TWM560329U

TWM560329U - 益智玩具

Info

Publication number: TWM560329U
Application number: TW106218206U
Authority: TW
Inventors: 江明仁
Original assignee: 江明仁
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2018-05-21
Also published as: KR20190120052A

Abstract

根據本創作一實施例，一種益智玩具，包含一光學讀取裝置，以及一或多個感應紙，該光學讀取裝置根據用戶所編輯的指令組合，在感應紙上自動移動及/或做相應的動作，以及讀取感應紙上的光學辨識碼，並執行對應光學辨識碼的動作。

Description

益智玩具

本創作是關於一種益智玩具，特別是一種可訓練邏輯能力的光學讀取玩具。

光學辨識(Optical Identification)是一種方法，利用光學辨識碼作為印刷品與數位媒體載具之間的介面。傳統光學辨識方法的原理是將數字編碼成由方形點圖案構成的陣列圖案，這些圖案被印在文件或產品的表面上。然後使用一隻筆，以讀取陣列圖案並解碼，並根據解碼獲得的數字執行相關的動作。儘管圖案編碼為肉眼可見，在讀取時這些編碼只受到文件印刷內容輕微的影響。

圖1顯示一種傳統的光學辨識編碼方式。一串數字被編碼在由16個畫素(pixels)所構成1毫米(mm)×1毫米(mm)平方大小的圖案。每個畫素的大小為0.05毫米(mm)×0.05毫米(mm)，16個畫素其中第一列和第一欄的畫素是用來定義一個格(grid)，其中第一欄的第三個畫素稍微內縮，藉此定義該圖案的方向。

圖2顯示圖1方法的單一個編碼圖案。如圖2所示，16個畫素中的剩餘9個畫素並未和第一列和第一欄的7個畫素排列，而是設置在行與列交叉點具有空間上偏移的位置上，藉此定義四個數值：(0)設置於交叉點的右下方；(1)設置於交叉點的左下方；(2)設置於交叉點的左上方；以及(3)設置於交叉點的右上方。

本創作提出一種益智玩具可提高學習興趣、訓練邏輯能力、培養團隊合作，以及學習各種領域的知識。

根據本創作第一實施例，一種益智玩具包含一或多個光學讀取裝置、複數個紙卡，以及一或多個感應紙。每個光學讀取裝置包含一影像感測器、一處理器、複數個滾輪，以及一驅動機構。每個紙卡印有對應一程式集的光學辨識碼，用戶排列該複數個紙卡以編輯成一指令組合。該影像感測器依序拍攝該指令組合中各指令的光學辨識碼，該處理器進行解碼並控制該驅動機構與複數個滾輪，使該光學讀取裝置藉由該驅動機構與複數個滾輪在該一或多個感應紙上移動及/或執行相應的動作。

較佳的，每個該感應紙印有複數個圖案，以及對應每個圖案的光學辨識碼，該移動的光學讀取裝置讀取該感應紙上一或多個光學辨識碼並執行對應該一或多個光學辨識碼的動作。

較佳的，每個光學讀取裝置還包含一通用序列匯流排(USB)介面以及一電池，用戶透過該通用序列匯流排介面對該電池進行充電或下載由製造商提供的韌體。

較佳的，每個光學讀取裝置還包含一或多個光源，該一或多個光源根據執行指令而發光。

根據本創作第二實施例，一種益智玩具包含一或多個光學讀取裝置以及一或多個感應紙。每個光學讀取裝置包含一影像感測器、一處理器、複數個滾輪、一驅動機構，以及一無線通訊模組。其中用戶在一電腦或行動裝置上下載一軟體或應用程式，該軟體或應用程式具有複數個預先設定好的程式集，用戶在該軟體或應用程式的介面上拖曳預先設定好的程式集，以堆疊成出一指令組合，並將該指令組合透過該無線通訊模組傳輸至該一或多個光學讀取裝置，該一或多個光學讀取裝置藉由該驅動機構與複數個滾輪在該一或多個感應紙上移動及/或執行對應各程式集的動作。

