ES2620450T3 - Sistema de construcción de un juguete - Google Patents

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ES2620450T3 ES15150768.8T ES15150768T ES2620450T3 ES 2620450 T3 ES2620450 T3 ES 2620450T3 ES 15150768 T ES15150768 T ES 15150768T ES 2620450 T3 ES2620450 T3 ES 2620450T3
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    • A63H33/04—Building blocks, strips, or similar building parts
    • A63H33/042—Mechanical, electrical, optical, pneumatic or hydraulic arrangements; Motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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Abstract

Un sistema de construcción de juguetes, que comprende: * una serie de elementos (200; 300; 361; 600) de construcción que incluyen uno o varios elementos (200) de construcción de función, cada uno para llevar a cabo una correspondiente función; * uno o varios elementos (300) de construcción de salida para generar una señal de salida; y * uno o varios elementos (361; 600) de construcción de control, cada uno para controlar uno o varios elementos de construcción de función, caracterizado por que cada elemento de construcción incluye por lo menos un conector de control (202; 302; 362; 622) para conectar eléctricamente el elemento de construcción con otro elemento de construcción a través de un correspondiente conector del otro elemento de construcción; en el que cada elemento de construcción de función incluye un conector (202) de control de entrada para recibir una señal de control y está adaptado para llevar a cabo una función en respuesta a la señal de control recibida; en el que cada elemento de construcción de salida incluye un conector (302) de control de salida para emitir la señal de salida; y en el que cada elemento de construcción de control incluye un conector configurable (362; 622) adaptado para emitir selectivamente una señal de control con el fin de controlar por lo menos un elemento de construcción de función y para recibir una señal de salida desde dicho por lo menos un elemento de construcción de salida; y en el que el elemento de construcción de control comprende circuitos para detectar por lo menos el tipo de elemento de construcción conectado al elemento de construcción de control a través del conector configurable; y en el que el elemento de construcción de control está adaptado para configurar el conector configurable en función del tipo detectado.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de construccion de un juguete Campo de la invencion
La invencion se refiere a sistemas de construccion de juguetes que comprenden elementos de construccion con medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
Antecedentes de la invencion
Dichos sistemas de construccion de juguetes se conocen desde hace decadas. Los bloques simples de montaje se han complementado con elementos de construccion dedicados con un aspecto espedfico o bien con una funcion mecanica o electrica para aumentar el valor ludico. Dichas funciones incluyen, por ejemplo, monitores, conmutadores y lamparas, pero asimismo procesadores programables que aceptan entradas de sensores y pueden activar elementos de funcion en respuesta a entradas de sensor recibidas.
Existen elementos de construccion de funcion autocontenido que tienen un dispositivo de funcion adaptado para llevar a cabo una funcion preconfigurado, una fuente de energfa para proporcionar energfa al dispositivo de funcion para la realizacion de la funcion, y un disparador responsable de que un evento disparador externo dispare el dispositivo de funcion para que realice la funcion. Habitualmente, dichos elementos de construccion de funcion conocidos estan disenados para la activacion manual del disparador y proporcionan solamente un valor ludico limitado.
Existen sistemas de construccion de juguetes que comprenden una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una funcion correspondiente, y uno o varios elementos de construccion de control, cada uno para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion, incluyendo cada elemento de construccion por lo menos un conector para conectar electricamente el elemento de construccion con otro elemento de construccion a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion, incluyendo el conector por lo menos un contacto de senal de control.
Para proporcionar una experiencia interesante de juego es deseable generalmente proporcionar dicho sistema de construccion de juguetes que permita a un usuario construir una gran variedad de modelos que difieren en aspecto asf como en funcionalidad.
El documento WO 2006/042549 da a conocer un sistema de montaje de juguetes con ladrillos de funcion adaptados para llevar a cabo una funcion en respuesta a una accion de disparador mecanico, ladrillo de sensor con un sensor adaptado para producir una salida en respuesta a una accion de disparador mecanico.
Se conocen los juguetes programables, por ejemplo, por el producto ROBOTICS INVENTION SYSTEM, de la firma LEGO MINDSTORMS, que es un juguete que se puede programar por ordenador para que realice acciones incondicionales asf como condicionadas.
Sin embargo, un problema del mencionado juguete de la tecnica anterior es que requiere un elemento de construccion sofisticado con una unidad central de procesamiento para almacenar y ejecutar programas, haciendo de ese modo el sistema relativamente costoso.
El documento US 6 773 322 da a conocer un sistema modular de construccion de juguetes que incluye diferentes unidades de entrada y de salida. Las unidades estan conectadas a un modulo transceptor/controlador que, a su vez, comunica con un ordenador desde el que se pueden controlar las unidades modulares.
Sin embargo, el mencionado sistema de la tecnica anterior requiere un proceso de configuracion y programacion relativamente complejo, y la generacion de programas requiere un nivel relativamente alto de familiaridad con ordenadores, asf como un nivel relativamente alto de capacidades cognitivas abstractas para programar un comportamiento deseado, limitando por lo tanto dichos juguetes a ninos mayores y/o a ninos familiarizados con los ordenadores.
Por consiguiente, es deseable dar a conocer un sistema de construccion de juguetes que incluya elementos funcionales que se puedan configurar y controlar de diversos modos diferentes, y de una manera que pueda ser comprendida facilmente por ninos.
Es deseable ademas dar a reconocer un sistema de construccion de juguetes con nuevos elementos de construccion que sean adecuados para su utilizacion en el sistema, y que incrementen el valor ludico del sistema.
Es deseable ademas dar a conocer un sistema de construccion de juguetes y elementos de construccion que sean adecuados para su utilizacion en el sistema, que proporcionen un valor ludico elevado sin requerir costes de fabricacion elevados.
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Compendio de la invencion
Las realizaciones de la invencion se refieren a un sistema de construccion de juguetes segun se define en la reivindicacion 1 y a un elemento de construccion de control para un sistema de construccion de juguetes segun se define en la reivindicacion 15.
De este modo, el conector del elemento de construccion de control se puede hacer funcionar selectivamente como un conector de entrada y de salida de datos, permitiendo de ese modo conectar al mismo conector elementos de construccion de funcion y elementos de construccion de salida, tales como elementos de construccion de sensor, sin tener que configurar manualmente el conector como de entrada o de salida. Por consiguiente, el riesgo de errores de cableado en la construccion de la estructura del juego se reduce sensiblemente, lo que constituye una gran ventaja, en particular en relacion con ninos que se pueden frustrar facilmente cuando una estructura construida no funciona inmediatamente segun lo previsto. Ademas, los conectores configurables permiten la utilizacion del mismo diseno ffsico para todos los conectores, y por lo tanto una fabricacion mas eficiente en costes.
El elemento de construccion de control puede ser un elemento de construccion de interfaz tal como se describe en la presente memoria, o un elemento de construccion de control independiente, por ejemplo autocontenido o autonomo, para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion.
En algunas realizaciones, por lo menos un conector de salida de un elemento de construccion incluye un contacto de potencia adaptado para proporcionar potencia electrica de salida para suministrar la potencia electrica a uno o varios elementos de construccion, y en el que un conector de entrada para cada elemento de construccion incluye un contacto de potencia adaptado para recibir potencia electrica y, opcionalmente, alimentar la potencia electrica recibida al elemento de construccion de funcion. Por consiguiente, la potencia electrica recibida a traves del elemento de construccion de interfaz desde un sistema de procesamiento de datos tal como se describe en la presente memoria, se puede suministrar a una serie de otros elementos de construccion.
Alternativa o adicionalmente, se puede disponer un elemento de construccion de fuente de alimentacion para proporcionar potencia electrica solamente, o el elemento de construccion de fuente de alimentacion puede suministrar tanto potencia electrica como una senal de control a traves de su conector de salida. De este modo, un elemento de fuente de alimentacion puede funcionar ademas como un elemento de construccion de control.
Los conectores para conectar electricamente elementos de construccion con otros elementos de construccion pueden adoptar la forma de un enchufe o receptaculo, o cualquier otro dispositivo adecuado para la terminacion o conexion de los conductores de alambres o cables individuales y para proporcionar un medio para continuar los conductores hasta un conector a juego. A este respecto, el conector puede incluir una serie de contactos dispuestos en el cuerpo del conector de manera predeterminada, es decir, un numero, una separacion, una disposicion, etc., predeterminados. Cada contacto se puede proporcionar como cualquier elemento conductor adecuado configurado para proporcionar contacto electrico con un contacto correspondiente en otro conector, cuando los conectores estan acoplados con el proposito de transferir energfa electrica y/o una senal de control.
Cuando cada elemento de construccion de funcion incluye un elemento de conector apilable que incluye nuevos conectores de entrada y de salida del elemento de construccion de funcion, se disponen medios de conexion uniformes que permiten una conexion sencilla de una serie de diferentes elementos de construccion de funcion, de salida, de sensor y/o de control. En particular, un elemento de conector apilable uniforme proporciona medios de conexion uniformes independientemente de la forma y del tamano del elemento de construccion de funcion o de control, etc.
En particular, en una realizacion, cada elemento de construccion que incluye un conector apilable incluye un cuerpo del elemento de construccion que incluye un circuito electrico; y el elemento de conector apilable esta conectado electricamente al circuito electrico a traves de un cable de extension, por ejemplo un cable flexible. Por consiguiente, el cuerpo del elemento de construccion se puede colocar en una posicion desplazada respecto del punto de conexion en el que el elemento de conector apilable esta conectado, habitualmente a una pila de elementos de conector apilables que se originan en un elemento de construccion de fuente de alimentacion y/o en un elemento de construccion de interfaz y/o en un elemento de construccion de control. Por consiguiente, se obtiene una mayor flexibilidad en la construccion de un modelo de juego. Ademas, cuando el elemento de conector apilable esta conectado mediante un cable de extension flexible al cuerpo del elemento de construccion, del elemento de construccion de funcion o de control, se consigue una mayor flexibilidad en terminos de la forma y del tamano de un cuerpo del elemento de construccion, asf como de su colocacion dentro de un modelo de construccion de juguete. En particular, la forma, el tamano y la colocacion del cuerpo del elemento de construccion no estan limitados por el requisito de que tenga que haber un conector accesible para una conexion a otro conector.
Cuando el conector apilable esta adaptado para recibir potencia electrica desde el conector de entrada del conector apilable y para alimentar la potencia electrica recibida al conector de salida del elemento de conector apilable, no se requiere cableado adicional para la distribucion de potencia electrica independiente para aquellos elementos de construccion de funcion que requieren mas potencia de la proporcionada por la senal de control.
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En algunas realizaciones, el elemento de conector apilable de cada elemento de construccion de funcion esta adaptado para recibir una senal de control desde el conector de entrada del elemento de conector apilable, y para alimentar la senal de control recibida al elemento de construccion de funcion y al conector de salida del elemento de conector apilable de manera que proporciona un circuito directo de la senal de control desde el conector de entrada hasta el conector de salida. De este modo, se puede establecer facilmente una cadena de elementos de construccion de funcion de una manera uniforme apilando elementos de conector uno sobre otro, o en cualquier otra orientacion adecuada, por ejemplo, uno al lado de otro. Un elemento de construccion de control, tal como un elemento de construccion de interfaz, puede afectar por lo tanto a todos los elementos de construccion de funcion que se bifurcan desde el conector de salida del elemento de construccion de control en una secuencia/pila ininterrumpida.
En algunas realizaciones, la serie de elementos de construccion de un sistema de construccion de juguetes comprende ademas uno o varios elementos de construccion de sensor que comprenden, cada uno, una o varias interfaces de entrada y/o sensores sensibles a un evento ffsico; y que comprenden cada uno medios de conexion de salida para comunicar con uno o varios diferentes elementos de construccion del sistema de construccion de juguetes y para emitir una senal de salida indicativa de un evento ffsico detectado. La interfaz de entrada y/o de sensor puede comprender cualesquiera circuitos adecuados, dispositivos o disposiciones adecuadas para detectar una entrada de un usuario o de otro dispositivo, para detectar una propiedad del entorno, o similares. Ejemplos de dichas interfaces/sensores de activacion incluyen un pulsador, un deslizador u otro conmutador mecanico, un sensor de vibracion, un sensor de inclinacion, un sensor tactil, un sensor de impacto, un sensor de luz, un detector de proximidad, un termometro, un microfono, un sensor de presion, un sensor neumatico, un puente de buses, una entrada inductiva, por ejemplo una entrada que se activa mediante una etiqueta, un receptor de radio, una camara, un receptor de un sistema de mando a distancia, por ejemplo un mando a distancia por infrarrojos, etc., o una combinacion de los mismos. Por lo tanto, se da a conocer un mecanismo simple y modular para iniciar funciones definidas por el usuario, proporcionando de ese modo diversos escenarios de juego interesantes.
