JP2004024844A - Toy play set - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
(発明の分野)
本発明は、電子玩具プレイ・セットに関する。
【0002】
(発明の背景)
本願は2001年6月29日出願の係属中米国特許出願09/896,434の一部継続出願である。
【0003】
電動工具や電気玩具のような従来の携帯型の電子/電気装置では、装置内に設置したバッテリから電力を引き出している。バッテリの使用必要数は、利用する回路によって特定される作動電圧による。3V〜4.5Vの典型的な作動電圧を得るには、多数の電子回路では、バッテリは3個必要とされる。数多くのマイクロコントローラ・チップで必要とされる作動電圧は、3V〜6Vである。たとえば、電球、モータ、スピーカなどのような製品であって、100mAを超える電流を引き出す装置に、バッテリの適切な作動寿命をもたらすのに選択されるバッテリのサイズは、AA、C、あるいはDサイズのバッテリが典型的である。しかし、これらのバッテリは、装置にかなりの重量を加えるばかりでなく、ミニチュア玩具にとって非常に望ましい特徴である、製品サイズを縮小とする設計者の手腕にも制約を与えることとなる。従って、市販の手持ち式製品では内部に組み込まれるはずのかさばるバッテリが必要ないという、コードレス・システムを提供することが本発明の目的である。また、超高容量のバッテリやコンデンサのような内部電源を必要としないミニチュア電子玩具を含む玩具プレイ・セットに対する概念にまで範囲を広げて適用することも本発明の目的である。
【0004】
(発明の概要)
本発明は、まず、電気回路を有する市販の手持ち式製品に向けられる。この電気回路は、電球やLEDのような出力装置であるとかトランスデューサを包含する。運動出力を提供するモータを含められる。あるいは、音響、音楽、音声メッセージ等を発生するスピーカも含められる。更にまた、この回路は、同じ系統の別の製品からそれ自体を識別するための設計のような、他の異なった種類の応用回路を含むこともある。
【0005】
この手持ち式製品の第1の特徴は、出力装置を起動するために製品の本体内に据え付けられるはずのバッテリや電力貯蔵要素などがまったくないということにある。したがって、製品のサイズ、重量、コストが縮小することとなる。この製品では異なった2つの位置、好ましくは、人間の手の人さし指と親指で把持するのに適した両側に、少なくとも2つの導電性接触端子が設けてある。電力がこれらの導電性接触端子を通して供給されたときに、内部電気回路が付勢する。この手持ち式製品に電力を供給するために、電源および/または適当なインターフェイス接続回路に接続された対応接触端子を有する別体のコントローラ・コンパートメントが設けられてある。好ましい実施例においては、これらの接触端子は、親指であるとか人さし指のような人間の手の指で握るように特別に設計されている。あるいは、人さし指と親指の動きで、コントローラの2つの接触端子を目標製品に対して位置決めできるような構造も備えられる。
【0006】
使用者が製品をつまみ上げると、指のところに位置する対応接触端子が製品の導電性接触端子と接触するようになる。このように、電力は、指接触動作を介して製品の電気回路に提供されるのである。製品の電気回路が起動され付勢されると、製品内に組み込んだ電気回路の性質に従って、光や、運動や、音響といった反応を発生する。あるいは、もっと大きな玩具、たとえば、人形の手に2つの導電性接触端子を設けて、同じ機能を与えるようにすることもできる。
【0007】
指接触端子は、必要な電源を提供するコンパートメントに配線されている。このコンパートメントは、手であるとか、手首や、腕や、腰などに取り付けたり、別に、体のどの場所に取り付けてもよいし、ポケット内に保持してもよい。人体にコンパートメントを迅速に取り付けるためには、ベルクロ・テープが好ましい。
実際の電源は、また、バッテリであるとか壁装着アダプタのような、1つ以上のエネルギ貯蔵装置という形でも表わされる。人形の家、マイクロシティーまたはミニチュア車両のような玩具プレイ・セットでは、バッテリはマスター玩具内に設置されていて、これが動き廻って、付属玩具と接触できるようにする。
もっと大きな音を出すようにするには、ミニチュア・サイズの製品内や付属玩具部材内に設置されている小さなスピーカに代えて、大型スピーカを電源コンパートメントやマスター玩具に設置することで実現できる。この場合、オーディオ信号は、製品や付属玩具内に組み込んだ回路から得ることもできるし、あるいは、マスター玩具のコントローラ・コンパートメント内で増幅して、大型スピーカを駆動することもできる。あるいは、目標製品に埋め込んだ電気回路が、コントローラ・コンパートメント内に設置したサウンド・チップにトリガ信号を送ってスピーカを駆動してもよい。3対の指接触端子を設けて製品とコントローラ・コンパートメントを橋絡すれば、オーディオ信号およびバッテリ接続回路は、1本の共通ワイヤを共有することもできる。接触端子を2対だけ設けた場合には、ACオーディオ信号をDC電力供給線上に重畳して、回路が2本の導電線を共有するようにできる。
【0008】
オーディオ信号が、手持ち式ユニットのコントローラ・コンパートメント内に、あるいはもっと大きな玩具のコントローラ・コンパートメント内に設置した制御回路によってもたらされる場合には、目標製品内部の電気回路が、指接触を通して制御回路に識別信号またはトリガー信号を提供する。したがって、異なった音響がコンパートメント制御回路から発生され、それに従って、指接触によって外部の製品を拾い上げるようにする。音響に加えて、ディスプレイ・パネルやLEDおよび/または制御ボタンのような別の支援回路もコンパートメントに加えることで、製品パッケージの品質性を高める付加的な特徴を得ることもできる。
【0009】
指接触点及びコンパートメント間を接続するワイヤは、いろいろとサイズの異なる手に合わせることができるように、好ましくは、可撓性で調節可能である。指接触端子は、指の先端に取り付けるための、リングであるとか、指キャップとか、あるいはまた手袋、といった形のものの一部であるように設計できる。2つの指接触端子が互いに接触したときの偶発的電源短絡を回避するために、短絡センサおよび/または他の保護回路(たとえば、アナログ/デジタル(A/D)・フィードバック回路、電流制限器、ヒューズ、高電流遮断回路など)を設け、短絡を引き起こす原因を防止することができる。あるいは、指先接触端子は、目標製品の接触端子にのみ触れることができるようにし、隣接した指先接触端子には触れない構成してもよい。たとえば、各指先接触端子を突出した非導電性壁によって保護することで、2つの指先接触端子が互いに接触できないようにすることもできる。しかし、製品側の対応導電性接点を、更に小さな対応突出形状にして形成し、指接触端子に自由に接触されるようにすることもできる。
【0010】
好ましくは、類似した接触設計になるシリーズの付属玩具部材ような、一族ファミリー内での異なった目標製品が提供されて、パッケージの価値を高めるようにしてもよい。
製品の好ましい第1,,実施例は、その両側面に設けた2つの接触端子に電球やLEDが接続されているようになるミニチュアの懐中電灯である。指でつかんで懐中電灯を持ち上げると、バッテリ・コンパートメントから電気が流れ、接触端子を通って導電されて、電球やLEDが点灯する。この概念の変形例としては、たとえば、ダーツ、ボールなどの、またこれに限らず別の発射する製品でもいいが、このような飛翔物体内部に電球やLEDを設けるようにする、ということである。ミニチュア・バッテリまたはコンデンサのようなエネルギ貯蔵装置をこの発射製品内に組み込み、飛翔物体が使用者の手から離れた後、LEDを点灯させ続けることができる。エネルギ貯蔵装置は、外部電力が停止した後も、短時間、電球やLEDを点灯し続ける。
【0011】
本発明の他の実施例は、人形、アクション・フィギャー、玩具キャラクタ、玩具サイズの車両、ガソリンスタンドや回転レーダー・ステーションのような玩具の建築構造物、飛行機やヘリコプターや或いは玩具サイズの電動工具、などのように様々に異なる形に限定されたいろいろに違った個性の玩具製品を含む。本発明の技術を利用したゲーム・セットに対しては、それぞれ違う付属玩具部材に対して同じハウジング射出成形器具を提供するのが都合よい。この場合、各付属玩具部材のそれぞれの個性を限定するのに必要とされる異なる形状は、それが表現する付属玩具部材のそれぞれの形状を描画するために、付属玩具ハウジングに絵画を取り付けて表してもよい。さまざまな形状の他にも、このような玩具製品の多数には、目標製品が接触動作によって起動されたときに運動反応をもたらすために、モータが内蔵されている。車輪付きの自動車のような玩具製品の多くは実物大製品のミニチュア再現であるが、電動工具についての本発明は、普通の実物大工具へ適用が拡大さ得ることを承知されたい。
【0012】
