一種智能積木系統(tǒng)及智能積木的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了智能積木系統(tǒng)及智能積木的控制方法，應(yīng)用于益智玩具【技術(shù)領(lǐng)域】。在本實(shí)施例中，基于各個(gè)從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置，通過主積木中主控電路系統(tǒng)可以控制各個(gè)從積木的受控電路系統(tǒng)執(zhí)行一定的顯示命令，具體地，受控電路系統(tǒng)控制從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置進(jìn)行投影，使得從積木呈現(xiàn)不同的視覺效果，然后配合其它從積木的顯示，就能為用戶呈現(xiàn)出各式各樣組合的圖案，豐富了該智能積木系統(tǒng)；且用戶在搭建該智能積木系統(tǒng)時(shí)，只需要在系統(tǒng)中包括一個(gè)主積木，然后配合其它從積木的連接，就能組合出各種形狀的模型，方便用戶操作，相對于現(xiàn)有技術(shù)中對帶有編碼孔的卡片的操作，本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)可以降低用戶對積木操作的難度。
【專利說明】一種智能積木系統(tǒng)及智能積木的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及益智玩具【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及智能積木系統(tǒng)及智能積木的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 益智玩具中的積木可以通過其表面印有的各種文字和圖案，通過積木之間的拼接 激發(fā)孩子智力?，F(xiàn)有的積木一般包括普通積木、電子積木和智力積木，其中：
[0003] 普通積木只是由簡單的塑料注塑或者木材壓合成各種形狀的積木，只能進(jìn)行簡單 搭建；
[0004] 電子積木是將導(dǎo)線、燈泡、二極管、三極管、電阻、電容、各種開關(guān)、電表、電機(jī)、喇叭 和集成塊等電子元器件固定在塑料片（塊）上，用某種電氣連接器做成獨(dú)立可拼裝的配件， 可以組合形成各種物理電路，適合開發(fā)孩子物理知識和興趣，雖然提高了復(fù)雜性，但是無法 完成其它學(xué)科的智力開發(fā)；
[0005] 智力積木是米用微電子技術(shù)制作的智力積木，由一塊含主模塊電路的第一積木和 與其聯(lián)接的多個(gè)含從模塊電路的第二積木，及需要插入第二積木且印有數(shù)字、文字、拼音和 外文字母等符號，且?guī)в信c符號對應(yīng)的編碼孔的卡片構(gòu)成，具有提高兒童游玩時(shí)的動手能 力和智力的有益效果，而不僅僅是物理知識，但是需要卡片操作，卡片容易損壞丟失，年齡 較小的兒童使用難度較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供智能積木系統(tǒng)及智能積木的控制方法，降低了用戶對積木操作 的難度。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供一種智能積木系統(tǒng)，包括多個(gè)積木，每一積木的至少 一面上，設(shè)置有電氣接口，所述電氣接口中包括數(shù)據(jù)通信接口，所述電氣接口連接到所述積 木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)；
[0008] 所述多個(gè)積木中包括：設(shè)置有主控電路系統(tǒng)的主積木，及多個(gè)設(shè)置有受控電路系 統(tǒng)的從積木；
[0009] 在所述從積木內(nèi)，與所述從積木的至少一面相對的位置設(shè)置有凹透鏡，且每一面 相對的位置設(shè)置有至少一個(gè)凹透鏡；
[0010] 每個(gè)所述凹透鏡上設(shè)置有一個(gè)圖案，在每個(gè)凹透鏡后設(shè)置有一個(gè)投影燈，所述投 影燈與從積木的受控電路系統(tǒng)的投影控制接口連接；
[0011] 所述主控電路系統(tǒng)，用于通過所述數(shù)據(jù)通信接口向所述受控電路系統(tǒng)發(fā)送顯示命 令，所述顯示命令中包括從積木的身份標(biāo)識和顯示內(nèi)容；
[0012] 所述從積木中的第一積木的受控電路系統(tǒng)，用于接收所述顯示命令，如果所述顯 示命令中的身份標(biāo)識與預(yù)置的第一積木的身份標(biāo)識一致，且所述顯示內(nèi)容中包括所述第一 積木的顯示圖案，則通過所述投影控制接口控制與所述第一積木的顯示圖案一致的圖案后 設(shè)置的投影燈發(fā)光。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供一種智能積木的控制方法，應(yīng)用于本發(fā)明實(shí)施例第一 方面所述的智能積木系統(tǒng)，所述方法包括：
[0014] 所述主控電路系統(tǒng)通過所述數(shù)據(jù)通信接口向所述第一積木的所述受控電路系統(tǒng) 發(fā)送顯示命令，所述顯示命令中包括所述從積木的身份標(biāo)識和顯示內(nèi)容；
[0015] 如果所述顯示命令中包括的從積木的身份標(biāo)識與受控電路系統(tǒng)預(yù)置的第一積木 的身份標(biāo)識一致，且所述顯示內(nèi)容中包括所述第一積木的顯示圖案，所述受控電路系統(tǒng)通 過所述投影控制接口控制與所述第一積木的顯示圖案一致的圖案后設(shè)置的投影燈發(fā)光。
[0016] 可見，在本實(shí)施例中，基于各個(gè)從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置，通過主積木中主控電路 系統(tǒng)可以控制各個(gè)從積木的受控電路系統(tǒng)執(zhí)行一定的顯示命令，具體地，受控電路系統(tǒng)控 制從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置進(jìn)行投影，使得從積木呈現(xiàn)不同的視覺效果，然后配合其它從 積木的顯示，就能為用戶呈現(xiàn)出各式各樣組合的圖案，豐富了該智能積木系統(tǒng)；且用戶在搭 建該智能積木系統(tǒng)時(shí)，只需要在系統(tǒng)中包括一個(gè)主積木，然后配合其它從積木的連接，就能 組合出各種形狀的模型，方便用戶操作，相對于現(xiàn)有技術(shù)中對帶有編碼孔的卡片的操作，本 發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)可以降低用戶對積木操作的難度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或 現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是 本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還 可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖la是本發(fā)明實(shí)施例中多個(gè)積木中電路系統(tǒng)的邏輯關(guān)系示意圖；
[0019] 圖lb是本發(fā)明實(shí)施例中積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置的結(jié)構(gòu)意圖；
[0020] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中積木內(nèi)設(shè)置的多組三色燈與電路系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例中積木兩個(gè)面的示意圖；
[0022] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例中從積木的一面看過去的截面圖；
[0023] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例中積木中第一電氣接口和第二電氣接口的分布圖；
[0024] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例中主積木內(nèi)主控電路系統(tǒng)與其它結(jié)構(gòu)的邏輯關(guān)系示意圖；
[0025] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例中從積木內(nèi)受控電路系統(tǒng)與其它結(jié)構(gòu)的邏輯關(guān)系示意圖；
[0026] 圖8a是本發(fā)明實(shí)施例中積木內(nèi)各個(gè)電氣接口與電路系統(tǒng)連接的示意圖；
[0027] 圖8b是本發(fā)明實(shí)施例中在積木定位的過程中，兩個(gè)相鄰積木中各電氣接口的時(shí) 序圖；
[0028] 圖9a是本發(fā)明實(shí)施例中主控電路系統(tǒng)發(fā)送的顯示命令的結(jié)構(gòu)圖；
[0029] 圖9b是本發(fā)明實(shí)施例中顯示命令中包括的顯示內(nèi)容的示意圖；
[0030] 圖9c是本發(fā)明實(shí)施例中各個(gè)三色燈組同時(shí)顯示不同顏色的過程中，電路系統(tǒng)的 顏色控制接口和燈組控制接口的時(shí)序圖；
[0031] 圖l〇a是本發(fā)明實(shí)施例中積木內(nèi)電路系統(tǒng)與觸控顯示屏連接的示意圖；
[0032] 圖10b是本發(fā)明實(shí)施例中觸控顯示屏與受控電路系統(tǒng)一端連接的示意圖；
[0033] 圖11是本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施例中用多個(gè)積木搭建成的房子一面的不意圖；
[0034] 圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種智能積木系統(tǒng)的控制方法的流程圖；
[0035] 圖13是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種智能積木系統(tǒng)中各個(gè)從積木進(jìn)行定位的方法 流程圖；
