玩具连接识别装置制造方法

玩具连接识别装置制造方法
【专利摘要】本发明提供新颖的识别装置，该识别装置被配置成允许辨识可拆卸玩具元件及其在游戏结构上的相对位置，以便能够进一步在智能设备屏幕上显示所述玩具元件在游戏结构上的相对位置中的虚拟角色，该智能设备屏幕显示所述游戏结构的图像。本文提供的识别装置包括固定到可拆卸玩具元件的TAG部件和固定到游戏结构的环境识别部件(ERC)。在附接TAG部件和ERC时，获得对具体可拆卸玩具元件及其在游戏结构上的位置的辨识。通过连接至游戏结构的控制单元对电压或电流值的变化进行周期扫描来检测TAG部件和ERC的附接。在检测到此类变化时，所采样的值传送到智能设备用于进一步的解释和显示。
【专利说明】玩具连接识别装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及在连接的交互式游戏系统中跨越游戏结构的可拆卸玩具元件的识别
>J-U ρ?α装直。

【背景技术】
[0002]众所周知，玩具、游戏、游戏系统和其他类似娱乐和教育系统用于给儿童和成人提供游戏机会以及宝贵的学习机会。
[0003]在当智能设备成为我们生活中不可或缺的一部分的新时代，似乎通过游戏和玩具带来乐趣和兴奋以及教育和学习的可能性是无限的，并且挑战儿童的想象力以及鼓励创造力和社会互动性的选择是无穷的。
[0004]虽然在市场上可买到大量的游戏和玩具，但是它们中的大多数只提供原始引人入胜的游戏体验，特别是对年龄较大的儿童。


【发明内容】

[0005]本领域中需要更令人兴奋和有趣的游戏和玩具，这些游戏和玩具将增加儿童的学习和娱乐机会并且激发创造力和想象力。
[0006]显著增加游戏体验的一个特点是玩家和玩具之间的交互式对话。对于最好的对话，需要在连接的显示智能设备上对玩具元件进行实时识别以及在玩具环境内对玩具元件的具体位置进行进一步识别，例如，对至少一个具体丛林动物玩偶及其在丛林游戏平台中的具体位置进行识别，使得儿童将具体动物定位在游戏结构上，并且定位的动物角色出现在连接的屏幕(优选地具有模拟丛林游戏平台的背景视图)上。此外，在游戏平台上的玩具的位置变化时，作为另一个示例，玩具元件可以是厨房配件，而玩具环境是厨房场景等。
[0007]本发明提供新颖的玩具连接识别装置，下文中称为“识别装置”(RE)。RE包括两个互补部件:标签部件(TAG)，其优选地附接至可拆卸玩具元件；和环境识别部件(ERC)，其也可互换地称为“热点”，在可拆卸玩具元件被配置成彼此级联的情形中，“热点”可嵌入游戏结构(例如，游戏板、游戏平台)内或可拆卸玩具元件内，如将在下文中详细所述。
[0008]本文提供的识别装置被配置成并且可操作为允许实时识别儿童正在玩的具体可拆卸玩具元件，并且进一步提供对儿童已连接至游戏结构的具体位置的辨识，以便允许同时识别一个或更多个玩具元件以及其在游戏结构内的具体位置，以便在智能设备上的屏幕上同时显示玩具元件的角色，如通过引用并入本文的相同发明人的WO 2013/024470中详细所述。
[0009]在一些实施例中，提供了识别装置，其被配置成允许辨识可拆卸玩具元件及其在游戏结构上的相对位置，以便能够进一步在智能设备屏幕上显示所述玩具元件在游戏结构上的相对位置中的虚拟角色，该智能设备屏幕显示所述游戏结构的图解。该装置包括固定到玩具元件的TAG部件和固定到游戏结构的环境识别部件(ERC)，其中在TAG部件和ERC附接时，获得对可拆卸玩具元件及其在所述游戏结构上的位置的辨识。通过连接至所述游戏结构的控制单元对电压或电流值的变化进行周期扫描来检测TAG部件和固定到所述游戏结构的ERC的附接。在检测到此类变化时，所采样的值被传送到所述智能设备用于进一步的解释和显不。
[0010]TAG部件至少包括非导电外壳，该非导电外壳包括两个导电元件和电阻器。在一些实施例中，代替电阻器，TAG包括一线式存储器或连接至地的第三导电元件。TAG还可包括磁体或铁磁材料，其被配置成确保TAG稳定附接至ERC。
