TWM448763U - 教學及遊戲之裝置及其訊號輸入墊 - Google Patents

Description

教學及遊戲之裝置及其訊號輸入墊

本創作係有關一種教育及娛樂裝置，特別是一種教學及遊戲之裝置及其訊號輸入墊。

現今於知識衝擊的社會，使得許多孩童從小即由家長安排吸收多方面的資訊。然而，孩童係有注意力不易集中的問題。因此，即使於托育單位或由家長陪伴玩耍都需使用較為動態的活動吸引他們的注意力。

但動態活動較屬於消耗及訓練體力之活動，若要孩童安靜坐下聽故事則需以演戲或以較多圖說的方式進行。且孩童的好奇心強烈，喜歡發問或在大人還沒講完當頁的故事時就想翻下頁，進而導致大人需回答問題、安撫情緒及繼續演說故事，所扮演的角色繁多，時常覺得體力有所不足。

若以播放影片來進行教育及娛樂，則有擔心孩童太靠近電視或一直盯著電視螢幕而近視的問題，且孩童觀看電視的播放影像時並無法有所互動及提升思考能力。

目前雖有電子筆可搭配閱讀書本內容，而以較為生動的方式教育孩童，但書本仍限制於平面，孩童仍無法認識書中所介紹事物實際的立體型態。

因此，如何提供具有互動性較佳，且具多元資訊，及可集中注意力，並增進使用者使用上的便利性之教育及娛樂之裝置則為 本案之創作人以及從事此相關行業之技術領域者亟欲改善的課題。

有鑑於此，本創作提出一種教學及遊戲之裝置及其訊號輸入墊。教學及遊戲之訊號輸入墊包含墊體、讀取器及控制單元。墊體內部具有容置空間，及罩覆容置空間之二維互動表面，且二維互動表面具有非接觸式感應區及按鍵區域。讀取器位於容置空間用以讀取非接觸式卡片之資料，且具有對應非接觸式感應區域之感應範圍。控制單元位於容置空間，且電性連接於讀取器及按鍵區域，及控制單元用以接收讀取器所讀取之訊號及按鍵區域所產生之動作指令。具非接觸式卡片之玩具包含非接觸式卡片用以放置於教學及遊戲之訊號輸入墊之感應範圍內，而回覆攜帶資料之訊號至讀取器。

本創作提出之教學及遊戲之裝置及訊號輸入墊得以在一或多人同時進行下使用，且得以將教學及遊戲之裝置搭配不同的軟體情境進行教學及遊戲，而達到教育及娛樂之便利性及較佳的互動效果，進而解決使用者注意力不易集中於平面書籍之問題。此外，在使用者享受電子化多元資訊服務的同時，仍可避免使用者一直盯著螢幕，而得以保護使用者的視力。

以下在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技藝者瞭解本創作之技術內容並據以實 施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點。

一種教學及遊戲之裝置1係教學及遊戲之訊號輸入墊100和具非接觸式卡片之玩具200(可見第3至5圖)之組合。

第1A圖為本創作之教學及遊戲之訊號輸入墊之透視圖。第1B圖為本創作之教學及遊戲之訊號輸入墊之分解圖。

請參閱第1A及1B圖，教學及遊戲之訊號輸入墊100主要由墊體10、讀取器20及控制單元30組成。墊體10內部具有容置空間11，及罩覆容置空間11之二維互動表面12，且二維互動表面12具有非接觸式感應區121及按鍵區域122。讀取器20位於容置空間11，且具有對應非接觸式感應區121之感應範圍，且讀取器20用以讀取非接觸式卡片之資料。控制單元30位於容置空間11，且電性連接於讀取器20及按鍵區域122，及控制單元30用以接收讀取器20所讀取之訊號及按鍵區域122所產生之動作指令。

按鍵區域122可為貼附於二維互動表面12之按鈕，且於壓按按鈕時電連導電片22。或者，按鍵區域122可為對應設置於容置空間11中之按鍵21。其中，按鍵區域122具有方向指令，且按鍵區域122之各方向指令係為二維互動表面12上的不同指向。

