接触交互的积木系统发明专利

接触交互的积木系统

本发明提供了一种接触交互的积木系统，包括颗粒适配的指令积木(100)、被控积木(200)当指令积木(100)与被控积木(200)处于拼接状态时，至少在一个相对旋转方位角度A下，指令积木(100)的凸出部(101)触发被控积木(200)的触压开关(201)。本发明通过指令积木(100)以机械触发的方式，向被控积木(200)发送指令，减小了积木系统的体积与成本，同时解决了指令积木与被控积木之间的对应与识别关系。使用者通过转动动作，调整指令积木(100)与被控积木(200)之间的相对旋转方位角度，即可实现切换不同的输入指令；而无需将指令积木(100)从被控积木(200)上拆离来切换输入指令。本发明不影响原有的颗粒积木的拼接方式。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111313633.4

专利申请（专利权）人：上海布鲁可积木科技有限公司
权利人地址：上海市闵行区田林路1016号10幢3层

专利发明（设计）人：赵家亮,高超,谢克意,邓善军,曾飞南

主权利要求:接触交互的积木系统
技术领域
[0001] 本发明涉及积木领域，具体地，涉及接触交互的积木系统。
背景技术
[0002] 专利文献CN104383697A提供一种电子积木以及电子积木组，其至少包括：传感模块，用于发送并接收无线信号；控制模块，用于控制所述传感模块发送所述无线信号，并解码接收到的无线信号中所包含的控制指令；以及输出模块，用于根据所述控制模块解码得到的所述控制指令的具体内容进行可视化显示或者声音输出。其电子积木以及电子积木组通过无线通信传感器、输出模块以及微控制器将无线信号(例如，红外信号、蓝牙信号等)与灯光显示变化以及声音输出联系起来。
[0003] 现有技术通过无线信号在积木之间传递指令，指令发送端的积木必须含有无线通讯模块，增加了积木的体积和成本。
发明内容
[0004] 针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种接触交互的积木系统。
[0005] 根据本发明提供的一种接触交互的积木系统，包括：指令积木100、被控积木200；
[0006] 指令积木100、被控积木200之间为适配的颗粒积木；
[0007] 指令积木100的颗粒拼接面300上设置有凸出部101；
[0008] 被控积木200的颗粒拼接面300上设置有触压开关201；
[0009] 当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，至少在一个相对旋转方位角度A下，指令积木100的凸出部101触发被控积木200的触压开关201；
[0010] 优选地，被控积木200包括电路，其中，所述电路采集触压开关201的触发信息，并根据所述触发信息得到指令。
[0011] 优选地，触压开关201的数量为多个，所述指令为编码指令。
[0012] 优选地，指令积木100的凸出部101沿周向延伸为环状结构；
[0013] 指令积木100的凸出部101的数量为一个，被控积木200的触压开关201的数量为一个或者多个，其中，多个触压开关201在径向上间隔分布；或者
[0014] 指令积木100的凸出部101的数量为多个，被控积木200的触压开关201的数量为多个且大于等于凸出部101的数量，其中，多个触压开关201在径向上间隔分布。
[0015] 优选地，多个环状结构的凸出部101之间依次嵌套。
[0016] 优选地，当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，至少在另一个相对旋转方位角度B下，指令积木100的凸出部101避开被控积木200的触压开关201。
[0017] 优选地，当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，至少在还一个相对旋转方位角度C下，指令积木100的凸出部101也触发被控积木200的触压开关201；
[0018] 相对旋转方位角度A、相对旋转方位角度C下分别触发的触压开关201之间，存在不同的触压开关201。
[0019] 优选地，相对旋转方位角度A、相对旋转方位角度C下分别触发的触压开关201之间，存在相同的触压开关201。
[0020] 优选地，指令积木100的凸出部101为点状或者条状；
[0021] 指令积木100的凸出部101的数量为一个，被控积木200的触压开关201的数量为一个或者多个，其中，多个触压开关201在周向和/或径向上间隔分布；或者
[0022] 指令积木100的凸出部101的数量为多个，被控积木200的触压开关201的数量为多个且大于等于凸出部101的数量，其中，多个触压开关201在周向和/或径向上间隔分布。
[0023] 优选地，在指令积木100上设置有凸出部分布指示信息和/或凸出部朝向指示信息；
