TW202313159A - 光學辨識控制型互動式玩具及光學辨識控制輸出方法 - Google Patents

Abstract

一種光學辨識控制型互動式玩具及光學辨識控制輸出方法，光學辨識控制型互動式玩具包括一處理器、一光學辨識模組、一啟動切換模組以及一輸出模組。光學辨識模組辨識一識別對象，並產生一辨識訊息，辨識訊息傳送至處理器，處理器根據辨識訊息傳送一第一輸出訊息至輸出模組，切換模組傳送一啟動訊號或一切換訊號至處理器，處理器根據啟動訊號輸出第一輸出訊息至輸出模組，且處理器根據切換訊號輸出一第二輸出訊息至輸出模組，輸出模組接收第一輸出訊息或第二輸出訊息對應地產生一第一輸出或一第二輸出。

Description

光學辨識控制型互動式玩具及光學辨識控制輸出方法

本發明係有關於一種可輸出聲、光或影像的玩具，特別是有關於經由光學辨識讀取識別對象訊息後輸出與識別對象訊息對應的聲、光或影像形式的輸出的光學辨識控制型互動式玩具及光學辨識控制輸出方法。

玩具是用來供兒童遊戲的器材，其主要目的是引起兒童的注意，滿足兒童的好奇心，增加其日常生活的活動方式。同時也寓教於樂，利用各種互動式玩具訓練兒童對環境的反應，同時也訓練其肢體動作的協調程度。另外，互動式玩具也可以提升兒童的認知能力，因此現有的互動式玩具除了具有特定的實體結構以外，還具有發出聲音或發光等元件，以增加玩具的趣味性及遊戲方式的多樣性。

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種光學辨識控制型互動式玩具，其利用光學辨識模組擷取識別對象並進行辨識，然後產生輸出，達到按鍵與光學識別自由切換的功能作用，如此只需要以印刷或顯示的方式產生識別對象，即可經由光學辨識的方式產生對應的輸出，不需要製作感應標籤，而且可以利用圖形軟件產生各種不同的識別對象，因而具有良好的擴充性。

本發明的光學辨識控制型互動式玩具的一實施例包括一處理器、一光學辨識模組、一啟動切換模組以及一輸出模組。光學辨識模組電性連接於該處理器。啟動切換模組電性連接於處理器。輸出模組電性連接於處理器。光學辨識模組辨識一識別對象，並產生一辨識訊息，辨識訊息傳送至處理器，處理器根據辨識訊息傳送一第一輸出訊息至輸出模組，切換模組傳送一啟動訊號或一切換訊號至處理器，處理器根據啟動訊號輸出第一輸出訊息至輸出模組，且處理器根據切換訊號輸出一第二輸出訊息至輸出模組，輸出模組接收第一輸出訊息或第二輸出訊息對應地產生一第一輸出或一第二輸出。

在另一實施例中，其更包括一儲存模組，電性連接於處理器，儲存模組係對應地儲存辨識訊息與第一輸出訊息及第二輸出訊息。

在另一實施例中，輸出模組包括一揚聲器及多個發光件，第一輸出及第二輸出包括音頻輸出或/及光線輸出。

在另一實施例中，輸出模組更包括一顯示面板，第一輸出及第二輸出更包括影像輸出。

在另一實施例中，切換模組包括一加速度感測器，其電性連接於處理器，加速度感測器偵測該光學辨識控制型互動式玩具的加速度的數值及方向，並據此產生切換訊號。

在另一實施例中，處理器計算加速度的數值及方向的變化，並據此產生切換訊號。

在另一實施例中，切換模組包括一切換開關，其電性連接於處理器，切換開關被觸發後產生切換訊號。

在另一實施例中，其更包括一載體，處理器及光學辨識模組設置於載體內，啟動切換模組及輸出模組設置於載體。

在另一實施例中，載體具有一開口，識別對象的光線經由開口進入載體，並由光學辨識模組接收。

在另一實施例中，處理器為微控制器(microcontroller unit，MCU)。

本發明提供一種光學辨識控制輸出方法，其包括一圖形擷取步驟：擷取一識別對象，並產生一影像；一光學辨識步驟：將影像進行光學辨識，並且產生一辨識訊息；一輸出對應步驟：根據辨識訊息產生一對應的第一輸出訊息；以及一輸出產生步驟：由第一輸出訊息產生一第一輸出。

