教学玩具制造技术

本发明专利技术所公开的玩具，包括具有感应点阵和传感器片的传感器，传感器片有柔性表面，被识别形状的物体放在柔性表面上；使感应点阵与物体相接触的感应点的电性能发生变化的物体；用以检测发生了电性能变化感应点的输出装置；存储装置，用以比较被测感应点的相对位置和存储器中所存信息来确定变化了的电性能对应哪个所存物体；以及按照孩子能理解的方式提供输出信息的装置，输出的信息与放置在传感器片上物体的形状相关。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种玩具，特别是涉及一种教学或学习用玩具。目前已经有许多这类玩具，但这些玩具通常只包括各种字母、数字或各种形状的动物的模型，孩子们需在大人的指导下才能游戏。本专利技术的目的是提供一种帮助幼儿们识别字母、数字或物体的形状的玩具，玩具本身能提供答案，而不需大人的指导，以用于帮助幼儿在游戏的同时学到知识。按照本专利技术的教学玩具，由下列部分组成一个具有感应点阵和传感器片的传感器，传感器片有一个柔性表面，被识别形状的物体放置在该柔性表面上;使感应点阵与物体相接触的感应点的电性能发生变化的物体;检测已发生电性能变化的感应点的输出装置;一个存储装置，用以对所检测的感应点在感应点阵中的相对位置和存储器中存储的信息进行比较，以确定变化的电性能对应于被存储的一组物体中的哪一个;和一个按照孩子能理解的方式提供输出信息的装置，该信息对应于放置在传感器片上的物体形状。按照本专利技术的教学玩具，包括具有按行和列排列的感应点矩阵的传感器;具有柔性前表面的传感器片，被识别形状的二维空间物体放置在该柔性前表面上;改变感应点阵电性能的物体模型，该物体模型可使感应点矩阵中由物体所覆盖的特有的点阵的电性能发生变化;用以检测感应点阵的输出装置，检测的点阵的电性能由于特定物体与传感器片接触发生了变化;一个存储装置，用以对所检测的感应点在感应点阵中的相对位置和存储器中存储的电性能进行比较，以确定变化的电性能对应于被存储的一组物体中的哪一个，并按照对应的形状提供输出信息;和以孩子能理解的方式提供对应于放置在传感器片上物体形状的输出信息的装置。那么，可以把特有感应点阵的图案预先编程在存储器中，特有的感应点阵对应于感应点矩阵中那些由特定形状使其电性能发生变化的感应点的特定形状，如果注意到这种点阵的话，不管该点阵在传感器片上的方位或位置，只要把不同点的特有点阵与预先编程于存储器的特定点阵相比较，该玩具就可以简单地确定放置在传感器片上的特定物体的形状。作为附加的改进，可以开发新的物体形状，把它们放置在传感器上，然后将新物体模型在传感器上的特有的点阵存入到存储器中以便进一步识别，这就使玩具增加了进一步的内容。这样，孩子们能识别比原来预编程的那些形状更多的物体形状，从而扩展了该玩具的游戏容量。能被识别的形状的种类包括字母和数字，这样，孩子可以由单独的字母在传感器屏幕上构词，来学会正确地拼词，或者在传感器上构成简单的加法、乘法等，来学会简单的算术运算，而且还可以在传感器上提供答案，然后由玩具进行核对。另外，对于幼小的孩子来说，可能需要提供一些二维空间形状的物体，如动物图画或日常生活中的器物等，幼儿们必须识别这些东西，或是这种玩具产生描述这些物体的声音输出信息，例如一只狗的模型放置在传感器上，玩具就产生“狗”字的发音。该玩具可以为幼儿们简单地提供输出信息，如上面所说的当传感器上放置一个物体模型时，发出相应的声音。另外，该玩具可以给孩子出一道习题，如让孩子按一下对应某一指定物体形状的按钮或者键入一个物体的名字，例如如果在传感器片上放置一个“狗”形物体，就让他键入一个“狗”字。然后该玩具把孩子键入的答案与被识别的形状进行比较，多半祝贺孩子答得对，或者如果孩子选择的不正确，就要说出对应于该形状的正确选择。进一步可能的方案是，例如一个狗模型放置在传感器片上，可以输出一个“狗”字的发音或发出狗吠声或者两者同时发出。在所有的情况下，该玩具都有很好的教学和游戏的价值，因为大量的模型形状都可以预先编程到存储器中，以使孩子可以游戏、学字和物体的名称以及学习拼词或做简单的算术运算。按照本专利技术的一个实施例，矩阵式传感器包括一个带着大量平行的行或列导电带的柔性外层和带有大量与外层导电带交叉的平行导电带的内片，以及夹在内片和外层之间的隔片，该隔片在对应导电带的交叉点处有开孔，把物体模型放置在柔性外层上，就会按压外层的被选定的区域，导致外层通过开孔而变型，使该处的内、外层上的导电带电接触。