[0036] 圖14是本發(fā)明實(shí)施例中提供的另一種智能積木系統(tǒng)中托板積木一面上的結(jié)構(gòu)示 意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038] 本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語"第一"、"第二"、"第三""第 四"等（如果存在）是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該 理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以 除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語"包括"和"具有"以及他們的任 何變形，意圖在于覆蓋不排它的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、 產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ?這些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0039] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能積木系統(tǒng)，包括有多個(gè)積木，參考圖la所示的多個(gè)積 木中電路系統(tǒng)之間的邏輯關(guān)系圖，及圖lb所示的在從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖，其中：
[0040] 每一積木可以包括多面,在積木的至少一面上，設(shè)置有電氣接口，該電氣接口中包 括數(shù)據(jù)通信接口，且連接到積木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)。且在電氣接口中還可以包括電源接口、 地線接口和時(shí)鐘接口等。
[0041] 可以理解，在每個(gè)積木都需要設(shè)置與其它積木物理連接的接口，這樣兩個(gè)積木之 間通過相匹配的物理接口連接后，會使得其中一個(gè)積木的電氣接口與另一積木的電氣接口 之間的對應(yīng)接口完全接觸。在具體實(shí)施例中，可以在積木的第一面A與第二面B上設(shè)置相 匹配的結(jié)構(gòu)，比如圖la中所示，在第一面A上設(shè)置有凸出的圓柱13,而在第二面B上設(shè)置有 與圓柱13直徑相同，且深度相同的凹槽12,這樣一個(gè)積木第一面A上的圓柱13就與另一個(gè) 積木第二面B上的凹槽12穩(wěn)固地連接在一起。
[0042] 在智能積木系統(tǒng)的多個(gè)積木中包括：設(shè)置有主控電路系統(tǒng)101的主積木100,及多 個(gè)設(shè)置有受控電路系統(tǒng)201的從積木200,其中在主積木的外表還可以設(shè)置連接到主控電 路系統(tǒng)101的電源開關(guān)按鈕，這樣用戶在搭建好積木系統(tǒng)后，就可以通過操作該電源開關(guān) 按鈕來為系統(tǒng)中各個(gè)積木中的電路系統(tǒng)供電。
[0043] 在從積木內(nèi)設(shè)置有投影裝置，與從積木的至少一面相對的位置設(shè)置有凹透鏡203， 且每一面相對的位置設(shè)置有至少一個(gè)凹透鏡203,每個(gè)凹透鏡203上設(shè)置有一個(gè)圖案204， 在每個(gè)凹透鏡203后設(shè)置有一個(gè)投影燈205,投影燈205與從積木的受控電路系統(tǒng)201的投 影控制接口連接。
[0044] 其中，如圖lb所示，在從積木的一面相對的位置設(shè)置的多個(gè)凹透鏡203可以設(shè)置 為一體，即在工藝成形時(shí)，可以簡化工藝流程，例如可以直接在一塊透明鏡上挖多個(gè)凹槽， 分別形成多個(gè)凹透鏡，例如圖lb中在一個(gè)透明鏡的四個(gè)角上分別形成四個(gè)凹透鏡203,并 在凹透鏡204上分別設(shè)置圖案"Α"、"Γ'、"中"和"汽車"。
[0045] 其中投影燈205可以是發(fā)光二極管（Light-Emitting Diode, LED)燈，其亮滅可以 由受控電路系統(tǒng)201的投影控制接口來控制，如果某一個(gè)圖案204后設(shè)置的投影燈點(diǎn)亮，則 該凹透鏡203會將該圖案204投影到從積木的該面上。
[0046] 需要說明的是，由于積木有多個(gè)面，可以在積木內(nèi)多個(gè)面相對的位置設(shè)置投影裝 置，包括至少一個(gè)凹透鏡、圖案和投影燈，這樣在多個(gè)面上都可以顯示圖案。
[0047] 基于上述從積木內(nèi)的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，主積木中的主控電路系統(tǒng)101，用于通 過所述數(shù)據(jù)通信接口向受控電路系統(tǒng)201發(fā)送顯示命令，該顯示命令中包括從積木的身份 標(biāo)識和顯示內(nèi)容，這樣當(dāng)受控電路系統(tǒng)201接收到顯示命令后，就可以根據(jù)顯示命令中包 括的身份標(biāo)識來確定是否由該受控電路系統(tǒng)201來執(zhí)行顯示命令。其中，主控電路系統(tǒng)101 是知道各個(gè)從積木的身份標(biāo)識的，該身份標(biāo)識是由各個(gè)從積木的受控電路系統(tǒng)201發(fā)送給 主控電路系統(tǒng)101的，且還可以向主控電路系統(tǒng)101發(fā)送各個(gè)從積木能顯示的圖案等信息， 這樣主控電路系統(tǒng)101在發(fā)送顯示命令時(shí)，就知道向哪個(gè)身份標(biāo)識的從積木發(fā)送什么樣的 顯示命令，從而使得智能積木系統(tǒng)顯示出特定的視覺效果。
[0048] 從積木200中第一積木內(nèi)設(shè)置的受控電路系統(tǒng)201，用于接收顯示命令，如果顯示 命令中的身份標(biāo)識與預(yù)置的第一積木的身份標(biāo)識一致，且顯示內(nèi)容中包括所述第一積木的 顯示圖案，則通過投影控制接口控制與第一積木的顯示圖案204 -致的圖案后設(shè)置的投影 燈205發(fā)光。
[0049] 進(jìn)一步地，在系統(tǒng)中從積木的某一個(gè)面的內(nèi)部還可以設(shè)置有觸控導(dǎo)電膜，該觸控 導(dǎo)電膜是透明的，上面設(shè)置有電極，且可以貼在該面背后，且觸控導(dǎo)電膜上的電極與從積木 的受控電路系統(tǒng)201連接；這樣受控電路系統(tǒng)201，還用于感應(yīng)觸控導(dǎo)電膜上電極的電容變 化，并根據(jù)電容變化大于預(yù)置值的電極的信息得到用戶觸控指令，并發(fā)送給主控電路系統(tǒng) 101執(zhí)行。
[0050] 可見，在本實(shí)施例中，基于各個(gè)從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置，通過主積木中主控電路 系統(tǒng)可以控制各個(gè)從積木的受控電路系統(tǒng)執(zhí)行一定的顯示命令，具體地，受控電路系統(tǒng)控 制從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置進(jìn)行投影，使得從積木呈現(xiàn)不同的視覺效果，然后配合其它從 積木的顯示，就能為用戶呈現(xiàn)出各式各樣組合的圖案，豐富了該智能積木系統(tǒng)；且用戶在搭 建該智能積木系統(tǒng)時(shí)，只需要在系統(tǒng)中包括一個(gè)主積木，然后配合其它從積木的連接，就能 組合出各種形狀的模型，方便用戶操作，相對于現(xiàn)有技術(shù)中對帶有編碼孔的卡片的操作，本 發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)可以降低用戶對積木操作的難度。
[0051] 參考圖2所示，在一個(gè)具體的實(shí)施例中，在從積木中還可以設(shè)置如下結(jié)構(gòu)：
[0052] 在每一從積木中還包括：至少一組三色燈202(如圖2中所示有四組三色燈，即 LED1到LED4)，三色燈202中包括三個(gè)發(fā)出不同顏色光的燈，比如發(fā)出紅、藍(lán)和綠顏色的燈， 其中：
[0053] 三色燈202的公共連接端與從積木的受控電路系統(tǒng)201的燈組控制接口（如圖2 所示的LED1到LED4)連接，三色燈202中每一個(gè)燈的另一端分別與從積木的受控電路系統(tǒng) 201中的一個(gè)顏色控制接口（如圖2中的紅、藍(lán)和綠控制接口）連接。
[0054] 其中，三色燈202的公共連接端是指該三色燈202中包括的三個(gè)燈的一端連接到 一起所形成的端，且每一個(gè)燈的亮與滅都需要由該燈兩端連接的燈組控制接口和顏色控制 接口配合起來進(jìn)行控制。
[0055] 基于三色燈組的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中第一積木的受控電路系統(tǒng)201，還用于如果接收 到主控電路系統(tǒng)201發(fā)送的顯示命令中的從積木的身份標(biāo)識與該受控電路系統(tǒng)201中預(yù)置 的第一積木的身份標(biāo)識，且顯示內(nèi)容中包括第一積木中至少一組三色燈的顯示顏色，則通 過對應(yīng)的燈組控制接口和顏色控制接口控制每組三色燈202的顯示顏色。
[0056] 需要說明的是，在從積木一面相對位置設(shè)置的多個(gè)凹透鏡如果是一體成型的，即 在一個(gè)透明鏡上有多個(gè)凹透鏡，則在透明鏡后且在凹透鏡204之外，相對的位置還可以設(shè) 置上述三色燈202,且設(shè)置的三色燈202與受控電路系統(tǒng)201之間的連接如上所述，在此不 進(jìn)行贅述。
[0057] 在另一個(gè)具體的實(shí)施例中，在一些復(fù)雜的智能積木系統(tǒng)中，從積木的數(shù)量比較多， 則主控電路系統(tǒng)101需要確定各個(gè)從積木的位置，這樣才能更好的控制各個(gè)從積木的受控 電路系統(tǒng)201執(zhí)行一定的操作，具體地：