在另一實施例中，其更包括一輸出切換步驟：產生一切換訊號，根據切換訊號產生與辨識訊息對應的一第二輸出訊息，第二輸出訊息產生一第二輸出。

本發明的光學辨識控制型互動式玩具及光學辨識控制輸出方法，藉由光學辨識模組擷取一識別對象的影像並對該影像進行辨識，根據辨識結果產生一辨識訊息，處理器根據辨識訊息讀取對應的第一輸出訊息，並且處理器根據啟動切換模組產生的切換訊號，讀取與辨識訊息對應的第二輸出訊息，分別在輸出模組產生第一輸出及第二輸出。藉此，只需要用列印或顯示的方式顯示識別對象，就可以產生多種輸出，不僅可以降低光學辨識控制型互動式玩具的建置成本，也大幅地增加產生多種輸出的擴充性。

請參閱圖1、圖2、圖3及圖4，其表示本發明的光學辨識控制型互動式玩具的一實施例。本實施例的光學辨識控制型互動式玩具1包括一處理器10、一光學辨識模組20、一啟動切換模組30以及一輸出模組40。光學辨識模組20、啟動切換模組30及輸出模組40都電性連接於處理器10。本實施例的光學辨識控制型互動式玩具1還包括一儲存模組50，儲存模組50與處理器10電性連接。

本實施例的光學辨識控制型互動式玩具1還包括一載體60，處理器10、光學辨識模組20、啟動切換模組30、輸出模組40及儲存模組50都設置於載體60。載體60可經由適當設計而具有不同的造型，例如本實施例的玩具熊的造型或者是其他動物造型，又或者是其他動漫角色或人物的造型。載體60的材質可以是軟質，例如布或絨毛材質，載體60的材質也可以是硬質，例如塑膠或木材。處理器10、光學辨識模組20、啟動切換模組30設置於載體60的內部，輸出模組40可以設置於載體60的內部或載體60的表面。

本實施例的處理器10為微控制器單元(microcontroller unit，MCU)(單晶片微電腦)，處理器10除了具有計算能力以外，還能儲存程式碼且具有基本輸入輸出介面，能夠載入資料進行運算而且將計算的結果輸出。

光學辨識模組20包括影像擷取元件21及影像辨識程式22。影像擷取元件21包括透鏡組及影像感測器，來自外部的光線經由透鏡組成像後由影像感測器將成像後的光線轉換成電子的影像訊號。載體60設有一開口61，影像擷取元件21的透鏡組對應於開口61，外部光線經由開口61通過透鏡組成像。影像辨識程式22儲存於儲存模組50。影像訊號傳送至處理器10，處理器10從儲存模組50載入影像辨識程式22並執行，對傳送至處理器10的影像訊號進行辨識，並且產生一辨識訊息。

識別對象可以是印刷在基材(例如紙張)上的碼點或圖案，例如一維條碼、二維碼或各種陣列碼點，或者是由電子裝置(例如智能手機或平板電腦)的顯示屏所顯示的碼點或圖案。使用時，識別對象的光線經由光學辨識模組20的影像擷取元件21產生上述的影像訊號，並經由處理器10執行影像辨識程式後產生上述辨識訊息。載體60的開口61可以是設置在載體60的底部以便於對準放置在桌面上的印刷基材，或者是設置在載體60的正面或背面以便於對準使用者將電子裝置的顯示屏豎立在載體60前方供影像擷取元件21擷取影像。本實施例的開口61設置於熊造型的載體60的眼睛處或/及底部，可以供使用者擷取前方或底部的識別對象。具體使用時，識別對象可以列印在各種圖樣文字的紙張，對於真正的使用者(兒童)，可以更直觀的進行選擇，亦即將影像擷取元件21對準特定圖案(識別對象)，並期待互動式玩具1產生特定的反應，例如播放特定音樂、影片、發光等等，以下將有進一步說明。