目標製品が、人形、玩具プレイ・セット、人形の家、車輪付き車両、アクション・フィギャーといったような玩具ファミリの1,,メンバーである場合には、ファミリの1,,メンバーを他のメンバーと区別するようにするために、識別回路を玩具内に組み込みできるようにしてある。玩具が持ち上げられたとき、コンパートメント内部のインターフェイスおよび/またはコントローラ回路が玩具から識別信号を読み込む。すると、玩具の性質が検出回路により識別される。その特定の玩具部材に対してカスタム設計された、種々に異なる音声や、視覚的表示、動作、あるいは会話反応を発生させることができる。玩具内に識別回路を埋め込む簡単な方法は、抵抗器あるいはコンデンサのような特定数値の電気構成要素を設けることである。玩具が使用者の指と接触したとき、抵抗器やコンデンサの値が、コントローラ・コンパートメント内に設置したインターフェイス接続回路および/またはコントローラによって測定される。それぞれに異なる成分数値は、それぞれ、違った玩具を表わし、コントローラに指令を与え、それぞれの個別の音声や対話反応を提供する。A/Dコンバータや、比較器回路、あるいはブリッジ回路といったような、抵抗値を識別できる典型的なインターフェイス接続回路が、この用途を果たすのに適用できる。いろいろと異なる個性や機能や形状の付属玩具すべてが、マスター玩具のコントローラ・コンパートメントに設置された同一の電源を共有できるようにすることは、本発明のもう一つ別のまぎれもない利点である。
【0013】
本発明の更にすぐれた点は、子供達が、外形の異なる物体や材料の電気特性を探索することのできる玩具を提供することにある。好ましい実施例においては、指に接触した物体の抵抗数値が求められ、音声や、光や、あるいは液晶表示パネルなどの可視エリアに表示されるメッセージによって、その反応が提供される。非常に低い抵抗値が検出された場合、その反応は、「これは金属です」である。非常に高い抵抗値が読み出された場合には、その反応は、「これは導電性ではありません」である。中程度の抵抗値が読み出された場合には、この数値は、「それは人間の皮膚ですか」という反応である。低から中の抵抗値が検出されたときには、反応は、「濡れている感じがする」となり得る。あるいは、楽音を発することもできて、この楽音の周波数やボリュームが、2つの指接触端子によって検出された抵抗値や静電容量に従って変化して変奏できるようになる。
【0014】
別の実施例では、玩具セットとの接触で付勢するこの指先探索装置は、バッテリ・テスタとなるように構成されている。指接触端子がバッテリに交差して設置されると、コンパートメント内部のコントローラおよびインターフェイス回路が外部電圧を検出する。まず最初に、初期電圧が読み込まれる。次いで、バッテリ電圧が所定の負荷に接続され、負荷電圧が再び読み込まれる。無負荷電圧と負荷電圧間の比較は、検査中のバッテリの強さを間接的に反映する。結果は、音声で知らされることもできる、あるいは、メータや、LEDインジケータや、LCDディスプレイで知らされるようにもできる。
【0015】
従来技術においては、人形の家やミニチュア車両のようなプレイ・セット、マイクロシティーのようなプレイ・セットは、センサ、スイッチ、モータのようなトランスデューサ、電球から構成され、LEDが、プレイ・セットの別の所据え付けられている。これらすべての装置は、中央コントローラ・ボードに配線してあり、プレイ・セットの特定位置に設置した中心電源から電力を引き出す。過剰配線は、品質問題を発生させるだけでなく、プレイ・セットの付属部材の構造および位置を制限もする。プレイ・セット付属部材は、子供達の望みに応じて別の場所に設置することは不可能である。
【0016】
本発明の技術に支持されて改良したプレイ・セット実施例においては、プレイ・セットの各々の要素あるいは付属部材は、TVであるとか、電子レンジ、あるいはペットのようなそれぞれ異なった形状によって特徴づけられた、その独特なアイデンティティまたは個性を有する。また、別の異なる付属玩具部材は、回転レーダー・ステーションとかパトカーが発生するサイレン音のような、違った反応が発生されることによって特徴づけられる。指接触によって制御される、たとえば人形の姿をしていたりミニチュア車両などの形をしたマスター玩具は、電源、オーディオ信号ドライバ回路、そしてスピーカを収容している。1つのプレイ・パターンとして、マスター玩具部材は、プレイ・セット装置の周囲を動かされると、別の違う付属玩具部材とインターフェイス接続するようになる。マスター玩具が付属玩具部材と接触したとき、マスター玩具部材の電力が付属玩具部材に供給され、各付属玩具部材に特有に備わった個別の反応を開始する。代表的な反応は、モータ駆動のアニメーション、電球やLEDによって発生させられる照明効果、音響発生集積回路によって発生される音響などによって提供される。スピーカもかなり大きさの構成要素であるから、スピーカはマスター玩具ユニット内部に設置すべきである。この状態において、マスター玩具ユニットから付属玩具部材へ電流を供給する電力接触端子は、オーディオ信号を表わすアナログあるいはデジタル信号を搬送して、付属玩具部材からマスター玩具ユニットへ戻すようにすることを要求される。
【0017】
使用者の指先のところに位置づけられた接触端子と異なって、マスター玩具ユニット側に位置付けられた接触端子は、通常、互いに対して適所に固定されている。したがって、付属玩具部材の接触端子は、マスター玩具ユニットの電力端子との接触を可能にさせるように、適切に寸法作られて、位置づけられるべきである。一実施例においては、接触端子は、人形の手に位置付けられる。別の実施例では、マスター玩具ユニットの接触端子の形は、マスター玩具車両に形成された導電性の角部で表現される。あるいはこれに代えて、マスター玩具ユニットの内で他の都合のよい位置、例えばマスター玩具に連結した人形の足または台に、接触端子を設置することもできる。特有の回路要件に要求されるように、適切に機能し、電子回路の損傷を避けるために、玩具セットにとって正しい接点極性ということが重要である。また、電力供給側での短絡損傷を回避することも非常に重要である。玩具というのは電気極性についての概念をまったく持たない幼児向けのものであるので、電力接触端子が短絡したときに、電流供給を自動的に遮断したりあるいは制限したりする内蔵保護回路を有する回路を設けることが望ましい。また、マスター玩具および付属玩具が逆極性で接続されるのを可能にする回路設計を行うことも好ましい特徴である。
【0018】
配線を排除して、付属玩具部材のサイズを縮小した場合、製造コストが低下し、品質が向上する。本願の改良玩具セットの別の重要な利点は、各対話型付属玩具部材がそれぞれ異なった位置に設置され得る、ということにある。したがって、個別のばらばらの付属玩具部材が、玩具プレイ・セットを形成することが可能となるのである。たとえば、人形の家は、家具や、実用品とか、台所設備、調度品など種々の異なった部分からなり、その各々の部分に、人形によって電力供給される内部電気回路を持たせるようにしている。マイクロシティー(ミニチュアの都市)は、種々に異なる個々の建築構造物やミニチュア車両などからなり、その各々がそれぞれの異なる個性を有し、そして、電力を受けたときに、それぞれ違った反応を示すようになっている。従来技術の対話型人形の家でするように、人形の家に据える調度品の付属品を家の中に固定して設置する、ということはもう全く必要とされない。マイクロシティーや車両のプレイ・セットは、建造物や構築物が互いに適所に固定された状態に据付けされることはもはや全く必要ないのである。子供達は自分の人形の家に家具を配置したり、マイクロシティーを自分自身の設計で構築したりすることが自由にできるので、プレイ価値が向上する。
【0019】
マスター玩具部材および付属玩具部材に対して上記の特有な機能を与えるために適している、整合集積回路(IC)チップ・セットを提供することも本発明の目標である。付属玩具部材に対し設計されたICチップは、二本の電力線から電力を受け、同じ電力線を通してデジタルまたはアナログのオーディオ信号を外部のマスター玩具部材へ発生する、ということを特徴とする。このICチップは、電力を受けたときに、オーディオ信号の送信を自動的に開始するするために、内部遅延回路または安定化回路を有するのが好ましい。チップ・セットの第2のICは、マスター玩具側に位置する。このICチップは、付属玩具に接続された電力線からオーディオ信号を引き出すように構成された回路によって特徴づけられる。第2のICは、また、音響トランスデューサ(たとえば、スピーカ)を駆動するために、アナログまたはデジタルのオーディオ信号を変換するように構成されている。好ましくは、第2のICチップは、スピーカを双方向に駆動して、スピーカの機能範囲をフルに使用できるように設計されている。この特有の「グリーン・ヴォイス(Green Voice)」機能に対して設計された集積回路は、出願人に発行された米国特許第5,990,739号および同第6,163,214号に開示されている。
【0020】
本発明の新規な特徴は、ここに添付した特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明は、添付図面を参照しながら、以下の説明を読むことで最も良く理解して貰えよう。
【0021】
(詳細な説明)
まず図1を参照すると、ここには、本発明によるコントローラ態様100および販売用の製品態様120の組み合わせ用途が示してある。
コントローラ100は、コンパートメント101、人間の手にコンパートメント101を取り付けるベルクロ・テープ103、親指113および人さし指112に取り付けるための2つの指キャップ104,107をから構成される。各々の指キャップ上には導電性接触端子108がある。各接触端子は、導線105,102によってコンパートメント101に接続されている。導線105には、指キャップ107とコンパートメント101間の距離を調整できるように、可撓性で弾力性のあるコイル状の部分106が有る。代わって、導線102の露出している長さは、導線を多少コンパートメント101の内側に入れ込むようにして調整することができる。
