenförmigen Betrachtungsbereichs 2 angeordnet.The digital toy preferably has an interface to an external network, for example to the Internet and/or to a cellular network. The interfaces are preferably arranged in the housing 1, in particular in the handle 11. The handle 11 has a switch 41 for switching the data processing unit 4 on and off. The switch 41 is preferably arranged in the plane of the disk-shaped viewing area 2 .

2 zeigt das digitale Spielzeug in einer weiteren Ausführungsform. Zusätzlich zu den in Bezug auf 1a, 1b beschriebenen Merkmalen, weist das digitale Spielzeug in der dargestellten Ausgestaltung einen Standfuß 9 auf. Der Standfuß 9 weist bevorzugt ein Ladegerät zum Aufladen der Stromversorgungseinheit, insbesondere des Akkumulators, auf. Das Ladegerät wird beispielsweise mittels des Konnektors 81 mit der Stromversorgungseinheit verbunden. Der Standfuß weist in einer besonderen Ausgestaltung hierzu ein Kabel 91 und einen Stecker 92 zum Anschluss an das Stromnetz auf. 2 shows the digital toy in a further embodiment. In addition to regarding 1a , 1b described features, the digital toy has a base 9 in the illustrated embodiment. The base 9 preferably has a charger for charging the power supply unit, in particular the rechargeable battery. The charger is connected to the power supply unit by means of the connector 81, for example. In a special embodiment, the base has a cable 91 and a plug 92 for connection to the power supply.

3a zeigt eine schematische Darstellung der Vorderansicht des digitalen Spielzeugs gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Die Ausgestaltung der 3a, 3b, 3c unterscheidet sich von der Ausgestaltung der 1a, 1b in der Ausführung des Betrachtungsbereichs 12 und der Ausführung der Anzeigeeinheit 2. In der dargestellten Ausgestaltung weist das digitale Spielzeug eine kreisförmige Anzeigeeinheit 2, ausgeführt als kreisförmiges Display, auf. Der Betrachtungsbereich 12 ist nicht-transparent ausgeführt. Insbesondere weist der Betrachtungsbereich 12 einen bis zum äußeren Rand des Displays 2 reichenden Rahmen 121 auf. Der Rahmen 121 ist beispielsweise aus Kunststoff gefertigt. Hierdurch wird ein besonders einfach und übersichtlich zu handhabendes digitales Spielzeug zur Verfügung gestellt. Insbesondere die nicht-transparente Ausgestaltung des Betrachtungsbereichs 12 macht das digitale Spielzeug robust und widerstandsfähig. Denkbar ist auch, den Rahmen 121 nur über eine Hälfte des Betrachtungsbereichs 12 zu erstrecken und das Display 2 in dieser Hälfte des Betrachtungsbereichs 12 anzuordnen. Die zweite Hälfte des Betrachtungsbereichs 12 weist in dieser Ausgestaltung beispielsweise einen transparenten Innenbereich, insbesondere eine Linse, auf. Somit wird der Betrachtungsbereich 12 in einen Bereich geteilt, der als Lupe verwendbar ist und in einen Bereich mit einer Bildanzeige mittels Display 2. Die beiden Hälften können übereinander oder nebeneinander angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass der Rahmen 121 sich über einen kleineren oder größeren Teil des Betrachtungsbereichs 12 erstreckt. 3a 12 shows a schematic representation of the front view of the digital toy according to a further embodiment of the invention. The design of 3a , 3b , 3c differs from the design 1a , 1b in the design of the viewing area 12 and the design of the display unit 2. In the embodiment shown, the digital toy has a circular display unit 2, embodied as a circular display. The viewing area 12 is designed to be non-transparent. In particular, the viewing area 12 has a frame 121 that extends to the outer edge of the display 2 . The frame 121 is made of plastic, for example. As a result, a digital toy that is particularly easy and clear to handle is made available. In particular, the non-transparent design of the viewing area 12 makes the digital toy robust and durable. It is also conceivable to extend the frame 121 over only half of the viewing area 12 and to arrange the display 2 in this half of the viewing area 12 . In this configuration, the second half of the viewing area 12 has, for example, a transparent inner area, in particular a lens. The viewing area 12 is thus divided into an area that can be used as a magnifying glass and an area with an image display using the display 2. The two halves can be arranged one above the other or next to one another. It is also conceivable that the frame 121 extends over a smaller or larger part of the viewing area 12 extends.

