CN107427719B - 包括可由计算装置检测的玩具元件的玩具系统 - Google Patents

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Abstract

一种玩具系统，包括一个或多个玩具元件，所述玩具元件配置为，当被置于触摸屏附近时，可被所述触摸屏检测；以及计算装置，配置为：检测所述触摸屏附近的所述一个或多个玩具元件；除了检测所述一个或多个玩具元件以外，检测所述触摸屏上的与所检测的一个或多个玩具元件处于第一预定空间关系的一个或多个另外的触摸事件；以及响应于对所述触摸屏上的与所检测的一个或多个玩具元件处于第一预定空间关系的一个或多个另外的触摸事件的检测，引起用户可感知的输出。

Description

包括可由计算装置检测的玩具元件的玩具系统
技术领域
本发明涉及一种玩具系统，其包括玩具元件，当所述玩具元件被置于触摸屏附近时，可被所述触摸屏检测；以及计算装置，其配置为检测所述触摸屏附近的所述玩具元件。
背景技术
已知各种计算装置包括配置为检测对象(例如触笔或用户手指)的触摸屏，并且存在描述具有一个或多个触摸点的对象的相对大量的出版物，所述触摸点可以被用作到具有触摸屏的、并且特别是与玩具或游戏玩法(game play)相连接的计算装置的接口。
专利申请US 2013/0012313A1公开了具有多个导电点的游戏块装置，所述导电点用于与触摸屏计算装置进行交互。该游戏块可以包括输入部件，其可以从触摸屏装置接收信号并基于该信号产生效果。该游戏块可以包括允许可变游戏玩法的瞬时触摸点，并且还具有不同的触摸点图案，允许触摸屏计算装置基于游戏块的触摸点图案产生效果或响应。
美国专利no.8358286公开了一种计算装置，和来自该计算装置的数据的输入和输出。该专利还公开了可由具有触摸屏的该计算装置识别的对象。该对象包括可以接合触摸屏或被定位于触摸屏附近的接触构件。该接触构件形成由触摸屏感测或检测的接触点。对象是至少部分导电的，并且至少包括第一接触构件，以及与第一接触构件间隔开的第二接触构件。第一接触构件和第二接触构件限定接触点的图案。当对象接合触摸屏或接近触摸屏并被识别时，触摸屏产生并显示输出。
然而，仍然期望进一步提高这样的玩具系统的游戏价值。
发明内容
根据第一方面，本文公开了一种玩具系统的实施例，该玩具系统包括：一个或多个玩具元件，所述玩具元件配置为，当被置于触摸屏附近时，可被所述触摸屏检测；以及计算装置，配置为：
-检测所述触摸屏附近的所述一个或多个玩具元件；
-除了检测所述一个或多个玩具元件以外，检测所述触摸屏上的与所检测的一个或多个玩具元件处于第一预定空间关系的一个或多个另外的触摸事件；以及
-响应于对所述触摸屏上的与所检测的一个或多个玩具元件处于第一预定空间关系的一个或多个另外的触摸事件的检测，引起用户可感知的输出。
因此，所述计算装置选择性地检测另外的触摸事件，所述另外的触摸事件以与所检测的玩具元件的处于预定空间关系来发生，即触摸屏的一部分可以被认为是与所检测的玩具元件相关联的虚拟用户输入接口，使得触摸屏区域内的虚拟输入接口的位置取决于所检测的玩具元件在触摸屏区域内的位置。当用户在所述触摸屏周围移动玩具元件时，(多个)虚拟输入元件的(多个)位置与所述玩具元件一起移动。另外的触摸事件可以是由用户的手指或另一装置引起的触摸事件，例如用户控制的装置，比如触笔或其他玩具元件。触摸事件包括对在触摸屏附近的可检测对象的检测。
所述第一预定空间关系可以被限定为相对于所检测的玩具元件的位置和/或取向的一个或多个位置，例如，在从所检测的玩具元件的预定距离和/ 或预定方向。应当理解，所述计算装置可以配置为在相对于所检测的玩具元件的多个预定位置和/或取向上检测触摸事件。在一些实施例中，第一空间关系包括处于一个或多个玩具元件在触摸屏上的投影的边界之外的位置，例如在所述投影的预定接近度内和/或在相对于所述投影的预定位置。
所述用户可感知的输出可以包括视觉输出，例如在触摸屏上显示的输出。替代地或附加地，所述用户可感知的输出可以包括可听输出，例如由计算装置输出的音效、音乐、语音。在一些实施例中，所述用户可感知的输出包括在触摸屏上与所检测的一个或多个玩具元件处于第二预定空间关系的视觉输出，即所产生的输出可以出现在触摸屏区域内的一个或多个位置，所述一个或多个位置取决于所检测的玩具元件在触摸屏区域内的位置和/或取向。应当理解，所述第二空间关系可以取决于另外的参数，例如，接收的输入的类型、游戏状态、玩具元件的类型、已经检测到多个替代触摸事件中的哪一个，和/或诸如此类。在一些实施例中，所述第二空间关系与所述第一空间关系不同。所述第二空间关系可以包括处于一个或多个玩具元件在触摸屏上的投影的边界之外的位置，例如在所述投影的预定接近度内和/或在相对于所述投影的预定位置。
