交互式魔方的制作方法

本发明涉及一种魔方，具体而言，本发明涉及一种使用语音调整互动模块的魔方。

背景技术：

自1970年代匈牙利建筑学教授鲁比克(rubik)发明魔方以来，魔方已经成为风靡全球的益智机械玩具。许多父母及家长皆采用魔方来训练儿童的记忆力、观察力、想象力。以一个三阶的魔方而言，其结构包含一核心块、6个中心块、12个边块及8个角块，一共构成六个面。当它们组合在一起的时候，每个零件会互相牵制而不会散开，并且任何一面都可水平转动而不影响到其他方块。

在近年来，为了增加魔方的娱乐性，魔方的开发厂商陆续将一些会产生声光效果的元件加入魔方的机械结构中。例如，将发光二极管(led)加入魔方，使得使用者在黑暗的环境下转动魔方时，可以清楚辨识出魔方表面的六种不同色块。此外，有一些魔方产品加入了体感的功能，使得用户在游戏的过程中，可以经由感官的感受来体验游玩魔方的乐趣。

然而，目前的魔方装置并未提供任何互动服务给使用者，导致使用者在游戏的过程中，缺乏与魔方的互动。因此使用者在游戏的过程中会逐渐感到索然无味而对游戏意兴阑珊，到最后丧失了对魔方游戏的兴趣。

因此，本案发明人提出一种魔方，其能够提供互动输出给使用者，并且互动输出可经由语音控制的方式来驱动。

技术实现要素：

本发明的一目的在于提供一种魔方，其具有一互动模块，并且能够方便用户经由语音的方式来触发互动模块动作与用户产生互动。

为了达到上述目的，本发明提供了一种交互式魔方，其包括一本体、一供电模块和一互动模块，其中：本体包括核心块及多个连接于核心块的可旋转方块；供电模块设置于本体，用以供给魔方中的互动模块所需电力；互动模块电性连接于供电模块以取得电力，互动模块包括一语音输入单元、一互动信息处理单元、一储存单元和一互动输出单元，其中：用户说话或制造出的声音由语音输入单元输入；互动信息处理单元连接语音输入单元，用以分析用户与本体的互动信息；储存单元连接该互动信息处理单元，用以储存该互动信息；互动输出单元连接互动信息处理单元，语音输入单元接收语音信息并传送至互动信息处理单元，互动信息处理单元对应输出驱动信号至互动输出单元，产生互动动作。

较佳的，语音输入单元为麦克风，用于接收用户的语音信号输入，语音信号经互动信息处理单元产生对应的驱动信号至互动输出单元，产生对应的驱动信号驱使互动输出单元做出相对应的互动动作。

较佳的，互动输出单元可为一扬声器，对应该驱动信号播放所录制的该至少一个声音片段。

较佳的，互动输出单元可为一振动产生元件，对应该驱动信号产生振动，使得该本体振动。

较佳的，互动输出单元为一显示元件，其设置于该多个可旋转方块，其中该显示元件为一发光二极管，对应该驱动信号产生一光变化。

以下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为本发明提供的魔方的一较佳实施例的立体外观图；

图2为图1中的魔方本体中的核心块及中心块的结构图；

图3为本发明提供的魔方的一较佳实施例的内部电路的系统方块图；

图4为本发明提供的魔方的一较佳实施例的内部电路的互动模块的系统方块图。

图5a-图5d为本发明提供的魔方的一较佳实施例的立体外观图。

附图标记说明：100-魔方；11-本体；110c-核心块；101u,110d,110f,110b,110l,110r-中心块；102-边块；103-角块；12-内部电路；13-供电模块；14-互动模块；140-语音输入单元；141-互动信息处理单元；141a-语音识别器；142-储存单元；143-互动输出单元；143a-麦克风；143b-扬声器；143c-振动产生元件；143d-显示元件；144-旋转感测单元；144a-陀螺仪；144b-加速传感器；144c-电子罗盘；144d-逻辑运算器；a-语音信息；b-驱动信号；c-旋转资。

具体实施方式

如图1及图2所示，其中图1为本发明提供的魔方的一较佳实施例的立体外观图，图2为图1中的魔方本体11中的核心块及中心块的结构图。如图1所示，在本实施例中，魔方100包含一本体11，其为一个三阶的魔方本体11，包含26个可转动的方块及核心块110c(显示于图2)。魔方本体11的可转动的方块包含6个中心块(111u,110d,110f,110b,110l,110r)，其分别位于以核心块110c的上、下、前、后、左、右的邻接位置上，如图2所示。本体11的可旋转方块包含12个边块102，其中每两个边块102与中心块邻接。魔方本体11的可转动的方块包含8个角块103，位于魔方本体11的八个角落上，其中每两个角块103与一边块102邻接。中心块(101u,110d,110f,110b,110l,110r)、边块102、角块103彼此互相连接。本发明提供的魔方还包含一内部电路12，设置于魔方本体11内部。前述魔方结构不限于前述的态样，内部电路12的整体电路结构及运作将在下述配合图3及图4来说明。

