积木板组件和基于积木的环境创意多媒体互动教学系统

摘要

本发明公开一种积木板组件和基于积木的环境创意多媒体互动教学系统，积木板组件包括:基板，包括拼装面；多个定位部，连接于基板并呈阵列分布于拼装面；多个光源，一光源对应一定位部设置，光源的光线能从各自对应的定位部上显露，以及控制电路板，控制电路板用于根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源的显示状态进行控制，并控制所连接的扬声器对光源的显示状态所对应的造型的轮廓形状进行声音提示，以使得该光源的显示状态与构建该造型所需的积木块的标示特征进行对应。本申请使得积木类玩具的使用减少了成人的引导工作，上手容易，并具有声音指引，实现多媒体声光电集合在一体，幼童使用过程中互动性较强，教学效果好。

说明书

技术领域

本发明涉及玩具技术领域，特别涉及一种积木板组件和基于积木的环境创意多媒体互动教学系统。

背景技术

积木有利于孩子发挥想象，综合运用多种不同种类的积木共同搭建实物。有利于他们想象力和创造力的培养，对孩子的智力开发有好处。

由于积木拼接过程中需要使用较多的积木块，其操作上还是具备一定难度，因此，现有的积木类玩具通常还会附带使用说明以便于理解和使用。而对于年龄较小的幼童而言，其无法理解使用说明的内容，因此，积木的使用过程中，通常还需要成人进行引导，脱离了成人的引导，年龄较小的幼童可能无法单独完成积木拼接操作，因此，现有的积木类玩具的使用便利性，以及互动性还有待提升。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种积木板组件，旨在使得积木玩具的使用过程中，使用便利，并且与幼童的互动性更强，更好地开发幼童的智力，从而综合提升积木玩具的教育娱乐属性和价值。

为实现上述目的，本发明提出的积木板组件，用于供积木块连接于其上以使多个积木块拼接出不同造型，其中，多个积木块具有至少两种标示特征，所述积木板组件包括:

基板，包括拼装面；

多个定位部，连接于所述基板，多个所述定位部呈阵列分布于该拼装面，所述定位部用于供所述积木块可拆卸连接至所述积木板组件；

多个光源，一所述光源对应一所述定位部设置，所述光源的光线能从各自对应的定位部上显露，以及

控制电路板，所述控制电路板用于根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源的显示状态进行控制，以使得该光源的显示状态与构建该造型所需的积木块的标示特征进行对应。

本发明技术方案通过在积木板组件进行一光源对应一定位部设置，光源的光线能从各自对应的定位部上显露，并且控制电路板能根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源的显示状态进行控制，以使得该光源的显示状态与构建该造型所需的积木块的标示特征进行对应，从而在积木玩具使用过程中，使用者可以根据光源的显示状态得到提示信息，从众多积木块中取出标示特征与显示状态对应的积木块并安装到该定位部上即可，如此特别是对于年龄较小的幼童而言，光源的提示方式直观明了且更具吸引力，幼童易于区别分辨理解，使用较为便利，并且在取出标示特征与显示状态对应的积木块的过程中，有分析比对过程，幼童的参与互动性强，更有利于幼童的智力开发，从而使得积木玩具的教育娱乐属性更强，其价值也得到提升。

可选地，所述标示特征包括形状特征；

所述控制电路板用于根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源所构成的光源组的显示状态进行控制，以使得该光源组中能以不同显示状态区分出至少两个子光源组，其中，所述子光源组显示出的区域轮廓形状与构建该造型所需的积木块的形状特征进行对应。

可选地，相邻的两个子光源组的显示颜色不同。

可选地，所述标示特征还包括颜色特征；

所述控制电路板还用于对光源的显示状态进行控制，以使得该子光源显示出的颜色与构建该造型所需的积木块的颜色特征进行对应。

可选地，所述标示特征包括颜色特征；

所述控制电路板用于根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源的显示状态进行控制，以使得该光源能分别显示出构建该造型所需的积木块的颜色特征。