En algunas realizaciones, el sistema de construccion de juguetes incluye ademas un elemento de extension, comprendiendo el elemento de extension un elemento de conector apilable, un conector de salida adicional, y un elemento de extension electrica, tal como un cable/alambre de extension. El elemento de conector apilable incluye un conector de entrada y un conector de salida, y estando adaptado el elemento de conector apilable del elemento de extension para recibir una senal de control desde el conector de entrada del elemento de conector apilable, y para alimentar la senal de control recibida al conector adicional de salida a traves del elemento de extension electrica y al conector de salida del elemento de conector apilable. Por consiguiente, el elemento de extension se puede utilizar como un cable de extension y/o para bifurcar una pila/secuencia paralela de elementos de construccion de funcion y/o de control.
Cuando los elementos de construccion de funcion, de salida, de sensor, de control y/o de interfaz que se describen en la presente memoria tienen medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable los elementos de construccion con otros elementos de construccion, estos son compatibles con el sistema de construccion de juguetes y se pueden utilizar junto con otros elementos de construccion. La invencion es aplicable en general a sistemas de construccion de juguetes con elementos de construccion que tienen medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable elementos de construccion. Ademas, cuando los conectores de los elementos de construccion que se describen en la presente memoria estan configurados de manera que los conectores de entrada son conectables solamente a conectores de salida, y los conectores de salida son conectables solamente a conectores de entrada, se proporciona una codificacion mecanica que asegura un cableado/conexion correctos de los conectores de manera que se evitan fallos, cortocircuitos y/o similares. Por ejemplo, dicha codificacion mecanica puede estar dispuesta mediante la forma del conector, la disposicion de contactos en el conector, la forma de los contactos, la disposicion de medios de acoplamiento adicionales, y/o similares.
Cabe senalar que los conjuntos de montaje de juguetes pueden comprender tipos adicionales de elementos de construccion, tales como elementos de construccion pasivos sin ningun conector electrico y sin capacidades de realizar o controlar acciones/funciones, tales como los bloques de montaje convencionales conocidos en la tecnica.
En algunas realizaciones, el sistema de construccion de juguetes comprende un sistema de procesamiento de datos que tiene almacenado en el mismo, codigo de programa informatico adaptado para hacer que, cuando el codigo de programa informatico es ejecutado por el sistema de procesamiento de datos, el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion para generar uno o varios comandos logicos para controlar dichos uno o varios elementos de funcion;
un elemento de construccion de interfaz que comprende
• primeros medios de conexion para proporcionar una conexion de flujo de datos con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos,
• una unidad de procesamiento adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
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• segundos medios de conexion para proporcionar una conexion de control con dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion a traves de los medios de conexion de control del elemento de construccion de funcion, y para emitir la senal de control;
en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para detectar por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado al elemento de construccion de interfaz; y para enviar al sistema de procesamiento de datos informacion indicativa de por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado; y en el que el codigo de programa informatico esta adaptado para hacer que el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion adaptado en funcion de la informacion recibida acerca de, por lo menos, la presencia del elemento de construccion de funcion conectado.
El elemento de construccion de interfaz puede enviar la informacion periodicamente, a peticion del sistema de procesamiento de datos y/o de otro modo adecuado.
Por consiguiente, un usuario puede comenzar instantaneamente a explorar las posibilidades de una estructura recien construida, sin tener que pasar inicialmente por un proceso tedioso de ajuste y configuracion. Dado que el elemento de montaje de la interfaz detecta automaticamente los elementos de construccion conectados, el entorno de programacion se puede adaptar al dispositivo conectado, por ejemplo, de manera que proporciona ayuda sensible al contexto, habilita/deshabilita ciertas funciones o pantallas en funcion de los elementos de construccion detectados, etc. Por consiguiente, incluso un usuario sin mucha experiencia con software y hardware informatico puede aprender facilmente como controlar desde un ordenador una estructura construida.
Una ventaja adicional es que el elemento de construccion de interfaz funciona simplemente como un elemento de interfaz, mientras que toda la logica avanzada es ejecutada por el sistema de procesamiento de datos, permitiendo de este modo la fabricacion del elemento de construccion de interfaz a partir de componentes poco complejos, economicos.
Cuando el elemento de construccion de interfaz detecta adicionalmente, y envfa informacion acerca del tipo y/o del estado de funcionamiento del elemento de construccion conectado, el entorno de programacion se puede adaptar mejor, por ejemplo visualizando representaciones graficas y/o iconicas de los elementos de construccion conectados y de su respectivo estado de funcionamiento.
Los primeros medios de conexion pueden comprender un primer conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos, proporcionando de ese modo una conexion simple y fiable.
Cuando el elemento de construccion de interfaz esta configurado ademas para recibir potencia electrica desde el sistema de procesamiento de datos a traves del primer conector, no se requiere ninguna fuente de alimentacion adicional en el elemento de construccion de interfaz.
La conexion puede incluir una conexion acorde con un estandar adecuado de interfaz periferica externa para la comunicacion entre un ordenador y perifericos externos sobre un cable utilizando, por ejemplo, transmision biserial, tal como una conexion de bus en serie universal (USB, Universal Serial Bus), una conexion Firewire o similares.
En algunas realizaciones, el entorno de programacion comprende un entorno de programacion visual, proporcionando de ese modo un sistema que es facil de utilizar incluso por usuarios sin experiencia.
En general, un lenguaje de programacion visual (VPL, visual programming language) es un lenguaje de programacion que permite a los usuarios especificar programas manipulando graficamente elementos de programa en lugar de especificarlos textualmente. Un VPL permite programar por medio de expresiones visuales, disposiciones espaciales de sfmbolos graficos y, opcionalmente, texto. Muchos VPLs estan basados en objetos de visualizacion activos, tales como elementos iconicos o simbolicos que son interconectados, por ejemplo directamente o por medio de lmeas, flechas o similares. Ejemplos de VPLs incluyen lenguajes basados en iconos, lenguajes basados en formas y lenguajes de diagramas. El termino entorno de programacion visual esta destinado a hacer referencia a un entorno de programacion que proporciona elementos graficos o iconicos que pueden ser manipulados por los usuarios para definir un programa informatico u otras formas de instrucciones ejecutables por ordenador. La manipulacion de los elementos es habitualmente interactiva, y sigue habitualmente una gramatica espacial predeterminada para la construccion de programas.
En algunas realizaciones, los medios de conexion de control comprenden por lo menos un conector para conectar electricamente el elemento de construccion de funcion con otro elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion. El conector puede incluir por lo menos un contacto/terminal/puerto de senal de control.
En algunas realizaciones, el elemento de construccion de funcion es un elemento de funcion controlable e incluye un conector de entrada para recibir una senal de control y esta adaptado para llevar a cabo una funcion en respuesta la senal de control recibida; y un conector de salida adaptado para transmitir la senal de control recibida. Por consiguiente, una serie de elementos de construccion de funcion pueden estar controlados mediante el sistema de
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procesamiento de datos a traves de un unico elemento de construccion de interfaz, simplemente conectando un elemento de construccion de funcion a otro para obtener una secuencia o cadena de elementos de construccion de funcion interconectados. Una senal de control procedente del elemento de construccion de interfaz, alimentada al primero de la secuencia de elementos de construccion de funcion, se transmite por lo tanto a todos los elementos de construccion de funcion sin la necesidad de cableado o programacion/configuracion adicionales.
Por lo tanto, el elemento de construccion de funcion puede incluir un dispositivo de funcion adaptado para realizar una funcion preconfigurada, funcion que se puede seleccionar entre diversas funciones posibles, incluyendo, por ejemplo, funciones mecanicas y/o electricas.
En algunas realizaciones, el sistema de construccion de juguetes comprende un elemento de construccion de interfaz para un sistema de construccion de juguetes, comprendiendo el sistema de construccion de juguetes una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una funcion correspondiente, incluyendo cada elemento de construccion de funcion por lo menos un conector para conectar electricamente el elemento de construccion de funcion con otro elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion; comprendiendo el elemento de construccion de interfaz:
• un primer conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con un sistema de procesamiento de datos y para recibir un comando logico desde el sistema de procesamiento de datos con el fin de controlar uno o varios elementos de construccion de funcion del sistema de construccion de juguetes;
• una unidad de procesamiento adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
• un segundo conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con uno de dicho por lo menos un conector de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion y para emitir la senal de control;
en el que el primer conector esta adaptado ademas para recibir potencia electrica desde el sistema de procesamiento de datos con el fin de accionar la funcion del elemento de construccion de funcion; en el que el segundo conector esta adaptado ademas para emitir la potencia electrica recibida; y en el que el elemento de construccion de interfaz comprende un circuito de control de potencia para controlar la salida de potencia electrica mediante el elemento de construccion de interfaz.
Por lo tanto, no se requieren fuentes de alimentacion independientes, tales como batenas, en los diversos elementos de construccion, dado que todos ellos son alimentados mediante el sistema de procesamiento de datos a traves del elemento de construccion de interfaz. Esto reduce los costes de fabricacion de los elementos, aumentando al mismo tiempo el valor ludico y reduciendo el coste de propiedad, dado que el usuario no tiene que comprar y sustituir un gran numero de batenas.
La provision del circuito de control de potencia permite un sistema abierto de construccion de juguetes, donde el usuario puede conectar al elemento de construccion de interfaz una gran variedad y un numero variable de elementos de construccion de funcion y de otros tipos, sin sobrecargar la fuente de alimentacion proporcionada por el sistema de procesamiento de datos.
Los diferentes aspectos de la presente invencion se pueden implementar de diferentes maneras que incluyen los conjuntos de montaje de juguetes descritos anteriormente y posteriormente, y medios de producto adicionales, cada uno proporcionando uno o varios de los beneficios y ventajas descritas en relacion con, por lo menos, uno de los aspectos descritos anteriormente, y cada uno teniendo una o varias realizaciones preferidas correspondientes a las realizaciones preferidas descritas en relacion con, por lo menos, uno de los aspectos descritos anteriormente y/o dados a conocer en las reivindicaciones independientes. Ademas, se apreciara que las realizaciones descritas en relacion con uno de los aspectos que se describen en la presente memoria se pueden aplicar igualmente a los otros aspectos.
En particular, se puede dar a conocer un metodo para proporcionar un entorno de programacion para programar un sistema de construccion de juguetes tal como se describe en la presente memoria. Ademas, se da a conocer un producto de programa informatico que comprende medios de codigo de programa adaptados para hacer que se proporcione, cuando se ejecuta en un sistema de procesamiento de datos, un entorno de programacion para programar un sistema de construccion de juguetes tal como se describe en la presente memoria.
El producto del programa informatico puede estar dispuesto como un medio legible por ordenador, tal como un CD- ROM, un DVD, un disco optico, una tarjeta de memoria, una memoria flash, un dispositivo de almacenamiento magnetico, un disco flexible, un disco duro, etc. En otras realizaciones, el producto de programa informatico puede estar dispuesto como un paquete de software descargable, por ejemplo en un servidor web para su descarga por internet, o por otra red informatica o de comunicacion.
El sistema de procesamiento de datos puede incluir cualquier ordenador adecuado u otro dispositivo de procesamiento, tal como un PC, un ordenador portatil o movil, una PDA, un telefono inteligente y/o similares.
En este caso y en lo que sigue, se preve que los terminos medio de procesamiento y unidad de procesamiento comprenden cualquier circuito y/o dispositivo adaptado adecuadamente para llevar a cabo las funciones descritas en 5 la presente memoria. En particular, el termino anterior comprende microprocesadores programables de proposito general o especial, procesadores de senal digital (DSP, Digital Signal Processors), circuitos integrados de aplicacion espedfica (ASIC, Application Specific Integrated Circuits), matrices logicas programables (PLA, Programmable Logic Arrays), matrices de puertas programables in situ (FPGA, Field Programmable Gate Arrays), circuitos electronicos del proposito especial, etc., o una combinacion de los mismos.
10 Por consiguiente, se da a conocer un conjunto de montaje con elementos de construccion de funcion y de control que son interconectables mediante un conjunto correspondiente de conectores, de acuerdo con una arquitectura de conexion predeterminada. El conjunto de montaje permite a un usuario construir una gran variedad de funciones y relaciones funcionales de manera uniforme y con un conjunto limitado de elementos de construccion diferentes. Ademas, de acuerdo con algunas realizaciones, el usuario puede controlar desde un sistema de procesamiento de 15 datos las estructuras construidas, de manera sencilla. El conjunto de construccion de juguetes que se describe en la presente memoria ha demostrado ser muy util en un contexto educativo, por ejemplo cuando se implementan escenarios de aprendizaje en los que se programan y controlan desde un ordenador estructuras simples construidas a partir de elementos de construccion de juguetes.
Breve descripcion de los dibujos
20 La figura 1 muestra ladrillos de montaje de juguetes de la tecnica anterior.
La figura 2 muestra esquematicamente ejemplos de un ladrillo de construccion de juguetes, de funcion.
La figura 3 muestra esquematicamente ejemplos de un elemento de construccion de sensor.
Las figuras 4 y 5 muestran ejemplos de elementos de construccion de sensor.
La figura 6 muestra un ejemplo de un elemento de construccion de interfaz.
25 La figura 7 muestra un ejemplo de una estructura en la que un sensor de inclinacion y un detector de proximidad estan conectados a conectores respectivos de un ladrillo de interfaz.