3b zeigt eine Innenansicht des digitalen Spielzeugs gemäß der Ausgestaltung der 3a. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist im Inneren des Gehäuses 1, in der dargestellten Ausgestaltung im Inneren des Betrachtungsbereich 12 angeordnet. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist beispielsweise hinter dem Display 2, d.h. auf der dem Nutzer bzw. der Nutzerin bei Benutzung des digitalen Spielzeugs abgewandten Seite des Displays 2, angeordnet. Dies reduziert den Verkabelungsaufwand und die Störanfälligkeit des digitalen Spielzeugs. Datenverarbeitungseinheit 4 und Display 2 sind beispielsweise als eine Baueinheit ausgeführt. 3b FIG. 12 shows an inside view of the digital toy according to the embodiment of FIG 3a . The data processing unit 4 is arranged inside the housing 1, inside the viewing area 12 in the embodiment shown. The data processing unit 4 is arranged, for example, behind the display 2, ie on the side of the display 2 facing away from the user when using the digital toy. This reduces the wiring effort and the susceptibility of the digital toy to failure. Data processing unit 4 and display 2 are designed, for example, as a structural unit.

Das digitale Spielzeug weist optional einen Lüfter 7 zur Kühlung der Datenverarbeitungseinheit 4 auf. Der Lüfter 7 ist in unmittelbarer Umgebung der Datenverarbeitungseinheit 4 im Inneren des Gehäuses 1 angeordnet. Der Lüfter 7 ist der Rückseite, d.h. der bei Benutzung des digitalen Spielzeugs dem Nutzer bzw. der Nutzerin abgewandten Seite des Gehäuses angeordnet. Display 2, Datenverarbeitungseinheit 4 und Lüfter 7 sind beispielsweise auf einer Achse angeordnet. Das Gehäuse 1 weist insbesondere Aussparungen 124 zum Ansaugen von Umgebungsluft durch den Lüfter 7 in das Gehäuse 1 auf. Die Aussparungen 124 sind auf der Rückseite des Gehäuses 1 angeordnet, siehe 3c.The digital toy optionally has a fan 7 for cooling the data processing unit 4 . The fan 7 is arranged in the immediate vicinity of the data processing unit 4 inside the housing 1 . The fan 7 is arranged on the back, ie on the side of the housing facing away from the user when the digital toy is being used. Display 2, data processing unit 4 and fan 7 are arranged, for example, on one axis. In particular, the housing 1 has recesses 124 for sucking in ambient air through the fan 7 into the housing 1 . The recesses 124 are arranged on the back of the housing 1, see 3c .

Fig. a zeigt eine schematische Darstellung der Vorderansicht des digitalen Spielzeugs gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Die Ausgestaltung der 4a, 4b unterscheidet sich von der Ausgestaltung der 3a, 3b, 3c in der Ausführung des Betrachtungsbereichs 12 und der Ausführung der Anzeigeeinheit 2.Fig. a shows a schematic representation of the front view of the digital toy according to a further embodiment of the invention. The design of 4a , 4b differs from the design 3a , 3b , 3c in the design of the viewing area 12 and the design of the display unit 2.

Der Betrachtungsbereich 12 weist einen Rahmen 121 und einen transparenten Innenbereich 122 auf. Der Rahmen 121 erstreckt sich über einen ersten Teilbereich des Betrachtungsbereichs 12 und der transparente Innenbereich 122 über einen zweiten Teilbereich des Betrachtungsbereichs 12. In der dargestellten Ausgestaltung erstreckt sich der Rahmen 121 über die Hälfte des Betrachtungsbereichs 12. Der Rahmen 121 weist beispielsweise einen halbkreisförmigen Bereich auf. Entsprechend erstreckt sich der transparente Innenbereich 122 über die verbleibende Hälfte des Betrachtungsbereichs 12. Der transparente Innenbereich 122 ist beispielsweise halbkreisförmig. Abweichende Aufteilungen des Betrachtungsbereichs 12 in Rahmen 121 und transparenten Innenbereich 122 sind auch denkbar.The viewing area 12 has a frame 121 and a transparent inner area 122 . The frame 121 extends over a first partial area of the viewing area 12 and the transparent inner area 122 over a second partial area of the viewing area 12. In the embodiment shown, the frame 121 extends over half of the viewing area 12. The frame 121 has a semicircular area, for example . Correspondingly, the transparent inner area 122 extends over the remaining half of the viewing area 12. The transparent inner area 122 is, for example, semicircular. Differing divisions of the viewing area 12 into a frame 121 and a transparent inner area 122 are also conceivable.

