专利名称：教学及游戏的装置及其信号输入垫的制作方法
技术领域：
教学及游戏的装置及其信号输入垫技术领域[0001]本实用新型涉及一种教育及娱乐装置，特别涉及一种教学及游戏的装置及其信号 输入垫。
背景技术：
[0002]现今于知识冲击的社会，使得许多孩童从小即由家长安排吸收多方面的信息。然 而，孩童是有注意力不易集中的问题。因此，即使于托育单位或由家长陪伴玩耍都需使用较 为动态的活动吸引他们的注意力。[0003]但动态活动较属于消耗及训练体力的活动，若要孩童安静坐下听故事则需以演戏 或以较多图说的方式进行。且孩童的好奇心强烈，喜欢发问或在大人还没讲完当页的故事 时就想翻下页，进而导致大人需回答问题、安抚情绪及继续演说故事，所扮演的角色繁多， 时常觉得体力有所不足。[0004]若以播放影片来进行教育及娱乐，则有担心孩童太靠近电视或一直盯着电视屏幕 而近视的问题，且孩童观看电视的播放影像时并无法有所互动及提升思考能力。[0005]目前虽有电子笔可搭配阅读书本内容，而以较为生动的方式教育孩童，但书本仍 限制于平面，孩童仍无法认识书中所介绍事物实际的立体型态。[0006]因此，如何提供具有互动性较佳，且具多元信息，及可集中注意力，并增进使用者 使用上的便利性的教育及娱乐的装置则为本案的实用新型以及从事此相关行业的技术领 域者亟欲改善的课题。实用新型内容[0007]有鉴于此，本实用新型提出一种教学及游戏的装置及其信号输入垫。[0008]为达上述目的，本实用新型提供一种教学及游戏的信号输入垫，其包含[0009]一垫体，内部具有一容置空间，及罩覆该容置空间的一二维互动表面，且该二维互 动表面具有一非接触式感应区及一按键区域；[0010]一读取器，位于该容置空间，且具有对应该非接触式感应区的一感应范围，用以读 取一非接触式卡片的数据；及[0011]一控制单元，位于该容置空间，且电性连接于该读取器及该按键区域，用以接收该 读取器所读取的信号及该按键区域所产生的一动作指令。[0012]上述的教学及游戏的信号输入垫，其中还包含一传输模块，位于该容置空间，且 电性连接于该控制单元，用以有线或无线传输该读取器所读取的信号及该动作指令至一外 部装置。[0013]上述的教学及游戏的信号输入垫，其中还包含一输出单元，电性连接于该控制单 元而依照该动作指令或该读取器所读取的信号相对应动作。[0014]上述的教学及游戏的信号输入垫，其中该输出单兀为一显不器，位于该二维互动 表面，且依照该动作指令或该读取器所读取的信号显示一图像。[0015]上述的教学及游戏的信号输入垫，其中该输出单元为用以播放一音频数据的一扬声器。[0016]上述的教学及游戏的信号输入垫，其中该控制单元包含用以储存音频数据、影像数据及应用程序的一记忆体。[0017]上述的教学及游戏的信号输入垫，其中该按键区域包含至少一方向指令。[0018]上述的教学及游戏的信号输入垫，其中该容置空间为一密闭空间。[0019]为达上述目的，本实用新型还提供一种教学及游戏的装置，其包含[0020]一个如权利要求1至8任意一项的教学及游戏的信号输入垫；及[0021]至少一具非接触式卡片的玩具，包含一非接触式卡片，用以放置于该教学及游戏的信号输入垫的该感应范围内而回复携带数据的信号至该读取器。[0022]上述的教学及游戏的装置，其中该控制单元更新该非接触式卡片的数据。[0023]本实用新型提出的教学及游戏的装置及信号输入垫得以在一或多人同时进行下使用，且得以将教学及游戏的装置搭配不同的软件情境进行教学及游戏，而达到教育及娱乐的便利性及较佳的互动效果，进而解决使用者注意力不易集中于平面书籍的问题。此外， 在使用者享受电子化多元信息服务的同时，仍可避免使用者一直盯着屏幕，而得以保护使用者的视力。[0024]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
