PT1148921E - Brinquedo programável com meios de comunicação - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

BRINQUEDO PROGRAMÁVEL COM MEIOS DE COMUNICAÇÃO A invenção refere-se a um elemento de construção de brinquedo controlado por um microprocessador que compreende um microprocessador que pode executar instruções na forma de um programa armazenado numa memória, a referida memória compreende subprogramas que podem ser activados individualmente especificando uma lista de chamadas de subprograma; meios de acoplamento para acoplar com elementos de construção que podem ser movidos por meios de activação, sendo os referidos meios de activação manejáveis em resposta às instruções.

Em ligação com o desenvolvimento de microprocessadores pequenos sofisticados e relativamente económicos tornou-se atractivo usa-los em muitos produtos de consumo diferentes -incluindo brinquedos. Em geral, o desenvolvimento de brinquedos tem vindo, desde das simples funções tais como a reprodução de sons em bonecas, execução de simples movimentos padrão em robots, etc, até aos desenvolvimentos de brinquedos com padrões sofisticados de acção e uma forma de comportamento.

Tais elementos de construção de brinquedo podem desempenhar acções físicas diferentes em parte através de programação de elementos de construção de brinquedo e em parte através da construção de uma estrutura que consiste em elementos de construção de brinquedo interligados de diferentes tipos. Assim, há inúmeras possibilidades de combinações de fazer estruturas e dar ás estruturas varias funções. As acções físicas podem ser incondicionais e compreender movimentos simples ou complexos controlados por um motor electrónico bem 1 como emissão de sinais de luz e som. As acções físicas podem também ser condicionadas pela interacção do brinquedo com o que o rodeia, e o brinquedo poderá então ser programado para responder ao contacto físico com um objecto ou luz e opcionalmente som e alterar o seu comportamento com base nas tais interacções.

Tais brinquedos programáveis são conhecidos, por exemplo, do produto ROBOTICS INVENTION SYSTEM (Marca Registada) e do LEGO MINSTORMS (Marca Registada) que é um brinquedo que pode ser programado por um computador para efectuar acções condicionais bem como incondicionais. A CA 2,225,060 refere-se a elementos de brinquedo interactivos; um primeiro elemento de brinquedo activado por um utilizador pode activar um segundo elemento de brinquedo, que por sua vez pode activar o primeiro elemento de brinquedo ou um terceiro elemento de brinquedo. Os elementos de brinquedo podem ser na forma de bonecas, animais ou um carro que pode desempenhar actividades.

Contudo, é um problema deste brinquedo o facto de requerer um computador externo para que os programas definidos pelo utilizador sejam transferidos para um tal elemento de brinquedo controlado por um microprocessador. Tem sido prejudicial que dentro da técnica anterior a troca de programas entre elementos de brinquedo seja relevante apenas entre elementos de brinquedo idênticos, desde que, de outro modo, a interacção entre um programa e uma estrutura mecânica envolva possibilidades de erro. 2 A WO 30/0283 descreve um elemento de construção de brinquedo controlado por um microprocessador no preâmbulo da reivindicação 1.

Dentro da área de construção de brinquedos é uma situação típica que estruturas sejam construídas e modificadas repetidamente. Tendo em consideração que isto é parte do jogo, existe então uma necessidade para a habilidade para activar um novo programa adaptado à estrutura específica.

De acordo, um objectivo da invenção é providenciar um elemento de construção de brinquedo controlado por um microprocessador que tenha mais funções de programação flexíveis.

Isto é alcançado quando o microprocessador elemento de construção de brinquedo controlado por um microprocessador mencionado seja inicialmente caracterizado por compreender meios de comunicação que possam transmitir a referida função de chamada para um segundo elemento de construção de brinquedo para o programar.

Desse modo, um primeiro elemento de construção de brinquedo controlado por um microprocessador pode transmitir uma lista de chamadas de função para uma segundo elemento de construção de brinquedo controlado por um microprocessador. Quando o segundo elemento de construção de brinquedo tenha armazenado os subprogramas conhecidos através do primeiro elemento de construção de brinquedo, os programas podem rapidamente ser trocados entre dois elementos de construção de brinquedo. Desse modo, o potencial de brinquedos de construção baseado na funcionalidade entre uma pluralidade de elementos de construção Standard numa estrutura e uma pluralidade de 3 etapas de programa Standard poderá ser utilizado de uma forma efectiva.

