交互式玩具及显示系统的制作方法

专利名称：交互式玩具及显示系统的制作方法
交互式玩具及显示系统
相关申请的交叉引用
根据美国法典第35条119(e)款，本申请主张享有2006年9月28日提交 的名为"Interactive Toy and Television System"的临时专利申请No.60/848,146 和2007年9月26日提交的名为"Interactive Toy and Display System"的美国 专利申请No.l 1/862,080的优先权，此处引用这些申请的公开作为参考。
背景技术：
孩子和青年人喜爱模拟诸如照顾孩子和动物这样的成人行为。然而，玩
家选项来维持用户的注意力。
结合了玩偶和电子显示系统之间的交互性的玩具在美国专利第 5,636,994、 6,012,961、 6,022,273以及7，008，288号中被找到，此处引用这些专 利公开作为参考。
结合了活生物的模拟生长的电子玩具在美国专利第5,572,646、5,966,526、 6，537，149、 6,652,383、 6,832,955、 6,884,163以及6,916,241号中被找到，此处 引用这些专利公开作为参考。
互动玩具的其他示例在美国专利第5,192,082、 5,630,043、 5,752,880、 5,766,077、 5,913,727、 5,966,129、 5,977,951、 6,028,593、 6,075,195、 6,108,012、 6，160，540、 6,200,219、 6,201,947、 6,213，871、 6,227,966、 6,238,291、 6,251,012、 6,268,872、 6,290,604、 6,312,335、 6,366,288、 6,461,238、 6,463,257、 6,517,438、 6,585,556、 6,587,751、 6,597,342、 6,609,968、 6,656,049、 6,712,698、 6,722,973、 6,722,989、 6,748,326、 6,773,344、 6,929,543和7,001,272号中，美国再公告专 利第34,161号、美国专利申请公开第2001/0001767、 2001/0031652、 2002/0022507、 2002/0098879、 2002/0132654、 2002/0132655、 2003/0027636、 2003/0054868、 2003/0137515、 2004/0133354、 2004/0254004、 2004/0268042、 2005/0048457、 2005/0227750、 2006/0030405、 2006/0063573、 2006/0068860、2006/0082579号以及外国专利申请文件EP0915412 、 FR2834913 、 JP2000334163 、 JP2001179666 、 JP2002224460 、 JP2004141544 以及 WO2005076190。
为所有目的，此处引用上述文档公开的全部内容作为参考。

发明内容
本公开一般涉及交互式玩具和显示系统。更具体而言，涉及一种虛拟宠互。
在考虑附图和详述之后，可以更容易理解所公开的交互式系统。


图1是阐释性交互式玩具系统的示意图，该交互式玩具系统包括玩具、 显示器、具有读卡器的控制台、卡、适配器以及遥控器； 图2示出交互式玩具系统的示例； 图3示出交互式玩具系统的另一示例；
图4示出一种显示，其示出兔子形式的示例性虚拟宠物及相关环境； 图5示出图4的虚拟宠物正被猫形式的另一虚拟宠物访问； 图6示出一种显示，其示出用于图4的虛拟宠物的示例性状态指示器； 图7示出一种显示，其示出用于图4的虛拟宠物的示例性分数系统和相 关商店。
具体实施例方式
