智能互动积木系统及其控制方法_2

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积木系统完成积木块拼图的示意效果图;以及
[0038]图15是根据本发明一个实施例的智能互动积木系统完成积木块拼图的示意效果图。
【具体实施方式】
[0039]本实施例首先提供了一种智能互动积木系统,图1是根据本发明一个实施例的智能互动积木系统的示意性结构图。该智能互动积木系统包括多块积木块100,在图1中示出了包含四个正方体的积木块100,在实现本实施例的智能互动积木系统时,积木块100可以根据游戏方式配置形状和数量,例如将积木块100配置为长方体、圆柱体、球体或者其他形状,在一套智能互动积木系统中,可以同时配置多种形状相同或者不同的积木块100。积木块100的数量可以设置为2个以上。本实施例的智能互动积木系统实现各种形状以及各种数量的积木块100的游戏。
[0040]本实施例的智能互动积木系统还可以设置有底座200,该底座200—方面作为积木块100的容纳装置,用于放置积木块100,另一方面还可以向积木块100提供充电电源,为积木块100中内置的电池140充电。图2是根据本发明一个实施例的智能互动积木系统中底座200的示意性结构图,底座200—般性地可以包括底座上盖210、底座电路板220、底座下盖230。底座上盖210、底座电路板220、底座下盖230依次叠放,形成板状。
[0041]底座上盖210的上表面形成有凹槽211,该凹槽211与积木块100的一个表面形状相适配,以容纳积木块100,避免积木块100随手放置导致的丢失损坏。凹槽211的数量可以大于或者等于积木块100的数量。
[0042]底座下盖230具有凹形结构,与底座上盖210扣合后,形成有用于布置底座电气部件的容纳腔。底座的电气部件可以布置在一块或多块印刷电路板上,并通过电气接口连接外部电源。
[0043]底座电路板220布置于底座200内部,其上布置有充电电路和通信控制电路。充电电路用于对积木块100进行充电;通信控制电路用于建立积木块100与移动终端(或者个人计算机等智能终端)之间通信链路,实现软件升级和游戏内容更新。
[0044]图3是根据本发明一个实施例的智能互动积木系统中底座200的充电电路的电路结构框图,底座200的充电电路一般性地可以包括:电源适配器241、逆变控制器244、发射耦合线圈243、逆变器242。底座200的充电电路可以采用电磁感应式的非接触充电方式对积木块100充电,避免在积木块100表面设置电气接口
[0045]电源适配器241可配置成对外部接入的工频交流电进行整流滤波,转换为预设电压的直流电源。例如将220V、50Hz的交流电转换为5V或12V的直流电源。
[0046]逆变器242可配置成将电源适配器241输出的直流电逆变为预设频率的交流电,以供发射耦合线圈243耦合能量。
[0047]发射耦合线圈243可以将预设频率的交流电的电能耦合为特定频率电磁波的电磁能,通过电磁场进行传导,以供积木块100内的接收耦合线圈耦合能量以向电池140充电。
[0048]逆变控制器244配置成用于对逆变器242进行控制,以对逆变器242的开关器件进行调节,保证逆变器242的输出稳定。
[0049]图4是根据本发明一个实施例的智能互动积木系统中底座200的通信控制电路的电路结构框图,该底座200的通信控制电路一般性地可以包括:底座主控制器255、底座存储器252、底座显示模块253、底座无线通信模块256、通用串行总线接口 252、网络通信模块254。
[0050]底座主控制器255是底座200的通信控制电路的核心,用于对其他部件的数据进行处理,并相应提供控制指令。
[0051]底座存储器252用于存储程序,并且还可以保存游戏程序以及游戏数据。
[0052]底座显示模块253可配置成输出底座200的工作状态,例如提供数据的传输状态、程序的更新状态等,实现人机交互。
[0053]底座无线通信模块256用于建立与积木块100之间的数据连接,可以用于更新积木块100的游戏程序和游戏进度。
[0054]通用串行总线接口 252可以配置成通过通用串行总线方式与外部设备进行连接,例如进行数据程序的拷贝和传输。
[0055]网络通信模块254提供了另一种与外部设备的数据传输方式,例如通过网络接口进行数据程序的拷贝和传输