[0058] 參考圖3所示，每一積木都包括第一面A和第二面B，其中，在第一面A的一個(gè)方向 包括有多個(gè)第一電氣接口 10 ;在第二面B的多個(gè)方向分別包括多個(gè)第二電氣接口 11 ;一個(gè) 積木的第一電氣接口與另一積木的第二電氣接口之間的對應(yīng)接口進(jìn)行電氣連接。其中，第 一電氣接口 10和第二電氣接口 11分別連接到積木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)，且第一電氣接口 10 和第二電氣接口 11中都包括數(shù)據(jù)通信接口。
[0059] 第一面A包括的第一電氣接口 10的數(shù)量與第二面B在某一個(gè)方向的第二電氣接 口 11的數(shù)量相同，比如圖3中所示的6個(gè)，在其它實(shí)施例中，隨著積木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)的 改變，電氣接口的數(shù)量也會改變。由于在第二面B中多個(gè)方向都設(shè)置有多個(gè)第二電氣接口 11，每個(gè)方向設(shè)置的各個(gè)第二電氣接口 11都相同，為了節(jié)省第二電氣接口 11在第二面B上 占用的空間，可以設(shè)置各個(gè)方向共用一個(gè)第二電氣接口 11，比如圖3中所示的各個(gè)方向共 用第二面B中心設(shè)置的第二電氣接口 11-1。
[0060] 其中，第一電氣接口 10中可以包括用于為積木中電路系統(tǒng)供電的電源接口，方向 接口，地線接口和數(shù)據(jù)通信接口等，這些接口可以按照一定順序在一個(gè)方向進(jìn)行排列；某 一方向的第二電氣接口 11則相應(yīng)地也包括電源接口、方向接口，地線接口和數(shù)據(jù)通信接口 等，這些接口在該方向的排列順序與第一電氣接口 10的排列順序一致。比如地線接口都設(shè) 置在靠近積木某一面的邊緣處。
[0061] 從積木200中第一積木內(nèi)設(shè)置的受控電路系統(tǒng)201，用于當(dāng)接收到與第一積木相 鄰的第二積木傳輸?shù)囊讯ㄎ恍盘?，確定第一積木與第二積木電氣連接的方向信息，并通過 數(shù)據(jù)通信接口向主控電路系統(tǒng)101上傳第一積木的定位信息，定位信息中包括第一積木 與第二積木電氣連接的方向信息。
[0062] 受控電路系統(tǒng)201向主控電路系統(tǒng)101上傳第一積木的定位信息后，由主控電路 系統(tǒng)101來計(jì)算第一積木的位置，則該受控電路系統(tǒng)201認(rèn)為，在發(fā)送了定位信息后，該第 一積木就已經(jīng)定位，則該受控電路系統(tǒng)201還用于向第一積木相鄰的第三積木輸出已定位 信號，告訴第三積木該第一積木的位置已經(jīng)確定。
[0063] 主控電路系統(tǒng)101，用于通過數(shù)據(jù)通信接口接收受控電路系統(tǒng)201上傳的定位信 息，根據(jù)第二積木的位置、定位信息及第一積木的屬性信息，確定第一積木的位置。由于第 二積木已經(jīng)定位（已確定位置），則主控電路系統(tǒng)101會根據(jù)上述定位信息知道第一積木 在第二積木的哪個(gè)方向，并結(jié)合第一積木的屬性信息（即積木的尺寸），及第二積木的位置 (比如第二積木的尺寸和坐標(biāo)），從而得到第一積木的坐標(biāo)，即得到了第一積木的位置。
[0064] 需要說明的是，各個(gè)積木之間傳輸?shù)男盘柖际怯上鄳?yīng)積木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)控 制，且通過積木之間的電氣接口進(jìn)行傳輸。其中，上述受控電路系統(tǒng)201確定的第一積木與 第二積木電氣連接的方向信息是指其中一個(gè)積木在第二面B設(shè)置的哪個(gè)方向的第二電氣 接口 11與另一積木在第一面A設(shè)置的第二電氣接口 10進(jìn)行電氣連接的信息。
[0065] 上述與第一積木相鄰的第二積木可以是主積木本身，這樣第一積木就直接將定位 信息上傳給第二積木即可，而作為主積木來說，其本身已經(jīng)是定位好的；也可以是另一個(gè)從 積木，則受控電路系統(tǒng)201在上傳定位信息時(shí)，可以先通過與相鄰積木進(jìn)行電氣連接的數(shù) 據(jù)通信接口傳輸該定位信息，然后再由相鄰積木傳輸給另一相鄰積木，這樣通過相鄰積木 之間的數(shù)據(jù)通信接口，可以將上述第一積木的定位信息最終上傳給主積木。
[0066] 可見，在本實(shí)施例中，通過在各個(gè)積木的兩面分別設(shè)置第一電氣接口和第二電氣 接口，使積木之間物理連接后，通過第一電氣接口和第二電氣接口的電氣連接傳輸信號；并 在多個(gè)積木中設(shè)置一個(gè)包含主控電路系統(tǒng)的主積木來確定連接的其它從積木的位置，從而 可以進(jìn)行控制各個(gè)從積木的受控電路系統(tǒng)執(zhí)行一定的命令來實(shí)現(xiàn)一定的外觀效果。
[0067] 在具體實(shí)現(xiàn)過程中，主控電路系統(tǒng)和受控電路系統(tǒng)之間具體通過如下的具體操 作來確定第一積木的位置。在本實(shí)施例中，第一積木的第一電氣接口 10中除了上述數(shù)據(jù)通 信接口之前，還包括第一時(shí)鐘接口和第一方向接口；第一積木的第二電氣接口 11中除了數(shù) 據(jù)通信接口還包括第二時(shí)鐘接口，且每個(gè)方向的第二電氣接口 11中分別包括一個(gè)方向接 □。
[0068] 這樣，受控電路系統(tǒng)201，具體用于當(dāng)?shù)诙r(shí)鐘接口接收第二積木傳送的低電平 時(shí)，確定接收到第二積木傳送的已定位信號；貝 1J通過各個(gè)方向的方向接口分別向第二積木 發(fā)出握手脈沖信號比如一個(gè)低電平脈沖信號，當(dāng)檢測到其中的第三方向接口接收到第二積 木傳送的低電平，然后變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，則認(rèn)為該第一積木的第三方向接口與第二積木電氣 連接，則通過數(shù)據(jù)通信接口向主控電路系統(tǒng)101上傳的定位信息中包括第三方向接口的信 息，比如第三方向接口在第一積木第二面B的哪個(gè)方向的信息，且還包括第一積木的身份 標(biāo)識，其中每個(gè)從積木的身份標(biāo)識都不同。這種情況下，主控電路系統(tǒng)101需要將第一積木 的身份標(biāo)識與位置信息對應(yīng)地儲存。
[0069] 這樣主控電路系統(tǒng)101發(fā)送給受控電路系統(tǒng)201的指令中需要攜帶第一積木的 身份標(biāo)識，這樣受控電路系統(tǒng)201在接收到指令后，才能根據(jù)該第一積木的身份標(biāo)識確定 是否由該受控電路系統(tǒng)201來執(zhí)行指令；且受控電路系統(tǒng)201向主控電路系統(tǒng)101發(fā)送的 指令中也需要包括第一積木的身份標(biāo)識，使得受控電路系統(tǒng)201發(fā)出的指令能正確地被響 應(yīng)。
[0070] 其中，上述第三方向接口接收到的低電平然后變?yōu)楦唠娖?，是在主控電路系統(tǒng)101 同意第一積木的受控電路系統(tǒng)201上報(bào)定位信息后傳送的，這樣只有在主控電路系統(tǒng)101 同意某一受控電路系統(tǒng)201上報(bào)定位信息后，該受控電路系統(tǒng)201才上報(bào)，可以防止當(dāng)多個(gè) 定位信息到達(dá)主控電路系統(tǒng)101時(shí)，主控電路系統(tǒng)101無法區(qū)分是哪個(gè)積木的受控電路系 統(tǒng)上報(bào)的，從而可以防止競爭。
[0071] 進(jìn)一步地，該受控電路系統(tǒng)201，還用于當(dāng)向主控電路系統(tǒng)101上傳第一積木的定 位信息后，通過第一時(shí)鐘接口輸出低電平的已定位信號給與該第一積木相鄰的第三積木； 當(dāng)接收到第三積木通過第二電氣接口中與第一積木的第一方向接口電氣連接的第二方向 接口發(fā)出的握手脈沖信號；等待檢測到所述第一積木的第一方向接口為高電平，說明該受 控電路系統(tǒng)201已將握手脈沖信號發(fā)送完成，則立即從所述第一方向接口輸出低電平，用 于通知所述第三積木所述第一積木與第三積木的第二方向接口連接；并向主控電路系統(tǒng) 101發(fā)送注冊詢問信號，該注冊詢問信號用于向主控電路系統(tǒng)101詢問第三積木的受控電 路系統(tǒng)是否能上報(bào)定位信息；當(dāng)接收到主控電路系統(tǒng)101發(fā)送的同意注冊信號，該同意注 冊信號用于通知第三積木的受控電路系統(tǒng)能上報(bào)第三積木的定位信息，則第一積木的受控 電路系統(tǒng)201會停止從上述第一方向接口輸出低電平。
[0072] 這樣，主控電路系統(tǒng)101可以確定連接到智能積木系統(tǒng)中從積木的位置，使得主 控電路系統(tǒng)101就可以通過數(shù)據(jù)通信接口發(fā)送控制命令給第一積木中的受控電路系統(tǒng) 201，來控制第一積木的受控電路系統(tǒng)201執(zhí)行一定的操作。
[0073] 基于主控電路系統(tǒng)101可以知道各個(gè)從積木的位置，在結(jié)合上述圖lb和圖2中的 結(jié)構(gòu)，主控電路系統(tǒng)101發(fā)送的上述顯示命令是根據(jù)各個(gè)從積木的位置來發(fā)送，即主控電 路系統(tǒng)可以控制哪個(gè)位置的從積木執(zhí)行哪些顯示。進(jìn)一步地，為了提高數(shù)據(jù)通信的工作效 率，可以在各個(gè)受控電路系統(tǒng)201中設(shè)置顯示緩存區(qū)，在這種情況下，主控電路系統(tǒng)101還 可以在發(fā)送上述顯示命令后，還發(fā)送開始顯示的指令；則受控電路系統(tǒng)201，具體用于當(dāng)接 收到顯示命令后，將顯示命令中包括的顯示內(nèi)容緩存到顯示緩存區(qū)，當(dāng)接收到主控電路系 統(tǒng)101發(fā)送的開始顯示的指令，然后才根據(jù)顯示緩存區(qū)中的顯示內(nèi)容，執(zhí)行控制三色燈的 顯示顏色和/或控制投影燈發(fā)光的步驟。由于可以將顯示內(nèi)容先放置在顯示緩存區(qū)中，這 樣主控電路系統(tǒng)101可以同時(shí)向多個(gè)受控電路系統(tǒng)201發(fā)送需要顯示的顯示內(nèi)容，然后再 通過開始顯示的指令，使得各個(gè)受控電路系統(tǒng)201控制的顯示同步。其中，如果需要多個(gè)從 積木結(jié)合起來顯示同一圖案，其中每個(gè)從積木顯示一個(gè)圖案中的一部分，這就需要這些從 積木同步地顯示某一部分，具體地，主控電路系統(tǒng)101還會從該主控電路系統(tǒng)所在的主積 木的一個(gè)時(shí)鐘接口上向各個(gè)從積木（包括上述第一積木）的受控電路系統(tǒng)發(fā)送同步顯示信 號，使得各個(gè)從積木根據(jù)該同步顯示信號同步地顯示一個(gè)圖案中的某一部分，從而完整正 確地顯不同一圖案。
