CN101500666A - 用于学习的游戏装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于学习的游戏装置，其中位于基部的基板和机架主体的上部盘面之间的旋转盘轴向连接至安装在基部内的驱动体以使得所述旋转盘能够旋转，多个其中插入学习组件模块的插槽分别以圆周形状形成在所述旋转盘和上部盘面中，并且连接到所述驱动体的驱动感应元件形成于所述基板上。所述上部盘面设有包括按压开关按键矩阵部件的面板单元，多个按钮以矩阵结构排列于其上，以及多个LED点以矩阵结构排列于其上的监视矩阵部件。

Description

用于学习的游戏装置

技术领域

[01]本发明涉及一种游戏和学习工具，尤其涉及一种用于学习的游戏装置，其允许从孩子到老年人的不同年龄群体的用户积极且愉快地享受多功能的创造性学习或脑部训练。

[02]

背景技术

[03]目前，对于孩子的创造性教育是一种使孩子成长为全面的有用人才的一种方法。根据专家的研究结果，一种使得创造性的发展最大化的方法是通过游戏来刺激想象力。也就是说，可能通过吸引孩子的兴趣和注意力的游戏而不是技能地记忆或掌握来形成创造性解决问题的能力。[04]目前市场上的游戏和学习的工具或玩具具有极其简单的构造和功能并且层次较低，由此主要用于简单的游戏，但学习效果很差，尤其对于形成创造性而言更是如此。

[05]世界上所有国家的人们的平均寿命由于经济增长和医学发展而处于增加的趋势。因此，诸如老年痴呆之类的老年疾病也处于增加的趋势，所以必须采取治疗或预防老年疾病的对策。

[06]因此，已经需要研发用于学习的游戏装置，其对孩子具有显著的创造性学习效果，并且对老年人而言，对预防诸如老年痴呆之类的老年疾病具有显著效果。这样的用于学习的游戏装置会收到消费者的欢迎。

[07]

发明内容

[08]因此，已经考虑到以上问题提出了本发明，并且本发明的目标是提供一种用于学习的游戏装置，其允许从孩子到老年人的不同年龄群体的用户积极且愉快地享受多功能的创造性学习或脑部训练。

[09]本发明的另一目标是提供一种用于学习的游戏装置，其允许孩子进行创造性学习游戏，允许老年人进行脑部训练和手部训练以便防止痴呆并恢复，并且允许各种年龄群体的人使用脚进行有氧练习。

[10]本发明的另一个目标是提供一种用于学习的游戏装置，其允许用户自己设计和组装物件并进行各种游戏，以及使用教学工具掌握概念学习、反复学习和确认学习(confirmation learning)。

[11]本发明的再另一个目标是提供一种用于学习的游戏装置，其允许孩子或老年人掌握各种教育，诸如经济教育、字母学习、形状学习、图形学习、诸如中文字符或字母表、逻辑运算以及诸如加减乘除的四则运算。

[12]

[13]依据本发明的一个方面，可通过提供一种用于学习的游戏装置来实现以上和其它目标，其中位于基部的基板和机架主体的上部盘面之间的旋转盘轴向连接至安装在基部内的驱动体以使得所述旋转盘能够旋转，多个其中插入学习组件模块的插槽分别以圆周形状形成在所述旋转盘和上部盘面中，并且连接到所述驱动体的驱动感应元件形成于所述基板上。

[14]所述上部盘面可设有包括按压开关按键矩阵部件的面板单元，多个按钮以矩阵结构排列于其上，以及多个LED点以矩阵结构排列于其上的监视矩阵部件，以使得开关按键矩阵部件的按压按钮和监视矩阵部件的LED点一对一相互匹配并且彼此电连接。

[15]依据本发明的另一方面，提供了一种用于学习的游戏装置，其中位于基部的基板和机架主体的上部盘面之间的旋转盘轴向连接至安装在基部内的驱动体以使得所述旋转盘能够旋转，多个其中插入学习组件模块的插槽分别以圆周形状形成在所述旋转盘和上部盘面中，并且连接到所述驱动体的驱动感应元件形成于所述基板上，其中所述上部盘面设有包括按压开关按键矩阵部件的面板单元，多个按钮以矩阵结构排列于其上，以及多个LED点以矩阵结构排列于其上的监视矩阵部件；并且所述驱动感应元件、驱动体、按压开关按键矩阵部件和监视矩阵部件连接到可数字控制的控制器。

[16]

[17]本发明的用于学习的游戏装置允许从孩子到老年人的不同年龄群体的用户积极且愉快地享受多功能的创造性学习或脑部训练，自己设计和组装物件并进行各种游戏以及使用教学工具掌握概念学习、反复学习和确认学习，并且掌握各种教育，诸如经济教育、字母学习、形状学习、图形学习、诸如中文字符或字母表、逻辑运算以及诸如加减乘除的四则运算。

[18]