La figura 8 muestra ejemplos adicionales de ladrillos de montaje de juguetes.
La figura 9 muestra diagramas de bloque esquematicos de ejemplos de estructuras construidas a partir de un sistema de construccion de juguetes segun se describe en la presente memoria.
30 La figura 10 muestra ejemplos de interfaces de usuario de un entorno de programacion visual para un sistema de construccion de juguetes segun se describe en la presente memoria.
La figura 11 muestra un diagrama de bloques esquematicos de un elemento de construccion inteligente.
La figura 12 muestra una serie de elementos de construccion inteligentes conectados a un elemento de construccion de control, por ejemplo un elemento de construccion de interfaz.
35 Descripcion detallada de la invencion
Las realizaciones de la invencion se describiran principalmente utilizando elementos de construccion en forma de ladrillos. Sin embargo, la invencion se puede aplicar a otras clases de elementos de construccion utilizados en conjuntos de montaje de juguetes.
La figura 1 muestra ejemplos de ladrillos de montaje, cada uno con tacos de acoplamiento sobre su superficie 40 superior y una cavidad que se extiende hacia el ladrillo desde la parte inferior. La cavidad tiene un tubo central, y los tacos de acoplamiento de otro ladrillo pueden ser recibidos en la cavidad en un acoplamiento por friccion, tal como se da a conocer en el documento US 3 005 282. Las figuras 1a-b muestran vistas en perspectiva de un ejemplo de dicho ladrillo de montaje de juguetes, incluyendo sus lados superior e inferior. Las figuras 1c y 1d muestran otros de dichos ladrillos de montaje de la tecnica anterior. Los ladrillos de montaje mostrados en las figuras restantes tienen 45 este tipo conocido de medios de acoplamiento, en forma de tacos y cavidades cooperantes. Sin embargo, se pueden utilizar asimismo otros tipos de medios de acoplamiento.
La figura 2 muestra esquematicamente ejemplos de un elemento de construccion de funcion.
La figura 2a muestra esquematicamente un elemento de construccion de funcion, designado 200 en general, que incluye un cuerpo principal de elemento de construccion de funcion en forma de un ladrillo de funcion 201, y un 50 conector apilable 202 conectado al ladrillo de funcion 201 a traves de un cable flexible 203 que incluye alambres 212
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y 213. El ladrillo de funcion tiene tacos de acoplamiento 205 sobre su superficie superior, y una cavidad correspondiente en su superficie inferior (no mostrada expKcitamente). El ladrillo de funcion 201 incluye un dispositivo de funcion 204 que recibe potencia electrica mediante terminales 210 del conector apilable 202 y alambres 212 del cable de extension 203, y una senal de control a traves de terminales 211 del conector apilable 202 y las lmeas 213 del cable de extension 203, tal como se describe en mayor detalle mas adelante, y el dispositivo de funcion electrica 204 lleva a cabo una funcion preconfigurada, por ejemplo, una funcion mecanica o una funcion electrica. En la realizacion, cada una de las senales de control pueden tener valores binarios 0 y 1, respectivamente.
Ejemplos de una funcion mecanica preconfigurada que puede realizar el elemento de construccion de funcion que se describe en la presente memoria incluyen desplazamientos/movimiento, tal como accionar un eje giratorio de salida, dar cuerda a un resorte o a una cadena que permite tirar de un objeto acercandolo al ladrillo de funcion, mover rapida o lentamente una parte articulada del ladrillo de funcion que permite, por ejemplo, abrir o cerrar una puerta, expulsar un objeto, etc. Dichos movimientos mecanicos pueden estar accionados mediante un motor electrico, tal como se muestra en la figura 2b. La figura 2b muestra un diagrama de cableado de un ejemplo de un dispositivo 204 que incluye un motor 230 accionado mediante la potencia electrica recibida a traves de lmeas 212. El motor 230 se controla mediante un circuito de control 231 en respuesta a las senales de control C1, C2 recibidas a traves de las lmeas 213.
Se apreciara que el motor se puede accionar mediante la potencia de las lmeas de potencia 212, o directamente mediante las senales de control C1 y C2, tal como se muestra mediante la figura 2c. La fuente de alimentacion independiente a traves de las lmeas 212 permite un suministro de manera que la polaridad de la tension es constante y esta bien definida.
La figura 2c muestra esquematicamente un diagrama de cableado de otro ejemplo de un dispositivo de funcion 204 que incluye un motor 230 que esta controlado y accionado mediante las senales de control C1, C2. Por lo tanto, en este ejemplo, el dispositivo de funcion no recibe potencia electrica independiente a traves de las lmeas 212, dado que la senal de control es suficiente para hacer funcionar el motor.
Ejemplos de la funcion electrica preconfigurada que pueden llevar a cabo los elementos de construccion que se describen en la presente memoria incluyen manejar un conmutador con terminales accesibles, generar una senal de luz visible, emitir una luz constante o parpadeante, activar varias lamparas en una secuencia determinada, generar una senal electrica, generar una senal de luz invisible, emitir sonido audible tal como un pitido, una alarma, una campana, una sirena, un mensaje de voz, musica, sonido sintetico, sonido natural o imitado que simula y estimula actividades de juego, grabar y reproducir un sonido, emitir sonido inaudible tal como ultrasonido, emitir una senal de radiofrecuencia o una senal infrarroja a recibir por otro componente, etc., o combinaciones de las anteriores.
Los ladrillos de funcion pueden tener una funcion preconfigurada, pero las funciones pueden asimismo ser programadas, o sino determinadas o influidas por el usuario.
La figura 2d muestra esquematicamente un diagrama de cableado de un ejemplo de un dispositivo de funcion 204 que incluye un LED 234 que esta controlado y accionado mediante las senales de control C1, C2. Por lo tanto, en este ejemplo, el dispositivo de funcion no recibe potencia electrica independiente a traves de las lmeas 212, dado que la senal de control es suficiente para hacer funcionar el LED. Alternativamente, el LED se puede accionar mediante la potencia recibida a traves de las lmeas 212 mediante un conmutador controlado por senales de control C1 y/o C2.
En la figura 2e, se muestra que el dispositivo de funcion 204 puede ser un conmutador 271. El conmutador 271 puede ser un conmutador normalmente abierto o normalmente cerrado, y sus terminales 272 pueden estar conectados a los tacos de acoplamiento sobre la superficie superior, o a las superficies de la cavidad que estan previstas para engranar con tacos de acoplamiento sobre otros ladrillos de montaje. El conmutador esta controlado mediante la senal de control recibida a traves de lmeas 213 mediante el circuito logico 231, tal como se ha descrito anteriormente. Cuando el conmutador 271 esta cerrado, la tension en las lmeas de potencia 212 se aplica a los terminales 272. El circuito logico 231 recibe ademas potencia electrica de las lmeas de potencia 212.
La figura 2f muestra que el elemento de construccion de funcion puede ser un elemento de construccion inteligente que incluye un microprocesador u otro dispositivo de procesamiento/unidad logica, por ejemplo un dispositivo de funcion que proporciona retroalimentacion, tal como retroalimentacion acerca de su estado de funcionamiento. En particular, la figura 2f muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de un dispositivo de funcion 204 que incluye un motor 230 accionado mediante la potencia electrica recibida a traves de lmeas 212 a, b. El motor 230 esta controlado mediante el microprocesador 263 a traves de un circuito de control/controlador del motor 231, en respuesta a las senales de control recibidas a traves de C1 y C2 designadas 213. El dispositivo de funcion comprende ademas una unidad de codificador 264 u otro dispositivo para medir la velocidad del motor. La senal del codificador 264 se devuelve al microprocesador, que puede traducir las senales del codificador en una senal indicativa de la velocidad del motor. El microprocesador entrega la velocidad determinada a traves de C1 y C2, por ejemplo periodicamente o en respuesta a una correspondiente senal de solicitud recibida a traves de C1 y C2. Por lo tanto, el dispositivo de funcion de la figura 2f es un ejemplo de un ladrillo de motor que incluye una funcion de velodmetro.
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En general, el dispositivo de funcion puede interpretar las senales de control de diferentes maneras. En una realizacion, cada una de las senales de control C1 y C2 pueden tener valores binarios 0 y 1, respectivamente, por ejemplo representados mediante dos niveles de tension "alta" y "baja", o "encendido" y "apagado". Por ejemplo, en el ejemplo de la figura 2c, el motor 230 puede estar controlado de acuerdo con la tabla siguiente:
Valor de la senal de control Control del motor
(C1,C2) = (0,0)
Motor APAGADO
(C1,C2) = (1,0) (C1,C2) = (0,1) (C1,C2) = (1,1)
Motor ENCENDIDO Avance Motor ENCENDIDO Retroceso Frenar el motor
En otro ejemplo en el que el dispositivo de funcion incluye un generador de sonido configurable para reproducir dos sonidos diferentes, el dispositivo de funcion puede estar adaptado para reproducir uno seleccionado de los sonidos en funcion, por ejemplo, de un flanco ascendente (es decir, una transicion de 0 a 1) de las senales de control individuales C1 y C2 respectivamente, por ejemplo segun
C1 0^-1 reproducir sonido 1
C2 0^1 reproducir sonido 2.
Por lo tanto, en general, el dispositivo de funcion puede incluir cualquier dispositivo adecuado mecanico y/o electrico, disposicion o circuitos, adaptado para llevar a cabo una o varias de las funciones anteriores u otras alternativas. Ejemplos de dispositivos de funcion incluyen una fuente de luz tal como una lampara o un LED, un generador de sonido, un altavoz, una tarjeta de sonido u otra fuente de audio, un motor, un engranaje, una pieza articulada, un eje giratorio, un generador de senales, una valvula, un control neumatico, una aleacion con memoria de forma, un cristal piezoelectrico, un electroiman, un accionador lineal, una radio, una pantalla, un microprocesador y/o similares.
El elemento de conector apilable 202 incluye un conector macho de entrada 206 y un conector hembra de salida 207. Los conectores estan situados en lados opuestos del elemento de conector, de manera que hacen apilable el elemento de conector. En particular, en el presente ejemplo, el conector macho de entrada esta situado en el lado inferior, mientras que el conector hembra esta situado en el lado superior del elemento de conector apilable. Los conectores de entrada y de salida incluyen cuatro contactos cada uno, designados 210, 211 y 208, 209, respectivamente. Los contactos 210 para recibir potencia electrica estan conectados a los correspondientes contactos de salida 208 y al dispositivo de funcion 204 a traves de lmeas 212. Los contactos 211 para recibir senales de control estan conectados a los correspondientes contactos de salida 209 y al dispositivo de funcion 204 a traves de lmeas 213. Generalmente, es preferible que los conectores de entrada y de salida 206 y 207 esten codificados mecanicamente, de manera que los contactos esten siempre conectados a los correspondientes contactos correctos del otro conector correspondiente.
Cuando todos los elementos de construccion de funcion de un conjunto de montaje de juguetes incluyen correspondientes elementos de conector apilable que proporcionan y transmiten entradas de control y de potencia de manera uniforme, dichos ladrillos de funcion se pueden intercambiar facilmente dentro de una construccion de juguete montada a partir de los ladrillos de montaje que se describen en la presente memoria. Por ejemplo, un ladrillo de funcion que incluye una lampara se puede sustituir simplemente por un ladrillo de funcion que incluye una fuente de sonido o un altavoz, sin tener que cambiar ninguna otra parte de la construccion, dado que ambos ladrillos de funcion se activan del mismo modo.
Se comprende ademas que cada elemento de construccion puede utilizar uno o varios de los contactos de entrada de su conector de entrada. Por ejemplo, segun se describe en la presente memoria, algunos elementos de construccion de funcion pueden utilizar solamente las senales de control mientras que otros elementos de construccion de funcion pueden utilizar tanto la potencia electrica como las senales de control. Se comprende ademas que el elemento de conector puede incluir otros puntos de contacto, por ejemplo lmeas de senal para proporcionar un bus de comunicacion entre elementos de construccion que incluyen microprocesadores.
La figura 3 muestra esquematicamente ejemplos de un elemento de construccion de sensor.
Las figuras 3 a-c muestran un primer ejemplo de un elemento de construccion de sensor, designado en general 300, que incluyen un cuerpo del elemento de construccion de sensor principal en forma de un ladrillo de sensor 301, y un conector de salida 302 conectado al ladrillo de sensor 301 a traves de un cable flexible 303. El ladrillo de sensor tiene tacos de acoplamiento 305 sobre su superficie superior, y una cavidad correspondiente en su superficie inferior (no mostrada explfcitamente). El ladrillo de sensor 301 incluye un circuito de sensor 304 que recibe potencia electrica a traves de los terminales 310 conector 302 y de las lmeas 312 a, b del cable de extension 303. El circuito de sensor 304 incluye ademas un elemento de sensor 314 para recibir una entrada de sensor, tal como una entrada externa.
