構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的物體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了通過(guò)使用諸如紅外二極管或者脈沖調(diào)制的短距離無(wú)線通信方法構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括多個(gè)物體，每個(gè)物體包括多個(gè)發(fā)射器和多個(gè)接收器，每個(gè)都嵌入在物體表面附近。一旦包括多個(gè)物體存儲(chǔ)信息的信號(hào)被特定物體的接收器接收，微處理器被配置為得到這些物體相對(duì)于特定物體的空間關(guān)系，并指令信息存儲(chǔ)在它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。中央處理器接收關(guān)于多個(gè)物體的信息并得到多個(gè)物體形成的空間結(jié)構(gòu)。本發(fā)明在需要構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的多個(gè)領(lǐng)域都有用處。實(shí)例應(yīng)用是教育、娛樂(lè)和生產(chǎn)力提高。
【專利說(shuō)明】
構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的物體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通過(guò)諸如紅外二極管、脈沖調(diào)制和射頻識(shí)別技術(shù)的短距離無(wú)線通信方法構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]使用玩具或者積木作為一種教育游戲已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間被譽(yù)為對(duì)兒童的發(fā)展大有裨益。在17世紀(jì)后期，著名的英國(guó)哲學(xué)家John Locke本人提出“帶有字母的骰子和玩具通過(guò)娛樂(lè)教兒童字母表”將把學(xué)習(xí)閱讀變?yōu)楦淇斓捏w驗(yàn)。
[0003]玩具積木的發(fā)展優(yōu)勢(shì)在過(guò)去幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)已經(jīng)被廣泛研究，可追溯到Maria和R.L.Edgeworth的實(shí)踐教育(1798)研究，他們指出這些由“理性的玩具”組成的玩具積木將有助于兒童了解重力和物理以及空間關(guān)系，它將教導(dǎo)兒童多個(gè)不同的部分如何成為一個(gè)整體。
[0004]也許玩積木的最突出的教育優(yōu)勢(shì)是智力和創(chuàng)造力。智力的優(yōu)勢(shì)來(lái)源于兒童在學(xué)習(xí)描述尺寸、形狀和位置的過(guò)程中發(fā)展他們的詞匯。數(shù)學(xué)技巧在使用標(biāo)準(zhǔn)化的積木，例如單位積木，進(jìn)行分組、加減的過(guò)程中發(fā)展。從玩具積木中學(xué)習(xí)到的重力、平衡和幾何經(jīng)驗(yàn)也提供智力啟發(fā)。在兒童學(xué)習(xí)創(chuàng)作他們的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)中，創(chuàng)造力也得到了發(fā)展。
[0005]盡管玩具積木得到了普遍認(rèn)可和廣泛使用，但是在改進(jìn)原始設(shè)計(jì)上，做得太少了。事實(shí)上，看起來(lái)玩具制造商和教育工作者還未利用計(jì)算機(jī)時(shí)代所帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步。
[0006]典型地，計(jì)算機(jī)游戲通過(guò)電子顯示系統(tǒng)，例如像素化平板顯示器或觸摸屏，給玩家提供游戲活動(dòng)的視覺(jué)顯示。遺憾的是，這樣的顯示器缺少立體性，遏制了玩具固有的物理相互作用。例如，傳統(tǒng)的玩具積木可以使用一個(gè)或者多個(gè)可以移動(dòng)的游戲部件，這樣玩家(尤其年輕的玩家)覺(jué)得在他們玩耍或者學(xué)習(xí)體驗(yàn)過(guò)程中更加“自然”，更容易互動(dòng)。另一方面，傳統(tǒng)的玩具常常缺乏音頻，視頻或者其他形式的計(jì)算機(jī)游戲可以提供給玩家的復(fù)雜反饋。因此，一種可以結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和物理游戲的方法可以有效地增強(qiáng)玩家的體驗(yàn)，通過(guò)允許計(jì)算機(jī)系統(tǒng)解釋他們的物理行為，向玩家提供實(shí)時(shí)的多種感官形式，例如視頻和/或音頻輸出，的反饋。