附图说明

[19]根据以下结合附图所进行的详细描述，将更为清楚地理解本发明的以上和其它目标、特征和其它优势，其中：

[20]图1是依据本发明实施例的用于学习的游戏装置的立体图；

[21]图2是图1的用于学习的游戏装置的纵向截面图；

[22]图3是本发明的用于学习的游戏装置的示意性电路框图，其以模拟类型来实现；

[23]图4是本发明的用于学习的游戏装置的示意性电路框图，其以数字类型类实现；

[24]图5和6是图示处于组装状态的学习组件模块的立体图和截面图；

[25]图7是学习组件模块的具体立体图，所述学习组件模块插入形成于上部盘面或玩具车中的插槽中；

[26]图8是难题学习卡的具体立体图；

[27]图9是面板单元的按压开关按键矩阵部件的前视图；

[28]图10是面板单元的监视矩阵部件的前视图；

[29]图11是学习印戳盘面的立体图；

[30]图12是透明的乘法薄页的示意图；

[31]图13和14是时钟学习工具的截面图和平面图；

[32]图15A和15B图示了诸如飞镖盘和图表盘之类的各种学习工具的示例；

[33]图16是音调键盘的截面图；

[34]图17是音调键盘的电路单元的电路图；

[35]图18是玩具车中自己驱动的电子车的示意图；

[36]图19是玩具车中由外力驱动的驱动车的示意图；

[37]图20是具有头部部件的学习组件模块的截面图；

[38]图21至26是用于图示学习游戏的各种示例的示图。

[39]

具体实施方式

[40]现在，将参考附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

[41]图1是依据本发明实施例的用于学习的游戏装置的立体图，而图2是图1中用于学习的游戏装置的纵向截面图。

[42]依据本发明的用于学习的游戏装置2包括用于允许用户进行用于学习的游戏的机架主体4。所述用于学习的游戏装置允许用户有选择地使用用于游戏的各种辅助部件单元来训练他/她的脑和手，所述辅助部件单元例如玩具车34、学习组件模块18、难题学习卡26、磁块19、音调键盘38、学习印戳盘面76(图11)、时钟学习工具36、透明乘法薄页82(图12)等，以便进行各种用于学习创造性或防止痴呆的游戏。

[43]本发明的用于学习的游戏装置2可以设有模拟电路的模拟类型或设有数字化控制芯片的数字类型来实现。在图1中，描述了模拟类型和数字类型二者的组件。

[44]图3是本发明的用于学习的游戏装置2的以模拟类型实现的示意性电路框图，而图4是本发明的用于学习的游戏装置2的以数字类型实现的示意性电路框图。当用于学习的游戏装置2以模拟类型实现时，用于学习的游戏装置2具有低价格，当用于学习的游戏装置2以数字类型实现时，游戏装置2具有各种功能。除了图3的模拟类型和图4的数字类型之外，本发明的用于学习的游戏装置2可以以混合类型来实现，其中结合了模拟类型和数字类型。图3和图4的用于学习的游戏装置2的各自电路的操作将在机械部件的描述之后进行描述。

[45]首先，参考图1和图2，机架主体4包括设有基板8的圆柱形基部6，和形成于从基部6垂直延伸与基部6形成一体的两个支持部11的上端的圆周形上部盘面10。旋转盘面12可旋转地轴向安装在基板8和上部盘面10之间以使得旋转盘面12接近基板8。旋转盘面13的轴14连接到安装在基部6中的减速电机(reduction motor)16，所述减速电机16是用于使旋转盘面12进行旋转的驱动体，并且包括驱动电机击和减速器。所述减速电机16从外部接收电力供应，并且基于速度变化来控制旋转盘面12的旋转速度，所述速度变化由用户通过外部变速控制器16进行控制。

[46]可向其中插入学习组件模块18的多个插槽20分别以规则的间隔以圆周形状形成于上部盘面10和旋转盘面12中。优选地，通孔20a和22a分别穿过插槽20和22的底部形成，以使磁力更为容易地施加到插槽20和22。旋转盘面12和上部盘面10之间的间隔空间具有足以在其中充分堆放多个学习组件模块18(即，3个学习模块18)的高度。

[47]延伸杆21从旋转盘面12的上表面延伸至接近上部盘面10的下表面。这里，延伸杆21与上部盘面的导轨32相一致，并且磁芯25连接到延伸杆21的上端以使得磁芯25从延伸杆21的上端暴露出来。当延伸杆21移动时，玩具车34沿着上部盘面10的导轨32运行。

[48]虽然所描述的延伸杆21在其上端设有磁芯25，但是本领域技术人员应该明白，可仅提供其中插入磁块19的杆，并且磁块可连接到所述杆以使得磁块19通过磁力附着到所述杆。

[49]如图5所示，插入旋转盘面12和上部盘面10的插槽20和22中的每个学习组件模块18具有以下结构，其中每个学习组件模块18通过插入或通过磁块19、金属块19a或塑料块19b(图24)与另一个学习组件模块18进行装配，所述磁块19、金属块19a或塑料块19b设有可选择地插入或附着到每个学习组件模块18的孔。也就是说，如图6所示，每个学习组件模块设有形成在主体下部的插入突起60，以及由铁制成并具有连接到主体上部的插孔64的磁块62，从而所述插入突起60插入到磁块19(即，磁体)，或者磁块19附着到磁块62的上表面。另一个学习组件模块18的插入突起60插入到插孔64中。

[50]每个学习组件模块18具有如图5所示的方形台状或其它形状(圆柱体、三角棱镜、五角棱镜等)。此外，诸如韩文、中文字符或字母表、数字、图形和/或形状(纸币、动物、水果、蔬菜、神、动画角色等)形成在每个学习组件模块18的表面上，并且由此用户能够通过将学习组件模块18进行组合来完成对应语言的单词或序列数字。在插入上部盘面10的插槽22或加载到玩具车34的加载部件23上的学习组件模块18中，插入突起60优选地形成在学习组件模块18的下表面，而具有动物或字符形状的头部46形成在学习组件模块18的主体上部，如图1和图7所示。