【0022】
コンパートメント101内には、外部の目標製品(車玩具121)に電力を提供するバッテリがある。接触端子122は、車玩具121の両側部それぞれに設置されてあり、車を指112,113で拾い上げたときに、指キャップの各接触端子108がそれに対応する車側の接触端子122とそれぞれ接触して、車内部にある電気回路に電力を与える、というようになっている。車の車輪に連結したモータが、車体の内部に設けてあり、モータの端子が、接触端子122に接続されている。指接触端子108が接触端子122に触れるとすぐに、コンパートメント内部のバッテリによってモータが起動されて、走行を開始する。あるいは、LEDのような電気・光トランスデューサが車に内蔵されていて、車が拾い上げられると、LEDが点灯するようになる。
別の実施例においては、車体内部に設けた電気回路は、電気識別特性を提供する識別回路であって、コンパートメント内部の電気回路が、指接触を通してIDをピックアップして、目標製品(車121)の特性または個性に適した音響効果で反応する。たとえば、救急車を拾い上げたときには、サイレン音を発生する。バン型のアイスクリーム販売車を指112,113で触れば、オルゴール・タイプのメロディが演奏される。
【0023】
この概念をミニチュアの都市を模したマイクロシティー・プレイ・セットへ敷衍してゆくと、各々がそれぞれに異なった形状、機能、個性を有する種々の車両が提供されることになる。或る車両は、付勢されたときに個性的な音響を発生する。或る種の車両は、付勢されるとぴかぴかと点滅する。また別の車両は、視覚アニメーションを提供するモータを内蔵するかも知れない。あるいは、異なった調度品や建築構造物が、プレイ・セットに含まれるかも知れない。各建築物は、付勢されると、異なる音響や、光や、アニメーション反応を提供するようにも構成される。たとえば、付勢した時に、レーダー・ステーションがレーダー・アンテナを回転させてもよい。あるいは、付勢した時に、ガソリンスタンドがガソリンポンプ音を発生してもよい。電力を受けたとき、キャンディ・ショップがぴかぴかとネオンを点滅させることもできる。別の異なった救出車両が付勢された時に、違うタイプの対話形式を提供することもできる。
【0024】
本発明を少女用の玩具プレイ・セットに適用した場合には、人形ハウス内で通常見られるような備品の設備が提供される。コントローラ・コンパートメントから、或いは、電力を提供して音響を発生させるマスター玩具から、電力を受けると、各々のアクセサリは、異なった音響や、光や、運動反応を提供する。
指接触設計の他にも、コントローラ・コンパートメントは、自然にプレイ・セットにぴたりと適合する別のマスター玩具部材内部に収容することもできる。マスター玩具は、ショーを行うように動き回るプレイ・セットのキーとなる特徴である。1つの実施例においては、コントローラ・コンパートメントは人形の内部に隠されており、人形が異なった人形の家設備と接触したときに、付属玩具部材の異なる個性に従って、異なった対話式のオーディオ、光、運動反応を提供するようになる。マスター玩具部材は小さい子供が著しく異なる形状のものを種々に異なる付属玩具部材へ接続するようになるので、玩具セットが優れた遊戯価値を持つように、簡単で容易な操作方法で接続できるようにすることが必須である。したがって、マスター玩具部材と各々の付属玩具部材とをインターフェイス接続するのに必要とされる接点の数を最小限に抑えることが非常に望まれる。1つの玩具部材から別の玩具部材へ電流を流すためには、接点が2つというのが、当然の設計上の最小数である。したがって、発明の工程中では、アナログまたはデータ信号の送信が、低電流音声チップや、高電流電球や、モータなどの異なった要件を取り扱う2本の電力線と共有することができるようにする、ということに、多大なる努力が費やされた。短絡の保護ということも、電力供給とインターフェイス接続回路との組合せ設計に対して別のレベルの困難性を与えるのである。接触することで付属玩具部材の性質を識別する能力を2対の接触端子に提供することが、またさらに、回路設計に対し更なる複雑な問題を追加することになる。判明している設計上の難点に対する解決策はこれから以下に述べる説明で論議することとする。
【0025】
図2を参照すると、ここには、別のコントローラ・ユニット200が示してある。コンパートメント201の上面には、LCDディスプレイ・パネル202、スピーカ・エリア203、入力ボタン204がある。コンパートメントの両側部からは、使用者の手にコントローラ・コンパートメントを取り付けるための2本の据え付け用テープ209,210の部分が延出している。テープ211,212のそれぞれの端部には、対応してベルクロ部分が設けてあって、コンパートメントがいろいろと違った手のサイズに合わせて嵌められるようにしている。コンパートメントは、手の他にも、人体の他のいろいとと違う場所に格納したり取り付けたりすることができることは了解されたい。コントローラ・コンパートメントは、導線205,215によって接触端子207,216と繋げられる。導線215の端部にはプラグ214があり、このプラグは、コンパートメントと指先端接触端子208の間に電気を導くためにソケット213へ挿入できるように構成してある。導線215の露出寸法を調節するために、プラグ214の受け入れ位置は、複数とすることも可能である。
【0026】
図3は、図2のコンパートメント201内部に、或いはプレイ・セットのマスター玩具部材内部に内蔵される電気回路の一実施例を示している。コンパートメントは、回路の異なる電力点338に接続されたバッテリ307で表わされる電源を提供する。マイクロコントローラ301が抵抗308を通して電流を受けたとき、トランジスタ321がオンになり、電流が接触端子310,311を通して外部の目標製品或いは付属玩具部材に供給される。接触端子310,311は、具体的な形としては、図1に示すような接触端子108で表わされる。目標製品または付属玩具部材に提供される電流の量は、制御抵抗308を通して供給される基礎電流の量によって制御される。これらの抵抗は、また、外部目標製品に送信するために、マイクロコントローラによって提供されたデジタル信号をアナログ信号に変換するD/A(デジタル−アナログ)コンバータとしても作用する。抵抗309は、過剰な電流が引かれた場合に、接触端子310,311を通って流れる電流の量を制限する。図2の制御ボタン204は、図3のスイッチ302によって表わされている。リセットが必要な場合にマイクロコントローラ301をリセットするために、リセット・スイッチ306が設けてある。この回路は、図2のディスプレイ・パネル202によって象徴的に表わされる液晶ディスプレイ・ユニット303も提供し得る。
【0027】
別の好ましい実施例において、図2のコントローラ200は、バッテリ・テスタとなるように構成される。指先接触端子216がバッテリの端子と接触したとき、この電圧は、A/D(アナログ−デジタル)コンバータ312によってデジタル読み値に変換され、次いで、マイクロコントローラ301によって読み込まれる。バッテリ極性が逆転したときにダイオード315が回路を保護する。マイクロコントローラは、また、トランジスタ328,322をオンにして、外部バッテリに疑似負荷を与える。異なった負荷状態でのバッテリ電圧が分析されるので、したがって、バッテリの電力容量がディスプレイ・パネル303に示されたり、スピーカ305によって読み上げられたりする。あるいは、マイクロコントローラ301をディオ信号ドライバ304、オーディオ・トランスデューサ305は、接触端子310,311から受信したオーディオ・データから変換されたオーディオ音響を発生するように構成することもできる。
【0028】
別の実施例では、外部目標製品は、或る玩具ファミリのいろいろに異なる付属部材を含んでいて、それぞれの部材は、玩具内に埋め込んだ独自の識別回路を有する。この識別回路は、たとえば、異なる特有の値の抵抗であって、接触端子310,311と接触したとき、A/D回路312が抵抗の値を読み込む。所定の抵抗ルックアップ・テーブルがソフトウェア・プログラムに組み込まれることで、マイクロコントローラは、図1に示すように指112,113で持ち上げられた特定の玩具製品を識別することができるようになる。したがって、目標製品に対してカスタム設計した異なった音声メッセージや対話型反応を産出することができるようになる。あるいは、違うようにカスタム設計した視覚メッセージを、液晶表示パネル303に表示することができる。
【0029】
さらに別の用途では、外部の目標製品は、埋め込み式音声チップを包含する。トランジスタ321により供給されたDC電流によって目標製品が付勢されると、AC音声メッセージが発生され、接触端子310,311へ戻される。このAC音声メッセージは、コンデンサ331によって濾波され、増幅器332によって増幅され、スピーカ333を駆動する。実社会での用途では、この2つのスピーカ駆動回路は、コストを節減するために、組み合わせられるべきである。
【0030】