在一些实施例中，所述计算装置还配置为，响应于对所述触摸屏附近的所述一个或多个玩具元件的检测，显示所述第一空间关系的视觉指示。显示视觉指示可以包括显示用户界面元件，所述用户界面元件指示触摸屏内的区域，所述区域待被触摸，从而被检测为与所检测的一个或多个玩具元件处于第一预定空间关系的另外的触摸事件。例如，待被触摸的区域可以以预定的颜色和/或图案显示，和/或被边界围绕，和/或以另一合适的方式指示。触摸屏内待被触摸从而被检测为处于第一预定空间关系的另外的触摸事件的区域可以具有各种尺寸或形状。所述尺寸可以取决于触摸屏能够通过例如手指、触笔等来检测触摸事件的位置的准确性，从而允许所述计算装置充分可靠地区分与玩具元件处于第一预定空间关系内的触摸事件及其他不相关的触摸事件。
显示视觉指示和/或引起所述用户可感知的输出还可以以附加事件为条件，例如，以所检测的一个或多个玩具元件的预定位置、取向、和/或移动为条件，以游戏事件为条件等。
根据第二方面，本文公开了一种玩具系统的实施例，其包括一个或多个玩具元件，所述玩具元件包括多个触摸点，所述触摸点配置为，当被置于触摸屏附近且限定触摸图案时，可被所述触摸屏检测；以及计算装置，其配置为：
-当所述一个或多个玩具元件在所述触摸屏附近时，检测触摸点的所述触摸图案；
-将计算机游戏的虚拟角色与所述检测的触摸图案相关联，所述虚拟角色在所述计算机游戏内具有两个或更多个等级水平；其中所述触摸图案指示所述等级水平中的一个，且其中所述计算装置还配置为响应于对所述触摸图案的检测，将所述等级水平中的一个与所述虚拟角色相关联。
因此，所述触摸图案不仅决定所述虚拟角色的身份，还决定所述虚拟角色的等级水平。
在一些实施例中，所述一个或多个玩具元件均包括连接器，以将所述玩具元件与其他玩具元件相连接，从而形成模块化玩具结构；其中当两个或更多个玩具元件互连以形成所述模块化玩具结构时，其共同限定所述触摸图案。
所述玩具元件可以以各种方式限定触摸图案。在一些实施例中，至少一些玩具元件包括可被所述触摸屏检测的一个或多个触摸点。当所述玩具元件彼此互连时，所述玩具元件中的两个或更多个玩具元件的触摸点从而形成触摸点的触摸图。在其他实施例中，所述玩具元件配置为由用户保持，使得当用户保持所述玩具元件或者由一个或多个玩具元件形成的空间结构，并将所述玩具元件或空间结构置于所述触摸屏附近时，用户的保持所述玩具元件的手指形成触摸点的预定图案。例如，所述玩具元件可以包括在预定位置配置为容纳或由用户的手指或指尖接合的模板或孔。
因此，用户可以构建不同的模块化玩具结构，其每一个表示特定的虚拟角色的特定的等级水平，从而允许多功能的虚拟游戏。
在一些实施例中，所述计算装置配置为：
-响应于检测第一触摸图案，呈现具有第一等级水平的虚拟角色的表示；
-响应于游戏事件，向用户呈现构建模块化玩具结构的指令，所述模块化玩具结构包括彼此互连的两个或更多个玩具元件，以便限定不同于所述第一触摸图案的第二触摸图案；以及
-响应于检测所述第二触摸图案，呈现具有第二等级水平的虚拟角色的表示。
因此，当虚拟角色的新的等级水平被解锁时，所述计算装置可以向用户提供构建指令，所述构建指令指示用户构建对应的模块化玩具结构，所述模块化玩具结构限定随后可被所述计算装置识别为与新解锁的等级水平相关联的触摸图案。所述构建指令可以以多种方式提供，例如，作为说明构造进度的不同阶段的图片的序列，作为说明构造进度的动画或影片，或以任何其他合适的方式。
根据第三方面，本文公开了一种玩具系统的实施例，其包括一个或多个玩具元件，所述玩具元件配置为，当被置于触摸屏附近时，可被所述触摸屏检测；以及计算装置，其配置为检测所述触摸屏附近的所述一个或多个玩具元件；
其中所述玩具系统包括第一玩具元件、可释放地连接到至少包括所述第一玩具元件的结构的可释放玩具元件、以及配置为使得从所述结构释放所述可释放玩具元件的释放机构，其中所述可释放玩具元件配置为，当被置于触摸屏附近时，可独立地被所述触摸屏检测；且其中所述计算装置配置为，当所述可释放玩具元件从所述结构释放且在所述触摸屏附近时，检测所述可释放玩具元件。
在一些实施例中，所述第一玩具元件包括所述释放机构。所述结构可以是由如本文所述的可互连的玩具元件构造的模块化结构。