可选地，所述定位部为定位柱或插槽，所述定位部用于供积木块以定位柱和插槽的拔插配合方式连接至所述积木板组件。

可选地，所述定位部为定位柱，所述定位柱凸出于该拼装面，其中，所述定位柱与所述基板为一体结构。

可选地，所述定位柱与所述基板为双色注塑成型。

可选地，所述定位部为定位柱，所述定位柱凸出于该拼装面，其中，所述基板为遮光材料，所述定位柱为透光材料，所述光源的光线通过所述定位柱向所述基板的拼装面一侧传播。

可选地，所述光源为LED灯；

和/或，所述光源安装于所述控制电路板上；

和/或，所述控制电路板上还安装有用于与外部设备进行数据链接的通讯模块；

和/或，所述基板背离所述拼装面的一侧形成有安装槽，所述控制电路板嵌设在所述安装槽中；

和/或，所述控制电路板上还设置有数据接口；

和/或，所述定位部和所述连接部为磁性连接；

和/或，所述控制电路板还电连接有扬声器，所述扬声器用于在控制电路板的控制下对光源的显示状态所对应的造型的轮廓形状进行声音提示；

和/或，所述控制电路板还电连接有输入设备。

本发明还提出一种基于积木的环境创意多媒体互动教学系统，包括积木板组件和多个积木块，所述积木块可拆卸地连接至所述积木板组件，所述积木板组件为如上述的积木板组件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明积木板组件一实施例的结构示意图；

图2为图1中积木板组件的立体图；

图3为本发明积木板组件安装有积木块的结构示意图；

图4为本发明积木板组件一使用状态下光源点亮后的示意图；

图5为将积木块安装到图4中点亮的光源处的结构示意图；

图6为图1中积木板组件的部分结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种积木板组件。

请结合参照图1至图3，在本发明实施例中，所述积木板组件用于供积木块8连接于其上以使多个积木块8拼接出不同造型，其中，多个积木块8具有至少两种标示特征，所述积木板组件包括基板1、多个定位部2、多个光源4以及控制电路板3。

基板1呈平板状，基板1上可以设置有安装结构，或者可以通过类似螺钉、夹子等连接件将其安装到例如竖向设置、水平设置或者倾斜设置的支撑面上，例如在幼儿园中将基板1安装到墙体表面，使得整个积木板组件在拼接积木块8过程中，可以当做黑板进行教学演示，还可以在拼接完成造型之后，当做墙体装饰使用，或者基板1也可以安装到桌台或者上游戏平台上，在此不再一一列举。

基板1包括拼装面11，在使用过程中，使用者在基板1具有拼装面11的一侧进行操作，多个定位部2连接于基板1，多个定位部2呈阵列分布于该拼装面11，其中，定位部2可以是呈矩阵或者点阵的方式分布在拼装面11，定位部2用于供积木块8可拆卸连接至积木板组件；

在由附图2和3展示的方案中，定位部2在基板1的拼装面11呈矩阵式均匀间隔分布，在一实施例中，定位部2为定位柱2a或插槽，所述定位部2用于供积木块8以定位柱2a和插槽的拔插配合方式连接至所述积木板组件，如此，在使用过程中，年龄较小的幼童在操作时，也不会太费劲，使用较为便利，并且产品的生产制造较为容易，成本能得到降低。可以理解地，在其他实施例中，积木块8连接到积木板组件上时，也可以是通过例如磁性连接的方式，也即，在基板1上对应定位部2的位置设置有磁性件，并且在积木块8上也设置有磁性件，其中可以是两个磁性件都是磁铁，还可以是其中一个磁性件是磁铁，而另一个软磁性材料，磁性连接的方式，可以使得整体结构较为简洁。

本申请优选将定位部2设置为定位柱2a的方式，定位柱2a凸出于拼装面11，如此积木块8上则对应定位柱2a设置有与该定位柱2a适配的插槽，可以理解的，本申请的方案也是可以将定位部2设置为插槽结构，而积木块8上设置有与插槽配合的定位柱2a。接下来以定位部2为定位柱2a的形式对本申请的方案进行进一步说明。