根據本創作第三實施例，一種益智玩具包含一或多個光學讀取裝置以及一電子紙。每個光學讀取裝置包含一影像感測器、一處理器、複數個滾輪、一驅動機構，以及一無線通訊模組。該電子紙可顯示不同的場景，每個場景具有複數個圖案。其中用戶在一電腦或行動裝置上下載一軟體或應用程式，該軟體或應用程式具有複數個預先設定好的程式集，用戶在該軟體或應用程式的介面上拖曳預先設定好的程式集，以堆疊成出一指令組合，並將該指令組合透過該無線通訊模組傳輸至該一或多個光學讀取裝置，該一或多個光學讀取裝置藉由該驅動機構與複數個滾輪在該電子紙上移動及/或執行對應各程式集的動作。

1‧‧‧光學讀取裝置

2‧‧‧感應紙

3‧‧‧程式集/紙卡

101‧‧‧影像感測器

102‧‧‧控制電路板

103‧‧‧滾輪

104‧‧‧驅動機構

1031‧‧‧內齒輪

1041‧‧‧齒輪

圖1顯示一種習知技術的光學編碼。

圖2顯示習知技術的單一個光學編碼。。

圖3A與圖3B顯示根據本創作一實施例益智玩具的光學讀取裝置。

圖4顯示根據本創作一實施例益智玩具的感應紙。

圖5顯示根據本創作一實施例益智玩具的多個程式集。

以下將詳述本案的各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本創作還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的範圍內，並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本創作有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本創作可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本創作不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際的尺寸或數量，除非有特別說明。

圖3A與3B為示意圖，顯示根據本創作第一實施例的益智玩具，其包含一或多個光學讀取裝置1(本圖僅顯示其中一個)。圖4為示意圖，顯示根據本創作第一實施例的益智玩具還具有一或多個感應紙2(本圖僅顯示其中一個)。圖5為示意圖，顯示根據本創作第一實施例的益智玩具還具有複數個程式集3。

如圖3A至5所示，光學讀取裝置1可具有任意的造型，例如但不限於，機器人、動物、昆蟲、人物、玩偶，車子、飛機等造型。在本實施例，光學讀取裝置1為毛毛蟲造型。每個感應紙2的表面印有多個光學辨識碼(未圖示)。光學讀取裝置1具有影像感測器101、控制電路板102、複數個滾輪103、驅動機構104。透過驅動機構104，控制電路板102上的處理器(未圖示)可命令滾輪103啟動或停止，或改變光學讀取裝置1的方向。在本實施例，驅動機構104可以是(但不限於)一對馬達，每個馬達具有齒輪1041與滾輪103的內齒輪1031嚙合。單一個馬達驅動而另一個停止可使光學讀取裝置1旋轉。控制電路板102可透過影像感測器101拍攝感應紙2上的光學辨識碼，並將所拍攝的影像解碼。

如圖3A與3B所示，在本實施例中，較佳的，光學讀取裝置1還可具有電池(未圖示)、揚聲器(未圖示)，一或多個光源(未圖示)，一通用序列匯流排(USB)介面(未圖示)、一電源開關(未圖示)、以及一藍芽通訊模組(選項，未圖示)。電池用以供應光學讀取裝置1所需的電源。用戶可透過USB介面對電池進行充電或下載由製造商提供的更新韌體。電源開關用以開啟或關閉電源供應。在另一實施例，光學讀取裝置1還可以具有電源狀態指示燈或電壓不足警示燈。

如圖5所示，在本實施例，複數個程式集3是複數個紙卡3。每個紙卡3代表一個程式集(或數字)，每個紙卡3上印有對應該程式集的光學辨識碼。每個程式集可以是一或多個程式的組合，例如但不限於，起始(START)、結束(END)、前進、後退、左轉、右轉、旋轉、時間、亮燈、放音樂、說話、重複執行、數字、加運算、減運算、乘運算、除運算等等。