图1-3示出了交互式玩具系统10,该玩具系统IO为用户提供玩具和玩具 的电子版本二者。示出的交互式玩具系统均包括显示器12、 ^L配置成控制该 显示器的控制台14、玩具16以及被配置成在该玩具和控制台之间形成通信链 路的适配器18。如图1的示意图所示且如下面更详细讨论的，该系统可被配 置成与玩具、控制台和/或适配器的各种组合交互。
该系统可以包括可与控制台相关的读卡器20,以及被配置以经由读卡器 向系统提供数据或指令的单元存储器或卡22。备选地或另外地，数据或指令 可以通过诸如压缩光盘或数字视频光盘这样的传统编程介质24和相关的介质读取器26提供。
显示器12被配置以呈现图像，其包括与玩具16相关的电子图像28，也 被称为虚拟表达，通过显示器显示为玩具的图像。例如，当玩具表示宠物时， 显示器可以呈现虚拟宠物。显示器可以具有任意合适的形式，包括一f旦不限于， 计算机监视器、电视、液晶显示面板等。
如前所述，控制台被配置为诸如通过控制显示器呈现的图像来控制显示。 控制台14被配置，从而以合适的方式且在任意合适的地点与玩具系统的其他 组件耦合。在图l-3所示的示例中，控制台被配置为诸如经由显示器外壳前面 的连接器与显示器连接。控制台可以包括音频/视频线30以连接到显示器，诸 如连接到传统电视，如图3所示。在交互式玩具系统的某些版本中，控制台 被配置为与显示器、适配器和/或玩具无线地通信。在某些版本中，控制台可 以与显示器和/或适配器集成地形成。
控制台可以容纳诸如图1所示的中央处理单元或其他系统编程和/或存储 器32以存储游戏特征、玩具信息等。控制台可以被配置成接收适配器18的 一部分以形成玩具和控制台之间的通信链路或者诸如从玩具向显示器无线地 发送信息。控制台可以包括预加载信息或可以被配置成与诸如单元存储器 (cartridge)或压缩光盘这样的编程介质24交互，或诸如通过网站与因特网 链接，以读取和/或传递程序和/或数据到控制台。因此，附加的玩具和程序更 新可以结合到交互玩具系统中。例如，用户可以上载程序信息以定制玩具的 电子版本和环境来包括涉及特定生产线、动画或电影的场景或细节。在交互 式玩具系统的某些版本中，控制台可以包括麦克风34和相关的语音识别能力， 诸如允许用户口头地向控制台输入命令。
适配器18被配置以形成玩具16和控制台和/或显示器之间的通信链路。 适配器发送关于玩具的信息(诸如可存储在例如结合到玩具中的电子识别标 签上)，使得该信息可以被结合到玩具的电子版本(诸如图像28)中。例如， 适配器可以耦合玩具和控制台，可以感测与玩具相关的信息，且/或可以发送 关于玩具的信息到控制台以变更被显示的玩具的电子版本。适配器可以被配 置以检测玩具的存在，且发送该信息到控制台和/或显示器。适配器可以与显 示器或与控制台集成地形成。适配器可以无线地或机械地与玩具、控制台和/ 或显示器通信。例如，适配器可以形成玩具和控制台之间的无线通信链路， 可以在一端包括接收玩具的一部分的插座且在适配器的相反一端包括连接到控制台的插头，或者包括其合适的组合。
适配器可以被造型或者被配置以表示玩具的房屋或传输结构。例如，如
图1-3所示，适配器可以被配置，从而为宠物或其他动物形式的玩具表示宠物 载体36。适配器可以被配置，从而诸如通过哪个玩具宠物被力文置在载体中来 判断哪个玩具与适配器相关。适配器可以具有载体内部的一个或多个连接器 38,从而将放置在适配器内部的玩具与适配器连接。
适配器可以被配置成接收或者连接多于一个的玩具，或者可以被配置成 除了与控制台连接之外还连接其他适配器，使得一次可以显示多于一个的电 子图像。例如，每个适配器可以包括适配器正面和背面上的连接器40，诸如 一端上的阳型连接器和另一端上的阴型连接器，使得多于一个适配器可以与 控制台串联耦合。在这种玩具系统版本中，显示器可以被配置为诸如经由控 制台操作地连接两个或更多的适配器，且同时显示与每个适配器相关的玩具 的虚拟表达。控制台因此可以包括一个或多个合适的连接器42和接收区域44 以连接适配器到控制台。