[0007]本發(fā)明設(shè)想通過(guò)多個(gè)物體創(chuàng)建空間結(jié)構(gòu)，并與各種反饋介質(zhì)相聯(lián)合，比如嵌入物體或者中央裝置中的LED燈、揚(yáng)聲器或者振動(dòng)器，以便與用戶進(jìn)行交流。本發(fā)明允許用戶創(chuàng)建物理上的三維結(jié)構(gòu)，而且該結(jié)構(gòu)及其各個(gè)組成部分由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)識(shí)別和定位，并且在某些情況下指示根據(jù)用戶定義的程序單獨(dú)或者共同執(zhí)行特定的動(dòng)作。
[0008]本發(fā)明提出創(chuàng)建一個(gè)或者多個(gè)物體，可以通過(guò)增加它們的交互維度有效增強(qiáng)傳統(tǒng)游戲物體，例如玩具積木。這也使得游戲物體與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無(wú)線連接，并相應(yīng)地可以連接到互聯(lián)網(wǎng)/服務(wù)器，因此增加了用戶與物體之間另一個(gè)層次的交互性。
[0009]具有智能性和交互性的3D型結(jié)構(gòu)除了有教育和娛樂(lè)的優(yōu)勢(shì)，還有各種各樣的其他潛在裝置、應(yīng)用和場(chǎng)景，通過(guò)使用這種新技術(shù)，效率和生產(chǎn)力可以得到提高。例如，在建筑行業(yè)中，采用本發(fā)明技術(shù)的建筑物或者橋梁的三維物理模型在建筑商和潛在客戶之間提供了高度互動(dòng)交流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供了通過(guò)使用諸如紅外二極管或脈沖調(diào)制的短距離無(wú)線通信方法構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括多個(gè)物體，每個(gè)物體含有嵌入所述物體表面附近的發(fā)射器和接收器。所述物體還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和有效連接到所述發(fā)射器、所述接收器和所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的微處理器。多個(gè)發(fā)射器和接收器可以嵌入到物體一個(gè)或者多個(gè)表面附近，而且發(fā)射器和接收器的排列可以呈現(xiàn)不同的形狀和形式來(lái)適應(yīng)特定的目的。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)物體中第一物體的微處理器被配置為指示所述發(fā)射器發(fā)送包含第一物體中存儲(chǔ)信息的信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)紅外二極管或者脈沖調(diào)制編碼。一旦該信息由第二物體的所述接收器接收，第二物體的所述微處理器就提取關(guān)于第一物體相對(duì)于第二物體的位置和朝向信息，并指令信息存儲(chǔ)在第二物體的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。相似地，一旦包含多個(gè)物體存儲(chǔ)信息的信號(hào)被特定物體的接收器接收，特定物體的所述微處理器就提取多個(gè)物體相對(duì)于它的空間關(guān)系，并指令信息存儲(chǔ)在它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述系統(tǒng)還包括中央處理器和有效連接到所述中央處理器的中央接收器。一旦所述中央接收器接收到關(guān)于物體的信息，所述中央處理器被配置為創(chuàng)建包括一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的具體位置的空間圖信息。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，物體還可以嵌有射頻天線和射頻能量采集模塊，二者有效連接到所述物體的所述微處理器，給所述物體提供電源。所述物體的所述射頻天線還被配置為與本身有效連接到所述中央處理器的中央射頻天線無(wú)線通信。一旦所述中央射頻天線從所述物體的所述射頻天線接收關(guān)于所述物體的信息，所述中央處理器被配置為創(chuàng)建包括物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，感官配件還被嵌入物體中，并有效連接到所述微處理器。感官配件可以是視覺(jué)、音頻、震動(dòng)或者顯示裝置。感官配件還可以有效連接到中央處理器，并由中央處理器指令給用戶提供反饋。
[0015]本發(fā)明在很多需要構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域中有用處。實(shí)例應(yīng)用是教育、娛樂(lè)和生產(chǎn)力提尚。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明系統(tǒng)流程的示意圖。