[0011]在一些实施例中，两个导电元件是经由绝缘环彼此分隔开的两个PCB焊盘环。可替换地，两个导电元件可以是金属销。
[0012]在一些实施例中,ERC包括非导电外壳或两个导电元件。ERC还可包括连接至地的第三导电元件。此外，ERC还可包括磁体或铁磁材料，其被配置成确保所述ERC稳定附接至所述TAG。
[0013]优选地，ERC还包括至少两个孔，其被配置成允许电线从ERC穿过到达控制单元，以便传送TAG附接至ERC时所产生的信号。
[0014]识别装置可用在连接的交互式玩具系统中，其中玩具结构包括定位在所述玩具结构上的各个位置上的多个ERC，并且其中所述ERC中的每个ERC被配置成可逆地附接至多个可拆卸玩具元件，所述可拆卸玩具元件中的每个连接至独特TAG，该独特TAG具有在每个具体TAG附接至所述智能设备上的ERC时允许辨识每个具体TAG的特性电阻值。
[0015]在一些实施例中，定位在玩具结构上的每个ERC经由所述控制单元的一条通信线连接至控制单元。可替换地，定位在玩具结构上的两个或更多个ERC可经由所述控制单元的一条通信线连接至控制单元。
[0016]在一些实施例中，可拆卸玩具元件包括TAG和至少一个ERC,并且可拆卸玩具元件被配置成与至少一个附加可拆卸玩具元件级联。TAG包括有源部件，诸如LED或蜂音器。
[0017]在本发明的一些实施例中，在TAG、ERC和控制单元之间的通信是模拟通信，而在一些其他实施例中，该通信是数字通信。
[0018]本发明还涉及识别装置，该识别装置被配置成允许辨识可拆卸玩具元件及其在游戏结构上的相对位置，以便能够进一步在智能设备屏幕上显示所述玩具元件在游戏结构上的相对位置中的虚拟角色，该智能设备屏幕显示所述游戏结构的图解，所述装置包括固定到所述玩具元件的TAG部件、固定到所述游戏结构的环境识别部件(ERC)和控制单元，其中通过所述控制单元对电压或电流值的变化进行周期扫描，在所述TAG和所述ERC附接时，获得对所述可拆卸玩具元件及其在所述游戏结构上的位置的辨识，并且其中在检测到此类变化时，所采样的值被传送到所述智能设备用于进一步的解释和显示。
[0019]TAG至少包括非导电外壳、通过绝缘环彼此分隔开的两个PCB焊盘环、电阻器和金属。ERC包括非导电外壳、被配置成附接TAG的所述PCB焊盘环的两个导电元件以及磁体，其中在TAG和ERC附接时，电路关闭，并且与所述TAG的电阻器相关的电阻值被传送到所述控制单元。在此类实施例中，在TAG、ERC和控制单元之间的通信是模拟通信。
[0020]在一些其他实施例中，代替电阻器，TAG包括一线式存储器。在此类实施例中，在TAG、ERC和控制单元之间的通信是数字通信。

【专利附图】

【附图说明】
[0021]下面参考附接于此的附图描述本公开的示例说明性实施例。附图中所示的部件和特征结构的尺寸是为了方便和清楚呈现的目的而选择的，并不必按比例示出。附图中的一些以示意图的形式呈现，并且如此为了清楚地说明，某些元件可被大大简化地绘制或不按比例绘制。这些附图并非旨在成为生产设计图。
[0022]下面列出附图。
[0023]图1是根据本发明的一个可能实施例的利用可拆卸玩具识别装置的连接的交互式玩具系统的示例的示意图；
[0024]图2A和图2B示意性地说明被配置成连接至可拆卸玩具元件的TAG的一个可能结构，其中图2A是TAG的等轴视图，并且图2B是相同TAG的横截面视图。
[0025]图3A和图3B是ERC(热点)的一个可能结构的示意图，该ERC被配置成附接至或组装有游戏平台/结构/板，其中图3A显示等轴视图，并且图3B显示相同热点的分解视图；
[0026]图4是根据一些实施例的TAG的另一个可能结构的示意性分解视图说明；
[0027]图5是ERC的另一个可能结构的示意性分解视图说明；
[0028]图6A至图6C是图4所示的TAG和图5所示的ERC的示意性横截面图，其中图6A显示TAG，图6B显示ERC，并且图6C显示附接至彼此的TAG和ERC ；