请结合参照图1、图4和图5，本申请一所述光源4对应一所述定位部2设置，所述光源4的光线能从各自对应的定位部2上显露，所述控制电路板3用于根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源4的显示状态进行控制，以使得该光源4的显示状态与构建该造型所需的积木块8的标示特征进行对应。

本发明技术方案通过在积木板组件进行一光源4对应一定位部2设置，光源4的光线能从各自对应的定位部2上显露，并且控制电路板3能根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源4的显示状态进行控制，以使得该光源4的显示状态与构建该造型所需的积木块8的标示特征进行对应，从而在积木玩具使用过程中，使用者可以根据光源4的显示状态得到提示信息，从众多积木块8中取出标示特征与显示状态对应的积木块8并安装到该定位部2上即可，如此特别是对于年龄较小的幼童而言，光源4的提示方式直观明了且更具吸引力，幼童易于区别分辨理解，使用较为便利，并且在取出标示特征与显示状态对应的积木块8的过程中，有分析比对过程，幼童的参与互动性强，更有利于幼童的智力开发，从而使得积木玩具的教育娱乐属性更强，价值也得到提升。

上述内容中，本申请一光源4对应一定位部2设置，可以是定位部2为一个定位柱2a，并且光源4的数量与定位柱2a的数量是一致的，这样控制电路板3则可以对每一个光源4进行点亮、关闭、颜色改变、闪烁等显示状态的控制，从而可以精细化的显示出所需的积木块8的标示特征，从而更便于操作者挑选出积木块8中与显示状态对应的积木块8，特别是适用于年龄较小的幼童。在其他实施例中，一个定位部2也可以是多个定位柱2a的形式进行呈现，例如，两个定位柱2a构成的组合为一个定位部2，或者四个定位柱2a的组合构成为一个定位部2，一个光源4则位于该多个定位柱2a之间以进行显示，这样设置方案有利于降低成本。本申请优选定位部2为一个定位柱2a的方案，并且一个光源4对应一个定位柱2a进行设置。

在一实施例中，本申请的光源4为LED灯，LED灯可以是以灯条的形式呈现，灯条上设置有对应定位柱2a的LED发光芯片，当然LED灯也可以是以单独的LED发光芯片的形式呈现，即点光源的形式。可以理解的，光源4的形式也可以采用现有技术中其他能发光的结构。进一步地，本申请的光源4安装在控制电路板3上，如此光源4的安装较为容易，无需通过其他结构进行另外固定，并且光源4在发光过程中也可以通过控制电路板3进行有效散热，而光源4与控制电路板3进行结合，也可以有效降低整个结构的厚度。进一步地，请结合参照图1和图6，本申请还可以在基板1背离拼装面11的一侧形成有安装槽13，控制电路板3和光源4则嵌设在该安装槽13内，这样设置，控制电路板3可以得到有效的保护。

为了使得光源4的光线能够从定位柱2a传播至基板1的拼装面11的一侧，以给操作者进行积木块8选择过程中的提示，在一实施例中，本申请的基板1采用遮光材料，定位柱2a为透光材料，上面的内容提到，本申请将光源4安装在控制电路板3上，此时定位柱2a应该在基板1的厚度方向延伸至光源4处，如此保证光线传播的情况下，光线也不会在基板1上产生散射现象，干扰光源4的显示效果。其中，本实施例基板1和定位柱2a都可以是塑料材质，并且为了确保其整体结构的稳固性，基板1和定位柱2a可以设置为一体结构，而为了降低生产制造难度，本申请还可以是定位柱2a与基板1为双色注塑成型，可以理解的，在其他实施例中，基板1和定位柱2a在满足上述光线设置方案的情况下，也可以采用其他材料，并且基板1和定位柱2a还可以通过例如热熔、焊接等方式固定在一起而成为一体结构。可以理解地，本申请还可以是光源4不是安装在控制电路板3上，而是直接单个直接分别对应安装在定位柱2a位于拼装面11的一侧，这种情况下则无需将定位柱2a设置为上述的导光材料，因为光源4可以直接被人眼看到，而出于制造成本的角度考虑，本申请优选将光源4设置在控制电路板3上，并且光源4通过具有导光特性的定位柱2a向拼装面11一侧进行导出的方案。