Uma forma de realização preferida da invenção será descrita abaixo fazendo referência aos desenhos, em que A fig. 1 mostra um diagrama em bloco de um elemento de brinquedo programável; A fig. 2 mostra um monitor num elemento de brinquedo; A fig. 3a mostra um primeiro diagrama de um autómato para programação visual de um elemento de brinquedo A fig. 3b mostra um segundo diagrama de um autómato para programação visual de um elemento de brinquedo; A fig. 3c mostra um terceiro diagrama para interromper um autómato; A fig. 3d mostra um quarto diagrama para iniciar um autómato; A fig. 4 mostra execução paralela e sequencial de programas; A fig. 5 mostra primeiro e segundo elementos de brinquedo, em que o primeiro elemento pode transferir dados para o segundo elemento de brinquedo; A fig. 6 mostra um fluxograma para armazenamento de etapas de programas; 4 A fig. 7 mostra um fluxograma para um programa para seleccionar um subconjunto de etapas de programa a partir de etapas de programa em resposta a uma selecção de operação; e A fig. 8 mostra uma estrutura de brinquedo compreendendo um elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com a invenção acoplado com os elementos de construção de brinquedo em geral conhecidos. A fig. 1 mostra um diagrama em bloco de um elemento de brinquedo programável. 0 elemento de brinquedo 101 compreende uma pluralidade de meios electrónicos para programar o elemento de brinquedo de modo a que possa empregar unidades electrónicas (por exemplo, motores) em resposta aos sinais apanhados de vários sensores electrónicos (por exemplo, comutadores eléctricos). 0 elemento de brinquedo poderá deste modo ser levado a desempenhar funções sofisticadas tais como, por exemplo, movimento de acção controlado, desde que o elemento de brinquedo seja combinado com os sensores/unidades electrónicos de um modo adequado. O elemento de brinquedo 101 compreende um microprocessador 102 que é ligado a uma pluralidade de unidades através de um condutor de comunicações 103. 0 microprocessador 102 pode receber dados através do transportador de comunicações 103 de dois conversores A/D “Entrada A/D #1" 105 e “Entrada A/D #2" 106. Os conversores A/D podem apanhar discretos sinais multibit ou simplesmente sinais binários. Além disso, os conversores A/D são adaptados para detectarem valores adequados tais como, por exemplo, resistência ómica. 5 0 microprocessador 102 pode controlar unidades electrónicas tais como, por exemplo, um motor electrónico (não mostrado) através de um conjunto de terminais "Saída PWM #1" 107 e Saida PWM #2" 108. Numa forma de realização preferida da invenção as unidades electrónicas são controladas por um sinal modulado de largura de impulso.

Além disso, o elemento de brinquedo pode emitir sinais de som ou sequências de som através do controlo de um gerador de som 109, por exemplo, uma unidade piezoeléctrica ou coluna de som. O elemento de brinquedo pode emitir sinais de luz através da fonte de luz "Saída VL" 110. Estes sinais de luz podem ser emitidos por meio de díodos de emissão de luz. A luz de emissão de díodos poderá ser, por exemplo, adaptada para indicar vários estados do elemento de brinquedo e dos sensores/unidades electrónicos. Os sinais de luz poderão ser também usados como sinais de comunicação com outros elementos de brinquedo de um tipo correspondente. Os sinais de luz poderão, por exemplo, ser usados para transferir dados para um segundo elemento de brinquedo através de um guia de luz. O elemento de brincar pode receber sinais de luz através do detector de luz "Entrada VL" 111. Estes sinais de luz podem ser usados inter alia para detectar a intensidade da luz no espaço em que o elemento de brinquedo se encontra. Os sinais de luz podem ser de um modo alternativo recebidos através de um guia de luz e representar dados de um segundo elemento de brinquedo ou de um computador pessoal. O mesmo detector de luz poderá assim ter a função de comunicar via um orientador de luz e de servir com um sensor de luz para detectar a 6 intensidade da luz no espaço em que o elemento de brinquedo se encontra.

Numa forma de realização preferida, a "Entrada VL" 111 é adaptada para que de um modo selectivo outros comuniquem através de um guia de luz ou de um modo alternativo para detectar a intensidade da luz no espaço em que o elemento de brinquedo se encontra.