[0029]图7示意性地示出根据一些实施例的识别装置的若干单元的级联；
[0030]图8A至图8D示意性地示出玩具识别装置的各种实施例，该玩具识别装置被配置成允许将两个热点连接至游戏模块上的一条通信线，其中图8A例示将一个玩具元件连接至左热点；图8B例示将一个玩具元件连接至右热点；图8C例示将两个玩具元件连接至右热点和左热点；并且图8D例示图8C的两个玩具元件以相反顺序连接。

【具体实施方式】
[0031]在以下描述中，将描述具有连接的玩具的交互式游戏系统的各方面。为了解释的目的，阐述了具体配置和细节以便提供对本发明的全面理解。
[0032]虽然在单个实施例的上下文中可以描述本公开的各种特征，但是这些特征也可单独提供或以任何合适的组合形式提供。相反，尽管为了清楚起见，本文可在不同实施例的上下文中描述本公开，但是也可在单个实施例中实施本公开。另外，应当理解的是，本公开能够以各种方式进行或实践，并且本公开能够在本文下面描述的示例性实施例之外的实施例中实施。本说明书以及权利要求中呈现的描述、示例和材料不应被解释为限制性的，而是仅仅是说明性的。
[0033]本发明提供用于连接的交互式玩具系统的识别装置，该识别装置被配置成允许将具体可拆卸玩具元件从多个此类元件中辨识出来，并且还配置成允许辨识可拆卸玩具在游戏结构上的具体位置/定位。识别的玩具元件的角色然后显示在模拟/图解游戏结构的智能设备的屏幕上，因此向用户提供独特的交互式游戏体验。
[0034]具体可拆卸玩具元件及其在游戏结构上的位置的识别一般在包括TAG的玩具元件附接至热点时实现，该热点嵌入或附接至游戏结构。该附接导致由控制单元读取和解释的电阻值的变化。本发明的发明人已利用电阻值的变化来指示玩具元件与其在游戏机构上的相关位置的附接。这是通过由控制单元实行的定期扫描完成的。控制单元微控制器周期扫描其所有的模拟数字转换器(ADC)端口(其继而附接至热点终端)的电压的变化，并且如果检测到变化，则其采样电流值并且经由无线连接向智能设备发送采样的ADC通道的采样值。该智能设备继而能够通过简单的分压器计算来解释TAG的电阻值。
[0035]根据本发明，可拆卸玩具元件可以是塑像(figure)或其部分、配件、工具、结构等。例如，可拆卸玩具元件可以是动物、士兵塑像、厨房配件、医生的工具、身体器官等。
[0036]基于如下文中将详细描述的具体电阻值，TAG优选地但不是必须地在玩具元件的底侧固定到可拆卸玩具元件，并且适于产生独特标记，该标记表征与其连接的可拆卸玩具。
[0037]ERC功能上连接至游戏结构(该结构可以是二维结构或三维结构)，诸如但不限于丛林、城堡、厨房、类似玩偶的人、土豆头、积木等。
[0038]ERC优选地固定到游戏结构，并且其被配置成将信号传送至控制单元(包含微控制器芯片)，其在附接至TAG时也可附接至相同游戏结构。所传送的信号指示TAG的具体标记，并且还包含关于其在游戏结构上的位置的具体信息。该信号然后从控制单元被传送至智能设备。所传送的关于TAG附接至连接的玩具系统中其他元件的信息允许在智能设备上操纵用于激活反应的信息，诸如声音、图片、视频等。
[0039]在一些实施例中，可以级联可拆卸玩具元件。在此类情况下，可拆卸玩具元件可包括TAG和被配置成附接至附加TAG的热点，附加TAG固定到另一个可拆卸玩具元件中。
[0040]在一些其他实施例中，单个可拆卸玩具元件可包括至少一个TAG和至少一个ERC。[0041 ] 如上所述，只有当TAG物理地附接至ERC时，才产生信号。TAG和ERC之间的物理附接可通过任何合适的附接机构来建立，诸如通过但不限于磁体对磁体、磁体对铁磁材料、通过互补结构部件的机械附接或通过允许将TAG插入或紧固到ERC中的弹性可移动元件。
[0042]在一些实施例中，TAG部件的具体标记可由电阻器部件产生。在此类实施例中，每个可拆卸玩具元件包括独特电阻值。另选地，可使用其他方式，诸如但不限于电容感应、经由一线式部件的数字存储器读取等。