结合上面的内容，本申请为了实现积木玩具在使用过程中的便利性，核心通过一个光源4对应一个定位柱2a设置之后，控制电路板3根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源4的显示状态进行控制，以使得该光源4的显示状态与构建该造型所需的积木块8的标示特征进行对应，也即LED发光芯片通过定位柱2a发出的光线的显示效果能够与积木块8的标示特征进行对应。

请再次参照图4和图5，在一些实施例中，本申请的积木块8上的标示特征包括形状特征，则控制电路板3用于根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源4所构成的光源组4a的显示状态进行控制，以使得该光源组4a中能以不同显示状态区分出至少两个子光源组(4b、4c、4d)，其中，子光源组(4b、4c、4d)显示出的区域轮廓形状与构建该造型所需的积木块8的形状特征进行对应。具体地，可以参照4至图5，假设在一种使用场景中，幼童需要用积木块8在基板1上拼接出太阳的造型，太阳造型包括位于中间的太阳本体部分以及环绕太阳本体并呈辐射状的太阳光线部分，太阳本体以一个相对较大的块状的太阳本体积木块8a进行表征，而太阳光线则以长段不一的条状的太阳光线积木块8b或者方块状的太阳光线积木块8c进行表征，由此本申请的积木板组件使用过程中，控制电路板3在整机程序启动后控制太阳本体积木块8a和太阳光线积木块(8a、8b)所覆盖的区域中的光源4(也即LED发光芯片)点亮，则太阳本体积木块8a和太阳光线积木块(8a、8b)所覆盖的区域中的光源4的集合则为上述的光源组4a，而单独对于太阳本体积木块8a或太阳光线积木块(8a、8b)所覆盖的区域的光源4则为上述的子光源组(4b、4c、4d)，这样因为子光源组(4b、4c、4d)显示出的区域轮廓形状是与所需要的积木块8的轮廓形状是对应起来的，使用者为幼童时，也可以较为直观的通过比对的形式正确选择所需要的积木块8并将其拼接到定位柱2a上，制得该造型，整个过程中能够大为降低成人的引导工作量，使用较为便利，并且幼童在对比过程中，有了分析判断过程中，互动性得到提升，有利于开发智力。

此处需要强调的是，上面内容中，图4至图5中太阳本体是以一个整体较大的块状的太阳本体积木块8a进行举例，在一些应用场景中，太阳本体也可以是由多个形状大小可以是相同或者不同的积木块8进行拼接形成，在此情况下，依据本申请的方案，对于太阳本体处的子光源组(4b、4c、4d)的数量则是与形成该太阳本体所用到的积木块8的数量进行对应。

在一些实施例中，为了能更容易区分出上述子光源组(4b、4c、4d)显示出的区域轮廓形状，本申请可以是相邻的两个子光源组(4b、4c、4d)的显示颜色不同，如上述当组成太阳本体的造型采用了多块积木块8的情况下，通过相邻的两个子光源组(4b、4c、4d)的显示颜色不同，从而很容易通过子光源组(4b、4c、4d)显示出的区域轮廓形状找到对应形状特征的积木块8，这样指导性更强，使用更便利，可以理解的，本实施例将相邻的两个子光源组(4b、4c、4d)的显示颜色不同的设置可以应用到子光源组(4b、4c、4d)是连接在一起的情形，也可以是应用到子光源组(4b、4c、4d)是分隔开的情形，例如上述内容中，间隔设置的太阳光线所对应的子光源组(4b、4c、4d)。

