TW201806651A - 互動式魔術方塊 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種互動式魔術方塊，其包含：本體由核心塊及複數連接於核心塊之可旋轉方塊；供電模組設置於本體；及互動模組電性連接於供電模組藉以取得電力，其包括：語音輸入單元；互動資訊處理單元訊號連接該語音輸入單元，用以分析一使用者與該本體之互動資訊；儲存單元訊號連接該互動資訊處理單元，用以儲存互動資訊；以及互動輸出單元訊號連接互動資訊處理單元語音，輸入單元接收語音資訊並傳送至互動資訊處理單元，互動資訊處理單元對應輸出驅動訊號至互動輸出單元，產生互動動作。其中該互動動作可為聲音、光變化、震動之任一動作或其結合。

Description

互動式魔術方塊

本發明係關於一種魔術方塊，更特別的是本發明係關於一種具有使用語音控制來調整互動模組的魔術方塊。

自1970年代，匈牙利建築學教授魯比克(Rubik)發明魔術方塊以來，魔術方塊已經成為風靡全球的益智機械玩具。許多父母及家長皆採用魔術方塊來訓練兒童的記憶力、觀察力、想像力。以一個三階的魔術方塊而言，其結構包含一核心塊、6個中心塊、12個邊塊，及8個角塊構成六個面。當它們組合在一起的時候，每個零件會互相牽制不會散開，並且任何一面都可水平轉動而不影響到其他方塊。

在近年來，為了增加魔術方塊的娛樂性，魔術方塊的開發廠商陸續將一些會產生聲光效果的元件加入魔術方塊的機械結構中。例如，將發光二極體(LED)加入魔術方塊，使得使用者在黑暗的環境下轉動魔術方塊時，可以清楚辨識出魔術方塊表面的六種不同色塊。此外，有一些魔術方塊產品，加入了體感的功能，使得使用者在遊戲的過程中，可以經由感官的感受來體驗遊玩魔術方塊的樂趣。

然而，現今的魔術方塊裝置，並未提供任何互動服務給使用者，導致使用者在遊戲的過程中，缺乏與魔術方塊的互動。因此使用者在遊戲的過程中，會逐漸感到索然無味而對遊戲意興闌珊，到最後喪失了對魔術方塊遊戲的興趣。

職是之故，申請人提出一種魔術方塊，其能夠提供互動輸出給使用者，並且互動輸出可經由語音控制的方式來驅動。

本發明的一目的在於提供一種魔術方塊，具有一互動模組，並且能夠方便使用者經由語音的方式來觸發互動模組動作與使用者產生互動。

根據本發明的主要態樣，本發明提供一種互動式魔術方塊，其包括：魔術方塊本體，由核心塊及複數連接於核心塊之可旋轉方塊；供電模組，設置於本體，用以供給魔術方塊互動模組所需電力；及互動模組，電性連接於供電模組藉以取得電力，互動模組包括：語音輸入單元，當使用者說話或製造聲音由語音輸入單元輸入；互動資訊處理單元，其訊號連接語音輸入單元，用以分析使用者與本體之互動資訊；一儲存單元，其訊號連接該互動資訊處理單元，用以儲存該互動資訊；以及互動輸出單元，其訊號連接互動資訊處理單元語音輸入單元接收語音資訊並傳送至互動資訊處理單元，互動資訊處理單元對應輸出驅動訊號至互動輸出單元，產生互動動作。

較佳者，語音輸入單元為麥克風，設定為接收使用者的語音訊號輸入，語音訊號經互動資訊處理單元產生對應之驅動訊號至互動輸出單元，產生對應之驅動訊號驅使互動輸出單元做出相對應之互動動作。

較佳者，互動輸出單元可為一揚聲器，對應該驅動訊號播放所錄製的該至少一個音訊片段。

較佳者，互動輸出單元可為一振動產生元件，對應該驅動訊號產生振動，使得該魔術方塊本體振動。

較佳者，互動輸出單元為一顯示元件，其設置於該複數個可旋轉 方塊，其中該顯示元件係為一發光二極體，對應該驅動訊號產生一光變化。

以下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

100‧‧‧魔術方塊

11‧‧‧本體

110C‧‧‧核心塊

101U,110D,110F,110B,110L,110R‧‧‧中心塊

102‧‧‧邊塊

103‧‧‧角塊

12‧‧‧內部電路

13‧‧‧供電模組

14‧‧‧互動模組

140‧‧‧語音輸入單元

141‧‧‧互動資訊處理單元

141A‧‧‧語音辨識器

142‧‧‧儲存單元

143‧‧‧互動輸出單元

143A‧‧‧麥克風

143B‧‧‧揚聲器

143C‧‧‧振動產生元件

143D‧‧‧顯示元件

144‧‧‧旋轉感測單元

144A‧‧‧陀螺儀

144B‧‧‧加速感測器

144C‧‧‧電子羅盤

144D‧‧‧邏輯運算器

A‧‧‧語音資訊

B‧‧‧驅動訊號

C‧‧‧旋轉資

第一圖顯示本發明的魔術方塊的一較佳實施例的立體外觀圖； 第二圖顯示第一圖的魔術方塊本體中的核心塊及中心塊的結構圖； 第三圖顯示本發明的魔術方塊的一較佳實施例的內部電路的系統方塊圖；以及 第四圖顯示本發明的魔術方塊的一較佳實施例的內部電路的互動模組的系統方塊圖。