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En general, los ladrillos de sensor que se describen en la presente memoria pueden incluir uno o varios elementos de sensor sensibles a un evento ffsico, por ejemplo un evento ffsico externo. Ejemplos de dichos eventos ffsicos incluyen fuerzas mecanicas, impulso, traccion, rotacion, manipulacion humana, contacto, proximidad de un objeto, senales electricas, senales de radiofrecuencia, senales opticas, senales de luz visible, senales de infrarrojos, senales magneticas, temperatura, humedad, radiacion, etc. y combinaciones de las mismas.
La figura 3b muestra el ladrillo de sensor 301 conectado a un elemento de construccion de control 361, por ejemplo, un elemento de construccion de interfaz segun se describe en la presente memoria, a traves de un conector de entrada o de un conector configurable 362 del elemento de construccion de control 361.
La figura 3c muestra esquematicamente un diagrama de bloques mas detallado del circuito de sensor 304 de un elemento de construccion de sensor. El elemento de deteccion 314 recibe potencia de las lmeas 312 a, b y esta conectado a la lmea 313a identificada como C1 para proporcionar una senal de salida. Se apreciara que algunos elementos de deteccion pueden no requerir su conexion a lmeas de potencia 312 a, b. El circuito de sensor comprende ademas una resistencia de ID que conecta tierra (lmea 312b) con la lmea de salida 313b identificada como C2. En una realizacion, cada tipo de elemento de construccion de sensor tiene un respectivo valor de resistencia de ID, permitiendo de ese modo que el elemento de construccion de control 361 mida la impedancia de la resistencia 315 y, por lo tanto, identifique el tipo de elemento de construccion de sensor al que esta conectado. Alternativamente, se puede utilizar otro tipo de circuito de identificacion. Por ejemplo, el elemento de construccion de sensor puede proporcionar una segunda salida de sensor que emite el ID del sensor.
El ladrillo de sensor 301 genera por lo tanto una senal de sensor sobre C1, en respuesta al evento ffsico detectado, y alimenta la senal de sensor a los contactos 311 del elemento de conector 302 mediante las lmeas 313 del cable de extension 303. El elemento de conector 302 es similar al elemento de conector apilable descrito anteriormente porque el conector macho 306 tiene las mismas dimensiones ffsicas que el conector macho del conector apilable descrito anteriormente, y tiene contactos de entrada 310 para potencia electrica. Sin embargo, los contactos 311 del conector macho 306 son contactos de salida para senales de salida, y el elemento de conector 302 no incluye ningun conector hembra de salida.
Disponiendo elementos de construccion de sensor con conectores no apilables, se asegura una identificacion fiable de elementos de sensor mediante una resistencia de ID. En algunas realizaciones, se pueden disponer elementos de sensor con conectores apilables y sin resistencia de ID, o con un esquema de identificacion mas complicado. Sin embargo, se ha comprobado que la provision de elementos de construccion de sensor con resistencias de ID y conectores no apilables proporciona una solucion con coste reducido que proporciona un valor ludico elevado.
La figura 3d muestra que el elemento de construccion de sensor puede ser un elemento de construccion inteligente que incluye un microprocesador u otro dispositivo de proceso/unidad logica de procesamiento. En particular, la figura 3d muestra un diagrama de bloques de un ejemplo de un circuito de sensor 304 que incluye un elemento de sensor 314 y un microprocesador 363. El microprocesador 363 y, opcionalmente, el elemento de sensor 314 reciben potencia electrica a traves de las lmeas 212 a, b. El microprocesador esta conectado ademas a C1 y C2 designadas 313 a, b, mediante las que el microprocesador puede recibir y/o enviar senales. Por ejemplo, el microprocesador puede recibir senales de configuracion y/o solicitudes de datos a traves de C1 y C2, tales como datos de ID, resultados del sensor y/o similares. Por consiguiente, el sensor puede emitir un ID y/o los resultados del sensor a traves de C1 y C2, por ejemplo al recibir una correspondiente solicitud o de acuerdo con otro protocolo adecuado.
Las figuras 4 y 5 muestran ejemplos de elementos de construccion de sensor. En particular, la figura 4 muestra un detector de proximidad que comprende un ladrillo de sensor 401, un conector 402 conectado al ladrillo de sensor 401 a traves de un cable flexible 403, y un elemento de deteccion 414 en la forma de un diodo emisor de luz y un sensor de luz. De este modo, cuando el LED ilumina una superficie proxima al par LED/sensor de luz, el sensor de luz detecta la luz reflejada por dicha superficie. La figura 5 muestra un sensor de inclinacion que comprende un ladrillo de sensor 501, un conector 502 conectado al ladrillo de sensor 501 a traves de un cable flexible 503, y un elemento de deteccion (no mostrado explfcitamente) dispuesto en el interior del ladrillo 501 y adaptado para detectar una inclinacion del ladrillo 501 a lo largo de uno o dos ejes predeterminados.
La figura 6 muestra un ejemplo de un elemento de construccion de interfaz. En particular, la figura 6a muestra una vista en perspectiva del elemento de construccion de interfaz, la figura 6b muestra un diagrama de bloques del circuito de control de potencia del elemento de construccion de interfaz, y la figura 6c muestra un diagrama de bloques del circuito de configuracion de puertos del elemento de construccion de interfaz.
El elemento de construccion de interfaz designado 600 en general, incluye un cuerpo del elemento de construccion de interfaz principal en la forma de un ladrillo de interfaz 601, y un conector USB 624 conectado al ladrillo de interfaz 601 a traves de un cable flexible 623. El ladrillo de interfaz 601 tiene tacos de acoplamiento sobre su superficie superior, y una cavidad correspondiente en su superficie inferior (no mostrada explfcitamente).
El ladrillo de interfaz 601 incluye dos conectores hembra configurables 622 que funcionan selectivamente como conectores de entrada y de salida segun se describe en la presente memoria. El ladrillo de interfaz 601 incluye una unidad de procesamiento 628 u otro dispositivo de control que alimenta y entrega senales de control a los
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correspondientes contactos, 636 identificado como C1 y 637 identificado como C2, del conector 622. La unidad de procesamiento 628 del ladrillo de control esta adaptada ademas para comunicar a traves de la lmea 625 de comunicacion USB del conector USB 624 con un sistema de procesamiento de datos (no mostrado en la figura 6).
En ladrillo de control 601 esta adaptado ademas para recibir potencia electrica desde un sistema de procesamiento de datos a traves de lmeas de potencia USB 626 y 627 del conector USB 624. El ladrillo de control 601 alimenta la potencia electrica recibida a los correspondientes contactos de salida 632 y 633 del conector 622, proporcionando de ese modo potencia a uno o varios elementos de construccion conectados a los conectores configurables 622 del elemento de construccion de interfaz. La potencia de salida proporcionada mediante el elemento de construccion de interfaz 600 puede ser una potencia electrica de baja tension adecuada para un conjunto de construccion de juguetes, por ejemplo una potencia de entre 4,5 V y 9 V.
Los conectores configurables 622 son similares a los conectores hembra 207 de los elementos de construccion de funcion descritos anteriormente e incluyen, cada uno, contactos para potencia electrica y contactos de control para recibir y/o emitir senales de control. Los conectores configurables 622 estan disenados para hacer juego con conectores hembra de los elementos de construccion de funcion y de los elementos de construccion de sensor descritos anteriormente.
El ladrillo de interfaz 601 incluye dos conectores configurables 622, cada uno de los cuales proporciona potencia electrica y emite/recibe senales de control. Se apreciara que otras realizaciones de los ladrillos de interfaz pueden incluir una cantidad diferente de conectores. Las senales de control alimentadas a los conectores configurables o recibidas por los mismos pueden ser identicas o diferentes. Por lo tanto, el elemento de construccion de interfaz 601 puede controlar dos elementos de construccion de funcion paralelos o pilas de elementos de construccion de funcion, o el elemento de construccion de interfaz puede recibir senales de entrada de dos elementos de construccion de sensor, o puede recibir a traves de uno de los conectores una entrada procedente de un elemento de construccion de sensor y emitir a traves del otro conector senales de control para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion. Por lo tanto, en una construccion de juguete montada con ladrillos segun se describe en la presente memoria, se pueden utilizar de manera intercambiable varios ladrillos de funcion y/o de sensor, y se puede utilizar un ladrillo de interfaz particular en varias construcciones para recibir entradas procedentes de ladrillos de sensor y controlar ladrillos de funcion de manera uniforme.
La figura 7 muestra una estructura a modo de ejemplo, en la que un sensor de inclinacion 501 y un detector de proximidad 401 estan conectados a respectivos conectores de un ladrillo de interfaz 601.
De nuevo haciendo referencia a la figura 6, la fuente de alimentacion disponible a traves de los conectores 622 esta controlada completamente mediante la conexion USB 623, 624 desde un ordenador, por ejemplo un PC, al que esta conectado el elemento de construccion de interfaz, evitando de ese modo la necesidad de batenas, lo que reduce el precio, el tamano y la complejidad del sistema.
El sistema de construccion de juguetes que se describe en la presente memoria es un sistema de montaje electrico abierto, dado que el usuario puede construir combinaciones virtualmente infinitas de construccion de elementos de construccion. Cada combinacion puede utilizar una cantidad diferente de potencia electrica.
Para dar cabida a esta libertad de construccion, el elemento de construccion de interfaz 601 comprende un circuito 629 de control de potencia para proporcionar administracion de potencia de la conexion USB.
La especificacion USB proporciona un suministro de 5 V en un unico alambre, desde el que los dispositivos USB conectados pueden extraer potencia. La especificacion contempla no mas de 5,25 V y no menos de 4,75 V (5 V ± 5%) entre las lmeas de potencia negativa y positiva del bus. Un dispositivo puede extraer potencia de la conexion USB en dos modos de potencia, y un dispositivo USB puede estar en espera:
Modo de alta potencia (maximo 500 mA)
Modo de baja potencia (maximo 100 mA)
Modo de espera (maximo 400 jA).
Dado que el elemento de construccion de interfaz esta abierto al sistema de construccion de juguetes, controla cuanta potencia se extrae y asegura asimismo que no se devuelve corriente a traves de la conexion USB. Esto podna ocurrir, por ejemplo, cuando el motor que esta conectado el elemento de construccion de interfaz se hace girar mediante una fuerza externa y actua como un generador.
Para contemplar esto, el circuito 629 de control de potencia se configura en el modo de potencia necesario a traves de la unidad de procesamiento 628 y la interfaz 625 de comunicacion USB. Durante el funcionamiento posterior, el circuito 629 de control de potencia monitoriza la corriente I extrafda de la conexion 626 de potencia USB y la tension V a la salida del elemento de control de la interfaz. La corriente I se mide como una cafda de tension sobre una resistencia 630. Si la corriente I excede la corriente especificada mediante el modo de potencia seleccionado, el
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circuito de control de potencia controla un circuito 631 generador de corriente u otro circuito para regular la corriente I, de manera que limita la corriente extrafda en la salida o salidas 632, 633 del elemento de construccion de interfaz.
Si la tension V excede del limite especificado (por ejemplo, cuando un motor conectado actua como generador) el circuito de control de potencia bloquea completamente la salida de potencia a traves de los conectores de salida 632, 633.
Tal como se ha mencionado anteriormente, cada uno de los conectores/puertos configurables 622 permite que el elemento de construccion de interfaz 601 reciba entradas de sensor y proporcione una salida de control desde el mismo puerto. A este respecto, la unidad de procesamiento 628 comprende un convertidor analogico a digital (AD) 634 y un circuito 635 controlador de la salida, ambos conectados a los contactos 636 marcado como C1 y 637 marcado como C2.
El elemento de construccion de interfaz lee la entrada utilizando el convertidor AD 634 en C1 y C2. Un ejemplo de un elemento de construccion desde el que el elemento de construccion de interfaz puede leer la entrada es el elemento de construccion de sensor descrito anteriormente. El convertidor AD convierte la entrada recibida en una senal digital que es transmitida a traves de la conexion 625 de comunicacion USB a un ordenador.
De manera similar, cuando el elemento de construccion de interfaz recibe comandos logicos de control desde un ordenador a traves de la conexion 625 de comunicacion USB, el controlador de salida 635 convierte los comandos logicos en una senal de control adecuada, por ejemplo tal como se ha descrito anteriormente, y emite la senal de control generada a traves de las salidas C1 y/o C2.
La configuracion de los puertos configurables 622 se realiza en base a comandos logicos recibidos desde el ordenador, que a su vez estan basados en el tipo detectado del elemento de construccion conectado. Cuando algun elemento de construccion se conecta a uno de los puertos configurables de un elemento de construccion de interfaz, el elemento de construccion de interfaz detecta cuando un modulo es conectado/desconectado e identifica informacion acerca del tipo de modulo (por ejemplo, motor, luz, sensor de inclinacion, etc.). El elemento de construccion envfa a continuacion la informacion acerca del tipo de modulo a traves de la conexion 625 al ordenador. En funcion de la informacion recibida, el ordenador puede enviar comandos logicos al elemento de construccion para controlar el elemento de construccion a efectos de configurar los puertos configurables, por ejemplo por medio de uno o mas conmutadores adecuados. En realizaciones alternativas, la configuracion de los puertos configurables se puede llevar a cabo mediante circuitos de control incluidos en el elemento de construccion.