Der transparente Innenbereich 122 ist beispielsweise in einer, bei Nutzung des Spielzeugs von der Nutzerin/dem Nutzer aus gesehen, rechten oder linken Hälfte des Betrachtungsbereichs 12 angeordnet. Alternativ ist der transparente Innenbereich 122 in der oberen oder unteren Hälfte des Betrachtungsbereichs 12 angeordnet. Der Rahmen 121 erstreckt sich jeweils über die verbleibende Hälfte. Der Rahmen 121 ist nicht-transparent. Beispielsweise weist der Rahmen 121 einen farbigen Kunststoff auf.The transparent inner area 122 is arranged, for example, in a right or left half of the viewing area 12 when the user is using the toy. Alternatively, the transparent interior area 122 is located in the top or bottom half of the viewing area 12 . The frame 121 extends over the remaining half in each case. The frame 121 is non-transparent. For example, the frame 121 has a colored plastic.

Der transparente Innenbereich 122 weist in der dargestellten Ausführungsform eine Linse, bevorzugt eine Vergrößerungslinse auf. Die Vergrößerungslinse ist beispielsweise eine Linse aus Polyvinlychlorid (PVC) oder Glas. Die Anzeigeeinheit 2 ist im Rahmen 121 angeordnet. Somit ist es möglich, das Spielzeug sowohl als digitales Spielzeug als auch als Lupe zu nutzen.In the illustrated embodiment, the transparent inner region 122 has a lens, preferably a magnifying lens. The magnifying lens is, for example, a polyvinyl chloride (PVC) or glass lens. The display unit 2 is arranged in the frame 121 . This makes it possible to use the toy both as a digital toy and as a magnifying glass.

In der dargestellten Ausgestaltung weist das digitale Spielzeug eine rechteckige Anzeigeeinheit 2, ausgeführt als rechteckiges Display, auf. Es ist aber auch denkbar, die Anzeigeeinheit 2 als rundes Display auszuführen.In the embodiment shown, the digital toy has a rectangular display unit 2 designed as a rectangular display. However, it is also conceivable to design the display unit 2 as a round display.

Die Bilderfassungseinheit 3 ist im Rahmen 121 angeordnet, siehe 4b. Die Bilderfassungseinheit 3, hier ausgeführt als digitale Kamera, ist im Rahmen auf der Rückseite des Displays 2 angeordnet. Im Rahmen 121 ist beispielsweise zusätzlich ein Lüfter 7 angeordnet. Der Rahmen 121 weist zur Luftzufuhr zur Datenverarbeitungseinheit 4 Aussparungen 124 zum Ansaugen von Umgebungsluft auf.The image acquisition unit 3 is arranged in the frame 121, see FIG 4b . The image acquisition unit 3 , designed here as a digital camera, is arranged in the frame on the back of the display 2 . In the frame 121, for example, a fan 7 is additionally arranged. For air supply to the data processing unit 4, the frame 121 has recesses 124 for sucking in ambient air.

5 zeigt einen Ablaufplan für ein computerimplementiertes Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In einem Bereitstellungsschritt S1 wird eine Auswahl aus mindestens einem ersten und einem zweiten Bilderkennungsmodul zur Verfügung gestellt. In der dargestellten Ausgestaltung wird ein Objekterkennungsmodul, ein Codeerkennungsmodul, ein Formerkennungsmodul und ein Texterkennungsmodul zur Verfügung gestellt. Zusätzlich kann beispielsweise auch ein Gesichtserkennungsmodul zur Verfügung gestellt werden. 5 12 shows a flow chart for a computer-implemented method according to an embodiment of the invention. In a provision step S1, a selection from at least a first and a second image recognition module is made available. In the embodiment shown, an object recognition module, a code recognition module, a shape recognition module and a text recognition module are provided. In addition, a face recognition module can also be made available, for example.

