儿童的教育垫的制作方法

专利名称：儿童的教育垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种作为学习装置的儿童教育垫，该儿童教育垫能够进行视听(智力 的)和身体(肢体的)学习以及婴儿和成长的儿童的娱乐，并且使他们在其学习和娱乐期 间与垫碰撞或跌倒在垫上时可能发生的粗心大意的事故减到最少。
背景技术：
现今，随着社会所得的增加和家庭的核心化，教育婴儿和儿童方面的兴趣高度逐 步上升。常规的学习方法是简单的静态经验方法，该方法提供了不足的好奇心的模拟、低 集中度和不足的身体活动度。例如，在相关领域，已经提供了学习机，该学习机通过触摸屏输入和输出各种各样 的图像(包括韩文辅音/元音、图片等)和声响效果(包括话音、自然的和机械的声音等)， 触摸屏通过使用手指和/或笔(电子笔或类似物)来操作。然而，上述常规的儿童学习机提供了有限的学习动机和兴趣，因为尽管它们通过 图像、话音等等在视听感觉方面在某种程度上满足了儿童，但是它们在活动性和动力学 (身体活动度和训练)以及触觉(通过接触的情绪)方面不能满足儿童。此外，国民健康受到幼年肥胖的威胁，这是由于在大部分城市生活中缺少幼年活 动性，且因为常规的儿童学习机是由例如塑料制成的固化装置，如果具有不足的注意力和 意识的儿童在学习期间与机器碰撞或跌倒在机器上，那么存在发生粗心大意的事故的可能 性。公开内容技术问题为了克服常规技术的上述问题，本发明的一个目的是提供一种这样的儿童学习 垫，该儿童学习垫能够提供满足视听娱乐和身体娱乐的学习装置，由此使使用者的兴趣加 倍，并确保成长的儿童在视听娱乐和教育效果方面的活动性，这可以引起身体发育和增加 的儿童教育效果。技术方案本发明的儿童学习垫包括垫区域和控制箱，垫区域包括学习数据输入单元和数据 输入/输出单元，控制箱处理存储的信息和输入数据。垫区域设置有其坐标可通过输入设 备识别的区域，传感器(压力传感器、温度传感器、热传感器、红外传感器或类似物)被容纳 在每个区域中，且在对应于每个区域的部分上形成有记录有视觉信息(照片和字符)和触 觉信息的表面。此外，在垫的表面上的信息显示器部分可以由使用者根据学习用途来连接 /拆卸。多个小垫可以经由连接器相互连接以便被扩大。数据输入/输出单元使用各种各 样的存储器卡来管理学习信息。控制箱接收来自垫的坐标信息，从存储器读出对应于每个 垫的每个坐标的学习数据，并以视听形式、电震动和类似形式输出读出的数据。控制箱和垫 之间的通信通过RF、红外线、电线和类似物来进行。在操作中，首先，学习信息的字符、符号、
4照片触觉素材等等根据预置学习数据坐标显示在垫上。当使用者选择相应的坐标(学习区 域)时，主控制器和垫相互通信。一旦接收到学习信息，主控制器就从学习存储器读出数 据，并将具有预置值的读出数据传输到信息输出单元(垫的输出单元或外围输出设备)以 允许使用者学习。有益效果首先，因为输入/输出设备被容纳在减震垫内，所以该技术可以扩展常规静态方 法的学习功能以实现动态娱乐功能(使用身体的所有部分，包括手、脚等)，且可以被更广 泛地应用于开发各种儿童学习机。其次，通过使用减震材料，可以使使用者的损伤减到最小。
第三，该技术提供了良好的清洁能力和储存能力。
附图描述


图1是根据本发明的第一实施方案的儿童学习垫的示意性透视图2是包括构成图1的垫的部件的堆叠结构的主要部分透视图3是包括构成图1的区域坐标产生装置的部件的堆叠结构的主要部分截面图
图4是示出图1的控制箱的系统构型的方框图5至图7是示出图1的垫的另一个应用的一个实例的主要部分透视图8是示出图1的垫的另一个应用的一个实例的主要部分透视图9是根据本发明的第二实施方案的儿童学习垫的示意性透视图10是包括构成图9的垫的部件的堆叠结构的主要部分透视图11是示出图9的垫的另一个应用的一个实例的主要部分透视图。
<参考数字>
100垫
101盖
102学习目标
110上缓冲板
120下缓冲板
130可替换的片
200,600 区域坐标产生装置
210上电路膜