讀取器20具有感應範圍(如虛線所示)，於感應範圍內皆得 以讀取非接觸式卡片。於本創作中，二維互動表面12之非接觸式感應區121係罩覆讀取器20，而設於讀取器20之感應範圍內之區域。

使用時，使用者(如孩童)可坐在坐位區123上，且置放具非接觸式卡片之玩具200於讀取器20之感應範圍，以致使讀取器20讀取具非接觸式卡片之玩具200的回覆資料至控制單元30。並且，當使用者壓按按鍵區域122時，按鍵區域122產生動作指令並傳送至控制單元30。

其中，容置空間11係為密閉空問。並且，可於容置空間11中填充如軟矽膠、泡棉或棉花等，以致使墊體10柔軟且能保護固定於容置空間11中之讀取器20、按鍵21或/及導電片22及控制單元30等。

第2圖為本創作之教學及遊戲之訊號輸入墊之功能區塊圖。

請參閱第2圖，教學及遊戲之訊號輸入墊100係具有傳輸模組13或/及輸出單元14，且與外部裝置40通訊傳輸資料。

讀取器20可包含收發器、微處理器、記憶體。讀取器20以無線電波訊號的存取方式來讀取或寫入資料至非接觸式卡片。收發器發送讀取器20的無線電波訊號，且接收來自非接觸式卡片的回應訊號。微處理器用以將回應訊號進行解碼和錯誤檢查。記憶體用以儲存讀取器20的配置參數和回應訊號所帶來的回覆資料。因此，於讀取器20之感應範圍內，讀取器20係可感應非接觸式卡片，而取得回覆資料。

控制單元30可為與軟體所撰寫之程式語言配合使用之硬體如控制IC或微處理單元等。其中，控制單元30具有記憶體31用以儲存音訊資料、影像資料及應用程式。再者，記憶體31亦儲存由外部裝置40輸入之檔案資料及控制單元30之設定。

傳輸模組13位於容置空間11，且電性連接於控制單元30。傳輸模組13連接教學及遊戲之訊號輸入墊100至外部裝置40，且傳輸模組13用以傳輸讀取器20所讀取之訊號，而將非接觸式感應區121所感應之資料，及將使用者按壓按鍵區域122所產生之動作指令反應至外部裝置40。其中，控制單元30可藉由傳輸模組13接收外部裝置40的軟件指令(如Flash等)更新及設定記憶體31中所儲存的資料。

輸出單元14電性連接於控制單元30，而依照按鍵區域122所產生之動作指令或讀取器20所讀取之訊號相對應動作。輸出單元14可為顯示器用以顯示圖像。顯示器可為LCD顯示器或LED顯示器等。或者，輸出單元14可為揚聲器用以播放音訊資料。也就是說，控制單元30依照讀取器20所讀取之訊號或按鍵區域122所產生之動作指令選取記憶體31中相對應的資料並輸出至輸出單元14。

其中，外部裝置40可為電視機、電腦(可見於第4圖及第5圖)或投影裝置等。

第3至5圖為本創作之教學及遊戲之裝置之示意圖。具非接觸式卡片之玩具200係具有非接觸式卡片，且放置於教學及遊戲 之訊號輸入墊100之感應範圍內，而使非接觸式卡片回覆攜帶具非接觸式卡片之玩具200之資料的訊號至讀取器20。

請參閱第3圖，於此實施例中，將教學及遊戲之訊號輸入墊100設計為大自然教具，且將二維互動表面12之非接觸式感應區121劃分為河流121A、河岸草地121B及天空121C，且具非接觸式卡片之玩具200亦可分類為動物或植物200A-200C。

於此，教學及遊戲之訊號輸入墊100具有輸出單元14為顯示器141及揚聲器142。其中，控制單元30可依照讀取器20所讀取之訊號分類，且與記憶體31之分類資料表進行比對，並讀取記憶體31內存之相對應之聲音資料或/及影像資料輸出至輸出單元14。