[51]如图20所示，设有插入到上部盘面10的一个对应插槽22中的头部46的学习组件模块18包括电路单元146，其中磁控开关(magnetic leadswitch)142和LED 144串行连接到形成于主体中的小型电池140。当磁控开关142通过磁块打开时，学习组件模块18的头部16利用LED144发光，由此被点亮。此外，设有头部46的学习组件模块18的插入突起60插入磁块19或金属块19a。

[52]多个磁控开关24(即，一种驱动感应元件(driving sensingelement))以规则间隔以圆周形状被置于基部6的基板8的下表面。所述磁控开关24直接或间接电连接到减速电机16。所述磁控开关24是一种驱动感应元件。这里，可以使用诸如霍尔感应器、光学感应器、图像感应器和接近感应器(proximity sensor)之类的其它各种类型的驱动感应元件。本发明的实施例中所使用的磁控开关24为驱动感应元件，其容易地应用到模拟类型和数字类型。

[53]当包括要被感应的磁制块(M)的难题学习卡26被安装在基部6的基板8上的磁控开关24的位置时，所述磁控开关24感应难题学习卡26的块(M)并且被打开，并由此驱动减速电机16。因此，连接到减速电机16的旋转盘面12通过轴24被旋转。

[54]如图8所示，诸如韩文、中文字符或字母表、数字、图形和/或形状(纸币、动物、水果、蔬菜、神、动画角色等)的字母形成于难题学习卡26的表面上。这里，提供了多个难题学习卡26，从而允许用户解答难题。难题学习卡26具有这样的构造，要被感应的由真磁体(genuine magnet)或锻压磁体(forged magnet)所制成的块M插入难题学习卡26。此外，在制造商需要的情况下，诸如用于个体识别的标识条码BC被有选择地形成在难题学习卡26中。

[55]可以在与基部6的基板8上表面上磁控开关24的位置相一致的位置形成引导标志70，难题学习卡26被安装于其上。引导标志70是用于通知用户位置数据的标志，所述位置数据诸如站名、数字、字母、模拟时钟的数字等。

[56]具有倾斜的前、后表面的面板单元30被安装在机架主体4的上部盘面10的中心，并且玩具车34沿其运行的导轨32以圆周形状形成在上部盘面10的边缘。所述玩具车34具有从卡车、汽车、火车和迷你机器人所构成的组中所选择的一种孩子喜欢的形状，并且具有自己驱动的电子车的类型或者由外力驱动的驱动车的类型。

[57]面板单元30包括形成在其前表面左侧的按压开关按键矩阵部件30a和形成在其前表面右侧的监视矩阵部件30b。

[58]图9是面板单元30的按压开关按键矩阵部件30a的前视图，图10是面板单元30的监视矩阵部件30b的前视图。

[59]参见图9和图10，以10×10矩阵结构排列的按压按钮PB形成在面板单元30的开关按键矩阵部件30a上，并且以10×10矩阵结构排列的LED点LD形成在面板单元30的监视矩阵部件30b上。开关按键矩阵部件30a的按压按钮PB和监视矩阵部件30b的LED点LD彼此一对一匹配，并且彼此电连接。为了方便用户，沿坐标的水平和垂直轴的行和列中的数字1至10书写在按压开关按键矩阵部件30a和监视矩阵部件30b上。例如，当用户在按压开关按键矩阵部件30a上按压位于第三行和第三列的点的按压按钮PB，位于监视矩阵部件30b上第三行和第三列的LED点LD就被点亮。

[60]具有“L”形状的引导块72分别从按压开关按键矩阵部件30a的各角凸出。因此，四个引导块72允许如图11所示的学习印戳盘面被正确引导到按压开关按键矩阵部件30a并按压相应的按压按钮PB。

[61]如图11所示，学习印戳盘面76设有开孔78，开孔78以10×10矩阵结构排列并且形成在其主体下表面，并且橡胶头螺杆80分别连接到开孔78。为了通过按压按压开关按键矩阵部件30a上的学习印戳盘面76来表达监视矩阵部件30b上的期望字母，在所述学习印戳盘面76的下表面上形成一形状，该形状与监视矩阵部件30b上的字母在两侧对称。

[62]例如，为了按压监视矩阵部件30b上的字母“K”，用户将橡胶头螺杆80连接到学习印戳盘面76的下表面的相应开孔78以便形成与字母“K”在两侧对称的形状，并接着按动按压开关按键矩阵部件30a上的学习印戳盘面76。由此，监视矩阵部件30b的与学习印戳盘面76被橡胶头螺杆80所按下的按压按钮PB相对应的LED点LD被点亮。当在监视矩阵部件30b上按下字母“K”的正确形状时，就确定了用户在学习印戳盘面76上正确形成了与字母“K”双侧对成的形状。在用于学习的游戏装置2以数字类型实现时，对所述用于学习的游戏装置2进行控制以使得输出通知用户正确答案的消息，并且当在学习印戳盘面76上正确形成相应形状时，玩具汽车34在主控制单元50(图5)的控制下运行以进行庆祝。