在一些实施例中，所述标示特征还包括颜色特征；所述控制电路板3还用于对光源4的显示状态进行控制，以使得该子光源4显示出的颜色与构建该造型所需的积木块8的颜色特征进行对应。在实际的积木玩具产品中，积木块8通常会设置有多种颜色，本申请的方案，还通过控制电路板3控制光源4显示出与所需的积木块8颜色一致的颜色，例如上述内容中，太阳本体8a通常用黄色的积木块8表示，以太阳本体8a为一个积木块8的情形，控制电路板3则控制对应的子光源组(4b、4c、4d)显示出整体一片黄色区域，这样对于幼童而言，因为基板1上既有形状的指示，又有颜色的指示，因此其能较为迅速找到正确的积木块8进行拼接，如此使用过程更为便利。此处需要说明的是，上述子光源组(4b、4c、4d)显示出所需要的积木块8的形状特征的基础上，可以与相邻的两个子光源组(4b、4c、4d)的显示颜色不同和子光源组(4b、4c、4d)显示出的颜色与构建该造型所需的积木块8的颜色特征进行对应两个功能中一个或者多个进行组合，都可以使得操作者得到指引快捷的找到对应的积木块8。在其他实施例中，为了能区分出子光源组(4b、4c、4d)，本申请还可以是将不同的子光源组(4b、4c、4d)以不同的亮度进行显示、或者以不同的闪烁频率的方式进行显示，或者是以上颜色、亮度、闪烁等方式的任意组合。

当然，在一些积木玩具产品中，积木块8也可能是固定的形状以及大小，则以上述内容中拼接出太阳造型为例，太阳本体可以由多块固定形状大小的积木块8拼接形成，则在本申请方案的另一实施例中，要拼接出该太阳本体8a，标示特征包括颜色特征，控制电路板3用于根据需要拼接的造型而对能限定该造型的轮廓形状的光源4的显示状态进行控制，以使得该光源4能分别显示出构建该造型所需的积木块8的颜色特征，本实施例，由于积木块8是固定的形状大小，则可以将太阳本体的轮廓形状所对应基板1的区域内的光源4显示出固定大小的但是颜色不同的点亮板块，则积木块8以其自身进行匹配拼接至该点亮板块即可，此时，因为积木块8的颜色不同，而导致拼接出来的太阳本体8a的颜色则可能是五彩斑斓的颜色。或者需要拼接出黄色的太阳本体8a时，操作者因为有对应太阳本体的轮廓形状的光源4有黄色光线的显示状态的提示，则可以一直选择黄色的积木块8拼接到该区域即可。

进一步地，所述控制电路板3上还安装有用于与外部设备进行数据链接的通讯模块，通讯模块可以为蓝牙模块、WIFI模块等无线通信功能模块，控制电路板3搭载有微型计算机的处理芯片，可以基于通讯模块所接收的来自外部设备的信号，执行被程序化的预定的输出处理结果。本申请控制电路板3上还电连接有扬声器6以及数据接口，扬声器6用于在控制电路板的控制下对光源的显示状态所对应的造型的轮廓形状进行声音提示，也即扬声器6输出的声音提示的内容将会与所需要拼接的造型相关，数据接口可以例如USB接口，在使用过程中，可以通过外部设备(手机、平板电脑等移动通信设备)发送需要拼接的造型的信息至通信模块5，控制电路板3接收到通信模块5的信号后，将对应该造型的语音提示内容通过扬声器6向外输出。当然，本申请还不限于此，在一些实施例中，控制电路板3还电连接有输入设备7，输入设备7可以是键盘，通过键盘实现需要拼接的造型的输入，另外造型数据还可以通过上述的数据接口进行导入加载到控制电路板3中的存储单元中。以外部设备输入的造型为拼接上述的太阳为例，扬声器6会循环播放的内容例如：小朋友，接下来要拼接太阳了，请拿起和灯光显示形状以及颜色一样的积木块8拼上去，现在亮起的有方形的黄色的光线对应方形的黄色的积木块8....，如此，对于年龄较小的幼童而言，使用本申请的积木板组件进行拼接过程中，在语音提示以及灯光提示的双重作用下，一方面能吸引幼童的注意力，提升幼童的兴趣，另一方面可以让幼童进行语言学习，其次，语音提示和灯光的组合可以实现积木类玩具与幼童的互动性更强，并将声光电集为一体，使得产品更具有多媒体属性，从而提升了积木类玩具的教学效果。

本发明还提出一种基于积木的环境创意多媒体互动教学系统，包括积木板组件和多个积木块8，所述积木块8可拆卸地连接至所述积木板组件，所述积木板组件的具体结构参照上述实施例，由于本基于积木的环境创意多媒体互动教学系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。