在一些实施例中，所述释放机构包括配置为激活所述释放机构的用户可激活的触发器。在一些实施例中，所述用户可激活的触发器和/或所述释放机构的释放可以由计算装置检测。例如，所述第一玩具元件或包括第一玩具元件的结构可以包括多个触摸点，所述触摸点配置为，当被置于所述触摸屏附近且限定触摸图案时，被所述触摸屏检测；并且所述用户可以激活的触发器和/或所述释放机构可以配置为，当所述用户可激活的触发器被激活和/或当所述释放机构释放可释放玩具元件时，改变所述触摸图案。所述触摸图案的改变可以以多种方式执行。例如，所述用户可激活的触发器和/或所述释放机构可以使触摸点朝向或远离所述触摸屏移动，从而向所述触摸图案添加另外的触摸点，或从所述触摸图案移除触摸点。替代地或附加地，所述用户可激活的触发器和/或所述释放机构可以使触摸点相对于一个或更多个其他触摸点移动，从而改变由所述触摸点形成的图案。替代地或附加地，所述用户可激活的触发器和/或所述释放机构可以改变触摸点的可检测特性，例如，其电容，其与其他触摸点的导电连接，和/或诸如此类。在一些实施例中，所述计算装置配置为，响应于检测从所述结构释放的所述可释放玩具元件，形成用户可感知的输出。在替代的实施例中，所述可释放玩具元件可连接到所述第一玩具元件，使得当所述可释放玩具元件连接到所述结构且所述第一玩具元件可被所述触摸屏检测时，所述可释放玩具元件不可被所述触摸屏检测。例如，所述结构可以限定检测侧，所述检测侧配置为面向所述触摸屏，以使所述第一玩具元件可由所述触摸屏检测；并且所述释放机构可以配置为接合所述可释放玩具元件，使得所述可释放玩具元件位于与所述检测侧不同的-例如与其相反的-第二侧上，使得当所述检测侧面向所述触摸屏时，所述可释放玩具元件背对所述触摸屏，或者以其他方式与所述触摸屏分离或屏蔽。在替代的实施例中，所述可释放玩具元件可连接到第一玩具元件，使得当所述当所述可释放玩具元件连接到所述第一玩具元件且所述第一玩具元件可被所述触摸屏检测时，所述可释放玩具元件可被所述触摸屏检测；且其中所述计算装置为检测所检测的释放玩具元件是否连接到所述第一玩具元件或从所述第一玩具元件释放。
在一些实施例中，所述释放机构包括用于检测来自所述计算装置的输出的传感器，且其中所述释放机构配置为响应于所述传感器检测来自所述计算装置的输出，释放所述可释放玩具元件。例如，所述释放机构可以包括光学传感器，其配置为检测由所述触摸屏产生的光学输入，例如，闪光灯的频率，或由所述触摸屏发出的光的颜色等。响应于检测所述第一玩具元件和/或响应于游戏事件，所述计算装置从而可以从其触摸屏发出可检测的光信号，所述光信号可由所述光学传感器检测，并且配置为使得由所述释放机构释放所述可释放玩具元件。
通常，术语“触摸屏”旨在包括使用不同的检测技术的触摸屏，例如，光学(例如基于激光的)触摸屏、压敏屏、或另一形式的触敏屏和/或触摸屏，其中手指或指点装置(例如触笔)的接近或接触可由计算装置检测，所述计算装置包括或连接到所述触摸屏。所述触摸屏可以是电容式触摸屏，其对表面电容的变化作出反应。触摸所述触摸屏可以以不同的方式被配准。可以基于电阻技术进行配准，其在表面上需要的压力更小，但也可以基于电容技术进行配准，其形式是由接触或者甚至在不与电容屏幕直接接触的情况下引起电容的变化。所述触摸可以是物理触摸或电容触摸。因此，在一些实施例中，检测触摸屏附近的玩具元件可能需要所述玩具元件和所述触摸屏之间的物理接触，而在其他实施例中，不需要物理接触。本文件中使用的术语“触摸点”、“触摸屏”、“触摸图案”旨在涵盖这两种情况。
在一些实施例中，所述玩具元件包括连接器，其用于可拆卸地互连所述玩具元件以由所述玩具元件形成模块化空间玩具结构，其中所述玩具系统至少包括第一类型玩具元件，所述第一类型玩具元件中的每一个可与一个或多个其他玩具元件互连，且其中所述第一类型玩具元件可被触摸屏检测，且配置为，当与一个或多个玩具元件互连时，形成可由所述触摸屏识别的空间结构、触摸点图案。这导致天然三维结构与虚拟世界之间的相互作用的变化增加。例如，用户可以构造多种多样的空间结构，所述空间结构均限定不同的触摸点的图案，从而允许用户构造均可由具有触摸屏的处理装置识别的各种各样的空间结构。
在实施例中，所述玩具系统至少包括第二类型玩具元件，其中第一类型玩具元件配置为耦合到至少第二类型玩具元件，且其中第二类型玩具元件均配置为不被所述触摸屏检测。
在一些实施例中，每个玩具元件包括连接器，其用于可拆卸地互连所述玩具元件以创建空间结构。因此，已经通过所述连接器彼此互连的玩具元件可以再次彼此断开，使得它们可以彼此再次互连，或与其他玩具元件再次互联，例如以形成不同的空间结构。在实施例中，所述玩具元件设置有第一类型的连接器和第二类型的连接器，例如联接柱和柱接收凹陷，或其他配置为彼此接合以形成物理连接的互补连接器。当所述连接器可拆卸地互连时，用户可以解构先前构建的空间结构，并重新使用所述玩具元件，以构建新的空间结构。例如，所述玩具元件可以通过牵引/摩擦或通过互锁连接而彼此互连 /联接。
在实施例中，所述玩具系统包括第一类型玩具元件中的两个或更多个。因此，变化进一步增加。
在实施例中，所述第一类型玩具元件中的每一个包括至少一个触摸点，其配置为当接合所述触摸屏或被置于所述触摸屏附近时，被所述触摸屏检测。