玩具本身可以构造成具有任意期望的外观且可以包括可移动组件。如图 1-3所示，玩具可以是被配置成表示各种动物的玩具形体(toy figure)，所述 动物包括但不限于兔子、仓鼠、狗、猫、海龟、鸟、鱼等。如前所述，适配 器可以具有适于玩具宠物的宠物载体的形式，诸如狗窝、鸟笼、槽等。玩具 可以由任意合适的材料形成且可以具有任意合适的形式，包括但不限于毛绒 玩具、人偶、娃娃、机器人等。可以提供与玩具相关的附件46,诸如宠物项 圈、衣服、服装组件、宠物咀嚼玩具等。
玩具16可以包括机械联接的、i兹性的、红外的或其他电子识别标签以经 由适配器与控制台通信且识别特定玩具和/或区分多个玩具。适配器可以自动 识别玩具，或者用户可能被要求诸如通过插头或其他连接器48手动将玩具与 适配器连接，如图1所示。例如，玩具可以包括凸起阵列，当玩具被放置在 适配器中时，诸如通过闭合开关，该凸起阵列与适配器的相应接收部分连接 以建立通信链^各，且由此识别插入的玩具。玩具和/或适配器可以包括石兹体来 帮助孩子对准连接器。在交互式玩具系统的其他版本中，诸如宠物项圈形式 的附件可以包括合适的组件以形成电子识别标签。
玩具诸如可以通过配置成发出声音和移动一个或多个身体部分而显得栩 栩如生。例如，图1的玩具16包括发出声音的扬声器50和驱动玩具16的可
8移动肢体或其他特征的电动机52。例如，玩具可以被配置成表示狗且因而可 以模拟诸如狗吠、歪头、坐下或躺下和/或摇尾巴的动作。可选地，玩具可以 包括被配置成^r测和记录与用户交互的类型和频率的传感器54。例如，玩具 可以包括传感器来检测和记录用户宠爱玩具或者放置配置成表示食物的物体 到玩具的嘴里或嘴边等事件的频率。
玩具可以包括用户接口以与用户通信。例如，玩具可以包括宠物标签或 挂件小盒，该标签或挂件小盒包括LCD屏以向用户发送信息。例如，用户接 口可以通过在LCD屏幕显示符号或者动画来提示用户与玩具交互。例如，用 户接口可以以宠物的虚拟或玩具形式告知用户宠物饿了 ，宠物需要更多的锻 炼等。用户接口可以与连接器48集成地形成。当需要时，玩具还可以包括存 储器芯片或CPU56以及电池58。
玩具可以被配置成响应于游戏的进行而呈现外观的变化，诸如模拟生长 或者发展。例如，可以为用户提供一系列不同尺寸的玩具以在游戏进行的各 个阶段交互，或者可以使用响应于游戏进行改变其动画和/或物理特性的单个 玩具。
该系统可以包括诸如遥控器62的 一个或多个用户输入装置60，以允许用 户与显示器上显示的虚拟表达交互。用户例如可以使用输入装置将项目放置 在宠物屋的电子版本中。例如，通过按下载体上的按钮，通过在载体中放置 相应的真实项目，通过操作遥控器等，用户可以在电子环境中放置诸如食物 盘和水瓶这样的虚拟项目。用户输入装置可以是任意合适的装置或装置组合， 包括但不限于布置在玩具、适配器、控制台和/或显示器上的按钮、表盘、操 纵杆、插头和/或键盘，诸如遥控器62这样的被配置成用于无线通信的附件等。
玩具可以包括;波用以;险测用户与玩具的交互的一个或多个传感器。适配 器诸如可以通过传递记录的交互数据到控制台来发送用户交互，以响应于用 户与玩具的交互变更显示的图像。用户与玩具以及与相应电子图像的交互可 以被记录，以存取待显示的一个或多个游戏特征。在玩具的某些版本中，宠 物在显示器中看上去是活的且玩具和控制台用于发送玩具的照料信息到玩具 的电子版本。例如，玩具16的一个或多个传感器54可用于确定玩具被宠爱 的频率。玩具16的存储器芯片56可以记录这种用户交互的频率和持续时间。 当玩具与适配器和/或控制台连接时，宠爱时间的长度可以被发送到宠物的电 子版本。当玩具不被连接时，诸如通过咕噜的叫声，玩具可以通过显示器中的扬声器54向用户提供反馈。诸如通过宠物的饲养，与玩具的直接交互可以 记录为与电子宠物交互的一个方面。
