熱帶草原，那么可拆分玩具元件可以是各種動(dòng)物，如獅子、斑馬、長頸鹿、大象或者是人類角色(如動(dòng)物保護(hù)者和他的團(tuán)隊(duì)、研宄員和他的團(tuán)隊(duì)、異國部落成員)以及是適合于每個(gè)變化形式的各種隨附配飾?？商娲?，當(dāng)CRT是廚房時(shí)，那么可拆分玩具元件可以是盤子、盆、茶壺等。同樣，當(dāng)CRT是玩偶時(shí)，那么可拆分玩具系統(tǒng)可以是穿戴的顆粒和配飾，例如襯衫、連衣裙、褲子、裙子、帽子、眼鏡、鞋子、包等。
[0059]熱點(diǎn)和可拆分玩具元件的詳細(xì)描述在相同發(fā)明人的PCT/IL2012/000302和PCT/IL2013/000055中給出，它們通過引用將結(jié)合在此。當(dāng)CRT包括熱點(diǎn)時(shí)，焊料連接131是允許經(jīng)由電線連接熱點(diǎn)的簡單焊料孔。
[0060]當(dāng)經(jīng)由玩具控制臺(tái)120與嵌入CRT (玩具平臺(tái))140和附接至玩具模塊130的熱點(diǎn)進(jìn)行配對(duì)時(shí)的標(biāo)簽感測的實(shí)例，參考圖5作詳細(xì)描述。
[0061]如圖1A所示，智能裝置150可以經(jīng)由無線連接方式連接至玩具控制臺(tái)120，該無線連接方式例如藍(lán)牙低功耗(藍(lán)牙智能)鏈路152或其他無線鏈路，包括但不限于藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)NFC、IR、超聲波通信等。
[0062]圖1B示出經(jīng)由微控制器162中包含的USB模塊164建立智能裝置150和玩具控制臺(tái)120之間的可選有線連接。智能裝置150和玩具控制臺(tái)120之間的連接經(jīng)由插入到智能裝置的USB端口(未示出)中的USB線纜166而建立。應(yīng)當(dāng)清楚的是，根據(jù)本發(fā)明，也可以使用其他有線通信設(shè)施，例如不限于經(jīng)由音頻線纜的連接方式，音頻線纜功能性地通過耳機(jī)插座輸入連接智能裝置和通過玩具控制臺(tái)的微控制器(未示出)中包含的GP1連接智能控制臺(tái)。
[0063]現(xiàn)在參考圖2，圖2示意性示出圖1的連體玩具系統(tǒng)的另一個(gè)變化形式。根據(jù)本發(fā)明的變化形式，玩具控制臺(tái)和CRT中包含的玩具模塊之間的通信可以依據(jù)玩具模塊的內(nèi)容以各種方式建立，其中每種方式都允許整個(gè)系統(tǒng)連接至這些部件(玩具控制臺(tái)和CRT)，以下將描述不同的性能(不同的操作模式)。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的變化形式，玩具模塊230可以由簡單的電子PCB組成，該P(yáng)CB具有至傳感器242的焊料連接以及至連接器228的直接線路，從而允許通過位于玩具控制臺(tái)220上的ADC直接讀取電阻值。可替代地，根據(jù)在玩具平臺(tái)240中實(shí)現(xiàn)的傳感器類型，ADC可以讀取電流值和任意物理值。在圖2所示的具體實(shí)例中，玩具的識(shí)別以不同于圖1的方式進(jìn)行。圖2展示了包含輸入傳感器和輸出傳感器二者的玩具模塊230。同時(shí)，當(dāng)連接玩具控制臺(tái)220至玩具模塊230時(shí)，游戲者能夠經(jīng)由輸入傳感器(例如熱點(diǎn)242)和輸出傳感器(像聲音或圖像傳感器或LED指示器(未示出))與玩具進(jìn)行互動(dòng)。因此，交互通過兩種方式得到響應(yīng):通過智能裝置250和通過輸出傳感器(未示出)。在圖2中所示的實(shí)例中，玩具模塊PCB 230包含8個(gè)模擬信道，這些模擬信道專用于連接多個(gè)傳感器242，這些傳感器實(shí)施到或附接至CRT 240。另外，使用2根線通過I2C總線256連接在玩具控制臺(tái)220的PCB上的I2C和位于玩具模塊230上的串行EEPROM 235之間。在圖2所示的變化形式中，玩具控制臺(tái)220和玩具模塊230的連接方式是:八根線用于輸入傳感器，兩根線用于電源，兩根線用于I2C串行存儲(chǔ)器EEPROM并且一根線用于玩具檢測。