[0074] 以下以一個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例來說明本發(fā)明的智能積木系統(tǒng)，在本實(shí)施例的系統(tǒng)中 包括多個(gè)積木，其中：
[0075] (一）每個(gè)積木的特征
[0076] 1、每個(gè)積木包括多面，且都包括如圖la所示的第一面A和第二面B，每個(gè)積木可以 為不同的形狀，但需要保證積木有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范尺寸，標(biāo)準(zhǔn)物理連接和電氣連接，比如積木可 以是由A、B、C、D、E、F共六個(gè)面組成的立方體，特殊積木可以減少立體面等。
[0077] 參考圖4所示為從某一面（非第一面和第二面，比如F面）看過去的截面圖，積木 的第一面A和第二面B上設(shè)置有物理接口，主要用來與其它積木之間進(jìn)行物理連接，在第一 面A上設(shè)置的物理接口為凸出的圓柱體，在第二面B上設(shè)置的物理接口為與該圓柱體相同 高度和直徑的凹槽。
[0078] 在積木內(nèi)設(shè)置有電路系統(tǒng)，各個(gè)電氣接口分別會連接到電路系統(tǒng)上，這樣電路系 統(tǒng)就可以通過這些電氣接口與相連接的積木進(jìn)行通信。
[0079] 其中，參考圖5所示，第一面A上在一個(gè)方向按照順序，從第一面A上邊緣處到 中心處，分別設(shè)置有地線接口（GND)、電源接口（VDD)、方向接口（C00R0)、數(shù)據(jù)通信接口 (SDA)、數(shù)據(jù)通信時(shí)鐘接口（SCL)和第一時(shí)鐘接口（CL0)。
[0080] 在第二面B的四個(gè)方向分別設(shè)置的第二電氣接口按照順序，從第二面B的邊緣處 到中心處，分別為：地線接口、電源接口、各個(gè)方向的方向接口、數(shù)據(jù)通信接口、數(shù)據(jù)通信時(shí) 鐘接口和第二時(shí)鐘接口 CLI，其中為了節(jié)省第二電氣接口在第二面B的四個(gè)方向的第二電 氣接口共用中心處的第一時(shí)鐘接口 CLI。各個(gè)方向上除了方向接口之外，相同的接口都連接 到一起，且連接到電路系統(tǒng)的同一個(gè)接口；而各個(gè)方向的方向接口分別連接到電路系統(tǒng)的 不同接口。
[0081] 上述第一電氣接口的觸點(diǎn)突出并有彈性，第二電氣接口的觸點(diǎn)平滑固定，成對稱 十字型，各個(gè)觸點(diǎn)都有鍍金增加電氣連接的可靠性，另外各個(gè)電氣接口具備防水、防潮、防 靜電等功能。這樣，當(dāng)一個(gè)積木的第一面A與另一積木的第二面B進(jìn)行物理連接后，會使得 一個(gè)節(jié)目的第一電氣接口和另一積木某一方向上的第二電氣接口對應(yīng)地連接，即相同的接 口連接到一起。
[0082] 2、每個(gè)積木還包括外觀面，在該外觀面上印刷有圖案，可以是數(shù)字、字母、文字、圖 片等，這樣可以增加積木的趣味性和益智性，且該外觀面上的圖案具有耐磨、防水的特點(diǎn)。
[0083] 3、參考圖4所示，進(jìn)一步地，在積木的外觀面的背面還設(shè)置有觸控導(dǎo)電膜，該觸控 導(dǎo)電膜上的電極連接到電路系統(tǒng)，當(dāng)用戶觸摸外觀面時(shí)，電路系統(tǒng)就能感應(yīng)到觸控導(dǎo)電膜 上電極的電容變化，從而識別用戶觸摸的位置信息；
[0084] 且還可以在積木內(nèi)部，且外觀面相對位置設(shè)置至少一組三色燈，三色燈與電路系 統(tǒng)的連接如上述實(shí)施例中所述，在此不進(jìn)行贅述，電路系統(tǒng)可以控制三色燈的顏色顯示；一 組三色燈是由三個(gè)發(fā)出不同顏色，比如紅、綠和藍(lán)顏色的燈組成，這樣通過一個(gè)三色燈的顏 色組合可以呈現(xiàn)給用戶8種不同顏色效果，這樣可以顯示豐富的文字、圖案、動畫等有趣內(nèi) 容；
[0085] 且在積木內(nèi)部還可以設(shè)置投影裝置，包括一個(gè)透明塑料制成的凹透鏡，在凹透鏡 上印有各種圖案，在凹透鏡后設(shè)置有投影燈，該投影燈可以是一種白光聚光LED燈，投影燈 與電路系統(tǒng)如上述實(shí)施例中所述，在此不進(jìn)行贅述，電路系統(tǒng)可以控制投影燈的點(diǎn)亮或熄 滅；當(dāng)投影燈點(diǎn)亮，將能夠把凹透鏡上的圖案投射到積木的外觀面內(nèi)壁，并在外觀面上顯示 各種彩色的圖案。
[0086] 4、在積木內(nèi)部還可以設(shè)置有馬達(dá)，電路系統(tǒng)可以控制馬達(dá)前進(jìn)、后退會轉(zhuǎn)彎等，例 如機(jī)械人胳膊關(guān)節(jié)或汽車車輪等；且電路系統(tǒng)中還可以設(shè)置紅外接收裝置，并接受紅外遙 控器信號的控制；且電路系統(tǒng)中還可以設(shè)置藍(lán)牙接收裝置，接受藍(lán)牙控制信號的控制等。且 積木內(nèi)的電路系統(tǒng)還可以存儲各種音頻、圖片、視頻等各種數(shù)據(jù)。
[0087](二）智能控制系統(tǒng)中的主積木
[0088] 1、智能控制系統(tǒng)主要包括主積木和多個(gè)從積木，在主積木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)為主 控電路系統(tǒng)，在從積木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)為受控電路系統(tǒng)。
[0089] 2、主積木的功能較多，一般體積比從積木較大，且主積木的形狀可以多種多樣，但 與從積木的接口位置和尺寸符合基本尺寸要求，便于和其它從積木塊組合，例如搭建小汽 車、小機(jī)器人、小船、飛機(jī)、房子等各種形狀的組合。
[0090] 3、參考圖6所示，主積木除了具有上述第（一）項(xiàng)第1點(diǎn)中所述的各個(gè)積木的特 征外，還可以在主積木的內(nèi)部包括閃存裝置、電源管理裝置和音頻放大裝置等，并在主積木 的外部設(shè)置有喇叭，及供用戶操作的電源開關(guān)、USB接口和電池等。有些主積木還可以設(shè)置 有按鍵和IXD顯示屏等。其中 ：
[0091] 主積木內(nèi)設(shè)置的電路系統(tǒng)可以是由一顆32位單片機(jī)構(gòu)成的主控電路系統(tǒng)，具備 大數(shù)據(jù)高速處理能力，能處理文字、圖片、聲音、動畫等多媒體信息，且并能和每個(gè)從積木高 速通信，及時(shí)獲取用戶的按鍵輸入，刷新顯示數(shù)據(jù)；
[0092] 閃存裝置的容量一般在2G到8G之間，可存儲大量程序和多媒體數(shù)據(jù)；電源管理裝 置，負(fù)責(zé)電池和外接電源的管理，提供每個(gè)器件穩(wěn)定的電源供應(yīng)，以及電池充電的管理；音 頻放大裝置，負(fù)責(zé)把主控電路系統(tǒng)輸出的語音信號處理并放大到喇叭；按鍵和顯示屏，是出 廠家根據(jù)具體主積木的作用和功能而配置的，主要是給用戶一個(gè)人機(jī)交互界面，有些情況 下，可以將按鍵和顯示屏設(shè)置到一起，形成如上述是實(shí)施例中所述的觸控顯示屏。
[0093] 4、如圖6所示，主積木中的主控電路系統(tǒng)可以通過第一電氣接口和第二電氣接口 進(jìn)行從積木的定位、與從積木的數(shù)據(jù)通信和為從積木進(jìn)行電源供電等。
[0094] (三）智能積木系統(tǒng)中的從積木
[0095] 1、從積木的結(jié)構(gòu)可以如上述第（一）項(xiàng)中所述各個(gè)積木的結(jié)構(gòu)，在此不進(jìn)行贅述， 每個(gè)從積木有各自的身份標(biāo)識，可以儲存在受控電路系統(tǒng)中。
[0096] 2、參考圖7所示，從積木中設(shè)置的受控電路系統(tǒng)可以通過第一電氣接口和第二電 氣接口輔助其它從積木的定位，及完全本從積木的定位；與其它從積木和主積木進(jìn)行數(shù)據(jù) 通信；接受主積木的電源供電。
[0097] 且受控電路系統(tǒng)還可以根據(jù)感應(yīng)到的觸控導(dǎo)電膜上電極的電容變化，得到用戶觸 控指令，并上傳給主控電路系統(tǒng)；接收到主控電路的顯示命令，控制至少一組三色燈的顯 /_J、i 〇
[0098] (四）智能積木系統(tǒng)的運(yùn)作
[0099] 1、各個(gè)積木中電路系統(tǒng)與第一電氣接口和第二電氣接口的連接如圖8a所示，其 中，所有電氣接口中相同的地線接口相連，并連接到電路系統(tǒng)的GDN ;相同的數(shù)據(jù)通信接口 相連，并連接到電路系統(tǒng)的SDA ;相同的電源接口相連，并連接到電路系統(tǒng)的VDD ;相同的數(shù) 據(jù)通信時(shí)鐘接口相連，并連接到電路系統(tǒng)的SCL ;第一電氣接口中的方向接口連接電路系 統(tǒng)的C00R0，第一時(shí)鐘接口連接電路系統(tǒng)的CL0 ;第二電氣接口中的四個(gè)方向接口分別連接 到電路系統(tǒng)的C00R1到4,第二時(shí)鐘接口連接到電路系統(tǒng)的CLI。
[0100] 2、主積木連接有多個(gè)從積木，當(dāng)用戶打開主積木的電源開關(guān)，主積木內(nèi)的電源從 第一電氣接口通過每個(gè)積木的電氣接口層層接觸，分別給每個(gè)從積木供電；當(dāng)從積木的受 控電路系統(tǒng)上電后，進(jìn)行初始化操作，分別對觸控顯示屏、三色燈、投影燈、和各個(gè)電氣接口 進(jìn)行初始化；然后進(jìn)行自檢，確定從積木中與受控電路系統(tǒng)連接的各個(gè)裝置正常工作，如發(fā) 現(xiàn)異常，受控電路系統(tǒng)可以控制從積木內(nèi)設(shè)置的燈閃爍。
[0101] 3、各個(gè)從積木自檢完成后，開始從積木的定位，定位的順序?yàn)椋号c主積木第一面A 連接的積木1-與積木1第一面A連接的積木2-……，直到所有從積木都完成定位。其中， 對于與已定位的積木b (可以為主積木）相鄰的積木a的定位操作可以通過如下步驟來完 成，且各個(gè)積木中電氣接口在定位過程中的時(shí)序圖如圖8b所示，其中：