舉例而言，當使用者(如大人與孩童)將具非接觸式卡片之玩具200A，如魚，置於非接觸式感應區121A時，讀取器20讀取具非接觸式卡片之玩具200A之非接觸式卡片，而使得非接觸式卡片回覆攜帶有魚類資料的訊號至讀取器20，進而傳送至控制單元30，並控制單元30藉由顯示器141顯示圖像15或/及揚聲器142播放關於魚類的資訊給使用者。

於此，當使用者放置具非接觸式卡片之玩具200B，如樹，於所對應的非接觸式感應區121B時，顯示器141播出樹生長過程(如發芽、長成、開花及結果等)，或/及揚聲器142播放種樹所帶給大自然的益處(如水土保持及空氣清新等)。

再者，當使用者放置具非接觸式卡片之玩具200B，如蝴蝶， 於非接觸式感應區121A-121C時，控制單元30擷取記憶體31所儲存之相關詞句(如「蝴蝶在河中會淹死」、「蝴蝶在草地上飛舞」或「蝴蝶飛在空中」等)，且由揚聲器142播出。

或者，當使用者壓按二維互動表面12上代表太陽的按鍵區域122時，揚聲器142播出「早安」。

於此，非接觸式感應區121A-121C以虛線表示，但本創作不以此為限。

基此，教學及遊戲之裝置1得以在一或多人同時進行下使用，而達到教育及娛樂之便利性，且得以解決使用者注意力不易集中於平面書籍之問題。並且，可幫助使用者享受電子化資訊服務，且亦可避免使用者一直盯著螢幕，而得以保護使用者的視力。

請參閱第4圖，傳輸模組13為連接介面132，用以與外部裝置40電性連接而有線傳輸讀取器20所讀取之訊號及按鍵區域122所產生之動作指令至外部裝置40。其中，連接介面132可為USB介面連線至外部裝置40，並與其他物件(如軟體)交換資訊。

於此，使用者可放置具非接觸式卡片之玩具200於非接觸式感應區121，且讀取器20讀出非接觸式卡片之資料並由連接介面132輸出至外部裝置40。並且，外部裝置40係可進行軟體播放，而於螢幕41顯示出軟體畫面及非接觸式卡片所代表的人物資料。

基此，使用者可配合二維互動表面12之按鍵區域122所產生之動作指令反應至外部裝置40，而操作螢幕41上之非接觸式卡片所代表的人物左右轉動、前進、後退及跳躍等動作，而得以將 教學及遊戲之裝置1搭配不同的軟體情境進行教學及遊戲。

請參閱第5圖，本實施例中，使用者可聯合使用二個教學及遊戲之訊號輸入墊100，但本創作不以此為限。於此，讀取器20讀取放置於非接觸式感應區121之具非接觸式卡片之玩具200，且傳輸模組13為無線模組131用以無線傳輸讀取器20所讀取之訊號及按鍵區域122所產生之動作指令至外部裝置40。

舉例而言，聯合使用之教學及遊戲之訊號輸入墊100上可放置不同顏色之具非接觸式卡片之玩具200，且由螢幕41顯示出兩輛不同顏色之玩具車而進行教學及遊戲。

其中，無線模組131可以由無線傳輸(如USB無線接收器)連線於外部裝置40。再者，無線模組131可內建於教學及遊戲之訊號輸入墊100中，而無線連線至外部裝置40。

無線模組131可為符合專屬通信協定或產業通信協定之資料傳輸協定之通訊介面，如藍芽(Bluetooth)或紅外線或ZigBee、CDMA、超寬頻(UWB)、無線封包交換服務(GPRS)、全球行動通訊(WiFi)、全球移動通訊系統(GSM)、第三代通訊系統(3G)、高速下行封包存取(HSDPA)或全球微波接入互通網路(WiMax)等。

其中，非接觸式卡片可以是主動式或被動式數位標籤(Tag)等。並且，控制單元30可藉由傳輸模組13接收外部裝置40的資訊而更新非接觸式卡片之資料。

本創作提出之教學及遊戲之裝置及訊號輸入墊得以在一或多 人同時進行下使用，且得以將教學及遊戲之裝置搭配不同的軟體情境進行教學及遊戲，而達到教育及娛樂之便利性及較佳的互動效果，進而解決使用者注意力不易集中於平面書籍之問題。此外，在使用者享受電子化多元資訊服務的同時，仍可避免使用者一直盯著螢幕，而得以保護使用者的視力。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧教學及遊戲之裝置

