[发明专利]具有功能块的玩具搭建系统

说明书

技术领域

本发明涉及玩具搭建系统，包括具有用于可释放地互连搭建元件的联接器件的搭建元件。

背景技术

这种玩具搭建系统已经为人所知数十年。简单的搭建模块已经通过专用搭建元件而得到补充，所述搭建元件具有特定的外观或具有机械或电功能，以增强玩乐价值。这种功能例如包括电机、开关和灯，以及可编程的处理器，所述可编程处理器接收来自传感器的输入并可响应于所接收的传感器输入来启动功能元件。

存在自带功能的搭建元件，其具有适于执行预设功能的功能装置、用于为功能装置提供能量来执行功能的能量源、以及响应于外部触发事件来触发功能装置以执行功能的触发器。通常，这种已知的功能搭建元被设计为用于机械触发器的手动启动以及仅提供有限的玩乐价值。

WO2007/137577披露了一种玩具搭建系统，包括功能元件和控制元件。功能和控制元件可经由导线或插塞系统电互连，使得功能元件接收来自控制元件的控制信号和电力。即使通过系统避免了对功能元件中的电源的需求，但是其需要一定水平的抽象构思和技术洞察力，来正确地互连搭建元件，从而用这种系统构建出功能玩具模型。具体说，对如何用这种搭建系统构造控制结构的理解需要有关电学以及电信号可用于控制功能方面的基本知识。

由此若想让玩具搭建系统能让小孩子(例如学龄前儿童)来构建和理解简单控制系统就会存在问题。

由此，通常需要提供一种玩具搭建系统，其具有新的搭建元件，该元件适于用在该系统中，且能增强系统的教育性和玩乐价值。

发明内容

本文披露了一种玩具搭建系统，包括具有用于可释放地互连搭建元件的联接器件的搭建元件。玩具搭建系统的实施例包括功能搭建元件，其具有这种联接器件，每个功能搭建元件包括功能装置，适于执行可控制的功能，且具有能量源，用于向功能装置提供能量，以执行可控制的功能。每个功能元件包括光传感器，用于接收对控制信号进行编码的可见光，且包括控制电路，其连接到光传感器和功能装置，并适于将接收到的控制信号解码并响应于经解码的控制信号控制该可控制功能。

玩具搭建系统的实施例包括一个或多个功能搭建元件和一个或多个控制搭建元件，其每个具有能使其与一种玩具搭建系统兼容，该玩具搭建系统包括具有用于可释放地将搭建元件互连的联接器件的搭建元件。

具有这种联接器件的控制搭建元件的实施例包括对预定输入作出响应的传感器和用于发射可见光的光发射器；和控制搭建元件适于响应于预定输入经由光发射器输出将对应于预定输入的控制信号进行编码的可见光。

结果，控制搭建元件和功能搭建元件之间的控制接口被设置为是基于可见光的，由此为使用者给出可见的指示，该指示表明造成对可控制功能进行控制的原因-效果链。因此，控制机构对于较小的儿童来说也是直观且易于操作的。

出于本说明的目的，术语“可见光”是指包括能被人的眼睛看到的光，例如具有主要是从约380nm到780nm之间的波长范围内选出的波长的光。当发出的光是带颜色的光时，例如使用诸如红光(例如主要是约625nm和740nm范围的波长)、绿光(例如主要是在约520nm和570nm的范围的波长)或蓝光(例如主要是在约440nm和约490nm的范围内的波长)的光谱的一部分，则对于使用者来说易于从周围环境光中检视和区分出来。

控制代码可以以任何适当方式被编码成发射光，例如通过幅度调制、频率调制、脉宽调制、脉冲密度调制、预定ON/OFF顺序组、等等。当可见光被发出作为可见光脉冲时，且控制代码被编码成宽度、顺序模式和/或发出光脉冲的持续时间时，不同控制信号可被使用者区分开，由此进一步增加了玩具构建系统的教育价值。出于本说明书的目的，对控制信号进行编码的可见光还被称为可见光信号。

在一些实施例中，所有控制搭建元件将相应的接收到的输入映射到离散的代码组，所述代码组对所有控制元件来说都是共用的，且每种可见光信号代表一组控制代码中的一个。类似地，每个功能搭建元件将共用的一组控制代码中的控制代码映射到可被功能搭建元件的功能装置执行的相应功能。

进而，控制接口的实施例是可以实施的，而不用移动部件且不需要在控制和功能搭建元件之间建立电接触，由此提供了适于小孩的机械鲁棒的系统。

进而，在本文所述的玩具构建系统的实施例中，功能和控制搭建元件不需要处于紧邻甚至直接物理接触到彼此才能操作的程度。因此，可以为可用作到控制搭建元件的输入的这类输入提供很高的自由度，包括诸如倾斜或旋转的输入，其需要控制搭建元件相对于功能搭建元件做相对运动或其他操作。