Através do detector de luz infravermelha "Entrada/saída IR" 112 o elemento de brinquedo pode transferir dados para outros elementos de brinquedo ou receber dados de outros elementos de brinquedo ou, por exemplo, um computador pessoal. 0 microprocessador 102 usa um protocolo de comunicações para receber ou transmitir dados. Transmissão de dados poderão ocorrer através da activação de uma combinação especial de tecla. O monitor 104 e as teclas "trocar" 113, "executar" 114, "seleccionar" 115 e "iniciar/interromper" 116 constituem uma interface de utilizador para operarem/programarem o elemento de brinquedo. Numa forma de realização preferida, o monitor é um monitor LCD que pode mostrar uma pluralidade de ícones ou símbolos específicos. A aparência dos símbolos no monitor poderão ser controlados individualmente, por exemplo, um ícone poderá ser visível, invisível e de modo a surgir repentinamente.

Através do uso das teclas o elemento de brinquedo poderá ser programado ao mesmo tempo que o monitor fornece feedback a um utilizador acerca do programa que está a ser gerado ou executado. Isto será descrito de modo mais detalhado abaixo. 7

Como a interface de utilizador compreende um número limitado de elementos (ou seja um número limitado de teclas e ícones), é assegurado que uma criança que queira brincar com o brinquedo irá aprender rapidamente como manuseá-lo. 0 elemento de brinquedo compreende também uma memória 117 na forma de RAM (memória de acesso aleatório) ou ROM (memória só de leitura). A memória contem um sistema operativo "OS" 118 para controlo das funções básicas do microprocessador, um controlo de programa "PS" 119 capaz de controlar a execução de programas de utilizador específicos, uma pluralidade de regras 120, consistindo cada regra numa pluralidade de instruções específicas para o microprocessador, e um programa 121 em RAM que utiliza as regras específicas.

As regras podem ser concebidas como subprogramas que podem ser chamados por uma chamada de execução. Isto é também chamado scripting. Um programa (por exemplo, um de utilizador especifico) poderá assim ser concebido como uma combinação de chamadas de execução. Ao transmitir um programa para outro elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador, apenas a função chamadas poderá ser transferida, se os subprogramas forem conhecidos pelo elemento de construção de brinquedo destinado para receber o programa. A transmissão de um programa poderá ser iniciada através da activação de um combinação de tecla ou pela activação de um ícone especial no monitor 201.

Numa forma de realização preferida, o elemento de brinquedo baseia-se num chamado único processador chip que compreende uma pluralidade de entradas e saídas, uma memória e um microprocessador num único circuito integrado.

Numa forma de realização preferida, o elemento de brinquedo compreende díodos de emissão de luz que podem indicar a direcção de rotação dos motores conectados. A Fig. 2 mostra um monitor num elemento de brinquedo. 0 monitor 201 é adaptado para mostrar uma pluralidade de ícones específicos e é mostrado num estado em que todos os ícones foram feitos visíveis. Os ícones encontram-se divididos por feixes horizontais e verticais 202 e 203, respectivamente, numa pluralidade de grupos 204, 205, 206, 207 e 208 de acordo com a sua função.

Os ícones poderão, por exemplo, serem concebidos para ilustrarem possíveis padrões de movimento para um veículo. Um veículo poderá, por exemplo, ser construído combinando o elemento de brinquedo com dois motores que podem movimentar um conjunto de rodas no lado da mão direita e no lado da mão esquerda, respectivamente, de um veículo. O veículo poderá deste modo ser controlado para se movimentar para a frente, para trás, para a esquerda e para a direita. Além disso poderá também compreender comutadores de pressão sensíveis para detectar colisão e sensores de sensibilidade à luz. O grupo 204 inclui ícones para um padrão de movimento direito direccionado para a frente, um padrão de movimento direccionado para a frente em ziguezague, um movimento circular e um movimento que repete um determinado padrão. Estes padrões de movimento não são condicionados pela acção de sensores sendo então incondicionais. O grupo 205 inclui um primeiro ícone para um padrão de movimento, que é revertido quando um obstáculo é detectado. Um segundo ícone mostra um padrão de movimento direito 9 direccionado para a frente, em que o movimento dirigido para a frente é meramente corrigido através da detecção de um obstáculo. Um terceiro icone condiciona a iniciação de um padrão de movimento. Um quarto icone para um padrão em curso de movimento quando um sensor de pressão é activado. Os ícones no grupo 205 representam assim padrões de movimento que são condicionados por sensores de sensibilidade à pressão. O grupo 206 inclui ícones para iniciar um padrão de movimento que se move na direcção da intensidade de luz mais forte e um padrão de movimento que se move na direcção da intensidade de luz mais fraca, respectivamente. A intensidade de luz é detectada por meio de sensores de sensibilidade à luz. Os ícones no grupo 205 representam assim padrões de movimento que são condicionados por sensores de sensibilidade à luz. 0 grupo 207 inclui três ícones idênticos que podem ser mostrados em combinação para indicarem o tempo constante ao qual os padrões mencionados de movimento são para serem desempenhados. Por exemplo, o padrão em ziguezague poderá ser modificado alterando gradualmente o período de tempo que tem que decorrer antes da direcção ser alterada. O constante tempo poderá ser, por exemplo, 2 segundos, 4 segundos e 7 segundos. O grupo 208 compreende ícones que representam uma pluralidade de efeitos especiais. Estes efeitos poderão, por exemplo, compreender emissão de vários sons e sinais de luz opcionalmente combinados com uma activação arbitrária dos padrões mencionados de movimento. 10