Im Auswahlschritt S2 wird mindestens ein Modul der Auswahl ausgewählt. Die Auswahl erfolgt beispielsweise mittels einer auf der Datenverarbeitungseinheit 4 gespeicherten Anwendungssoftware. Die Auswahl der Anwendungssoftware erfolgt duch die Nutzerin bzw. den Nutzer. Das ausgewählte Modul wird entsprechend der Auswahl, insbesondere aus dem Speicher der Datenverarbeitungseinheit 4 in den Prozessor der Datenverarbeitungseinheit 4, geladen. Bei Auswahl des Objekterkennungsmoduls erfolgt das Laden des Objekterkennungsmoduls S21, bei Auswahl des Codeerkennungsmodulsmoduls das Laden des Codeerkennungsmoduls S22, bei Auswahl des Formerkennungsmoduls das Laden des Formerkennungsmoduls S23, bei Auswahl des Texterkennungsmoduls das Laden des Texterkennungsmoduls S24 und bei Auswahl eines weiteren Bilderkennungsmoduls, das Laden des weiteren Bilderkennungsmoduls S25. Das weitere Bilderkennungsmodul ist beispielsweise ein Gesichtserkennungsmodul. Es is auch denkbar, dass mehrere Module in den Speicher der Datenverarbeitungseinheit 4 geladen werden.At least one module from the selection is selected in the selection step S2. The selection is made, for example, using application software stored on the data processing unit 4 . The selection of the application software is made by the user. The selected module is loaded according to the selection, in particular from the memory of the data processing unit 4 into the processor of the data processing unit 4 . When selecting the object recognition module, the object recognition module S21 is loaded, when selecting the Code recognition module module loading the code recognition module S22, when selecting the shape recognition module, loading the shape recognition module S23, when selecting the text recognition module, loading the text recognition module S24 and when selecting a further image recognition module, loading the further image recognition module S25. The additional image recognition module is a face recognition module, for example. It is also conceivable that several modules are loaded into the memory of the data processing unit 4 .

Im Ausführungsschritt S3 wird das ausgewählte Modul ausgeführt. Die Ausführung wird beispielsweise von der Anwendungssoftware angesteuert. Der Ausführungsschritt umfasst einen Bilderfassungsschritt S31. Im Bilderfassungsschritt S31 wird ein Bild mittels der Bilderfassungseinheit 3, insbesondere einer Digitalkamera, erfasst. In einem Übermittlungsschritt S32 wird das erfasste Bild an die Datenverarbeitungseinheit 4, insbesondere das gewählte Modul, übermittelt. Die Bilderfassung und Bildübermittlung erfolgen in einem ersten oder einem zweiten Modus. In einem ersten Modus werden mittels der Bilderfassungseinheit 3 anvisierte Objekte automatisch erfasst und kontinuierlich an die Datenverarbeitungseinheit 4 übermittelt. Eine Auslösung der Bilderfassung ist nicht notwendig. Vielmehr erfolgt die Erfassung und Übermittlung fortwährend und direkt. In einem zweiten Modus wird die Erfassung anvisierter Objekte mittels der Bilderfassungseinheit 3 anvisierte Objekte durch einen Nutzerbefehl ausgelöst. Der erste und der zweite Modus sind gleichberechtigt. Das erfasste Bild wird an die Datenverarbeitungseinheit 4 übermittelt. Beispielsweise löst der Nutzer bzw. die Nutzerin die Bilderfassung mittels der Eingabeeinheit aus.In execution step S3, the selected module is executed. The execution is controlled by the application software, for example. The execution step includes an image capturing step S31. In the image capture step S31, an image is captured using the image capture unit 3, in particular a digital camera. In a transmission step S32, the captured image is transmitted to the data processing unit 4, in particular the selected module. The image acquisition and image transmission take place in a first or a second mode. In a first mode, objects targeted by the image capture unit 3 are automatically captured and continuously transmitted to the data processing unit 4 . It is not necessary to trigger image acquisition. Rather, the collection and transmission takes place continuously and directly. In a second mode, the detection of sighted objects by means of the image acquisition unit 3 sighted objects is triggered by a user command. The first and the second mode are equal. The captured image is transmitted to the data processing unit 4 . For example, the user triggers the image acquisition using the input unit.

