一种使用天线近场感应的益智玩具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种使用天线近场感应的益智玩具，该益智玩具包括活动件，活动件内设置有包含活动体的身份信息的电子标签，还包括底座，底座上设置有天线组、天线控制装置、定位电路、处理装置和交互装置；天线组，用于感应电子标签；天线控制装置，用于读取电子标签携带的积木的身份信息，定位电路，用于确定电子标签对应的活动件的位置；处理装置，用于根据活动件的位置和身份信息与预设的活动件放置方式对比生成并发送响应信号；交互装置，用于根据所述响应信号，完成与用户的交互。该益智玩具通过生动的互动，与现有玩具相比增强了趣味性，起到寓学于乐的作用。
【专利说明】一种使用天线近场感应的益智玩具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及玩具领域，尤其涉及一种使用天线近场感应的益智玩具。
【背景技术】
[0002]积木、七巧板、拼图等作为一种儿童玩具，对儿童的智力开发，空间思维训练以及手眼协调能力培养有着很大的帮助，其以塑料或者木头拼接的方式，成本较低，广受欢迎。目前的市场上主要以无电气功能的积木为主，如乐高积木，或者积木的连接扣处有电极，将积木搭好后置入电池可以完成一些声光的控制。其缺点是，这些益智玩具缺乏生动的互动。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供了一种通过近场感应检测活动件的身份和位置以实现生动的互动从而增强趣味性的益智玩具。
[0004]为实现上述益智玩，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种使用天线近场感应的益智玩具，包括活动件，所述活动件内设置有包含活动体的身份信息的电子标签，所述益智玩具还包括:底座，所述底座上设置有用于感应放置底座上的活动件的电子标签的天线组、用于通过天线组获取电子标签，读取电子标签携带的活动件的身份信息，并记录天线组中感应到电子标签的天线的信息的天线控制装置、用于根据感应到电子标签的天线的信息确定该电子标签对应的活动件的位置的定位装置、用于根据活动件的位置和身份信息生成响应信号的处理装置和用于根据所述响应信号，完成与用户交互的交互装置；所述天线组与天线控制装置电性连接，所述天线控制装置与所述定位装置电性连接，所述定位装置的输出端与所述处理装置的输入端电性连接，所述处理装置的输出端与交互装置电性连接。
[0006]其中，所述电子标签为NFC电子标签，所述近场感应通过NFC进行通信。
[0007]其中，所述电子标签为RFID电子标签，所述近场感应通过RFID进行通信。
[0008]其中，所述天线组包括多个天线列和多个天线行，所述天线控制装置包括选择开关和电子标签识别电路；所述选择开关由处理装置控制并和所述电子标签识别电路电性连接，所述天线列和天线行中的天线通过选择开关与电子标签识别电路轮换电性导通。
[0009]其中，所述定位装置具体用于根据感应到电子标签的天线的位置，判断携带该电子标签的活动件的位置。
[0010]其中，所述天线组中感应到电子标签的天线的信息包括天线感应到电子标签时的场强等级，所述场强等级用于确定活动件在底座上位置。
[0011]其中，所述活动件为积木、拼图或七巧板，所述交互装置包括喇叭和/或屏幕。
[0012]其中，所述活动件中包括一个活动件座,其他的活动件摆放在活动件座上。
[0013]本实用新型的有益效果在于:通过在活动件中内置近场感应电子标签，并设置对应专用的底座，在底座内设置天线组和相应的控制电路，对底座上的活动件进行位置判断和活动件携带信息的判断，与预设的活动件摆放方案对比后产生互动，通过生动的互动，与 现有的益智玩具相比增强了趣味性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型一种使用天线近场感应的益智玩具的第一实施例结构方框图；
[0015]图2是本实用新型一种使用天线近场感应的益智玩具的第二实施例结构方框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0017]如图1 一种使用天线近场感应的益智玩具,包括活动件100,所述活动件100内设置有包含活动体的身份信息的电子标签，所述益智玩具还包括:底座200,所述底座200上设置有用于感应放置底座上的活动件100的电子标签的天线组210、用于通过天线组210获取电子标签，读取电子标签携带的活动件100的身份信息，并记录天线组210中感应到电子标签的天线的信息的天线控制装置220、用于根据感应到电子标签的天线的信息确定该电子标签对应的活动件100的位置的定位装置230、用于根据活动件100的位置和身份信息生成响应信号的处理装置240和用于根据所述响应信号，完成与用户的交互的交互装置250 ；所述天线组210与天线控制装置220电性连接，所述天线控制装置220与所述定位装置230电性连接，所述定位装置230的输出端与所述处理装置240的输入端电性连接，所述处理装置240的输出端与交互装置250电性连接。
[0018]通过在活动件100中内置近场感应电子标签，并设置对应专用的底座200，在底座200内设置天线组210和天线控制装置220，对底座200上的活动件100进行位置判断和活动件携带信息的判断，与预设的活动件摆放方案对比后产生互动，通过生动的互动，与现有的益智玩具相比增强了趣味性。
