交互式模块化构造元件及具有交互式模块化构造元件的模块化构造系统技术方案

一种用于模块化构造系统(200)的交互式模块化构造元件(100)，交互式模块化构造元件(100)包括：传感器(601)，其响应于预定传感器输入并适于输出对应于或表示预定传感器输入的传感器信号(610)；功能元件(602)，其适于响应于控制信号(611)执行至少一个可控功能；以及控制电路(603)，其连接到传感器(601)以接收传感器信号(610)并连接到功能元件(602)以提供控制信号(611)，其中控制电路(603)适于响应于传感器信号(610)提供控制信号(611)，从而响应于传感器信号(610)控制功能元件(602)，其中交互式模块化构造元件(100)包括输入部分(101)和输出部分(102)，其中输入部分(101)和输出部分(102)彼此不同。

Interactive modular construction elements and modular construction system with interactive modular construction elements

An interactive modular construction element (100) for a modular construction system (200) includes: a sensor (601) that responds to a predetermined sensor input and is adapted to output a sensor signal (610) corresponding to or representing a predetermined sensor input; a functional element (602) that is adapted to perform at least one controllable function in response to a control signal (611); and The control circuit (603) is connected to the sensor (601) to receive the sensor signal (610) and to the functional element (602) to provide the control signal (611), wherein the control circuit (603) is adapted to provide the control signal (611) in response to the sensor signal (610), thereby responding to the sensor signal (610) to control the functional element (602), wherein the interactive modular construction element (100) comprises an input part (101) and a transmission part The output part (102) wherein the input part (101) and the output part (102) are different from each other.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交互式模块化构造元件及具有交互式模块化构造元件的模块化构造系统
本专利技术涉及一种或多种交互式模块化构造元件及包括一个或多个这种元件的模块化构造系统，其中所述元件和系统可以分别是玩具、教育等模块化构造元件和系统。
技术介绍
玩具构造系统已经有几十年了。多年来，简单的盒形构造块已被补充有具有特定外观或者机械或电气功能以提高游戏价值的专用构造元件。这样的功能包括例如电机、开关和灯，而且还有可编程处理器，其接受来自传感器的输入并可以响应于接收到的传感器输入来激活功能元件。存在自包含(self-contained)的功能构造元件，其具有适于执行预配置功能的功能装置、用于向功能装置提供能量以执行功能的能量源以及响应于外部触发事件以触发功能装置来执行功能的触发器。通常，这种已知的功能构造元件设计成用于手动激活机械触发器并且仅提供有限的游戏价值。WO2007/137577公开了一种包括功能元件和控制元件的玩具构造系统。功能和控制元件可通过电线和插头的系统进行电气互连，从而使功能元件从控制元件接收电功率和控制信号。即使该系统避免在功能元件中对电源的需求，它也需要一定水平的抽象思维和技术洞察力，以便正确地互连构造元件，从而由这种系统构造功能性玩具模型。特别地，对由这种构造系统构造的控制结构如何工作的理解需要有关电力和电信号可以用于控制功能的基本知识。此外，该现有技术系统需要元件之间的电连接，例如以电线的形式，从而限制了自由构造玩具构造元件的自由。US8354918公开了一种响应于单工通信信号而引起行为的方法。在该现有技术方法中，接收器装置从发送器装置接收包括标识符的编码的单工通信信号。该方法还包括将接收器装置中的存储程序参考对应于标识符的存储程序块。然后，接收器装置启动程序块的执行并根据与对应于单工通信信号的程序块进行动作或进行与之相对应的动作。接收器装置包括程序数据库，其中接收器被编程为参考与标识符相对应的程序数据库的存储程序块。接收器装置还包括使得根据程序块的行为能够在听觉和视觉上被感知的机构。GB2342813公开了一种教育玩具系统，其包括发送和接收玩具，其中发送玩具能够远程控制接收玩具。发送玩具包括监视装置，其监视状态变化，比如检测振动、定向、超声波或红外信号，并且作为响应，发送包含识别和与状态有关的动作数据的输出信号。识别数据识别受影响的接收玩具，而动作数据告诉玩具要执行什么动作(例如产生运动、声音或光)。接收玩具将识别数据与一个或多个存储的ID进行比较，如果其与ID之一具有预定关系，则执行与动作数据相对应的动作。由发送玩具发送的识别数据和接收玩具的存储ID中的至少一个可以由用户编程。