[0025]图1A为本实用新型的教学及游戏的信号输入垫的透视图；图1B为本实用新型的教学及游戏的信号输入垫的分解图；[0027]图2为本实用新型的教学及游戏的信号输入垫的功能区块图；[0028]图3为本实用新型的一实施例的教学及游戏的装置的示意图(一)；[0029]图4为本实用新型的一实施例的教学及游戏的装置的示意图(二)；[0030]图5为本实用新型的一实施例的教学及游戏的装置的示意图(三)。[0031]其中，附图标记[0032]I教学及游戏的装置[0033]100教学及游戏的信号输入垫[0034]200具非接触式卡片的玩具[0035]200A-200C具非接触式卡片的玩具[0036]10垫体[0037]11容置空间[0038]12 二维互动表面[0039]121非接触式感应区[0040]121A-121C非接触式感应区[0041]122按键区域[0042]123坐位区[0043]13传输模块[0044]131无线模块[0045]132 连接接口[0046]14输出单元[0047]141显示器[0048]142扬声器[0049]15图像[0050]20读取器[0051]21按键[0052]22导电片[0053]30控制单元[0054]31记忆体[0055]40外部装置具体实施方式
[0056]
以下结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述[0057]—种教学及游戏的装置I教学及游戏的信号输入垫100和具非接触式卡片的玩具 200 (可见图33至图5)的组合。[0058]图1A为本实用新型的教学及游戏的信号输入垫的透视图。图1B为本实用新型的 教学及游戏的信号输入垫的分解图。[0059]请参阅图1A及图1B，教学及游戏的信号输入垫100主要由垫体10、读取器20及控 制单元30组成。垫体10内部具有容置空间11，及罩覆容置空间11的二维互动表面12，且 二维互动表面12具有非接触式感应区121及按键区域122。读取器20位于容置空间11， 且具有对应非接触式感应区121的感应范围，且读取器20用以读取非接触式卡片的数据。 控制单元30位于容置空间11，且电性连接于读取器20及按键区域122，及控制单元30用 以接收读取器20所读取的信号及按键区域122所产生的动作指令。[0060]按键区域122可为贴附于二维互动表面12的按钮，且于压按按钮时电连导电片 22。或者，按键区域122可为对应设置于容置空间11中的按键21。其中，按键区域122具 有方向指令，且按键区域122的各方向指令是为二维互动表面12上的不同指向。[0061]读取器20具有感应范围(如虚线所示)，于感应范围内皆得以读取非接触式卡片。 于本实用新型中，二维互动表面12的非接触式感应区121系罩覆读取器20，而设于读取器 20的感应范围内的区域。[0062]使用时，使用者(如孩童)可坐在坐位区123上，且置放具非接触式卡片的玩具200 于读取器20的感应范围，以致使读取器20读取具非接触式卡片的玩具200的回复数据至 控制单元30。并且，当使用者压按按键区域122时，按键区域122产生动作指令并传送至控 制单元30。[0063]其中，容置空间11是为密闭空间。并且，可于容置空间11中填充如软硅胶、泡棉 或棉花等，以致使垫体10柔软且能保护固定于容置空间11中的读取器20、按键21或/及 导电片22及控制单元30等。[0064]图2为本实用新型的教学及游戏的信号输入垫的功能区块图。[0065]请参阅图2，教学及游戏的信号输入垫100是具有传输模块13或/及输出单元14， 且与外部装置40通讯传输数据。[0066]读取器20可包含收发器、微处理器、记忆体。读取器20以无线电波信号的存取方 式来读取或写入数据至非接触式卡片。收发器发送读取器20的无线电波信号，且接收来自 非接触式卡片的回应信号。微处理器用以将回应信号进行解码和错误检查。记忆体用以储 存读取器20的配置参数和回应信号所带来的回复数据。因此，于读取器20的感应范围内， 读取器20可感应非接触式卡片，而取得回复数据。[0067]控制单元30可为与软件所撰写的程序语言配合使用的硬件如控制IC或微处理单 元等。其中，控制单元30具有记忆体31用以储存音频数据、影像数据及应用程序。再者， 记忆体31亦储存由外部装置40输入的文件数据及控制单元30的设定。[0068]传输模块13位于容置空间11，且电性连接于控制单元30。传输模块13连接教学 及游戏的信号输入垫100至外部装置40，且传输模块13用以传输读取器20所读取的信号， 而将非接触式感应区121所感应的数据，及将使用者按压按键区域122所产生的动作指令 反应至外部装置40。