CN106068148B - 用于与软件的交互的模块化构建 - Google Patents

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Abstract

描述了一种模块化组装系统，其使能与诸如是游戏之类的交互式软件体验交互。所述系统使一贯的物理上的整体物体能够从核心模块和一个或多个外围设备模块被组装。所述核心模块包括电池、处理器和无线模块，所述无线模块能够与运行在单独的计算设备（诸如是智能电话、平板电脑或者游戏控制台）上的交互式软件体验通信。所述外围设备模块中的每个外围设备模块存储模块ID，并且这些ID被所述核心模块收集并传送给所述交互式软件体验。所述交互式软件体验内的用户体验取决于被连接以形成所述一贯的物理上的整体物体的模块的集合而变更，并且也可以由于操纵所述一贯的物理上的整体物体或者单个模块而被改变。

Description

用于与软件的交互的模块化构建
背景技术
存在用户可以与计算机游戏交互的许多方式，并且通常，取决于在其上玩游戏的平台（例如，计算机、游戏控制台或者手持型设备），用户经由键盘和鼠标、游戏控制器（其可以是手持型的或者检测身体移动）或者触摸屏控制游戏。在其中通过使用被放置在连接到游戏控制台的定制底座上的物理人物玩具来启用（或者解锁）游戏玩法的一些游戏也已被开发。通过在定制底座上放置不同的玩具，启用不同的游戏玩法。
下面描述的实施例不限于解决用于与诸如是游戏之类的交互式软件体验交互的已知装置的缺点中的任何缺点或全部缺点的实施方案。
发明内容
以下内容呈现本公开内容的简化摘要，以向读者提供基本理解。本摘要不是本公开内容的外延的概述，并且其不标识关键/至关重要的元素或者划定本说明书的范围。其唯一目的是作为稍后被呈现的详细描述的序言以简化形式呈现本文中公开的概念的选摘。
描述了模块化组装系统，其使能与诸如是游戏之类的交互式软件体验交互。所述系统使一贯的物理上的整体物体能够从核心模块和一个或多个外围设备模块被组装。所述核心模块包括电池、处理器和无线模块，所述无线模块能够与运行在单独的诸如是智能电话、平板电脑或者游戏控制台之类的计算设备上的交互式软件体验通信。所述外围设备模块中的每个外围设备模块存储模块ID，并且这些ID被所述核心模块收集并传送给所述交互式软件体验。所述交互式软件体验内的用户体验取决于被连接以形成所述一贯的物理上的整体物体的模块的集合而变更，并且也可以由于操纵所述一贯的物理上的整体物体或者各个模块而被改变。
通过参考下面结合附图考虑的详细描述，附带特征中的许多特征将被更轻松地认识到，因为相同内容变得更好理解。
附图说明
从下面的根据附图阅读的详细描述中，本说明书将被更好地理解，其中：
图1是从核心模块和多个外围设备模块被形成的一贯的物理上的整体物体的示意图；
图2是诸如是图1中所示那个的核心模块的操作的一种示例方法的流程图；
图3示出了三个模块之间的电气连接的示意图和拓扑检测的一种示例方法的流程图；
图4示出了穿过连接器的对接对中的每个连接器的横截面图；
图5示出了示例连接器的对上的接触面的平面图；
图6示出了连接器对的进一步的示例的示意图；
图7示出了各种示例的一贯的物理上的整体物体的示意图；
图8图示出了一个示例性的基于计算的设备的各种部件；
图9示出了包括多个核心模块的超级物体的示意图；以及
图10示出了诸如是图9中所示那个的超级物体内的模块之间的一系列消息流。
具体实施方式
下面结合附图提供的详细描述旨在作为对本示例的描述，而不旨在表示本示例可以被构造或者使用所采用的仅有形式。本说明书阐述了所述示例的功能以及用于构造和操作所述示例的步骤的序列。然而，可以由不同的示例完成相同或者等价的功能和序列。
下面描述了包括多个硬件模块的系统，所述多个硬件模块中的每个硬件模块是诸如是玩具之类的一贯的物理上的整体物体的子部件。模块可以被用户作为与交互式软件体验（例如，游戏）的交互的部分连接在一起和重新安排，并且在某些示例中，由用户将多个模块组装成完整物体的动作解锁或者启用交互式软件体验或者其部分（例如，特定特征、迷你游戏、级别等）。与一贯的物理上的整体物体（或者形成该物体的部分的模块）的用户交互，例如对物体的用户操纵，还可以影响交互式软件体验的操作。一贯的物理上的整体物体因此充当交互式软件体验的用户输入设备。
一旦被组装，则一贯的物理上的整体物体被物理上附着在一起以形成单一的物体，即，需要用户进行故意的行动来拆开（例如，用于克服将模块保持在一起的机械摩擦配合或者磁性附着的作用力，或者使得模块可以从相邻的模块移除或者断开的解扣或者套扣行动）。这与在其中一个或多个模块被感应为接近或者触摸彼此但没有任何机械元件将它们保持在一起（具有重力的例外，如果整个组装仅从下面被垂直上抬起的话）的系统相反。一贯的物理上的整体物体被无线地连接到交互式软件体验，而不通过电线或者其它物理链接被连接。一贯的物理上的整体物体108可以被用户自由地（例如，在三个维度上）移动，并且能够当其在运动时与交互式软件体验通信。一贯的物理上的整体物体108（和/或它从其被形成的模块）可以包括机械关节或者移动可供性，例如，其可以具有诸如是铰链的接头，或者某些元件可以是相比于其它元件移动的，例如，关于彼此滑动或者旋转的。
每个一贯的物理上的整体物体包括至少一个核心模块和一个或多个外围设备模块。核心模块包括相比于外围设备模块的附加的处理能力（下面描述进一步的差异），并且概括地说，核心模块充当主模块，而外围设备模块充当从属模块；然而，核心模块在各种示例中可以被配置为充当从属（例如，在存在多于一个核心模块的情况下）。