[63]由于用户自己设计在学习印戳盘面76上形成的形状在另一侧对称地以字母得到表达，所以学习印戳盘面76具有显著的学习效果。

[64]如图12所示的透明乘法薄页82所固定到的悬挂块74，形成于面板单元30前表面右侧形成的监视矩阵部件30b的上部。所述透明乘法薄页设有形成于其上部的悬挂槽，并且作为从1到10的乘法表的正确答案的数字以10×10的矩阵结构排列在所述透明乘法薄页82上。当用户通过将悬挂块74插入透明乘法薄页82的悬挂槽而将透明乘法薄页82固定到监视矩阵部件30b并按下按压按钮时，例如处于按压开关按键矩阵部件30a上第三行和第三列的点的按压按钮PB，处于监视矩阵部件30b上第三行和第三列的点的LED点LD就被点亮。数字“9”在透明乘法薄页82上书写在监视矩阵部件30b的第三行和第三列的LED点处，并且由此用户能够确认处于发光点处的数字“9”是正确答案。此外，在用于学习的游戏装置以数字类型实现的情况下，对用于学习的游戏装置进行控制以使得在监视矩阵部件30b的第三行和第三列的LED点被点亮数秒之后，9个LED点同时被点亮，从而允许用户学习数字概念。

[65]再次参见图1，如果需要，在面板30的后表面上安装白色面板。此外，在用于学习的游戏装置以数字类型实现时，面板单元30的后表面设有主控制单元50(图4)以及用作用户界面的按键输入单元55和显示单元57。

[66]连接到减速电机16的轴14的上端从面板单元30的上表面凸出，并且如图1、13和14所示的时钟学习工具和诸如图15A和15B所示的飞镖盘和图表盘之类的各种学习工具可选择地于轴14的上端附着和取下。

[67]图13和14是时钟学习工具36的截面图和平面图，而图15A和15B图示了各种可旋转的盘面类型的学习工具36a和36b，诸如飞镖盘和图表盘。

[68]参考图13和14，指示小时H和分钟M的数字沿时钟学习工具36的主体85的上表面的圆周放置。小时指针84的驱动轴84a和分钟指针86的驱动轴86a通过齿轮88连接到传输轴90，并且传输轴90连接到安装在机架主体4上的旋转平面12的轴14。小时指针84和分钟指针86的齿轮比与普通时钟一样同为12:1，从而当分钟指针86旋转两次时小时指针84旋转一次。

[69]在图1中，未描述的数字“38”表示音调键盘，未描述的数字“40”表示秒表，而未描述的数字“42”表示条码读取器。

[70]在图1中，音调键盘38通过连接器92电连接到机架主体4的连接端口94。当音调键盘38的连接器92连接到机架主体4的连接端口94时，从机架主体4提供的操作电压被施加到音调键盘38。当音调键盘38和机架主体4实现为数字类型时，音调键盘38的键盘控制单元和机架主体4的控制单元彼此交互(interface)控制信号。

[71]图16是图1的音调键盘38的截面图。

[72]参见图1和图16，音调键盘38包括安装在键盘主体100上用于输入包括do、re、mi、fa、sol、la和si在内的音阶的8个音乐音阶输入板102。每个音乐音阶输入板102由安装在键盘主体100内的弹簧104所弹性支撑。磁控开关106分别安装在音乐音阶输入板102的下表面上，并且磁块108安装在键盘主体100的底部以便与音乐音阶输入板102的磁控开关106相对应。所述磁控开关106连接到安装在音调键盘38中的电路单元110。

[73]图17是音调键盘38的电路单元110的电路图。

[74]音调键盘38的电路单元110包括用于选择音调模式和音乐音阶模式的模式选择开关112、用于生成音调声音和音乐音阶声音的声源芯片114、扬声器驱动单元116和扬声器SPK2。在音调键盘38被实现为高规格的情况下，音调键盘38的电路单元110进一步包括键盘控制单元118。磁控开关106连接到声源芯片114的输入端口。

[75]当用户使用在音调键盘38的外表面上提供的模式选择开关112所选择音调模式时，声源芯片114激活音调模式以便生成对应于八个音乐音阶输入板102中每一个的音调，并且当用户选择音乐音阶模式时，声源芯片114激活音乐音阶模式以便生成对应于八个音乐音阶输入板102中每一个的音乐音阶。键盘控制单元118与机架主体4的主控制单元50(图5)进行对接，并且接收和传送控制信号。

[76]此后，将描述键盘控制单元118的操作。

[77]当用户已经用音乐音阶输入板102正常完成音乐表演时，键盘控制单元118向主体机架6的主控制单元50传送对应于正常音乐表演的控制信号。当主控制单元50接收到对应于正常音乐表演的控制信号时，所述主控制单元50就控制减速电机16以便使旋转盘面12进行旋转，并使得上部盘面10上的玩具车34利用延伸杆21上端的磁芯25而运行以进行庆祝。此外，主控制单元使得扬声器SPK2输出庆祝消息。

[78]接下来，此后将对音调键盘38的操作进行描述。

[79]当用户在音调键盘38处于音乐音阶模式的条件下在音乐音阶板102上进行按压(step)时，相应的音乐音阶板下降。接着，附着到音乐音阶板102下表面的磁控开关106接近安装在键盘主体100底部的磁块108，并且相应的磁控开关106被接通。由此，声源芯片114通过相应的输入端口识别相应磁控开关106的接通，并通过扬声器驱动单元116向扬声器SPK2生成相应的音乐音阶。