[0043]在一个具体实施例中，代替电阻器，TAG包括一线式存储器设备。一线式存储器设备一般是通信总线系统，其提供低速数字数据、信令和单个信号上的功率。代替在TAG上实施电阻器，组装一线式简单存储器设备，并且代替控制单元上的微处理器上的ADC通道，使用GP1线以读取存储器并且给TAG存储器元件提供功率。此类变化提供了几乎无限量的不同的TAG索引(而根据ADC分辨率和读取误差容限，模拟读取具有标记索引的限制)。然而，因为数字存储器部件比电阻器更昂贵，所以TAG的价格通常会增加。
[0044]当使用一线式存储器代替电阻器时，TAG因为具有存储器而成为智能的，并且如此，数据可传输到TAG并且可从TAG传输，从而提供能够在横跨不同游戏会话中使用的TAG模块性。例如，其TAG附接至牛塑像，并且儿童在随后的若干时间带牛饮水，控制单元可以解释该序列，以通知该儿童牛不再口渴。
[0045]游戏结构中的ERC的数量可变化，因为其主要根据具体游戏结构、伴随其的可拆卸玩具元件和如上所述的控制单元中可用的通信线的数量来确定。在一些实施例中，多于一个ERC连接至一条线。此外，目标用户的年龄和游戏系统的复杂性也是可以指定要固定到游戏结构的ERC的数量的因素。
[0046]在一些实施例中，TAG的数量，即可拆卸连接的玩具元件的数量可大于ERC的数量。在一些其他实施例中，TAG的数量可小于ERC的数量。在一些其他实施例中，TAG的数量和ERC的数量可类似或甚至相等。
[0047]在一些实施例中，游戏结构覆盖有可替换的游戏表面(卡片)，以便向用户提供多种游戏环境。在此类实施例中，对具体游戏表面的识别通过定位在每个游戏卡片上的TAG来实现，游戏卡片被配置成附接至游戏结构上的ERC，以便允许识别现在定位在游戏结构上的具体卡片。
[0048]现在参考附图。
[0049]图1是根据本发明的一个可能实施例的连接的交互式玩具系统10(下文中表示为“玩具系统”)的一个示例的示意图，该玩具系统10利用跨越游戏结构140的可拆卸玩具识别装置100。
[0050]玩具系统10 —般包括:包含TAG 110和ERC 120的玩具识别装置100、可拆卸玩具元件130、游戏结构140、控制单元160和智能设备180。
[0051]TAG 110牢固地附接至可拆卸玩具元件130，诸如但不限于男孩(在操场上)、奶牛(在牧场上)、狮子(在丛林中)、士兵(在城堡中)、厨房配件(在厨房中)、身体器官(在土豆头中)、(玩偶的)穿着物品等。TAG 110被设计成携带具体可拆卸玩具元件130的独特可读标记。在该图中所示出的具体实施例中，TAG 110由塑料外壳112、两层导电PCB:通过绝缘PCB环115而彼此分隔开的外PCB焊盘环114和内PCB环116、以及用于确保附接至ERC 120的磁体129的金属销119。
[0052]ERC 120牢固地附接至游戏结构140，游戏结构140功能上充当玩具环境并且可被构造为但不限于二维(诸如国际象棋棋盘)或三维(诸如玩偶之家)的现场、丛林、城堡、厨房、类似玩偶的人、土豆头等。在该图中说明的具体实施例中的ERC 120包括外壳122和被配置成接触TAG的两个PCB环焊盘的两个电触头124以及磁体129。ERC 120经由电线150进一步连接至控制单元160。在一些实施例中，控制单元160可以是游戏结构140不可分割的部分，或与游戏结构140分隔开。在一些其他实施例中，控制单元160可以是玩具控制台或游戏模块的一部分。电子控制单元160可经由有线或无线连接连接至智能设备180，诸如智能手机、平板电脑、智能电视、服务器、计算机和可适合于本发明目的的任何其他智能设备。上述每个物件(particle)的功能性将参考图2至图6在下文中详细描述。