[0019]图2是本发明一种使用天线近场感应的益智玩具的第二实施例结构方框图。如图所示，所述电子标签为NFC电子标签，所述近场感应通过NFC进行通信。天线组210包括多个天线列211和多个天线行212，所述天线控制单元220包括选择开关221和电子标签识别电路222 ;所述选择开关221由处理单元240控制并和所述电子标签识别电路222电性连接，所述天线列211和天线行212中的天线通过选择开关221与电子标签识别电路222轮换电性导通。所述定位单元230具体用于根据感应到电子标签的天线的位置，判断携带该电子标签的活动件100的位置。所述天线组210中感应到电子标签的天线的信息包括天线感应到电子标签时的场强等级，所述场强等级用于确定活动件100在底座200上位置。所述活动件为积木、拼图或七巧板，所述交互单元250包括喇叭和/或屏幕。所述活动件100中包含一个活动件座110，其它活动件100摆放在活动件座110上。
[0020]NFC是近场通信中比较成熟的技术，在本实施例中，采用NFC进行活动件100和底座200之间的近场通信，并且本实施例中选用的活动件100为积木，电子标签识别电路222采用的是AS3911NFC专用芯片。本实施例中主要针对积木只摆放一层的情况进行设计。为了准确识别积木在底座200上的具体位置，将天线组210设置为上下两层，其中一层为多个天线横向摆放得到的天线行212，另一层为多个天线纵向摆放得到的天线列211，每个天线行212和每个天线列211会产生一个交点，而每个交点在底座200上也会有一个具体的位置，如果给每个天线行212和天线列211赋予不同的位置属性，那么交点的位置就可以通过天线行212和天线列211的位置属性以类似于平面坐标的方式表示出来。积木放置于底座200上之后总是会被天线行212和天线列211中的天线的感应到，根据感应到某个积木的天线行212和天线列211的位置属性，即可确定积木的位置。
[0021]此外，在本实施例中，为了适应AS3911NFC专用芯片无单独GPIO 口控制选择开关221的特性，通过处理单元240对选择开关221进行控制。处理单元240通过选择开关221选择天线组210中的某一行(或列)天线，AS3911NFC专用芯片检测该行(或列)天线是否有NFC电子标签，如果有则获取该电子标签的身份，记录该行(或列)的位置信息，检测完成后切换到另一行(或列)，直到把整个天线组的天线都检测完。
[0022]进一步地，为了提高电子标签的识别效率，在天线控制单元220中设置多个电子标签识别电路222，天线分组对应一个电子标签识别电路222，选择开关221将每组天线中的天线逐个与电子标签识别电路连接222。
[0023]检测结束后，定位单元根据电子标签信息及其对应的行和列的位置信息，综合成该电子标签的位置信息。例如某个活动件100中的电子标签被天线行中的天线I和天线列中的天线5感应到，那么该活动件100的位置则可表示为(5，I)。
[0024]优选的，所述电子标签为RFID电子标签，近场感应通过RFID进行通信。
[0025]对应的，近场感应在使用RFID进行通信的时候，电子标签和天线控制单元中的标签识别电路也需要进行相应的调整。
[0026]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种使用天线近场感应的益智玩具，包括活动件，其特征在于，所述活动件内设置有包含活动体的身份信息的电子标签，所述益智玩具还包括:底座，所述底座上设置有用于感应放置底座上的活动件的电子标签的天线组、用于通过天线组获取电子标签，读取电子标签携带的活动件的身份信息，并记录天线组中感应到电子标签的天线的信息的天线控制装置、用于根据感应到电子标签的天线的信息确定该电子标签对应的活动件的位置的定位装置、用于根据活动件的位置和身份信息生成响应信号的处理装置和用于根据所述响应信号，完成与用户交互的交互装置；所述天线组与天线控制装置电性连接，所述天线控制装置与所述定位装置电性连接，所述定位装置的输出端与所述处理装置的输入端电性连接，所述处理装置的输出端与交互装置电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种使用天线近场感应的益智玩具，其特征在于，所述电子标签为NFC电子标签，所述近场感应通过NFC进行通信。
3.根据权利要求1所述的一种使用天线近场感应的益智玩具，其特征在于，所述电子标签为RFID电子标签,所述近场感应通过RFID进行通信。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种使用天线近场感应的益智玩具，其特征在于，所述天线组包括多个天线列和多个天线行，所述天线控制装置包括选择开关和电子标签识别电路；所述选择开关由处理装置控制并和所述电子标签识别电路电性连接，所述天线列和天线行中的天线通过选择开关与电子标签识别电路轮换电性导通。
5.根据权利要求4所述的一种使用天线近场感应的益智玩具，其特征在于，所述定位装置具体用于根据感应到电子标签的天线的位置，判断携带该电子标签的活动件的位置。
6.根据权利要求5所述的一种使用天线近场感应的益智玩具，其特征在于，所述天线组中感应到电子标签的天线的信息包括天线感应到电子标签时的场强等级，所述场强等级用于确定活动件在底座上位置。
7.根据权利要求6所述的一种使用天线近场感应的益智玩具，其特征在于，所述活动件为积木、拼图或七巧板，所述交互装置包括喇叭和/或屏幕。
8.根据权利要求7所述的一种使用天线近场感应的益智玩具，其特征在于，所述活动件中包括一个活动件座，其他的活动件摆放在活动件座上。
【文档编号】A63H33/08GK203376766SQ201320504620
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月16日 优先权日:2013年8月16日
【发明者】邹文高, 杜玉强, 朱向军, 邓欢, 陈少强 申请人:步步高教育电子有限公司