如圖4所示，每個感應紙2可以繪有不同的場景，每個場景通常有許多圖案。而場景可以是包羅萬象，例如但不限於，街道、世界地圖、植物園、動物園、果園、世界名畫、著名音樂家，迷宮、中英文字詞等等。透過各式各樣的場景，可大幅提高用戶學習的興趣，並且學習到不同的領域的知識。例如，植物園中可繪有不同品種的植物圖案，動物園中可有不同種類的動物圖案等。

如圖4所示，每張感應紙2可印有許多對應各圖案的辨識碼(未圖示)。例如，感應紙2中可印有對應街道中對應[住家]、[銀行]、[公園]、[紅綠燈]、[河]、[橋]、[圖書館]、[學校]、[籃球場]等圖案的不同辨識碼。感應紙2上可分成許多個格子201，每個格子201可印有不同的辨識碼。其中，一個格子201也可以表示光學讀取裝置1移動固定的距離，例如，移動一步的距離。在本創作另一實施例中，感應紙2上可不具有格子201。

根據本創作實施例，光學辨識碼可以是傳統的陣列圖案，或者如申請人先前所申請的台灣專利(申請號106119436、申請日2017年6月12日)中所述，光學編碼包含數字、字母，以及符號的任意組合。上述台灣專利併入本文，視為本案說明書的一部分。如果光學編碼是一種陣列圖案，並不限於圖1或圖2所例示者。

如圖3A至圖5所示，根據本創作實施例，可透過設計互動遊戲以提高學習興趣。遊戲的玩法有許多種，例如，家長可使用某個場景進行命題，例如，指定由一起始點進行至一終點，接著由孩童自行組合程式集，以達到所指定的目的地。

例如，根據圖4的場景，家長可規定為起始點為「住家」，中途至「早餐店」、中繼點為「圖書館」，接著到「籃球場」。孩童將紙卡(程式集)3自由排列，例如排列的順序為：[起始]、[前進]、[2步]、[左轉]、[3步]、[亮燈]、[放音樂]、[暫停]、[旋轉]、[45]、[前進]、[1步]…[結束]等等。接著，孩童以光學讀取裝置1對排列好的紙卡3，依序進行掃描，使光學讀取裝置1讀取紙卡3上的光學辨識碼並將光學辨識碼解碼後儲存在控制電路板102，例如，儲存於控制電路板102的一記憶體(未圖示)中。接著，孩童將光學讀取裝置1放置在感應紙2的「住家」上，光學讀取裝置1讀取了感應紙2上對應「住家」的光學辨識碼，即根據所儲存的程式組合，在感應紙2上執行對應每個程式集的動作，亦即[前進]、[2 步]、[左轉]、[3步]、[亮燈]、[放音樂]、[暫停]、[旋轉]、[45]、[前進]、[1步]…[結束]。此外，當光學讀取裝置1根據程式組合在感應紙2上自動移動，而讀取到印在感應紙2上的光學辨識碼，也會根據光學辨識碼執行對應的動作，例如，發出音樂或唸出一段文字。

根據本創作實施例，即便用戶從未學過程式編程，通過排列預先設定好的程式集3(紙卡)，堆疊出指令，設定或控制角色及背景的行動和變化，由遊戲的過程中學習邏輯概念。此外，透過各種場景與互動遊戲，可學習語文、數學、音樂、歷史等各種領域的常識。

在本創作另一實施例中，同一張感應紙2上可以同時有多個光學讀取裝置1一起進行遊戲。如此可應用於設計競賽遊戲。例如，代表玩家A的光學讀取裝置1由感應紙2的右上角出發，代表玩家B的光學讀取裝置1由感應紙2的左下角出發，而先抵達目的地者為贏家。或者，玩家A1和A2為一組，玩家B1和B2為一組，進行分組遊戲，如此可以培養團隊分工合作的精神。