[80]此外，当用户利用在其中设有磁块的中空塑料锤敲击音乐音阶板102时，所述塑料锤中的磁块接通附着到相应的音乐音阶板102的下表面的磁控开关106。接着，以与上述方法相同的方式，声源芯片114生成相应的音乐音阶。

[81]再次参见图1，玩具车沿机架主体4的上部盘面10的导轨32运行。所述玩具车34具有从卡车、汽车、火车和迷你机器人所构成的组中所选择的一种孩子喜欢的形状。此外，玩具车34具有自己驱动的电子车的类型或者由外力驱动的驱动车的类型。

[82]图18是玩具车34中由其自己驱动的电子车的示意图，而图19是玩具车34中由外力驱动的驱动车的示意图。

[83]参见图18，在具有电子车类型的玩具车34中，前、后轮120的任意一个轴122通过齿轮连接到驱动电机126。所述驱动电机126通过磁控开关130和电源开关PSW2连接到电池BATT。所述磁控开关130位于玩具车34的装载部件23以下，并且当磁块19装载到玩具车34的装载部件23上时磁控开关130接通。用于从一级到三级选择玩具车34的速度的速度选择开关128连接到驱动电机126。

[84]参见图19，在具有驱动车类型的玩具车34中，前、后轮120和磁性盘面132被固定到玩具车34的下表面。因此，玩具车由连接到延伸杆21上端的磁芯25的磁力或附着到插入旋转盘面12的学习组件模块18的磁块19的磁力进行驱动。

[85]此后，参考图3和图4，将对依据本发明实施例的用于学习的游戏装置2的电路构成进行描述。

[86]图3是本发明的用于学习的游戏装置2的以模拟类型实现的示意性电路框图，而图4是本发明的用于学习的游戏装置2的以数字类型实现的示意性电路框图。

[87]如图3所示，当本发明的用于学习的游戏装置2以模拟类型实现时，机架主体4的电路单元不包括控制芯片。

[88]参考图3，在模拟类型的用于学习的游戏装置2的机架主体4的电路单元中，电源单元41是从外部电源或内部电池电源生成DC操作电压并将所述操作电压提供给各个部件的电路单元。也就是说，电源单元通过在电路单元之外提供的电源开关PSW将操作电压提供给各个磁控开关24，并且将所述操作电压提供给秒表和面板单元30的按压开关按键矩阵部件30a的各个点开关。

[89]在基部6的基板8上安排的磁控开关24由插入难题学习卡26的要被感应的磁制块M接通，并且由此将通过电源开关PSW提供的操作电压传送给减速电机16以便驱动所述减速电机16。当按压开关按键矩阵部件30a上的任意按键按钮被按下时，相应的按压开关被接通。由此，所提供的操作电压被传送到监视矩阵部件30b的相应LED点LD，并且对应的LED点LD由此被点亮。

[90]接着，参考图4，数字类型的用于学习的游戏装置的机架主体4的电路电源包括控制芯片，诸如主控制单元50和语音合成芯片54、条码读取器42、按键输入单元55和显示单元57。主控制单元50基于存储单元56中存储的程序执行与学习游戏相关的各种控制操作，并且对各个部件进行总体控制。所述条码读取器42读取在难题学习卡26上形成的条码，并且将所读取的数据输出到主控制单元50。所述条码读取器42是用于读取诸如条码之类的标识读取器类型以及可以使用的其它类型的读取器。

[91]这里，包括磁控开关24、按压开关按键矩阵部件30a、秒表40和监视矩阵部件30b的处于数字类型的电路单元的构成与图3的模拟类型的电路单元的构成完全相同，但是这些组件是在主控制单元50的控制之下进行操作。主控制单元50通过电机驱动单元52对减速电机16的驱动进行控制，并且变速控制器28连接到电机驱动单元52。语音合成芯片54在主控制器50的控制下对各种语音和声音进行合成，并且通过扬声器SPK1将所合成的语音和声音输出到外部。外部接口58在音调键盘38和主控制单元50之间交互控制信号。语音存储器59在主控制单元50的控制下存储包括所记录的语音在内的各种语音数据。语音存储器59中所存储的语音数据在主控制器50的控制下被读取并通过扬声器SPK1被输出。

[92]此外，数字类型的电路单元包括按键输入单元55和显示单元57，其在主控制器50的控制下进行操作并由此提供了用户接口。用户使用诸如按键输入单元55和显示单元57之类的用户接口选择主控制器50中所设置的各种模式。

[93]此后，将更为详细地对允许学习者使用以上用于学习的游戏装置进行学习的操作进行描述。

[94]依据本发明实施例的用于学习的游戏装置允许诸如孩子和老人之类的学习者表达数字、字母、图形和/或诸如汉字字符或字母的字母形状，同时自己设计所需的形状并接触物件。此外，所述用于学习的游戏装置允许学习者使用玩具车、学习组件模块、难题学习卡等来享受创造性学习和脑部训练。也就是说，学习者能够使用本发明的用于学习的游戏装置进行各种学习游戏。优选地，进一步为学习者提供了用于知道各种学习方法的指导用书。