Como o elemento de brinquedo da invenção inclui um elemento de construção que poderá ser acoplado com outros elementos de construção, é particularmente fácil de realizar as funções que podem ser vistas nos ícones construindo uma estrutura com uma pluralidade de elementos Standard.

Note-se que o monitor poderá ser do tipo LCD, do tipo LED ou outro qualquer tipo. 0 monitor poderá além disso ser adaptado para mostrar várias formas de mensagens de texto. Os ícones poderão também ser texto. A Fig. 3a mostra um primeiro diagrama de um autómato para programação visual de um elemento de brinquedo. 0 autómato é implementado como um programa que pode ser executado pelo microprocessador 102. Quando o autómato não executa um programa específico de utilizador, e quando o elemento de brinquedo tenha sido ligado, a activação da tecla "Seleccionar" irá direccionar o foco de um grupo de ícones para outro grupo de ícones. Um grupo de ícones que está em foco poderá ser mostrado através do acto de piscar de um ícone num grupo ou todos os ícones num grupo. O autómato altera os estados quando as teclas "Seleccionar" ou "trocar" são activadas. Quando a tecla "seleccionar" é activada, ocorre alteração entre os estados 310, 302 e 303. Quando a tecla "trocar" é activada, o estado do autómato continua noutro conjunto de estados, como mostrado na fig. 3b.

Note-se que apenas três estados são indicados neste programa, correspondendo a três grupos de ícones no monitor 201. Isto foi escolhido de modo a que o diagrama fosse prontamente compreensível. Na prática, deve haver um número de estados 11 correspondendo ao número de grupos de ícones no monitor. Além disso, poderá haver um estado para a transmissão de programas. A Fig. 3b mostra um segundo diagrama de um autómato para programação visual de um elemento de brinquedo. 0 autómato é levado a assumir estes estados quando a tecla "trocar" é activada. É assumido que um grupo de ícones foi focado. Quando "trocar" é activada, o autómato assume o estado 304 em que o primeiro ícone no grupo em que foi focado é activado -os outros ícones no mesmo grupo não são mostrados.

Se a tecla "seleccionar" for activada, o autómato assume o estado 305 onde "regra #1" é seleccionada. "Regra #1" corresponde a um conjunto de instruções para o microprocessador 102 que consegue desempenhar um padrão de movimento como mostrado no ícone "ícone #1". Então o autómato assume o estado 306 onde o foco é movido da presente grupo de ícones para outro grupo de ícones para selecção de um ícone neste grupo.

De um modo alternativo, se a tecla "trocar" for seleccionada no estado 304, o autómato assume o estado 307, onde o "ícone #2" é mostrado no monitor - os outros ícones do mesmo grupo não são mostrados. Tal como no estado 304, é possível no estado 307 seleccionar uma regra correspondente ao ícone. Isto é feito através da activação da tecla "trocar", e então o autómato assume o estado 308 para a selecção da regra "regra #2". De um modo subsequente, no estado 309 o foco é movido para o próximo grupo de ícones.

De um modo correspondente, "ícone #3" poderá ser mostrado no estado 310 por activação do "trocar". "Regra #3" poderá ser 12 seleccionado por activação de "seleccionar", movendo-se de seguida o foco para outro grupo.

Uma activação adicional de "trocar" no estado 310 faz com que todos os ícones no grupo para ser mostrados, e então os ícones no grupo são mostrados individualmente como descrito acima.

Nos estados 306, 309 e 312, activação da tecla "trocar" fará com que o autómato assuma um dos respectivos estados 302 ou 303 ou 301.

Note-se que é também possível não seleccionar uma regra num ou mais grupos. Em formas de realização alternativas, pode ser além disso possível seleccionar diversas regras no mesmo grupo.