模块可以例如表示人形/动物/神秘的人物（例如，人类、动物或者机器人）的部分（例如，头、身体、肢体）、车辆或者其部分（例如，底盘、轮子、顶篷等）、车辆或者人物的附件（例如，武器、衣服、盔甲或者人物可以穿戴/携带/握持的其它物体）、轨道（例如，用于汽车、火车、人类、动物或者其它移动的物体）、砖块（例如，作为建筑物套装的部分）、踢脚板或者水平线（例如，在轨道/砖块/踢脚板/水平线可以形成诸如是火车套装、模型村庄、塔式大楼、玩偶屋或者其它建筑物之类的套装玩具的部分的情况下）、教育玩具的部分（例如，分子模型、骨架或者身体等的部分）或者时尚用品或者其部分。在交互式软件体验是游戏的情况下，模块可以包括游戏作品（其也可以被称为玩具或者模块化玩具）的子部件，并且该游戏作品可以是人物、车辆等。
图1是从核心模块102和多个外围设备模块104被形成的一贯的物理上的整体物体100的示意图。如上面描述的，在各种示例中，物体可以包括多于一个核心模块102和/或可以仅包括单一的外围设备模块104。在各种示例中，物体可以包括三个或更多模块（例如，核心模块102和两个其它模块，所述其它模块可以是核心或者外围设备模块）。核心模块102包括电池106、无线通信模块108、处理器110和一个或多个连接器112。电池106向核心内的部件（诸如是处理器110和无线通信模块108）并且还经由连接器112向外围设备模块104中的一些/全部外围设备模块提供电力。无线通信模块108使核心模块102能够与运行交互式软件体验的计算设备通信，所述交互式软件体验诸如是游戏、虚拟世界、网站、社交媒体应用、个人组织应用（例如，用于通过表示任务的物理令牌安排家庭/工作时间表）、多媒体应用（例如，用于将由物理令牌表示的照片和音乐组合成幻灯片/电影以便共享）等。可以使用任何合适的无线技术（例如，蓝牙®、低能耗蓝牙®、WiFiTM或者WiFiTM直连、近场通信（NFC）、802.15.4等）。无线通信模块108可以直接与运行交互式软件体验的计算设备（例如，智能电话、平板型计算机、游戏控制台等）通信，或者可以经由网络（例如，家庭网络或者互联网）或者中间设备（例如，无线接入点）通信。连接器112将外围设备模块104物理上附着到核心102，并且还在模块之间传递数据和电力。
核心模块102内的处理器110被安排为收集被连接以形成一贯的物理上的整体100的模块中的每个模块的ID（其可以是唯一ID或者与其它外观相同的模块共享的ID，例如是用于某种类型的模块的ID）。处理器110可以是微处理器、控制器或者用于处理计算机可执行指令来控制核心模块的操作以收集所连接的模块的ID的任何其它合适类型的处理器。在图1中所示的示例中，所连接的模块（即，被连接以形成一贯的物理上的整体物体100的除核心之外的模块）全部是外围设备模块104；然而，在整体包括多于一个核心的情况下，所连接的模块可以包括外围设备和核心模块两者。模块ID直接（例如，经由总线）从所连接的模块中的每个模块被收集，而非每个模块收集关于其邻居的信息并且核心仅聚合由其直接邻居模块提供的数据。在各种示例中，这些模块ID可以经由由连接112提供的数据连接被收集，并且在其它示例中，可以使用另一个装置（例如，NFC、QR代码或者计算机视觉）。在使用其它装置的情况下，核心模块102可以包括用于收集全部所连接模块的模块ID的附加硬件/软件，诸如是NFC阅读器模块或者相机或者其它图像传感器。在各种示例中，除简单地收集所连接的模块的模块ID（例如，用于生成所连接的模块的集合或者列表）之外，核心可以检测一贯的物理上的整体物体100内的模块的拓扑（即，模块的安排）。
每个外围设备模块104包括用于将该模块物理上附着到另一个模块以形成一贯的物理上的整体的一个或多个连接器114。尽管图1示出了具有每个外围设备模块104直接连接到核心模块102的星型配置，但在其它示例中，可以使用不同的配置（或者拓扑）（例如，树型、网状、图型或者总线拓扑），并且外围设备模块104可以连接到其它的外围设备模块104（并且这可以被称为模块的“链接”）。在图1中示出了启用链接的一个示例外围设备模块104’。如图1中所示，外围设备模块104’包括两个连接器114、122。外围设备模块104’进一步包括两个连接器114、122之间的电气连接（例如，采用包括数据和接地2个电线的总线的形式）。
每个外围设备模块104还包括存储该外围设备模块的标识符（ID）（其可以被称为模块ID）的存储装置元件116。存储装置元件116可以包括存储器或者任何其它形式的存储装置设备。在图1中所示的示例中，存储模块ID的存储装置元件116实际上在连接器114的机壳内；然而，在其它示例中，其可以是与连接器分离的。在各种示例中，外围设备模块104还可以包括处理器（图1中未示出），并且该处理器也可以在连接器114的机壳内或者是与连接器分离的。在各种示例中，外围设备模块104可以还包括电池（图1中未示出），并且该电池可以向外围设备模块104内的电子器件和/或向相邻模块（其可以是外围设备或者核心模块）提供电力。这样，如果一贯的物理上的整体物体100需要比可以由核心模块102中的电池106提供的电力更多的电力，则附加的电力可以由外围设备模块104中的电池提供。
尽管图1中未示出，但核心模块102还可以包括存储该模块的标识符的存储装置元件。和外围设备模块一样，该存储装置元件可以包括存储器或者任何其它形式的存储装置设备。存储模块ID的存储器元件可以在连接器112、无线模块108内，或者可以是核心模块102内的单独实体。
将认识到，图1中所示的模块102、104、104’可以包括图1中未示出的附加元件，并且本文中描述了各种示例。将进一步认识到，尽管图1将核心模块102示为机器人身体，并且将外围设备模块104、104’示为头和肢体，但所述模块中的每个模块可以具有任何与其它模块兼容的物理形状因子（例如，任何外形的外部机壳）（即，每个模块被塑形为使得其可以连接到至少一个其它模块，而不具有外机壳的冲突）。
