TWI534766B - A combination of mobile devices and teaching aids - Google Patents

Description

結合行動裝置及教具之系統

本發明涉及一種結合行動裝置及教具之系統，尤指一種利用無線傳輸技術結合行動裝置及玩具，可提供教育機能並增加互動之教育系統。

學齡前孩童正值腦力發展、好奇心最強烈，並且學習能力強的時期，所以許多專家都很重視學齡期的訓練，如何開發孩童的學習能力以及達到手腦並用的益智效果，實為孩童教育開發廠商的共同目標。從思維發展的過程來看，兒童的思維可分為三個階段－直觀行動、具體形象與抽象邏輯推理思維。在兒童腦中充滿著顏色、形狀、聲音等生動的形象，兒童在思維時就是運用這些形象進行運算、解決問題。

而經調查結果顯示，積木係最能夠引起兒童興趣的其中一種玩具。積木除了可供遊戲之用外，並屬一種可幫助兒童啟發益智性的教育玩具。且孩童的學習能力強，容易對新奇之事物感到興趣，而習用之積木只有圖案跟數字，並沒有視訊系統與數位素材之運用，也沒有聲音對應連動，缺乏娛樂性與互動性，難以幫助兒童透過積木的互動來獲得教育視訊多媒體內容回饋。

如中華民國公告第M371936號「以積木為教材之互動視訊動畫裝置」，成功結合具有影像辨識圖案的積木以及電腦系統，藉由電腦系統辨識並根據積木上之影像識別圖案產生一虛擬視覺影像並輸出到該視訊播放裝置顯示，據此，兒童可直覺地把玩該積木並透過該視訊播放裝置來觀看積木上之可愛圖案所對應的多媒體視訊內容。

上述以積木為教材之互動視訊動畫裝置成功結合了科技以及傳統積木玩具，引發學齡期孩童的好奇心與新鮮感，同時可讓學齡期孩童在互動過程中，提高學習能力以及訓練小肌力與專注力。然而，該前案所謂互動只是將積木放置於攝影機下，攝影機掃描該影像辨識圖案後於螢幕播放出對應的影片，當同樣影片一再重複播放，難保孩童不會因喪失新奇感而會漸漸失去注意力。

是以，設計一種整合性學習的方案，適合家長與小孩互動的教育玩具，孩童可透過教育玩具來獲得娛樂以及教育資訊，同時，家長可在與小孩的互動過程中了解小孩的學習能力與發育狀況，進而增加親子感情，達到互動的樂趣，乃為本技術領域人士積極解決的議題之一。

本發明之發明人有鑑於上述缺失，乃搜集資料，多方評估，並以從事於此行業累積之多年經驗，針對結合科技產品以及教具進行設計與模擬，經由不斷試作及修改，始設計出此結合行動裝置及教具之系統。

本發明之主要目的在於提供一種結合行動裝置及教具之系統，搭配應用程式(Application)，選定要進行遊戲的圖像，先讓孩童觀看語音介紹影片後，讓孩童開始觀察圖像特徵並進行組合遊戲。配合無線射頻辨識技術，當教具組合正確時，即會與智慧裝置連結，出現特徵的詳細介紹與影片，讓孩童從遊戲中輕鬆學習。

為了達到上述發明目的，本發明係採取以下之技術手段予以達成，其中，本發明之結合行動裝置及教具之系統，係應用無線傳輸技術於行動裝置以及複數教具間，包括：一行動裝置，內含有一應用程式；一主端教具，內含有一讀取器，透過一無線網路與該行動裝置做連結；以及複數客端教具，可與該主端教具組合為一體，各含有一晶片；其中，使用者操作該應用程式指定一圖像，該行動裝置顯示圖像資訊並透過該無線網路將該圖像訊號發送至該主端教具，使用者將一客端教具與該主端教具組合為一體，該主端教具透過該讀取器辨識該客端教具之該晶片並將結果透過該無線網路回傳給該行動裝置，當其組合結果為正確時，該行動裝置顯示該圖像之介紹資訊及影片。

為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

下面結合圖示和具體操作之實施例對本發明作進一步說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

請參閱圖1所示，該結合行動裝置及教具之系統，係應用無線傳輸技術於行動裝置以及複數教具間，包括：一行動裝置(1)、一主端教具(2)、以及複數客端教具(3)。

該行動裝置(1)內含有一應用程式(11)，該應用程式(11)包含有許多動物、植物或交通工具的圖片以及語音介紹影片等資訊，並可藉由網際網路(Internet)進行更新，掌握最新資訊。

該主端教具(2)為一幾何形狀之積木結構，其特徵在於，該主端教具(2)內部設有一讀取器(21)，可透過一無線網路與該行動裝置(1)做連結。其中，該無線網路可以為藍芽（Bluetooth）或低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy，以下簡稱 BLE)，藍芽連線的好處在於其操作容易以及功率較低，適合用在短距離之無線傳輸，而BLE更能降低耗電量，維持運作時間更為延長，於本實施例中，該無線網路為BLE。

該些客端教具(3) 可與該主端教具組合為一體，可分別為一動物、植物或交通工具之特徵零件，其可以為：翅膀、尾巴、輪子、四肢…等。該些客端教具(3)內各含有一晶片(31)，該晶片(31)儲存有該客端教具(3) 特徵零件之資訊。

藉由上述之結構、組成設計，茲就本創作之使用及作動情形其說明如下：

使用者可透過操作該應用程式(11)，在許多動物、植物或交通工具的圖片中選擇一圖像(110)， 此時，該行動裝置(1)開始播放該圖像(110)之語音介紹影片，讓孩童熟悉並開始觀察該圖像(110)特徵，並透過BLE連線將該圖像(110)訊號發送至該主端教具(2)。

