TWI591596B - 學習積木系統 - Google Patents

Description

學習積木系統

本發明係關於一種學習積木系統，尤指透過電子積木與行動裝置連結，使兒童能利用積木了解形狀及顏色並進行繪圖創作之系統者。

隨著少子化因素與科技產品普及化的影響，使幼童教材逐漸朝數位形式發展。尤其對於學齡前幼童而言，若學習教具過於枯燥乏味，則容易使幼童逐漸失去興趣，甚至喪失學習意願。由於積木顏色豐富且形狀多元，故經常為家長或幼教老師用以幫助幼童啟發益智之教具種類，且積木除能訓練幼童手部肌肉及教導幼童分辨形狀與顏色外，更能透過堆疊組合讓幼童自由創作。

配合積木教材進行互動教學之習知技術，請參閱中華民國公告第M371936號專利，係揭露一種「以積木為教材之互動視訊動畫裝置」，其係於積木各表面分別設有不同之影像辨識圖案，使電腦系統能依據積木之影像識別圖案產生虛擬視覺影像並輸出於視訊播放裝置顯示，藉此，讓兒童透過隨意擺放積木，使該積木依據所擺放之表面圖樣於視訊播放裝置顯示對應內容，進而獲得教育視訊多媒體之回饋。

另，中華民國公開第201112193號專利，係揭露一種「多媒體互動式教學系統及教學方法」，其係於工作桌本體設辨識區並連接於電腦，且於辨識區置放有教具，當電腦執行多媒體軟體後，能依據多媒體軟體之指示選取教具置於辨識區作為回應，而電腦則根據辨識系統辨識教具之結果於螢幕顯示多媒體資訊，以達成互動教學之功效。

而，中華民國公告第M461127號專利，係揭露一種「互動訓練裝置」，其係於電腦主機連接顯示器以播放電腦動畫，並將控制器分別連接於電腦主機及互動平台，互動平台包含複數形狀各異之凹槽與積木，且於凹槽內設有壓按感應器，當積木之形狀與凹槽之形狀對應時，能按壓觸動壓按感應器並傳送第一訊號至控制器，使控制器提供第二訊號至電腦主機，以播放對應電腦動畫，藉此提高兒童學習樂趣與成效。

然而，上述習知案件雖皆能透過積木配合多媒體裝置達成互動式教學之功效，但其互動與教學內容仍需受積木數量限制，若配合之積木數量太少，則會使互動教學之效果大打折扣。

有鑑於習用配合積木教材之互動式裝置仍需受限於積木數量，若積木過少則所呈現之互動教學效果不佳，若積木過多則具有成本花費高及空間佔用之缺失。

因此，本發明之目的乃是藉由將傳統積木電子化，並配合行動裝置之應用程式軟體來增加積木的使用模式，使積木能保留原始功能並達成互動學習之功效。

為達前揭目的，本發明提供一種學習積木系統，包含一行動裝置，該行動裝置具有一藍芽模組而能與積木連結，且於行動裝置內安裝有至少包含學習模式及創作模式之應用程式軟體，該學習模式具有一示範區，而該創作模式具有一繪圖區；以及至少一積木，該積木內部設有一電池、一藍芽模組、一發光模組以及至少一導電點，其中，該積木之導電點碰觸於示範區時，其導電訊號會傳送予行動裝置，並於行動裝置產生一回饋畫面；該積木之導電點碰觸於繪圖區時，其導電訊號會傳送予行動裝置，並於行動裝置產生一對應積木形狀及燈光顏色之畫面。

基於上述，讓兒童能依據應用程式軟體之學習模式或創作模式，配合電子積木於行動裝置上進行積木形狀與顏色之學習或以積木蓋印來進行繪圖創作，藉此，使積木除能保留原始之功能外，更能配合應用程式軟體來增加使用模式，提升傳統教具之經濟效益。

為使  貴審查委員瞭解本發明欲達成目的所運用之技術、手段及功效，餘下，茲列舉一較佳實施例並配合圖式，詳細說明如后︰

首先，請參閱第1圖所示，係本發明系統之連結示意圖，該系統１包含一行動裝置２以及至少一積木３。該行動裝置２具有一藍芽模組而能與積木３連結，且於行動裝置２內安裝有至少包含學習模式及創作模式之應用程式軟體，該學習模式具有一示範區２１（圖中未顯示），而該創作模式具有一顏料區２２及一繪圖區２３（圖中未顯示）。該積木３內部設有一介面控制板３１及電池３２，且介面控制板３１電性連接於一藍芽模組３３、一發光模組３４以及至少一導電點３５，較佳者，介面控制板３１為Arduino mini，發光模組３４包含至少一LED，而導電點３５為矽膠導電點，且積木３係透過不同數量之導電點３５來定義積木３之形狀。