在各种示例中，模块（其可以是外围设备模块104或者核心模块102）可以包括被核心模块102内的处理器110控制和/或向核心模块102内的处理器110提供数据的一个或多个传感器、促动器和/或显示器。可以被使用的传感器的示例包括：温度传感器、振动传感器、加速度计、倾斜传感器、陀螺仪传感器、旋转传感器、磁力计、接近度传感器（有源/无源红外线或者超声波）、声音传感器、光传感器等。可以被使用的促动器的示例包括：发动机、伺服装置、振动单元、螺线管、扬声器等。可以被使用的显示器的示例包括：一个或多个LED、小型LCD显示器、电子墨水显示器等。在模块包括传感器的情况下，传感器数据可以被核心模块102传送给交互式软件体验。
图2是诸如是图1中示出的核心模块102的操作的一种示例方法的流程图。如上面描述的，核心模块102收集所连接的模块的ID（方框204），并且经由无线模块108将模块数据传送给交互式软件体验（方框206）。如上面描述的，在某些示例中，核心模块102可以收集ID的列表（这可以或者可以不包括其自身的ID），并且在其它示例中，核心模块102可以附加地确定关于一贯的物理上的整体100的拓扑信息（方框206）。（方框206中的）拓扑确定可以与（方框204中的）收集ID同时地被执行，或者可以被单独地执行。
（方框206中的）拓扑确定可以使用任何合适的方法。在各种示例中，模块102、104中的每个连接器112、114可以包括用于使核心模块102内的处理器110能够编程地剖析总线（即，连接全部模块的电气连接）的硬件逻辑（诸如是电子开关）。可以参考图3进行描述。图3示出了被连接到包括数据线304和接地306的2电线总线的可以全部是外围设备模块的三个模块301-303。每个模块内（例如，模块中的每个连接器112、114、122内）的硬件逻辑308（其包括保存模块ID的存储装置设备，并且可以包括处理器或者其它逻辑元件）在两条线304、306之间进行连接，并且诸如是1电线TM系统之类的协议可以被核心模块用于与模块301-303中的每个模块通信。为使核心模块可以编程地剖析总线，每个连接器包括可以被核心模块控制并且被用于剖析总线（例如，通过断开数据线304的连接）的硬件逻辑310。
在图3中所示的示例中，核心模块可以首先导致全部模块中的硬件逻辑310断开模块的连接（方框32）。这可以可替换地被描述为对总线进行剖析，并且在图3的示例中可以通过打开开关310以断开数据线304中的连接来达到。核心模块可以然后收集全部所连接的模块的ID（方框34），其在此情况下将仅标识第一模块301的ID，因为其它模块当前未被电气连接到核心模块，并且这可以被用于更新关于一贯的物理上的整体物体的拓扑信息（方框36）。核心模块可以然后导致所标识的第一模块301内的硬件逻辑310重新连接总线（方框38，例如通过闭合其开关），并且核心模块可以然后重复（方框34中的）ID收集操作。这第二个迭代将标识两个ID——最先两个模块301、302的ID，以使得核心模块现在知道第二模块302被连接到第一模块301（并且拓扑在方框36中被相应地更新）。该方法可以然后被重复，以探索完整拓扑。
为使核心模块知道其何时已识别了全部所连接的模块的相对位置，核心可以首先（在导致总线被剖析之前）检测全部所连接的模块的ID（方框31，例如，当总线被全部连接时），并且然后继续进行迭代的发现过程，直到全部所检测的ID已被发现为止。下面描述了使用该方法的核心模块的操作的一种示例方法。
在第一检测步骤（方框31）中，核心模块检测全部所连接的模块，其在图3的示例中包括三个模块301-303。其可以然后导致总线被所述模块中的每个模块剖析（方框32）。在第二检测步骤（方框34）中，核心模块现在将仅检测第一模块301，因此可以将拓扑的起始生成为“核心 - 模块301”（方框36）。核心模块可以然后检查全部模块是否已被包括在拓扑内（方框37），并且在此情况下，模块302和303是缺失的（方框37中的“否”）。核心模块可以然后指导所检测的模块301重新连接总线。实际上，核心可以指导全部所连接的模块重新连接总线（方框38）。在第三检测步骤（方框34）中，核心模块现在将检测两个模块301、302，并且因此可以将拓扑扩展为“核心 - 模块301 - 模块302”（方框36）。核心模块可以然后检查全部模块是否已被包括在拓扑内，并且在此情况下模块303是缺失的（方框37中的“否”）。核心模块可以然后在执行第四检测步骤之前指导所检测的模块302（或者全部所连接的模块）重新连接总线（方框38）。在该第四检测步骤（方框34）中，核心模块将检测全部三个模块301-303，并且因此可以将拓扑进一步扩展为“核心 - 模块301 - 模块302 - 模块303”（方框36）。核心模块可以然后检查全部模块是否已被包括在拓扑内，并且在此情况下全部模块已被包括（方框37中的“是”），并且因此检测可以停止（方框39）。
返回参考图2，（在方框208中）被传送给交互式软件体验的模块数据包括模块ID（来自方框204或者图3的方框31或者34，并且其可以还包括核心模块102的模块ID），并且还可以包括拓扑信息（来自方框206或者图3的方框36）。在其它示例中，模块数据可以是经聚合的形式的模块ID，而非原始ID自身。例如，在核心模块内的处理器110知道模块的集合（或者组）的身份的情况下，模块数据可以除了或者取代各个模块的身份（例如，“模块A、模块B……”）而包括集合的身份（例如，“组2”）。如上面描述的，被传送给交互式软件体验的数据可以导致交互式软件体验的操作的变更（例如，通过启用、禁用或者修改功能，以及通过在交互式软件体验的图形用户界面中显示物体的视觉表示）。