[95]首先，将如下描述使用难题学习卡26、学习组件模块18和磁块19的学习游戏的一个示例。

[96]图21图示了使用难题学习卡26、学习组件模块18和磁块19的学习游戏的一个示例。

[97]诸如教师或父母之类的指导者将学习组件模块进行装配以使得在学习组件模块18的所组成单元的表面上形成诸如单词“ant”之类的所指定单词，并同时将磁块19插入学习组件模块18的所组成单元的下部。此后，所述指导者将学习组件模块18的所组成单元插入旋转盘面12的任意插槽。接着，所述指导者从难题学习卡26中选择具有蚂蚁形状的难题学习卡26，每个难题学习卡26都具有要被感应和插入槽20的由伪磁体制成的块M，用真磁体替换伪磁体，然后将难题学习卡26放入收集箱中。为了增强学习效果，玩具车34被安装在旋转盘面12的延伸杆21所位于的上部盘面10的导轨32上。

[98]此后，指导者要求学习者(孩子)找到与学习组件模块的所组成单元的表面上所形成的单词相关的难题学习卡26，并且将所述难题学习卡放在基板8上。当学习者找到正确的难题学习卡26并将该正确的难题学习卡放在基板8上时，位于基板8下表面上的磁控开关24就会接通并且减速电机16被驱动。由此，旋转盘面12被旋转。根据旋转盘面12的旋转，上部盘面上的玩具车34由于连接到旋转盘面12的延伸杆21的上端的磁芯的磁力沿导轨32运行。

[99]当学习组件模块18的所组成单元通过旋转盘面12的旋转而接近难题学习卡26时，所述难题学习卡通过插入到学习组件模块18的所组成单元中的磁块19的磁力而浮动，并且由此从基板8分离并附着到旋转盘面12的下表面。由此，基板8的下表面上的相应磁控开关24被断开，并且旋转盘面12的旋转由此停止且玩具车34停止移动。

[100]当学习者具有更高的智力水平时，指导者允许学习者使用难题学习卡26和学习组件模块通过另一种方法来进行更高级别的学习游戏，并允许学习者参考指导用书结合所述用于学习的游戏装置进行方便的各种学习游戏。如果需要，可能使用秒表来设置学习游戏关闭时间。

[101]图23图示了使用难题学习卡26、学习组件模块18和金属块19a的学习游戏的另一个示例。

[102]指导者将金属块19a插入学习组件模块18的下部，所述学习组件模块18包括安装于其中的电路单元146并设有具有兔子脸形的头部46，并接着将学习组件模块18插入机架主体4的上部盘面的任意插槽。接着，指导者控制变速控制器28以使得旋转盘面12尽可能慢地旋转。此后，指导者将由真磁体制成的具有要感应的块M的难题学习卡26放在基板8上以使得所述难题学习卡26作为开始键。由此，旋转盘面12缓慢旋转。在以上状态下，所述指导者要求学习者装配学习组件模块18以使得与具有兔子脸部的头部46相关的单词(即，单词“兔子”)形成在学习组件模块18的所组合单元的表面上，并同时将学习组件模块18的所组成单元插入旋转盘面12的插槽20中，以使得学习组件模块18的所组成单元向上部盘面10浮动。其中，所述指导者事先仅将真磁体制成的磁块19插入学习组件模块18的所组成单元的上部。当学习者将学习组件模块18的所组成单元正确且松地插入旋转的旋转盘面12的任意插槽20中时，所述旋转盘面12连续旋转并且学习组件模块18的所组成单元由此接近具有兔子脸形的头部46，如图24所示。接着，旋转盘面12上的学习组件模块18的所组成单元通过磁力浮动并附着到上部盘面10的下表面。由此，被提供以具有兔子脸形的头部46的学习组件模块18的电路单元146中的LED 144被点亮。

[103]接下来，参见图25，将对使用难题学习卡26、学习组件模块18、磁块19和自己驱动的玩具车34的学习游戏的一个示例进行描述。

[104]图25图示了使用难题学习卡26、学习组件模块18、磁块19和自己驱动的玩具车34的学习游戏的一个示例。

[105]指导者将设有磁块19插入其中的下部的学习组件模块18的所组成单元插入旋转盘面12的任意插槽20，并且提供如图18所示的由自己电驱动的玩具车34。在以上状态下，所述指导者要求学习者设计玩具车34和学习组件模块18的所组成单元在旋转盘面12以相同的速度并行运转。

[106]所述学习者将其中插入有磁块19的学习组件模块18加载到玩具车34的加载部件上以便驱动所述玩具车34。这里，如果需要，所述学习者调节在玩具车的下表面上提供的速度选择开关128，由此选择玩具车24的速度。接着，学习者将玩具车放在上部盘面10的导轨32上以使得玩具车34运行，并且将磁体所制的要感应的块M插入学习难题卡26并将所述难题学习卡26放在基板8上以使得所述难题学习卡26作为开始键。此后，所述学习者使用机架主体4的变速控制器28控制旋转盘面12的旋转速度，以使得玩具车34和学习组件模块18的所组成单元在旋转盘面12上以相同的速度同步运转。