De um modo adicional, deve notar-se que este diagrama corresponde a um monitor com apenas três ícones em cada grupo. Isto foi escolhido para fazer com que o diagrama seja prontamente compreensível. Na prática, deve haver um número de estados correspondentes ao número de ícones num determinado grupo.

Em geral, activação da tecla "executar" 114 fará com que o autómato assuma um estado em que um programa seja executado -independentemente do número de regras seleccionadas. Assim, não é necessário perguntar ao utilizador se o programa está pronto ou não. É possível saltar para um grupo desejado de ícones de modo a apenas alterar uma regra num programa de utilizador especificada consistindo em diversas regras. 13

Num estado seleccionado do autómato, um programa específico poderá ser transmitido. A fig. 3c mostra um terceiro programa para a interrupção de um autómato. Este programa mostra como o autómato no estado 314, após activação de “interromper", armazena uma representação do estado T em que o autómato do microprocessador se encontra. É por este meio possível resumir um curso de programação de repente interrompido sem ter que começar do princípio. 0 elemento de brinquedo é desligado no estado 315. A fig. 3d mostra um quarto diagrama para iniciar um autómato. Este programa mostra como o autómato, após a activação de "iniciar", coloca o elemento de brinquedo no estado 316. Então, uma representação de estado previamente armazenada T é readquirida no estado 317. No estado 318, os ícones que representam o estado T são mostrados. No estado 319, os ícones no grupo 1 são focados, e então o autómato fica pronto para operar como descrito em ligação com as figs. 3a, 3b e 3c.

Como surgirá da descrição acima das figs 3a, 3b, 3c e 3d, o utilizador pode programar o elemento de brinquedo de uma forma simples para executar programas que compreendem funções complicadas. Os programas são gerados através da combinação de regras específicas. 0 autómato descrito acima poderá ser implementado de um modo muito compacto. Por este meio é assegurado que funções de utilizador especificadas e sofisticadas podem ser desempenhadas em resposta a um simples diálogo com o utilizador. 14

Nos estados onde uma regra é seleccionada, que são os estado 305, 308 e 311, o sistema de programa 119 executa um número de operações, gerando assim um programa de utilizador especificado que pode ser executado pelo microprocessador 102 . O programa de utilizador especificado pode ser gerado através do armazenamento de uma referência (que é um indicador) na memória 121 que se refere a uma regra armazenada na memória 120. Quando diversas regras são seleccionadas para serem incluídas no mesmo programa de utilizador especificado, uma lista de referências para regras na memória 120 é armazenado na memória 121. Um programa de utilizador especificado poderá assim compreender uma ou mais regras.

De um modo alternativo, o programa especificado pelo utilizador poderá ser programado fazendo uma cópia de cada uma das regras seleccionadas na memória 120 e inserindo as cópias na memória 121; a memória 121 irá por este meio conter um programa completo. Além disso, o programa especificado pelo utilizador poderá ser gerado como uma combinação de referências a regras e instruções para o microprocessador 102 .

Deve notar-se que cada regra tipicamente compreende um conjunto de instruções que podem ser consideradas um subprograma, uma função ou um procedimento. Mas uma regra poderá também apenas compreender modificação de um parâmetro, por exemplo, um parâmetro que indica a velocidade de um motor conectado ou um tempo constante.

Numa forma de realização apropriada da invenção, uma determinada acção poderá ser levada a cabo quando o autómato 15 muda de um primeiro estado para um segundo estado. Uma acção poderá, por exemplo, compreender sinalização com som e/ou luz para o utilizador indicar de estado ou tipo de estado que o elemento de brinquedo assumiu. A Fig. 4 mostra execução paralela e sequencial de programas. Quando um programa especificado pelo utilizador é gerado, as regras podem ser executadas como uma sequência de regras, em paralelo ou numa combinação de execução de programa paralelo e sequencial.

Um exemplo de duas regras a serem executadas em paralelo em tempo poderá ser uma primeira regra que um veiculo deve procurar luz, e uma segunda regra que o veículo deve mudar a sua direcção quando detecta obstáculos.

Um exemplo de duas regras a serem levadas a cabo sequencialmente em tempo poderá ser uma primeira regra que o veiculo é para ser movido a direito para a frente, e uma segunda regra em que o veiculo deve mover-se num movimento circular.

As regras RI 401, R2 402, R3 406, R4 405, R5 403 e R6 404 proporcionam um exemplo de uma combinação de execução de programa paralelo e sequencial.