100‧‧‧教學及遊戲之訊號輸入墊

200‧‧‧具非接觸式卡片之玩具

200A-200C‧‧‧具非接觸式卡片之玩具

10‧‧‧墊體

11‧‧‧容置空間

12‧‧‧二維互動表面

121‧‧‧非接觸式感應區

121A-121C‧‧‧非接觸式感應區

122‧‧‧按鍵區域

123‧‧‧坐位區

13‧‧‧傳輸模組

131‧‧‧無線模組

132‧‧‧連接介面

14‧‧‧輸出單元

141‧‧‧顯示器

142‧‧‧揚聲器

15‧‧‧圖像

20‧‧‧讀取器

21‧‧‧按鍵

22‧‧‧導電片

30‧‧‧控制單元

31‧‧‧記憶體

40‧‧‧外部裝置

第1A圖為本創作之教學及遊戲之訊號輸入墊之透視圖。

第1B圖為本創作之教學及遊戲之訊號輸入墊之分解圖。

第2圖為本創作之教學及遊戲之訊號輸入墊之功能區塊圖。

第3圖為本創作之一實施例之教學及遊戲之裝置之示意圖(一)。

第4圖為本創作之一實施例之教學及遊戲之裝置之示意圖(二)。

第5圖為本創作之一實施例之教學及遊戲之裝置之示意圖(三)。

100‧‧‧教學及進戲之訊號輸入墊

10‧‧‧墊體

12‧‧‧二維互動表面

121‧‧‧非接觸式感應區

122‧‧‧按鍵區域

123‧‧‧坐位區

13‧‧‧傳輸模組

20‧‧‧讀取器

30‧‧‧控制單元

Claims (13)

1. 一種教學及遊戲之訊號輸入墊，包含：一墊體，內部具有一容置空間，及罩覆該容置空間之一二維互動表面，且該二維互動表面具有一非接觸式感應區及一按鍵區域；一讀取器，位於該容置空間，且具有對應該非接觸式感應區之一感應範圍，用以讀取一非接觸式卡片之資料；及一控制單元，位於該容置空間，且電性連接於該讀取器及該按鍵區域，用以接收該讀取器所讀取之訊號及該按鍵區域所產生之一動作指令。
2. 如請求項1所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，更包含：一傳輸模組，位於該容置空間，且電性連接於該控制單元，用以傳輸該讀取器所讀取之訊號及該動作指令至一外部裝置。
3. 如請求項2所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該傳輸模組為一無線模組，用以無線傳輸該讀取器所讀取之訊號及該動作指令至該外部裝置。
4. 如請求項2所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該傳輸模組為一連接介面，用以與該外部裝置電性連接而有線傳輸該讀取器所讀取之訊號及該動作指令至該外部裝置。
5. 如請求項4所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該連接介面為USB介面。
6. 如請求項1所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，更包含：一輸出單元，電性連接於該控制單元而依照該動作指令或該讀取器 所讀取之訊號相對應動作。
7. 如請求項6所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該輸出單元為一顯示器，位於該二維互動表面，且依照該動作指令或該讀取器所讀取之訊號顯示一圖像。
8. 如請求項6所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該輸出單元為一揚聲器，用以播放一音訊資料。
9. 如請求項1所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該控制單元包含一記憶體，用以儲存音訊資料、影像資料及應用程式。
10. 如請求項1所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該按鍵區域包含至少一方向指令。
11. 如請求項1所述之教學及遊戲之訊號輸入墊，其中該容置空間為一密閉空間。
12. 一種教學及遊戲之裝置，包含：一個如請求項1至11任一項之教學及遊戲之訊號輸入墊；及至少一具非接觸式卡片之玩具，包含一非接觸式卡片，用以放置於該教學及遊戲之訊號輸入墊之該感應範圍內而回覆攜帶資料之訊號至該讀取器。
13. 如請求項12所述之教學及遊戲之裝置，其中該控制單元更新該非接觸式卡片之資料。