In einem Bilderkennungsschritt S33 erfolgt die eigentliche Bilderkennung. Die Bilderkennung erfolgt gemäß dem ausgewählten Modul als Objekterkennung, Codeerkennung, Formerkennung, Texterkennung oder Gesichtserkennung.The actual image recognition takes place in an image recognition step S33. Image recognition is performed according to the selected module as object recognition, code recognition, shape recognition, text recognition or face recognition.

Im Rahmen der Bilderkennung wird eine Konfidenz des erzielten Ergebnisses bestimmt. Der Ausführungsschritt umfasst eine Konfidenz- und Fehlerabfrage S34. Liegt die bestimmte Konfidenz unter einem festgelegten Schwellenwert und/oder wird bei Ausführung des ausgewählten Moduls ein Fehler ausgegeben, erfolgt eine Fehlerbehandlung S341. Die Fehlerbehandlung S341 umfasst beispielsweise die Ausgabe einer Fehlermeldung. Liegt die bestimmte Konfidenz über einem festgelegten Schwellenwert und wird bei Ausführung des ausgewählten Moduls kein Fehler ausgegeben, erfolgt die weitere Verarbeitung S342 des Ergebnisses der Bilderkennung durch das ausgewählte Modul. Beispielsweise umfasst die weitere Verarbeitung S342 des Ergebnisses die Ausgabe des Ergebnisses, insbesondere mittels der Anzeigeeinheit 2 und/oder mittels der Audioausgabeeinheit 6.As part of the image recognition, a confidence level of the result achieved is determined. The execution step includes a confidence and error query S34. If the confidence determined is below a specified threshold value and/or if an error is output when the selected module is executed, error handling S341 takes place. The error handling S341 includes, for example, the output of an error message. If the confidence determined is above a specified threshold value and no error is output when the selected module is executed, the result of the image recognition is processed further S342 by the selected module. For example, the further processing S342 of the result includes the output of the result, in particular by means of the display unit 2 and/or by means of the audio output unit 6.

Insbesondere umfasst die Ausführung des Objekterkennungsmoduls umfasst im Ausführungsschritt S3 die im Folgenden beschriebenen Schritte: Zunächst erfolgt die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit, S31, S32. Auf die Erfassung und Übermittlung folgt die Erkennung eines auf dem erfassten Bild dargestellten Objekts, S33. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist beispielsweise konfiguriert, eine Erkennung eines auf dem erfassten Bild dargestellten Objekts durchzuführen. In einer Ausgestaltung übermittelt die Datenerfassungseinheit 4 im Rahmen der Erkennung Daten an ein externes Netzwerk mittels einer entsprechenden Schnittstelle des digitalen Spielzeugs. Bei erfolgreicher Erkennung erfolgt die Ausgabe des Namens des Objekts, beispielsweise mittels der Anzeigeinheit 2 und/oder der Audioausgabeeinheit 6 im Verarbeitungsschritt S342. Weiter erfolgt im Verarbeitungsschritt S342 eine Abfrage, ob Zusatzinformationen gewünscht sind. Die Abfrage wird mittels der Anzeigeeinheit 2 und/oder der Audioausgabeeinheit 6 ausgegeben. Die Abfrage kann gleichzeitig oder nach der Ausgabe des Objektnamens erfolgen. In einem nächsten Schritt wird eine Antwort auf die Abfrage aufgenommen. Hierzu erfolgt eine Eingabe, beispielsweise mittels der als Touch-Display ausgeführten Anzeigeeinheit 2 oder mittels der Eingabeeinheit. Bei positiver Antwort wird, beispielsweise mittels der Anzeigeeinheit 2 und/oder mittels der Audioausgabeeinheit 6, eine Zusatzinformation ausgegeben. Alternativ wird die Zusatzinformation direkt ausgegeben. Bei negativer Antwort erfolgt keine weitere Ausgabe. In einer Ausgestaltung schließt die Ausführung des Objekterkennungsmoduls im Ausführungsschritt S3 die Ausgabe einer Aufforderung zur weiteren Objekterkennung S35 ein. In einer alternativen Ausgestaltung kehrt das computerimplementierte Verfahren zur Bereitstellung der Auswahl zurück.In particular, the execution of the object recognition module comprises the steps described below in execution step S3: First, an image is captured by means of the image capture unit and the captured image is transmitted to the data processing unit, S31, S32. The detection and transmission is followed by the detection of an object represented on the captured image, S33. The data processing unit 4 is configured, for example, to recognize an object represented on the captured image. In one embodiment, the data acquisition unit 4 transmits data to an external network by means of a corresponding interface of the digital toy as part of the recognition. If the recognition is successful, the name of the object is output, for example by means of the display unit 2 and/or the audio output unit 6 in processing step S342. In processing step S342, a query is also made as to whether additional information is desired. The query is output using the display unit 2 and/or the audio output unit 6 . The query can be made at the same time or after the object name is output. In a next step, an answer to the query is recorded. For this purpose, an input is made, for example by means of the display unit 2 designed as a touch display or by means of the input unit. If the answer is positive, additional information is output, for example by means of the display unit 2 and/or by means of the audio output unit 6 . Alternatively, the additional information is output directly. If the answer is negative, there is no further output. In one embodiment, the execution of the object recognition module in execution step S3 includes the output of a request for further object recognition S35. In an alternative embodiment, the computer-implemented method returns to providing the selection.