图2和3中所示的方法中的一些或全部方法可以被定期地重复。例如，核心模块可以有规律地执行对全部模块ID的收集（例如，如在方框204和31中那样），以确定用户是否已重新安排了物体100内的模块（例如，通过移除/添加/替换模块）。在其它示例中，可以以另一种方式执行对重新安排的检测（例如，外围设备模块可以信号通知核心何时其已被附着，或者核心模块可以明确地通过模块的ID或者其子集对模块进行轮询，以感知断开或者连接）。
当用户重新安排模块（例如，通过移除或者添加新模块）时，可能没必要执行完整拓扑分析（例如，如图3中所示的），因为核心模块可以知道模块已被移除，并且可以首先检查是否新模块已代替所移除的模块被添加。这可以例如涉及执行对总线的仅有选择的剖析。在其它示例中，可以执行完整拓扑分析。在其它示例中，连接/断开机制的物理限制可以提供关于物理拓扑的数据，可以将来自虚拟拓扑的数据与所述数据合并。例如，在其中模块通过将其套扣在末端上被添加的腕带可以使用“总线”连线系统，其中，仅通过通信来检测带上的模块的次序可能是困难的，而使用套扣机制的知识意味着，如果物体A然后B然后C被检测，则物体A必须是沿带最远的，B必须在中间，并且C必须最接近套扣在其处发生的带的末端。或者，模块的其它物理属性（例如，它们的物理尺寸或者机械附着点的本质）可以被用于推断关于物理安排的细节，例如，通过知道仅一个手臂可以被物理上附着到身体，并且仅一个武器可以被附着到手臂。
除收集模块ID和将它们传送给交互式软件体验（在方框204-208中）外，核心模块可以附加地执行一个或多个附加的功能。如图2中所示，核心模块可以向外围设备模块提供电力（方框202）。该电力可以经由连接器112被提供，并且可以使用连接器内的电气接触，或者可替换地可以使用伴随包括感应线圈的连接器112（以及外围设备模块中的对应的连接器114）的感应（非接触）充电方法。
在外围设备模块104或者核心模块102包括一个或多个传感器的情况下，核心模块102收集传感器数据（方框210），并且将该数据传送给交互式软件体验（方框212）。如上面参考ID描述的，被传送给交互式软件体验（例如，经由无线模块108）的数据可以是原始传感器数据或者经聚合或者经处理的形式的传感器数据。
在各种示例中，例如在模块（核心/外围设备）包括促动器或者显示器的情况下，核心模块102可以从交互式软件体验接收命令（方框214）。响应于接收这样的命令，其可以在核心模块（例如，在核心模块包括促动器/显示器的情况下）内被处理，或者可以被传递给所连接的模块（方框216），例如被传递给在所接收的命令内通过其ID被标识的模块。
在诸如是图3中所示的示例的各种示例中，每个连接器112、114、122包括两个电气通路（例如，接地和数据）。在其它示例中，连接器112、114、122可以提供多于两个电气通路。
图1示出了连接器112、114、122的特定机械安排，并且这仅是合适的机械安排的一个示例。在该示例以及许多其它示例中，连接器对内存在两种类型的连接器——在图1中的示例中，第一种类型的连接器112、122的特征在于凹陷，以及第二种类型的连接器114的特征在于对应的凸起。在图1中所示的安排中，每个连接器（即，连接器对中的连接器的两个半边）包括用于辅助用户正确地定位连接器和模块的机械引导元件118、120；在其它示例中，仅一个半边可以包括机械引导元件。图4示出了进一步的示例连接器的示意图。
图4示出了穿过连接器402、404的对接对中的每个连接器的横截面图。所述连接器中的每个连接器的接触面408、410的平面图406也被示出，并且该视图对于对接对中的两个连接器是相同的。可以看出，这些连接器的接触面是圆形的，并且连接器提供如上面描述的机械引导元件118、120。接触面的平面图406示出了连接的同心环形，并且在该示例中提供了两个单独的电气连接412、414。在其它示例中，可以存在仅一个电气连接，或者可以存在多于两个同心环形。通过使用该安排，连接器（并且因此，模块）可以关于连接器的中心轴416自由地旋转，然而垂直于轴416的任何运动被机械引导元件118、120限制/阻止。在各种实施例中，连接器相对于其被放置在其中的模块是固定的，但可以关于另一个模块自由地旋转。
在各种示例中，中央核心（连接412）可以摆脱外环形（414）独立移动。这可以例如通过如在图4中的第二平面图420中所示的在仅在一个地方424处被连接到外部的拉环或者舌片422上形成中央核心、因此形成铰接的安排来达到。
为将模块物理上连接在一起，以使得它们当被轻轻地推或者拿起时不分离，可以从磁性材料形成连接412、414，其中，连接器402、404中的每个连接器具有相对的极性，以使得通过磁性引力将不同连接器中的连接吸引到彼此，并且将模块保持在一起。通过恰当地选择磁体和尺寸，吸引力可以是足以使得当模块被用户拿起时将模块保持在一起，但不是强大到使得当用户希望重新安排模块时它们不能被用户分离。不同强度的磁体可以被用于不同的应用（例如，不太强的引力用于针对孩子的玩具）。
在磁性连接器的可替换配置中，取代使用磁性材料来形成电气连接，如图4中的第三横截面图430中所示，可以在提供接触面436（和触点412、414）的PCB 434（其可以是柔性PCB）后面提供磁体432。可以在具有相对极性的磁体432的连接器402、404两者中使用相同的构造。
在磁体被用在连接器中以将它们物理上保持在一起的情况下，磁体（例如，磁体432或者可替换的实施方案中的提供连接412、414的磁体）可以是永久磁体或者可以是电磁体。在电磁体被使用的情况下，磁体可以是可编程的，以使得它们的极性可以在核心模块内的处理器110（和/或外围设备模块内的任何处理器（在被提供的情况下））的控制下被改变。使用可编程的电磁体使处理器（例如，核心模块内的处理器110）能够控制特定模块是否可以连接到另一个模块。例如，尽管模块可以初始能够连接（因为电磁体具有相对的极性），但处理器110可以随后变更磁体中的一个或多个磁体的极性，以使得它们不再吸引彼此而作为代替排斥彼此，强制地驱逐模块。这可以例如被用作交互式软件体验的部分（例如，在例如战斗期间的游戏玩法内）和/或被用于限制模块的可互操作性。限制可互操作性的示例包括但不限于：限制哪些模块可以连接到核心模块上的哪些连接（例如，可以仅允许“头模块”连接到核心上的“头连接”，并且在非头模块例如在图2的方框204中被检测的情况下，其可以被处理器驱逐）；以及，限制模块在模块的特定集合内运转（例如，机器人肢体可以仅连接到机器人身体，而不被连接到例如马身体，或者，与特定游戏或者品牌相关联的模块可以仅连接到来自相同游戏/品牌的其它模块）。