[0017]圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0018]圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明簡(jiǎn)化的3D數(shù)獨(dú)游戲系統(tǒng)的示意圖。
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明積木游戲系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]雖然本發(fā)明將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)描述，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員均清楚，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以用于很多其他應(yīng)用。本發(fā)明意圖在本發(fā)明的精神和范疇內(nèi)，覆蓋所有替代，修改和等同的內(nèi)容，這點(diǎn)在權(quán)利要求中定義。
[0021]此外，在本發(fā)明的詳細(xì)描述中對(duì)具體細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述，以便徹底理解本發(fā)明。然而，顯而易見(jiàn)的是，在本領(lǐng)域擁有普通技術(shù)的人可以實(shí)踐本發(fā)明而無(wú)須了解具體細(xì)節(jié)。例如，出于簡(jiǎn)化的目的，本發(fā)明作為示例性技術(shù)討論了 “脈沖調(diào)制”和“紅外二極管”技術(shù);然而，為了本發(fā)明的目的，其他短距離無(wú)線通信技術(shù)也可以采用，并在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在其他情況中，公知的方法，過(guò)程，部件和電路沒(méi)有詳細(xì)描述，以避免不必要地模糊對(duì)本發(fā)明的清晰理解。
[0022]此外，在本發(fā)明的詳細(xì)描述中，物體被表示為塊。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)的是，物體可以是卡片，雕像，代用幣，芯片，按鈕或者根據(jù)用戶偏好的任意形狀或形式的三維物體。
[0023]此外，在本發(fā)明的詳細(xì)描述中，給出了關(guān)于感官附件的具體細(xì)節(jié)。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)的是，感官配件可以是視覺(jué)、音頻、震動(dòng)或者顯示裝置。
[0024]通過(guò)參考附圖，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以得到更好的理解，它的許多目的和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例說(shuō)明系統(tǒng)流程的示意圖。如圖1所示，所述系統(tǒng)包括用來(lái)構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的物體101，包含嵌在物體表面附近的發(fā)射器108和接收器109，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置110，以及有效連接到發(fā)射器108、接收器109和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置110的微處理器111。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置110存儲(chǔ)的信息包括物體101的規(guī)格，所述規(guī)格包括物體101的唯一識(shí)別碼(UID)和在物體101內(nèi)嵌入的每個(gè)發(fā)射器和接收器的空間布局，以及包含一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置和朝向的多個(gè)物體的空間關(guān)系。
[0026]首先，第一物體101的微處理器被配置為指令發(fā)射器發(fā)送包含第一物體101中存儲(chǔ)信息的信號(hào)。一旦所述信號(hào)被第二物體102的接收器接收，第二物體102的微處理器被配置為得到第一物體101的空間關(guān)系，比如相對(duì)于第二物體102的位置和朝向，并指令信息存儲(chǔ)在第二物體102的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。物體的微處理器被配置為在睡眠模式中工作，直到所述微處理器被所述物體的所述接收器接收的信號(hào)激活。物體的微處理器不僅可以指令所述物體的發(fā)射器充當(dāng)所述物體的接收器，還可以指令所述物體的接收器充當(dāng)所述物體的發(fā)射器。
[0027]類似地，一旦包含第二物體102和第一物體101存儲(chǔ)信息的信號(hào)被第二物體102的發(fā)射器發(fā)送，并被第三物體103的接收器接收，第三物體103的微處理器被配置為得到第二和第一物體相對(duì)于第三物體的空間關(guān)系，并指令信息存儲(chǔ)在第三物體103的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。