与玩具的电子版本通信或者添加游戏信息和特征的另一方法是通过卡 22。卡可以包括任意合适的识别机制，包括但不限于电阻器识别电路(resistor recognition circuit) 66，用以唯一地识别每个卡。卡可以^皮配置为提供游戏和/ 或玩具信息或其他指令到控制台，以改变显示器上呈现的电子图像。读卡器 中的每个卡的接收诸如可以通过控制台被记录，且可以基于记录的卡的接收，
指示显示器变更图像。
读卡器可以被配置成接收卡且诸如通过控制台指示显示器进一步呈现涉 及卡的相应表达。而且，如图1所示，读卡器20可以被配置成相对于显示器 移动，从而提供附加的玩家选项。显示器可以被配置成响应于读卡器相对于 显示器的移动而显示相应表达的移动。例如，用户可以将卡放置到读卡器中， 且诸如通过将卡和读卡器作为组合相对于控制台和/或显示器滑动来调整，以 通过显示器产生卡的电子表达的相应的横向移动。卡和/或读卡器相对于控制 台和/或显示器的移动因此可以在虚拟环境中4皮模仿。例如，用户可以将描绘 扫帚的卡在读卡器中来回移动来产生扫动的相应图像和虚拟环境中的清扫行 为，诸如清扫宠物屋的地面。作为另一示例，用户可以将描绘皮带的卡在读 卡器中来回移动，以在显示器上使得虚拟宠物来回行走或者操作电子宠物的 行动方向。在图3所示的示例中，表示胡萝卜的食物卡68被插入到读卡器中 且横向移动以产生虚拟兔子前面摇摆的胡萝卜的相应的横向移动。
可以提供与玩具系统交互的各种卡。卡可以发送关于动物的养育或其他 的动物照料(诸如喂食)或者游戏时间活动(诸如拔河、取物、吹泡泡和其 他技艺)的信息和/或命令。系统可以提示用户与玩具和/或玩具的虚拟版本交 互。例如，玩具可以哀鸣，直到用户通过接触它来响应为止，或者宠物的虛 拟版本可以坐在水瓶边，直到用户通过按下遥控器上的相应按钮或向控制台 提供合适的输入来填充瓶子为止。读卡器可以类似于抽屉，其中可以放置各 种卡以与电子宠物进行通信。为了训练宠物，用户可以插入训练卡且说出命 令。当命令^皮说出预定次数时，宠物相应地可以开始响应于该命令。
如图1-3所示，交互式玩具系统可以包括遥控器62以允许用户在远离控 制台时与系统交互。遥控器可以允许用户通过菜单选项循环，访问照相机特 征、玩游戏、装饰玩具的虛拟环境、使玩具参加虚拟竟赛等。例如图2中所示的遥控器包括当升起时允许用户访问遥控器的照相模式的活板70。遥控器 然后可以经由无线接收器72指示控制台记录显示器上呈现的图像以供用户以 后观看。玩具系统因此可以允许用户拍摄电子宠物的快照。快照可以存储在 相簿中以供以后的观看和/或打印。这样，例如用户可以创建说明宠物的生活 的相簿。
示例性玩具系统被配置为诸如通过提供养育驯养动物的模拟、包括用户 控制的一个或多个特性的视频游戏等来娱乐孩子。如前面所讨论的，通过使 用麦克风对宠物讲话、喂食或通过读卡器与宠物交互、操作遥控器等，用户 可以具有用于与对应于(诸如虛拟宠物的形式的)玩具的游戏特性进行交互 的若干选项。
每个玩具可以与一个或多个特性74相关联，诸如用于表达玩具的健康、 情绪发展、饥俄等。在包括传感器54的玩具版本中，传感器至少之一可被适 用于才企测用户与玩具的交互，且确定用于相应特征的值。玩具的虛拟表达可 以响应于特性值的变化而变更。当玩具的相关表达被显示时，特性值可以被 显示，如图6所示。如图所示，显示器可以呈现各种状态指示器76,诸如以 向用户提供关于宠物的各种特性的反馈。可选地，玩具可以包括指示一个或 多个特性的显示器。例如，当宠物不连接到适配器时，显示器可以发送情绪 以告知用户宠物的感受。情绪显示可以采用(诸如以连接器48形式的)项圈 或挂件小盒上的LCD屏或玩具的一部分上的LCD屏(诸如玩具的背面上的 屏幕)的形式，或者采用眼睛颜色的变化等形式。