在其中使用永久磁体的示例中还可以使用磁性的极性来限制模块的可互操作性。例如，核心模块上的“头”连接器可以具有第一极性的中心连接器412和第二极性的外连接器414，其中，第一和第二极性可以是相同的或者不同的。相反，核心模块上的“肢体”连接器可以具有第二极性的中心连接器412和第一极性的外连接器414。这因此限制：肢体外围设备模块仅连接到核心模块上的肢体连接器，并且头外围设备模块仅连接到核心模块上的头连接器。
尽管图4示出了具有接触面（磁体432）上的单一极性或者磁性材料的两个同心环形的磁体的安排，但将认识到，这些是作为示例提供的，并且还可以使用其它安排（例如，多于两个同心环形，或者除环形之外的外形，其中，模块一旦被连接时不需要旋转）。
还可以出于不同于拒绝/驱逐模块（或者除此之外）的目的而使用磁体的极性。在各种示例中，连接器内的磁体的极性可以被用于限制如图5中的示例所示的一个模块相对于另一个模块的移动的角度（或者附着的角度）。在其它示例中，可以使用连接器表面上的物理结构来限制移动/附着的角度。
图5示出了连接器的对上的接触面502、504的平面图。第一接触面502可以是核心模块上的连接器的部分，并且第二接触面504可以是外围设备模块上的连接器的部分。如从图5中可见的，取代使用同心环形的磁性材料（如图4中所示的），在该示例中，在第一接触面502中仅使用了半环形/圆形505-507，所述半环形/圆形505-507具有第一极性（代表为+）的中心半圆形505、相对极性（代表为-）的中间半环形506和第一极性（代表为+）的外半环形507。在其它示例中，可以对于全部半环形/圆形505-507使用单一的极性。在相对的连接器（即，连接器对的另一半）中，接触面504包括小区域的磁性材料（在本示例中是圆形的），所述小区域的磁性材料被安排为仅覆盖圆形面的一个小扇区（其中，扇区的中心角度小于180°）。在第一面502包括不同极性的部分的情况下，第二面504中的区域也是不同极性的，其中，第一极性（+）被示为被填满区域508，并且另一个极性（-）被示为未填满区域510。通过使用这样的安排，两个模块将仅当来自第二面的区域508、510被与第一面上的环形506-507的部分对齐时是保持连接的。如果连接器旋转超过该点，则将不存在任何磁性引力，并且模块将变得被从彼此拆开。
返回参考图2，在各种示例中，核心模块102可以不仅确定哪些模块被连接，而还确定那些被连接的模块中的一个或多个模块的附着的角度（方框218），例如肢体的附着的角度。在其被确定的情况下，其可以被传送给交互式软件体验（方框220），例如以使得模块的朝向可以被更准确地描绘在软件体验的图形用户界面（GUI）上。
存在附着的角度可以被核心模块102确定所采用的许多方法。在一个示例中，核心模块可以包括彩色传感器602（例如，在连接器内或者如图6中所示的与连接器604相邻），并且被附着的模块可以具有在其上（例如，在连接器608的边缘附近）的包括不同颜色的带606（例如，具有不同颜色的分段607的彩虹色带或者灰度等价体），以使得核心模块可以取决于被彩色传感器看见的颜色而确定被连接的模块的朝向。在也在图6中被示出的一个可替换的安排中，取代使用颜色带，可以在被连接的模块上使用具有间断612的金属环形610，并且核心模块可以包括触摸环形610的一部分的电气触点614，并且核心模块可以测量对地的电阻以确定在其处作出接触的沿环形的位置。附着的角度也可以被外围设备模块上的传感器（诸如是倾斜传感器、加速度计或者陀螺仪）检测，该读数可以被传递给核心模块以便进行进一步处理。
尽管图1示出了是人形/机器人人物的物体100，但如上面描述的，模块自身可以具有任何可以被组装以形成许多不同类型的物体的形状。图7示出了诸如是车辆701、手镯702、轨道组件703和建筑物704的各种示例。
如上面描述的，核心模块102与运行交互式软件体验的计算设备通信，用以提供被连接在一起以形成一贯的物理上的整体物体的模块的细节，并且在各种实施例中用以提供诸如是传感器数据、关于模块的拓扑的数据、附着角度信息等的附加信息。从核心模块102接收的输入向交互式软件体验提供输入，并且影响该体验运转的方式。在各种示例中，在交互式软件体验的GUI内示出一贯的物理上的整体物体100。用户与物体100的交互可以因此导致GUI的变更和/或游戏玩法的变更，并且模块的特定组合（或者集合）的组装可以启用或者解锁交互式软件体验的部分。在用户断开并且然后重新连接相同模块（例如，如由核心模块检测并传送给交互式软件体验的）的情况下，这可以导致产生交互式软件体验内的特定行动/效果（例如，在模块是游戏中的武器的情况下的重新装填武器）。也如上面描述的，交互式软件体验在某些示例中可以向核心模块提供命令（用于被核心模块或者外围设备模块执行）。
图8图示出了可以被实施为任何形式的计算和/或电子设备并且交互式软件体验802可以运行在其上的一个示例性的基于计算的设备800的各种部件。如图8中所示，设备可以运行多于一个交互式软件体验802，并且任何物体100可以与一个或多个交互式软件体验通信。在某些示例中，交互式软件体验可以由用户选择，而在其它示例中，交互式软件体验可以基于对于被用户组装到一贯的物理上的整体100中的模块的特定选择被确定。