211、213:接触接线端
212弹性突出部
220绝缘膜
221接触孔
230下电路膜
300控制箱
310信息输出单元
311扬声器
312显不器
320数据存储单元
5
321:内存储器322:外存储器接口323 外存储器330 控制单元340 有线/无线接收单元400 连接器401、401a、402、402a 连接插孔403a 连合部404a 金属接线端403 电缆500 触控笔发明方式在下文中，将参考附图来描述本发明的示例性实施方案，在附图中相同或相似的 部件由相同的参考数字来表示。在下面的详述中，如果认为相关功能和/或结构可能多余 地使本发明的要点模糊，那么将省略功能或结构的具体描述。<第一实施方案>图1是根据本发明的第一实施方案的儿童学习垫的示意性透视图，图2是包括构 成图1的垫的部件的堆叠结构的主要部分透视图，图3是包括构成图1的区域坐标产生装 置的部件的堆叠结构的主要部分截面图，图4是示出图1的控制箱的系统构型的方框图，图 5至图7是示出图1的垫的另一个应用的一个实例的主要部分透视图，且图8是示出图1的 垫的另一个应用的一个实例的主要部分透视图。如所示的，根据本发明的第一实施方案的儿童学习垫通常包括垫100、区域坐标产 生装置200和控制箱300。首先，垫100包括上缓冲板110和下缓冲板120，它们按顺序堆叠并由他们各自的 盖101覆盖，且盖101中的每一个的正面被划分成在其上显示学习目标102的多个区域。根据儿童的年龄，各区域上的学习目标102可以包括不同的学习内容(例如，数 字、字符、图形、动物和植物的形状、人造结构等)，且它们的排列被调整以有效地为儿童提 供运动娱乐。此外，本发明的垫100基本上用于在其被放置在地板上的情形下进行学习，但如 果需要，优选地在垫100的边缘附近处提供允许垫100被悬挂在墙上的固定装置。固定装 置的实例可以包括维可牢尼龙搭扣带、拉链、用于壁挂的孔和钉、钩或可以安装在墙上的任 何其他装置。此外，学习目标102还可以在本发明的垫100的背面提供，对应于垫的正面的学习 目标102，使得垫100可以反向地使用。作为根据儿童踩踏或按压在垫100的正面上提供的区域时产生的压力或类似物 而产生表示区域的位置的每区域坐标接触信号的设备，区域坐标产生装置200被插入在构 成垫100的上缓冲板110和下缓冲板120之间。更详细地，所述区域坐标产生装置200具有这样的结构，其中上电路膜210、具有 在其中形成的接触孔221的绝缘膜220和下电路膜230按顺序从顶部堆叠。上电路膜210
6和下电路膜220中的每一个设置有对应于绝缘膜220的接触孔221的突出的接触接线端 211和231。因此，仅仅由儿童产生的压力被施加到的区域的接触接线端211和231彼此接 触，由此产生每区域坐标接触信号，每区域坐标接触信号被编程以被传输到控制箱330，而 控制箱330电连接到区域坐标产生装置200。此外，上电路膜210的底部形成有突出到高于接触接线端211的弹性突出部212， 这使得进一步改善与每区域坐标接触信号的产生相关的精度。控制箱300通过电线/无线电连接到区域坐标产生装置200。一旦从区域坐标产 生装置200接收每区域坐标接触信号，控制箱300就输出每区域学习信息，每区域学习信息 包括与对应于接收的每区域坐标接触信号的区域上的学习目标102相关的学习内容，并可 由儿童感知到。控制箱300通常包括输出每区域学习信息的信息输出单元310、通过有线/无线 从区域坐标产生装置200接收每区域坐标接触信号的有线/无线接收单元340、数据存储 单元320和控制上述部件的整个操作的控制单元，数据存储单元320存储对应于学习目标 102的每区域学习信息，以便信息可以通过信息输出单元310输出，学习目标102在对应于 通过有线/无线接收单元340接收的每区域坐标接触信号的区域上。在该实施方案中，信息输出单元310可以包括扬声器311和显示器312如液晶显 示器，扬声器311允许儿童用声音感知到学习目标102的学习内容，除了声音之外，显示器 312以多媒体信息的形式显示学习内容以便使视听娱乐的效果最大化，多媒体信息包括静 止图像和活动图像的组合。