處理器10將執行影像辨識程式後產生的辨識訊息與預先儲存於儲存模組50的對照表進行比對，找出與辨識訊息對應的第一輸出訊息。處理器10將第一輸出訊息傳送至輸出模組40產生第一輸出。輸出模組40包括揚聲器41、發光元件42以及顯示面板43，因此第一輸出可以是聲音或影像。揚聲器41設置於熊造型的載體60的嘴部，發光元件42設置於熊造型的載體60的耳朵，顯示面板43設置於熊造型的載體60的前胸。因此第一輸出可以是由揚聲器41產生一段音頻輸出，由發光元件42產生特定型態的發光模式，或由顯示面板43顯示一段動畫或影像視頻。例如第一輸出可以是揚聲器41撥放熊的叫聲，同時發光元件42發光，顯示面板43撥放熊的動畫或影像視頻。第一輸出也可以是單獨只有揚聲器41撥放聲音，或單獨發光元件42發光，或顯示面板43單獨顯示動畫或影像。本實施的發光元件42為發光二極體的燈條，設置在熊造型的載體60的耳部邊緣。發光二極體的燈條中設有可發出不同色光的多個發光二極體。

儲存模組50可以是可程式修改的記憶體，例如EPROM或EEPROM，儲存模組50也可以是例如固態硬碟，因此儲存於儲存模組50的資料能夠被修改並且儲存。本實施例的光學辨識控制型互動式玩具1還包括一通訊模組70，通訊模組70可直接與網路連接獲經由使用者的行動裝置與網路連接，藉此本實施例的光學辨識控制型互動式玩具1可隨時與製造商的伺服器連線而對儲存模組50所儲存的辨識訊息與第一輸出訊息的對照表進行更新。製造商可以定期開發出新第一輸出訊息，並產生與其對應的識別對象，使用者可經由行動裝置或電腦隨時從製造商的伺服器下載更新。本實施例的通訊模組70可以是以有線或無線的方式與網路連接。

本實施例的光學辨識控制型互動式玩具1的啟動切換模組30包括一加速度感測器31或/及一陀螺儀感測器32。加速度感測器31能夠偵測載體60的加速度的量值和方向。陀螺儀感測器32能夠偵測載體60的傾斜角度。使用者可以搖晃載體60或使載體60產生傾斜，如此加速度感測器31或陀螺儀感測器32會產生啟動訊號或切換訊號。使用者在使光學辨識模組20擷取識別對象的影像而產生辨識訊息之後，藉由搖晃載體60或使載體60傾斜，使得加速度感測器31或/及陀螺儀感測器32產生加速度或/及傾斜角的偵測值，處理器10在接收到加速度或/及傾斜角的偵測值之後，與預先儲存於儲存模組50的設定值比對後，產生一啟動訊號，處理器10根據啟動訊號將第一輸出訊息輸出至輸出模組40產生上述第一輸出。例如使用者搖晃載體60三次後或使載體60傾斜超過60度，輸出模組40產生上述第一輸出。

在輸出模組70產生上述第一輸出之後，使用者再將載體60搖晃或將載體60傾斜另一角度，加速度感測器31或/及陀螺儀感測器32產生加速度或/及傾斜角的偵測值，處理器10在接收到加速度或/及傾斜角的偵測值之後，與預先儲存於儲存模組50的設定值比對後，產生一切換訊號，處理器10根據切換訊號將儲存於儲存模組50中與辨識訊息對應的一第二輸出訊息輸出至輸出模組40，以產生一第二輸出。第二輸出可以是與第一輸出具有相同的輸出形式但是具有不同的輸出內容。例如揚聲器41產生不同的音頻輸出，發光元件42產生不同形式的閃光或色光，顯示面板43顯示不同的動畫或影像視頻。