[0065]串行EEPROM 235基本上是一個(gè)存儲(chǔ)器單元，該存儲(chǔ)器單元能夠存儲(chǔ)用于玩具認(rèn)證的玩具模塊230的唯一序列號(hào)。串行EERPR0M可以用作玩具認(rèn)證的另一種選擇(替代簡單的電阻值)。玩具ID串行EEPROM 235可以包含一定數(shù)量的字節(jié)，這些字節(jié)通常包含玩具的硬件類型和玩具模塊的序列號(hào)并以程序員確定的地址駐留在I2C總線256上。玩具控制臺(tái)220被配置且可操作為在連接至智能裝置上的專用app時(shí)傳送從玩具模塊230接收的一個(gè)數(shù)字，智能裝置進(jìn)一步連接到服務(wù)器以便從其接收與連接至智能裝置的具體玩具模塊的輸入/輸出數(shù)量相關(guān)的信息。然后將此信息傳送至玩具控制臺(tái)220。
[0066]串行EEPROM 235還具有預(yù)留的空間以進(jìn)一步用于后續(xù)數(shù)據(jù)。當(dāng)串行EEPROM 235位于玩具模塊230上時(shí)，該模塊進(jìn)一步包括分接連接器237，在本文描述的具體實(shí)例中分接連接器是I2C+VCC+GND的6引腳簡單焊料孔連接，這種連接允許在玩具模塊230上燒入EEPROM序列號(hào)。
[0067]在圖2所示的變化形式中，附加線連接在玩具控制臺(tái)220上的1和玩具模塊230之間，玩具模塊進(jìn)一步允許附加的輸出傳感器在CRT 240上激活，該附加的輸出傳感器例如LED、機(jī)械輸出(繼電器)和蜂鳴器。
[0068]該附圖中所示的所有其他部件具有以上參考圖1描述的相似的功能。
[0069]現(xiàn)在參考圖3，圖3示意性地展示了連體玩具系統(tǒng)300中的玩具控制臺(tái)320和具有互補(bǔ)性玩具模塊330的CRT的操作模式的另一個(gè)實(shí)例的方框圖。
[0070]在該圖所示的具體實(shí)例中，玩具模塊330包括數(shù)據(jù)總線356，例如集成電路(IC)之間的標(biāo)準(zhǔn)2線半雙工串行協(xié)議，并且包括外圍設(shè)備，例如I2C或SP1、兼容1擴(kuò)展器334，兼容1擴(kuò)展器334被配置用于將串行命令轉(zhuǎn)換為輸出的GP1行，GP1行根據(jù)選擇索引作用于模擬多路轉(zhuǎn)換器(Mux) 336。由此，可以允許連接多個(gè)傳感器342，同時(shí)在CRT和玩具控制臺(tái)之間的連接器上保持的對(duì)CRT 330的連接(通過線性掃描)數(shù)量低至16個(gè)(在該附圖所示的具體實(shí)例中)，并且通過位于玩具控制臺(tái)320上的I個(gè)ADC信道327來讀取，玩具控制臺(tái)通過連接器328功能性地接收MUX 336的輸出。
[0071]1擴(kuò)展器334是能夠?qū)2C串行命令轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字3.3V 1行的標(biāo)準(zhǔn)芯片。在該附圖所示的具體實(shí)例中，由于十六(16)根輸入模擬Mux中只需要四⑷根線來掃描輸入，因此多余的十二(12)根線(或4根，這依賴于所使用的具體芯片)能夠用于一般用途的輸出(即，LED、蜂鳴器、機(jī)械繼電器等)。模擬多路轉(zhuǎn)換器336功能性地選擇一個(gè)輸入(根據(jù)它的數(shù)字選擇端口)并將其連接至模擬多路轉(zhuǎn)換器的輸出。