基于计算的设备800包括一个或多个处理器804，处理器804可以是微处理器、控制器或者任何其它合适类型的用于处理用于控制设备的操作以运行交互式软件体验的计算机可执行指令的处理器。在某些示例中，例如在使用片上系统架构的情况下，处理器804可以包括用硬件（而非软件或者固件）实施功能的一部分的一个或多个固定功能块（也被称为加速器）。可替换地或者另外，本文中描述的功能可以至少部分上被一个或多个硬件逻辑部件执行。例如并且不限于此地，可以被使用的说明性类型的硬件逻辑部件包括现场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、片上系统的系统（SOC）、复杂可编程逻辑设备（CPLD）。
可以在基于计算的设备处提供包括操作系统806或者任何其它合适的平台软件的平台软件，以使诸如是交互式软件体验802之类的应用软件能够在设备上执行。
可以使用任何可被基于计算的设备800访问的计算机可读介质提供计算机可执行指令。计算机可读介质可以例如包括诸如是存储器808之类的计算机存储介质和通信介质。诸如是存储器808之类的计算机存储介质包括用任何方法或者技术实施的用于存储诸如是计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据之类的信息的易失性和非易失性、可移除和非可移除介质。计算机存储介质包括但不限于：RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或者其它存储器技术；CD-ROM、数字多功能光盘（DVD）或者其它光学存储装置；盒式磁带、磁带、磁盘存储装置或者其它磁性存储装置设备；或者任何其它可以被用于存储信息以便被计算设备访问的非传输介质。相反，通信介质可以将计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据体现在诸如是载波或者其它输送机制之类的经调制数据信号中。如本文中定义的，计算机存储介质不包括通信介质。因此，计算机存储介质不应当理解为是传播的信号本身。被传播的信号可以出现在计算机存储介质中，但被传播的信号本身不是计算机存储介质的示例。尽管在基于计算的设备800内示出了计算机存储介质（存储器808），但将认识到，所述存储装置可以是分布式的或者被远程地放置，并且经由网络或者其它通信链路被访问（例如，使用通信接口810）。
通信接口810使基于计算的设备800能够与核心模块102通信。在基于计算的设备800直接与核心模块102通信的情况下，通信接口810包括无线接口。在其中基于计算的设备800经由网络或者中间设备与核心模块通信的其它示例中，通信接口可以使用有线或者无线技术。
基于计算的设备800还包括被安排为向显示设备814输出显示信息的输入/输出控制器812，显示设备814可以是与基于计算的设备800分离的或者与其成为一体。显示信息可以提供图形用户界面。输入/输出控制器812还被安排为接收和处理来自诸如是用户输入设备816（例如，鼠标、键盘、相机、麦克风或者其它传感器）之类的一个或多个设备的输入。在某些示例中，用户输入设备816可以检测语音输入、用户手势或者其它用户行动，并且可以提供自然用户界面（NUI）。该用户输入可以被用于控制交互式软件体验802。在各种实施例中，显示设备814如果其是触摸敏感显示设备的话还可以充当用户输入设备816。输入/输出控制器812可以还向不同于显示设备的其它设备（例如是在本地连接的打印设备（图8中未示出））输出数据。
输入/输出控制器812、显示设备814和用户输入设备816中的任一项可以包括NUI技术，NUI技术使用户能够以自然的方式与基于计算的设备交互，摆脱由诸如是鼠标、键盘、遥控器等的输入设备施加的人为约束。可以被提供的NUI技术的示例包括但不限于那些依赖于语音和/或话音识别、触摸和/或手写笔识别（触摸敏感显示器）、在屏幕之上和屏幕附近的手势识别两者、空中手势、头部和眼睛跟踪、语音和话音、视觉、触摸、手势、和机器智能的技术。可以被使用的NUI技术的其它示例包括意图和目标理解系统、使用深度相机（诸如是立体相机系统、红外相机系统、RGB相机系统和这些项的组合）的运动手势检测系统、使用加速度计/陀螺仪的运动手势检测、脸部识别、3D显示器、头部、眼睛和凝视跟踪、用于使用电场感应电极来感应脑活动的沉浸式增强现实和虚拟现实系统和技术（EEG和相关的方法）。
图1示出了包括单一的核心模块102的一贯的物理上的物体100。如上面描述的，在某些示例中，物体可以包括多于一个核心模块102。在各种示例中，物体内的仅一个核心模块102可以充当主核心模块，并且其它核心模块可以就像它们是外围设备（或者从属核心）模块那样采取动作。主核心模块的操作因而是如上面描述的（例如，如图2中所示）。然而在其它示例中，包括两个或更多核心的物体可以有差别地操作，并且在这些示例中，物体可以被称为“超级物体”（或者对于游戏应用被称为“超级玩具”）。
图9示出了包括多个核心模块102的超级物体900的示意图。在该示例中，从底座模块902形成超级物体900，底座模块902允许多个核心模块被连接到其，并且如之前一样，每个核心模块102可以具有一个或多个被连接到其的外围设备模块104。模块902可以被看作两者核心模块102的公共底座，并且在两者核心模块继续充当核心模块的示例中，存在核心模块可以进行交互以使得交互式软件体验具有关于超级物体900的整体结构的信息所采用的不同方法。
超级物体中的每个核心模块102可以如上面描述的那样标识被连接到其的外围设备模块（例如，三个外围设备模块104和底座模块902）。基于底座模块902的ID，每个核心模块102知道它是底座模块，并且因此知道可能存在被连接到它的其它核心模块。每个核心模块102可以通过底座模块902内的电气连接、通过其它装置（例如，使用RFID）发现另一个核心模块，或者可替换地，该发现可以被交互式软件体验执行，并且这些操作中的每个操作被描绘为图10中的消息流，在图10中，两个核心模块被代表为核心A和核心B。