次に図4Aを参照すると、図4Aは、目標製品の本体または付属玩具部材内部に内蔵した電気回路400の好ましい実施例を示している。この回路は、電力を受けたとき、デジタル信号を発生することができる。このデジタル信号は、目標製品のIDを信号化するために、あるいは他の用途を行ったりするために使用される。接触端子408,409は、目標製品外部に位置する導電性端子、たとえば、図1の玩具車121の接触端子122で表わされる。回路の心臓部は、マイクロコントローラ401である。マイクロコントローラは、端子408,409から得られる外部電圧によって駆動される。コンデンサ406は、フィルタとして設けられ、接触端子が瞬間的に接触から外れたときに電気エネルギを貯蔵するための電力蓄積部としても設けられる。電力が接触端子408,409に通じたとき、マイクロコントローラが起動される。この瞬間に端子408,409を横切る電圧波形が図4Bに示してある。いったん電気回路が安定すれば、マイクロコントローラ401は、目標製品の性質に従って一連のパルス421,422を発生する。これらのパルスは、トランジスタ402をオン、オフし、抵抗404を通して電力線にパルス負荷を与える。パルス421,422の振幅は、抵抗404の値や、コントローラあるいはマスター玩具部材でのインターフェイス接続回路の内部インピーダンスによって決まる。次いで、パルス421,422は、コントローラ端にある電気回路によって処理される。反応は、検出されたパルスに従って発生する。図4Aのダイオード405は、マイクロコントローラ回路の電力供給線407に入力するパルス信号を減衰するために設けてある。
【0031】
マイクロコントローラ401はいつパルスを発生すべきか、そしてどんな種類のパルスを発生するるかを決定するために、回路400にトリガ・スイッチ410が設けてある。多くの実施形態では、2本の指だけで目標製品にアクセスするようにしてチップに電力を与えるための接触機能を提供する。したがって、スイッチ410は、好ましくは、接触端子409の真後ろに一体に位置づけられるので、スイッチ410は、接触端子409にアクセスしていると同じ指でトリガできるようになっている。同様に、このスイッチがコントローラ側接触端子の動きを制御しているのと同じ親指と人さし指によってトリガされ得るように、コントローラ・スイッチは、コントローラ側接触端子の機構に連結されているのが好ましい。この設計の別の利点は、電気回路がエネルギを節約するために低電力待機モードに設定され得ることにある。この回路は、このコントローラ・スイッチがトリガされたときにのみ通常の動作モードに戻される。あるいは、電力が集積回路に送られた後の或る遅延時間だけ、目標装置または付属玩具部材の回路が作動できるようにしてもよい。この場合、トリガ・スイッチ410は不要である。
【0032】
図4Cは、目標製品または付属玩具部材に適用できる別の包括的な回路を示している。ブロック434は、目標製品の負荷回路を代表して表わしている。それは、アナログ回路、デジタル回路またはプログラマブル回路であってもよい。あるいは、モータや、電球や、LEDのような単純な負荷回路であってもよい。コンデンサ435を回路の電力線に接続するスイッチ433を押すことによって、オプションのトリガリング回路が提供される。コンデンサ433は、図4Bに示すように、瞬間的に負になるトリガリング・パルス424を提供する。このトリガリング・パルスは、コントローラ端に設けた電気回路をトリガするに役立つ。トリガ・スイッチ433が解放されたとき、抵抗436がコンデンサ435を放電させる。
【0033】
図5Aは、図4Aの設計代案であり、ここでは、機能ブロック501が、音声波形のようなアナログ信号を発生する。この音声波形は、トランジスタ502によって増幅され、コンデンサ511によって接触端子508に送られる。端子508,509を横切って測定される直流電圧は、図5Bの電圧波形520によって代表して表わされる。送られたAC信号は、アナログ波形521によって代表して表わされる。
【0034】
別の好ましい実施例が図6Aに示してあり、この実施例は、手袋601とコントローラ・コンパートメント610とを有する。コントローラ・コンパートメント610は、図2のコントローラ・コンパートメント201とまったく同じである。取り付け用テープ611,612は、コントローラ・コンパートメントを使用者の手首やら腕に取り付けられる構造になっている。ケーブル607が、コントローラ・コンパートメントと手袋に設けた指接触端子608とを接続する。コントローラ・セットのより簡単に取り付けるために、オプションのコネクタ・プラグ609、ソケット602が設けてある。電動工具用途の場合には、コントローラ・コンパートメント・パッケージ610は、簡単なバッテリ・ボックスあるいは図6Bの壁装着式アダプタ620と交換してもよい。プラグ623は簡単に手袋601のソケット602に繋げられて、指605,606で取り上げられた電動工具に電気を供給することができるようになる。
【0035】
次に、目標製品または付属玩具部材の他の好ましい実施例を参照する。内部に電気回路を組み込んだ電子ダーツが、図7Bに示してある。このダーツのボディー717は、透明または半透明の材料で作ってある。ダーツ内部には、発光トランスデューサ716およびオプションのエネルギ貯蔵用蓄積部713が埋め込んである。ボディーの両側面には、ダーツの内蔵回路に電力を導く導電性接触端子7131,7132がある。図7Aは、ダーツ内部の回路の一実施例を示している。発光トランスデューサ7136は、LED706によって代表して表わされる。エネルギ蓄積部713はコンデンサ703によって代表して表わされる。抵抗705は、LEDの強さを限定する。コンデンサ703の充電電流は、抵抗704によって制限される。指接点が接触端子7131,7132に電力を提供すると、LED706が点灯する。電力が1〜2秒間持続されれば、コンデンサ703は完全に充電される。ダーツが使用者の手から離れても、LEDは、コンデンサ703に貯蔵された電力が消費されるまで、連続的に点灯する。この設計は、ダーツの弾道に沿った美しいテールライトを提供する。ライトアップされたダーツは、ゲームの楽しさを向上させるばかりでなく、ムービーカメラで飛翔するダーツのゆっくりした動きを撮り易くさせる。
【0036】
図7Cは、ミニチュア懐中電灯の側面図である。この懐中電灯は、ボディー727の前部に設置した発光トランスデューサ726を有する。ボディー727の両側面には、指接点を通して電力を受けるように構成した接触端子721がある。バッテリを懐中電灯内部に組み込む必要がないので、懐中電灯のボディーが非常に薄いことに注目されたい。発光トランスデューサは、図7DのLED734または図7Eの電球によって代表して表わされる。発光体以外では、目標製品は、図7Fに示すようなモータ753を包含し、使用者の指が目標製品の接触端子に接触すると直ちに、運動あるいはアニメーションを提供するようにしてもよい。
【0037】
図8Aは、オートバイ800を示している。これは、本発明の技術に従って設計した別の車輪付きモータ車両である。オートバイ800の2つの側面には、接触端子803がある。モータ・ギア機構が、コンパートメント801内部に取り付けられ、車輪802に連結されている。モータは、図7Fに示すように接触端子803に接続している。接触端子を付けた指でオートバイを拾い上げると、直ちにモータが回転し始める。指接触端子はコントローラ・コンパートメントから伸長していて、中指および親指に取り付けられるのが好ましい。これは、人さし指を自由にして、前輪805の操縦と操縦機構804とを制御するためである。これに代えて、内部に電源を備えたアクション・フィギャや人形を用いてオートバイを付勢することもできる。電流が供給されると、指接触端子と対応する対の接触端子を通してモータを駆動する。
【0038】
図8Bは、電動スクリュウ・ドライバ820であり、これは、指接点電力供給組立体とインターフェイス接続するように構成した工具例である。ハウジング821内には、モータおよびギアボックスがある。モータは、ハウジングの2つの側面にある接触端子823に接続している。組み込み式のバッテリが全くないので、スクリュウ・ドライバのハンドルは、使用者の手で保持するのにちょうど適した小さいサイズに縮小される。工具を指接触端子によって拾い上げると、直ちにスクリュウ・ドライバが回転し始める。これは、単に指と接触するだけで低電圧電動工具を起動したり、停止したりできるのに、大変に便利な方法である。この配置の利点は、電動工具の重量がより軽くなり、サイズがより小さくなり、コストが低下する、ということである。この電動工具が、普通の仕事用の実物大ツールであってもよいし、子供専用に設計したミニチュア玩具型手持ち式ツールであってもよいことは了解されたい。
【0039】
図8Cは、ボディー811内にモータを組み込んだ玩具の飛行機である。モータは、ボディー811の両側面にある接触端子813に接続されている。電力供給する指接触で保持すると、モータに連結したプロペラ812が回転し始め、子供が、飛行中の飛行機を模倣することができる。あるいは、ヘリコプターに、同じプレイ・パターンを与えるように提供してもよい。
【0040】
図8Eは、両側面に2つの接触端子831が設けられた玩具サイズのペット830である。このペットのイヌの胴部には、図8Dに示すように抵抗によって代表される識別回路が組み込んである。イヌを指接触端子によって保持すると、コントローラ回路が、イヌの存在を識別する抵抗853の値を読み込む。それに応答して、ほえ声が発生されて、図2の203や、図3の305で表すようなスピーカを駆動する。ほえ声は、イヌの体内や、コントローラ・コンパートメント内部、或いはマスター玩具部材内部などに埋め込んだ集積回路内に記憶された電子データによって表される。