在一个实施方案中，扬声器311和显示器312可以被结合到控 制箱300中或与控制箱300隔开，这取决于制造商的选择。存储每区域学习信息的数据存储单元320基本上包括内存储器321，且可以任选 地包括用于从外部经常更新每区域学习信息的外存储器323。为此目的，控制箱300还可以 包括外存储器接口 322，外存储器接口 322传送存储在外存储器323中的数据。在该实施方案中，外存储器323的实例可以包括USB (通用介质总线)存储棒、 CF(紧凑式闪存),MMC(多媒体卡)、SD(安全数字)、XD(xD-相片卡)、SM(智能媒体)和本 领域已知的任何其他外存储器，且因此，接口 322可以被配置成通过接口连接选自这样的 各种各样的外存储器中的一种。此外，控制箱300的外存储器接口 322可以经由USB电缆连接到PC (个人计算机)， 而PC连接到基于网络的学习服务器(未示出)，以便可以从学习服务器接收诸如每区域学 习信息的教育内容。监督人(父母、教师等)难以在学习期间继续照看儿童。因此，在根据本发明的第 一实施方案的儿童学习垫中，为了防止儿童忽视他们的学习或离开学习的地方，控制箱300 的控制单元330被编程为如果每区域坐标接触信号被输入到控制单元330中达预置的时间 段，那么通过信息输出单元310输出警报信号。为此目的，诸如蜂鸣器声音或话音的警报信号可以提前被存储在数据存储单元 320 中。此外，在根据本发明的第一实施方案的儿童学习垫中，在构成垫100的盖101的正 面上显示的学习目标102中的每一个可以是可连接/可拆卸的，以便根据儿童的年龄更有 效地更新每个区域的学习信息。
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为此目的，用于替换的可拆卸的片130连接到垫100的在其上显示学习目标102 的正面，且在用于替换的可拆卸的片130的正面上显示有被每个区域划分的学习目标102。在该实施方案中，垫100和可拆卸的片130之间的连接/拆卸装置的实例可以包 括维可牢尼龙搭扣带、拉锁、用于壁挂的孔和钉、钩或本领域已知的任何其他装置，如上所 述。此外，几个垫100可以在周围彼此连接，以便在学习期间提供与儿童的年龄一致 的同步运动娱乐的强度。为此目的，在连接的垫100中产生的每区域坐标接触信号可以通过无线电传输到 控制箱300，或者，在垫100的侧边经由连接器400相互连接以将每区域坐标接触信号集中 在垫100中的一个上之后，每区域坐标接触信号可以通过有线/无线被传输到控制箱300 至一个垫300。 在该实施方案中，连接器电连接到通过有线/无线连接到控制箱300的垫，且可以 包括暴露在垫100的边缘处的母的连接插孔401和分别连接到电缆403的两端的公的连接 插孔402。在另一个实施方案中，在致力于改进垫100之间的接合中，垫100的两个对边可以 被制造成具有它们各自阶梯状的结构以与彼此重叠，且母的和公的连接插孔401a和402a 可以分别形成在阶梯状的结构的相对层中。在另一个实施方案中，被提供为构成连接器400的母的和公的连接插孔401、 401a、402和402a可以用母的和公的销替代，即连合部403a和金属接线端404a。此外，如果新的垫100使用连接器400另外连接到现有的垫100，那么与现有的垫 100和另外的垫100中提供的学习目标相关的每区域学习信息可以通过外存储器323更新， 并且，通过分开和重置在另外的垫100中产生的每区域坐标接触信号与在现有的垫100中 产生的每区域坐标接触信号，控制箱的控制单元可以识别重置的每区域坐标接触信号，并 通过参考另外的垫100中产生的每区域坐标接触信号而输出相应的每区域学习信息。此外，通过将母的和公的维可牢尼龙搭扣带粘附到垫100的所有侧边，将按钮和 锚连接到垫100的所有侧边，将母的和公的拉链连接到垫100的所有侧边，在垫100的所有 侧边上形成突出的不勻性，其组合或通过本领域已知的任何其他固定装置，可以更安全地 固定通过连接器400彼此连接的相邻的垫100。