[0024] 所述凸出部类型指示信息，用于指示凸出部101的分布类型；
[0025] 所述凸出部朝向指示信息，用于指示凸出部101的分布朝向。
[0026] 优选地，在被控积木200上设置有触压开关类型指示信息和/或触压开关朝向指示信息；
[0027] 所述触压开关类型指示信息，用于指示触压开关201的分布类型；
[0028] 所述触压开关朝向指示信息，用于指示触压开关201的分布朝向。
[0029] 优选地，指令积木100上设置有多个凸出部类型指示信息，其中，所述多个凸出部类型指示信息分别用于指示不同凸出部101集合的分布类型。
[0030] 优选地，当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，指令积木100的颗粒拼接面300与被控积木200的颗粒拼接面300之间存在间隙，以避免触发所述触压开关201。
[0031] 优选地，凸出部101的高度小于所述间隙的高度，且大于触压开关201未被触发时顶端与指令积木100的颗粒拼接面300之间的间距。
[0032] 优选地，颗粒积木采用圆形颗粒；当指令积木(100)与被控积木(200)处于拼接状态时，允许使用者周向旋转调整指令积木(100)与被控积木(200)之间的相对旋转方位角度，使得：
[0033] 相互接触触发的凸出部(101)与触压开关(201)之间，变化到相互分离；或者
[0034] 相互分离的凸出部(101)与触压开关(201)之间，变化到相互接触触发。
[0035] 优选地，当使用者周向旋转调整指令积木100与被控积木200之间的相对旋转方位角度时：
[0036] 指令积木100的凸出部101随着旋转沿周向运动，能够触发被控积木200上不同的触压开关201；和/或
[0037] 被控积木200的触压开关201随着旋转沿周向运动，能够被指令积木100上不同的凸出部101触发。
[0038] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0039] 1、本发明通过指令积木100以机械触发的方式，向被控积木200发送指令，减小了积木系统的体积与成本。
[0040] 2、使用者仅仅通过转动动作，调整指令积木100与被控积木200之间的相对旋转方位角度，即可实现切换不同的输入指令，而无法将指令积木100从被控积木200上拆离来切换输入指令。
[0041] 3、单个指令积木100能够分别发送多个指令。
[0042] 4、指令积木100与被控积木200之间通过颗粒方式搭建，便于对凸出部101、触压开关201进行对准。
[0043] 5、充分利用颗粒积木的颗粒拼接面300之间的间隙，不影响颗粒积木原来的拼接方式。
附图说明
[0044] 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0045] 图1为本发明的一个应用中的一个视角下的示意图。
[0046] 图2为本发明的一个应用中的另一个视角下的示意图。
[0047] 图3为本发明的环状凸出部的指令积木的结构示意图。
[0048] 图4为本发明的与图3适配的被控积木的结构示意图。
[0049] 图5为本发明的具有一个凸出部的指令积木的结构示意图。
[0050] 图6为本发明的与图5适配的被控积木的结构示意图。
[0051] 图7为本发明的具有两个凸出部的指令积木的结构示意图。
[0052] 图8为本发明的与图7适配的被控积木的结构示意图。
[0053] 图9为图7变化例中具有两个凸出部的指令积木的结构示意图。
[0054] 图10为本发明的与图9适配的被控积木的结构示意图。
[0055] 图11为本发明的条状凸出部的指令积木的结构示意图。
[0056] 图12为本发明的与图11适配的被控积木的结构示意图。
[0057] 图13为本发明的另一个应用中一个指令积木的结构示意图。
[0058] 图14为本发明的另一个应用中另一个指令积木的结构示意图。
[0059] 图15为本发明与图13、图14适配的被控积木的结构示意图。
[0060] 图16为本发明的还一个应用中被控积木的结构示意图。
[0061] 图17为本发明的与图16适配的指令积木的结构示意图。
[0062] 图中示出：
[0063]
具体实施方式
[0064] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0065] 如图1、图2所示，为根据本发明提供的一种接触交互的积木系统，包括：指令积木100、被控积木200。指令积木100、被控积木200之间为适配的颗粒积木；指令积木100的颗粒拼接面300上的颗粒头400为母头，被控积木200的颗粒拼接面300上有两个颗粒头400，均为公头。因此，指令积木100与被控积木200之间能够以颗粒头拼接的方式进行轴向上的固定，形成拼接状态。在拼接状态下，指令积木100的颗粒拼接面300与被控积木200的颗粒拼接面
300之间相对的两者。