【0041】
図8Fは、異なった抵抗値を備えた人形である。この設計は、付属玩具部材それ自体が人形の形態を取ることができることを示している。接触端子841,842が指接触端子に触れられると、少女の声が、図2に示すようなスピーカ203や、図3に示されるようなスピーカ305から発生される。スイッチが閉にされないうちは抵抗が接続しないようにするために、オプションのスイッチ854を識別回路内に設ける。このオプションのスイッチは、対の接触端子の一方の背後に設置するのが好ましい。このオプション配置は、使用者が接触端子に触れても、直ちに音声反応や視覚反応が引き出されないようにするものである。音声反応や視覚反応は、スイッチが押されたときにのみ発生するようになっている。
【0042】
図9Aは、2つの指接点が互いに接触したときの短絡を防ぐように構成した指接触設計を示している。導電性接触端子903が、コントローラ・コンパートメント904に接続している導線901にはんだ付けしてある。904は、開口905より大きい面積を有する表面と接触できないようにして接触端子903周囲に形成された保護壁である。したがって、接触端子903は、同一構造の他の接触端子と接触することができなくなる。図9Bは、目標製品に設けたものに対応する突出接触領域911を有する接触端子を示している。この突出接触領域911の露出面積は、開口905より小さく、したがって、キャビティ906に入って接触端子903と接続することが可能である。
【0043】
図10は、図1のものと同様のコントローラ・コンパートメント及び指接触構造を示しているが、ただし、ピンセット形状の別の接続フレームが設けてあって、指接触端子を保持するようになっている。指924の運動は、指922の移動によって制御される。接触端子925の位置は、指923の移動によって制御される。接触端子間のスペースは、接続されるようになる目標製品より大きく構成されている。
【0044】
図11は、バッテリを検査するように構成した更に機能を高めた実施例を示している。図10に示すように使用者の手にコントローラ・コンパートメントを取り付ける、という代わりに、コンパートメント931は、ピンセット形はさみ部937,938の先端基部部分に接続されてある。ピンセット形はさみ部937,938は、測定することになるバッテリより開口の幅が広くなるよう、弾性材料で作ってある。あるいは、はさみ部937,938の先端端にピボットを設けてもよい。バッテリ942をピンセットの間に設置し、使用者の2本の指935,936ではさみ部937,938を圧搾すると、バッテリの正,負の端子941,943が、ピンセット形はさみ部の遠隔端部にある接触端子939と接続する。ここで、図3の電気回路を参照されたい。バッテリ電圧は、接触端子310,311を通ってコントローラの電気回路に供給される。この電圧は、アナログディジタル変換器312によってデジタル値に変換され、マイクロコントローラ301によって読み込まれる。検査中のバッテリの疑似負荷は、トランジスタ328または322をオンにすることによって達成される。通常、バッテリのタイプが異なれば、バッテリの電流供給能力を決める負荷値も異なる。全負荷と無負荷状態との間の電圧低下が、マイクロコントローラ301によって分析される。バッテリ検査結果は、図3の液晶表示パネル303、図11の液晶表示パネル932などに表示され、LEDインジケータによって知らされるか、あるいは、図3のスピーカ305や図11のスピーカ934などによって読み上げられる。
【0045】
図1、図10、図11はそれぞれ、人間の指に接触端子を取り付けるための別個の構造を示している。2つの接触端子の位置を人間の指の動きで制御することができる設計になる変形例はすべて、本願の開示及び請求の範囲に含まれるものである。
【0046】
別の実施例では、図7Fのモータ回路は、コントローラ・コンパートメント931内部に設置してもよい。モータは、ギアダウン機構および/または疑似負荷に連結してもよく、モータの回転速度またはモータの加えるトルクが、間接的に、検査中のバッテリの電力駆動能力を表すことになる。そして、トルクおよび回転速度を表す従来の方法を利用して検査中のバッテリの相対的な強さを示すことができるようになる。
【0047】
図12は、スピーカを駆動することができるパルス幅変調オーディオ信号をピックアップするように設計した図3の簡単バージョンである。付属玩具部材に図4Aに示すようなパルス発生回路を備えられ、そして、図4Bに示す発生パルスがスピーカを直接駆動するのに適したパルス幅変調オーディオ信号であると仮定すると、図12に示す回路は、図4Bに示すようにDC電源で重畳されるパルス信号を引き出すことができるマスター玩具部材回路を代表するものである。バッテリ1001によって代表される電源は、コンパレータ1007と、付属玩具部材内部に設けた音響発生集積回路の両方を付勢する。抵抗1004は、付属玩具部材内部に設けた電子回路で見た場合に電源線の内部インピーダンスを定める。このインピーダンスは、DC供給電圧のトップにパルス信号を重畳するのに必要である。抵抗1005,1006は、コンパレータ1007のための基準電位デバイダを形成する。基準電圧は、図4Bに示すような電圧レベル425の直ぐ下のレベルに設定されている。したがって、図4Bのパルス421,422に応答して、コンパレータ1007は、トランジスタ1008をオン、オフすることになる。パルス幅変調オーディオ信号は、スピーカ1009によって代表して表わされるオーディオ・トランスデューサを通して可聴音響信号に変換される。
【0048】
図4Aに示すような音響発生回路400は、回路を機能させるために接触端子408,409と接続する適正な極性の電圧を必要とする。正の電源線は、接触端子408に接続してなければならない。アース電源線は、接触端子409に接続していなければならない。この玩具プレイ・セットの使用状況では、幼い子供達に正しい極性で電力接続部を管理させるのはあまりにも過度な要求である。したがって、電源線を正しい極性方向に接続してもあるいは逆の極性方向に接続しようとも、電源線からパルス信号を引き出すことのできる回路を設けることが望ましい。
【0049】
図13は、付属玩具側に位置する音響発生回路の好ましい実施例を示す。接触端子1101,1102は、いずれの極性でもマスター玩具部材から電力を受け入れる。端子1101が接触端子1102に対して正である場合には、ダイオード1106,1104が通電する。端子1102での電圧が接触端子1101に対して正である場合には、ダイオード1103,1105が通電する。極性訂正回路を集積回路内部に設けてもよいし、または、集積回路外に設けた個別の構成要素でこの機能を行ってもよい。供給電力は、コンデンサ1115を充電し、このコンデンサは、電力供給が瞬間的に中断したときに音響発生集積回路1112の適正な機能を維持する小さいエネルギを提供する。外部電力が除かれたとき、抵抗1114が、コンデンサ1115内部に貯蔵されていたエネルギを放出させる。オシレータ抵抗1113が、音声発生集積回路1112のクロック周波数を決定する。集積回路1112内部に蓄えられたデータが音声を表わす。音声発生集積回路1112は、スピーカを駆動するのに適したパルス幅変調パルスを発生する。パルス幅変調信号は、出力ピン1117を通して送られ、抵抗1111を通して供給線電流を受け取る。マスター玩具部材回路の内部インピーダンスに匹敵する抵抗1111の値は、図4Bに示すようなDCレベルで重畳したパルス信号の振幅を形成する。ダイオードが、コンデンサ1115により形成された電源平滑化回路が出力線第1接触端子1117によって駆動されるパルス信号によって中断されないように、隔離する。抵抗1109およびコンデンサ1107は、外部電力を受けた後、短い遅延で集積回路1112が作動し得るようにする遅延トリガ回路またはリセット回路を形成している。パワーアップ時、遅延トリガ回路は、集積回路が安定化されるまでトリガされるのを禁ずる。
【0050】
パルス幅変調出力は、図12に示すように、スピーカを直接に駆動することはできるが、一方向へのみスピーカを駆動するということに注目されたい。この配置ではスピーカの全音量範囲の利用ができず、したがって、大きい音量を送出するには非効率的である。最適高効率オーディオ配置は、スピーカ1009を両方向に駆動するものである。図14は、オーディオ信号を電源線から引き出し、スピーカ1204を両方向へ直接駆動するように本発明に従ってカスタム設計した集積回路を示している。この配置では、図4Bに示すパルス信号は、もはや、スピーカを直接駆動するのに使用されるパルス幅変調信号ではなく、その代わりに、発生したパルス信号が、スピーカ駆動電流の極性を示すサインビットを含むパルスコード変調(PCM)信号であるのが好ましい。このPCMパルスは、スピーカ1204を両方向に駆動するパルス幅変調信号に集積回路1207によって変換される。図12における抵抗1004と同様に、抵抗1206は、接触端子1202,1203から見たときの、マスター玩具の電源回路の内部インピーダンスを限定する。電源線から受け取られたパルスは、入力ピン1208の所定の入力閾値に従って集積回路1207によって引き出される。