其中，控制单元30可利用传输模块13接收外部装置40的软件指令 (如Flash等)更新及设定记忆体31中所储存的数据。[0069]输出单元14电性连接于控制单元30，而依照按键区域122所产生的动作指令或 读取器20所读取的信号相对应动作。输出单元14可为显示器用以显示图像。显示器可为 IXD显示器或LED显示器等。或者，输出单元14可为扬声器用以播放音频数据。也就是说， 控制单元30依照读取器20所读取的信号或按键区域122所产生的动作指令选取记忆体31 中相对应的数据并输出至输出单元14。[0070]其中，外部装置40可为电视机、计算机(可见于图4及图5)或投影装置等。[0071]图3至图5为本实用新型的教学及游戏的装置的示意图。具非接触式卡片的玩具 200是具有非接触式卡片，且放置于教学及游戏的信号输入垫100的感应范围内，而使非接 触式卡片回复携带具非接触式卡片的玩具200的数据的信号至读取器20。[0072]请参阅图3，于此实施例中，将教学及游戏的信号输入垫100设计为大自然教具， 且将二维互动表面12的非接触式感应区121划分为河流121A、河岸草地121B及天空121C， 且具非接触式卡片的玩具200亦可分类为动物或植物200A-200C。[0073]于此,教学及游戏的信号输入垫100具有输出单兀14为显不器141及扬声器142。 其中，控制单元30可依照读取器20所读取的信号分类，且与记忆体31的分类数据表进行 比对，并读取记忆体31内存的相对应的声音数据或/及影像数据输出至输出单元14。[0074]举例而言，当使用者(如大人与孩童)将具非接触式卡片的玩具200A，如鱼，置于非 接触式感应区121A时，读取器20读取具非接触式卡片的玩具200A的非接触式卡片，而使 得非接触式卡片回复携带有鱼类数据的信号至读取器20，进而传送至控制单元30，并控制 单元30利用显示器141显示图像15或/及扬声器142播放关于鱼类的信息给使用者。[0075]于此，当使用者放置具非接触式卡片的玩具200B，如树，于所对应的非接触式感应 区121B时，显示器141播出树生长过程(如发芽、长成、开花及结果等)，或/及扬声器142 播放种树所带给大自然的益处(如水土保持及空气清新等)。[0076]再者，当使用者放置具非接触式卡片的玩具200B，如蝴蝶，于非接触式感应区 121A-121C时，控制单元30撷取记忆体31所储存的相关词句(如[蝴蝶在河中会淹死」、「蝴蝶在草地上飞舞」或「蝴蝶飞在空中」等)，且由扬声器142播出。或者，当使用者压按二维互动表面12上代表太阳的按键区域122时，扬声器142 播出「早安」。[0078]于此，非接触式感应区121A-121C以虚线表示，但本实用新型不以此为限。[0079]基此，教学及游戏的装置I得以在一或多人同时进行下使用，而达到教育及娱乐的便利性，且得以解决使用者注意力不易集中于平面书籍的问题。并且，可帮助使用者享受电子化信息服务，且亦可避免使用者一直盯着屏幕，而得以保护使用者的视力。[0080]请参阅第4图，传输模块13为连接接口 132，用以与外部装置40电性连接而有线传输读取器20所读取的信号及按键区域122所产生的动作指令至外部装置40。其中，连接接口 132可为USB接口连线至外部装置40，并与其他物件(如软件)交换信息。[0081]于此，使用者可放置具非接触式卡片的玩具200于非接触式感应区121，且读取器 20读出非接触式卡片的数据并由连接接口 132输出至外部装置40。并且，外部装置40系可进行软件播放，而于屏幕41显示出软件画面及非接触式卡片所代表的人物数据。[0082]基此，使用者可配合二维互动表面12的按键区域122所产生的动作指令反应至外部装置40，而操作屏幕41上的非接触式卡片所代表的人物左右转动、前进、后退及跳跃等动作，而得以将教学及游戏的装置I搭配不同的软件情境进行教学及游戏。[0083]请参阅图5，本实施例中，使用者可联合使用二个教学及游戏的信号输入垫100， 但本实用新型不以此为限。于此，读取器20读取放置于非接触式感应区121的具非接触式卡片的玩具200，且传输模块13为无线模块131用以无线传输读取器20所读取的信号及按键区域122所产生的动作指令至外部装置40。