其中，積木３之導電點３５碰觸於行動裝置２之示範區２１時（圖中未顯示），其導電訊號會傳送予行動裝置２，並於行動裝置２產生一回饋畫面；積木３之導電點３５碰觸於行動裝置２之顏料區２２時（圖中未顯示），介面控制板３１接收到導電訊號會控制發光模組３４改變燈光顏色；積木３之導電點３５碰觸於行動裝置２之繪圖區２３時（圖中未顯示），其導電訊號會傳送予行動裝置２，並於行動裝置２產生一對應積木３形狀及燈光顏色之畫面。

其次，請仍然參閱第1圖並配合第2-A圖所示，當系統１使用於學習模式時，係將行動裝置２之應用程式軟體開啟於學習模式，使行動裝置２之示範區２１產生具特定形狀與顏色之圖樣，此時，能讓兒童學習辨識形狀與顏色，並拿取對應該圖樣形狀與顏色之積木３置放於示範區２１之圖樣上方（配合參閱第2-B圖），使行動裝置２之觸控螢幕依據所感應積木３之導電點３５的數量傳送一導電訊號，使導電訊號透過藍芽模組３３傳送予行動裝置２，而行動裝置２則於接收訊號後產生一回饋畫面，如顯示置放錯誤或置放正確之聲光畫面。

接著，請參閱第3圖並配合第4-A圖所示，當系統１使用於創作模式時，係將行動裝置２之應用程式軟體開啟於創作模式，使行動裝置２之畫面呈現一顏料區２２及一繪圖區２３，此時，兒童能拿取任意形狀與任意燈光顏色之積木３碰觸於顏料區２２之顏色框格，使積木３的介面控制板３１（配合參閱第1圖）接收到導電點３５之導電訊號後控制發光模組３４將積木３之燈光顏色改變為所碰觸之框格顏色（如第4-B圖所示），而能利用積木３於行動裝置２之繪圖區２３蓋印堆疊以進行繪圖創作（如第4-C圖所示）。

是以，使用本發明之學習積木系統顯然能達成如下之功效︰ 1.     本發明之系統能透過電子積木配合行動裝置之應用程式軟體來增加積木的使用模式，使積木不僅保有原始之功能，還能達成互動學習之功效，提升傳統教具之經濟效益。 2.     本發明之系統係能將任意形狀與燈光顏色之積木藉由碰觸行動裝置之顏料區感應後，變更積木的燈光顏色，讓積木能如同畫筆般於行動裝置之繪圖區繪圖，使創作能不受積木顏色、數量與空間限制，且能於行動裝置上重覆進行創作，節省紙張與耗材。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之實施範圍，凡未脫離本發明技術精神所為之變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

綜上所述，本發明確實已突破傳統並具有改良及創新之創作內容且能具體實施，理應符合發明專利之法定要件，爰依法提出專利申請，懇請　鈞局審查委員授予合法專利權，以勵創作，至感德便。

本發明︰

１‧‧‧系統

２‧‧‧行動裝置

２１‧‧‧示範區

２２‧‧‧顏料區

２３‧‧‧繪圖區

３‧‧‧積木

３１‧‧‧介面控制板

３２‧‧‧電池

３３‧‧‧藍芽模組

３４‧‧‧發光模組

３５‧‧‧導電點

第1圖係本發明系統之連結示意圖。 第2-A~2-B圖係本發明系統學習模式之使用示意圖。 第3圖係本發明系統創作模式之流程圖。 第4-A~4-C圖係本發明系統創作模式之使用示意圖。

1‧‧‧系統

2‧‧‧行動裝置

3‧‧‧積木

31‧‧‧介面控制板

32‧‧‧電池

33‧‧‧藍芽模組

34‧‧‧發光模組

35‧‧‧導電點

Claims (5)

1. 一種學習積木系統，包含：一行動裝置，該行動裝置具有一藍芽模組而能與積木連結，且於該行動裝置內安裝有至少包含學習模式及創作模式之應用程式軟體，該學習模式具有一示範區，而該創作模式具有一繪圖區及一顏料區；以及至少一積木，該積木內部設有一電池、一藍芽模組、一發光模組、至少一導電點以及一電性連接於該藍芽模組、發光模組以及導電點之介面控制板，其中，該積木之導電點碰觸於該示範區時，其導電訊號會傳送予該行動裝置，並於該行動裝置產生一回饋畫面；該積木之導電點碰觸於該繪圖區時，其導電訊號會傳送予該行動裝置，並於該行動裝置產生一對應該積木形狀及燈光顏色之畫面，而該積木之導電點碰觸於該顏料區時，該介面控制板接收到導電訊號後會控制該發光模組改變其燈光顏色。
2. 如請求項1所述之學習積木系統，其中，該介面控制板為Arduino mini。
3. 如請求項1所述之學習積木系統，其中，該積木係透過不同數量之導電點來定義積木之形狀。
4. 如請求項1所述之學習積木系統，其中，該發光模組包含至少一LED。
5. 如請求項1所述之學習積木系統，其中，該導電點為矽膠導電點。