Die Ausführung des Formerkennungsmoduls umfasst im Ausführungsschritt S3 insbesondere die im Folgenden beschriebenen Schritte: Es erfolgt zunächst die Ausgabe einer aufzufindenden Form. Die Ausgabe erfolgt beispielsweise als Aufforderung an den Nutzer/die Nutzerin mittels der Anzeigeeinheit 2 und/oder mittels der Audioausgabeeinheit 6. Eine Form umfasst die geometrische Form, insbesondere eine zweidimensionale Form, eines zwei- oder dreidimensionalen Objekts. Eine zweidimensionale Form eines dreidimensionalen Objekts ist beispielsweise der Umriss oder die Normalprojektion. Beispielsweise umfassen Formen Quadrate, Rechtecke, Dreiecke, Polygone, Kreise, Ellipsen etc. Ist der Nutzer/die Nutzerin der Auffassung, ein Objekt gefunden zu haben, dass die gesuchte Form, beispielsweise als Schnitt, aufweist, erfolgt die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit im Bilderfassungschritt S31 und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit 4 im Übermittlungsschritt S32. Die, insbesondere zweidimensionale, Form eines auf dem erfassten Bild dargestellten Objekts wird im Bilderkennungsschritt S33 bestimmt. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist konfiguriert eine Erkennung der Form durchzuführen. Hierzu übermittelt die Datenverarbeitungseinheit 4 beispielsweise Daten an ein externes Netzwerk über eine entsprechende Schnittstelle des digitalen Spielzeugs. Ist die Erkennung erfolgreich, erfolgt ein Vergleich der erkannten Form mit der aufzufindenden Form. Bei Übereinstimmung der erkannten mit der aufzufindenden Form erfolgt die Ausgabe einer Erfolgsnachricht, beispielsweise mittels der Anzeigeeinheit 2 und/oder der Audioausgabeeinheit 6. Bei fehlender Übereinstimmung der erkannten mit der aufzufindenden Form erfolgt die Ausgabe einer Fehlernachricht, beispielsweise « Dies ist leider nicht richtig. Versuch es noch einmal. ».In execution step S3, the execution of the shape recognition module includes, in particular, the steps described below: First, a shape to be found is output. The output takes place, for example, as a request to the user by means of the display unit 2 and/or by means of the audio output unit 6. A shape includes the geometric shape, in particular a two-dimensional shape, of a two- or three-dimensional object. A two-dimensional shape of a three-dimensional object is, for example, the outline or the normal projection. For example, shapes include squares, rectangles, triangles, polygons, circles, ellipses, etc. Does the user consider an object having found that it has the desired shape, for example as a section, an image is captured by the image capture unit in image capture step S31 and the captured image is transmitted to the data processing unit 4 in transmission step S32. The, in particular two-dimensional, shape of an object represented on the captured image is determined in the image recognition step S33. The data processing unit 4 is configured to recognize the shape. For this purpose, the data processing unit 4 transmits data to an external network via a corresponding interface of the digital toy, for example. If the recognition is successful, the recognized form is compared with the form to be found. If the recognized form matches the form to be found, a success message is output, for example by means of the display unit 2 and/or the audio output unit 6. If the recognized form does not match the form to be found, an error message is output, for example «This is unfortunately not correct. Try again. ».