[0028]所述系統(tǒng)還包括中央處理器104和有效連接到中央處理器104的中央接收器105。一旦包含關(guān)于物體信息的信號(hào)被中央接收器105接收，中央處理器104被配置為創(chuàng)建包含所述物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。
[0029]物體還可以嵌有射頻天線112和射頻能量采集模塊113，作為物體的電源，二者都有效連接到所述物體的微處理器111。射頻天線112進(jìn)一步有效連接到與中央處理器104有效連接的中央射頻天線106。一旦中央射頻天線106從物體的射頻天線112接收關(guān)于物體的信息，中央處理器104被配置為創(chuàng)建包含物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。
[0030]圖1中的系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為進(jìn)一步包括嵌入在所述物體中并有效連接到微處理器111的感官配件。感官配件107還可以有效連接到中央處理器104，并由中央處理器104指令為用戶提供反饋。有效連接到計(jì)算機(jī)程序的中央處理器104被配置為處理中央接收器105或者中央射頻天線106接收的信息，并指令感觀配件為用戶提供反饋。計(jì)算機(jī)程序可以在本地運(yùn)行也可遠(yuǎn)程運(yùn)行，比如從云服務(wù)器。感官配件105可以是視覺(jué)，音頻，震動(dòng)或者顯示裝置。
[0031]多個(gè)發(fā)射器和接收器可以嵌入到物體的一個(gè)或者多個(gè)表面附近。發(fā)射器和接收器的排列可以是并排排列的對(duì)稱的半圓形狀，并排排列的對(duì)稱的長(zhǎng)方形，或者圓形標(biāo)簽和環(huán)繞圓形標(biāo)簽的同心圓標(biāo)簽。
[0032]發(fā)射器可以被微處理器和/或者中央處理器指令成為接收器。相似地，接收器也可以由微處理器和/或者中央處理器指令成為發(fā)射器。
[0033]圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0034]如圖2A所示，所述系統(tǒng)包括多個(gè)立方塊201，每一個(gè)都有相同的大小和形狀，而且每一個(gè)都有嵌在立方塊表面附近的發(fā)射器208和接收器209。在這種情況下，發(fā)射器208是圓形標(biāo)簽，接收器209是環(huán)繞發(fā)射器208的同心圓標(biāo)簽。每個(gè)立方塊201還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置210和有效連接到發(fā)射器208、接收器209和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置210的微處理器211。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置210存儲(chǔ)的信息包括立方塊201的規(guī)格，比如它的唯一識(shí)別碼，嵌入在所述立方塊中每個(gè)發(fā)射器和接收器的空間布局，以及進(jìn)一步包括一個(gè)立方塊相對(duì)于另一個(gè)立方塊的位置和朝向的多個(gè)立方塊間的空間關(guān)系。
[0035]當(dāng)包含多個(gè)立方塊中任意立方塊(S卩，第一立方塊206)的存儲(chǔ)信息的信號(hào)被第二立方塊207的接收器接收時(shí)，第二立方塊207的微處理器被配置為得到第一立方塊206的空間關(guān)系，比如相對(duì)于第二立方塊207的位置和朝向，并指令信息存儲(chǔ)第二立方塊207的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。
[0036]類似地，如圖2B所示，呈現(xiàn)了與圖2A所描述的相同的系統(tǒng)，但是一些立方塊201被放在一起。所述系統(tǒng)還包括中央處理器202和有效連接到中央處理器202的中央接收器(圖2B中未顯示)。一旦中央接收器接收了關(guān)于任意立方塊的信息，中央處理器202被配置為創(chuàng)建包括所有立方塊的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。
[0037]有效連接到計(jì)算機(jī)程序的中央處理器202被配置為處理該信息，并指令感官配件為玩家提供反饋。比如，如圖2B所示，一旦根據(jù)特定的立方塊放置順序，用立方塊201構(gòu)建了不同的幾何形狀，通過(guò)音頻裝置204廣播創(chuàng)建的幾何圖形的體積和表面積，向用戶提供音頻反饋。由立方塊形成的幾何形狀的空間圖可以被進(jìn)一步呈現(xiàn)在顯示裝置上，便于玩家觀看，尤其是所創(chuàng)建的形狀的二維或者三維剖面。通過(guò)玩這一簡(jiǎn)單的幾何游戲，玩家可以容易地學(xué)到基本幾何概念，比如體積和表面積。比如，他們可以嘗試用特定數(shù)量的立方塊來(lái)建立不同形狀的幾何圖形，從而明白，即使是相同的體積，表面積也會(huì)隨著創(chuàng)建的形狀而改變。