[0053]TAG 110和ERC 120被设计成只有当它们物理地附接至彼此时才触发信号。对应于连接至具体ERC的具体可拆卸玩具元件130的可读标记的信号用信号传达游戏结构140上的具体可拆卸玩具元件130的位置/定位。所产生的信号被实时传送至智能设备180，并且元件130的匹配角色呈现在概念上类似于游戏结构的背景上的智能设备上，其中虚拟角色定位在屏幕上与玩具元件相对于游戏结构的类似位置中。例如，如果游戏结构是具有椰子树、溪流和香蕉树的丛林，并且玩具可拆卸玩具元件130是猴子。当儿童将猴子定位在靠近香蕉树的热点时，猴子将出现在智能设备屏幕上。当儿童将沿游戏结构改变猴子的位置并且将其重新定位在靠近溪流的热点时，虚拟角色将实时改变其位置到智能设备的屏幕上的新位置。
[0054]应当清楚，虽然为了简化的目的，在图中只绘制一个TAG 110和一个ERC 120，但是与单个游戏结构一起使用的TAG和ERC中每个的数量可以较大。
[0055]图2A-2B示意性地说明包括磁体和两个导电环的TAG 200的一个可选结构，其中图2A是等轴视图，并且图2B是横截面视图。
[0056]在等轴视图中，TAG 200包括外壳210，其优选地由塑料或任何其他非导电材料和非铁磁材料制成；两个导电元件；外部接触元件220，其成型为具有上垂直壁的环；和内部接触元件230，其也成型为具有垂直壁和基座的环，其中两个导电元件彼此分隔开并且仅经由电阻器280连接。TAG 200还包括磁体240和磁体壁龛242。前述元件的组件及其之间的相互关系也在图2B中的TAG 200的横截面视图中示出，图2B示出外壳210覆盖导电接触元件220和230、外部接触元件220、内部接触元件230、磁体240和磁体壁龛242中的大部分，其中磁体240被配置成附接另一个磁体或附接定位在ERC中的铁磁部件，以便确保TAG 200通过使用磁力将获得与嵌入或附接至游戏结构的互补ERC物理接触。外壳210可由塑料、木材或任何其他非导电材料制成。当TAG200得到与嵌入或附接至游戏结构(在该图中未示出)的ERC物理接触时，TAG 200的外部接触元件220 (外导电环)和内部接触元件230 (内导电环)变成电连接至ERC中的对应接触元件，并且电路关闭，从而产生电流，该电流具有的值对应于位于TAG 200中的电阻器280 (图2b所示)的电阻。电阻器的值对应于独特可拆卸玩具元件的辨识。通过将电阻测量与预定义值比较来实现具体玩具元件的识另O，其中预定义值优选位于智能设备上。
[0057]图3是包括磁体和两个导电环的ERC 300的一个可选结构的示意图，其中图3A是等轴视图，并且图3B是分解视图。根据该图说明的示例，ERC 300包括顶盖310和底盖320，这两者都可由塑料、木材或任何其他非导电材料制成；内部圆形接触元件330 ;外部圆形接触元件340 ;绝缘元件360，该绝缘元件360被配置成将接触元件330与接触元件340分隔开；磁体370 ;磁体盖372以及至少一个弹性紧固元件350。
[0058]磁体370用于保证TAG将与ERC 300物理接触和电接触。在一些实施例中，磁体370可由铁磁金属代替。弹性紧固件350功能上被配置成保证TAG插入ERC 300。顶盖310和底盖320可由还包含磁体盖372的一个外壳单元(未示出)制成。
[0059]当在包括TAG的可拆卸玩具元件和ERC 300之间建立物理接触时(图6所示)，内部接触元件330和外部接触元件340变成电连接至TAG中的对应接触元件，并且电路关闭，从而产生电流，该电流具有对应于连接至TAG的可拆卸玩具元件的值。为了使内部接触元件330和外部接触元件340彼此绝缘，使用由绝缘材料制成的绝缘层360。
[0060]在一些实施例中，ERC 300可包括3个接触元件(未示出)，其中一个接触元件连接至地。
[0061]ERC 300不仅适于传送附接至ERC 300的TAG的具体信号，而且其还包含关于其在游戏结构中定位的信息。根据本发明的实施例，ERC300物理连接至控制单元，并且经由该连接在智能设备中获得附加信息，从而识别具体玩具元件和游戏结构上/内的具体位置，其中玩具元件在特定时刻定位在该游戏结构上。