Die Ausführung des Texterkennungsmoduls umfasst im Ausführungsschritt S3 insbesondere die im folgenden beschriebenen Schritte: Es erfolgt zunächst die Ausgabe eines aufzufindenden Textzeichens. Die Ausgabe erfolgt beispielsweise als Aufforderung an den Nutzer/die Nutzerin mittels der Anzeigeeinheit 2 und/oder mittels der Audioausgabeeinheit 6. Ein Textzeichen umfasst ein oder mehrere Buchstaben und/oder Ziffern. Beispielsweise umfassen Textzeichen arabische Ziffern und/oder lateinische Buchstaben. Ist der Nutzer/die Nutzerin der Auffassung, ein Objekt gefunden zu haben, dass das gesuchte Textzeichen, beispielsweise als Form oder Aufdruck, aufweist, erfolgt die Erfassung eines Bildes mittels der Bilderfassungseinheit 3 im Bilderfassungsschritt S31 und Übermittlung des erfassten Bildes an die Datenverarbeitungseinheit 4 im Übermittlungsschritt S32. Das Textzeichen eines auf dem erfassten Bild dargestellten Objekts wird daraufhin erkannt. Die Datenverarbeitungseinheit 4 ist konfiguriert eine Texterkennung durchzuführen. Insbesondere umfasst die Texterkennung die Erkennung handschriftlicher Zeichen. Zur Texterkennung übermittelt die Datenverarbeitungseinheit 4 beispielsweise Daten an ein externes Netzwerk über eine entsprechende Schnittstelle des digitalen Spielzeugs. Ist die Erkennung erfolgreich, erfolgt ein Vergleich des erkannten Textzeichens mit dem aufzufindenden Textzeichen. Bei Übereinstimmung des erkannten mit dem aufzufindenden Textzeichen erfolgt die Ausgabe einer Erfolgsnachricht, beispielsweise mittels der Anzeigeeinheit 2 und/oder der Audioausgabeeinheit 6. Bei fehlender Übereinstimmung des erkannten mit dem aufzufindenden Textzeichen erfolgt die Ausgabe einer Fehlernachricht, beispielsweise « Dies ist leider nicht richtig. Versuch es noch einmal. ».In execution step S3, the execution of the text recognition module includes, in particular, the steps described below: First, a text character to be found is output. The output takes place, for example, as a request to the user by means of the display unit 2 and/or by means of the audio output unit 6. A text character comprises one or more letters and/or numbers. For example, text characters include Arabic numerals and/or Latin letters. If the user thinks they have found an object that has the text character they are looking for, for example as a shape or imprint, an image is captured by image capture unit 3 in image capture step S31 and the captured image is transmitted to data processing unit 4 im transmission step S32. The text character of an object displayed on the captured image is then recognized. The data processing unit 4 is configured to carry out text recognition. In particular, text recognition includes the recognition of handwritten characters. For example, the data processing unit 4 transmits data to an external network via a corresponding interface of the digital toy for text recognition. If the recognition is successful, the recognized text character is compared with the text character to be found. If the recognized text character matches the text character to be found, a success message is output, for example by means of the display unit 2 and/or the audio output unit 6. If the recognized text character does not match the text character to be found, an error message is output, for example “This is unfortunately not correct. Try again. ».

Der Ausführungsschritt S3 kann mehrfach wiederholt werden.Execution step S3 can be repeated multiple times.

In einer Ausgestaltung wird im Auswahlschritt S2 eine Vielzahl an Modulen und eine Reihenfolge zur Abarbeitung der ausgewählten Module ausgewählt. Insbesondere wird im Auswahlschritt S2 ein erstes und ein zweites Modul aus der Auswahl von Objekterkennungsmodul, ein Codeerkennungsmodul, ein Formerkennungsmodul, ein Texterkennungsmodul und ein Gesichtserkennungsmodul ausgewählt. Die Auswahl erfolgt mittels einer Anwendungssoftware. Es ist auch möglich, dass mehrere Module parallel ausgewählt und ausgeführt werden.In one embodiment, a large number of modules and a sequence for processing the selected modules are selected in the selection step S2. In particular, in the selection step S2, a first and a second module are selected from the selection of an object recognition module, a code recognition module, a shape recognition module, a text recognition module and a face recognition module. The selection is made using application software. It is also possible for several modules to be selected and executed in parallel.