[0102] (1)積木a中的受控電路系統(tǒng)判斷第二時(shí)鐘接口是否為低電平，如果是，則確定該 積木a的第二面連接有已定位的積木b。并判斷第一時(shí)鐘接口 CL0是否為低電平，如為高電 平，表示在積木a第一面無相鄰的積木或積木未定位。
[0103] (2)積木a從各個(gè)方向接口 C00R1、C00R2、C00R3和C00R4輸出握手信號，即輸出 低脈沖信號即握手脈沖信號，等待積木b的響應(yīng)。
[0104] (3)已經(jīng)定位成功的積木b檢測到積木a發(fā)送的握手脈沖信號后，由于該握手脈沖 信號會傳輸一段時(shí)間，則積木b的受控電路系統(tǒng)會等待積木b中第一電氣接口包括的方向 接口 C00R0停止輸入低電平，而變高電平后，認(rèn)為積木a已經(jīng)發(fā)送完握手脈沖信號，并立即 把該方向接口 C00R0處的電平拉低，以告訴積木a與積木b的方向接口 C00R0連接的是積 木a的哪個(gè)方向接口，積木a中與該積木b的方向接口 C00R0連接的某一方向接口的信息。 假設(shè)積木a是通過方向接口 C00R1和積木b的方向接口 C00R0相連，當(dāng)積木a檢測到方向 接口 C00R1變低電平，直到等待方向接口 C00R1變高電平后，說明積木a可以上報(bào)該方向接 口 C00R1的信息，并轉(zhuǎn)到步驟（7)。
[0105] (4)積木b通過數(shù)據(jù)通信接口向主積木的主控電路系統(tǒng)發(fā)送注冊詢問信號。
[0106] (5)主控電路系統(tǒng)接收到積木b的注冊詢問信號后，向積木b的受控電路系統(tǒng)發(fā) 送同意注冊的信號。
[0107] (6)積木b收到同意注冊的信號，則從方向接口 C00R0停止輸出低電平，并輸出高 電平給積木a，以告訴積木a可以上報(bào)與積木b的方向接口 C00R0連接的方向接口 C00R1的 信息，同時(shí)，積木b從第一時(shí)鐘接口 CL0輸出同步時(shí)鐘信號給積木a的第二時(shí)鐘接口 CLI，以 供三色燈組的同步顯示使用。
[0108] (7)積木a的方向接口 C00R1變?yōu)楦唠娖?，說明積木a從C00R1這個(gè)方向與積木 b連接，且可以上報(bào)該方向接口 C00R1的信息，則該積木a的受控電路系統(tǒng)會把方向接口 C00R1的電平拉低；并通過數(shù)據(jù)通信接口主控電路系統(tǒng)傳輸方向接口 C00R1的信息以及積 木a的身份標(biāo)識。同時(shí)，積木a還要從第二時(shí)鐘接口 CL0輸出低電平，通知相鄰的另一積木 該積木a已定位。
[0109] (8)主控電路系統(tǒng)根據(jù)積b的坐標(biāo)和尺寸、積木a發(fā)送的方向接口的信息、積木a 的尺寸，計(jì)算出積木a的坐標(biāo)（每個(gè)積木的尺寸已經(jīng)預(yù)先存儲在主控電路系統(tǒng)中）。
[0110] (9)當(dāng)積木a從積木b拔離，積木b檢測到方向接口 C00R0變?yōu)楦唠娖?，積木b通 過數(shù)據(jù)通信接口向主控電路系統(tǒng)告知積木a的注銷信號。
[0111] 4、各個(gè)從積木定位完成后，主積木與各個(gè)從積木進(jìn)行身份認(rèn)證，具體地主積木的 主控電路系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信接口向從積木的受控電路系統(tǒng)發(fā)送一組4字節(jié)隨機(jī)數(shù)加密信 息；受控電路系統(tǒng)對隨機(jī)數(shù)解密后作為密鑰和從積木的身份標(biāo)識（ID)加密后發(fā)給主控電 路系統(tǒng)；主控電路系統(tǒng)解碼后得到正確的從積木的身份標(biāo)識，則身份認(rèn)證通過；受控電路 系統(tǒng)的認(rèn)證通過后，才能接收主控電路系統(tǒng)的其它指令，且受控電路系統(tǒng)發(fā)出的指令才能 被主控電路系統(tǒng)響應(yīng)。
[0112] 5、受控電路系統(tǒng)接收到主控電路系統(tǒng)的顯示主控積木的顯示命令，會根據(jù)顯示命 令中的顯示內(nèi)容，控制至少一組三色燈進(jìn)行顯示。
[0113] (1)顯示命令的結(jié)構(gòu)如圖9a所示，可以包括：命令字節(jié)（1字節(jié)）、長度字節(jié)（1B)、 多個(gè)顯示幀和校驗(yàn)字節(jié)（1字節(jié)），其中，在顯示幀中包括有需要從積木顯示的顯示內(nèi)容和 幀數(shù)，"幀數(shù)"的作用是定義該顯示幀的顯示內(nèi)容維持的節(jié)拍數(shù)，"顯示內(nèi)容"是在同步時(shí)鐘 每從高到低跳變一次，三色燈顯示刷新的內(nèi)容。在顯示命令的顯示內(nèi)容中還需要包括受控 電路系統(tǒng)所在的從積木的身份標(biāo)識，這樣受控電路系統(tǒng)就可以根據(jù)從積木的身份標(biāo)識和 顯示命令中的身份標(biāo)識，確定是否是該由該受控電路系統(tǒng)來控制三色燈的顯示。
[0114] 其中，當(dāng)幀數(shù)為1時(shí)，表示此顯示幀的顯示內(nèi)容只維持一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍，依次類推； 當(dāng)幀數(shù)為0,表示此顯示幀的顯示內(nèi)容為靜止畫面，除非接收到清屏指令，顯示內(nèi)容不會變 化；當(dāng)幀數(shù)為"FE"時(shí)，表示此顯示幀的顯示內(nèi)容是某個(gè)循環(huán)顯示的起始幀；當(dāng)幀數(shù)為"FF" 時(shí)，表示此顯示幀的顯示內(nèi)容是某個(gè)循環(huán)顯示的結(jié)束幀；當(dāng)幀數(shù)在"F0"至"FD"范圍內(nèi)時(shí)， 表示此顯示幀的顯示內(nèi)容是靜止閃爍的，閃爍時(shí)間為：（幀數(shù)-F0) X 100毫秒。這里，"FE"、 "FF"是成對出現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)某些內(nèi)容循環(huán)顯示的特殊要求，接收到主控電路系統(tǒng)發(fā)送的清屏 指令后，停止循環(huán)。
[0115] 例如，一個(gè)顯示幀的顯示內(nèi)容由3個(gè)字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)包括8位，每一位如圖9b 所示，用1表示點(diǎn)亮，則每一位用來表示一個(gè)一組三色燈中某一個(gè)等，比如在字節(jié)1的最 高1位來表示三色燈組LED3中的藍(lán)色燈。當(dāng)需要三色燈LED1為紅色、LED2為青色、LED3 為黃色、LED4為白色，則根據(jù)3基色合成原理：青色=藍(lán)色+綠色，黃色=紅色+綠色，白 色=紅色+藍(lán)色+綠色。則每個(gè)字節(jié)的內(nèi)容為：字節(jié)1內(nèi)容為"01110001"，字節(jié)2內(nèi)容為 "X X X Χ111Γ，。
[0116] (2)在受控電路系統(tǒng)中設(shè)置有顯示緩沖區(qū)來緩沖從主控電路系統(tǒng)接收的顯示內(nèi) 容，這樣主控電路系統(tǒng)一次就可以發(fā)送較多的顯示內(nèi)容，可以大大提高數(shù)據(jù)通信的工作效 率。
[0117] 當(dāng)受控電路系統(tǒng)收到顯示命令后，將所有顯示幀放到顯示緩沖區(qū)，等待主控電路 系統(tǒng)發(fā)送廣播指令"開始顯示"，則所有從積木的受控電路系統(tǒng)會根據(jù)顯示緩沖區(qū)中的顯示 內(nèi)容，控制至少一組三色燈按統(tǒng)一的主控電路系統(tǒng)同步時(shí)鐘節(jié)拍顯示。且一旦開啟顯示，后 續(xù)收到的顯示內(nèi)容，都可以先放到顯示緩沖區(qū)，無需再需要主控電路系統(tǒng)來啟動顯示。由于 三色燈的顯示統(tǒng)一使用主控電路系統(tǒng)輸出的同步時(shí)鐘，則每個(gè)積木中三色燈的顯示輸出同 步，從而保證動畫顯示的一致性。
[0118] (3)從積木中每組三色燈中每一個(gè)燈，需要通過受控電路系統(tǒng)的燈組控制接口和 顏色控制接口來控制。
[0119] 由于各組的同一顏色的燈都連接到受控電路系統(tǒng)的同一顏色控制接口，如果要 不同三色燈組顯示不同的顏色，需要在一個(gè)固定的顯示周期內(nèi)，把時(shí)間平均分成n(與三色 燈的組數(shù)一致）個(gè)時(shí)段，按順序在各個(gè)時(shí)段內(nèi)，分別通過燈組控制接口控制各個(gè)三色燈組 LED1、LED2、LED3、LED4,由于一個(gè)顯示周期內(nèi)控制各個(gè)三色燈組的切換速度非?？欤说难?睛有一定的視覺延遲效應(yīng)，肉眼無法察覺，這樣就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)三色燈組同時(shí)顯示不同的 顏色。
[0120] 例如如圖9c所示，需要三色燈組LED1為青色（藍(lán)色和綠色）、LED2為紅色、LED3 為藍(lán)色、LED4不顯示任何顏色，則在一個(gè)顯示周期內(nèi)的4個(gè)時(shí)段內(nèi)，受控電路系統(tǒng)分別控制 4個(gè)燈組控制接口輸出高電平，在某一三色燈組連接的一個(gè)燈組控制接口輸出高電平時(shí)，控 制顏色控制接口輸出高電平來使得該三色燈組顯示相應(yīng)的顏色。比如在三色燈組LED1輸 出高電平時(shí)，可以控制藍(lán)色燈和綠色燈點(diǎn)亮，使得三色燈組LED1顯示青色。
[0121] 6、有些從積木內(nèi)安裝有至少一個(gè)投影裝置（凹透鏡和投影燈的組合），主控電路 系統(tǒng)可以向受控電路系統(tǒng)發(fā)送顯示命令，要求受控電路系統(tǒng)顯示某一個(gè)圖案，則受控電路 系統(tǒng)會控制凹透鏡上特定圖案后的投影燈發(fā)光。
[0122] 7、每個(gè)從積木中設(shè)置有觸控導(dǎo)電膜，當(dāng)用戶觸摸從積木上該觸控導(dǎo)電膜對應(yīng)的一 面時(shí)，受控電路系統(tǒng)就能識別到用戶觸控指令，并把用戶觸控指令發(fā)送給主控電路系統(tǒng)。具 體工作原理如下：