此外，尽管未示出，但设置有湿度传感器的湿度感应单元被容纳在垫100中。如果 儿童将诸如水的杂物洒在垫100上或者将诸如小便或粪便的排泄物排在垫100上，那么湿 度感应单元感应可能增加的湿度，且然后产生警报输出请求信号，该警报输出请求信号然 后被传输到控制箱300。控制箱300通过有线/无线接收单元340接收警报输出请求信号，并将其输入到 控制单元330。一旦接收到警报输出请求信号，控制单元330就通过信息输出单元310输出 警报信号，以便监护人可以迅速地清洁杂物和排泄物。此外，尽管未示出，但设置有温度传感器的温度感应单元被容纳在垫100中。温度 感应单元感应从睡在垫100上的儿童产生的热的温度，并且然后，如果感应的热的温度高 于预置温度，如37. 5°C，则产生警报输出请求信号，该警报输出请求信号然后被传输到控制 箱 300。
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控制箱300通过有线/无线接收单元340接收警报输出请求信号，并将其输入到 控制单元330。一旦接收到警报输出请求信号，控制单元330就通过信息输出单元310输出 警报信号，以便监护人可以立即察觉儿童的高烧并迅速地对付发烧。在下文中，将简单地描述通过根据本发明的第一实施方案的儿童学习垫的学习方法。首先，几个垫100经由连接器400相互连接，并被放在墙上或地板上。接着，操作 控制箱300以允许儿童进行学习。在学习进行中，当儿童选择(踩踏或按压)位于垫100上的任何区域时，堆叠在垫 100上的区域坐标产生装置200产生表示相应区域的位置的每区域坐标接触信号，并通过 有线/无线将它们传输到控制箱300。控制箱300将传输的每区域坐标接触信号输入到控制单元330。控制单元330从 数据存储单元320读出每区域学习信息，且然后通过信息输出单元310输出读出的每区域 学习信息，由此为成长的儿童提供视听娱乐和运动娱乐，并因而提供智力学习和身体学习， 前述每区域学习信息是与对应于输入的每区域坐标接触信号的学习目标102相关的学习 内容。<第二实施方案>在下文中，将描述根据本发明的第二实施方案的儿童学习垫的构型和操作。在关 于第二实施方案的以下描述中，为了清楚的目的，将省略与第一实施方案相同的部件和操 作的说明。图9是根据本发明的第二实施方案的儿童学习垫的示意性透视图，图10是包括构 成图9的垫的部件的堆叠结构的主要部分透视图，且图11是示出图9的垫的另一个应用的 一个实例的主要部分透视图。所示出的根据本发明的第二实施方案的儿童学习垫具有与第一实施方案的目的 相同的目的。然而，第二实施方案在实现这样的目的的技术构型方面部分地不同于第一实施方 案。具体地，垫100和包括根据本发明的第二实施方案的儿童学习垫的信息输出单元310 的控制箱300具有与第一实施方案的构型和操作相同的构型和操作，除了用于产生每区域 坐标接触信号的区域坐标产生装置200的功能或算法之外。第一实施方案的区域坐标产生装置200的功能是根据儿童踩踏或按压垫时产生 的压力而产生每区域坐标接触信号。相反，第二实施方案除了区域坐标产生装置600之外提供了另外的触控笔500，由 此提供了两种类型的功能，即，电容类型和扫描类型。首先，在电容类型功能的情况下，触控笔500是导体，且区域坐标产生装置600是 接触式传感器。带有接触式传感器的触控笔500的接触改变了电容，由此允许接触式传感 器检测一定的电压/电流，以便产生相应的被接触的区域的每区域坐标接触信号。参考图9，在扫描类型功能的情况下，触控笔500是扫描器，且区域坐标产生装置 600是膜610，在膜610上印刷有位置坐标代码611，位置坐标代码611表示垫100的正面上 划分的区域的位置。此处，膜610连接到垫100的正面的最上部，并且，当触控笔500接触并扫描相应