在实施例中，所述第一类型玩具元件和所述第二类型玩具元件配置为互连，使得两个或更多个触摸点位于触摸点的公共平面中。因此，所述公共平面中的所有触摸点都能够同时地由触摸屏检测。
在实施例中，所述一个或多个触摸点中的每一个形成为从所述第一类型玩具元件的外表面凸出的凸出部的顶表面。所述凸出部可以在形状和/或尺寸上与所述连接器在结构上不同，例如，使得所述凸出部不可连接到连接器。因此，使得用户可能容易地识别触摸点和所述连接器及其相关联的功能之间的差异。
在实施例中，触摸点由凸出部的顶表面限定，并且所述玩具元件配置为互连，使得所述触摸点是触摸点的所述平面中的空间结构的唯一元件。
在实施例中，每个触摸点均包括光滑的表面和圆形的外轮缘/边缘。因此，至少减少了损害所述触摸屏的风险。
在实施例中，所述一个或多个导电玩具元件由碳纤维增强聚合物制成。在实施例中，所述玩具元件是注塑成型的。
在实施例中，所述第一类型玩具元件中的至少一个或多个是导电的。在一些实施例中，限定所述触摸点的构造元件的至少表面区域是导电的，以允许由电容式触摸屏的检测。在实施例中，所述第一类玩具元件具有除触摸点之外的导电的表面区域，所述导电的表面区域通过导电路径导电地连接到所述触摸点。因此，用户可以能够通过触摸导电的表面区域来激活所述触摸点。所述导电的区域可以覆盖所述玩具元件的部分或整个外表面。在一些实施例中，所述第二类型玩具元件由非导电材料(例如塑料)制成。
在实施例中，所述构造元件配置为使得，当两个或更多个第一类型玩具元件彼此互连时——直接地或经由其他玩具元件，例如第二类型玩具元件——它们配置为限定触摸点图案，其中所述触摸点图案由所述玩具系统的所述玩具元件的尺寸确定。
在实施例中，所述玩具元件配置为互连，使得所有触摸点位于规则网格的网格点上。因此，当构造空间结构时，所述触摸点将被布置在触摸点图案中，使得它们的相对位置和彼此的距离遵循一组几何约束，从而降低识别不同图案的错误风险。所述规则网格可以是二维网格或三维网格，例如，方格、立方格、矩形格等。
在实施例中，所述触摸点图是可变的触摸点图案。例如，所述玩具元件可以配置为在联接的玩具元件之间形成可移动的链接，例如可旋转的或滑动的元件，使得所述触摸点能够相对于彼此移动，从而形成可变的触摸点图案，例如具有触摸点图案，所述触摸点拥有可变的相对位置和/或彼此距离，同时遵循一组几何约束。在一些实施例中，所述触摸图案的改变可以由用户可激活的和/或传感器可激活的触发器和/或由用于释放可释放玩具元件的释放机构引起，如本文所述。
在实施例中，所述玩具系统可以包括输入部件，其可以从触摸屏接收信号并基于该信号产生效果，例如光、声音、运动，释放机构的释放以释放可释放玩具元件等。例如所述玩具元件中的一个或多个，例如第一类型玩具元件或第二类型玩具元件，可以包括用于从触摸屏接收输入的传感器，例如，光敏元件。
在实施例中，所述计算装置包括所述触摸屏，并且所述计算装置包括处理器，其配置为识别触摸点图案，并基于触摸点图案来在触摸屏上产生效果和响应。
通常地，所述计算装置可以包括适当编程的计算机，例如便携式计算机、平板计算机、智能电话、PDA、游戏机、游戏装置、或另一可编程的计算装置，例如具有提供图形用户界面的触摸屏的设备。在一些实施例中，所述计算装置可以包括客户端系统，例如包括用户界面；以及可以形成和控制虚拟环境或视频游戏的主机系统。所述客户机和所述主机系统可以经由适当的通信网络(例如因特网)连接。
所述计算装置可以包括或可连接到计算机可读介质，可从该计算机可读介质将计算机程序加载到例如CPU的处理器中以供执行。因此，所述计算机可读介质可以在其上储存有程序代码装置，当所述程序代码装置在数据处理系统上执行时，其适于使得所述数据处理系统执行本文所述方法的步骤。
这里和在下文中，术语“处理器”旨在包括适当地适于执行本文所述功能的任何电路和/或装置。特别地，上述术语包括通用的或专用的可编程微处理器，例如计算机或其他数据处理系统的中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列(PLA)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用电子电路等，或其组合。
本公开涉及包括不同方面，其包括上述的和下文中的玩具系统、对应的设备、系统、方法、和/或产品，其每一个产生结合上述一个或多个方面所述的一个或多个益处和优点，并且其每一个具有一个或多个实施例，其对应于结合一个或多个其他方面描述的和/或在所附权利要求中公开的实施例。
还将理解，一些实施例包括上述方面中的两个或更多个。例如，根据第一方面的玩具系统的实施例可以包括一个或多个玩具元件，所述玩具元件包括多个触摸点，所述触摸点配置为，当被置于触摸屏附近且限定触摸图案时，可被所述触摸屏检测；以及计算装置，其配置为
-当所述一个或多个玩具元件在所述触摸屏附近时，检测触摸点的所述触摸图案；