[0084]举例而言，联合使用的教学及游戏的信号输入垫100上可放置不同颜色的具非接触式卡片的玩具200，且由屏幕41显示出两辆不同颜色的玩具车而进行教学及游戏。[0085]其中，无线模块131可以由无线传输(如USB无线接收器)连线于外部装置40。再者，无线模块131可内建于教学及游戏的信号输入垫100中，而无线连线至外部装置40。[0086]无线模块131可为符合专属通信协定或产业通信协定的数据传输协定的通讯接口，如蓝芽(Bluetooth)或红外线或ZigBee、CDMA、超宽频(UWB)、无线封包交换服务 (GPRS)、全球行动通讯(胃1 1)、全球移动通讯系统(6310、第三代通讯系统(36)、高速下行封包存取(HSDPA)或全球微波接入互通网路(WiMax)等。[0087]其中，非接触式卡片可以是主动式或被动式数字标签(Tag)等。并且，控制单元30 可利用传输模块13接收外部装置40的信息而更新非接触式卡片的数据。[0088]本实用新型提出的教学及游戏的装置及信号输入垫得以在一或多人同时进行下使用，且得以将教学及游戏的装置搭配不同的软件情境进行教学及游戏，而达到教育及娱乐的便利性及较佳的互动效果，进而解决使用者注意力不易集中于平面书籍的问题。此外， 在使用者享受电子化多元信息服务的同时，仍可避免使用者一直盯着屏幕，而得以保护使用者的视力。[0089]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种教学及游戏的信号输入垫，其特征在于，包含 一垫体，内部具有一容置空间，及罩覆该容置空间的一二维互动表面，且该二维互动表面具有一非接触式感应区及一按键区域； 一读取器，位于该容置空间，且具有对应该非接触式感应区的一感应范围，用以读取一非接触式卡片的数据 '及 一控制单元，位于该容置空间，且电性连接于该读取器及该按键区域，用以接收该读取器所读取的信号及该按键区域所产生的一动作指令。
2.根据权利要求1所述的教学及游戏的信号输入垫，其特征在于，还包含一传输模块，位于该容置空间，且电性连接于该控制单元，用以有线或无线传输该读取器所读取的信号及该动作指令至一外部装置。
3.根据权利要求1所述的教学及游戏的信号输入垫，其特征在于，还包含一输出单元，电性连接于该控制单元而依照该动作指令或该读取器所读取的信号相对应动作。
4.根据权利要求3所述的教学及游戏的信号输入垫,其特征在于，该输出单兀为一显示器，位于该二维互动表面，且依照该动作指令或该读取器所读取的信号显示一图像。
5.根据权利要求3所述的教学及游戏的信号输入垫，其特征在于，该输出单元为用以播放一音频数据的一扬声器。
6.根据权利要求1所述的教学及游戏的信号输入垫，其特征在于，该控制单元包含用以储存音频数据、影像数据及应用程序的一记忆体。
7.根据权利要求1所述的教学及游戏的信号输入垫，其特征在于，该按键区域包含至少一方向指令。
8.根据权利要求1所述的教学及游戏的信号输入垫，其特征在于，该容置空间为一密闭空间。
9.一种教学及游戏的装置，其特征在于，包含 一个如权利要求1至8任意一项的教学及游戏的信号输入垫；及 至少一具非接触式卡片的玩具，包含一非接触式卡片，用以放置于该教学及游戏的信号输入垫的该感应范围内而回复携带数据的信号至该读取器。
10.根据权利要求9所述的教学及游戏的装置，其特征在于，该控制单元更新该非接触式卡片的数据。
专利摘要一种教学及游戏的装置及其信号输入垫。教学及游戏的信号输入垫包含垫体、读取器及控制单元。垫体内部具有容置空间，且以二维互动表面罩覆容置空间。二维互动表面具有非接触式感应区及按键区域。读取器位于容置空间用以读取非接触式卡片的数据，且具有对应非接触式感应区域的感应范围。控制单元位于容置空间，且电性连接于读取器及按键区域，及控制单元用以接收读取器所读取的信号及按键区域所产生的动作指令。具非接触式卡片的玩具包含非接触式卡片用以放置于教学及游戏的信号输入垫的感应范围内，而回复携带数据的信号至读取器。
文档编号G09B5/06GK202838714SQ20122047192
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者吕贞里 申请人:台甡实业有限公司