当用户首次引导控制台时，用户接口可以提示用户允许系统诸如通过插 入玩具到载体中且在合适时连接载体到控制台来首次识别玩具。系统可以读 取玩具信息，验证玩具的类型，且提示用户提供诸如宠物名称的个人信息。 信息可以通过具有语音识别能力的麦克风系统、键盘、触摸屏、表盘、遥控 器等输入。用户可以被允许诸如通过在环境中引入和/或重新布置物体，改变 物体的外观和风景等定制虚拟环境。可选地，玩具系统可以向用户提供指南 以角年释游戏的进4亍。
宠物的虛拟版本可以被编程以在用户不与系统交互时执行各种行为，诸 如吃东西或练习技艺。例如，用户可以对宠物进行编程以在用户不在时练习 翻身。这种编程可以计算宠物的虚拟生长。图4-7示出了示例性电子图像28。 虚拟宠物可以布置和/或装饰其环境，如图4所示，与另一虚拟宠物玩耍，如图5所示，睡觉和/或向用户显示其健康和/或情绪，如图6所示，以及吃东西， 如图7所示。虚拟宠物和/或玩具可以被配置成例如响应于用户的交互在尺寸 或外观上生长。虛拟宠物可以被配置成长到繁殖点。例如，虚拟宠物可以产 下小宠物需要用户照料，由此产生附加的玩家选项。
人工智能编程可用于使得玩具的电子版本看上去更加真实。例如，玩具
系统可以使用任务列表和决策树以基于宠物的各种特性控制虚拟宠物的动 画。
在游戏的某些版本中，贯穿与玩具系统的交互，用户可以賺得分数且显 示在显示器上，如图7中的78所示。分数可用于获得对附加的游戏特征或附 件的访问。用户可以通过恰当地照顾宠物来获得分数，且如图7所示，可以 使用分数通过虚拟商店80购买用于虚拟宠物的附件46的虚拟版本。
在上述玩具系统的示例性版本中，玩具系统被配置成模拟饲养和照料诸
如宠物兔子、鱼、浙蜴、仓鼠、猫或狗这样的驯养动物的过程。动物作为毛 绒玩具和电子动物表达存在。用户因此能够在真实世界与毛绒玩具交互且在
虚拟世界与玩具的电子版本交互。例如，利用物理毛绒玩具和交互式视频游 戏玩具系统可以提供^f莫仿从幼年到成年伺养宠物的交互式经验。软件可用于 记录用户是否为宠物提供足够的食物、水、清洁和锻炼。当用户完成这些任 务时，新的游戏特征可能变得可用和/或宠物可能成年。备选地或另外地，用 户可以賺得分数，该分数可以用于访问游戏级别或诸如从虚拟宠物商店购买 附件。当多个玩具与控制台相连时，诸如通过从第一玩具的电子版本向第二 玩具的电子版本传递特性，特性74可以在玩具的电子版本之间传递。例如， 不被悉心照料的宠物可能会生病。疾病可能是传染性的且因此扩散到与该控 制台相连的另一宠物。
在包括麦克风的玩具系统的某些版本中，系统识别用户语音的声音为好 或者坏。例如，如果用户呼喊或者说"不"，虚拟宠物可以躲藏。如果用户 说话温柔且说"是，，，虚拟宠物可以出现以靠近用户，摇尾巴等。
交互式系统的组件可以由任意合适的材料或材料组合制造，这些材料可 以被选择以提供重量、强度、耐用性、成本、制造性、外观、安全性等的期 望的组合。
尽管已经参考上述操作原理和优选实施例示出和描述了本发明，对于本 领域技术人员而言，很明显，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下，
12做出各种形式和细节的改变。本发明旨在涵盖所有这种备选、修改和变化。 本发明的主旨包括此处^Hf的各种元件、特征、功能和/或属性的所有新颖和 非显而易见的组合以及子组合。在特征、功能、元件和/或属性的各种组合和 子组合中实施的发明可以通过随后申请中的权利要求书的陈述来主张。
权利要求
1.一种交互式玩具系统，包括玩具形体；显示器，被配置成呈现与所述玩具形体相关且表示所述玩具形体的电子图像；控制台，被配置成控制呈现的图像；适配器，被配置成提供所述玩具形体和所述控制台之间的通信链路；卡；以及读卡器，被配置成向所述控制台提供指令以响应于所述卡改变呈现的图像。
2. 根据权利要求1所述的交互式玩具系统，其中所述卡包括被配置成唯 一地识别所述卡的电阻器识别电路。
3. 根据权利要求1所述的交互式玩具系统，其中所述玩具形体包括适于 检测与所述玩具形体的物理交互的一个或多个传感器，且其中所述适配器发 送这种交互到所述控制台以响应于与所述玩具形体的交互改变所述图像。