請同時參閱圖2及3所示，當孩童看完介紹影片後，可根據該介紹影片的資訊及線索開始選擇其中一該客端教具(3)，並將其與該主端教具(2)組合。較佳的，該主端教具(2)以及該些客端教具(3)可設有一組合件(4)，方便將兩者組合為一體，該組合件(4)可以為扣件、嵌合件、磁性物質等等。於本實施例中，該組合件(4)為一對磁性物質，實施方式為將該主端教具(2)之組合面分別設置有N極磁鐵及S極磁鐵，則該客端教具(3)之組合面則設置有對應磁性之磁鐵，利用同性相斥，異性相吸的原理，可方便組合，孩童也可因磁鐵的性質產生好奇心及樂趣。

值得一提的是，該組合件也可以包括一嵌合件，其好處在於藉由將該客端教具(3)及該主端教具(2)之組合面設置為可互相嵌合之同一幾何形狀如三角形、四方形或圓形等，可使得孩童在組合時可藉由形狀來判斷正確之組合位置。

其中，當該客端教具(3)接觸或靠近該主端教具(2)時，藉由無線射頻辨識技術(Radio Frequency Identification，以下簡稱 RFID)，該讀取器(21)可辨識並讀取該晶片(31)，取得該客端教具(3)之特徵資訊，並將結果透過BLE回傳給該行動裝置(1)，此實施例中，選擇之圖像(110)為「鯨魚」。

該行動裝置(1)可根據收到的資訊顯示提示訊息或播放影片，當其組合結果為不正確時，該行動裝置(1)可提示組合位置不正確或是選擇之客端教具(3)錯誤。而當其組合結果為正確時，該行動裝置(1)則顯示「鯨魚」的詳細介紹資訊與影片，讓孩童從遊戲中輕鬆學習。

請參閱圖4所示，為本實施例組合完成示意圖，設定之圖像(110)分別為「公雞」以及「獅子」。其中，根據該主端教具(2)擺設之方式不同，即可產生不同主體特徵，亦可增加變化性及樂趣。

故，請參閱全部附圖所示，綜合上述，本發明藉由結合行動裝置及教具之系統，將動物、植物或交通工具之形狀以較不干擾視覺且簡單的切面，區分為數種形態；搭配幾何形狀特徵的客端教具，讓孩童更專注觀察特徵上的變化。運用顏色(同一組特徵的客端教具可用同一色系來暗示孩童)、形狀(模仿目標物特徵與主體形態的對比)、聲音(輔以影音說明目標特徵)三種孩童最易接受的要素來建構本發明，並輔以具體的形象來幫助孩童建立正確思維、事物間的因果關係，激發孩童對知識的認識與探究欲望。

本創作使用時，可彌補習用技術家長與小孩互動較為不足之部分，並且藉由更新應用程式得到最新資訊，孩童不會輕易喪失新穎性。因此，可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之新發明，完全符合發明專利要件，爰依法提出申請。

唯，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，當不能用以限定本發明所實施之範圍。即凡依本發明專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

1‧‧‧行動裝置
11‧‧‧應用程式
110‧‧‧圖像
3‧‧‧主端教具
21‧‧‧讀取器
3‧‧‧客端教具
31‧‧‧晶片
4‧‧‧組合件
BLE‧‧‧低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy)
RFID‧‧‧無線射頻辨識(Radio Frequency Identification)

圖1所示為本發明一實施例之架構示意圖。 圖2所示為本發明一實施例之組合示意圖。 圖3所示為本發明一實施例之組合完成示意圖一 圖4所示為本發明一實施例之組合完成示意圖二。

1‧‧‧行動裝置

11‧‧‧應用程式

110‧‧‧圖像

2‧‧‧主端教具

21‧‧‧讀取器

3‧‧‧客端教具

31‧‧‧晶片

BLE‧‧‧低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy)

RFID‧‧‧無線射頻辨識(Radio Frequency Identification)

Claims (5)

1. 一種結合行動裝置及教具之系統，係應用無線傳輸技術於行動裝置以及複數教具間，包括：一行動裝置，內含有一應用程式；一主端教具，為一幾何形狀之積木結構，內含有一讀取器，透過一無線網路與該行動裝置做連結；以及複數客端教具，為一動物、一植物或一交通工具之特徵零件，可與該主端教具組合為一體，各含有一晶片；其中，使用者操作該應用程式指定一圖像，該圖像為一動物、一植物或一交通工具，該行動裝置顯示該圖像資訊並透過該無線網路將該圖像訊號發送至該主端教具，使用者將一客端教具與該主端教具組合為一體，組合出具有三維特徵之該圖像立體模型，該主端教具透過該讀取器辨識該客端教具之該晶片並將結果透過該無線網路回傳給該行動裝置，當其組合結果為正確時，該行動裝置顯示該圖像之介紹資訊及影片。
2. 如申請專利範圍第1項所述之結合行動裝置及教具之系統，其中該無線網路為一藍芽(Bluetooth)或一低耗電藍芽(Bluetooth Low Energy,BLE)。
3. 如申請專利範圍第1項所述之結合行動裝置及教具之系統，其中該主端教具以及該些客端教具更設有一組合件方便組合為一體。
4. 如申請專利範圍第3項所述之結合行動裝置及教具之系統，其中該組合件為一磁性物質。
5. 如申請專利範圍第1項所述之結合行動裝置及教具之系統，其中該主端教具透過一無線射頻辨識(Radio Frequency Identification,RFID)辨識該客端教具。