可以将接收玩具置于编程模式，在该模式下，接收玩具侦听附近发送玩具的识别数据，并将该数据存储在其存储ID的列表中。WO2010/23070公开了一种玩具构造系统，其包括带有用于可释放地互连构造元件的联接构件的构造元件，该玩具构造系统包括具有这种联接构件的功能构造元件，并且每个具有适于执行可控功能的功能装置和用于向功能装置提供能量以执行可控功能的能量源，每个功能构造元件包括光传感器，用于接收对控制信号进行编码的可见光；控制电路，其连接到光传感器和功能装置并且适于对接收到的控制信号进行解码和响应于解码的控制信号来控制可控功能。通常期望提供一种或多种交互式模块化构造元件，比如交互式玩具和/或教育模块化构造元件，其适用于模块化构造系统并且将增强构造元件和/或系统的教育和游戏价值。即使以上现有技术系统提供了功能的有线或无线控制，仍然期望提供一种或多种交互式模块化构造元件和/或系统，其中一组交互式模块化构造元件可以容易地用于不同的构造模型并且可以与其他模块化构造元件互换使用。此外，期望提供一种交互式模块化构造系统，其允许用户特别是儿童以用户友好、有效但灵活、可靠的方式构造多个交互式模块化构造元件模型，而无需对控制结构、数据通信以及如何正确连接电线、导体等详细了解。
技术实现思路
本文公开了用于模块化构造系统的交互式模块化构造元件的各方面。根据第一方面，交互式模块化构造元件包括传感器，其响应于预定传感器输入并适于输出对应于或表示预定传感器输入的传感器信号。另外，交互式模块化构造元件包括功能元件，其适于响应于控制信号执行至少一个可控功能。此外，交互式模块化构造元件包括控制电路，其连接到传感器以接收传感器信号并连接到功能元件以提供控制信号。控制电路适于响应于传感器信号提供控制信号，从而响应于传感器信号控制功能元件。此外，交互式模块化构造元件包括输入部分和输出部分，其中输入部分和输出部分彼此不同。部分应当理解为交互式模块化构造元件的连贯部(或连贯部分)。输入部分和输出部分彼此不同意味着它们形成了交互式模块化构造元件的不同的区别的(对于用户而言)部分。因此，提供了具有集成和连接的输入和输出的独立的交互式模块化构造元件。这使得能够基于来自一个或多个传感器的输入来执行一个或多个功能，这增加了游戏价值。此外，提供该交互式模块化构造元件，而不需要在用于将传感器连接到功能元件的各个构造元件上或之间连接和/或对准电导体、电线等，否则会限制自由构造模块化构造系统模型的自由度。另外，不需要有关电力的技术见识或基本知识来正确地互连各个构造元件。因此，为几乎所有年龄和所有技能水平的用户提供了直观且易于访问的附加功能。交互式模块化构造元件或者更确切地说是控制电路可以通过选择应响应于何种传感器输入来执行何种功能以及如何执行而被预编程为表现出各种行为。因此，可以控制功能元件以表现出相对复杂的行为，而无需用户具有先进的技术或编程技能。在一些实施例中，控制电路可以可替代地或另外是用户可编程的。另外，传感器和功能元件可以在它们之间没有移动部分的情况下进行操作，并且不需要在它们之间建立电接触，从而进一步提供了同样适用于小孩的机械鲁棒系统。另外，提供了一种向模块化构造系统或模型添加功能的简单方法。在系统或模型中简单地添加或使用一个或多个交互式模块化构造元件。传感器和功能元件位于独立的交互式模块化构造元件中还为小孩提供了直观的使用，因为在传感器与功能元件之间建立连接及其功能关系和理解它们是容易且直观的。输入部分和输出部分是交互式模块化构造元件的不同的区别部分，这提供了方便且直观的方式来确定什么部分与交互式模块化构造元件的输入有关以及什么部分与交互式模块化构造元件的输出有关。这使得用户甚至是年轻用户比如小孩能够轻松地或几乎不用学习地使用交互式模块化构造元件。传感器可以是任何合适的装置，其响应于预定传感器输入，原则上是任何物理参数或特性，并且产生对应、表示和/或反映预定传感器输入的传感器信号。传感器的一个示例是用于检测声音存在的声音配准传感器。传感器可以例如是简单的，例如简单地配准声音是否被配准为高于预定声音水平或阈值，或者更高级的，例如测量已配准声音的声音水平。在一些实施例中，传感器是运动传感器，例如6轴运动传感器，比如加速度计和陀螺仪。可替代地，运动传感器是更简单的三轴运动传感器。传感器的其他示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模块化构造系统(200)的交互式模块化构造元件(100)，所述交互式模块化构造元件(100)包括：/n-传感器(601)，其响应于预定传感器输入并适于输出对应于或表示预定传感器输入的传感器信号(610)，/n-功能元件(602)，其适于响应于控制信号(611)执行至少一个可控功能，以及/n-控制电路(603)，其连接到传感器(601)以接收传感器信号(610)并连接到功能元件(602)以提供控制信号(611)，其中，所述控制电路(603)适于响应于传感器信号(610)提供控制信号(611)，从而响应于传感器信号(610)控制功能元件(602)，/n其中，所述交互式模块化构造元件(100)包括输入部分(101)和输出部分(102)，其中所述输入部分(101)和输出部分(102)彼此不同。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170303 DK PA2017701551.一种用于模块化构造系统(200)的交互式模块化构造元件(100)，所述交互式模块化构造元件(100)包括：
-传感器(601)，其响应于预定传感器输入并适于输出对应于或表示预定传感器输入的传感器信号(610)，
-功能元件(602)，其适于响应于控制信号(611)执行至少一个可控功能，以及
-控制电路(603)，其连接到传感器(601)以接收传感器信号(610)并连接到功能元件(602)以提供控制信号(611)，其中，所述控制电路(603)适于响应于传感器信号(610)提供控制信号(611)，从而响应于传感器信号(610)控制功能元件(602)，
其中，所述交互式模块化构造元件(100)包括输入部分(101)和输出部分(102)，其中所述输入部分(101)和输出部分(102)彼此不同。