第五圖A-D顯示本發明的魔術方塊的一較佳實施例的立體外觀圖。

請參見第一圖及第二圖，其中第一圖顯示本發明的魔術方塊的一較佳實施例的立體外觀圖，第二圖顯示第一圖的魔術方塊本體11中的核心塊及中心塊的結構圖。如第一圖所示，在本實施例中，魔術方塊100包含一本體11，其係為一個三階的魔術方塊本體11，包含26個可轉動的方塊及核心塊110C(顯示於第二圖)。魔術方塊本體11的可轉動的方塊包含6個中心塊(111U,110D,110F,110B,110L,110R)，其分別位於以核心塊110C的上、下、前、後、左、右的鄰接位置上，如第二圖所示。本體11的可旋轉方塊更包含12個邊塊102，其中每兩個邊塊102與中心塊鄰接。魔術方塊本體11的可 轉動的方塊更包含8個角塊103，位於魔術方塊本體11的八個角落上，其中每兩個角塊103與一邊塊102鄰接。中心塊(101U,110D,110F,110B,110L,110R)、邊塊102、角塊103彼此互相連接。本發明的魔術方塊更包含一內部電路12，設置於魔術方塊本體11內部。前述魔術方塊結構不限於前述之態樣，內部電路12的整體電路結構及運作將在下述配合第三圖及第四圖來說明。

請參見第三圖及第四圖，其中第四圖顯示本發明的魔術方塊的一較佳實施例的內部電路的系統方塊圖。在第三圖中，內部電路12包含一供電模組13及一互動模組14，供電模組13提供電力給互動模組14，使互動模組14能正常運作。

在第四圖中，互動模組14包括有：語音輸入單元140用以接收使用者說話傳送語音資訊A；互動資訊處理單元141訊號連接語音輸入單元140，語音資訊A傳送至互動資訊處理單元141；儲存單元142訊號連接互動資訊處理單元141，用以儲存互動資訊，舉例來說互動資訊可為但不限於聲音資訊、LED變化資訊、各種震動資訊或魔術方塊解法資訊等等；互動輸出單元143訊號連接該互動資訊處理單元141，當語音輸入單元140接收語音資訊A並傳送至互動資訊處理單元141，互動資訊處理單元141分析辨識語音資訊A後，比對找出相對應之互動資訊，然後輸出驅動訊號B至互動輸出單元143，產生互動動作。互動資訊處理單元內包含語音辨識器。

其中一實施例，當語音輸入單元140為麥克風143A且互動輸出單元143為揚聲器143B時，使用者說出“開始30秒”，麥克風143A接收語音資訊A後傳送至互動資訊處理單元141，經過互動資訊處理單元141辨識比對後，取得儲存單元142中對應之互動資訊，例如：倒數30秒或播放一首歌曲30秒等等互動資訊，互動資訊處理單元141發送一驅動訊號B給揚聲器 143B，揚聲器143B開始播放對應之聲音資訊提醒使用者同時增加聽覺效果。

其中一實施例，當語音輸入單元140為麥克風143A且互動輸出單元143為顯示元件143D，該顯示元件143D可以是設置於複數個可旋轉方塊上之發光二極體，當使用者說出“開始30秒”，麥克風143A接收語音資訊A後傳送至互動資訊處理單元141，經過互動資訊處理單元141辨識比對後，取得儲存單元142中對應之互動資訊，例如：由30秒倒數至最後5秒時，發光二極體開始閃爍等等互動資訊，互動資訊處理單元141發送一驅動訊號B給發光二極體，發光二極體在最後5秒閃爍提醒使用者同時增加視覺效果。其中顯示元件143D可由26個具有不同顏色的顯示元件143D組成，每個顯示元件143D可為一LED模組且設定為照亮魔術方塊本體11的一個可轉動的方塊。另，第五A-D圖揭示LED模組也可顯示一圖案，增加娛樂效果。

其中一實施例，當語音輸入單元140為麥克風143A且互動輸出單元143為振動產生元件143C，該振動產生元件143C可以是設置於核心塊，當使用者說出“開始30秒”、“倒數30秒”等預設觸發指令，麥克風143A接收語音資訊A後傳送至互動資訊處理單元141，經過互動資訊處理單元141辨識比對後，取得儲存單元142中對應之互動資訊，例如：由30秒倒數至最後5秒時，振動產生元件143C開始震動互動資訊，互動資訊處理單元141發送一驅動訊號B給振動產生元件143C，振動產生元件143C在最後5秒震動提醒使用者同時增加體感效果。

在第四圖中互動模組14更包含旋轉感測單元144，用以感測魔術方塊本體11的轉動，藉此產生代表魔術方塊本體11的轉動及狀態變化的旋轉資訊C。旋轉感測模組21包含陀螺儀144A設定為感測魔術方塊本體11在X軸、Y軸、Z軸(如第一圖所示)的至少一軸的旋轉量，以及加速感測器144B設定為感測魔術方塊本體11在X軸、Y軸、Z軸的至少一軸的加速度。旋轉 感測模組21更包含一電子羅盤144C，設定為感測魔術方塊本體11的可旋轉的方塊的位置，以及一邏輯運算器144D，連接至陀螺儀144A、加速感測器144B、電子羅盤144C，其設定為對陀螺儀144A所感測的旋轉量資訊、加速感測器144B所感測的加速度資訊、電子羅盤144C所感測的位置資訊進行邏輯運算，藉此產生代表魔術方塊本體11的轉動及狀態變化的旋轉資訊C。較佳者，邏輯運算器144D係為一複雜可程式邏輯裝置(CPLD)、一場效可程式邏輯閘陣列(FPGA)，或一特殊應用積體電路(ASIC)。

其中一實施例，當語音輸入單元140為麥克風143A且互動輸出單元143為語音輸入單元140、顯示元件143D或振動產生元件143C任一或其組合，其中互動模組14更包含上述之旋轉感測單元144，當使用者在旋轉本體11時，旋轉感測單元144偵測本體11的轉動及狀態變化的旋轉資訊C，互動資訊處理單元141取得旋轉資訊C分析比對，取得儲存單元142中對應之互動資訊輸出驅動訊號B給互動輸出單元143產生相對應之互動動作，例如使用者旋轉之路徑與儲存單元142紀錄之魔術方塊解法資訊不同，可以用驅動揚聲器143B、顯示元件143D或震動產生元件，透過聲音、光變化或震動任一或其組合提醒使用者。

綜合以上所述，本發明的魔術方塊能夠在遊戲過程中提供互動輸出給使用者，並且允許使用者以語音控制的方式調整互動輸出的量值或內容。利用本發明的魔術方塊，使用者可以與魔術方塊遊戲進行互動，並且可以方便地以聲音來調整或改變互動的程度及內容，大大提昇了魔術方塊遊戲的樂趣與自由度。

唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

14‧‧‧互動模組

140‧‧‧語音輸入單元

141‧‧‧互動資訊處理單元

141A‧‧‧語音辨識器

142‧‧‧儲存單元

143‧‧‧互動輸出單元

144‧‧‧旋轉感測單元

144A‧‧‧陀螺儀

144B‧‧‧加速感測器

144C‧‧‧電子羅盤

144D‧‧‧邏輯運算器

A‧‧‧語音資訊

B‧‧‧驅動訊號

C‧‧‧旋轉資訊

Claims (9)

1. 一種互動式魔術方塊，其包含：一本體，由一核心塊及複數連接於該核心塊之可旋轉方塊；一供電模組，設置於該本體；及一互動模組，電性連接於該供電模組藉以取得電力，其包括：一語音輸入單元；一互動資訊處理單元，其訊號連接該語音輸入單元，用以分析一使用者與該本體之一互動資訊；一儲存單元，其訊號連接該互動資訊處理單元，用以儲存該互動資訊；以及一互動輸出單元，其訊號連接該互動資訊處理單元該語音輸入單元接收一語音資訊並傳送至該互動資訊處理單元，該互動資訊處理單元對應輸出一驅動訊號至該互動輸出單元，產生一互動動作。
2. 如請求項第1項所述之互動式魔術方塊，其中該互動模組更包括：一旋轉感測單元，其包含：一陀螺儀，設定為感測該本體在一X軸、一Y軸及一Z軸的至少一軸的旋轉量；一加速感測器，設定為感測該本體在一X軸、一Y軸及一Z軸的至少一軸的加速度；一電子羅盤，設定為感測該本體的該複數可旋轉方塊的位置；以及一邏輯運算器，連接至該陀螺儀、該加速感測器及該電子羅盤，其設定為對該陀螺儀所感測的旋轉量資料、該加速感測器所感測的加速度資料、該電子羅盤所感測的位置資料進行邏輯運算，藉此產生該旋轉資訊。
3. 如請求項第2項所述之互動式魔術方塊，其中該邏輯運算器係為一複雜可程式邏輯裝置(CPLD)、一場效可程式邏輯閘陣列(FPGA)，或一特殊應 用積體電路(ASIC)。
4. 如請求項第1項所述之互動式魔術方塊，其中該語音輸入單元為一麥克風，設定為接收該使用者的語音輸入。
5. 如請求項第1項所述之互動式魔術方塊，其中該互動輸出單元為一揚聲器，對應該驅動訊號播放語音，使該揚聲器播放語音。
6. 如請求項第1項所述之互動式魔術方塊，其中該互動輸出單元為一振動產生元件，對應該驅動訊號產生振動，使得該魔術方塊本體振動。
7. 如請求項第1項所述之互動式魔術方塊，其中該互動輸出單元為一顯示元件，其設置於該複數個可旋轉方塊。
8. 如請求項第7項所述之互動式魔術方塊，其中該顯示元件，對應該驅動訊號，該顯示元件產生一光變化。
9. 如請求項第1項所述之互動式魔術方塊，其中該互動動作是聲音、光變化、震動之其一或其結合。