9的学习目标102位于其上的区域时，膜610产生相应的被接触的区域的每区域坐标接触信号。此外，作为扫描器，触控笔500通过有线/无线将产生的每区域坐标接触信号传输 到控制箱300。此外，设置有压力传感器的压力感应单元(未示出)可以另外被容纳在垫100中。 如果在预置的时间段内没有感应到压力，那么另外的压力感应单元产生警报输出请求信 号，且控制箱接收压力感应单元中产生的警报输出请求信号，并通过信息输出单元输出警 报信号。
权利要求
一种儿童学习垫，所述儿童学习垫包括垫(100)，所述垫(100)的正面被划分成在其上显示学习目标(102)的多个区域；区域坐标产生装置(200)，所述区域坐标产生装置(200)被容纳在所述垫(100)中，并根据儿童踩踏或按压所述垫(100)的正面上的划分的区域时产生的压力来产生表示所选的区域的位置的每区域坐标接触信号；信息输出单元(310)，所述信息输出单元(310)输出每区域学习信息；以及控制箱(300)，所述控制箱(300)通过有线/无线连接到所述区域坐标产生装置(200)，并具有控制单元(330)，所述控制单元(330)通过有线/无线接收单元(340)接收从所述区域坐标产生装置(200)产生的所述每区域坐标接触信号，并通过所述信息输出单元(310)输出所述每区域学习信息，所述每区域学习信息是与显示在对应于输入的每区域坐标接触信号的所述区域上的所述学习目标(102)相关的学习内容。
2.根据权利要求1所述的儿童学习垫，其中，所述区域坐标产生装置(200)具有堆叠结 构，所述堆叠结构包括上电路膜(210)；绝缘膜(220)，在所述绝缘膜(220)中形成有接触孔(221)；以及下电路膜(230)，其中，在所述上电路膜(210)和所述下电路膜(230)中提供有对应于 所述绝缘膜(220)的所述接触孔(221)的接触接线端(211和231)。
3.根据权利要求1所述的儿童学习垫，其中，所述控制箱(300)包括数据存储单元 (320)，所述数据存储单元(320)存储对应于显示在对应于所述每区域坐标接触信号的所 述区域上的所述学习目标(102)的所述每区域学习信息，使得所述每区域学习信息通过所 述信息输出单元(310)输出。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的儿童学习垫，其中，如果所述每区域坐标接触信 号在预置的时间段内未被输入到所述控制箱，那么所述控制箱(300)通过所述信息输出单 元(310)输出警报信号。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的儿童学习垫，还包括可替换的片(130)，所述可 替换的片(130)可连接到所述垫(100)的正面并可从所述垫(100)的正面拆卸，以允许替 换在所述垫(100)的正面上划分的区域上显示的所述学习目标(102)，其中，所述学习目标 (102)显示在所述可替换的片(130)的正面上划分的区域上。
6.根据权利要求1到3中任一项所述的儿童学习垫，其中，两个或更多个垫(100)被提 供，且所述垫(100)的侧边周围经由连接器(400)互相连接。
7.一种儿童学习垫，所述儿童学习垫包括垫(100)，所述垫(100)的正面被划分成在其上显示学习目标(102)的多个区域；触控笔(500)和区域坐标产生装置(600)，所述区域坐标产生装置(600)产生每区域坐 标接触信号，所述每区域坐标接触信号表示在所述垫(100)的正面上划分的区域中的被接 触的区域的位置；信息输出单元(310)，所述信息输出单元(310)输出每区域学习信息；以及控制箱(300)，所述控制箱(300)通过有线/无线连接到所述触控笔(500)或所述区域 坐标产生装置(600)，并具有控制单元(330)，所述控制单元(330)通过有线/无线接收单 元(340)接收从所述区域坐标产生装置(600)产生的所述每区域坐标接触信号，并通过所述信息输出单元(310)输出所述每区域学习信息，所述每区域学习信息是与显示在对应于 输入的每区域坐标接触信号的所述区域上的所述学习目标(102)相关的学习内容。