[0066] 进一步地，在相对的两者中，指令积木100的颗粒拼接面300上设置有凸出部101，图1中共示出八个凸出部101；被控积木200的颗粒拼接面300上设置有触压开关201，其中，被控积木200在图2中左侧的颗粒拼接面300上设置有四个触压开关201，被控积木200在图2中右侧的颗粒拼接面300上设置有八个触压开关201。当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，若指令积木100的凸出部101与被控积木200的触压开关201对齐，则触压开关201受到凸出部101的挤压而被触发。被控积木200包括电路，其中，所述电路采集触压开关201的触发信息，并根据所述触发信息得到指令。
[0067] 在优选例中，触压开关201的数量为多个，所述指令为编码指令，具体而言，若触压开关201的数量为两个，则根据这两个触压开关201分别是否被触发，可以接收到都被触发、一个被触发另一个没被触发、一个没被触发另一个被触发这样三种不同的指令。若将被触发记为1，将未被触发记为0，则得到四种编码，分别为11、10、01。若触发开关201的数量大于两个，则能够得到更多的编码种类。在一个具体的应用中，有一块被控积木200，被控积木200上的一个颗粒拼接面300上有两个触压开关201，还有三块指令积木100，分别记为上积木、中积木、下积木这四块指令积木100被拼接到被控积木200上时，分别将两个触发开关
201都触发、一个触发另一个没触发、一个没触发另一个触发，相应给被控积木200的指令分别为11、10、01，则被控积木200以实时地或者上电后的方式，通过电路分别播放语音：长江上游、长江中游、长江下游。

[0068] 如图3、图4示出的优选例中，指令积木100的凸出部101沿周向延伸为环状结构；指令积木100的凸出部101的数量为多个，被控积木200的触压开关201的数量为多个且大于等于凸出部101的数量，其中，多个触压开关201在径向上间隔分布。例如图3示出的凸出部101的数量为三个，图4示出的触压开关201的数量为四个。多个环状结构的凸出部101之间依次嵌套，形成同心环。
[0069] 由于凸出部101采用封闭的环形结构，因此无论凸出部101与触压开关201之间的方位角度如何，只要凸出部101与触压开关201在径向上的位置相对应，则当指令积木100与被控积木200拼接时，凸出部101均能够触发到触压开关201。即当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，至少在一个相对旋转方位角度A下，指令积木100的凸出部101触发被控积木200的触压开关201；在本优选例中，所述相对旋转方位角度A可以是0到360度至中的任一角度。

[0070] 为实现编码指令的输入，在一套玩具中，可以配置一个如图4的被控积木200，并配置二的四次方减一个指令积木100来分别构成二的四次方减一个四位编码指令。相应地，在这些指令积木100中，有只有一个环状凸出部101的，有具有两个环状凸出部101的，有具有三个环状凸出部101的，还是具有四个环状凸出部101的积木。
[0071] 在变化例中，指令积木100的凸出部101的数量为一个，被控积木200的触压开关201的数量为一个或者多个，其中，多个触压开关201在径向上间隔分布。