-将计算机游戏的虚拟角色与所述检测的触摸图案相关联，所述虚拟角色在所述计算机游戏内具有两个或更多个等级水平；其中所述触摸图案指示所述等级水平中的一个，且其中所述计算装置还配置为响应于对所述触摸图案的检测，将所述等级水平中的一个与所述虚拟角色相关联。
替代地或附加地，根据第一方面或根据第二方面的玩具系统的实施例可以包括第一玩具元件、可释放地连接到至少包括所述第一玩具元件的结构的可释放玩具元件、以及配置为使得从所述结构释放所述可释放玩具元件的释放机构，其中所述可释放玩具元件配置为，当被置于触摸屏附近时，可独立地被所述触摸屏检测；且其中所述计算装置配置为，当所述可释放玩具元件从所述结构释放且在所述触摸屏附近时，检测所述可释放玩具元件
附图说明
以下将参照附图描述本发明的实施例，其中
图1是包括位于触摸屏上的玩具元件的结构的透视图，
图2是玩具元件的结构的透视图和两个侧视图，
图3是包括玩具元件的结构的透视图，
图4是包括玩具结构和计算装置的玩具系统的示意性侧视图。
图5-8示出了玩具系统的示例。
图9-10示出了指示用户如何构建玩具模型的构建指令的示例。
图11示出了由玩具元件构建的不同空间结构的示例。
具体实施方式
本发明涉及一种玩具系统以及使用触摸屏来提供计算装置与玩具元件之间的交互的方法。在一些实施例中，所述玩具系统包括第一类型玩具元件，其配置为被触摸屏检测的，以及第二类型玩具元件，其配置为不被该触摸屏检测。
图1示出了总体上标示为40的空间结构，其包括玩具元件，例如，玩具构造模型，或由两个或更多个互连的玩具元件形成的另一结构。在图1的示例中，该空间结构包括多个玩具元件，其通过连接器直接地或间接地彼此连接的。该玩具元件是可互连的，以便形成耦合结构。
结构40包括四个第一类型玩具元件10和一个第二类型玩具元件30。第一类型玩具元件10适于由触摸屏60检测，从而能够被该触摸屏检测。然而，应当理解，空间结构的其他示例可以包括不同数量的构造元件，其包括一个、两个或更多个第一类型玩具元件，以及无、一个或多个第二类型玩具元件。
第一类型玩具元件10包括触摸点11和连接器20，并且触摸点11配置为，当该结构位于计算装置50的触摸屏60上时，由触摸屏60配准。
该触摸屏是一种电子视觉显示屏，用户可以由触摸该屏幕通过简单或多点触摸手势来控制。触摸屏常见于各种各样计算装置中，例如游戏机、个人计算机、平板电脑和智能手机。
该一个或多个导电玩具元件可以由碳纤维增强聚合物制成，或者由另一合适的材料制成。该导电玩具元件可以被构造成具有由导电材料制成的外壳覆盖的非导电材料的内壳，或者该导电材料可以位于穿过该玩具元件的表面的带中，从而使该表面部分地导电。该第一类型玩具元件可以具有除该触摸点之外的导电表面区域，所述导电表面区域通过导电路径导电地连接到该触摸点。在一些实施例中，该计算装置可以仅当对应的结构元件被用户触摸或以其他方式激活时，例如在预定的点或表面区域被触摸，或者当该构造元件导电连接到被用户触摸或以其他方式激活的另一玩具元件时，才可操作为检测触摸点。
计算装置50包括处理单元(例如CPU)，其配置为配准空间结构，该空间结构包括具有位于触摸屏上成图案的触摸点的玩具元件，并且配准的触摸图案生成不同的对应效果。
图2图示了第一类型玩具元件的总体上盒形的玩具元件。第一类玩具元件10有三个不同的视图2a、2b和2c。透视图2a示出了包括在元件表面17 上的连接器20和在元件表面13上的触摸点11的玩具元件10。连接器20 和触摸点11图示为具有不同形状的凸出部，以便识别不同的功能。例如，连接器20可以布置为摩擦地接合其他玩具元件的对应的空腔。
侧视图2b示出了在元件表面17上的连接器20，以及在元件表面13上的触摸点11。触摸点11的外轮缘12是圆形的。元件表面14、元件表面16 和元件表面18是平的，没有凸出部。
侧视图2c示出了在元件表面13上的具有圆形外轮缘12的触摸点11。玩具元件10分别包括两个连接器20，分别地在元件表面15和元件表面17 上。元件表面14和元件表面16不具有任何凸出部。示出的玩具元件是盒形的，并且具有三个元件表面，其分别地包括以触摸点11或连接器20的形式的相应的突起部。特别地，元件表面13、元件表面15和元件表面17各自包括用于联接的构件或用于被触摸屏检测的装置，并且元件表面14、元件表面 16和元件表面18不具有附加的功能装置。
通常地，在一些实施例中，玩具元件可以限定多个面，例如顶面、底面和多个侧面。在一些实施例中，给定的面可以包括一个或多个触摸点或一个或多个连接器。在一些实施例中，包括触摸点的面不也包括连接器。
图3示出了由四个互连的玩具元件构成的长方形空间结构：两个第一类型玩具元件10，以及两个第二类型玩具元件30。第二类型玩具元件30包括连接器20，并且第一类型玩具元件10包括在元件表面17上的连接器，以及位于元件表面13上的包括圆形外轮缘12的触摸点11。