【0051】
図16は、玩具プレイ・セット・ユニットを表わする従来技術の対話型電子人形の家を示している。人形の家の下方位置には、トリガ・スイッチ1418があり、これは、玄関の呼び鈴を代表している。スイッチ1418が押されると、トリガ信号がハウジング1420の背後に設けた中央電子モジュールに送られ、次いで、呼び鈴音がスピーカ1415を通して発生する。配線1412を通してこの中央電子モジュールに接続した別のトリガ・スイッチ1414が、マイクロ波「スー」音を発生する。同時に、中央電子モジュールに設けたコントローラが、配線1412を通して電子レンジ1413内部の光とモータをオンにする。
【0052】
従来の人形の家の上方位置には、照明1402を備えた化粧台1401がある。椅子1403が押されると、椅子の下に位置するスイッチが、配線1406,1405,1404を通して照明1402をオンにする中央電子モジュールにトリガ信号を送る。符号1407は、スイッチ1408によって「オン」にされ、テレビ番組音を発生するようになるテレビである。スイッチ1410は、ランプ1409の背後に設置した電球をオン、オフする。電子レンジ1413、蛇口1417、人形ベル1418、化粧台1401、テレビ1407、ランプ1409のような付属玩具部材をハウジング1420背後にある電子モジュールに配線することになっていることは了解されたい。この電子モジュールは、固定位置電源1416によって起動され、固定位置スピーカ1415を駆動する。
【0053】
この従来の人形の家の設計は、本発明と比較していくつかの制約を有する。第一に、中央電子モジュールに付属玩具部材を接続する過剰配線が、玩具を構成する設計の融通性を制限する。第二に、過剰配線は、また、製品により多くの品質上の問題を生じさせる。第三に、付属玩具部材を固定位置に設置しなければならないので、これが、子供達のプレイ・パターンを制限する。
【0054】
図17は、本発明の技術に従って変形した人形の家を示している。玄関の呼び鈴は、図4Aに示す設計で示すようなミニチュア回路モジュールを包含し、これは、外部電力を受けたときに呼び鈴音を発生する。このモジュールは、呼び鈴接触端子1513の直ぐ後に位置づけられる。内部バッテリおよびスピーカによって特徴づけられたマスター人形を動かして、接触端子1510にアクセスしたとき、呼び鈴回路が作動する。呼び鈴音は、人形を通して発生する。電子レンジ1509が、接触端子1510の背後に位置する別のミニチュア・モジュールを備える。電球も電子レンジ1509のドア背後に設けてある。1512は、水道の蛇口1511に対する水の流れ出る音をオンにするトリガ端子を代表している。
【0055】
1514は、対話型ペット(人形プレイ・セットの別の付属玩具部材)を代表している。イヌ体内に設置した電子モジュールが、電力が接触スロット1515に供給されたときに、吠え声を発生する。人形の家の上方レベルのところには、トリガ接点1504があり、これは、椅子の下に設置した小型電子モジュールを通して装身具や化粧についての会話を開始する。接触端子1501は、照明1503をオンにするように接続してある。テレビ1505内部には、接触端子1506から電力を受け取る別のミニチュア・サウンド・モジュールがある。電力が接触端子1508に供給されると、ランプ1507が点灯する。これらすべての異なった局所的ミニチュア電子モジュールに電力を供給するために、マスター人形はに少なくとも2つの接触端子を提供するように構成してある。これらの接触端子は、人形の下に位置する台を含み、人形の任意便利な位置に設けるとよい。
【0056】
次に、図15Aを参照して見ると、ここには、人形の手の手掌側が示してある。導体端子1302は、図14の第1接触端子1202として、または、図3の接触端子310として作用する。図15Bに示すような人形の手1310の後側には、図14または図3に示す回路の他の接触端子を代表する別の導体パッド1312がある。マスター人形は、すべての付属玩具部材を動かすバッテリのような内部電源を備えている。スピーカおよび電子モジュールも、個々の付属玩具部材内部に記憶されたデータによって代表される音響を引き出すように人形内部に設けてある。人形の手がプレイ・セット付属品のスロット1510,1512,1515,1508,1506,1501,1504のいずれか1つに挿入されると、個性的な音響、照明、アニメーション運動などによって代表される異なった反応が提供される。
【0057】
本願発明によるこの新規な人形の家内部にある対話型家具の大部分が、子供の要望に応じて自由に動かせることに注目されたい。品質問題の原因となる長い配線がまったく不要である。また、ここで、図16の従来の人形プレイ・セットでは利用できなかった可動式対話型ペットがここに可能となったことに注目されたい。対話型のイヌは、人形の家の内部の任意の位置に置くことができる。
【0058】
少女用の人形に代えて、本発明は、また、少年が車両、建物その他の構造を有するミニチュア都市を模したマイクロシティー・プレイ・セットを構築するのにも応用できる。
【0059】
従来技術の車両プレイ・セットは、図16に示す従来技術の人形の家に示されるような同様の技術を使用している。すべての脇役を務める付属備品および建物は、プレイ・セット上に固定設置されている。したがって、プレイ・セットは、大きくて運ぶのが困難である。
【0060】
図18A〜18Cは、子供達によって配置されるようになる種々に異なる個別のマイクロシティー建築用ブロックを示している。図18Aは、マスター玩具部材を代表する車両を示している。マスター人形と同様に、電源、スピーカおよびオーディオ引き出し回路が、マスター玩具部材内部に設けてある。バンパー1602の2つの導電性角隅1601,1603は、図3,図12,図14に示す回路の導電性接点部材を代表する。図18Bは、付属玩具部材であるように構成される他の車両を示している。図18Bのパトカー内部には、図4A、図4C、図5Aまたは図13のミニチュア電子モジュールがある。回路の接触端子は、バンパー1612の導電性角隅1611,1613によって代表して表わされる。車両1600のバンパーが車両1602のバンパーと接触すると、パトカーのサイレン音が発生する。ガソリンポンプ音効果およびパネル・ライトを提供する別のミニチュア電子モジュールが、図18Cのガソリンスタンド1620内部に設けてある。車両1600のバンパー1602がガソリンスタンド1620の導電性端子1622,1623と接触すると、ディスプレイ1621が点灯し、ガソリンポンプのノズル1624がスロット1625から外されると、ガソリンポンプ効果音が発生する。
【0061】
この新規な玩具セット設計の利点は、1つのプレイ・セット・ユニットに固定して構成されていないので、子供が異なった対話型付属玩具部材を1つずつ集めることができるということにある。玩具セットは、従来のマイクロシティー・プレイ・セットと比較して携帯性が大きい。更に加えて、すべてのマイクロシティー付属玩具部材は、子供の設計した都市計画に従って再配置することができる。マスター玩具部材および各付属玩具部材を含むすべての異なった玩具部材は、それぞれに異なった形状および個性を有するということを了承されたい。異なった付属玩具部材によって発生する反応は、付属玩具部材に備えられた異なった個性に従って設計された異なった音響、照明、アニメーション化した視覚効果などによって表され得る。
【0062】
この玩具プレイ・セットの重要な特徴は、いくつかの付属玩具部材がオーディオ反応のみを提供するように設計され、別の付属玩具部材が視覚反応のみを提供することによって特徴づけられるということにある。また、別の付属玩具部材が両方の種類の反応を提供するようにすることも可能である。各付属玩具部材の個性は、その独特な形状または提供される独特な反応によって定められる。したがって、マスター玩具部材は、両方の種類の反応を開始するに適したインターフェイス接続回路を提供することが必要である。
【0063】
上記の説明から明らかになったように、本出願人は、市販の電動製品または付属玩具部材ファミリに電力を供給したり、それらとインターフェイス接続したりするように構成したコントローラ装置またはマスター玩具部材の実施例を開示してきた。市販製品または付属玩具部材が電源として内部バッテリを必要としないことが意図されている。目標製品または付属玩具部材の必要とする電力は、指接点によってコントローラ・コンパートメント、または、マスター人形から得ることができる。また、指接触設計にもいろいろと違う変形例があり、人間の手の指に接触端子を取り付ける方法にもいろいろ異なった方法があり、コントローラ・コンパートメントを使用者の身体に取り付けるような異なった方法があり、そして、付属玩具の異なった個性に従った異なったオーディオ、光、運動反応などを付勢するように、接触端子によってマスター玩具部材をたくさんの付属玩具部材の接続するのにもいろいろと異なった方法がある、という点に注目されたい。
本発明の詳細な実施例を開示してきたが、本発明の精神にすべて従属する変形例および修正例が当業者には明らかであることは了解されたい。したがって、すべてのこのような変形例および修正例は添付の特許請求の範囲に含まれると考えるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】手装着式コントローラと、このコントローラの指接点で触れるようになっている目標玩具カーの実施例を示している。