La conexion/desconexion se puede detectar midiendo la impedancia desde C1 y C2 a tierra. Cuando el elemento se conecta la impedancia cae. El tipo de elemento se puede determinar de diferentes maneras: por ejemplo, si la impedancia entre C1 y C2 es baja, por ejemplo menor de un umbral predeterminado, se determina que el elemento conectado es un motor. En otros casos, se mide la resistencia de ID, es decir la impedancia entre C2 y tierra, y el valor proporcionara el tipo de elemento.
Se apreciara que el sistema de construccion de juguetes puede incluir ademas elementos de construccion de control adicionales que no estan conectados a un sistema de procesamiento de datos y que ejecutan control de manera autonoma. Dichos elementos de construccion de control pueden incluir, por ejemplo, medios de entrada adecuados, por ejemplo, medios de entrada activados por el usuario (por ejemplo pulsadores, conmutadores, un sensor de entrada de mando a distancia, etc.), o un conector de entrada similar a los conectores de entrada de elementos de construccion de funcion que se describen en la presente memoria. En este caso, el elemento de construccion de control puede estar alimentado desde una caja de batenas integrada en el elemento de control o independiente del mismo, o desde otra fuente de alimentacion adecuada. Dicho elemento de construccion de control autonomo puede comprender asimismo uno o varios conectores configurables, tal como se ha descrito anteriormente haciendo referencia a un elemento de construccion de interfaz, incluyendo una unidad de control adecuada para detectar elementos conectados y configurar los puertos. Por ejemplo, dicha unidad de control puede estar integrada en el procesador del propio dispositivo.
La figura 8 muestra ejemplos adicionales de elementos de construccion de juguetes.
Cada una de las figuras 8 a-b muestra un ejemplo de un modulo de motor 201, como un ejemplo de un elemento de construccion de funcion. El modulo de motor 201 incluye orificios 881 para recibir un eje para hacerlo girar mediante el motor. El modulo de motor incluye demas medios de acoplamiento 205 para conectar el modulo de motor con otros elementos de construccion. El modulo de motor incluye ademas un elemento de conector apilable 202 segun se describe en la presente memoria.
La figura 8c muestra un ejemplo de un conector apilable 802 para utilizar en elementos de construccion de funcion, control y/o extension, segun se describe en la presente memoria. En particular, la figura 8c muestra el elemento de conector 802, el cable de extension flexible 803 y el conector hembra 807 del conector apilable que incluye contactos 808 para entregar potencia electrica, contactos 809 para emitir senales de control y contactos adicionales 882 para emitir senales adicionales, por ejemplo para su utilizacion como una lmea de comunicacion de alta velocidad para inteligencia distribuida. El elemento de conector incluye ademas tacos de acoplamiento 805 para una
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conexion facil y fiable del elemento de conector con un conector macho que tiene una o varias cavidades correspondientes.
La figura 9 muestra diagramas de bloque esquematicos de ejemplos de estructuras construidas a partir de un sistema de construccion de juguetes segun se describe en la presente memoria.
La figura 9a muestra un diagrama esquematico de un elemento de construccion de interfaz conectado a un sistema de procesamiento de datos, un elemento de construccion de funcion y un elemento de construccion de sensor. La figura 9b muestra un diagrama de bloques de la estructura de la figura 9a. El elemento de construccion de interfaz 601 esta conectado al ordenador 940 con una conexion USB 623. La aplicacion de software 941 que proporciona un entorno de programacion ejecutado por el ordenador 940 puede leer a continuacion datos procedentes del elemento de construccion de interfaz 623 y enviar comandos de control al mismo. El elemento de construccion de interfaz 601 tiene dos conectores E/S 622a y 622b para conectar otro elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes que se describe en la presente memoria (por ejemplo, un elemento de construccion de funcion, de control o de sensor). En el ejemplo de las figuras 9 a-b, se muestra un elemento de construccion de sensor 301 conectado el puerto 622b, y se muestra un elemento de construccion de funcion 201 conectado el puerto 622a.
Tal como se ha descrito anteriormente, la aplicacion 941 en el ordenador 940 recibe informacion acerca de cuando un elemento se conecta o se desconecta del elemento de construccion de interfaz 601, y que tipo de elemento de construccion se conecta, por ejemplo en base a la impedancia medida mediante el elemento de construccion de interfaz. Por ejemplo, la aplicacion puede recibir la informacion anterior a peticion, periodicamente de cualquier o otra manera adecuada. El tipo de elemento de construccion puede ser un elemento de funcion, de control o de sensor. En algunas realizaciones, los tipos se pueden definir de manera mas detallada, por ejemplo distinguiendo entre tipos de sensor diferentes, por ejemplo sensor de proximidad, sensor de sonido, sensor de inclinacion, etc., y/o distinguiendo entre diferentes tipos de elemento de funcion, por ejemplo motor, elemento LED, generador de sonido, etc.
Esta informacion es aprovechada ventajosamente por la aplicacion de programacion 941. La aplicacion de programacion 941 puede actuar a continuacion, en funcion de que esta conectado. Por ejemplo, puede configurar los puertos configurables del elemento de construccion de interfaz a entrada o salida, habilitar/deshabilitar posibilidades de programacion, proporcionar ayuda sensible al contexto, etc., todo ello en base al conocimiento de que esta conectado y donde. Dicha adaptabilidad permite que incluso ninos de edades relativamente tempranas experimenten con estructuras programables.
La figura 9c muestra un diagrama esquematico de otro ejemplo de un elemento de construccion de interfaz conectado a un sistema de procesamiento de datos y a una serie de elementos de construccion. En este ejemplo, el elemento de construccion de interfaz 601 esta conectado al ordenador 940 con una conexion USB 623. El elemento de construccion de interfaz 601 tiene dos conectores E/S 622a y 622b para conectar otro elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes que se describe en la presente memoria (por ejemplo, un elemento de construccion de funcion, de control o de sensor). En el ejemplo de la figura 9c, se muestra un elemento de construccion de sensor 301 conectado al puerto 622a, y se muestra una pila de elementos de construccion conectados al puerto 622b.
La pila de elementos de construccion incluye ladrillos de funcion 201 a-c y un ladrillo de control 901 a traves de sus respectivos elementos de conector apilables 202 a-c y 902. De este modo, el ladrillo de funcion 201a y el ladrillo de control 901 estan conectados a traves de sus respectivos elementos de conector apilable en una primera pila 990 que se origina en el ladrillo de interfaz 601, mientras que los ladrillos de funcion 201b y 201c estan conectados en una segunda pila 991 que se origina en el conector de salida 922 del ladrillo de control 901. Por lo tanto, en este ejemplo, el ladrillo de interfaz 601 proporciona potencia a todos los elementos de control y de funcion en la pila 990 asf como -a traves del ladrillo de control 901- a los elementos de la pila 991.
El ladrillo de control 901 incluye un dispositivo de control (no mostrado) que puede recibir una entrada de control desde una interfaz externa (no mostrada), por ejemplo un pulsador u otra interfaz o sensor, y generar una correspondiente senal de control de salida. Ademas, el ladrillo de control 901 incluye un elemento de conector apilable 902 que tiene un conector macho de entrada y un conector hembra de salida. El conector macho de entrada 407 tiene contactos de entrada para potencia electrica y contactos de salida conectados a los contactos de entrada. El ladrillo de control recibe por lo tanto potencia electrica a traves del elemento de conector apilable y de las lmeas 902.
El ladrillo de control comprende ademas un conector hembra de salida independiente 922 que funciona como un conector de salida principal, cuando el ladrillo de control alimenta su senal de control de salida a los correspondientes contactos de salida del conector 922. El ladrillo de control 901 alimenta ademas la potencia electrica recibida a los correspondientes contactos de salida del conector 922, proporcionando de ese modo una lmea de alimentacion ininterrumpida a traves del sistema. El conector de salida independiente puede estar conectado al ladrillo 901 o integrado en el mismo, o puede estar dispuesto independientemente del ladrillo 901, por ejemplo conectado al ladrillo 901 mediante un cable de extension.
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Ademas, el elemento de conector apilable 902 incluye una conexion desde los contactos de entrada de la senal de control a los correspondientes contactos de salida, proporcionando por lo tanto un trayecto directo de senal de control desde su entrada hasta la salida.
Por consiguiente, el ladrillo de control 901 genera su senal de control de salida en base a la senal de control de entrada y/o a la entrada externa, por ejemplo combinando las dos entradas de control, por ejemplo implementando una funcion logica tal como una funcion 'AND', una funcion 'OR' y una funcion 'XOR', utilizando un cambio en la senal de control de entrada como un evento disparador, o similares. En general, la funcion logica puede ser una funcion logica preconfigurada, pero las funciones logicas pueden asimismo ser programadas por el usuario, o sino determinadas o influidas por el mismo. En algunas realizaciones, el dispositivo de control puede utilizar la senal de control de entrada y/o la entrada externa como una senal disparadora para disparar una senal de control de salida o para disparar un proceso de control que tiene como resultado una senal de control de salida. Por ejemplo, el dispositivo de control puede tener un programa ejecutable almacenado en el mismo, cuya ejecucion se puede disparar mediante una senal de control de entrada predeterminada y puede tener como resultado una senal de control de salida o una secuencia de senales de control de salida.
El ladrillo de control 901 controla por lo tanto los ladrillos de funcion 201 b y 201 c. Ademas, dado que el ladrillo de control 901 recibe la senal de control desde su conector apilable, el ladrillo de interfaz 601 controla tanto el ladrillo de funcion 201a como los ladrillos de funcion 201b y 201c. Este ultimo control de los ladrillos de funcion 201 b y 201 c se realiza de indirectamente a traves de un ladrillo de control 901 y de acuerdo con la funcion logica espedfica implementada por el ladrillo de control 901.
Se comprendera que el conector de un ladrillo de sensor se puede apilar asimismo sobre un conector apilable de un ladrillo de funcion que, a su vez, esta conectado a un ladrillo de control, por ejemplo a un ladrillo de interfaz. Los elementos de construccion apilados pueden influir en la deteccion del tipo de elementos de construccion en base a la impedancia. Por ejemplo, la impedancia de un motor es menor que la de otros elementos, y conectar, por ejemplo, un elemento de funcion de emision de luz apilado junto con un motor se detecta como un motor. En otra realizacion, las lmeas de control C1/C2 pueden estar configuradas como una lmea de comunicacion, tal como se describen mas adelante, permitiendo de ese modo una deteccion mejorada del ID para elementos de construccion apilados.
La figura 10 muestra ejemplos de interfaces de usuarios de un entorno de programacion visual para generar, manipular y ejecutar programas para un sistema de construccion de juguetes segun se describe en la presente memoria, escritos en un lenguaje de programacion visual.
La figura 10a muestra una ventana inicial en una situacion en la que no esta conectado ningun elemento de construccion al elemento de construccion de interfaz. La interfaz de usuario comprende una serie de barras de menu 1001 para controlar la ejecucion de programas, gestion de archivos, funciones de ayuda y otra funcionalidad. La interfaz del usuario comprende ademas un espacio de trabajo 1003 en el que el usuario puede disponer iconos de programacion. El usuario puede seleccionar elementos de programacion iconicos desde una paleta 1002 en la parte inferior de la pantalla. Por ejemplo, un usuario puede disponer los iconos sobre la paleta por medio de operaciones de arrastrar y soltar. Cada icono representa un elemento de programacion respectivo, por ejemplo una funcion, una condicion, un elemento de control del programa y/o similares.
La figura 10b muestra la ventana despues de que el usuario ha conectado un motor a uno de los puertos del elemento de construccion de interfaz conectado al ordenador que ejecuta el entorno de programacion. En respuesta a la conexion del motor, la aplicacion visualiza un icono de motor 1004 en la esquina superior izquierda del espacio de trabajo. El icono indica el tipo de elemento conectado (el icono muestra una rueda girando 1006) y su estado de funcionamiento. En este caso, el icono de motor incluye una barra de estado 1005, que indica la velocidad con la que gira el motor, y la rueda visualizada 1006 indica el sentido de la rotacion.
La figura 10c muestra la ventana despues de que el usuario ha conectado ademas un sensor de inclinacion al otro puerto del elemento de construccion de interfaz. En respuesta a la conexion del sensor de inclinacion, la aplicacion visualiza un icono 1007 de sensor de inclinacion en la esquina superior izquierda del espacio de trabajo. El icono 1007 indica el tipo de elemento conectado y su estado de funcionamiento. En este caso, el icono visualiza un sensor de inclinacion, inclinado en la direccion detectada.
La figura 10d muestra la ventana despues de que el usuario ha dispuesto una serie de iconos de programa en el espacio de trabajo, representativos de un programa simple de ejemplo. El programa incluye un icono de inicio 1008. Cuando se ejecuta (por ejemplo, haciendo clic en el icono de inicio 1008), el programa hace inicialmente que el ordenador controle el motor para ponerlo en marcha en sentido horario (CW) tal como representa el icono 1009. A continuacion, el programa espera (el icono 1010 representa un bucle de espera) hasta que el sensor de inclinacion se inclina hacia delante (el icono del 1014 representa esta condicion). Cuando el sensor de inclinacion se incline hacia delante, el programa cambiara el sentido de giro del motor a antihorario (CCW) (icono 1011). A continuacion, esperara hasta que el sensor de inclinacion se incline hacia atras (iconos 1012 y 1015). Esto se repite en un bucle infinito (icono 1013), por ejemplo hasta que el usuario lo aborta activando un elemento de control en una de las barras de menu 1001.