[0062]图4是根据一些实施例的TAG 400的另一个可能结构的示意性分解视图说明，TAG400包括作为接触元件的两个PCB焊盘和钢销，该钢销被配置成附接至定位在ERC上的磁体。
[0063]TAG 400大体上由三层构成:包括外壳410的顶层，该外壳410优选地由塑料或另一种非导电材料制成。外壳410包括用于电阻器412 (优选用于SMT电阻器)的垫片和用于钢销的夹持器414。
[0064]PCB中间层包括成型为环的两个PCB焊盘、通过第三PCB绝缘环425而彼此分隔开的外环420和内环430。PCB焊盘是导电的，并且其功能类似于图2所示的外部接触元件和内部接触元件(220和230)。中间层还包括销孔432和电阻器438 (在该具体示例中为SMT电阻器)，电阻器438被配置成连接内PCB焊盘圈和外PCB焊盘圈。TAG 400还包括包含钢销440的底层。
[0065]图5是根据一些实施例的包括导电销的ERC 500的另一个可能结构的示意性分解视图说明。
[0066]ERC 500 一般由三层构成:包括外壳510的顶层,该外壳510优选地由塑料或另一种非导电材料制成。外壳510包括用于销触头的两个孔512，销触头穿过这两个孔；以及用于磁体的空间514。
[0067]两个类似的接触元件570定位为中间层。每个接触元件570由附接至折叠金属板574的销572构成，该折叠金属板574被配置成并且可操作为加固销并且为其提供附加弹性，以便使其更加有弹力。金属板574在其底侧包括开口 576，以允许电线穿过。中间层还包括具有与图2所示的磁体240和图3所示的磁体370类似功能的磁体540。
[0068]ERC 500的底层由塑料外壳520构成，该塑料外壳520包含至少一个销522，其用于使顶部外壳510与底部外壳520恰好吻合；电线孔524，其被配置成允许电线的穿过；磁体架526 ;以及一对壁528，其用于支撑和举起接触元件570，以便提供接触元件570的更稳定的定位。
[0069]图6A至图6C是图4所示的TAG 400和图5所示的ERC 500的示意性横截面图，其中图6A显示TAG 400的横截面，图6B显示ERC 500的横截面，并且图6C显示附接至彼此的TAG 400和ERC 500的横截面。
[0070]这些图中示出的TAG 400包括:塑料外壳410、PCB焊盘外环420、PCB焊盘内环430、PCB绝缘层425、钢销440和SMT电阻器438。ERC 500包括:顶部外壳510、底部外壳520、接触元件570和磁体540。
[0071]当ERC 500物理附接至TAG 400时，两个接触元件570以下面方式与PCB焊盘外环420和PCB焊盘内环430触碰，即一个接触元件触碰外PCB焊盘环而另一个接触元件触碰内PCB焊盘环的方式，因此关闭电路，从而产生电流，该电流具有的值对应于电阻器438的电阻。电阻器的值对应于附接至其的独特可拆卸玩具元件的辨识。通过比较电阻测量与预定义值来实现具体玩具元件的识别，其中预定义值优选地位于上文中详细描述的智能设备上。
[0072]图7示意性地示出了根据一些实施例的识别装置的若干单元的级联的一个示例。除了 TAG之外，通过在一个可拆卸玩具元件中添加至少一个ERC，能够使级联成为可能。在该图中说明的具体示例中，可拆卸玩具元件是具有3K欧姆TAG电阻值的立方体50和具有2K欧姆TAG电阻值的立方体52。每个立方体包括TAG和ERC，其中立方体50包括TAG IlOA和ERC 120B，并且立方体52包括TAG 120C和ERCl 10B，其中ERC和TAG的两个终端通过导电电线150连接。此外，游戏结构140包括ERC 120A，并且其连接至如参考图1详细描述的控制单元/游戏模块160。
[0073]当立方体50附接至游戏机构140，即ERC 120A附接至TAG IlOA时，电阻是3K欧姆，并且连接的玩具系统识别到立方体50现在附接至游戏结构140。