[0072]除了以上部件，參考圖1和2所示的其他部件也包括在本文所示的操作模式中并具有相似的功能。這些部件包括振蕩器321、調(diào)試和燒寫連接器323、電池326和經(jīng)由1 354連接至MCU 322的FET開關(guān)329。
[0073]在圖3所示的具體操作模式中，玩具模塊330的具體硬件包括至少以下內(nèi)容:I2CGP1擴(kuò)展器、I2C EEPROM存儲(chǔ)器以及模擬多路轉(zhuǎn)換器。在這種變化形式中，CRT 340包括最大數(shù)量的十六(16)個(gè)傳感器。然而，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，其他類型的操作模式可以與能夠支持它的其他平臺(tái)以及玩具控制臺(tái)上的固件一起進(jìn)行定義。在這種具體變化形式中，優(yōu)選地玩具模塊PCB不一定包含I2C串行存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)長的唯一序列號(hào)和附加數(shù)據(jù)。另外，能夠添加任何額外的I2C兼容芯片以進(jìn)一步擴(kuò)展功能。
[0074]用于玩具模塊的其他模式的附加變化形式可以包括不同的I2C芯片，該I2C芯片被配置用于通過與主處理器進(jìn)行通信允許有附加的功能，包括但不限于:顯示裝置(優(yōu)選地，顯示器)、附加的傳感器類型、加速計(jì)、陀螺儀、較大的存儲(chǔ)模塊、音頻裝置(例如麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器以及音頻處理器)。這將允許提高和增加玩具的特性，而無需改變玩具控制臺(tái)硬件。因此，允許用戶簡單而友好地操作連體玩具系統(tǒng)，尤其在以另一個(gè)CRT 340更換一個(gè)CRT時(shí)，因?yàn)椴恍枰獙?duì)每個(gè)玩具平臺(tái)使用不同的專用玩具控制臺(tái)。例如，在一個(gè)家庭中，有兩歲、五歲和七歲大的小孩。當(dāng)七歲大的孩子希望與玩具系統(tǒng)一起玩，這個(gè)孩子/父母應(yīng)該進(jìn)行的唯一操作就是從先前使用的CRT拆分玩具控制臺(tái)并將其連接至準(zhǔn)備使用的玩具控制器上。因此，利用不同的玩具平臺(tái)，一個(gè)玩具控制臺(tái)可用于整個(gè)家庭。另外，在電子廢物生產(chǎn)方面獲得了很大的經(jīng)濟(jì)效益，這進(jìn)一步地允許保持環(huán)境清潔和綠色。
[0075]根據(jù)本發(fā)明的變化形式，圖1-3中所示的玩具控制臺(tái)120、220、320(即，具有MCU的主PCB)負(fù)責(zé)管理整個(gè)玩具連體系統(tǒng)(即，分別地，系統(tǒng)100、200和300)，這些玩具連體系統(tǒng)被配置且可操作為經(jīng)由多個(gè)線路通過連接器分別與位于CRT 140,240,340中的玩具模塊130、230、330進(jìn)行通信，這些連接器例如是RJ45、RJl2、RJl 1、板邊連接器、以及專用連接器。玩具控制臺(tái)120、220、320進(jìn)一步負(fù)責(zé)分別建立與智能裝置150、250、350的連接，連接或者通過無線的方式，例如通過藍(lán)牙低功耗鏈路152、252、352，或者通過纜線，例如USB纜線166、音頻線或音頻線。本發(fā)明的玩具控制臺(tái)120、220、320可以進(jìn)一步包括屏幕(觸摸的或非觸摸的)、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、加速計(jì)、陀螺儀傳感器、其他類型的傳感器、以及其他輸入和輸出元件。