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Durante la ejecucion del programa, el programa comprueba (por ejemplo, solicitando periodicamente la informacion correspondiente al elemento de construccion de interfaz) si se produce algun cambio (presencia/ausencia, tipo, estado de funcionamiento) en relacion con lo que esta conectado, por lo tanto, por ejemplo, permitiendo abortar un programa cuando un elemento es desconectado, o visualizando un estado de la ejecucion del programa. En el ejemplo de la figura 10d, el icono 1010 esta destacado mediante un marco blanco. Esto indica la posicion actual de la ejecucion del programa, es decir, el programa esta esperando a que el sensor de inclinacion se incline hacia delante. Por consiguiente, los iconos de la esquina superior izquierda indican que el motor esta funcionando en sentido CW (icono 1006) y que el sensor de inclinacion esta inclinado hacia atras (icono 1007), es decir, consistente con el estado de ejecucion del programa.
En general, algunas realizaciones de un sistema de construccion de juguetes pueden comprender uno o varios tipos diferentes de elementos de construccion de entrada/sensor, por ejemplo uno o varios de los siguientes tipos de elementos de construccion de sensor:
Un simple sensor resistivo (por ejemplo, un bloque de sensores para medir contacto, temperatura, magnetismo, etc.): el ID de dicho sensor se puede detectar mediante la utilizacion de la resistencia de ID segun se describe en la presente memoria, y dicho sensor simple no requiere potencia electrica de entrada. En la figura 3c se muestra un ejemplo de dicho elemento de construccion de sensor.
Sensor alimentado mediante una fuente de alimentacion (por ejemplo, un detector de luz): de nuevo, el ID de dicho sensor se puede detectar mediante la utilizacion de la resistencia de ID segun se describe en la presente memoria. En las figuras 3a-c se muestra un ejemplo de dicho elemento de construccion de sensor.
Un elemento de construccion de sensor con logica integrada y comunicacion a traves de C1/C2 (por ejemplo, un compas, un detector de color, etc.): dicho elemento recibe potencia electrica y utiliza las lmeas de control C1 y C2 para la comunicacion con un elemento de construccion de control, tal como un elemento de construccion de interfaz. En la figura 3d se muestra un ejemplo de dicho elemento de construccion de sensor.
Analogamente, algunas realizaciones de un sistema de construccion de juguetes pueden comprender uno o varios de tipos diferentes de elementos de construccion de salida/funcion, por ejemplo uno o varios de los tipos siguientes de elementos de construccion de funcion:
Elemento de construccion de funcion de salida simple alimentado mediante C1/C2 (por ejemplo, un motor, una luz, etc.): se han descrito ejemplos de dichos elementos en relacion con las figuras 2c y d.
Un elemento de construccion de funcion con entrada de potencia y entrada (por ejemplo, un ladrillo de sonido) de control (por ejemplo, disparador): se han descrito ejemplos de dichos elementos en relacion con las figuras 2b y e.
Un elemento de construccion de funcion con logica integrada y comunicacion a traves de C1/C2 (por ejemplo, un servo): se ha descrito un ejemplo de dicho elementos en relacion con la figura 2f.
La figura 11 muestra un diagrama de bloques esquematicos de un elemento de construccion inteligente. El elemento de construccion 1101 puede ser, por ejemplo, un elemento de construccion de sensor o un elemento de construccion de funcion. El elemento de construccion 1101 incluye un elemento de funcion/sensor 1114 y un microprocesador 1163. El microprocesador 1163 y, opcionalmente, el elemento de funcion/sensor 1114 reciben potencia electrica a traves de las lmeas 1112 a, b. El microprocesador esta conectado ademas a C1 y C2 designadas 1113, mediante las que el microprocesador puede recibir y/o enviar senales. Por ejemplo, el microprocesador puede recibir senales de configuracion y/o solicitudes de datos a traves de C1 y C2, tales como datos de ID, resultados de sensores, retroalimentacion del funcionamiento y/o similares. Por consiguiente, el elemento de construccion puede emitir un ID y/o los resultados del sensor, datos de retroalimentacion y/o similares a traves de C1 y C2, por ejemplo al recibir una solicitud correspondiente o de acuerdo con otro protocolo adecuado.
Por lo tanto, los elementos de construccion con logica integrada pueden implementar diversas funciones de sensor/accionador asimismo con control integrado.
Un elemento de construccion con logica integrada y comunicacion utiliza las lmeas C1/C2 como lmeas de comunicacion que permiten que un elemento de construccion de control, tal como un elemento de construccion de interfaz, interactue con uno o varios elementos de construccion de sensor/entrada y/o de funcion/salida. El procesador del elemento de construccion 1101 proporciona la interfaz de comunicacion. El otro extremo del protocolo se puede implementar, por lo tanto, en un elemento de construccion de control, en un elemento de construccion de interfaz o en un sistema de procesamiento de datos a traves del elemento de construccion de interfaz. Cada elemento de construccion con logica integrada puede tener un ID de red unico, por ejemplo, almacenado en una memoria en chip. Cuando el elemento de construccion 1101 con logica integrada incluye un elemento de conector apilable segun se describe en la presente memoria, cada enchufe hembra en un elemento de construccion de control, tal como un elemento de construccion de interfaz, proporciona un bus de comunicacion en el que se pueden conectar multiples elementos de construccion de sensor/entrada y/o de funcion/salida, tal como se muestra en la figura 12.
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La figura 12 muestra una serie de elementos de construccion inteligentes conectados a un elemento de construccion de control, por ejemplo un elemento de construccion de interfaz. En el ejemplo de la figura 12, tres elementos de construccion con logica integrada 1204 a-c estan conectados a un elemento de construccion de control 601 a traves de un bus 1265 de dos alambres formado mediante conectores apilables (no mostrados explfcitamente) de los elementos de construccion 1204 a-c conectados al elemento de construccion de control 601. Se apreciara que diferentes cantidades de elementos de construccion 1204 se pueden conectar de la manera mostrada en la figura 12.
Si bien se han descrito y mostrado en detalle algunas realizaciones, la invencion no se limita a estas, sino que se puede realizar asimismo de otras maneras dentro del alcance de la materia definida en las reivindicaciones siguientes. En las reivindicaciones de dispositivo que enumeran varios medios o unidades, varios de estos se pueden realizar mediante un mismo elemento de hardware, por ejemplo un microprocesador programado adecuadamente u otra unidad de procesamiento. El mero hecho de que ciertas medidas se enuncien en reivindicaciones dependientes diferentes entre sf o se describan en realizaciones diferentes no indica que no se pueda utilizar ventajosamente una combinacion de estas medidas.
Se debe destacar que el termino "comprende/que comprende" cuando se utiliza en esta descripcion se adopta para especificar la presencia de caractensticas indicadas, numeros enteros, etapas o componentes, pero no excluye la presencia o adicion de una o varias caractensticas diferentes, numeros enteros, etapas, componentes o grupos de los mismos.
Se resumen a continuacion algunas realizaciones descritas en la presente memoria:
Realizacion 1: un sistema de construccion de juguetes, que comprende:
una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una funcion correspondiente, incluyendo cada elemento de construccion de funcion medios de conexion de control para comunicar con uno o varios otros elementos de construccion del sistema de construccion de juguetes;
un sistema de procesamiento de datos que tiene almacenado en el mismo, codigo de programa informatico adaptado para hacer que, cuando el codigo de programa informatico es ejecutado por el sistema de procesamiento de datos, el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion para generar uno o varios comandos logicos para controlar dichos uno o varios elementos de funcion;
un elemento de construccion de interfaz que comprende
primeros medios de conexion para proporcionar una conexion de flujo de datos con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos,
una unidad de procesamiento adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
segundos medios de conexion para proporcionar una conexion de control con dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion a traves de los medios de conexion de control del elemento de construccion de funcion, y para emitir la senal de control;
en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para detectar por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado al elemento de construccion de interfaz; y para enviar al sistema de procesamiento de datos informacion indicativa de por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado; y en el que el codigo de programa informatico esta adaptado para hacer que el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion adaptado en funcion de la informacion recibida acerca de, por lo menos, la presencia del elemento de construccion de funcion conectado.
Realizacion 2: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 1, en el que los medios de conexion de control comprenden por lo menos un conector para conectar electricamente el elemento de construccion de funcion con otro elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion.
Realizacion 3: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 2, en el que dicho por lo menos un conector para conectar electricamente el elemento de construccion de funcion con otro elemento de construccion es un elemento de conector apilable que incluye un conector de entrada y uno de salida del elemento de construccion de funcion.
Realizacion 4: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 3, en el que el elemento de conector apilable de cada elemento de construccion de funcion esta adaptado para recibir una senal de control por medio del conector de entrada del elemento de conector apilable, y para alimentar la senal de control recibida al elemento de construccion de funcion y al conector de salida del elemento de conector apilable de manera que proporciona un circuito directo de la senal de control desde el conector de entrada hasta el conector de salida.
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Realizacion 5: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 3 a 4, en el que cada elemento de construccion que incluye un conector apilable incluye un cuerpo del elemento de construccion que incluye un circuito electrico; y en el que el elemento de conector apilable esta conectado electricamente al circuito electrico por medio de un cable flexible.
Realizacion 6: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 3 a 5, en el que cada elemento de conector apilable incluye un primer lado de conexion que incluye el conector de entrada del elemento de conector apilable, y un segundo lado de conexion opuesto al primer lado de conexion, incluyendo el segundo lado de conexion el conector de salida del elemento de conector apilable.
Realizacion 7: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 6, en el que los segundos medios de conexion comprenden por lo menos un segundo conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con otro elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion.
Realizacion 8: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 7, en el que los segundos medios de conexion comprenden dos segundos conectores para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con otro respectivo elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes a traves de un correspondiente conector del otro respectivo elemento de construccion.
Realizacion 9: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 7 o 8, en el que dicho por lo menos un segundo conector se puede hacer funcionar selectivamente como conector de entrada y de salida de datos.
Realizacion 10: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 7 a 9, en el que el elemento de construccion de interfaz esta configurado ademas para suministrar potencia electrica por medio de dicho por lo menos un segundo conector.
Realizacion 11: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 10, en el que los primeros medios de conexion comprenden un primer conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos.
Realizacion 12: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 11, en el que el elemento de construccion de interfaz esta configurado ademas para recibir potencia electrica desde el sistema de procesamiento de datos a traves del primer conector.
Realizacion 13: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 12, en el que el elemento de construccion de interfaz comprende un circuito de control de potencia para controlar la salida de potencia electrica mediante el elemento de construccion de interfaz.
Realizacion 14: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 11 a 13, en el que los primeros medios de conexion comprenden una conexion de bus en serie universal.
Realizacion 15: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 14, en el que el elemento de construccion de interfaz comprende circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz a traves de los segundos medios de conexion; en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para enviar informacion indicativa de la presencia detectada y del tipo de elemento de construccion al sistema de procesamiento de datos a traves de los primeros medios de conexion; y en el que el codigo de programa informatico esta adaptado para hacer que el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion adaptado, en funcion de la informacion recibida sobre, por lo menos, la presencia y el tipo de elemento de construccion.
Realizacion 16: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 15, en el que los circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de un elemento de construccion comprenden circuitos para detectar una impedancia electrica del elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz a traves de los segundos medios de conexion.
Realizacion 17: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 15 o 16, en el que los circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz estan adaptados ademas para detectar un estado de funcionamiento del elemento de construccion conectado y para enviar informacion indicativa del estado de funcionamiento detectado al sistema de procesamiento de datos a traves de los primeros medios de conexion.
Realizacion 18: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 17, en el que la serie de elementos de construccion comprenden ademas uno o varios elementos de construccion de sensor cada uno de los cuales comprende uno o varios interfaces de entrada/sensores sensibles a un evento ffsico; y que comprenden cada uno medios de conexion de control para comunicar con uno o varios otros elementos de construccion del sistema de construccion de juguetes y para emitir una serial de control indicativa del evento ffsico detectado.
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Realizacion 19: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 18, en el que el entorno de programacion adaptado esta configurado para proporcionar a un usuario del sistema de procesamiento de datos una indicacion de por lo menos la presencia, el tipo y el estado de funcionamiento de por lo menos un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz.
Realizacion 20: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 19, en el que el entorno de programacion adaptado esta configurado para proporcionar a un usuario del sistema de procesamiento de datos ayuda sensible al contexto, en funcion de la presencia de por lo menos un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz.
Realizacion 21: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 20, en el que el entorno de programacion comprende un entorno de programacion visual.