然后，循环检查行和列，确定哪些交叉点处在接触状态，把这些点与预置的存储器相比较，确定出特定的物体。另一种方案不是检测由物体模型的存在引起交叉点导电性的变化，而是可以检查这些点上的电容量的变化，两交叉带实际上并不接触。传感器可以确定大量的电性能发生了变化的感应点，这些点对应于放在传感器上物体的整个形状。然而在优选的实施例中，每个物体模型的后面有一定数量的触脚向后延伸，只有这些触脚使之与传感器接触，确定这些触脚的相对位置来决定一个物体模型与另一个物体模型的区别。例如可能有三个触脚，而且这三个触脚之间的相对方位可以用来提供一个输出信号，该输出信号可以由预编程的存储器来识别为相对应的那个物体模型。这就大大地简化了存储器中的存储数据，因为存储器中不必存储物体的整个形状，而只需存储那个物体模型的三个特定触脚的位置信息。当然任何一个特定物体模型的触脚可能多于或少于3个。本专利技术能够通过游戏的方式帮助孩子识别字母、数字或物体的形状，进而学习拼词或算术运算，是一种寓教于乐的教学玩具。下面结合实施例并参照附图来说明本专利技术。附图说明图1是表示按照本专利技术实施例玩具基本部分的流程图;图2是传感器中的电连接图;图3是本专利技术的玩具中传感器的详细结构图;图4是本专利技术实施例的轴测图。如图1所示，模型块10，如狗的模型放置在玩具的矩阵式传感器12上。如下面要描述的那样，传感器上有多个在交叉点处的电连接点，模型块10有向后伸出的三个触脚14，这就是接触传感器12的触脚。对每个不同的模型块10来说这三个触脚的相对位置是不同的，而且模型块触脚的相对位置就代表那个模型块，并且仅仅代表那个模型块。形状识别单元16询问传感器，以确定触脚14的相对位置，中央处理单元(CPU)18检查存储器中相应的预编程的相对位置，来控制形状识别单元16的输出。找到被识别的特定形状时，如查找到狗的形状，那么CPU18把输出送到声音合成器20和/或声音效果发生器22。然后分别由它们产生“狗”字的发声和狗吠声，这些输出信号经放大器24送到扬声器(未示出)。还可以有一个控制键盘26，用来控制CPU18，如启动CPU18向识别单元16发出询问信号等。图2和图3更加详细地表示了传感器12的结构，如图3所示，该传感器有三层，外层30、中层32和内层34。外层是由柔性合成塑料材料制成的，如聚砜乙烯，它上面布有许多平行条带36，它们是把导电油墨直接用丝网印刷印制在外层向内的表面上的。中层32由绝缘塑料材料制成，它上面有许多孔38。内层34也有大量的平行条带40布设在上面，条带的方向与条带36成直角，而且也是按类似的方法制成。条带40设置在内层34向外的表面上。条带36和40的交叉点对应于孔38的位置上，因此，当模型块10的触脚14放置在外层30上时，重量将使触脚在接触的三个点上局部地按压外层30，从而使外层30通过中层32上的相应的孔与内层34接触。这样，交叉的条带36和40将在三个位置上产生电接触。参照图2，假定这些位置为A、B和C，形状识别单元16经过循环检查来确定这些导电点，并用预编的程序检查它们的相对位置，确定具有这些相对位置的模型块10是何物。按照说明书中介绍的其他形式，模型块10可以表现为字母，每个字母都有限定图形的定位柱，通常，每个字母都标示在一个长方形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种教学玩具，包括：具有感应点阵和传感器片的传感器，该传感器片有一个柔性表面，被识别形状的物体放置在该柔性表面上；使感应点阵与物体相接触的感应点处的电性能发生变化的物体；用以检测发生了电性能变化的感应点的输出装置；存储装置，用以对所检测的感应点在感应点阵中的相对位置和存储器中存储的信息进行比较，以确定变化了的电性能对应于被存储的一组物体中的哪一个；以及按照孩子能理解的方式提供输出信息的装置，所述的输出信息与放置在传感器片上的物体形状有关。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张永强，
申请(专利权)人：德江电子香港有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]