在第一消息流1001中，核心A和B每个都例如使用上面描述的方法检测底座模块902和另一个核心的ID。箭头1011代表核心A的ID检测（例如，如图2的方框204中那样），并且箭头1012代表核心B的ID检测。每个核心可以附加地收集被连接到另一个核心的外围设备模块104中的每个外围设备模块的ID，以使得每个核心独立地创建整个超级物体900的ID的列表（以及在某些示例中的拓扑），并且与交互式软件体验传送该信息。在各种示例中，两个核心可以与相同的交互式软件体验或者与不同的交互式软件体验通信。可替换地，核心可以仅检测被连接到其自身的模块的出现和另一个核心的出现，并且然后可以使用下面描述的技术中的一种技术标识被连接到其它核心的那些模块（例如，如第三消息流1003中所示的那样）。
在第二消息流1002中，核心A和B每个都检测底座模块902的ID（箭头1021、1022），并且然后经由可替换的装置（例如通过使用被嵌入在每个核心中的RFID标签和每个核心中的RFID阅读器）检测另一个核心的出现（箭头1023）。
在已使用上面描述的方法中的任一种方法（例如，箭头1011-1012或者1021-1023）检测了另一个核心（而不是被连接到该另一个核心的外围设备模块）的出现的情况下，如第三消息流1003中所示，每个核心然后将它的所连接的模块（外围设备模块104和底座模块902）的拓扑连同被标识为也被连接到底座模块902的另一个核心的身份一起传送给交互式软件体验。在两者核心1004、1005与相同的交互式软件体验1006通信的情况下，交互式软件体验将接收整个超级物体900的细节（箭头1024、1025）；然而在每个核心模块与不同的交互式软件体验1007、1008通信（虚线箭头1026、1027）的情况下，交互式软件体验将不具有关于被连接到另一个核心的模块的信息。在该示例中，中央服务器1009可以被交互式软件体验访问以请求关于另一个核心的细节（箭头1028、1029）。交互式软件体验还可以提供它已接收的关于核心模块和所连接的模块的细节，以使得该数据可以被中央服务器与其它交互式软件体验共享。这样，交互式软件体验1007、1008两者接收超级物体900内的全部模块的细节。
一旦交互式软件体验接收超级物体900内的全部模块的细节，则它可以允许两个用户控制超级物体（在相同的交互式软件体验内），其中，两者用户玩相同类型的游戏，或者可替换地，所述玩家中的每个玩家可以玩不同游戏类型（例如，一个是驾驶游戏和控制超级物体的车辆部分的视觉表示，而另一个是射击游戏和控制超级物体内的武器）。可替换地，每个用户可以经由不同的交互式软件体验独立地与超级物体交互，并且用户体验可以是完全分离的，或者可以通过两个交互式软件体验之间的通信被链接。
如上面描述的超级物体的原理提供以分层的方式创建物体的能力。用户可以组装一个或多个一贯的物理上的整体物体（其每个包括核心模块），并且然后将它们连接在一起以形成超级物体。连接可以使用诸如是图9中所示那个的底座模块902，或者可替换地，可以以其它方式将物体连接在一起（例如，通过将两个核心连接到彼此，或者通过将一个核心连接到被连接到另一个核心的外围设备模块）。所使用的特定连接机制可以是部分上取决于连接器设计的，因为在核心和外围设备模块上的连接器不相同的情况下（例如，在例如图1、4、6和9中所示的存在核心模块上的一种类型的连接器和外围设备模块上的相匹配但不同的连接器的情况下），可能需要特殊模块，以使能进行包括相同类型的连接器中的多于一个连接器的连接（例如，如图9中所示）。
尽管本示例在本文中被描述和图示为在游戏系统中被实施，但作为示例而非限制提供了所描述的系统。本领域的技术人员将认识到，本示例适于在多种不同类型的交互式软件体验/系统中应用。
术语“计算机”或者“基于计算的设备”在本文中用于指任何具有处理能力以使它可以执行指令的设备。本领域的技术人员将认识到，这样的处理能力被并入许多不同设备，并且因此，术语“计算机”或者“基于计算的设备”每项都包括PC、服务器、移动电话（包括智能电话）、平板型计算机、机顶盒、媒体播放器、游戏控制台、个人数字助理和许多其它设备。
本文中描述的方法可以被例如是采用计算机程序的形式的有形存储介质上的采用机器可读形式的软件执行，所述计算机程序包括，当程序被运行在计算机上时并且在计算机程序可以体现在计算机可读介质上的情况下，适于执行本文中描述的方法中的任一种方法的全部步骤的计算机程序代码装置。有形存储介质的示例包括计算机存储设备，其包括诸如是磁盘、拇指驱动器、存储器等的计算机可读介质，但不包括被传播的信号。被传播的信号可以出现在有形存储介质中，但被传播的信号本身不是有形存储介质的示例。软件可以适于在并行处理器或者串行处理器上执行，以使得方法步骤可以以任何合适的次序或者同时地被完成。
这确认软件是有价值的、可单独交易的商品。旨在涵盖运行于或者控制“哑”或者标准硬件以完成期望的功能的软件。还旨在涵盖诸如是HDL（硬件描述语言）软件之类的如被用于设计硅芯片或者配置通用可编程芯片的“描述”或者定义硬件的配置以完成期望的功能的软件。
本领域的技术人员将认识到，被用于存储程序指令的存储装置设备可以跨网络分布。例如，远程计算机可以存储作为软件被描述的进程的示例。本地或者终端计算机可以访问远程计算机，并且下载软件的部分或者全部以运行程序。可替换地，本地计算机可以根据需要下载软件的片段，或者在本地终端处执行一些软件指令并且在远程计算机（或者计算机网络）处执行一些软件指令。本领域的技术人员将还认识到，通过使用本领域的技术人员已知的常规技术，软件指令的全部或者一部分可以被诸如是DSP、可编程逻辑阵列等的专用电路完成。