Realizacion 22: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 21, en el que el entorno de programacion visual comprende elementos iconicos que pueden ser manipulados por un usuario de acuerdo con una gramatica espacial predeterminada para la construccion de programas; y en el que el entorno de programacion visual esta adaptado para habilitar por lo menos un subconjunto de los elementos iconicos, condicionado al tipo detectado de un elemento de construccion conectado.
Realizacion 23: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 21 o 22, en el que el entorno de programacion visual comprende elementos iconicos que pueden ser manipulados por un usuario de acuerdo con una gramatica espacial predeterminada para la construccion de programas; y en el que el entorno de programacion visual esta adaptado para cambiar el aspecto de por lo menos un subconjunto de los elementos iconicos, en funcion del estado de funcionamiento detectado de un elemento de construccion conectado.
Realizacion 24: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 23, en el que cada elemento de construccion de funcion esta adaptado para recibir una senal de control a traves de los medios de conexion de control del elemento de construccion de funcion y para llevar a cabo una funcion en respuesta a la senal de control recibida.
Realizacion 25: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 2 a 24, en el que por lo menos un conector de salida de un elemento de construccion de funcion incluye un contacto de potencia adaptado para proporcionar potencia electrica de salida a efectos de suministrar potencia electrica a uno o varios elementos de construccion conectados al conector de salida; y en el que un conector de entrada de cada elemento de construccion incluye un contacto de potencia adaptado para recibir potencia electrica.
Realizacion 26: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 1 a 25, en el que cada elemento de construccion incluye medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
Realizacion 27: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 26, en el que cada conector incluye medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
Realizacion 28: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 26 a 27, en el que los medios de acoplamiento comprenden salientes y cavidades adaptadas para recibir salientes en un acoplamiento por friccion.
Realizacion 29: un producto de construccion de juguetes, que comprende:
una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una funcion correspondiente, incluyendo cada elemento de construccion de funcion medios de conexion de control para comunicar con uno o varios otros elementos de construccion del producto de construccion de juguetes;
un medio legible por ordenador que tiene almacenado en el mismo un codigo de programa informatico adaptado para hacer que, cuando el codigo de programa informatico es ejecutado por un sistema de procesamiento de datos, el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion para generar uno o varios comandos logicos a efectos de controlar dichos uno o varios elementos de funcion;
un elemento de construccion de interfaz que comprende
• primeros medios de conexion para proporcionar una conexion de flujo de datos con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos,
• una unidad de procesamiento adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
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• segundos medios de conexion para proporcionar una conexion de control con dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion a traves de los medios de conexion de control del elemento de construccion de funcion, y para emitir la senal de control;
en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para detectar por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado al elemento de construccion de interfaz; y para enviar al sistema de procesamiento de datos informacion indicativa de por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado; y en el que el codigo de programa informatico esta adaptado para hacer que el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion adaptado en funcion de la informacion recibida acerca de, por lo menos, la presencia del elemento de construccion de funcion conectado.
Realizacion 30: un elemento de construccion de interfaz para un sistema de construccion de juguetes, comprendiendo el sistema de construccion de juguetes una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una funcion correspondiente, incluyendo cada elemento de construccion de funcion por lo menos un conector para conectar electricamente el elemento de construccion de funcion con otro elemento de construccion del sistema de construccion de juguetes a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion; comprendiendo el elemento de construccion de interfaz
• un primer conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con un sistema de procesamiento de datos y para recibir un comando logico desde el procesamiento de datos con el fin de controlar uno o varios elementos de construccion de funcion del sistema de construccion de juguetes;
• una unidad de procesamiento adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
• un segundo conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con uno de dicho por lo menos un conector de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion y para emitir la senal de control;
en el que el primer conector esta adaptado ademas para recibir potencia electrica desde el sistema de procesamiento de datos con el fin de accionar la funcion del elemento de construccion de funcion; en el que el segundo conector esta adaptado ademas para emitir la potencia electrica recibida; y en el que el elemento de construccion de interfaz comprende un circuito de control de potencia para controlar la salida de potencia electrica mediante el elemento de construccion de interfaz.
Realizacion 31: un elemento de construccion de interfaz segun la realizacion 30, en el que el circuito de control de potencia esta adaptado para monitorizar por lo menos una de una corriente electrica recibida desde el sistema de procesamiento de datos y una tension electrica entregada por el elemento de control de interfaz, y para por lo menos reducir una corriente electrica entregada a traves del segundo conector, si la corriente electrica monitorizada o la tension electrica monitorizada exceden un respectivo umbral predeterminado.
Realizacion 32: un elemento de construccion de interfaz segun la realizacion 31, en el que el circuito de control de potencia esta adaptado para monitorizar la corriente electrica recibida desde el sistema de procesamiento de datos y una tension electrica entregada por el elemento de control de interfaz, y para reducir la corriente electrica entregada por medio del segundo conector, si la corriente electrica monitorizada excede un umbral predeterminado, y cortar la salida de potencia electrica a traves del segundo conector.
Realizacion 33: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 32, en el que el circuito de control de potencia comprende un generador de corriente.
Realizacion 34: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 33, en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para detectar por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado al elemento de construccion de interfaz; y para enviar al sistema de procesamiento de datos informacion indicativa de, por lo menos, la presencia del elemento de construccion de funcion conectado.
Realizacion 35: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 34, que comprende por lo menos dos segundos conectores, cada uno para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con un conector de por lo menos un respectivo elemento de construccion de funcion.
Realizacion 36: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 35, en el que dicho por lo menos un segundo conector se puede hacer funcionar selectivamente como un conector de entrada y de salida de datos.
Realizacion 37: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 36, en el que el primer conector es un conector de bus en serie universal.
Realizacion 38: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 37, en el que el elemento de construccion de interfaz comprende circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de un
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elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz a traves del segundo conector; y en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para enviar informacion indicativa de la presencia detectada y del tipo de elemento de construccion al sistema de procesamiento de datos a traves del primer conector.
Realizacion 39: un elemento de construccion de interfaz segun la realizacion 38, en el que los circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de un elemento de construccion comprenden circuitos para detectar una impedancia electrica del elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz a traves del segundo conector.
Realizacion 40: un elemento de construccion de interfaz segun la realizacion 38 o 39, en el que los circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz estan adaptados ademas para detectar un estado de funcionamiento del elemento de construccion conectado y para enviar informacion indicativa del estado de funcionamiento detectado al sistema de procesamiento de datos a traves del primer conector.
Realizacion 41: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 40, en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado ademas para recibir, por medio del segundo conector, una senal de sensor procedente de un elemento de construccion de sensor del sistema de construccion de juguetes, siendo la senal de sensor indicativa de un evento ffsico detectado por el elemento de construccion de sensor.
Realizacion 42: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 41, que comprende medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable el elemento de construccion de interfaz con correspondientes medios de acoplamiento de uno o varios otros elementos de construccion del sistema de construccion de juguetes.
Realizacion 43: un elemento de construccion de interfaz segun la realizacion 42, en el que el segundo conector incluye medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
Realizacion 44: un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 42 a 43, en el que los medios de acoplamiento comprenden salientes y cavidades adaptadas para recibir salientes en un acoplamiento por friccion.
Realizacion 45: un sistema de construccion de juguetes que comprende un elemento de construccion de interfaz segun cualquiera de las realizaciones 30 a 44.
Realizacion 46: un sistema de construccion de juguetes, que comprende:
• una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una correspondiente funcion;
• uno o varios elementos de construccion de salida para generar una senal de salida; y
• uno o varios elementos de construccion de control, cada uno para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion,
incluyendo cada elemento de construccion por lo menos un conector de control para conectar electricamente el elemento de construccion con otro elemento de construccion a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion; donde cada elemento de construccion de funcion incluye un conector de control de entrada para recibir una senal de control y esta adaptado para llevar a cabo una funcion en respuesta a la senal de control recibida; donde cada elemento de construccion de salida incluye un conector de control de salida para emitir la senal de salida; y en el que cada elemento de construccion de control incluye un conector configurable adaptado para emitir selectivamente una senal de control para controlar por lo menos un elemento de construccion de funcion y para recibir una senal de salida desde dicho por lo menos un elemento de construccion de salida.
Realizacion 47: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 46, en el que el elemento de construccion de control comprende circuitos para detectar por lo menos el tipo de un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de control a traves del conector configurable; y en el que el elemento de construccion de control esta adaptado para configurar el conector configurable en respuesta al tipo detectado.
Realizacion 48: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 47, en el que los circuitos para detectar por lo menos el tipo de un elemento de construccion comprenden circuitos para detectar una impedancia electrica del elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz a traves del conector configurable.
Realizacion 49: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 46 a 48, en el que por lo menos un elemento de construccion de salida es un elemento de construccion de sensor que comprende uno o varios interfaces de entrada/sensores, sensibles a un evento ffsico, y adaptados para generar una senal de salida indicativa de un evento ffsico detectado.
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Realizacion 50: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 46 a 49, en el que el elemento de construccion de control comprende dos conectores configurables, adaptados cada uno para emitir selectivamente una senal de control con el fin de controlar por lo menos un elemento de construccion de funcion y recibir una senal de salida desde dicho por lo menos un elemento de construccion de salida.
Realizacion 51: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 46 a 50, en el que dicho por lo menos un conector de control para conectar electricamente el elemento de construccion de funcion con otro elemento de construccion es un elemento de conector apilable que incluye un conector de entrada y uno de salida del elemento de construccion de funcion.
Realizacion 52: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 51, en el que el elemento de conector apilable de cada elemento de construccion de funcion esta adaptado para recibir una senal de control por medio del conector de entrada del elemento de conector apilable, y para alimentar la senal de control recibida al elemento de construccion de funcion y al conector de salida del elemento de conector apilable de manera que proporciona un circuito directo de la senal de control desde el conector de entrada hasta el conector de salida.
Realizacion 53: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 50 a 51, en el que cada elemento de construccion que incluye un conector apilable incluye un cuerpo del elemento de construccion que incluye un circuito electrico; y en el que el elemento de conector apilable esta conectado electricamente al circuito electrico por medio de un cable flexible.
Realizacion 54: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 50 a 52, en el que cada elemento de conector apilable incluye un primer lado de conexion que incluye el conector de control de entrada del elemento de conector apilable, y un segundo lado de conexion opuesto al primer lado de conexion, incluyendo el segundo lado de conexion el conector de control de salida del elemento de conector apilable.
Realizacion 55: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 46 a 53, en el que el elemento de construccion de control esta configurado ademas para suministrar potencia electrica por medio del conector configurable.
Realizacion 56: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 46 a 54, en el que el elemento de construccion de funcion comprende un conector de control de salida que incluye un contacto de potencia adaptado para proporcionar potencia electrica de salida a efectos de suministrar potencia electrica a uno o varios elementos de construccion conectados al conector de control de salida; y en el que un conector de control de entrada de cada elemento de construccion incluye un contacto de potencia adaptado para recibir potencia electrica.
Realizacion 57: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 46 a 55, en el que cada elemento de construccion incluye medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
Realizacion 58: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 56, en el que cada conector incluye medios de acoplamiento para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
Realizacion 59: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 56 a 57, en el que los medios de acoplamiento comprenden salientes y cavidades adaptadas para recibir salientes en un acoplamiento por friccion.
Realizacion 60: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 46 a 49, que comprende ademas un sistema de procesamiento de datos que tiene almacenado en el mismo codigo de programa informatico adaptado para hacer que, cuando el codigo de programa informatico es ejecutado por el sistema de procesamiento de datos, el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion para generar uno o varios comandos logicos con el fin de controlar dichos uno o varios elementos de funcion; y en el que el elemento de construccion de control es un elemento de construccion de interfaz que comprende
• primeros medios de conexion para proporcionar una conexion de flujo de datos con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos,
• una unidad de procesamiento adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
en el que el conector configurable del elemento de construccion de interfaz esta adaptado para emitir la senal de control.
Realizacion 61: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 59, en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para detectar por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado al elemento de construccion de interfaz; y para enviar al sistema de procesamiento de datos informacion indicativa de por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado; y en el que el codigo de programa informatico esta adaptado para hacer que el sistema de procesamiento de datos proporcione
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un entorno de programacion adaptado en funcion de la informacion recibida acerca de, por lo menos, la presencia del elemento de construccion de funcion conectado.
Realizacion 62: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 59 a 60, en el que los primeros medios de conexion comprenden un primer conector para conectar electricamente el elemento de construccion de interfaz con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos.
Realizacion 63: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 61, en el que el elemento de construccion de interfaz esta configurado ademas para recibir potencia electrica desde el sistema de procesamiento de datos a traves del primer conector.
Realizacion 64: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 62, en el que el elemento de construccion de interfaz comprende un circuito de control de potencia para controlar la salida de potencia electrica mediante el elemento de construccion de interfaz.
Realizacion 65: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 63, en el que el circuito de control de potencia esta adaptado para monitorizar por lo menos una de una corriente electrica recibida desde el sistema de procesamiento de datos y una tension electrica entregada por el elemento de control de la interfaz, y para por lo menos reducir una corriente electrica entregada a traves del segundo conector, si la corriente electrica monitorizada o la tension electrica monitorizada exceden un respectivo umbral predeterminado.