玩具元件10、玩具元件30设置有第一类型的连接器和第二类型的连接器，其配置为彼此互补，以使得它们可以可拆卸地互连以形成包括互连的玩具元件10和玩具元件30的空间结构40。两种不同类型的连接器可以是联接柱和互补的连接器的形式，例如联接柱和柱接收凹陷。
在图3的示例中，第一类型玩具元件10位于长方形结构40的每个端部，因此，两个玩具元件10之间的距离由第一类型玩具元件10和第二类型玩具元件30的尺寸来决定。
限定触摸点11和连接器20的凸出部的形状不同，使得可能识别玩具元件10的两个不同的目的。
玩具元件可以通过连接器可拆卸地互连，从而形成多种多样的触摸点图案。限定触摸点11的凸出部高于连接器，使得它们从空间结构凸出得比从该空间结构的相同侧延伸的连接器更远。因此，当空间结构以包括连接器和限定触摸点的凸出部的一侧面向触摸屏时，只有触摸点与触摸屏接触。
触摸点的图案由玩具元件的尺寸决定。通常地，在一些实施例中，玩具构造集合的玩具元件的尺寸和形状可以设定为使得它们的尺寸和/或它们相应的连接器之间的距离是单位长度的整数倍。触摸点的位置同样可以是使得它们在空间结构中相对于彼此的距离是单位长度(例如相同的单位长度)的整数倍。特别地，玩具元件可以配置为使得触摸点在空间结构中的位置位于规则三维网格的网格点上。
包括第一类型玩具元件和第二类型玩具元件的玩具系统，允许用户形成大量不同的空间结构，每个均可由对应的触摸点图案识别。用户可以构造具有不同触摸点配置的对象。
特别地，大量的具有触摸点图案的独立结构可以由不同的玩具元件的相对有限的集合形成，所述玩具元件包括第一类型玩具元件的第二类型玩具元件。组合玩具系统中的玩具元件的小集合，通过将导电块以不同的空间配置布置，极大地增加了组合可能性的总数，并且从而也极大地增加了触摸点图案的总数。
在图1和图3中，空间结构包括多个玩具元件，其通过玩具系统的连接器直接地或间接地彼此连接，例如，与彼此处于特定的空间关系。触摸点图案由玩具系统的元件的尺寸决定。
玩具系统是三维系统，其中用户能够形成三维的空间结构。触摸点位于规则网格的网格点上。例如，空间结构的触摸点的至少子集合可以位于二维常规网格的网格点上，例如方格。空间结构可以限定一个或多个平面，例如规则间隔的平行平面或以其他方式规则布置的平面，每个平面限定二维网格。
在图4中图示了计算装置50，其包括触摸屏60和处理器(CPU)70。处理器70配置为识别由空间结构40限定的一个或多个触摸点图案，从而允许计算装置50基于由玩具系统的玩具元件10提供的触摸点图案，在触摸屏 60上产生效果和响应。因此，具有位于触摸屏60上的不同触摸点图案的不同配置，将被配准并产生对应的效果和或响应。例如，该计算装置可以在其上存储有多个预定的触摸点图案，每个图案与一个或多个指令相关联，该指令使得该计算装置执行与该图案相关联的相应功能。这样的功能的示例可以包括在触摸屏上形成视觉效果，例如，与所检测的触摸点图案处于空间关联。
通常地，在一些实施例中，当每个触摸点具有不旋转对称的几何形状时，计算装置可以确定独立的触摸点的位置和取向。在任何情况下，触摸屏可以识别一个或多个第一类型的元件的位置，以及如果在触摸屏上有多个第一类型的元件，可以识别元件的相对位置。因此，该计算装置可以配置为识别触摸点图，并且确定该图案相对于触摸屏的位置和/或取向。包括一个或多个第一类型玩具元件的结构可以与虚拟世界和/或用于玩游戏的其他游戏系统、和 /或其他用户激活的功能相互作用。这包括一个或多个结构的并存使用。
玩具系统可以包括输入部件，其可以从触摸屏接收信号并基于该信号产生效果。
可以在联接的玩具元件之间提供可移动的链接，例如可旋转的或滑动的元件，从而允许空间结构的触摸点能够相对于彼此移动。这可以使触摸点图形能够成为可变的触摸点图案，其中计算装置50包括用于识别该可变的触摸点图案的不同的空间配置的装置，以及用于产生相应的效果和/或响应的装置。在一些实施例中，可变的触摸点图案的触摸点相对于彼此的移动可以被限制，例如，使得触摸点可以采取离散相对位置的预定集合，和/或在预定的边界内相对于彼此被移动。
触摸点可以具有不同的类型。除了由玩具元件的触摸点形成的触摸点图案外，触摸点图案可以通过组合玩具元件的触摸点和其他触摸点来形成。例如，包括三个触摸点的触摸点图案可以通过组合第一类型玩具元件的两个触摸点和手指/触笔来形成。