[0072] 如图5、图6所示的优选例，指令积木100的凸出部101为点状；指令积木100的凸出部101的数量为一个，被控积木200的触压开关201的数量为多个，其中，多个触压开关201在周向上间隔分布。在变化例中，被控积木200的触压开关201的数量为一个。
[0073] 当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d1与方位角度A相同，则至少在一个相对旋转方位角度A下，指令积木100的凸出部101触发被控积木200的触压开关201。当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d1与方位角度B相同，则至少在另一个相对旋转方位角度B下，指令积木100的凸出部101避开被控积木200的触压开关201。当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d1与方位角度C相同，则至少在还一个相对旋转方位角度C下，指令积木100的凸出部101也触发被控积木200的触压开关201。其中，相对旋转方位角度A、相对旋转方位角度C下分别触发的触压开关201之间，存在不同的触压开关201。

[0074] 当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，指令积木100的颗粒拼接面300与被控积木200的颗粒拼接面300之间存在间隙，以避免触发所述触压开关201。凸出部101的高度小于所述间隙的高度，且大于触压开关201未被触发时顶端与指令积木100的颗粒拼接面300之间的间距。当使用者周向旋转调整指令积木100与被控积木200之间的相对旋转方位角度时：指令积木100的凸出部101随着旋转沿周向运动，能够触发被控积木200上不同的触压开关201。
[0075] 如图7、图8为本发明图5、图6所示优选例的一个变化例，指令积木100的点状的凸出部101的数量为多个，被控积木200的触压开关201的数量为多个且大于等于凸出部101的数量，其中，多个触压开关201在周向上间隔分布。
[0076] 当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d2与方位角度A相同，则至少在一个相对旋转方位角度A下，指令积木100的凸出部101触发被控积木200的触压开关201。当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d2与方位角度B相同，则至少在另一个相对旋转方位角度B下，指令积木100的凸出部101避开被控积木200的触压开关201。当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d2与方位角度C相同，则至少在还一个相对旋转方位角度C下，指令积木100的凸出部101也触发被控积木200的触压开关201。其中，相对旋转方位角度A、相对旋转方位角度C下分别触发的触压开关201之间，存在不同的触压开关201。

[0077] 如图9、图10为本发明图7、图8所示优选例的一个变化例，指令积木100的点状的凸出部101的数量为多个，被控积木200的触压开关201的数量为多个且大于等于凸出部101的数量，其中，多个触压开关201在周向上间隔分布。
[0078] 当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d3与方位角度A相同，则至少在一个相对旋转方位角度A下，指令积木100的凸出部101触发被控积木200的触压开关201。当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d3与方位角度B相同，则至少在另一个相对旋转方位角度B下，指令积木100的凸出部101避开被控积木200的触压开关201。当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，凸出部101的方位角度d3与方位角度C相同，则至少在还一个相对旋转方位角度C下，指令积木100的凸出部101也触发被控积木200的触压开关201。其中，相对旋转方位角度A、相对旋转方位角度C下分别触发的触压开关201之间，存在相同的触压开关201。

[0079] 如图11、图12所述的优选例，指令积木100的凸出部101为条状。结合图3的环形凸出部101、图5的点状凸出部101、图11的条状凸出部101，环形凸出部101对于凸出部101与触压开关201之前的方位角度没有要求，均能够被触发，点状凸出部101要求凸出部101与触压开关201之间的方位角度有较高的要求，条状凸出部101对于凸出部101与触压开关201之间的范围角度的要求高于环形凸出部101且低于点状凸出部101。相应地，在一定的颗粒拼接面300上，点状凸出部101能够提供更多的编码指令，环形凸出部101则提供的是较少的编码指令，条状凸出部101能够提供的编码指令数量高于环形凸出部101且低于点状凸出部101。
[0080] 如图13、图14、图15所示，示出了一套积木其中的两个指令积木100、一个被控积木200。