[0038]圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明簡(jiǎn)化的3D數(shù)獨(dú)游戲系統(tǒng)的示意圖。為了便于說(shuō)明，圖3A和3B描述的系統(tǒng)和方法都使用3D數(shù)學(xué)游戲數(shù)獨(dú)作為游戲的設(shè)計(jì)，特別適合本發(fā)明實(shí)施例。在這個(gè)游戲中，共使用27個(gè)立方塊形成3x3x3的立方塊，共包括九個(gè)3x3平面子網(wǎng)格，在每個(gè)方向都有3個(gè)。當(dāng)這一難題被解開時(shí)，每個(gè)3x3平面子網(wǎng)格都有不重復(fù)的九個(gè)個(gè)位自然數(shù)(1-9)。
[0039]圖3A中描述的實(shí)例系統(tǒng)共包括27個(gè)立方塊301，每一個(gè)都有相同的大小和形狀，而且在所有六個(gè)面上都印有一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，并在所述立方塊表面附近嵌有發(fā)射器308和接收器309。每個(gè)立方塊301還包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置310，有效連接到發(fā)射器308、接收器309和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置310的微處理器311，以及同樣有效連接到微處理器311的射頻天線312。射頻能量采集模塊313還被嵌在每個(gè)立方塊中，以便為立方塊提供電能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置310存儲(chǔ)的信息包括立方塊301的規(guī)格，比如它的唯一識(shí)別碼和在立方塊內(nèi)嵌入的每個(gè)發(fā)射器和接收器的空間布局，以及包含一個(gè)立方塊相對(duì)于另一個(gè)立方塊的位置和朝向的多個(gè)立方塊的空間關(guān)系。
[0040]—旦包含第一立方塊中存儲(chǔ)信息的信號(hào)被傳遞到第二立方塊，第二立方塊的微處理器被配置為得到第一立方塊的空間關(guān)系，比如相對(duì)于第二立方塊的位置和朝向，并指令信息存儲(chǔ)在第二立方塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。相似地，當(dāng)包含多個(gè)立方塊的存儲(chǔ)信息的信號(hào)被另一個(gè)立方塊接收時(shí)，所述信息存儲(chǔ)在該立方塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。
[0041 ] 如圖3A所示，所述系統(tǒng)還包括中央處理器302和有效連接到中央處理器302的中央接收器(圖3A中未顯示)。一旦所有27個(gè)立方塊302被投入游戲形成3x3x3立方體，關(guān)于所有立方塊的信息被中央接收器接收，有效連接到程序的中央處理器302被配置為創(chuàng)建包含所有立方塊的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。
[0042]一旦得到了積木的空間圖，而且有效連接到中央處理器302的計(jì)算機(jī)程序已確定游戲的輸贏，中央處理器302指令感官配件向用戶提供反饋。所述計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)相關(guān)信息并根據(jù)數(shù)獨(dú)游戲規(guī)則定義。如圖3A所示，感官裝置包括音頻裝置304和LED燈305。如果所有的立方塊302都被正確放置(S卩，立方體的每個(gè)3x3平面子網(wǎng)格都有不重復(fù)的9個(gè)個(gè)位自然數(shù)1-9，如圖3B所示)，向玩家提供積極反饋。比如，可以通過(guò)音頻裝置304播放音頻剪輯，類似于“做得好!任務(wù)完成!”或者“你是個(gè)天才!”，向玩家表示祝賀。而且反饋效果可以通過(guò)點(diǎn)亮LED燈305被進(jìn)一步增強(qiáng)。如果解決方案不正確，玩家被指示再試一次，最好通過(guò)音頻裝置304，直到成功解開這個(gè)難題。
[0043]如圖3A所示，每個(gè)立方塊的射頻天線312進(jìn)一步有效連接到與中央處理器302有效連接的中央射頻天線306。中央射頻天線306可以從物體的射頻天線312接收關(guān)于物體的信息。在這種情況下，中央處理器302還可以通過(guò)射頻通信創(chuàng)建包括所有物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。
[0044]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明積木游戲系統(tǒng)的示意圖。