Quando as regras são executadas como subprogramas a serem executadas em paralelo em tempo, ou nalguma forma de divisão de tempo entre os subprogramas, é possível lidar com situações em que diversas regras querem aceder a uma fonte, por exemplo, na forma de um motor. Numa forma de realização preferida, tal situação é lidada através da atribuição de um número prioritário a cada una das regras que poderá ser 16 seleccionado. Por exemplo, às regras dentro do mesmo grupo de ícones no monitor poderá ser dado o mesmo número prioritário. Quando o sistema operativo 118 detecta que duas regras ou subprogramas querem ambos aceder a uma fonte dentro de um período de tempo, tendo a regra o número prioritário mais baixo é interrompido ou parado. 0 número com o número de prioridade mais elevado é então permitido usar a fonte. Se apenas uma regra pode ser seleccionada do mesmo grupo de ícones, uma execução de programa previsível e único de programas especificados por utilizador é então alcançado. A fig. 5 mostra primeiro e segundo elementos, onde o primeiro elemento de brinquedo pode transferir programas para o segundo elemento de brinquedo. 0 primeiro elemento de brinquedo 501 compreende um microprocessador 507, um módulo 1/0 510, uma memória 509 e uma interface de utilizador 508. O elemento de brinquedo 501 além disso compreende uma unidade de comunicações de duas vias para comunicação através de um receptor/transmissor de infravermelhos 505 ou para comunicação por meio de um detector de luz/fonte luz 504 que pode emitir e detectar luz visível.

De um modo correspondente, o segundo elemento de brinquedo 502 compreende um microprocessador 514, um modulo I/= 515 e uma memória 516. O elemento de brinquedo 502 compreende ainda uma unidade de comunicações 513 para comunicação através de um receptor/transmissor de infravermelhos 511 que pode emitir e detectar luz visível.

Numa forma de realização preferida da invenção, o primeiro elemento de brinquedo podem ambos transmitir e receber dados, enquanto que o segundo elemento de brinquedo pode apenas receber dados. 17

Dados podem ser transferidos como luz visível através de um guia de luz 503. De um modo alternativo, dados podem ser transferidos como luz infravermelha 517 e 518. Dados podem ser na forma de códigos gue indiquem uma instrução especifica e parâmetros associados que podem ser interpretados pelos microprocessadores 507 e/ou 514. De um modo alternativo, dados podem ser na forma de códigos que se referem a um subprograma ou regra armazenada na memória 515.

Os módulos 1/0 510 e 515 podem ser conectados a unidades electrónicas (por exemplo, motores) para controlo destes. Os módulos 1/0 510 e 515 podem também ser conectados a sensores electrónicos de modo a que as unidades possam ser controladas em resposta aos sinais detectados.

Numa forma de realização preferida, a fibra 503 é adaptada de modo que parte da luz visível transmitida por si escape da fibra. É deste modo possível para um utilizador directamente - observar a transmissão. O utilizador pode, por exemplo, ver quando a comunicação se inicia e para. A luz através da fibra pode transferir dados com uma determinada frequência de transmissão de dados conforme se altera no nível de luz na fibra. Dados podem ser transmitidos de modo a que seja possível ao utilizador observar alterações do nível de luz individual durante uma transmissão (encontrando-se a uma frequência de transmissão de dados apropriadamente baixa), ou por meramente ver se a transmissão continua (encontrando-se a uma frequência de transmissão de dados apropriadamente elevada).

Em geral, é indesejável que parte da luz a ser transmitida através da fibra escapa da fibra. Mas em conexão com 18 comunicação entre dois elementos de brinquedo para observar a comunicação de um modo muito intuitivo. É sabido por uma pessoa técnica na matéria como assegurar que parte da luz escapa da fibra. Pode ser, por exemplo, feito transmitindo impurezas ao revestimento da fibra, ou fazendo entalhes mecânicos ou padrões na fibra. A parte da luz que é para escapar da fibra poderá também ser controlada controlando o rácio do indice refractivo de um núcleo aquele do revestimento de um guia de luz.

Irá ser descrito abaixo como um programa poderá ser recebido no elemento de brinquedo 502 quando isto se encontra num estado R=P. A Fig. 6 mostra um fluxograma para o armazenamento de etapas de programa. O fluxograma mostra como um utilizador pode armazenar as próprias regras transferidas de uma unidade externa por exemplo um segundo elemento de brinquedo, como indicado acima, ou de um computador pessoal. Numa forma de realização, apenas referencias às regras armazenadas no elemento de brinquedo são transferidas. Isto reduz a largura de banda necessária para comunicação entre os elementos de brinquedo. É verificado na etapa 602 se os sinais de transferência são recebidos de unidades externas. Se for este o caso, é verificado na etapa 603 se os sinais de transferência são válidos. Se os sinais são forem válidos (não), um som indicando um erro é reproduzido na etapa 604. Se os sinais forem válidos (sim), é verificado se os sinais são para serem interpretados como comandos que são para serem executados de uma vez (executar) , ou se os sinais são para serem interpretados como comandos que são para serem armazenados com uma perspectiva para subsequente execução 19 (guardar) . Se os comandos são para serem armazenados, um som de reconhecimento é armazenado como uma etapa de programa na etapa 608 no armazenamento 609.