【図2】前記手装着式コントローラの別の好ましい実施例を示している。
【図3】手装着式コントローラ内に組み込んだ制御・インターフェイス回路の実施例である。
【図4A】コントローラに接続した対応接触端子によって接触されるようになっている市販製品に組み込まれたインターフェイス回路の実施例である。
【図4B】接触端子および図4Aのインターフェイス回路を通って流れる電流の波形である。
【図4C】コントローラに接続した対応接触端子によって触れるようになっている市販製品内に組み込んだ別のインターフェイス回路である。
【図5A】市販製品に組み込まれた音響発生インターフェイス回路の一例である。
【図5B】接触端子および図5Aのインターフェイス回路を通って流れる電流の波形である。
【図6A】コントローラの別の好ましい実施例を示している。
【図6B】コントローラ・コンパートメントに電力を与えるように構成したオプションの壁装着式アダプタを示している。
【図7A】市販製品内部に組み込んだ光発生回路である。
【図7B】図7Aに示される回路を使用するダーツの内部構造を示している。
【図7C】図7Eに示される回路を使用する懐中電灯を示している。
【図7D】市販製品内部に組み込んだ単純なLED回路を示している。
【図7E】市販製品内部に組み込んだ電球回路を示している。
【図7F】市販製品内部に組み込んだモータ回路を示している。
【図8A】内蔵モータを有する玩具オートバイである。
【図8B】内蔵モータを有する電動工具である。
【図8C】内蔵モータを有する玩具飛行機である。
【図8D】目標玩具の接触端子に接続した識別構成要素を有する回路である。
【図8E】両側部に2つの接触端子を有する玩具ペットである。
【図8F】両側部に接触端子を有するアクセサリ人形である。
【図9A】隣接した接触端子との短絡を防ぐようにコントローラ側の接触端子を取り囲んでいるストッパ壁を示す断面図である。
【図9B】図9Aの接触端子の受ける対応接触端子である。
【図10】2つの接触端子を保持し、これらの接触端子が人間の手の指によって位置決めされ得るようにした構造の別の実施例である。
【図11】検査用バッテリ用に構築した図1,,0の別の変形実施例である。
【図12】付属玩具部材内に記憶されたデータによって表されるオーディオ信号を発生するように、図4A,4Bに示されるパルス幅変調波形を変換する実施例である。
【図13】異なった極性で電力を受け、パルス・データを電力線を通してマスター玩具ユニットに戻す付属玩具部材内部に組み込んだ回路を表している。
【図14】マスター玩具ユニット用に設計した、すなわち、電力線からパルス信号を引き出し、両極性でスピーカを駆動するように構成した新しい集積回路を示している。
【図15A】付属玩具部材に触れて電力を与える人形の手の手掌側を示している。
【図15B】図15Aの人形の手の甲側を示している。
【図16】所定位置に固定し、中央コントローラ回路ボード、電源およびスピーカに接続した家具、備品を有する従来技術の人形の家を示している。
【図17】より可撓性があり、より高い品質でより大きなプレイ価値を与える改良した人形の家を示している。
【図18A】マスター玩具ユニットを表すミニチュア玩具車両を示している。
【図18B】付属玩具部材を表すミニチュア玩具車両を示している。
【図18C】付属玩具部材を表すマイクロシティーのミニチュア建築構造物を示している。[0001]
(Field of the Invention)
The present invention relates to an electronic toy play set.
[0002]
(Background of the Invention)
This application is a continuation-in-part of pending US application Ser. No. 09 / 896,434, filed on Jun. 29, 2001.
[0003]
In a conventional portable electronic / electric device such as a power tool or an electric toy, electric power is drawn from a battery installed in the device. The required number of batteries depends on the operating voltage specified by the circuit used. To obtain a typical operating voltage of 3V to 4.5V, many electronics require three batteries. The operating voltage required by many microcontroller chips is between 3V and 6V. For example, for products such as light bulbs, motors, speakers, etc., which draw a current greater than 100 mA, the size of the battery selected to provide a proper operating life of the battery is AA, C, or D size. Are typical. However, these batteries not only add significant weight to the device, but also limit the designer's ability to reduce product size, a highly desirable feature for miniature toys. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a cordless system in which a commercially available hand-held product does not require a bulky battery that would have to be incorporated. It is also an object of the present invention to extend and apply the concept to toy play sets including miniature electronic toys that do not require an internal power supply such as ultra-high capacity batteries and capacitors.
[0004]
(Summary of the Invention)
The present invention is first directed to a commercially available hand-held product having an electrical circuit. The electrical circuit includes an output device such as a light bulb or LED or a transducer. A motor that provides athletic output can be included. Alternatively, a speaker that generates sound, music, a voice message, and the like is also included. Furthermore, the circuit may include other different types of application circuits, such as a design to identify itself from another product of the same family.
[0005]