[107]这样的学习游戏是组合的学习游戏。在使用提供添加到学习游戏的时钟概念的时钟学习工具的时钟学习的情况下，该学习游戏具有更高的等级。

[108]接下来，将对使用难题学习卡26、学习组件模块18、磁块19和外力驱动的玩具车34的学习游戏的一个示例进行描述。

[109]图26图示了使用难题学习卡26、学习组件模块18、磁块19和外力驱动的玩具车34的学习游戏的一个示例。

[110]在提供了如图19所示的由外力驱动的玩具车34的条件下，指导者要求学习者使得玩具车34沿导轨32运转并且在玩具车34已经运转若干次之后使用另一个学习组件模块18停止玩具车34的运行。这里，指导者可要求学习者使用时钟学习工具36使得玩具车34运行若干次。例如，指导者将时钟学习工具36设置为12点钟，并要求学习者在3点钟停止玩具车34的运转。

[111]学习者将玩具车34放在上部盘面10的导轨32上以使得玩具车34与旋转盘面12的延伸杆21相一致。当磁体所制的要感应的块M被插入难题学习卡26且所述难题学习卡26被放在处于以上状态下的基板上时，所述难题学习卡26作为开始键。因此，旋转盘面12被旋转，并且设有固定到其下表面的磁性盘面132的玩具车34被连接到延伸杆21上端的磁芯25的磁力拉动并由此沿导轨32运行。

[112]此后，当玩具车34的运行频率达到要停止的频率时，所述学习者将磁块19插入另一学习组件模块18的下部并将所述学习组件模块插入处于停止位置的旋转盘面12的插槽20中。接着，当被插入另一学习组件模块18的磁块19在旋转盘面12旋转期间接近放在基板8上的难题学习卡时，所述难题学习卡26浮动并附着到旋转盘面的下表面。由此，旋转盘面的旋转被停止。

[113]使用本发明的用于学习的游戏装置2，学习者能够进行如下的各种其它学习游戏：

[114]1)当字母或数字由监视矩阵部件30b上点亮的LED所表示时，学习者利用条码读取器42输入与所述字母或数字相对应的难题学习卡。当所输入的难题学习卡26正确时，机架主体4的主控制单元50通过扬声器SPK1生成通知学习者正确答案的消息，并通过旋转盘面12的旋转使得玩具车34运行以进行庆祝。

[115]2)主控制单元50基于预定程序给出要求输入字母或数字的问题，并且学习者利用按压开关按键矩阵部件30a上的按压按钮输入字母或数字。所述主控制单元50点亮监视矩阵部件30b上与所输入的按压按钮相对应的LED，并且当所输入的坐标值正确时通过扬声器SPK1生成通知学习者正确答案的消息，并通过旋转盘面12的旋转使得玩具车34运行以进行庆祝。

[116]3)主控制单元50基于预定程序给出要求显示时钟画面的问题，所述时钟画面在监视矩阵部件30b上显示时间，并且学习者找到设有书写于其上的时间的难题学习卡26并利用条码读取器42输入所述难题学习卡26。接着，当所输入的难题学习卡26正确时，主控制单元50通过扬声器SPK1生成通知学习者正确答案的消息，并通过旋转盘面12的旋转使得玩具车34运行以进行庆祝。

[117]4)当主控制单元50基于预定程序通过点亮监视矩阵部件30b上的LED来表示不完整的字母或数字时，学习者通过按压按压开关按键矩阵部件30a上的按压按钮来完成所述字母或数字。接着，当所按压的按压按钮正确时，主控制单元50通过扬声器SPK1生成通知学习者正确答案的消息，并通过旋转盘面12的旋转使得玩具车34运行以进行庆祝。

[118]此外，本发明的用于学习的游戏装置2为学习者提供了使用时钟学习工具36来设计玩具车34的离开时间的任务，以使得玩具车34在到达时间到达旋转盘面12上的任意位置。当学习者顺利完成任务时，主控制单元50通过扬声器SPK1生成庆祝消息。

[119]此外，本发明的用于学习的游戏装置2允许学习者使用按压开关按键矩阵部件30a、监视矩阵部件30b和透明乘法薄页82来学习乘法法则，并且主控制单元50通过扬声器SPK1生成相应的乘法值。

[120]此外，本发明的用于学习的游戏装置2允许学习者使用学习印戳盘面76、按压开关按键矩阵部件30a和监视矩阵部件30b进行诸如印戳设计的学习游戏。

[121]此外，本发明的用于学习的游戏装置2允许学习者使用音调键盘利用手、脚或塑料锤进行练习或播放音乐。主控制单元50基于预定程序给出要求音调执行的问题并确认由学习者通过外部接口58所输入的结果。接着，当所输入的结果正确时，主控制单元50通过扬声器SPK1生成通知学习者正确答案的消息，并通过旋转盘面12的旋转使得玩具车34运行以进行庆祝。

[122]

[123]从以上描述显而易见的是，本发明的用于学习的游戏装置被应用于游戏，其允许孩子使用手和脚学习创造性、脑部训练和有氧练习，或者允许老人防止痴呆并恢复。

[124]虽然已经出于说明的目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将意识到可能进行各种修改、添加和替代，而不会背离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (21)

1.一种用于学习的游戏装置，其中位于基部的基板和机架主体的上部盘面之间的旋转盘轴向连接至安装在基部内以使得所述旋转盘能够旋转的驱动体，多个在其中插入学习组件模块的插槽分别以圆周形状形成在所述旋转盘和上部盘面中，并且连接到所述驱动体的驱动感应元件形成于所述基板上。