[0056]图5是根据本发明一个实施例的智能互动积木系统中积木块100的示意性结构图,如上所述,积木块100可以根据游戏方式配置形状和数量。例如积木块100可以为由M个面组成的多面体,M的数量大于或者等于4,其中一个面或者多个面可以带有显示模块。图5中以正方体为例进行介绍,其余形状的积木块100的功能和结构类似,正方体积木块的六个面中,一个面可以具有显示功能。
[0057]图5所示的积木块100可以包括:积木块外壳上盖110,积木块显示模块120,积木块电路板130,电池140,无线充电接收模块150,积木块下壳160。积木块外壳上盖110与积木块下壳160组成积木块100的外壳,从而限定出积木块100的容纳腔,该积木块100的容纳腔用于容纳积木块100的电气部件,包括积木块电路板130,电池140,无线充电接收模块150等。
[0058]积木块100的外壳的至少一个面上布置有积木块显示模块120,例如积木块显示模块120可以布置于积木块外壳上盖110形成的表面上,以供输出界面或图案,为用户提供游戏界面等信息。
[0059]积木块电路板130上用于布置积木块100的电路部件,实现控制、信息处理以及显示驱动等功能。电池140配置成向积木块显示模块120以及积木块电路板130供电,并可由无线充电模块充电。
[0060]无线充电接收模块150可以包括接收耦合线圈和整流模块组成,在积木块100放置于底座200上时,接收底座200的发射耦合线圈243发射的能量,向电池140充电。电池140用于为积木块100中的整个电路供电。
[0061 ]图6是根据本发明一个实施例的智能互动积木系统中积木块100的电路结构框图,该积木块100的电气部件一般性地可以包括:积木块主控制器171、积木块存储器172、积木块显示模块120、积木块触控模块174、扬声器175、震动器176、加速度传感器177、陀螺仪178、近场通信模块179、积木块无线传输模块181、电池140,无线充电接收模块150。以上电气部件可以积木块100需要实现的功能灵活进行配置,在一些可选实施例中,可以选择性地配置以上电气部件的部分或全部。
[0062]积木块主控制器171是积木块100的核心部件,用于对其他部件的数据进行处理,例如对各传感器的测量数据或者传输进行获取,进行相关计算后,控制扬声器175、震动器176、积木块显示模块120输出对应的信号,实现积木块100的游戏功能。
[0063]积木块存储器172可以包括随机存储器和非易失性存储器,分别用于存取积木块100的游戏数据以及积木块主控制器171的运行程序。
[0064]积木块显示模块120可以配置成输出积木块主控制器171输出的各种界面、图像、
字符等互动内容。
[0065]积木块触控模块174可以选择性地与积木块显示模块120配套设置,为用户提供对积木块显示模块120的操作。例如每个积木块显示模块120匹配设置对应的积木块触控模块174,以接收用于对界面图像的点击、拖拽、滑动等操作。
[0066]扬声器175和震动器176分别用于播放音乐和音效以及提供震动效果,为用户提供各种感官的反馈。
[0067]加速度传感器177和陀螺仪178构成积木块100的运动检测模块,以用于获得积木块100的运动状态。加速度传感器177可以通过测量由于重力引起的加速度,计算出积木块100相对于水平面的倾斜角度,从而通过分析动态加速度,确定出积木块100的移动方式。陀螺仪178可以测量确定积木块100的水平、垂直、俯仰、和角速度的参数。利用加速度传感器177和陀螺仪178可以测量得出积木块100的各种运动状态。
[0068]近场通信模块179工作在点对点模式下,用于和相邻的积木块交换身份编码信息。在每块积木块100中,积木块100的每个表面内侧可以均设置有近场通信模块179,每个近场通信模块179在智能互动积木系统中均具有唯一的身份编码,从而通过近场通信模块179的感应结果,就可以判断积木块的某一面相邻的积木块的身份信息,并确定出积木块100之间的相对位置,并进一步可获得智能互动积木系统整体的空间姿态。本实施例的智能互动积木系统利用了近场通信(Near Field Communicat1n,简称NFC)的点对点模式(P2P mode),能够在在几厘米范围内的实现身份编码信息的传输,实现了对相邻积木块100的感测。
[0069]积木块无线通信模块用于组建分布式网络,便于在积木块100之间或者
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