BezugszeichenlisteReference List

11: GehäuseHousing
1111: GriffHandle
1212: Betrachtungsbereichviewing area
121121: Rahmenframe
122122: Linselens
123.1123.1: erstes Beleuchtungselementfirst lighting element
123.2123.2: zweites Beleuchtungselementsecond lighting element
124124: Aussparungen zum Ansaugen von Umgebungsluft Recesses for sucking in ambient air
22: Anzeigeeinheitdisplay unit
33: Bilderfassungseinheitimage acquisition unit
44: Datenverarbeitungseinheitdata processing unit
4141: SchalterSwitch
55: Eingabeeinheitinput unit
5151: Mikrofonmicrophone
66: Audioausgabeeinheitaudio output unit
77: LüfterFan
8181: Konnektorconnector
8282: Batteriefachbattery compartment
99: Standfu βStand β
9191: KabelCable
9292: Steckerplug
S1S1: Bereitstellungsschrittdeployment step
S2S2: Auswahlschrittselection step
S21S21: Laden ObjekterkennungsmodulLoad object detection module
S22S22: Laden CodeerkennungsmodulLoad code recognition module
S23S23: Laden FormerkennungsmodulLoad shape recognition module
S24S24: Laden TexterkennungsmodulLoad text recognition module
S25S25: Laden weiteres BilderkennungsmodulLoad another image recognition module
S3S3: Ausführungsschrittexecution step
S31S31: Bilderfassungimage capture
S32S32: Bildübermittlungimage transmission
S33S33: Bilderkennungimage recognition
S34S34: Konfidenz- und FehlerabfrageConfidence and error query
S341S341: Fehlerbehandlungerror handling
S342S342: Verarbeitungsschrittprocessing step
S35S35: Weiterleitungforwarding

Claims

Digital toy for imparting knowledge about objects in the environment, with an image capture unit (3) for electronically capturing an image, with a display unit (2) for electronically displaying an image captured by means of the image capture unit (3), with a data processing unit (4), the data processing unit (4) is configured to display an image captured by means of the image capturing unit (3) on the display unit (2), and having a housing (1), characterized in that the housing (1) has a handle (11) and a handle on the handle (11) arranged areally extended viewing area (12) for viewing objects and the data processing unit (4) is configured to carry out image recognition of an image captured by the image capturing unit (3) and transmitted to the data processing unit (4).

digital toy after claim 1 , characterized in that the image acquisition unit (3) is arranged on a first side of the housing (1) and the display unit (2) is arranged on the side of the housing (1) opposite the first side.

Digital toy after one of Claims 1 until 2 , characterized in that the display unit (2) is arranged in the viewing area (12).

Digital toy after one of Claims 1 until 2 , characterized in that the display unit (2) is arranged in the handle (11).

Digital toy after one of Claims 1 until 4 , characterized in that the viewing area (12) has a frame (121) and a transparent inner area.

digital toy after claim 5 , characterized in that the transparent inner area has at least one lens (122).

Digital toy after one of Claims 1 until 6 , characterized in that the housing (1) has at least one interface for establishing a connection to an external network.

Digital toy after one of Claims 1 until 7 , characterized in that the housing (1) has an input unit (5) for generating an input of the data processing unit (4).

Digital toy after one of Claims 1 until 8th , characterized in that the housing (1) has an audio output unit (6) for outputting audio signals.

Digital toy after one of Claims 1 until 9 , characterized in that the housing (1) has a power supply unit.

Digital toy after one of Claims 1 until 10 , characterized in that the digital toy has a base (9), wherein the handle (11) is connected to the base (9).

digital toy after claim 11 , characterized in that the base (9) has a charger.

Computer-implemented method for execution on a digital toy according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that in a provision step (S1) a selection is made available, the selection comprising an object recognition module, a code recognition module, a shape recognition module, a text recognition module and a face recognition module, wherein in a selection step (S2), in particular by application software, at least one module of the selection is selected and in an execution step (S3) the selected module is executed, wherein in the execution step (S3) an image is captured by means of the image acquisition unit (3) and transmitted to the data processing unit (4) and according to the selected module an image recognition of the is carried out using the image capture unit (3) captured image.