Realizacion 66: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 64, en el que el circuito de control de potencia esta adaptado para monitorizar la corriente electrica recibida desde el sistema de procesamiento de datos y una tension electrica entregada por el elemento de control de la interfaz, y para reducir la corriente electrica entregada por medio del segundo conector, si la corriente electrica monitorizada excede un umbral predeterminado, y cortar la salida de potencia electrica a traves del segundo conector.
Realizacion 67: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 63 a 65, en el que el circuito de control de potencia comprende un generador de corriente.
Realizacion 68: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 61 a 66, en el que los primeros medios de conexion comprenden una conexion de bus en serie universal.
Realizacion 69: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 59 a 67, en el que el elemento de construccion de interfaz comprende circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz a traves de los segundos medios de conexion; en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para enviar informacion indicativa de la presencia detectada y del tipo de elemento de construccion al sistema de procesamiento de datos a traves de los primeros medios de conexion; y en el que el codigo de programa informatico esta adaptado para hacer que el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion adaptado, en funcion de la informacion recibida sobre, por lo menos, la presencia y el tipo de elemento de construccion.
Realizacion 70: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 68, en el que los circuitos para detectar por lo menos la presencia y el tipo de elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz estan adaptados ademas para detectar un estado de funcionamiento del elemento de construccion conectado y para enviar informacion indicativa del estado de funcionamiento detectado al sistema de procesamiento de datos a traves de los primeros medios de conexion.
Realizacion 71: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 59 a 68, en el que el entorno de programacion adaptado esta configurado para proporcionar a un usuario del sistema de procesamiento de datos una indicacion de por lo menos la presencia, el tipo y el estado de funcionamiento de por lo menos un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz.
Realizacion 72: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 70, en el que el entorno de programacion adaptado esta configurado para proporcionar a un usuario del sistema de procesamiento de datos ayuda sensible al contexto, en funcion de la presencia de por lo menos un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de interfaz.
Realizacion 73: un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las realizaciones 59 a 71, en el que el entorno de programacion comprende un entorno de programacion visual.
Realizacion 74: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 72, en el que el entorno de programacion visual comprende elementos iconicos que pueden ser manipulados por un usuario de acuerdo con una gramatica espacial predeterminada para la construccion de programas; y en el que el entorno de programacion visual esta adaptado para habilitar por lo menos un subconjunto de los elementos iconicos, condicionado al tipo detectado de un elemento de construccion conectado.
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Realizacion 75: un sistema de construccion de juguetes segun la realizacion 72 o 73, en el que el entorno de programacion visual comprende elementos iconicos que pueden ser manipulados por un usuario de acuerdo con una gramatica espacial predeterminada para la construccion de programas; y en el que el entorno de programacion visual esta adaptado para cambiar el aspecto de por lo menos un subconjunto de los elementos iconicos, en funcion del estado de funcionamiento detectado de un elemento de construccion conectado.
Realizacion 76: un elemento de construccion de control para un sistema de construccion de juguetes, comprendiendo el sistema de construccion de juguetes una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una funcion correspondiente; uno o varios elementos de construccion de salida, cada uno para generar una senal de salida; y uno o varios elementos de construccion de control, cada uno para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion, incluyendo cada elemento de construccion por lo menos un conector de control para conectar electricamente el elemento de construccion con otro elemento de construccion por medio de un correspondiente conector del otro elemento de construccion; incluyendo cada elemento de construccion de funcion un conector de control de entrada para recibir una senal de control y estando adaptado para llevar a cabo una funcion en respuesta a la senal de control recibida, incluyendo cada elemento de construccion de salida un conector de control de salida para emitir la senal de salida;
en el que cada elemento de construccion de control incluye un conector configurable adaptado para emitir selectivamente una senal de control para controlar, por lo menos, un elemento de construccion de funcion y para recibir una senal de salida procedente de dicho por lo menos un elemento de construccion de salida.
Realizacion 77: un elemento de construccion de interfaz para un sistema de construccion de juguetes, comprendiendo el sistema de construccion de juguetes una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion cada uno para llevar a cabo una correspondiente funcion, incluyendo cada elemento de construccion de funcion medios de conexion de control para comunicar con uno o varios otros elementos de construccion del sistema de construccion de juguetes;
comprendiendo el elemento de construccion de interfaz
• primeros medios de conexion para proporcionar una conexion de flujo de datos con un sistema de procesamiento de datos que tiene almacenado en el mismo codigo de programa informatico adaptado para hacer que, cuando el codigo de programa informatico es ejecutado por el sistema de procesamiento de datos, el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion para generar uno o varios comandos logicos a efectos de controlar dichos uno o varios elementos de funcion, y en el que los primeros medios de conexion estan adaptados para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos;
• una unidad de procesamiento adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
• segundos medios de conexion para proporcionar una conexion de control con dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion a traves de los medios de conexion de control del elemento de construccion de funcion, y para emitir la senal de control;
en el que el elemento de construccion de interfaz esta adaptado para detectar por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado al elemento de construccion de interfaz; y para enviar al sistema de procesamiento de datos informacion indicativa de por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado, permitiendo de ese modo que el codigo de programa informatico haga que el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion adaptado, en funcion de la informacion recibida acerca de, por lo menos, la presencia del elemento de construccion de funcion conectado.
Realizacion 78: un producto de programa informatico que comprende medios de codigo de programa adaptados para hacer que, cuando se ejecutan en un sistema de procesamiento de datos, el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion adaptado para
• generar uno o varios comandos logicos para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion de un sistema de construccion de juguetes, comprendiendo el sistema de construccion de juguetes una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos de construccion de funcion, cada uno para realizar una funcion correspondiente, incluyendo cada elemento de construccion de funcion medios de conexion de control para comunicar con uno o varios otros elementos de construccion del sistema de construccion de juguetes;
• comunicar los comandos logicos generados a un elemento de construccion de interfaz del sistema de construccion de juguetes;
• recibir informacion del elemento de construccion de interfaz indicativa de por lo menos la presencia de un elemento de construccion de funcion conectado al elemento de construccion de interfaz; y para
• adaptar el entorno de programacion en funcion de la informacion recibida acerca de por lo menos la presencia del elemento de construccion de funcion conectado.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de construccion dejuguetes, que comprende:
    • una serie de elementos (200; 300; 361; 600) de construccion que incluyen uno o varios elementos (200) de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una correspondiente funcion;
    • uno o varios elementos (300) de construccion de salida para generar una senal de salida; y
    • uno o varios elementos (361; 600) de construccion de control, cada uno para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion,
    caracterizado por que cada elemento de construccion incluye por lo menos un conector de control (202; 302; 362; 622) para conectar electricamente el elemento de construccion con otro elemento de construccion a traves de un correspondiente conector del otro elemento de construccion;
    en el que cada elemento de construccion de funcion incluye un conector (202) de control de entrada para recibir una senal de control y esta adaptado para llevar a cabo una funcion en respuesta a la senal de control recibida; en el que cada elemento de construccion de salida incluye un conector (302) de control de salida para emitir la senal de salida; y en el que cada elemento de construccion de control incluye un conector configurable (362; 622) adaptado para emitir selectivamente una senal de control con el fin de controlar por lo menos un elemento de construccion de funcion y para recibir una senal de salida desde dicho por lo menos un elemento de construccion de salida;
    y en el que el elemento de construccion de control comprende circuitos para detectar por lo menos el tipo de elemento de construccion conectado al elemento de construccion de control a traves del conector configurable; y en el que el elemento de construccion de control esta adaptado para configurar el conector configurable en funcion del tipo detectado.
  2. 2. Un sistema de construccion de juguetes segun la reivindicacion 1, en el que los circuitos para detectar por lo menos el tipo de un elemento de construccion comprenden circuitos para detectar una impedancia electrica del elemento de construccion conectado al elemento de construccion de control a traves del conector configurable.
  3. 3. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que por lo menos un elemento de construccion de salida es un elemento de construccion de sensor que comprende uno o varios interfaces de entrada/sensores (304, 314) sensibles a un evento ffsico, y adaptados para generar una senal de salida indicativa de un evento ffsico detectado.
  4. 4. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el elemento de construccion de control comprende dos conectores configurables (622), adaptados cada uno para emitir selectivamente una senal de control con el fin de controlar por lo menos un elemento de construccion de funcion y recibir una senal de salida desde dicho por lo menos un elemento de construccion de salida.
  5. 5. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho por lo menos un conector de control para conectar electricamente el elemento de construccion de funcion con otro elemento de construccion es un elemento de conector apilable que incluye un conector de entrada y uno de salida del elemento de construccion de funcion.
  6. 6. Un sistema de construccion de juguetes segun la reivindicacion 5, en el que el elemento de conector apilable de cada elemento de construccion de funcion esta adaptado para recibir una senal de control por medio del conector de entrada (211) del elemento de conector apilable, y para alimentar la senal de control recibida al elemento de construccion de funcion y al conector de salida (209) del elemento de conector apilable de manera que proporciona un circuito directo de la senal de control desde el conector de entrada hasta el conector de salida.
  7. 7. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, en el que cada elemento de construccion que incluye un conector apilable incluye un cuerpo del elemento (201; 301) de construccion que incluye un circuito electrico (204; 304); y en el que el elemento de conector apilable esta conectado electricamente al circuito electrico por medio de un cable flexible (203; 303).
  8. 8. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que cada elemento de conector apilable incluye un primer lado de conexion que incluye el conector (211) de control de entrada del elemento de conector apilable, y un segundo lado de conexion opuesto al primer lado de conexion, incluyendo el segundo lado de conexion el conector (209) de control de salida del elemento de conector apilable.
  9. 9. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el elemento de construccion de control esta configurado ademas para suministrar potencia electrica por medio del conector configurable.
  10. 10. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el elemento de construccion de funcion comprende un conector de control de salida que incluye un contacto de potencia (208)
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    adaptado para proporcionar potencia electrica de salida a efectos de suministrar potencia electrica a uno o varios elementos de construccion conectados al conector de control de salida; y en el que un conector de control de entrada de cada elemento de construccion incluye un contacto de potencia (210) adaptado para recibir potencia electrica.
  11. 11. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que cada elemento de construccion incluye medios de acoplamiento (205; 305) para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
  12. 12. Un sistema de construccion de juguetes segun la reivindicacion 11, en el que cada conector incluye medios de acoplamiento (805) para interconectar de manera liberable elementos de construccion.
  13. 13. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en el que los medios de acoplamiento comprenden salientes y cavidades adaptadas para recibir salientes en un acoplamiento por friccion.
  14. 14. Un sistema de construccion de juguetes segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende ademas un sistema (940) de procesamiento de datos que tiene almacenado en el mismo, codigo de programa informatico adaptado para hacer que, cuando el codigo de programa informatico es ejecutado por el sistema de procesamiento de datos, el sistema de procesamiento de datos proporcione un entorno de programacion (941) para generar uno o varios comandos logicos con el fin de controlar dichos uno o varios elementos de funcion; y en el que el elemento de construccion de control es un elemento (600) de construccion de interfaz que comprende
    • primeros medios de conexion para proporcionar una conexion de flujo de datos con el sistema de procesamiento de datos y para recibir dicho comando logico desde el sistema de procesamiento de datos,
    • una unidad de procesamiento (628) adaptada para transformar dicho comando logico en una senal de control a efectos de controlar una funcion de dicho por lo menos un elemento de construccion de funcion, y
    en el que el conector configurable del elemento de construccion de interfaz esta adaptado para emitir la senal de control.
  15. 15. Un elemento (600) de construccion de control para un sistema de construccion de juguetes, comprendiendo el sistema de construccion de juguetes una serie de elementos de construccion que incluyen uno o varios elementos (200) de construccion de funcion, cada uno para llevar a cabo una funcion correspondiente; uno o varios elementos (300) de construccion de salida, cada uno para generar una senal de salida; y uno o varios elementos (361; 600) de construccion de control, cada uno para controlar uno o varios elementos de construccion de funcion, incluyendo cada elemento de construccion por lo menos un conector de control (202; 302; 362; 622) para conectar electricamente el elemento de construccion con otro elemento de construccion por medio de un correspondiente conector del otro elemento de construccion; incluyendo cada elemento de construccion de funcion un conector (202) de control de entrada para recibir una senal de control y estando adaptado para llevar a cabo una funcion en respuesta a la senal de control recibida, incluyendo cada elemento de construccion de salida un conector (302) de control de salida para emitir la senal de salida;
    en el que cada elemento de construccion de control incluye un conector configurable (362; 622) adaptado para emitir selectivamente una senal de control para controlar por lo menos un elemento de construccion de funcion y para recibir una senal de salida desde dicho por lo menos un elemento de construccion de salida; caracterizado por que el elemento de construccion de control comprende circuitos para detectar por lo menos el tipo de un elemento de construccion conectado al elemento de construccion de control a traves del conector configurable; y en el que el elemento de construccion de control esta adaptado para configurar el conector configurable en respuesta al tipo detectado.
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