在本創作第二實施例中，益智玩具並不具有複數個紙卡3，而光學讀取裝置1具有無線通訊模組(未圖示)，較佳者為藍芽通訊模組，用戶可在手機、平板電腦(PAD)，電腦或其他行動裝置上下載由製造商所開發的軟體或應用程式(application software，APP)，該軟體或應用程式具有許有預先設定好、圖案化的程式集3。每個程式集3可以是一或多個程式的組合，例如但不限於，起始、結束、前進、後退、左轉、右轉、旋轉、時間、亮燈、放音樂、說話、重複執行、數字、加運算、減運算、乘運算、除運算等等。用戶在軟體或應用程式的介面上拖曳預先設定好的程式集3，堆疊出一系列指令，編輯完成後，將完成的程式組合透過藍芽通訊模組傳輸至光學讀取裝置1。

在本創作另一實施例中，用戶可由網路上下載公用、免費的程式集軟體或應用程式。該軟體或應用程式具有許有預先設定好、圖案化的程式集 3。用戶在軟體或應用程式的介面上拖曳預先設定好的程式集3，堆疊出一系列指令，編輯完成後，將完成的程式組合透過藍芽通訊模組傳輸至光學讀取裝置1。

根據本創作第三實施例，益智玩具包含一或多個光學讀取裝置1以及一個電子紙(electronic paper，未圖示)。電子紙可取代先前的一或多個感應紙2，並可顯示多種如前所述的場景，用戶可切換顯示其中一個場景。類似於感應紙2，電子紙上可顯示許多不同的光學辨識碼，例如對應場景中各圖案的光學辨識碼，以供光學讀取裝置1辨識。在本創作另一實施例，電子紙具有USB介面或無線通訊模組(例如藍芽通訊模組)，用戶可透過USB介面或無線通訊模組下載更多的場景。在某個實施例中，電子紙如同普通紙一樣，依靠環境光照亮。電子紙的優點是超薄輕便、可彎曲，以及低耗電。本實施例其餘的細節，可與前述各實施例相同，不再贅述。

根據本創作實施例的益智玩具，可啟發和激勵用戶透過遊戲去學習程式設計、數學、語文，以及各種領域的知識，同時獲得創造性的思考，邏輯編程，和協同工作的體驗。

本說明書所揭露的每個/全部實施例，本領域熟悉技藝人士可據此做各種修飾、變化、結合、交換、省略、替代、相等變化，只要不會互斥者，皆屬於本創作的概念，屬於本創作的範圍。可對應或與本案所述實施例特徵相關的結構或方法，及/或創作人或受讓人任何申請中、放棄，或已核准的申請案，皆併入本文，視為本案說明書的一部分。所併入的部分，包含其對應、相關及其修飾的部分或全部，(1)可操作的及/或可建構的(2)根據熟悉本領域技藝人士修飾成可操作的及/或可建構的(3)實施/製造/使用或結合本案說明書、本案相關申請案，以及根據熟悉本領域技藝人士的常識和判斷的任何部分。

除非特別說明，一些條件句或字詞，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也許(might)」，或「可(may)」，通常是試圖表達本案實施例具有，但是也可以解釋成可能不需要的特徵、元件，或步驟。在其他實施例中，這些特徵、元件，或步驟可能是不需要的。

本文前述的文件，其內容皆併入本文，視為本案說明書的一部分。本創作提供的實施例，僅作為例示，不是用於限制本創作的範圍。本創作所提到的特徵或其他特徵包含方法步驟與技術，可與相關申請案所述的特徵或結構做任何結合或變更，部分的或全部的，其可視為本案不等的、分開的、不可替代的實施例。本創作所揭露的特徵與方法其對應或相關者，包含可從文中導出不互斥者，以及熟悉本領域技藝人士所做修飾者，其部分或全部，可以是(1)可操作的及/或可建構的(2)根據熟悉本領域技藝人士的知識修飾成可操作的及/或可建構的(3)實施/製造/使用或結合本案說明書的任何部分，包含(I)本創作或相關結構與方法的任何一個或更多部分，及/或(II)本創作所述任何一或多個創作概念及其部分的內容的任何變更及/或組合，包含所述任何一或多個特徵或實施例的內容的任何變更及/或組合。