8.根据权利要求7所述的儿童学习垫，其中，所述触控笔(500)是导体，且所述区域坐 标产生装置(600)是接触感应单元。
9.根据权利要求7所述的儿童学习垫，其中，所述触控笔(500)是扫描器，且所述区域 坐标产生装置(600)是膜(610)，在所述膜(610)上印刷有位置坐标代码(611)，所述位置 坐标代码(611)表示所述垫(100)的正面上划分的所述区域的位置。
10.根据权利要求7所述的儿童学习垫，其中，所述控制箱(300)包括数据存储单元 (320)，所述数据存储单元(320)存储对应于显示在对应于所述每区域坐标接触信号的所 述区域上的所述学习目标(102)的所述每区域学习信息，使得所述每区域学习信息通过所 述信息输出单元(310)输出。
11.根据权利要求7到10中任一项所述的儿童学习垫，其中，设置有压力传感器的压力 感应单元被容纳在所述垫(100)中，如果在预置的时间段内没有感应到压力，那么所述压力感应单元产生警报输出请求信 号，且所述控制箱(300)接收从所述压力感应单元产生的所述警报输出请求信号，并通过所 述信息输出单元(310)输出警报信号。
12.根据权利要求7到10中任一项所述的儿童学习垫，还包括可替换的片(130)，所述 可替换的片(130)可连接到所述垫(100)的正面并可从所述垫(100)的正面拆卸，以允许 替换在所述垫(100)的正面上划分的区域上显示的所述学习目标(102)，其中，所述学习目 标(102)显示在所述可替换的片(130)的正面上划分的区域上。
13.根据权利要求7到10中任一项所述的儿童学习垫，其中，两个或更多个垫(100)被 提供，且所述垫(100)的侧边周围经由连接器(400)互相连接。
14.根据权利要求1或7所述的儿童学习垫，其中，设置有湿度传感器的湿度感应单元 被容纳在所述垫(100)中，如果检测到儿童将诸如水的杂物洒在所述垫(100)上或者将诸如小便或粪便的排泄 物排在所述垫(100)上，那么所述湿度感应单元产生警报输出请求信号，且所述控制箱(300)接收从所述湿度感应单元产生的所述警报输出请求信号，并通过所 述信息输出单元(310)输出警报信号。
15.根据权利要求1或7所述的儿童学习垫，其中，设置有温度传感器的温度感应单元 被容纳在所述垫(100)中，所述温度感应单元感应从睡在所述垫(100)上的儿童产生的热的温度，且如果感应的 热的温度高于预置温度，就产生警报输出请求信号，且所述控制箱(300)接收从所述温度感应单元产生的所述警报输出请求信号，并通过所 述信息输出单元(310)输出警报信号。
全文摘要
本发明被建议来改进操作学习机和游戏机时的使用者输入方法。在使用者输入方法上，该建议预期通过垫来操作系统，以便克服使用鼠标、记录笔、键盘等的先前方法的限制。与先前方法相比，使用垫的方法提供了各种操作方法。具体地，可以通过身体活动刺激婴儿和儿童的好奇心并提供身体锻炼。此外，可以增加婴儿和儿童的情商，且可以改善起到动态游戏器材的作用。因此，期望可以增加学习和锻炼的益处。此外，通过使婴儿和儿童能够在垫上游戏或学习，期望防止婴儿和儿童的损伤并减少房间内的噪声。本技术能够显著地影响孩子或残疾人的身体生长。本发明包括垫(100)，其表面被划分成多个区域，其中在每个区域上显示学习目标(102)；以及被包括在垫(100)内的单元。当孩子选择(踩踏、按压、接触等)垫(100)的表面上的区域时，垫感应到该选择。然后，控制器(300)在通过无线或通过多功能学习机中的电线接收到数据之后输出被包括在内存储器单元和外存储器单元中的教育和警报数据。通过该单元，可以改变垫的表面，且垫可以被增加、扩大以及与另一个垫结合。
文档编号G09B5/06GK101971230SQ200980101531
公开日2011年2月9日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年6月11日
发明者金熙正 申请人:楚姆索里有限公司