图5图示了玩具系统的另一实施例，该玩具系统包括玩具40和具有触摸屏60的计算装置50。玩具40可以是由本文所述的玩具元件构造的空间结构，例如，包括多个玩具元件，其均可由触摸屏检测，并且其一起形成可由计算装置识别的触摸图案，例如，结合图1至图3所述的玩具元件10。计算装置50配置为检测玩具40的存在，其在触摸屏区域内的位置和取向。该计算装置还适于在触摸屏上显示用户界面元件504，该触摸屏相对于玩具40 的检测的位置处于预定的空间关系。在图5的示例中，用户界面元件504被显示为邻接玩具，并使得用户界面元件不被玩具阻挡，而是当玩具位于触摸屏上时可见，优选地，使得用户可以容易地将显示的用户界面元件与玩具40 相关联。此外，显示用户界面元件504的位置为，当玩具40位于触摸屏上时，该位置可接近被用户触摸。当用户围绕触摸屏区域移动玩具40时，计算装置检测这样的移动，并且使得所显示的用户界面元件504跟随所检测的移动，即使得它们相对于玩具显示在固定的位置。在图5的示例中，用户界面元件具有虚拟按钮的形式，但是应当理解，它们可以具有其他形式，例如，虚拟滑块、轮等。此外，在图5的示例中，计算装置显示两个用户界面元件，但是应当理解，在其他实施例中，可以与所检测的玩具40相关联地仅显示单个用户界面元件或显示多个用户界面元件。用户界面元件504可以都具有相同的外观，或它们可以具有不同的外观，例如不同的形状、尺寸，颜色和 /或诸如此类。
当用户激活显示的用户界面元件504时，例如，通过手指触摸或其他触摸事件，计算装置检测与玩具40处于预定的空间关系的触摸事件，并执行对应的功能。特别地，当用户在与用户界面元件 504 不同的位置触摸触摸屏时，计算元件不执行对应的功能，而是不执行功能或执行不同的功能。在图5的示例中，玩具40表示飞机，其在其翼下具有枪505。用户界面元件显示在枪的后面，且用户界面元件的激活使得计算装置显示好像是从玩具40的枪发射的出投射物506或激光。计算装置还可以产生表示枪声的声音。应当理解，在其他实施例中，用户界面元件的激活可以触发其他功能，例如在相对于玩具的屏幕位置处显示其他可见效果，例如显示防护罩、起动发动机、弹出紧急座位等。将进一步理解，不同的用户界面元件可以触发相同的效果或不同的效果，并且一些效果可能需要同时激活多个用户界面元素504，或重复激活一个或多个用户界面元件。另外，在一些实施例中，通过激活用户界面元件所触发的功能类型可能取决于其他条件或参数，例如当前的游戏状态。
图6示出了包括玩具系统的另一示例，该玩具系统包括玩具和具有触摸屏60的计算装置50。在图6A中，玩具40a是由本文所述的玩具元件构造的空间结构，例如包括多个玩具元件，其均可由触摸屏检测，并且其一起形成可由计算装置识别的触摸图案。特别地，在图6的示例中，玩具40a是由结合图1至图3所述的元件所构造的空间结构。
计算装置配置为检测触摸图案，并且从而检测玩具40a的存在，其在触摸屏区域内的位置和取向。响应于玩具40a的检测，计算装置可以在视频游戏中执行游戏图案，其中所检测的玩具表示游戏角色或游戏对象，并且其中用户可以通过将玩具围绕触摸屏移动和/或通过激活用户界面元件，来影响游戏玩法，例如结合图5和/或图7至图8所述。
游戏涉及由玩具40a表示的游戏角色或游戏对象的两个或更多个等级水平。当游戏达到一定的游戏状态时，由玩具表示的游戏角色或游戏对象可以从而从第一等级水平进展至第二等级水平，第二等级水平可以与游戏角色或对象的不同外观相关联，和/或与不同的属性、能力和/或诸如此类相关联。因此，处于第二等级水平的游戏角色或对象由具有不同外观的玩具来表示，可能使得当该玩具在可检测侧面向触摸屏的情况下被置于触摸屏上，其在触摸屏上具有不同的足印/投影。相应地，当游戏角色或对象的第二等级水平对用户是可用的时，计算装置可以向用户通知可用性。
如图6B所图示的，用户然后可以选择在第二等级水平构建表示游戏角色/对象的玩具40b。特别地，玩具40b是由本文所述的玩具元件构成的空间结构，例如包括多个玩具元件，其均可由触摸屏检测，并且其一起形成可由计算装置识别的触摸图案。玩具40b的玩具元件可以与构造玩具元件40a的玩具元件相同或不同。在任何情况下，玩具40b的玩具元件彼此互连，使得它们形成与玩具40a的触摸图案不同的触摸图案，从而允许计算装置检测玩具40b，并将其与玩具40a 区分。特别地，在图6B的示例中，玩具40b与玩具40a的不同在于，限定玩具40a的触摸点11的玩具元件10中的一个被不限定触摸点的玩具元件10b所替代。因此，由玩具40b的触摸点11限定的触摸图案不同于玩具40a 的触摸点11限定的触摸图案。在一些实施例中，计算装置显示构建指令，其指示用户如何构造对应于第二等级水平的游戏角色/对象的玩具40b。
如图6B所图示的，当用户随后将新构造的玩具40b定位在触摸屏上时，计算装置配置为检测玩具40b的触摸图案，并且从而检测玩具40b的存在，其在触摸屏区域内的位置和取向。计算装置还通过由玩具40b限定的触摸图案，将玩具40b识别为对应于对应的游戏角色/对象的第二等级水平。因此，响应于玩具40b的检测，计算装置可以在视频游戏中执行游戏图案，其中所检测的玩具表示具有第二等级水平的游戏角色或游戏对象，并且其中用户可以通过将玩具围绕触摸屏移动和/或通过激活用户界面元件，来影响游戏玩法，例如结合图5和/或图7至图8所述。