[0076]玩具模塊130/230/330主要是一個(gè)小型PCB硬件?！缐?，該模塊安裝在CRT140/240/340內(nèi)并且負(fù)責(zé)收集玩具傳感器142/242/342的讀數(shù)和傳遞/傳送數(shù)據(jù)至玩具控制臺(tái)120/220/320。如以上提及和描述的，每個(gè)連體玩具系統(tǒng)的不同操作模式實(shí)際上是根據(jù)玩具模塊130/230/330PCB中包含的具體元件來確定的，因?yàn)榭刹鸱滞婢呖刂婆_(tái)上的元件對(duì)于所有玩具模塊而言是相同。
[0077]可拆分玩具控制臺(tái)120/220/320可以包含LED (未示出)，該LED將通過例如玩具控制臺(tái)的塑料外盒發(fā)光。例如，LED可以是具有紅燈和藍(lán)燈的雙色LED。在這種實(shí)例中，以下示例模式是可選的:
[0078]關(guān)模式-玩具控制臺(tái)調(diào)轉(zhuǎn)為關(guān)/休眠模式。
[0079]綠色慢閃爍-玩具控制臺(tái)處于開狀態(tài)，等待連接智能裝置。
[0080]綠色快閃爍-玩具控制臺(tái)處于開狀態(tài)，連接至智能裝置，等待連接玩具模塊。
[0081]常綠-玩具控制臺(tái)處于開狀態(tài)，連接至玩具模塊并連接至智能裝置。
[0082]綠/紅閃爍-玩具控制臺(tái)處于開狀態(tài)并且連接，電池電量不足。
[0083]紅閃爍-玩具控制臺(tái)處于開狀態(tài)，未連接，電池電量不足。
[0084]常紅-玩具控制臺(tái)處于開狀態(tài)，出現(xiàn)故障。
[0085]除以上模式外，可以在玩具控制臺(tái)上增加按鈕(未示出)，配置該按鈕以允許用戶按照如下操作與玩具控制臺(tái)進(jìn)行交互:
[0086]短按-喚醒(當(dāng)處于關(guān)/睡眠模式時(shí));
[0087]長按(3秒)-重新初始化藍(lán)牙公告模式；
[0088]較長按(5秒)-系統(tǒng)重啟。
[0089]本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚的是，盡管圖1A、2、3和6中的示例性變化形式所示的可拆分玩具控制臺(tái)120/220/320基于TI CC254x 1C，這是一種具有8051兼容內(nèi)核的低成本藍(lán)牙低功耗(BLE)微控制器裝置，但本發(fā)明也可以使用其他微控制單元，并且其他無線或物理有線連接的通信方式也適用于本發(fā)明的目的。在這些附圖所示的具體實(shí)例中，內(nèi)核負(fù)責(zé)以軟件形式中實(shí)現(xiàn)BLE堆棧，而BLE堆棧的驅(qū)動(dòng)程序由TI提供。BLE芯片將操作玩具平臺(tái)，該玩具平臺(tái)可以包含傳感器和輸入陣列(熱點(diǎn)+標(biāo)簽、按鈕、電壓式壓力傳感器、加速計(jì)等)，還包括輸出單元(例如，LED、蜂鳴器、繼電器等)。而且它還被配置為建立與BLE兼容智能裝置的BLE連接，例如但不限于:iPhone 4S、iPhone5、iPhone 5S、iPad(第3、4代)、iPad air、iPad mini (具有 / 不具有視網(wǎng)膜顯不屏)、Motorola RAZR 2012、SamsungGalaxy S3、Google Nexus 7平板電腦、以及運(yùn)行Android OS 4.3和以上操作系統(tǒng)以及其他操作系統(tǒng)的任意智能裝置。
[0090]用于操作本發(fā)明的可拆分玩具控制臺(tái)和互補(bǔ)性玩具模塊的固件適于將傳感器的狀態(tài)通過數(shù)據(jù)(服務(wù)/特性等)的正確BLE堆棧封裝傳送至智能裝置，并將做出響應(yīng)以便在CRT的傳感