Claims

一種益智玩具，包含：一或多個光學讀取裝置，每個光學讀取裝置包含一影像感測器、一控制電路板、複數個滾輪，以及一驅動機構，該影像感測器連接該控制電路板，該驅動機構連接該控制電路板，該複數個滾輪連接該驅動機構並受該驅動機構所驅動；複數個紙卡，每個紙卡印有對應一程式集的光學辨識碼，用戶排列該複數個紙卡以編輯成一指令組合；以及一或多個感應紙，該影像感測器依序拍攝該指令組合中各指令的光學辨識碼，該控制電路板的一處理器進行解碼，該光學讀取裝置的該控制電路板控制該驅動機構與複數個滾輪在該一或多個感應紙上移動及/或執行對應該指令組合中各指令的動作。
如申請專利範圍第1項的益智玩具，其中每個該感應紙印有複數個圖案，以及對應每個圖案的光學辨識碼，該移動的光學讀取裝置讀取該感應紙上一或多個光學辨識碼並執行對應該一或多個光學辨識碼的動作。
如申請專利範圍第1項的益智玩具，其中每個光學讀取裝置還包含一通用序列匯流排(USB)介面以及一電池，用戶透過該通用序列匯流排介面對該電池進行充電或下載由製造商提供的韌體。
如申請專利範圍第1項的益智玩具，其中每個光學讀取裝置還包含一或多個光源，該一或多個光源根據執行指令而發光。
如申請專利範圍第1項的益智玩具，其中每個光學讀取裝置還包含一揚聲器，根據執行的指令讀出對應的語音內容。
一種益智玩具，包含：一或多個光學讀取裝置，每個光學讀取裝置包含一影像感測器、一控制電路板、複數個滾輪、一驅動機構，以及一無線通訊模組，該影像感測器連接該控制電路板，該驅動機構連接該控制電路板，該複數個滾輪連接該驅動機構並受該驅動機構所驅動；以及一或多個感應紙；其中用戶在電腦或行動裝置上下載一軟體或應用程式，該軟體或應用程式具有複數個預先設定好的程式集，用戶在該軟體或應用程式的介面上拖曳預先設定好的程式集，以堆疊成出一指令組合，並將該指令組合透過該無線通訊模組傳輸至該一或多個光學讀取裝置，該一或多個光學讀取裝置的該控制電路板控制該驅動機構與複數個滾輪在該一或多個感應紙上移動及/或執行對應該指令組合中各程式集的動作。
如申請專利範圍第6項的益智玩具，其中該無線通訊模組是一藍芽通訊模組。
一種益智玩具，包含：一或多個光學讀取裝置，每個光學讀取裝置包含一影像感測器、一控制電路板、複數個滾輪、一驅動機構，以及一無線通訊模組，該影像感測器連接該控制電路板，該驅動機構連接該控制電路板，該複數個滾輪連接該驅動機構並受該驅動機構所驅動；以及一電子紙，用以顯示不同的場景，每個場景具有複數個圖案；其中用戶在一電腦或行動裝置上下載一軟體或應用程式，該軟體或應用程式具有複數個預先設定好的程式集，用戶在該軟體或應用程式的介面上拖曳預先設定好的程式集，以堆疊成出一指令組合，並將該指令組合透過該無線通訊模組傳輸至該一或多個光學讀取裝置，該一或多個光學讀取裝置的該控制電路板控制該驅動機構與複數個滾輪在該電子紙上移動及/或執行對應該指令組合中各程式集的動作。
如申請專利範圍第8項的益智玩具，其中該電子紙還顯示對應每個圖案的光學辨識碼，該移動的光學讀取裝置讀取該電子紙上一或多個光學辨識碼並執行對應該一或多個光學辨識碼的動作。
如申請專利範圍第8項的益智玩具，其中該無線通訊模組是一藍芽通訊模組。