本實施例的啟動切換模組30更包括一切換開關33，切換開關33連接於處理器10，使用者在使光學辨識模組20擷取識別對象的影像而產生辨識訊息之後，觸發切換開關33，切換開關33產生上述啟動訊號，處理器10根據啟動訊號將第一輸出訊息輸出至輸出模組40產生上述第一輸出。切換開關33可以是實體按鍵也可以光感觸控，本發明不做限制，也不限制在圖示的位置。

同樣地，在輸出模組40產生上述第一輸出之後，使用者再度觸發切換開關33，切換開關33產生上述切換訊號，處理器10根據切換訊號將儲存於儲存模組50中與辨識訊息對應的第二輸出訊息輸出至輸出模組40，以產生第二輸出。本實施例的切換開關設置於熊造型的載體60的鼻部。

本實施例的光學辨識控制型互動式玩具1更包括一電源模組80，電源模組80連接於處理器10，電源模組80為可更換的電池或可充電的電池，其供給處理器10、光學辨識模組20、啟動切換模組30、輸出模組40及儲存模組50作動所需的電力。電源模組80包括一充電接口81，本實施例的充電接口81為通用序列匯流排的接口。

請參閱圖4，其表示本發明的光學辨識控制輸出方法的一實施例。首先步驟S1為圖形擷取步驟，在步驟S1中，擷取一識別對象，並產生一影像，如前所述，外部的識別對象的光線經由光學辨識模組20的影像擷取元件21產生上述的影像訊號。接著進入步驟S2。

步驟S2為光學辨識步驟。在步驟S2中，將影像進行光學辨識，並且產生一辨識訊息，影像擷取元件21產生上述的影像訊號經由處理器10執行影像辨識程式後進行辨識而產生上述辨識訊息。接著進入步驟S3。

步驟S3為輸出對應步驟。在步驟S3中，根據辨識訊息產生一對應的第一輸出訊息。處理器10將執行影像辨識程式後產生的辨識訊息與預先儲存於儲存模組50的對照表進行比對，找出與辨識訊息對應的第一輸出訊息。接著進入步驟S4。

步驟S4為輸出產生步驟。在步驟S4中，由第一輸出訊息產生一第一輸出。處理器10將第一輸出訊息傳送至輸出模組40產生上述第一輸出。接著進入步驟S5。

步驟S5為輸出切換步驟。在步驟S5中，產生一切換訊號，根據切換訊號產生與該辨識訊息對應的一第二輸出訊息，第二輸出訊息產生一第二輸出。加速度感測器31或/及陀螺儀感測器32產生加速度或/及傾斜角的偵測值，處理器10在接收到加速度或/及傾斜角的偵測值之後，與預先儲存於儲存模組50的設定值比對後，產生一切換訊號，處理器10根據切換訊號將儲存於儲存模組50中與辨識訊息對應的一第二輸出訊息輸出至輸出模組50，以產生一第二輸出。

本發明的光學辨識控制型互動式玩具及光學辨識控制輸出方法，藉由光學辨識模組擷取一識別對象的影像並對該影像進行辨識，根據辨識結果產生一辨識訊息，處理器根據辨識訊息讀取對應的第一輸出訊息，並且處理器根據啟動切換模組產生的切換訊號，讀取與辨識訊息對應的第二輸出訊息，分別在輸出模組產生第一輸出及第二輸出。藉此，只需要用列印或顯示的方式顯示識別對象，就可以產生多種輸出，不僅可以降低光學辨識控制型互動式玩具的建置成本，也大幅地增加產生多種輸出的擴充性。另外，使用者可以使用網路直接由製造商更新識別對象及儲存模組中的對照表，使用者可以快速地更新且升級。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