4. 根据权利要求3所述的交互式玩具系统，其中与所述玩具形体的所述 交互^是供对一个或多个游戏特征的访问。
5. 根据权利要求1所述的交互式玩具系统，还包括遥控器，其中所述遥 控器被配置成指示所述控制台记录所述显示器呈现的图像以供用户以后观 看。
6. —种交互式玩具系统，包括 玩具载体；以及玩具宠物，被配置成机械地与所述玩具载体接合且由此闭合所述玩具载 体中的开关，其中所述玩具载体被配置成在所述开关闭合时识别所述玩具宠物。
7. 根据权利要求6所述的交互式玩具系统，还包括被配置成呈现与识别的玩具宠物相关的电子图像的显示器以及被配置成控制所述显示器呈现的图像的控制台，其中所述玩具载体被配置成形成所述玩具宠物和所述控制台之间的通信链路。
8. 根据权利要求7所述的交互式玩具系统，还包括被配置成向所述控制台提供指令以改变所述显示器上呈现的电子图像的至少一个卡。
9. 根据权利要求8所述的交互式玩具系统，其中所述玩具宠物包括适于检测用户与所述玩具宠物之间的交互的一个或多个传感器，且其中所述控制台被配置成响应于所述一个或多个传感器检测的交互改变所述显示器上呈现的电子图像。
10. —种交互式玩具系统，包括玩具宠物；显示器，被配置成显示包括所述玩具宠物的虚拟表达的图像；玩具载体，被配置成检测所述玩具宠物的存在且与所述显示器通信；以及读卡器，被配置成相对于所述显示器移动，且被配置成接收卡且指示所述显示器进一步显示与所述卡有关的虚拟表达。
11. 根据权利要求10所述的交互式玩具系统，其中所述显示器被配置成响应于所述读卡器相对于所述显示器的移动，显示与所述卡有关的虚拟表达的移动。
12. 根据权利要求11所述的交互式玩具系统，其中所述读卡器相对于所述显示器的滑动产生了与所述卡有关的虚拟表达的横向移动。
13. 根据权利要求10所述的交互式玩具系统，还包括多个卡，每个卡包括游戏信息，其中所述读卡器中每个卡的接收被记录且显示器被指示基于记录的所述卡的接收而改变图像。
14. 根据权利要求10所述的交互式玩具系统，其中所述玩具宠物包括适于检测用户与所述玩具宠物的交互的一个或多个传感器，且其中所述玩具载体被配置以响应于用户与所述玩具宠物的交互来发送用户交互，以改变所述玩具宠物的虛拟表达。
15. —种交互式玩具系统，包括多个工无具动物；至少两个玩具载体，每个玩具载体与所述多个玩具动物其中至少一个相关；以及显示器，被配置成操作地连接所述至少两个玩具载体，且同时显示与所述至少两个玩具载体相关的玩具动物的多个虚拟表达。
16. 根据权利要求15所述的交互式玩具系统，其中每个玩具动物与一个或多个特性相关。
17. 根据权利要求16所述的交互式玩具系统，其中每个玩具动物包括至少一个适于检测用户与所述玩具动物的交互且确定用于相应特性的值的传感器。
18. 根据权利要求17所述的交互式玩具系统，其中动物玩具的所述虚拟表达响应于所述特性值的变化而改变。
19. 根据权利要求17所述的交互式玩具系统，其中当相关的玩具动物被显示时，所述一个或多个特性的值被显示。
20. 根据权利要求16所述的交互式玩具系统，其中所述特性中至少之一可从第 一玩具动物传递到第二玩具动物。
21. 根据权利要求15所述的交互式玩具系统，还包括被配置成与所述显示器显示的所述虚拟表达中至少之一交互的用户输入装置。
全文摘要
一种交互式玩具系统，该交互式玩具系统包括玩具和被配置成呈现与该玩具相关的电子图像的显示器。该系统还包括被配置成控制该显示器呈现的图像的控制台。而且，适配器被配置以形成该玩具和该控制台之间的通信链路。
文档编号A63F13/02GK101553291SQ200780036102
公开日2009年10月7日 申请日期2007年9月27日 优先权日2006年9月28日
发明者埃里克·斯基夫斯特罗姆, 布赖恩·杭, 杰弗里·H·莱文 申请人:美泰有限公司