[0123] 在從積木的外觀面內(nèi)測，用光學(xué)膠（0CA)貼合了一層透明導(dǎo)電膜（ΙΤ0)，在ΙΤ0上 蝕刻了若干電極，電極數(shù)量一般和三色燈組的數(shù)量一致。如圖l〇a所示，每個(gè)電極引出一個(gè) 引腳，通過一種導(dǎo)電膠水把ΙΤ0引腳和一柔性線路板（FPC)壓合，F(xiàn)PC通過連接座和受控電 路系統(tǒng)的一個(gè)接口連接。由于ΙΤ0透光性非常好，不影響外觀面的三色燈組的透光效果。
[0124] 其中，ΙΤ0是導(dǎo)電膜，當(dāng)用戶觸摸積木外觀面，由于人體的導(dǎo)電特性，ΙΤ0與手指間 形成一個(gè)寄生電容Cp，受控電路系統(tǒng)可以根據(jù)電容的特點(diǎn)，通過一個(gè)充放電過程，識別連接 到受控電路系統(tǒng)的各電極電容的變化。如圖l〇b所示，在受控電路系統(tǒng)連接一個(gè)電極的接 口（T0U1)處，可以包括上拉電阻R和模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D)等，其中，通過一個(gè)控制開關(guān)將接口 T0U1連接到地線，控制開關(guān)的控制端為P0,具體地：
[0125] 當(dāng)控制端P0使得接口 T0U1接地，則ΙΤ0上的電荷全部釋放；當(dāng)控制端P0斷開地 線，接口 T0U1處于A/D輸入狀態(tài)，由電源VDD通過電阻R給接口 T0U1充電，同時(shí)，受控電路 系統(tǒng)采集A/D轉(zhuǎn)換的接口 T0U1的電壓數(shù)據(jù)；手指未觸碰外觀面時(shí)，寄生電容Cp特別小，接 口 T0U1充電的電壓為U1，手指觸碰外觀面時(shí)，寄生電容Cp變大，接口 T0U1充電的電壓為 U2, U1和U1有明顯區(qū)別，則受控電路系統(tǒng)通過這種電壓的變化，確認(rèn)是否有手指觸碰到外 觀面。
[0126] (五）具體應(yīng)用例子，搭建一座房子，學(xué)數(shù)學(xué)。
[0127] 獲取如圖11所示的在外觀面印有數(shù)字"1、2、3、4、5、6、7、8、9、0、+、_、= "的從積 木，并獲取一個(gè)主積木，具有供電功能的積木，還有一些用于連接上述從積木、主機(jī)木和具 有供電功能的積木的連接用積木。將這些積木相互連接形成一個(gè)房子形狀，如圖11所示， 所有積木的外觀面都處在房子的同一面上，在房子的其它面上可以連接主積木和具有供電 功能的積木。
[0128] 按主積木上設(shè)置的電源開關(guān)，使得智能積木系統(tǒng)開始運(yùn)行，首先主積木中的主控 電路系統(tǒng)要和各個(gè)從積木中的受控電路系統(tǒng)通信，確定每個(gè)從積木的位置；主控電路系統(tǒng) 會播放提示音，提示用戶按主積木上設(shè)置的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)功能鍵，這樣主控電路系統(tǒng)在識別到 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)功能鍵后，會播放"小朋友，我們一起來學(xué)習(xí)數(shù)字吧";主控電路系統(tǒng)播放語音"1在 哪里，我們來找找吧"，當(dāng)用戶按了 " 1"的從積木，該從積木的受控電路系統(tǒng)會將觸摸信號及 該從積木的身份標(biāo)識發(fā)送給主控電路系統(tǒng)，當(dāng)主控電路系統(tǒng)識別了該觸摸信號，則播放語 音"對了，你真棒！ "；且主控電路系統(tǒng)會發(fā)送顯示命令給該從積木的受控電路系統(tǒng)，使得該 從積木進(jìn)行彩燈閃爍，即該從積木內(nèi)三色燈組的顯示。
[0129] 可見，在上述應(yīng)用實(shí)施例的智能積木系統(tǒng)中，各個(gè)積木從外觀上看僅僅增加了電 氣接口，耐摔、防水、防靜電，特別耐用，方便孩子玩耍；
[0130] 各積木內(nèi)部安裝了三色燈組，或者投影燈，這樣多個(gè)積木組合后，主控電路系統(tǒng)對 各積木的定位，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)立體的彩色顯示屏，在上面顯示豐富的文字、圖案、動畫；
[0131] 積木外觀面內(nèi)設(shè)置有觸控顯示屏，孩子可以通過語音引導(dǎo)和文字、圖案等顯示，用 手觸摸積木，互動性非常強(qiáng)；
[0132] 主積木內(nèi)的主控電路系統(tǒng)可以是32位芯片，計(jì)算能力非常強(qiáng)大，可以設(shè)計(jì)大量學(xué) 習(xí)軟件，滿足例如：認(rèn)知、語言、識字、算術(shù)、知識、故事、學(xué)棋、音樂、動畫等各種寓教于樂的 需求；
[0133] 另外，可以增加很多特別功能的積木，擴(kuò)充很多，例如：語音識別、紅外遙控、藍(lán)牙、 汽車車輪、機(jī)器人手臂等等有趣的功能。
[0134] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種智能積木的控制方法，主要是應(yīng)用于上述的智能積木 系統(tǒng)中，智能積木系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)在此不進(jìn)行贅述，本實(shí)施例中的方法流程圖如圖12所 示，包括：
[0135] 步驟1001，主控電路系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信接口向受控電路系統(tǒng)發(fā)送顯示命令，顯示 命令中包括從積木的身份標(biāo)識和顯示內(nèi)容。
[0136] 步驟1002,如果顯示命令中包括的從積木的身份標(biāo)識與受控電路系統(tǒng)預(yù)置的第一 積木的身份標(biāo)識一致，且顯示內(nèi)容中包括第一積木的顯示圖案，則第一積木的受控電路系 統(tǒng)就執(zhí)行顯示命令，具體地，第一積木受控電路系統(tǒng)通過投影控制接口控制與所述第一積 木的顯示圖案一致的圖案后設(shè)置的投影燈發(fā)光。
[0137] 進(jìn)一步地，如果顯示命令中的身份標(biāo)識與預(yù)置的第一積木的身份標(biāo)識一致，且顯 示內(nèi)容中包括第一積木中至少一組三色燈的顯示顏色，則第一積木的受控電路系統(tǒng)會執(zhí)行 步驟1003,即通過燈組控制接口和顏色控制接口控制每組三色燈的顯示顏色。
[0138] 這樣，在本實(shí)施例中，基于各個(gè)從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置，通過主積木中主控電路 系統(tǒng)可以控制各個(gè)從積木的受控電路系統(tǒng)執(zhí)行一定的顯示命令，具體地，受控電路系統(tǒng)控 制從積木內(nèi)設(shè)置的投影裝置進(jìn)行投影，使得從積木呈現(xiàn)不同的視覺效果，然后配合其它從 積木的顯示，就能為用戶呈現(xiàn)出各式各樣組合的圖案，豐富了該智能積木系統(tǒng)。
[0139] 需要說明的是，上述步驟1001到1003是主控電路系統(tǒng)不知道各個(gè)從積木的具體 位置的情況對各個(gè)受控電路系統(tǒng)進(jìn)行控制，參考圖13所示，在一個(gè)具體的實(shí)施例中，主控 電路系統(tǒng)需要先對智能積木系統(tǒng)中的各個(gè)從積木定位后，然后再根據(jù)各個(gè)從積木的位置， 來控制特定位置的從積木顯示一定的外觀效果，則第一積木的受控電路系統(tǒng)與主控電路系 統(tǒng)之間可以如下步驟來實(shí)現(xiàn)對主積木對第一積木的控制，具體地：
[0140] 步驟1004,第一積木內(nèi)設(shè)置的受控電路系統(tǒng)接收到與第一積木相鄰的第二積木 傳輸?shù)囊讯ㄎ恍盘?，確定第一積木與第二積木電氣連接的方向信息。
[0141] 可以理解，由于一個(gè)積木（比如第一積木）可以包括多個(gè)方向的第二電氣接口，當(dāng) 該第一積木接收到第二積木的已定位信號后，主控電路系統(tǒng)需要通過該第二積木才能定位 到第一積木，而首先，需要知道第一積木哪個(gè)方向的第二電氣接口與第二積木的第一電氣 接口連接。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中，可以通過如下方法來實(shí)現(xiàn)，但是不限于如下方法：
[0142] 在第一積木的第二電氣接口中除了包括數(shù)據(jù)通信接口外，還包括第二時(shí)鐘接口， 且每個(gè)方向的第二電氣接口中分別包括一個(gè)方向接口；
[0143] 當(dāng)?shù)谝环e木的第二時(shí)鐘接口接收第二積木傳送的低電平時(shí)，受控電路系統(tǒng)就確定 接收到第二積木傳送的已定位信號；這樣受控電路系統(tǒng)通過各個(gè)方向的方向接口分別向第 二積木發(fā)出握手脈沖信號，當(dāng)檢測到第一積木中的第三方向接口接收到第二積木傳送的低 電平然后變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，則確定第一積木與第二積木電氣連接的方向信息為第三方向接口 的信息。則后續(xù)步驟1002中，受控電路系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信接口向主控電路系統(tǒng)上傳的定位 信息中會包括該第三方向接口的信息，還可以包括第一積木的身份標(biāo)識。其中，第三方向接 口接收到低電平然后變?yōu)楦唠娖?，是在主控電路系統(tǒng)同意第一積木的受控電路系統(tǒng)上報(bào)定 位信息后由第二積木傳送的。
[0144] 步驟1005,受控電路系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信接口向主控電路系統(tǒng)上傳第一積木的定位 信息，定位信息中包括第一積木與第二積木電氣連接的方向信息。
[0145] 步驟1006,主控電路系統(tǒng)根據(jù)第二積木的位置（比如第二積木與主積木的相對坐 標(biāo)等信息）、第一積木的定位信息及第一積木的屬性信息（比如第一積木的尺寸等），確定 第一積木的位置。