Um exemplo de um comando para ser levado a cabo de uma vez pode ser que os comandos no armazenamento 609 devem ser executados.

Numa forma de realização alternativa, as próprias regras de utilizador podem ser formadas fazendo uma combinação de regras existentes sem usar uma unidade externa.

Exemplos de funções possíveis de um número de regra baseada em programas R1-R7 são dados abaixo (regra 1, regra 2, regra 3, regra 4, regra 5, regra 6 e regra 7).

Regra 1: 1) Uma pausa de um segundo. 2) Uma sequência de som (som inicial) é reproduzida. 3) Uma pausa de 0.5 segundos. 4) Uma sequência de som (som para trás) é reproduzida. 5) 0 motor funciona para trás durante 5 segundos. 6) O motor para. 7) Os pontos 3-6 são repetidos duas vezes (3 vezes no total). 8) A regra é parada.

Regra 2: 9) Uma pausa de 1 segundo. 10) Uma sequência de som (som inicial) é reproduzida 11) Uma pausa de 0.5 segundos. 20 12) Uma sequência de som (som inverso) é reproduzida 13) 0 motor funciona para trás durante 5 segundos 14) 0 motor para 15) Uma pausa de 0.5 segundos 16) Uma sequência de som (som para a frente) é reproduzida. 17) 0 motor funciona para a frente durante 5 segundos. 18) 0 motor para. 19) Os pontos 3-10 são repetidos duas vezes (3 vezes no total). 20) A regra é parada. A regra 3; 1) Uma pausa de 1 segundo. 2) Uma sequência de som (som calibrado) é reproduzida. 3) Uma sequência de som (som inicial) é reproduzida. 4) Uma sequência de som (para trás) é reproduzida. 5) 0 motor funciona para trás num máximo de 7 segundos. 6) Se luz for detectada antes dos 7 segundos terem passado (ponto 5) : - 0 motor para. - A sequência de som da frente é reproduzida. - 0 motor funciona para a frente desde que luz seja detectada.

Se luz desaparecer: i. 0 motor para após 0.5 segundos. ii. Se a luz voltar dentro de 2 segundos, o motor reinicia-se novamente. iii. Se a luz estiver ausente durante 2 segundos, então o motor mantêm-se desligado. 21 7) Os pontos 4-6 são repetidos enquanto a luz for detectada dentro dos 7 segundos até 3 tentativas sem que luz tenha sido activada. 8) 0 motor para. 9) A regra para.

Exemplo de experiência de utilizador: Um modelo é construído de modo a que quando o modelo se movimenta para trás o modelo vira, e quando se movimenta para a frente movimenta-se a direito em frente. A regra consequentemente atribui uma função de luz de pesquisa - quando o utilizador foca luz no modelo, o modelo movimenta-se para frente na direcção do utilizador. A Fig. 7 mostra um programa para seleccionar um subconjunto de etapas de programa de um conjunto de etapas de programa em resposta a uma selecção de operação. A selecção de operação pode, por exemplo, ocorrer operando o comutador 111. 0 fluxograma começa na etapa 700. Então um subconjunto de etapas de programa é seleccionado. Um subconjunto de etapas de programa é também chamado uma regra. Em 701, regra R é seleccionada de uma colecção de regras predeterminadas R1-R7 no formato de regra baseada em programas armazenados na memória 110. É decidido na etapa 702 se a regra seleccionada é R=R1. Se for este o caso (sim), a regra baseada no programa RI é executada na etapa 703. De um modo alternativo (não), é verificado se a regra R=R2 foi seleccionada. De um modo correspondente, é decidido nas etapas 704, 706 e 708 se a regra seleccionada é a regra 2, 3 ou 7, e respectiva regar baseada em programas são executados nas etapas 705, 707 ou 709. É assim possível seleccionar uma das diversas regras predeterminadas. Estas regras podem, por exemplo, serem determinadas pelo fabricante do elemento de construção. 22