[0074]当立方体52附接至游戏结构140，即ERC 120A附接至TAG IlOB时，电阻是2K欧姆，并且连接的玩具系统识别到立方体52现在附接至游戏结构140。
[0075]当立方体50和52附接至彼此并且附接至游戏结构140，即ERC120A附接至TAG110A，并且ERC 120B附接至TAG IlOB时，电阻是1.2K欧姆(3k*2k) / (3k+2k)，并且连接的玩具系统识别到立方体50和52现在附接至游戏结构140。
[0076]图8A至图8D示意性地说明玩具识别装置的各种实施例，该玩具识别装置被配置成允许两个ERC连接至控制单元(或玩具控制台或另一个游戏模块)上的一条通信线。通过将串联电阻添加至热点终端155中的一个来启用一条线上的两个或更多个热点的连接，从而允许增加连接至游戏结构的热点的数量，而无需增加为控制单元的PCB板提供的线的数量。图8A例示可拆卸玩具元件130至ERC 120L的连接,其中可拆卸玩具元件130包括具有5K欧姆电阻的TAG 110,ERC 120L定位在游戏结构140的左侧上并且经由电线150连接至控制单元160 ;具有TAG 110的相同玩具元件130在图8B中连接至另一个ERC 120R，该ERC 120R定位在经由电阻器155连接至控制单元160的游戏结构140的右侧上，电阻器155在该图说明的具体示例中具有IK欧姆的值。因此，当玩具元件130附接至ERC 120R时，控制单元160中读取的总电阻是6K欧姆。该电阻由玩具系统解释，以在智能设备屏幕上显示定位在ERC 120R的位置中的玩具元件130并且可选地操作与游戏结构上的该具体位置相关的附加特征。在图8C中，现在玩两个可拆卸玩具元件130和135。包括具有5K欧姆电阻值的TAG 110的玩具元件130附接至ERC 120L，而包括具有1K欧姆电阻值的TAG 115的玩具元件135附接至ERC 120R,该ERC 120R被连接至电阻器155，使得在该分支上读取的总电阻是IlK欧姆。在此类情形中，当两个可拆卸玩具元件在上述具体位置中连接时，控制单元读取3.44欧姆(5K*11K)/(5K+11K)的总电阻值。该电阻值由玩具系统解释，以在智能设备屏幕上“识别”并显示定位在ERC 120L的位置中的玩具元件130和定位在ERC 120R的位置中的玩具元件135。在图8D中，可拆卸玩具元件130和135调换地点，并且结果，由系统读取的总电阻变化为3.75Κ欧姆(10Κ*6Κ)/(10Κ+6Κ)。该电阻值由玩具系统解释，以在智能设备屏幕上“识别”并显示定位在ERC 120L的位置中的玩具元件135和定位在ERC120R的位置中的玩具元件130。
[0077]应当清楚的是，本说明书中阐述的实施例和附图的描述仅仅是为了更好地理解本发明，而不是限制其范围。还应当清楚，本领域的技术人员在阅读完本说明书后，可以对附图和上述实施例做出调整和修改，这些调整和修改仍被本发明所涵盖。
【权利要求】
1.一种识别装置，所述识别装置被配置成允许辨识可拆卸玩具元件及其在游戏结构上的相对位置，以便能够进一步在智能设备屏幕上显示所述玩具元件在所述游戏结构上的相对位置中的虚拟角色，所述智能设备屏幕显示所述游戏结构的图解，所述装置包括固定到所述玩具元件的标签部件即TAG部件和固定到所述游戏结构的环境识别部件即ERC，并且其中在所述TAG部件和所述ERC附接时，获得对所述可拆卸玩具元件及其在所述游戏结构上的位置的辨识。
2.根据权利要求1所述的识别装置，其中所述TAG部件至少包括非导电外壳，所述非导电外壳包括两个导电兀件和电阻器。
3.根据权利要求2所述的识别装置，其中通过连接至所述游戏结构的控制单元对电压或电流值的变化进行周期扫描来检测所述TAG部件和固定到所述游戏结构的ERC的附接，并且其中在检测到此类变化时，所采样的值被传送到所述智能设备用于进一步的解释和显/Jn ο
4.根据权利要求2所述的识别装置，其中代替电阻器，所述TAG包括一线式存储器和连接至地的第三导电元件。