如对于本领域的技术人员将显而易见的，本文中给出的任何范围或者设备值可以被扩展或者改变，而不丢失所追求的效果。
尽管已采用专用于结构化特征和/或方法学动作的语言描述了本主题，但将理解，在所附权利要求中定义的主题不必限于上面描述的具体特征或者动作。相反，作为实施权利要求的示例形式公开了上面描述的具体特征和动作。
将理解，上面描述的好处和优点可以涉及一个实施例，或者可以涉及几个实施例。实施例不限于那些解决所指出的问题中的任何或全部问题的实施例，或者那些具有所指出的好处和优点中的任何或全部好处和优点的实施例。将进一步理解，对“一个”项目的引用指那些项目中的一个或多个项目。
可以酌情以任何合适的次序或者同时地完成本文中描述的方法的步骤。附加地，可以从所述方法中的任一种方法中删除单个方框，而不脱离本文中描述的主题的精神和范围。上面描述的示例中的任一个示例的方面可以被与所描述的其它示例中的任一个示例的方面合并以形成进一步的示例，而不丢失所追求的效果。
术语“包括”在本文中用于意味着包括所标识的方法方框或者元件，但这样的方框或者元件不包括穷举的列表，并且方法或者装置可以包含附加的方框或者元件。
将理解，仅作为示例给出了上面的描述内容，并且可以由本领域的技术人员作出各种修改。上面的说明书、示例和数据提供对示例性实施例的结构和使用的完整描述。尽管上面已在具有特定程度的特殊性或者参考一个或多个单个的实施例的情况下描述了各种实施例，但本领域的技术人员可以对所公开的实施例作出许多修改，而不脱离本说明书的精神或者范围。

Claims (10)

1.一种包括核心模块的模块化组装系统，所述核心模块包括：
电池；
无线通信模块，其被安排为与运行交互式软件体验的基于计算的设备通信；
一个或多个连接器，其用于将一个或多个外围设备模块附着到所述核心模块，所述一个或多个连接器至少部分地依赖于磁性吸引以经由所述核心模块的至少一个核心磁体，将所述一个或多个外围设备模块附着到所述核心模块，每个连接器被安排为在所述核心模块和所述一个或多个外围设备模块中的至少一个外围设备模块之间传递数据和电力；以及
处理器，其被安排为：
直接从所述一个或多个外围设备模块收集所述一个或多个外围设备模块的一个或多个相应标识符，所述核心模块和所述一个或多个外围设备模块整体地包括模块集合，
至少部分地基于所述标识符中的至少某些标识符来确定模块数据；
向所述交互式软件体验传送所述模块数据；以及
控制所述核心磁体的极性以从所述核心模块驱逐外围设备模块。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器被进一步安排为，检测所述模块集合的拓扑。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器被进一步安排为，通过控制所述模块集合中的所述一个或多个模块中的至少某些模块中的硬件逻辑以程序化地剖析所述模块集合中的模块之间的数据总线来检测所述拓扑。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个连接器中的至少一个连接器被配置以允许关于所述模块集合的相邻的所连接的模块的所述核心模块的旋转。
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括所述一个或多个外围设备模块，所述一个或多个外围设备模块中的至少第一模块包括：
一个或多个连接器，其用于将所述第一模块附着到所述模块集合中的第二模块，每个连接器被安排为在所述第一模块和所述第二模块之间传递数据和电力；以及
存储装置元件，其被安排为存储用于所述第一模块的标识符。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括运行所述交互式软件体验的基于计算的设备，所述基于计算的设备包括：
处理器；
通信接口，其被安排为与所述核心模块通信；以及
存储器，其被安排为存储所述交互式软件体验的机器可执行指令。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述机器可执行指令被配置为，当所述指令被所述处理器执行时，响应于接收标识形成所述模块集合的预定义集合的所述模块数据，导致所述交互式软件体验的变更。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，模块的所述预定义集合包括多于一个核心模块，并且其中，所述交互式软件体验的所述变更包括使得两个用户能够与所述模块集合交互。
9.一种与交互式软件体验一起使用的模块化组装系统，所述系统包括外围设备模块，所述外围设备模块包括：
一个或多个连接器，其用于将所述外围设备模块附着到核心模块以形成组装的部分，所述组装包括经由所述核心模块的核心磁体至少部分地通过磁力吸引而保持在一起的一个或多个模块，所述核心磁体的极性可被控制以从所述核心模块驱逐所述外围设备模块，每个连接器被安排为在模块之间传递数据和电力，并且所述组装充当用于所述交互式软件体验的用户输入设备；以及
存储装置元件，其被安排为存储用于所述模块的标识符并且经由所述一个或多个连接器中的至少一个连接器向所述核心模块提供所述标识符；
其中所述存储元件被配置以不从所述模块化组装系统的相邻外围设备模块采集标识符。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述一个或多个连接器中的至少一个连接器进一步包括硬件逻辑，所述硬件逻辑被配置为，响应于从所述核心模块接收的命令，断开所述组装中的模块之间的电气总线的连接。
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