2.如权利要求1所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述上部盘面设有面板单元，所述面板单元包括按压开关按键矩阵部件和监视矩阵部件；多个按钮以矩阵结构排列于所述按压开关按键矩阵部件上；多个LED点以矩阵结构排列于所述监视矩阵部件上；所述开关按键矩阵部件的按压按钮和所述监视矩阵部件的LED点一对一相互匹配并且彼此电连接。

3.如权利要求1或2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：导轨形成于所述上部盘面上，玩具车沿所述导轨形运行。

4.如权利要求1或2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：时钟学习工具和盘面类型的学习工具可选择地附着于轴的上端和从轴的上端脱离；其中所述钟学习工具设有小时指针和分钟指针；所述轴在轴向连接于所述旋转盘面。

5.如权利要求1或2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：提设有难题学习卡，所述难题学习卡置于所述基板的驱动感应元件上，并且包括真磁体或伪磁体的要感应的块被插入每个所述难题学习卡。

6.如权利要求1或2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：在每个学习组件模块的主体的下部形成有插入突起，并且设有插孔的磁块被连接到每个学习组件模块的主体的上部。

7.如权利要求1或2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：在每个学习组件模块的主体的下部形成有插入突起，并且所述每个学习组件模块的主体的上部具有头部，所述头部具有物件形状，并且电路单元安装在所述每个学习组件模块的主体中，在所述电路单元中磁控开关和LED串行连接到小型电池。

8.如权利要求3所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：延伸杆从所述旋转盘面的上表面延伸，接近所述上部盘面的下表面。

9.如权利要求2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：用于按压所述按压开关按键矩阵部件上的按压按钮的印戳盘面，设有形成于所述印戳盘面主体下表面的以矩阵结构排列的开孔，并且橡胶头螺杆分别连接到所述开孔。

10.如权利要求2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：设有覆盖所述监视矩阵部件的透明乘法薄页，并且表示乘法表正确答案的数字以矩阵结构排列在所述透明乘法薄页上。

11.如权利要求3所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述玩具车的前、后轮的任一轴通过齿轮连接到安装在所述玩具车中的驱动电机，所述驱动电机通过磁控开关和电源开关连接到安装在所述玩具车中的电池，并且所述磁控开关位于所述玩具车的加载部件之下。

12.如权利要求3所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述玩具车是设有下表面的被动驱动车类型，磁性盘面固定到所述下表面。

13.如权利要求1或2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：设有音调键盘，所述音调键盘通过连接器电连接到机架主体的连接端口，并且所述音调键盘包括安装在键盘主体内的各个弹簧所弹性支撑的多个音乐音阶输入板，并且磁控开关分别安装在所述音乐音阶输入板的下表面，而磁块安装在所述键盘主体的底部上以便对应于所述磁控开关。

14.如权利要求13所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述音调键盘的电路单元包括：模式选择开关、声源芯片以及扬声器驱动单元和扬声器；所述模式选择开关用于选择音调模式和音乐音阶模式的模式；所述声源芯片设有输入端口，所述输入端口被连接到所述磁控开关，所述声源芯片根据通过所述模式选择开关所选择的模式生成音调声音和音乐音阶声音；所述扬声器驱动单元和扬声器连接于所述声源芯片的输出。

15.如权利要求1所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述驱动感应元件是磁控开关。

16.如权利要求5所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：在每个难题学习卡上形成有标识，并且在所述机架主体上设用于读取所述标识的读取器。

17.如权利要求1或2所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述驱动体包括减速电机，并且变速控制器连接到所述减速电机。

18.一种用于学习的游戏装置，其中位于基部的基板和机架主体的上部盘面之间的旋转盘轴向连接至安装在基部内以使得所述旋转盘能够旋转的驱动体，多个在其中插入学习组件模块的插槽分别以圆周形状形成在所述旋转盘和上部盘面中，并且连接到所述驱动体的驱动感应元件形成于所述基板上，其中：

所述上部盘面设有面板单元，所述面板单元包括按压开关按键矩阵部件和监视矩阵部件；多个按钮以矩阵结构排列于所述按压开关按键矩阵部件上；多个LED点以矩阵结构排列于所述监视矩阵部件上；所述开关按键矩阵部件的按压按钮和所述监视矩阵部件的LED点一对一相互匹配并且彼此电连接；并且

操作电压通过在所述机架主体外部提供的电源开关被提供到所述面板单元的按压开关按键矩阵部件的磁控开关和点开关。

19.一种用于学习的游戏装置，其中位于基部的基板和机架主体的上部盘面之间的旋转盘轴向连接至安装在基部内以使得所述旋转盘能够旋转的驱动体，多个在其中插入学习组件模块的插槽分别以圆周形状形成在所述旋转盘和上部盘面中，并且连接到所述驱动体的驱动感应元件形成于所述基板上，其中：

所述上部盘面设有面板单元，所述面板单元包括按压开关按键矩阵部件和监视矩阵部件；多个按钮以矩阵结构排列于所述按压开关按键矩阵部件上；多个LED点以矩阵结构排列于所述监视矩阵部件上；并且

所述驱动感应元件、驱动体、按压开关按键矩阵部件和监视矩阵部件连接到可数字控制的控制器。

20.如权利要求19所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述控制器包括主控制单元、语音合成芯片、条码读取器、按键输入单元和显示单元。

21.如权利要求19或20所述的用于学习的游戏装置，其特征在于：所述控制器进一步包括秒表和语音存储器。

Images