[0146] 這樣，通過主控電路系統(tǒng)的主積木來確定連接的其它從積木的位置，從而可以進(jìn) 行控制各個(gè)從積木的受控電路系統(tǒng)執(zhí)行一定的命令來實(shí)現(xiàn)一定的外觀效果。這樣用戶在搭 建該智能積木系統(tǒng)時(shí)，只需要在系統(tǒng)中包括一個(gè)主積木，然后配合其它從積木的連接，就能 組合出各種形狀的模型，方便用戶操作，相對于現(xiàn)有技術(shù)中對帶有編碼孔的卡片的操作，本 發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)可以降低用戶對積木操作的難度。
[0147] 進(jìn)一步地，受控電路系統(tǒng)還可以執(zhí)行如下步驟，來協(xié)助與第一積木連接的另一積 木（第二積木）的定位：
[0148] 步驟1007,當(dāng)受控電路系統(tǒng)向主控電路系統(tǒng)上傳第一積木的定位信息后，通過第 一時(shí)鐘接口輸出低電平的已定位信號給第三積木。
[0149] 步驟1008,當(dāng)受控電路系統(tǒng)接收到第三積木通過第二電氣接口中與第一積木的第 一方向接口電氣連接的第二方向接口發(fā)出的握手脈沖信號，等待檢測到所述第一積木的第 一方向接口為高電平，立即從所述第一方向接口輸出低電平，用于通知所述第三積木所述 第一積木與第三積木的第二方向接口連接。并向主控電路系統(tǒng)發(fā)送注冊詢問信號，注冊詢 問信號用于向主控電路系統(tǒng)詢問第三積木的受控電路系統(tǒng)是否能上報(bào)定位信息；當(dāng)接收到 主控電路系統(tǒng)發(fā)送的同意注冊信號，則停止從第一方向接口輸出低電平。
[0150] 本實(shí)施例中，步驟1006,與步驟1007和1008之間并沒有絕對的順序關(guān)系，可以同 時(shí)執(zhí)行，也可以順序執(zhí)行，圖13所示的只是其中一種具體的實(shí)現(xiàn)方式。
[0151] 需要說明的是，通過上述步驟1004到1008,可以實(shí)現(xiàn)第一積木的定位，重復(fù)執(zhí)行 上述步驟，即可實(shí)現(xiàn)智能積木系統(tǒng)中各個(gè)從積木的定位，這樣主控電路系統(tǒng)在向各個(gè)受控 電路系統(tǒng)發(fā)送顯示命令時(shí)，就可以根據(jù)各個(gè)從積木的位置，向特定的從積木的受控電路系 統(tǒng)發(fā)送顯示命令。
[0152] 進(jìn)一步地，為了提高數(shù)據(jù)通信的工作效率，主控電路系統(tǒng)在發(fā)送顯示命令，告知各 個(gè)受控電路系統(tǒng)需要顯示的內(nèi)容后，還需要發(fā)送開始顯示的指令；在受控電路系統(tǒng)中可以 設(shè)置顯示緩存區(qū)，這樣當(dāng)受控電路系統(tǒng)接收到顯示命令后，將顯示命令中包括的顯示內(nèi)容 緩存到受控電路系統(tǒng)中設(shè)置的顯示緩存區(qū)，當(dāng)接收到主控電路系統(tǒng)發(fā)送的開始顯示的指 令，受控電路系統(tǒng)才會根據(jù)顯示緩存區(qū)中的顯示內(nèi)容，執(zhí)行顯示命令，即控制三色燈的顯示 顏色和/或控制投影燈發(fā)光的步驟。使得各個(gè)受控電路系統(tǒng)控制的顯示同步。
[0153] 如果需要多個(gè)從積木結(jié)合起來顯示同一圖案，其中每個(gè)從積木顯示一個(gè)圖案中的 一部分，這就需要這些從積木同步地顯示某一部分，具體地，主控電路系統(tǒng)還會從該主控電 路系統(tǒng)所在的主積木的一個(gè)時(shí)鐘接口上向各個(gè)從積木（包括上述第一積木）的受控電路系 統(tǒng)發(fā)送同步顯示信號，使得各個(gè)從積木根據(jù)該同步顯示信號同步地顯示一個(gè)圖案中的某一 部分，從而完整正確地顯示同一圖案。
[0154] 本發(fā)明實(shí)施例還提供另一種智能積木系統(tǒng)，主要包括托板積木30和多個(gè)受控積 木，其中托板積木30的一面的結(jié)構(gòu)示意圖如圖14所示，具體地：
[0155] (1)在外部結(jié)構(gòu)上
[0156] 對于其中任一個(gè)受控積木的結(jié)構(gòu)可以與上述實(shí)施例中所述的從積木類似，不同的 是，本實(shí)施例中的受控積木中可以只在一面或多個(gè)面上設(shè)置都有多個(gè)方向的第二電氣接 口，且每個(gè)面上設(shè)置的第二電氣接口都類似。
[0157] 在托板積木30的一面上設(shè)置有多個(gè)連接受控積木的連接組301，每個(gè)連接組301 中包括與受控積木物理連接的物理接口 303,及與受控積木電氣連接的第一電氣接口 302， 該第一電氣接口 302和物理接口 303的結(jié)構(gòu)可以如上述實(shí)施例中積木上設(shè)置的第一電氣接 口和物理接口的結(jié)構(gòu)，在此不進(jìn)行贅述。
[0158] (2)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中
[0159] 在托板積木30內(nèi)設(shè)置主控電路系統(tǒng)，每個(gè)連接組301中的第一電氣接口 302與 主控電路系統(tǒng)的連接可以參見上述實(shí)施例，在此不進(jìn)行贅述。本實(shí)施例中主控電路系統(tǒng)的 功能與上述實(shí)施例中主積木內(nèi)的主控電路系統(tǒng)的功能類似，都具有對系統(tǒng)中其它積木的定 位，及向系統(tǒng)中其它積木控制命令并控制其它積木，不同的是，本實(shí)施例中主控電路系統(tǒng)是 對受控積木的定位和對受控積木的控制，且對受控積木的定位方法不同于上述實(shí)施例中主 控電路系統(tǒng)對對從積木的定位方法。具體地，在本實(shí)施例中：
[0160] 主控電路系統(tǒng)由于知道各個(gè)連接組30的位置，則主控電路系統(tǒng)可以確定受控積 木連接的連接組301，從而可以知道該受控積木的位置。其中，主控電路系統(tǒng)在確定受控積 木與哪個(gè)連接組301電氣連接時(shí)，主要是當(dāng)受控積木與托板積木30上某一個(gè)連接組301物 理連接后，使得受控積木的第二電氣接口與該連接組301的第一電氣接口電氣連接，當(dāng)主 控電路系統(tǒng)接收到哪個(gè)一個(gè)連接組301連接的受控積木內(nèi)的受控電路系統(tǒng)法發(fā)送的信號， 則認(rèn)為確定該受控積木的位置為與其連接的連接組301的位置。
[0161] 在每個(gè)受控積木內(nèi)設(shè)置有受控電路系統(tǒng)，該受控電路系統(tǒng)的功能與上述實(shí)施例中 從積木內(nèi)設(shè)置的受控電路系統(tǒng)的功能類似，不同的是，在各個(gè)受控積木定位的過程中，受控 積木內(nèi)的受控電路系統(tǒng)可以通過與其連接的連接組中的第一電氣接口向主控電路系統(tǒng)發(fā) 送信號，來表明受控積木與托板積木連接。這種情況下，在受控積木定位后，可以只上報(bào)受 控積木的身份標(biāo)識即可。
[0162] 需要說明的是，上述實(shí)施例中連接組301中的物理接口 303的結(jié)構(gòu)只要與受控積 木上物理接口的結(jié)構(gòu)相匹配即可，圖14中只是一個(gè)具體示例，并不限于圖中突出的圓柱 體。
[0163] 另外，本實(shí)施例中各個(gè)受控積木之間可以不需要進(jìn)行電氣連接和物理連接，而只 是將各個(gè)受控積木連接到托板積木中的連接組301即可。
[0164] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可 以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲 介質(zhì)可以包括：只讀存儲器（ROM)、隨機(jī)存取存儲器（RAM)、磁盤或光盤等。
[0165] 以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的智能積木系統(tǒng)及智能積木的控制方法進(jìn)行了詳細(xì) 介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明 只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本 發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng) 理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種智能積木系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)積木，每一積木的至少一面上，設(shè)置有電 氣接口，所述電氣接口中包括數(shù)據(jù)通信接口，所述電氣接口連接到所述積木內(nèi)設(shè)置的電路 系統(tǒng)； 所述多個(gè)積木中包括：設(shè)置有主控電路系統(tǒng)的主積木，及多個(gè)設(shè)置有受控電路系統(tǒng)的 從積木； 在所述從積木內(nèi)，與所述從積木的至少一面相對的位置設(shè)置有凹透鏡，且每一面相對 的位置設(shè)置有至少一個(gè)凹透鏡； 每個(gè)所述凹透鏡上設(shè)置有一個(gè)圖案，在每個(gè)凹透鏡后設(shè)置有一個(gè)投影燈，所述投影燈 與從積木的受控電路系統(tǒng)的投影控制接口連接； 所述主控電路系統(tǒng)，用于通過所述數(shù)據(jù)通信接口向所述受控電路系統(tǒng)發(fā)送顯示命令， 所述顯示命令中包括從積木的身份標(biāo)識和顯示內(nèi)容； 所述從積木中的第一積木的受控電路系統(tǒng)，用于接收所述顯示命令，如果所述顯示命 令中的身份標(biāo)識與預(yù)置的第一積木的身份標(biāo)識一致，且所述顯示內(nèi)容中包括所述第一積木 的顯示圖案，則通過所述投影控制接口控制與所述第一積木的顯示圖案一致的圖案后設(shè)置 的投影燈發(fā)光。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 在所述從積木的某一面的內(nèi)部設(shè)置有觸控導(dǎo)電膜，在所述觸控導(dǎo)電膜上設(shè)置有電極， 所述觸控導(dǎo)電膜上的電極與所述受控電路系統(tǒng)連接； 所述受控電路系統(tǒng)，還用于感應(yīng)所述觸控導(dǎo)電膜上電極的電容變化，并根據(jù)電容變化 大于預(yù)置值的電極的信息得到用戶觸控指令發(fā)送給所述主控電路系統(tǒng)執(zhí)行。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于， 在每一從積木中還包括：至少一組三色燈，所述三色燈中包括三個(gè)發(fā)出不同顏色光的 燈，其中：所述三色燈的公共連接端與所述從積木的受控電路系統(tǒng)的燈組控制接口連接，所 述三色燈中每一個(gè)燈的另一端分別與所述受控電路系統(tǒng)中的一個(gè)顏色控制接口連接； 所述第一積木的受控電路系統(tǒng)，還用于如果所述顯示命令中的身份標(biāo)識與預(yù)置的第 一積木的身份標(biāo)識一致，且所述顯示內(nèi)容中包括所述第一積木中至少一組三色燈的顯示顏 色，則通過燈組控制接口和顏色控制接口控制所述每組三色燈的顯示顏色。
4. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)積木中每一積木都包括 第一面和第二面，其中，在第一面的一個(gè)方向包括有多個(gè)第一電氣接口；在第二面的多個(gè)方 向分別包括多個(gè)第二電氣接口； 一個(gè)積木的第一電氣接口與另一積木的第二電氣接口之間 的對應(yīng)接口進(jìn)行電氣連接；所述第一電氣接口和第二電氣接口中都包括數(shù)據(jù)通信接口； 所述第一積木的受控電路系統(tǒng)，還用于當(dāng)接收到與所述第一積木相鄰的第二積木傳輸 的已定位信號，確定所述第一積木與第二積木電氣連接的方向信息，并通過所述數(shù)據(jù)通信 接口向所述主控電路系統(tǒng)上傳所述第一積木的定位信息，所述定位信息中包括所述第一積 木與第二積木電氣連接的方向信息； 所述主控電路系統(tǒng)，用于通過所述數(shù)據(jù)通信接口接收所述受控電路系統(tǒng)上傳的定位信 息，根據(jù)所述第二積木的位置、所述定位信息及所述第一積木的屬性信息，確定所述第一積 木的位置； 所述受控電路系統(tǒng)，還用于當(dāng)向所述主控電路系統(tǒng)上傳所述第一積木的定位信息后， 向所述第一積木相鄰的第三積木輸出已定位信號。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一積木的第一電氣接口中還包括第 一時(shí)鐘接口和第一方向接口； 所述受控電路系統(tǒng)，具體用于當(dāng)向所述主控電路系統(tǒng)上傳所述第一積木的定位信息 后，通過所述第一時(shí)鐘接口輸出低電平的已定位信號給所述第三積木； 所述受控電路系統(tǒng)，還用于當(dāng)接收到所述第三積木通過第二電氣接口中與所述第一積 木的第一方向接口電氣連接的第二方向接口發(fā)出的握手脈沖信號；等待檢測到所述第一積 木的第一方向接口為高電平，立即從所述第一方向接口輸出低電平，用于通知所述第三積 木所述第一積木與第三積木的第二方向接口連接；并向所述主控電路系統(tǒng)發(fā)送注冊詢問信 號，所述注冊詢問信號用于向所述主控電路系統(tǒng)詢問所述第三積木的受控電路系統(tǒng)是否能 上報(bào)定位信息；當(dāng)接收到所述主控電路系統(tǒng)發(fā)送的同意注冊信號，則停止從所述第一方向 接口輸出低電平。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一積木的第二電氣接口中還包括第 二時(shí)鐘接口，且每個(gè)方向的第二電氣接口中分別包括一個(gè)方向接口； 所述受控電路系統(tǒng)，具體用于當(dāng)所述第二時(shí)鐘接口接收所述第二積木傳送的低電平 時(shí)，確定接收到所述第二積木傳送的已定位信號；則通過各個(gè)方向的方向接口分別向所述 第二積木發(fā)出握手脈沖信號，當(dāng)檢測到其中的第三方向接口接收到所述第二積木傳送的低 電平，然后變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，通過所述數(shù)據(jù)通信接口向所述主控電路系統(tǒng)上傳的所述定位信 息中包括所述第三方向接口的信息，還包括所述第一積木的身份標(biāo)識； 所述主控電路系統(tǒng)，還用于將所述第一積木的身份標(biāo)識與位置信息對應(yīng)地儲存； 其中，所述第三方向接口接收到低電平然后變?yōu)楦唠娖?，是在所述主控電路系統(tǒng)同意 所述第一積木的受控電路系統(tǒng)上報(bào)所述定位信息后由第二積木傳送的。
7. 如權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述受控電路系統(tǒng)中設(shè)置有顯示 緩存區(qū)； 所述主控電路系統(tǒng)，還用于在發(fā)送所述顯示命令后，還發(fā)送開始顯示的指令； 所述受控電路系統(tǒng)，具體用于當(dāng)接收到所述顯示命令后，將所述顯示命令中包括的顯 示內(nèi)容緩存到所述顯示緩存區(qū)，當(dāng)接收到所述主控電路系統(tǒng)發(fā)送的所述開始顯示的指令， 根據(jù)所述顯示緩存區(qū)中的顯示內(nèi)容，執(zhí)行控制所述三色燈的顯示顏色和/或控制投影燈發(fā) 光的步驟； 其中，所述主控電路系統(tǒng)，還用于從所述主積木的一個(gè)時(shí)鐘接口向多個(gè)從積木的受控 電路系統(tǒng)發(fā)送同步顯示信號，所述同步顯示信號用于指示所述多個(gè)從積木同步地顯示圖 案。
8. -種智能積木的控制方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的智能 積木系統(tǒng)，所述方法包括： 所述主控電路系統(tǒng)通過所述數(shù)據(jù)通信接口向所述受控電路系統(tǒng)發(fā)送顯示命令，所述顯 示命令中包括所述從積木的身份標(biāo)識和顯示內(nèi)容； 如果所述顯示命令中包括的從積木的身份標(biāo)識與受控電路系統(tǒng)預(yù)置的第一積木的身 份標(biāo)識一致，且所述顯示內(nèi)容中包括所述第一積木的顯示圖案，所述第一積木受控電路系 統(tǒng)通過所述投影控制接口控制與所述第一積木的顯示圖案一致的圖案后設(shè)置的投影燈發(fā) 光。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 如果所述顯示命令中的身份標(biāo)識與預(yù)置的第一積木的身份標(biāo)識一致，且所述顯示內(nèi)容 中包括所述第一積木中至少一組三色燈的顯示顏色，則所述第一積木的受控電路系統(tǒng)通過 燈組控制接口和顏色控制接口控制所述每組三色燈的顯示顏色。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述主控電路系統(tǒng)通過所述數(shù)據(jù)通信 接口向所述第一積木的所述受控電路系統(tǒng)發(fā)送顯示命令之前，還包括： 當(dāng)?shù)谝环e木內(nèi)設(shè)置的受控電路系統(tǒng)接收到與所述第一積木相鄰的第二積木傳輸?shù)囊?定位信號，確定所述第一積木與第二積木電氣連接的方向信息； 所述受控電路系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信接口向所述主控電路系統(tǒng)上傳所述第一積木的定位 信息，所述定位信息中包括所述第一積木與第二積木電氣連接的方向信息； 所述主控電路系統(tǒng)根據(jù)所述第二積木的位置、所述定位信息及所述第一積木的屬性信 息，確定所述第一積木的位置。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 當(dāng)所述受控電路系統(tǒng)向所述主控電路系統(tǒng)上傳所述第一積木的定位信息后，通過所述 第一時(shí)鐘接口輸出低電平的已定位信號給所述第三積木； 當(dāng)所述受控電路系統(tǒng)接收到所述第三積木通過第二電氣接口中與所述第一積木的第 一方向接口電氣連接的第二方向接口發(fā)出的握手脈沖信號；等待檢測到所述第一積木的第 一方向接口為高電平，立即從所述第一方向接口輸出低電平，用于通知所述第三積木所述 第一積木與第三積木的第二方向接口連接；并向所述主控電路系統(tǒng)發(fā)送注冊詢問信號，所 述注冊詢問信號用于向所述主控電路系統(tǒng)詢問所述第三積木的受控電路系統(tǒng)是否能上報(bào) 定位信息；當(dāng)接收到所述主控電路系統(tǒng)發(fā)送的同意注冊信號，則停止從所述第一方向接口 輸出低電平。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述第一積木的第二電氣接口中還 包括第二時(shí)鐘接口，且每個(gè)方向的第二電氣接口中分別包括一個(gè)方向接口； 當(dāng)?shù)谝环e木內(nèi)設(shè)置的受控電路系統(tǒng)接收到與所述第一積木相鄰的第二積木傳輸?shù)囊?定位信號，具體包括：當(dāng)所述第一積木的第二時(shí)鐘接口接收所述第二積木傳送的低電平時(shí)， 所述受控電路系統(tǒng)確定接收到所述第二積木傳送的已定位信號； 所述確定所述第一積木與第二積木電氣連接的方向信息，具體包括：所述受控電路系 統(tǒng)通過各個(gè)方向的方向接口分別向所述第二積木發(fā)出握手脈沖信號，當(dāng)檢測到其中的第三 方向接口接收到所述第二積木傳送的低電平，然后變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，確定所述第一積木與第 二積木電氣連接的方向信息為所述第三方向接口的信息； 則通過所述數(shù)據(jù)通信接口向所述主控電路系統(tǒng)上傳的所述定位信息中包括所述第三 方向接口的信息，還包括所述第一積木的身份標(biāo)識； 其中，所述第三方向接口接收到低電平然后變?yōu)楦唠娖?，是在所述主控電路系統(tǒng)同意 所述第一積木的受控電路系統(tǒng)上報(bào)所述定位信息后由第二積木傳送的。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 所述主控電路系統(tǒng)在發(fā)送所述顯示命令后，發(fā)送開始顯示的指令； 當(dāng)所述受控電路系統(tǒng)接收到所述顯示命令后，將所述顯示命令中包括的顯示內(nèi)容緩存
【文檔編號】A63H30/02GK104107554SQ201410373436
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】鄧顥 申請人:深圳市智慧郎數(shù)碼科技有限公司