Como descrito acima, é possível armazenar regras definidas pelo utilizador combinando as regras predeterminadas. A Fig. 8 mostra uma estrutura de brinquedo compreendendo um elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com a invenção acoplado conjuntamente com elementos de construção de brinquedo em geral conhecidos. 0 elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador 801 é acoplado no topo de uma estrutura 805 de elementos de construção e dois motores (não mostrados) . O motor movimenta uma roda em cada lado do veículo, da qual apenas a roda 802 num lado da estrutura de brinquedo é visível. As rodas são movimentadas por um veio 804 que é conectado como o motor através das rodas de engrenagem 803. Os motores são electricamente conectados ao elemento de construção de brinquedo 801 por meio de fios 815. A estrutura de brinquedo compreende além disso dois braços amovíveis 806 que são giráveis sobre uma chumaceira 807, de modo a que os braços, quando girados, possam ser levados a empregar um conjunto de comutadores 808. Os comutadores 808 são electricamente conectados ao elemento de construção 801 através de cabos 809. O elemento de brinquedo pode ser operado através das teclas 813. 0 monitor 812 pode mostrar informação como descrito acima em ligação com a fig. 2: O elemento de brinquedo 801 tem um conjunto de faces de contacto eléctrico 810 e 811, às quais os cabos 809 e 815 podem ser conectados para receberem sinais e emitir sinais, respectivamente. 23

Através de uma programação apropriada do elemento de brinquedo 801 o veiculo poderá ser levado a movimentar-se em torno de obstáculos que possam afectar os braços 806. 19-09-2006 24

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador (101, 501) que compreende um microprocessador (102, 507) que pode executar instruções na forma de um programa armazenado numa memória (117, 509), a referida memória compreende subprogramas (Rl, R2, ... , R6) que podem ser activados individualmente especificando uma lista de chamadas de subprogramas; meios de acoplamento inter-conectáveis com elementos de construção que podem ser movidos por meios de activação, os referidos meios de activação são controláveis em resposta às instruções, caracterizado por compreender meios de comunicação (504, 505) que podem transmitir a lista de chamadas de subprogramas para um segundo elemento de construção de brinquedo (502) para o programar.
2. 2. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um monitor (104, 508) que pode mostrar uma pluralidade de icones (204, 205, 206, 207, 208), cada um dos quais representa instruções para o microprocessador (102, 507), e que podem ser activados por um utilizador para programação do microprocessador.
3. 3. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com as reivindicações 1-2 caracterizado por as instruções, correspondem a um ícone, 1 implementam uma regra (Rl, R2, R6) controlando os meios de activação em resposta aos sinais de sensores conectados ao elemento de construção de brinquedo.
4. 4. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com as reivindicações 1-2, caracterizado por compreender um receptor (504, 505) para recepção sem fios de instruções
5. • 5. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com as reivindicações CM 1 \—1 caracterizado por compreender um receptor (505) para recepção de sinais infravermelhos.
6. 6. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com as reivindicações 1-2, caracterizado por compreender um teclado para entrada manual de instruções.
7. 7. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com as reivindicações 1-2, caracterizado por compreender transmissor (504, 505) para transmissão sem fios de instruções para um segundo brinquedo.
8. 8. Elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador de acordo com as reivindicações 1-2, caracterizado por compreender um transmissor (504) para transmissão das referidas chamadas de função através de um guia de luz (503) .
9. 9. Elemento de construção microprocessador de acordo caracterizado por compreender de brinquedo controlado por com as reivindicações 1-2, um guia de luz alongado (503) 2 através do qual luz visível pode ser transmitida na sua direcção longitudinal, a referida guia de luz (503) é adaptada para permitir que parte da luz transmitida escape através dos seus lados.
10. 10. Conjunto de construção de brinquedo compreendendo elementos de construção de brinquedo controlados por microprocessador de acordo com qualquer uma da reivindicações 1-9, caracterizados por compreenderem primeiro e segundo elementos de construção de brinquedo controlados por microprocessador (501, 502), onde o segundo elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador (502) compreender uma memória (516) com subprogramas (Rl, R2, ... , R6) que pode ser activada individualmente através da recepção de chamadas de subprograma do primeiro elemento de construção de brinquedo (501) .
11. 11. Conjunto de construção de brinquedo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por o primeiro elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador compreender meios de operar (508) para fazer um programa, e por o segundo elemento de construção de brinquedo controlado por microprocessador compreender meios de operar para activar apenas um dos diversos programas. 19-09-2006 3