[0045]如圖4所示，所述系統(tǒng)包含多個(gè)積木401，每個(gè)具有嵌入積木表面附近的發(fā)射器408和接收器409。每個(gè)積木401還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置410、有效連接到發(fā)射器408、接收器409和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置410的微處理器411，以及同樣有效連接到微處理器411的射頻天線412。射頻能量采集模塊413還嵌入在每個(gè)積木中為積木提供電能。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置410的存儲(chǔ)信息包括積木401的規(guī)格，比如它的唯一識(shí)別碼和積木內(nèi)嵌入的每個(gè)發(fā)射器和接收器的空間布局，以及進(jìn)一步包含一個(gè)積木相對(duì)于另一個(gè)積木的位置和朝向的多個(gè)物體的空間關(guān)系。
[0046]與之前實(shí)施例相似，關(guān)于積木的信息通過(guò)發(fā)射器和接收器在多個(gè)積木之間傳送和接收。如圖4所示，所述系統(tǒng)還包括中央處理器402和有效連接到中央處理器402的中央接收器(圖4中未顯示)。一旦所有的積木401被正確放置，形成古典的中間是拱心石的拱形結(jié)構(gòu)，關(guān)于所有積木的信息被中央接收器接收，而且有效連接到程序的中央處理器402被配置為創(chuàng)建包括所有積木的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。
[0047]一旦得到了圖4所示結(jié)構(gòu)的空間圖，有效連接到中央處理器402的計(jì)算機(jī)程序就指令音頻裝置404向用戶提供反饋。一個(gè)潛在的反饋設(shè)計(jì)包括通過(guò)音頻裝置404播放音頻剪輯確認(rèn)拱結(jié)構(gòu)的成功創(chuàng)建，并且可以伴隨著一段錄音詳細(xì)說(shuō)明這一結(jié)構(gòu)在建筑和歷史上的重要性。
[0048]感官配件也可以嵌入到積木中，并有效連接到物體的微處理器411。在本實(shí)施例中，感官配件包括LED燈414和音頻裝置415。根據(jù)計(jì)算機(jī)程序，中央處理器402將會(huì)進(jìn)一步指令所有嵌有LED燈414的積木401為用戶點(diǎn)亮。因此，比如，如果用戶按照指令組成拱心石在頂端的拱結(jié)構(gòu)，而且如果所有積木401被擺放正確形成了要求的結(jié)構(gòu)，嵌入在積木里的LED燈412會(huì)點(diǎn)亮，為用戶提供積極的反饋。每個(gè)積木可以進(jìn)一步分配一個(gè)與他們的唯一識(shí)別碼對(duì)應(yīng)的音樂(lè)記號(hào)或者音符。一旦所有的積木都放置正確，形成了要求的空間結(jié)構(gòu)，分配給積木的音樂(lè)符號(hào)和音符也被正確地確定，創(chuàng)建了一首可以通過(guò)嵌入在所有積木中的音頻裝置415以正確的順序?qū)崟r(shí)播放的音樂(lè)旋律。根據(jù)計(jì)算機(jī)程序和某一類型的輸入，比如，任意按下的積木，處理器可以下指令播放旋律，這樣音樂(lè)建筑就被創(chuàng)建了。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的物體，其特征在于，包括 -發(fā)射器和接收器，每個(gè)嵌入在所述物體的表面附近， -數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，其中存儲(chǔ)的信息包括 -所述物體的規(guī)格，進(jìn)一步包括所述物體的唯一識(shí)別碼，以及在所述物體中嵌入的每個(gè)所述發(fā)射器和接收器的空間布局， -多個(gè)物體的空間關(guān)系，進(jìn)一步包括一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置和朝向， -有效連接到所述發(fā)射器，接收器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的微處理器， 其中，當(dāng)?shù)诙矬w的接收器從第一物體的發(fā)射器接收包含第一物體中的存儲(chǔ)信息的信號(hào)時(shí)，第二物體的微處理器被配置為得到第一物體相對(duì)于第二物體的空間關(guān)系，并指令信息存儲(chǔ)在第二物體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，當(dāng)?shù)谌矬w的接收器從第二物體的發(fā)射器接收包含第二物體和第一物體中的存儲(chǔ)信息的信號(hào)時(shí)，第三物體的微處理器被配置為得到第二物體和第一物體相對(duì)于第三物體的空間關(guān)系，并指令信息存儲(chǔ)在第三物體的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，還包括中央處理器和有效連接到所述中央處理器的中央接收器，其中，當(dāng)所述中央接收器接收物體的信息時(shí)，所述中央處理器被配置為創(chuàng)建包括物