2.根据权利要求1所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述传感器(601)全部或至少部分地位于输入部分(101)中，和/或所述功能元件(602)全部或至少部分地位于输出部分(102)中。


3.根据权利要求1-2中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述传感器(601)位于或朝向构造元件(100)的第一端(110)且所述功能元件(602)位于或朝向构造元件(100)的第二端(111)，所述第二端(111)与第一端(110)大致相对。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述输入部分(101)沿第一预定方向占据交互式模块化构造元件(100)的第一预定部分，并且所述输出部分(102)沿第一方向在交互式模块化构造元件(100)的相对端占据第二预定部分。


5.根据权利要求4所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述交互式模块化构造元件(100)的第一预定部分和第二预定部分两者每个沿第一预定方向是交互式模块化构造元件(100)的范围的基本上50％。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述输入部分(101)包括一个或多个用户输入和/或操作元件(104)，优选地位于输入部分(101)的顶部上。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述输入部分(101)具有第一颜色，所述输出部分(102)具有第二颜色，其中所述第一颜色明显不同于所述第二颜色。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述输入部分(101)包括位于相同第一水平处的第一数量的联接构件(402)和/或所述输出部分(102)包括位于相同第二水平处的第二数量的联接构件(402)，其中，所述联接构件(402)的第一数量和/或第二数量为至少五个或至少六个。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述交互式模块化构造元件(100)还包括连接到控制电路(603)的无线通信接收器(604)，例如无线通信收发器，并且其中，所述控制电路(603)还适于响应于通过无线通信接收器(604)从一个或多个交互式模块化构造元件(100)接收的一个或多个外部控制信号(612)来修改和/或提供控制信号(611)。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述交互式模块化构造元件(100)还包括连接到控制电路(603)的无线通信发送器(604)，例如无线通信收发器，并且其中，所述控制电路(603)还适于将传感器信号(610)和/或控制信号(611)作为外部控制信号(612)提供给一个或多个根据权利要求1-13中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，
-所述输入部分(101)包括一个或多个视觉指示器(103)和/或具有适于向用户视觉地传达交互式模块化构造元件(100)包括何种类型的传感器(601)的形状，和/或
-所述输出部分(102)包括一个或多个视觉指示器(103')和/或具有适于向用户视觉地传达交互式模块化构造元件(100)的功能元件(602)执行何种类型的功能的形状。


12.根据权利要求1-11中任一项所述的交互式模块化构造元件(100)，其中，所述传感器(601)和功能元件(602)选自包括以下的组：
-运动、移动传感器或倾斜传感器(601)以及作为功能元件(602)的扬声器、蜂鸣器或声音发生器，
-接近传感器(601)和作为功能元件(602)的电动机(602)，
-测速传感器(601)和作为功能元件(602)的电动机，
-声音配准传感器或声音水平传感器(601)以及作为功能元件(602)的显示元件，以及
-声音配准传感器或声音水平传感器(601)和作为功能元件(601...

【专利技术属性】
技术研发人员：B马，HC索伦森，HE达埃，JJ诺伍德，JF维耶拉，RB卡尔斯加德，SJ维斯库姆，TL安德森，W王，
申请(专利权)人：乐高公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK