智能积木游戏装置、智能积木游戏的控制方法及系统

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本发明公开了一种智能积木游戏装置，包括基体，基体表面设置有凸缘；积木块，积木块上设置有与所述凸缘匹配的凹陷，所述积木块表面或内部还设置有电子元件，不同类型的积木块通过电子元件被赋予不同的电气特性；以及控制器，积木块与基体拼接后可使电子元件与控制器的输入端电连接；控制器与游戏终端通信连接。本发明还提供了基于上述智能积木游戏装置的智能积木游戏的控制方法及系统。

1.一种智能积木游戏装置，其特征在于，包括基体，基体表面设置有凸缘；积木块，积木块上设置有与所述凸缘匹配的凹陷，所述积木块表面或内部还设置有电子元件，不同类型的积木块通过电子元件被赋予不同的电气特性；以及控制器，积木块与基体拼接后可使电子元件与控制器的输入端电连接；控制器与游戏终端通信连接。 2.根据权利要求1所述的智能积木游戏装置，其特征在于，所述电子元件为电阻，所述电气特性为电子元件的电阻值。 3.根据权利要求1所述的智能积木游戏装置，其特征在于，所述控制器的输出端还连接有提示器。 4.根据权利要求2所述的智能积木游戏装置，其特征在于，所述电阻设置在积木块的凹陷内，电阻的两端连接正极导线和负极导线，基体的凸缘上设置有正极触点和负极触点，正极触点和负极触点电连接至控制器，当积木块与基体拼接后，正极导线和负极导线分别与正极触点和负极触点接触，形成通电回路。 5.根据权利要求4所述的智能积木游戏装置，其特征在于，所述积木块上表面也设置有凸缘，积木块上表面的凸缘上也设置有正极触点和负极触点。 6.根据权利要求1所述的只能积木游戏装置，其特征在于，基体上每个凸缘对应位置设置有提示灯，提示灯与控制器电连接。 7.一种采用权利要求1所述智能积木游戏装置的智能积木游戏的控制方法，其特征在于，包括给出游戏提示信息，所述游戏提示信息与当前游戏进程需要玩家拼接的积木块类型相关联；积木块与基体拼接并通电后，检测积木块的电气特性，将检测到的积木块的电气特性与游戏进程中需要的积木块的电气特性进行比较，根据比较结果判断积木拼接是否正确，以及将判断结果反馈给玩家。 8.根据权利要求7所述的智能积木游戏的控制方法，其特征在于，所述电气特性为电子元件的电阻值。 9.一种采用权利要求1所述智能积木游戏装置的智能积木游戏的控制系统，其特征在于，包括提示模块，用于给出游戏提示信息，所述游戏提示信息与当前游戏进程需要玩家拼接的积木块类型相关联；检测模块，用于积木块与基体拼接并通电后，检测积木块的电气特性，比较模块，用于将检测到的积木块的电气特性与游戏进程中需要的积木块的电气特性进行比较，根据比较结果判断积木拼接是否正确，以及反馈模块，用于将判断结果反馈给玩家。 10.根据权利要求9所述的智能积木游戏的控制系统，其特征在于，所述电气特性为电子元件的电阻值。

技术领域

本发明涉及玩具及游戏技术领域，特别是一种智能积木、智能积木游戏 的控制方法及系统。

背景技术

积木是常见的儿童益智玩具，在积木拼接的过程中，可以组成各种形状、 图案和构造，有利于儿童根据积木的造型来认知新事物。插接型积木通常由 多个形状、大小各异的积木块(板)组成，每个积木块表面设置有凸起，内 部设置有与凸起匹配的凹槽，使用者可以将凸起与凹槽配合从而使不同的积 木块(板)连接起来，以构成不同的图案、形状组合。但是，儿童在拼接积 木时，需要家长在旁边指导其拼接是否正确。例如，家长想通过插接型积木 教授孩子“BOY”这个单词，需要教导儿童从厂家制作好的积木块(板)群 中选出用于“B”、“O”、“Y”三个形状的积木，并按照先后顺序插接在一块 积木板上才能完成积木游戏。如果儿童选错了积木块或者拼接顺序错误，家 长需要对其进行说明和纠正。由此可见，传统的积木玩具无法满足儿童自学 习或自游完的功能。

发明内容

本发明的实施例提供一种智能积木游戏装置、智能积木游戏的控制方法 及系统，方便儿童在没有家长指导下完成学习和游戏。

第一方面，本发明实施例提供的一种智能积木游戏装置，包括

基体，基体表面设置有凸缘；

积木块，积木块上设置有与所述凸缘匹配的凹陷，所述积木块表面或内 部还设置有电子元件，不同类型的积木块通过电子元件被赋予不同的电气特 性；以及

控制器，积木块与基体拼接后可使电子元件与控制器的输入端电连接；

控制器与游戏终端通信连接。

在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述电子元件为电阻，所述电 气特性为电子元件的电阻值。

在第一方面的第二种可能实现的方式中，所述控制器的输出端还连接有 提示器。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第三种可能实现的方式中，所 述电阻设置在积木块的凹陷内，电阻的两端连接正极导线和负极导线，基体 的凸缘上设置有正极触点和负极触点，正极触点和负极触点电连接至控制器， 当积木块与基体拼接后，正极导线和负极导线分别与正极触点和负极触点接 触，形成通电回路。

结合第一方面的第三种可能实现的方式，在第一方面的第四种可能实现 的方式中，所述积木块上表面也设置有凸缘，积木块上表面的凸缘上也设置 有正极触点和负极触点。这样，积木块可以拼接多层，形成组合结构。

在第一方面的第五种可能实现的方式中，基体上每个凸缘对应位置设置 有提示灯，提示灯与控制器电连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种采用上述智能积木游戏装置的智能 积木游戏的控制方法，包括

给出游戏提示信息，所述游戏提示信息与当前游戏进程需要玩家拼接的 积木块类型相关联；

积木块与基体拼接并通电后，检测积木块的电气特性，

将检测到的积木块的电气特性与游戏进程中需要的积木块的电气特性进 行比较，根据比较结果判断积木拼接是否正确，以及

将判断结果反馈给玩家。

在第二方面的第一种可能实现的方式中，所述电气特性为电子元件的电 阻值。

第三方面，本发明实施例提供了一种采用上述智能积木游戏装置的智能 积木游戏的控制系统，包括

提示模块，用于给出游戏提示信息，所述游戏提示信息与当前游戏进程 需要玩家拼接的积木块类型相关联；

检测模块，用于积木块与基体拼接并通电后，检测积木块的电气特性，

比较模块，用于将检测到的积木块的电气特性与游戏进程中需要的积木 块的电气特性进行比较，根据比较结果判断积木拼接是否正确，以及

反馈模块，用于将判断结果反馈给玩家。

在第三方面的第一种可能实现的方式中，所述电气特性为电子元件的电 阻值。

本发明提供的一种智能积木游戏装置、智能积木游戏的控制方法及系统， 具有如下有益效果：

采用游戏终端可以将提示信息发送给玩家，玩家根据提示信息进行积木 的拼接，在拼接过程中，系统可以根据积木块具有的电气特性来判断积木拼 接是否正确，并及时反馈给玩家，实现了积木拼接的自动识别，无需家长指 导儿童玩家游戏。

附图说明

图1为本发明所提供的智能积木游戏装置的结构示意图；

图2为本发明所提供的智能积木游戏的控制方法流程图；

图3为本发明所提供的智能积木游戏的控制系统的结构示意图；

图4为利用本发明智能积木游戏装置进行游戏的一个游戏场景示意图；

图5为利用本发明智能积木游戏装置进行游戏的另一个游戏场景示意 图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体 实施方式对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

请参考图1，本实施例提供一种智能积木游戏装置，其外形与普通的插 接型积木玩具并无明显差别，即包括一个用于插接积木块的基体，该基体可 以是底盘状的扁平结构。在底盘1的表面设置有多个规则排列的圆柱形凸缘 2。积木块3按照游戏规则可以设计成任意的形状。如想要指导儿童学习英文 字母、单词，可以将积木块设计成单个字母的形状。如果想要指导儿童认知 不同的动物、工具等图案，可以将积木块设计成积木的几何形状，例如长方 形、正方形、三角形、六边形、菱形等等。当然所述几何形状也可以是不规 则的。在积木块3内开设有多个凹陷4(凹槽)，凹陷4的形状、大小与底盘 上的凸缘相适配，使得积木块插接在底盘上。

在积木块3的凹陷4内部设置有电子元件，如电阻5，通过采用不同的 电阻值的电阻5可以赋予积木块不同的电气特性，用以将不同类型的积木块 3分开。例如对于字母状积木块A、B和C，其凹陷内的电阻的电阻值可以 为5Ω、6Ω和7Ω。电阻5的两端分别连接正极导线6和负极导线7，在底 盘1的凸缘2上与正极导线6和负极导线7对应的位置设置有正极触点8和 负极触点9，正极触点8和负极触点9可以设计成凸缘外侧的两圈金属圈的 形式。正极触点8和负极触点9进一步通过导线连接在置于底盘内部的控制 器10的输入端。当底盘1接通电源后，将积木块3插接在底盘1上，凹陷4 内的正极导线6和负极导线7与凸缘2的正极触点8和负极触点9对接，将 电阻接入电路，控制器10接收到积木块3插接后接入的电阻值。进一步地， 在积木块3上表面也设置有凸缘，积木块3上表面的凸缘上也设置有正极触 点和负极触点(图中未标出)。这样，积木块3可以拼接多层，形成组合结构， 供玩家搭建立体模型，每层的积木块都会将其携带的电阻接入电路中，进而 被控制器10检测到。

控制器10与游戏终端11通过通信模块12通信连接，可以是蓝牙、WIFI 等无线通信方式。所述游戏终端11包括任一一种或几种现有的可内置游戏软 件的游戏设备，例如可以是智能电视(电视内可以下载游戏APP)，游戏主 机(微软公司XBOX系列、索尼公司的PS系列、任天堂的WII系列游戏机) 与显示器的组合，PC机与显示器的组合，笔记本电脑，手机，平板电脑等。 在游戏终端11中预存储有各种积木块对应的电阻值。当控制器10接收到积 木块3的电阻值信息后，发送给游戏终端11的处理器，处理器将接收到的电 阻值与预存储的电阻值进行比较，判断插接的积木块类型，进而判断玩家是 否按照游戏进程要求的积木块进行了正确拼接。所述控制器10的输出端还连 接有提示器13，可以是声音提示器，如喇叭，也可以是光提示器，如LED 灯。当游戏终端11做出判断结果时，一方面可以利用游戏终端11自身的输 出设备(如智能电视的扬声器、显示屏等)发出判断结果的信息，告知玩家 是否拼接正确。另一方面游戏终端11还可以将判断结果信号传回给控制器 10，并通过控制器10控制提起器13来传达游戏结果，这样可以使玩家的注 意力只集中在底盘一端即可。

在底盘1上的每个凸缘2位置也可以设置LED灯(图中未标出)，例如 可以将底盘1表面设置呈半透明状，在凸缘内侧安装LED灯。LED灯与控 制器10的输出端电连接。这样可以利用LED灯在底盘1上显示与游戏进程 有关的提示信息。例如，在底盘1上通过控制特定的LED灯亮起以显示成某 种游戏需要玩家拼接的图案，玩家将积木块插接到LED灯亮起的特定位置就 可以进行游戏。如此，玩家不需要抬头观察在游戏终端直接显示的提示信息， 只需要将注意力集中在底盘1即可，游戏操作更加方便。

使用时，在游戏终端进入游戏界面，向玩家发送与游戏进程有关的提示 信息，玩家根据提示信息将积木块插接在底盘1上，控制器10在接收到积木 块3的电阻值后发送给游戏终端11进行比对处理，将判断结果发回给控制器 10，控制器10控制提示器13做出反馈，告知玩家是否拼接正确，以实现玩 家的自我纠正，免去了家长的指导。

实施例二

请一并参考图2，本实施例提供了一种基于实施例一中智能积木游戏装 置的智能积木游戏控制方法，本实施例中所涉及的硬件部分的可能实现方式 可以参考实施例一中的技术方案，在此不再赘述，该控制方法可以控制游戏 终端与积木块、底盘之间的信息交互，具体包括如下步骤：

101，给出游戏提示信息，所述游戏提示信息与当前游戏进程需要玩家拼 接的积木块类型相关联；

该游戏提示信息可以从游戏终端直接给出，例如在游戏终端的显示器上 显示出需要玩家拼接的形状、图案。在积木底盘上的每个凸缘位置设置有 LED灯的情况下，所述游戏提示信息还可以是在积木底盘一端显示，比如游 戏进程中需要玩家拼接出一个近似“马”的形状，可以控制底盘上对应的LED 灯亮起，构成一个近似“马”的形状(如图5所示，图5所示，为了方便示 意，在该图中以方格代替凸缘的位置，图4亦然)。所述的游戏提示信息可以 是按照游戏进程给出详尽的提示，也可以是有所保留，以提高儿童玩家的学 习能力。例如需要玩家拼接“BOY”这个单词形状的积木块时，可以在显示 器上显示“BOY”图像(如图4所示)，可以显示“BO_”，以及中文“男孩”， 还可以只显示“男孩”字样，如此可以给儿童的学习过程中带来挑战，达到 培养学习能力的效果。

除了上述图像、灯光显示方式来给出游戏提示信息外，还可以通过游戏 终端的扬声器进行语音播报来给玩家传达提示信息。通过语音播报的方式具 体可以包括：

当游戏进程开始后，在某一预设的时间内没有检测到来自控制器的积木 块电阻值信号，就再次发送游戏提示信息，该游戏提示信息与当前游戏进程 中需要玩家拼接的积木块类型的关联程度较前一次更高，鼓励玩家将游戏完 成。

102，积木块与基体拼接并通电后，检测积木块的电气特性，

具体体，步骤102包括，当积木块与基体(底盘)拼接并通电后，检测 积木块中电阻的电阻值总和。电阻值信号传入控制器后，控制器通过与其连 接的无线通信模块(如蓝牙、WIFI等)将其传送到游戏终端进行处理。由于 每个积木块带有的电阻值均不相同，故可以在游戏终端被区别开来。这相当 于赋予了每个积木块一个唯一的标识。

103，将检测到的积木块的电气特性与游戏进程中需要的积木块的电气特 性进行比较，根据比较结果判断积木拼接是否正确。

在游戏终端内预存储有每个积木块的电阻值信息。例如对于字母积木块， 木块A、B和C，其凹陷内的电阻的电阻值可以为5Ω、6Ω和7Ω，当检测 到底盘接入了一个带有5Ω电阻的积木块时，就判断该积木块的形状为字母 A。游戏终端内还会预存有特定立体模型的电阻值变化信息，以供系统判断 立体模型的搭建是否正确。

进一步地，由于底盘上的每个凸缘接在控制器的不同输入端口上，因此 当积木块插接时，还可以先检测电阻值信息来自哪些端口，即判断底盘上的 哪些凸缘被积木块拼接。如果底盘上每个凸缘相对应的位置设置有LED灯， 可以控制底盘上特定的凸缘显示出需要玩家拼接的图案。积木块拼接时，可 以将积木块的电阻值信息和端口信息结合，判断积木块是否拼接到底盘中显 示的位置上，从而判断拼接的结果是否准确。例如当前游戏进程需要玩家拼 接出动物“马”的图案，在积木块模型中，要拼出该图案，需要马头积木块、 马身积木块、马腿积木块和马尾积木块按照一定相对位置关系排布。这样， 游戏终端就可以向控制器发出指令，控制底盘上相应端口的LED灯亮起，以 构成上述图案。当一个积木块插接后，不仅检测其电阻值，还检测其所插接 的端口信息，当端口信息与游戏终端控制LED灯亮起的端口匹配时，则可以 认定该积木块被准确的拼接。

当玩家拼接立体模型时，步骤102检测的不仅仅是直接与底盘接触的积 木块的电气特性，还包括通过与底层积木块直接或间接拼接进而与底盘电路 导通的积木块的电气特性。例如玩家需要拼接一个房屋模型，该房屋模型的 积木块包括地基积木块(带有10Ω电阻)、主体积木块(带有11Ω电阻)以 及屋顶积木块(带有12Ω电阻)，此时每当一个积木块被拼接，需要检测电 阻的变化值，作为判断积木块是否拼接正确的参考依据。例如，当第一个积 木块拼接在底盘时，若检测到增加了10Ω的电阻，则判定地基积木块拼接正 确，当第二个积木块拼接在第一个积木块之上后，第二个积木块中的电阻也 接入电路，若检测到电阻增加了12Ω，则判定主体积木块搭建正确，以此类 推，最终保证玩家正确拼接出的3D模型即可。

104，将判断结果反馈给玩家。

当判断积木块插接正确时，向玩家反馈正确、成功等提示信息，当积木 块插接错误时，向玩家反馈错误、失败等提示信息。特别是每次检测并判断 出一个积木块的正误信息后，就向玩家进行一次反馈，以鼓励玩家完成游戏 或对错误及时纠正。

反馈信息可以通过游戏终端发出，如智能电视的扬声器、显示屏等。也 可以是由底盘一端的提示器发出，如喇叭、提示灯等。前者的好处在于游戏 终端可以给儿童玩家提供更丰富的信息，后者的好处在于可以让玩家的注意 力只集中在底盘一端。

除了上述步骤104～105外，在游戏过程中，还可以通过摄像模组对玩家 的游玩过程进行录制，录制后将图像信息发送至游戏终端或其他硬件设备存 储起来，便于儿童和家长回看，分享游戏过程带来的快乐。所述摄像模组可 以采用独立于游戏终端的摄像模组，也可以是集成在游戏终端内的摄像模组， 如微软Kinect操控设备的摄像模组，平板电脑、手机等自带的摄像模组等。

摄像模组优选与游戏终端通信连接，摄像模组的控制方法可以采用如下 方式：

当检测到当前游戏进程需要插接的最后一个积木块被拼接正确后，在一 预设的时间后向摄像模组发送中断信号，控制摄像模组中断工作，以及

当检测到下一个游戏进程开启时，向摄像模组发送启动信号，控制摄像 模组启动工作。

由于玩家在完成游戏后会做出欢呼等动作或者喜悦的表情。家长希望将 这些镜头都记录下来，但是如果时间过长，儿童的兴奋度降低，此时的镜头 是否录制已经不再必要，如果摄像模组持续工作则会造成视频文件占用过多 的存储空间。如果家长手动中断摄像模组工作会带来不便。采用上述的摄像 模组的控制方法后，当玩家完成当前的游戏进程后，一方面摄像模组会持续 录制一定时间，将玩家成功后的精彩镜头录制并保存下来，另一方面会在预 设时间结束后中断录像，直至下一次游戏进程开始时再恢复录制，这样节约 了视频文件的存储空间。

实施例三

请一并参考图3，本实施例提供一种与实施例二对应的智能积木游戏的 控制系统，该系统包括：

提示模块201，用于给出游戏提示信息，所述游戏提示信息与当前游戏 进程需要玩家拼接的积木块类型相关联；

检测模块202，用于积木块与基体拼接并通电后，检测积木块的电气特 性，

比较模块203，用于将检测到的积木块的电气特性与游戏进程中需要的 积木块的电气特性进行比较，根据比较结果判断积木拼接是否正确，以及

反馈模块204，用于将判断结果反馈给玩家。

本实施例中提供的系统用于执行实施例二中的控制方法，具备相应的功 能模块，其实现原理和技术效果类似，该系统的工作过程可以参考前述方法 实施例中的对应过程，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的智能积木游戏装置、智能积木游戏的控制方法及 系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进 行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指 出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要 求的保护范围内。

本文标签： 积木智能游戏装置方法