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，還包括嵌入物體中的并且有效連接到所述物體的所述微處理器的射頻天線，和有效連接到所述中央處理器的中央射頻天線，其中，當(dāng)所述中央射頻天線從物體射頻天線接收信息時(shí)，所述中央處理器被配置為創(chuàng)建包括物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，物體的所述微處理器被配置為指令所述發(fā)射器發(fā)送包括物體中的存儲(chǔ)信息的信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，物體的所述微處理器被配置為在睡眠模式工作，直到被所述物體的所述接收器接收的信號(hào)激活。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，還包括多個(gè)發(fā)射器和接收器，每個(gè)都嵌入在物體表面附近，而且每個(gè)都有效連接到所述物體的所述微處理器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，還包括嵌入在物體中的射頻能量采集模塊，作為物體的電源。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，被傳送的信息用脈沖調(diào)制技術(shù)編碼。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物體，其特征在于，被傳送的信息用紅外二極管技術(shù)編碼。11.一種構(gòu)建空間結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括 -第二物體的接收器從第一物體的發(fā)射器接收包含嵌入在第一物體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)信息的信號(hào)， -其中每個(gè)發(fā)射器和接收器都嵌入在物體表面附近， -而且所述信息包括 -物體的規(guī)格，進(jìn)一步包括物體的唯一識(shí)別碼，和在所述物體內(nèi)嵌入的每個(gè)所述發(fā)射器和接收器的空間布局， -多個(gè)物體的空間關(guān)系，進(jìn)一步包括一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置和朝向， -嵌入在第二物體的微處理器得到第一物體相對(duì)于第二物體的空間關(guān)系， -第二物體的所述微處理器指令信息存儲(chǔ)在第二物體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括， -第三物體的所述接收器從第二物體的所述發(fā)射器接收包含第二物體和第一物體存儲(chǔ)信息的信號(hào)， -嵌入在第三物體的微處理器得到第二物體和第一物體相對(duì)于第三物體的空間關(guān)系， -第三物體的微處理器指令信息存儲(chǔ)在第三物體的所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括， -中央接收器接收物體的信息， -有效連接到所述中央接收器的中央處理器創(chuàng)建包括物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括， -中央射頻天線從嵌入物體中的并且有效連接到所述物體的所述微處理器的射頻天線接收信息， -有效連接到所述中央射頻天線的中央處理器創(chuàng)建包括物體的規(guī)格和空間關(guān)系信息的空間圖。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括所述物體的所述微處理器指令所述物體的所述發(fā)射器發(fā)送包括物體存儲(chǔ)信息的信號(hào)。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括所述物體的所述接收器接收的信號(hào)將所述物體的所述微處理器從睡眠模式激活。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括多個(gè)發(fā)射器和接收器，每個(gè)都嵌入在物體表面附近，并且每個(gè)都有效連接到所述物體的微處理器。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括由物體內(nèi)嵌有的射頻能量采集模塊為所述物體提供電源。19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，被傳送的信息用脈沖調(diào)制技術(shù)編碼。20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，被傳送的信息用紅外二極管技術(shù)編碼。
【文檔編號(hào)】A63H33/26GK106061570SQ201480073427
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年11月14日
【發(fā)明人】施政, 劉春江, 李瑞鵬
【申請(qǐng)人】施政