5.根据权利要求2和4所述的识别装置，其中所述TAG还包括磁体或铁磁材料，其被配置成确保所述TAG稳定附接至所述ERC。
6.根据前述权利要中任一项所述的识别装置，其中所述两个导电元件是经由绝缘环彼此分隔开的两个PCB焊盘环。
7.根据前述权利要中任一项所述的识别装置，其中所述两个导电元件是金属销。
8.根据权利要求1所述的识别装置，其中所述ERC包括非导电外壳和两个导电元件。
9.根据权利要求6所述的识别装置，其中所述ERC还包括连接至地的第三导电元件。
10.根据权利要求8或9所述的识别装置，其中所述ERC还包括磁体或铁磁材料，其被配置成确保所述ERC稳定附接至所述TAG。
11.根据前述权利要求中任一项所述的识别装置，其中所述ERC还包括至少两个孔，所述至少两个孔被配置成允许电线从所述ERC穿过到达控制单元，以便传送在TAG附接至所述ERC时所产生的信号。
12.根据前述权利要求中任一项所述的识别装置，其中所述玩具结构包括定位在所述游戏结构上的各个位置上的多个ERC，并且其中所述ERC中的每个ERC被配置成可逆地附接至多个可拆卸玩具元件，所述可拆卸玩具元件中的每个连接至独特TAG，所述独特TAG具有在每个具体TAG附接至ERC时允许在所述智能设备上辨识和显示所述每个具体TAG的特性电阻值。
13.根据权利要求12所述的识别装置，其中定位在所述玩具结构上的每个ERC经由所述控制单元的一条通信线连接至所述控制单元。
14.根据权利要求12所述的识别装置，其中定位在所述玩具结构上的两个或更多个ERC经由所述控制单元的一条通信线连接至所述控制单元。
15.根据前述权利要求中任一项所述的识别装置，其中所述可拆卸玩具元件包括TAG和至少一个ERC，并且所述可拆卸玩具元件被配置成与至少一个附加可拆卸玩具元件级联。
16.根据前述权利要求中任一项所述的识别装置，其中所述TAG包括有源部件。
17.根据权利要求16所述的识别装置，其中所述有源部件是LED或蜂音器。
18.根据前述权利要求中任一项所述的识别装置，其中在所述TAG、所述ERC和所述控制单元之间的所述通信是模拟通信或数字通信。
19.一种识别装置，所述识别装置被配置成允许辨识可拆卸玩具元件及其在游戏结构上的相对位置，以便能够进一步在智能设备屏幕上显示所述玩具元件在所述游戏结构上的相对位置中的虚拟角色，所述智能设备屏幕显示所述游戏结构的图解，所述装置包括固定到所述玩具元件的标签部件即TAG部件、固定到所述游戏结构的环境识别部件即ERC和控制单元，其中通过所述控制单元对电压或电流值的变化进行周期扫描，在所述TAG和所述ERC附接时，获得对所述可拆卸玩具元件及其在所述游戏结构上的位置的辨识，并且其中在检测到此类变化时，所采样的值被传送到所述智能设备用于进一步的解释和显示。
20.根据权利要求19所述的识别装置，其中所述TAG至少包括非导电外壳、通过绝缘环彼此分隔开的两个PCB焊盘环、电阻器和金属，ERC包括非导电外壳、被配置成附接所述TAG的所述PCB焊盘环的两个导电元件，以及磁体，并且其中在所述TAG和所述ERC附接时，电路关闭，并且与所述TAG的所述电阻器相关的电阻值被传送到所述控制单元。
21.根据权利要求19所述的识别装置，其中在所述TAG、所述ERC和所述控制单元之间的所述通信是模拟通信。
22.根据权利要求19和20所述的识别装置，其中代替电阻器，所述TAG包括一线式存储器。
23.根据权利要求22所述的识别装置，其中在所述TAG、所述ERC和所述控制单元之间的所述通信是数字通信。
【文档编号】A63F3/00GK104363969SQ201380030480
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年6月10日 优先权日:2012年6月11日
【发明者】里奥·阿卡维尔, L·阿卡维尔, I·克林曼, L·文菲尔德 申请人:西博互动有限公司