[0081] 在指令积木100上设置有凸出部分布指示信息和/或凸出部朝向指示信息；所述凸出部类型指示信息，用于指示凸出部101的分布类型；所述凸出部朝向指示信息，用于指示凸出部101的分布朝向。如图13所示，示出一个指令积木100的顶面，位于底面的凸出部101以虚线透视表示，其中，文字前进的文字方向为凸出部朝向指示信息，文字前进为凸出部类型指示信息，从而，使用者在即使看不到底面凸出部101的情况下，也能够了解到底面凸出部的情况，或者了解到指令积木100拼接到被控积木200能够得到的指令。如图14所示，示出一个指令积木100的顶面，位于底面的凸出部101以虚线透视表示，其中，文字后退的文字方向为凸出部朝向指示信息，文字后退为凸出部类型指示信息。
[0082] 进一步地，如图15所示，在被控积木200上设置有触压开关类型指示信息和触压开关朝向指示信息；所述触压开关类型指示信息，用于指示触压开关201的分布类型，例如在被控积木200的侧面标注文字玩具车方向，以令使用者知道该被控积木200与前进、后退的指令积木100相配套使用；所述触压开关朝向指示信息，用于指示触压开关201的分布朝向，例如图15所示的在被控积木200侧面的箭头，当指令积木100的文字方向与被控积木200侧面的箭头的方位角度相对应一致时，则能够让使用者在方位角度有参照的情况下，向被控积木200施加前进指令、后退指令。
[0083] 如图16、图17所示的为图13、图14、图15实施例的变化例，指令积木100上设置有多个凸出部类型指示信息，其中，所述多个凸出部类型指示信息分别用于指示不同凸出部101集合的分布类型。如图17所示，在一个指令积木100上设置有四个凸出部类型指示信息，分别为语音播报A、B、C、D的指令，每个指令分别对应指示一个凸出部的类型，凸出部类型包括凸出部的数量、凸出部在径向上的分布位置。这样，图17中的一个指令积木100在不同的相对旋转方位角度上，能够给予图16中的被控积木200以四个指令，被控指令积木200接收到语音播报A、B、C、D后，分别播报apple、boy、cat、dog的英文朗读。
[0084] 当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，指令积木100的颗粒拼接面300与被控积木200的颗粒拼接面300之间存在间隙，以避免触发所述触压开关201。凸出部101的高度小于所述间隙的高度，且大于触压开关201未被触发时顶端与指令积木100的颗粒拼接面300之间的间距。
[0085] 当指令积木100与被控积木200处于拼接状态时，允许使用者周向旋转调整指令积木100与被控积木200之间的相对旋转方位角度，使得：相互接触触发的凸出部101与触压开关201之间，变化到相互分离；或者，相互分离的凸出部101与触压开关201之间，变化到相互接触触发。当使用者周向旋转调整指令积木100与被控积木200之间的相对旋转方位角度时：被控积木200的触压开关201随着旋转沿周向运动，能够被指令积木100上不同的凸出部101触发。例如，将图17所示的指令积木100通过颗粒拼接到图16的被控积木200后，通过围绕公母头颗粒形成的轴，能够令指令积木100在周向上相对于被控积木200发生相对方位角度的变化，随着旋转，图17所示指令积木100上的A、B、C、D四组凸出部101能够按组先后触发图16所示被控积木200上的触压开关201。在整个旋转过程中，指令积木100始终拼接在被控积木200上，而不需要被拆离后重新拼接。其中，颗粒积木采用圆形颗粒，如图1、图3、图4示出的圆形公头、圆形母头。

[0086] 在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0087] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

专利地区：上海

专利申请日期：2021-11-08

专利公开日期：2023-01-03

专利公告号：CN113975828B