图8示出了玩具系统的另一示例，该玩具系统包括玩具的和具有触摸屏 60的计算装置50。图8的玩具系统类似于图7的系统。然而，图8的玩具的第一部分40包括玩具元件10a，其可操作地联接到释放机构708，使得只有当释放机构被激活时，其触摸点被置于与触摸屏接触。因此，计算装置可以检测释放机构是否激活。因此，计算装置可以检测由可释放部分引起的附加的触摸事件是否实际上是由第一部分释放该部分引起的。
图9至图10示出了指导用户如何构建玩具模型的构建指令的示例。图9 示出了如何组装对应于一定等级水平的游戏角色/对象的玩具的图示表示形式的构建指令。图10仅示出了玩具元件的位置，该玩具元件均可由触摸屏检测，并且其一起形成可由计算装置识别的触摸图案。在图10的示例中，构建指令示出了玩具元件10应当在平面内的哪个位置，以提供对应于给定的游戏角色或对象的触摸图案。在该示例中，玩具元件可以位于2D规则网格的网格点上，如图10中的矩形网格所示出的。因此，在该示例中，用户可以自由地选择其他玩具元件，以便以合适的方式连接玩具元件10，使得它们形成所需的触摸图案。图11示出了由玩具元件构造的不同的空间结构的示例，包括玩具元件的子集合，该玩具元件均可由触摸屏检测，并且其一起形成可由计算装置识别的触摸图案，并且其中不同的触摸图案对应于不同的空间结构。

Claims (10)

1.一种玩具系统，包括一个或多个玩具元件，所述玩具元件配置为，当被置于触摸屏附近时，可被所述触摸屏检测；以及计算装置，其配置为检测所述触摸屏附近的所述一个或多个玩具元件；
其中所述玩具系统包括第一玩具元件、可释放地连接到至少包括所述第一玩具元件的结构的可释放玩具元件、以及配置为使得从所述结构释放所述可释放玩具元件的释放机构，其中所述释放机构包括用户可激活的触发器，该用户可激活的触发器配置为激活所述释放机构，其中所述第一玩具元件配置为，当被置于所述触摸屏的附近时，可由所述触摸屏检测，其中所述可释放玩具元件配置为，当被置于触摸屏附近时，可独立地被所述触摸屏检测；且其中所述计算装置配置为，当所述可释放玩具元件从所述结构释放且在所述触摸屏附近时，检测所述可释放玩具元件。
2.如权利要求1所述的玩具系统，其中所述第一玩具元件包括所述释放机构。
3.如权利要求1所述的玩具系统，其中所述计算装置配置为，响应于检测从所述结构释放的所述可释放玩具元件，形成用户可感知的输出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的玩具系统，其中所述可释放玩具元件可连接到所述第一玩具元件，使得当所述可释放玩具元件连接到所述结构且所述第一玩具元件可被所述触摸屏检测时，所述可释放玩具元件不可被所述触摸屏检测。
5.如权利要求1至3中任一项所述的玩具系统，其中所述可释放玩具元件可连接到所述结构，使得当所述可释放玩具元件连接到所述结构且所述第一玩具元件可被所述触摸屏检测时，所述可释放玩具元件可被所述触摸屏检测；且其中所述计算装置配置为检测所检测的可释放玩具元件是否连接到所述结构或从所述结构释放。
6.如权利要求1至3中任一项所述的玩具系统；其中所述释放机构包括用于检测来自所述计算装置的输出的传感器，且其中所述释放机构配置为响应于所述传感器检测来自所述计算装置的输出，释放所述可释放玩具元件。
7.如权利要求1至3中任一项所述的玩具系统，其中所述玩具元件包括连接器，其用于可拆卸地互连所述玩具元件以形成空间结构，其中所述玩具系统至少包括第一类型玩具元件，所述第一类型玩具元件中的每一个可与一个或多个其他玩具元件互连，且其中所述第一类型玩具元件可被触摸屏检测，且配置为，当与一个或多个玩具元件互连时，形成可由所述触摸屏识别的空间结构、触摸点图案。
8.如权利要求7所述的玩具系统，包括至少一个第二类型玩具元件，其中所述第一类型玩具元件配置为联接到至少所述第二类型的元件，且其中所述第二类型的元件均配置为不由所述触摸屏检测。
9.如权利要求1至3中任一项所述的玩具系统，其中所述用户可激活的触发器和/或所述释放机构的释放可由所述计算装置检测。
10.如权利要求9所述的玩具系统，其中包括所述第一玩具元件的结构包括多个触摸点，所述多个触摸点配置为，当并置于所述触摸屏附近并限定触摸图案时，可被所述触摸屏检测；且其中所述用户可激活的触发器和/或所述释放机构配置为，当所述用户可激活的触发器被激活时和/或所述释放机构释放所述可释放的玩具元件时，改变所述触摸图案。
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