1:光學辨識控制型互動式玩具 10:處理器 20:光學辨識模組 21:影像擷取元件 22:影像辨識程式 30:啟動切換模組 31:加速度感測器 32:陀螺儀感測器 33:切換開關 40:輸出模組 41:揚聲器 42:發光元件 43:顯示面板 50:儲存模組 60:載體 61:開口 70:通訊模組 80:電源模組 81:充電接口

圖1是本發明的光學辨識控制型互動式玩具的一實施例的方塊圖。 圖2是本發明的光學辨識控制型互動式玩具的一實施例的前視圖。 圖3是圖2的光學辨識控制型互動式玩具的後視圖。 圖4是圖2的光學辨識控制型互動式玩具的剖視圖。 圖5是本發明的光學辨識控制輸出方法的流程圖。

1:光學辨識控制型互動式玩具

10:處理器

20:光學辨識模組

21:影像擷取元件

22:影像辨識程式

30:啟動切換模組

31:加速度感測器

32:陀螺儀感測器

33:切換開關

40:輸出模組

41:揚聲器

42:發光元件

43:顯示面板

50:儲存模組

70:通訊模組

80:電源模組

Claims (10)

1. 一種光學辨識控制型互動式玩具，其包括： 一處理器； 一光學辨識模組，電性連接於該處理器； 一啟動切換模組，電性連接於該處理器；以及 一輸出模組，電性連接於該處理器； 其中該光學辨識模組辨識一識別對象，並產生一辨識訊息，該辨識訊息傳送至該處理器，該處理器根據該辨識訊息傳送一第一輸出訊息至該輸出模組，該切換模組傳送一啟動訊號或一切換訊號至該處理器，該處理器根據該啟動訊號輸出該第一輸出訊息至該輸出模組，且該處理器根據該切換訊號輸出一第二輸出訊息至該輸出模組，該輸出模組接收該第一輸出訊息或該第二輸出訊息對應地產生一第一輸出或一第二輸出。
2. 如請求項1所述之光學辨識控制型互動式玩具，其更包括一儲存模組，電性連接於該處理器，該儲存模組係對應地儲存該辨識訊息與該第一輸出訊息及該第二輸出訊息。
3. 如請求項1所述之光學辨識控制型互動式玩具，其中該輸出模組包括一揚聲器及多個發光件，該第一輸出及該第二輸出包括音頻輸出或/及光線輸出。
4. 如請求項3所述之光學辨識控制型互動式玩具，其中該輸出模組更包括一顯示面板，該第一輸出及該第二輸出更包括影像輸出。
5. 如請求項1所述之光學辨識控制型互動式玩具，其中該切換模組包括一加速度感測器，其電性連接於該處理器，該加速度感測器偵測該光學辨識控制型互動式玩具的加速度的數值及方向，並據此產生該切換訊號。
6. 如請求項5所述之光學辨識控制型互動式玩具，其中該處理器計算該加速度的數值及方向的變化，並據此產生該切換訊號。
7. 如請求項1所述之光學辨識控制型互動式玩具，其中該切換模組包括一切換開關，其電性連接於該處理器，該切換開關被觸發後產生該啟動訊號或該切換訊號。
8. 如請求項1所述之光學辨識控制型互動式玩具，其中該處理器為微控制器(microcontroller unit，MCU)。
9. 一種光學辨識控制輸出方法，其包括： 一圖形擷取步驟：擷取一識別對象，並產生一影像； 一光學辨識步驟：將該影像進行光學辨識，並且產生一辨識訊息； 一輸出對應步驟：根據該辨識訊息產生一對應的第一輸出訊息；以及 一輸出產生步驟：由該第一輸出訊息產生一第一輸出。
10. 如請求項11所述之光學辨識控制輸出方法，其更包括一輸出切換步驟：產生一切換訊號，根據該切換訊號產生與該辨識訊息對應的一第二輸出訊息，該第二輸出訊息產生一第二輸出。

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