如图3及图4所示，其中图4为本发明提供的魔方的一较佳实施例的内部电路的系统方块图。在图3中，内部电路12包含一供电模块13及一互动模块14，供电模块13提供电力给互动模块14，使互动模块14能正常工作。

在图4中，互动模块14包括有：语音输入单元140，用以接收用户说话传送语音信息a；互动信息处理单元141连接语音输入单元140，语音信息a传送至互动信息处理单元141；储存单元142连接互动信息处理单元141，用以储存互动信息，举例来说互动信息可为但不限于声音信息、led变化信息、各种震动信息或魔方解法信息等等；互动输出单元143连接该互动信息处理单元141，当语音输入单元140接收语音信息a并传送至互动信息处理单元141，互动信息处理单元141分析辨识语音信息a后，比对找出相对应的互动信息，然后输出驱动信号b至互动输出单元143，产生互动动作。互动信息处理单元内包含语音识别器。

其中一实施例，当语音输入单元140为麦克风143a且互动输出单元143为扬声器143b时，使用者说出“开始30秒”，麦克风143a接收语音信息a后传送至互动信息处理单元141，经过互动信息处理单元141辨识比对后，取得储存单元142中对应的互动信息，例如：倒数30秒或播放一首歌曲30秒等等互动信息，互动信息处理单元141发送一驱动信号b给扬声器143b，扬声器143b开始播放对应的声音信息提醒用户同时增加听觉效果。

其中一实施例，当语音输入单元140为麦克风143a且互动输出单元143为显示元件143d，该显示元件143d可以是设置于多个可旋转方块上的发光二极管，当使用者说出“开始30秒”，麦克风143a接收语音信息a后传送至互动信息处理单元141，经过互动信息处理单元141辨识比对后，取得储存单元142中对应的互动信息，例如：由30秒倒数至最后5秒时，发光二极管开始闪烁等等互动信息，互动信息处理单元141发送一驱动信号b给发光二极管，发光二极管在最后5秒闪烁提醒用户同时增加视觉效果。其中显示元件143d可由26个具有不同颜色的显示元件143d组成，每个显示元件143d可为一led模块且设定为照亮魔方本体11的一个可转动的方块。另，图5a-图5d显示led模块也可显示一图案，增加娱乐效果。

其中一实施例，当语音输入单元140为麦克风143a且互动输出单元143为振动产生元件143c，该振动产生元件143c可以是设置于核心块，当使用者说出“开始30秒”、“倒数30秒”等预设触发指令，麦克风143a接收语音信息a后传送至互动信息处理单元141，经过互动信息处理单元141辨识比对后，取得储存单元142中对应的互动信息，例如：由30秒倒数至最后5秒时，振动产生元件143c开始震动互动信息，互动信息处理单元141发送一驱动信号b给振动产生元件143c，振动产生元件143c在最后5秒震动提醒使用者同时增加体感效果。

在图4中互动模块14还包含旋转感测单元144，用以感测魔方本体11的转动，藉此产生代表魔方本体11的转动及状态变化的旋转信息c。旋转感测模块21包含陀螺仪144a，用于感测魔方本体11在x轴、y轴、z轴(如图1所示)的至少一轴的旋转量，以及加速传感器144b用于感测魔方本体11在x轴、y轴、z轴的至少一轴的加速度。旋转感测模块21还包含一电子罗盘144c，用于感测魔方本体11的可旋转的方块的位置，以及一逻辑运算器144d，连接至陀螺仪144a、加速传感器144b、电子罗盘144c，用于对陀螺仪144a所感测的旋转量信息、加速传感器144b所感测的加速度信息、电子罗盘144c所感测的位置信息进行逻辑运算，藉此产生代表魔方本体11的转动及状态变化的旋转信息c。较佳的，逻辑运算器144d为一复杂可程序逻辑装置(cpld)、一场效可程序逻辑门阵列(fpga)，或一特殊应用集成电路(asic)。

其中一实施例，当语音输入单元140为麦克风143a且互动输出单元143为语音输入单元140、显示元件143d或振动产生元件143c任一或其组合，其中互动模块14还包含上述旋转感测单元144，当用户在旋转本体11时，旋转感测单元144侦测本体11的转动及状态变化的旋转信息c，互动信息处理单元141取得旋转信息c并分析比对，获取储存单元142中对应的互动信息并输出驱动信号b给互动输出单元143，以产生相对应的互动动作，例如用户旋转的路径与储存单元142记录的魔方解法信息不同，可以用驱动扬声器143b、显示元件143d或震动产生元件，通过声音、光变化或震动任一或其组合提醒用户。

综合以上所述，本发明提供的魔方能够在游戏过程中提供互动输出给使用者，并且允许用户以语音控制的方式调整互动输出的量值或内容。利用本发明提供的魔方，使用者可以与魔方游戏进行互动，并且可以方便地通过声音来调整或改变互动的程度及内容，大大提升了魔方游戏的乐趣与自由度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。故即凡依本发明权利要求范围所述的特征及精神所为的均等变化或修饰，均应包括于本发明的保护范围内。