The first feature of this hand-held product is that there is no battery or power storage element that would have to be installed in the body of the product to activate the output device. Therefore, the size, weight, and cost of the product are reduced. This product has at least two conductive contact terminals at two different positions, preferably on both sides suitable for gripping with the index finger and thumb of a human hand. When power is supplied through these conductive contact terminals, an internal electrical circuit is energized. To supply power to the hand-held product, a separate controller compartment is provided having corresponding power contacts and / or corresponding contact terminals connected to a suitable interface connection circuit. In a preferred embodiment, these contact terminals are specially designed to be gripped with the fingers of a human hand, such as a thumb or forefinger. Alternatively, a structure is provided in which the two contact terminals of the controller can be positioned with respect to the target product by the movement of the index finger and the thumb.
[0006]
When the user picks up the product, the corresponding contact terminal located at the finger comes into contact with the conductive contact terminal of the product. In this way, power is provided to the product's electrical circuit via a finger contact action. When an electric circuit of a product is activated and activated, a reaction such as light, motion, or sound is generated according to the properties of the electric circuit incorporated in the product. Alternatively, a larger toy, for example, a doll's hand can be provided with two conductive contact terminals to provide the same function.
[0007]
The finger contact terminals are wired to a compartment that provides the required power. This compartment may be attached to the hand, the wrist, the arm, the waist, etc., may be separately attached to any part of the body, or may be held in a pocket. Velcro tape is preferred for quick attachment of the compartment to the human body.
The actual power source is also represented in the form of one or more energy storage devices, such as batteries or wall-mounted adapters. In a toy play set, such as a doll house, micro city or miniature vehicle, the battery is located in the master toy, which moves around and allows it to contact the accessory toy.
Producing a loud sound can be realized by installing a large speaker in a power supply compartment or a master toy instead of a small speaker installed in a miniature-sized product or an attached toy member. In this case, the audio signal can be obtained from a circuit incorporated in the product or accessory toy, or it can be amplified in the controller compartment of the master toy to drive a large speaker. Alternatively, an electric circuit embedded in the target product may send a trigger signal to a sound chip installed in the controller compartment to drive the speaker. If three pairs of finger contact terminals are provided to bridge the product and the controller compartment, the audio signal and battery connection circuit can also share one common wire. When only two pairs of contact terminals are provided, the AC audio signal can be superimposed on the DC power supply line so that the circuit shares two conductive lines.
[0008]
If the audio signal is provided by a control circuit located in the controller compartment of a hand-held unit or in the controller compartment of a larger toy, the electrical circuit inside the target product is identified to the control circuit through finger contact Provide a signal or trigger signal. Thus, different sounds are generated from the compartment control circuit, causing the external product to be picked up by finger contact accordingly. In addition to sound, additional support circuitry such as display panels and LEDs and / or control buttons may be added to the compartment to provide additional features that enhance the quality of the product package.
[0009]
The wires connecting the finger contact points and the compartments are preferably flexible and adjustable so that they can be adapted to hands of different sizes. The finger contact terminals can be designed to be part of a ring, finger cap, or even glove for attachment to the tip of a finger. Short-circuit sensors and / or other protection circuits (eg, analog / digital (A / D) feedback circuits, current limiters, fuses, etc.) to avoid accidental power shorts when two finger contact terminals make contact with each other , A high current cutoff circuit) can be provided to prevent the cause of the short circuit. Alternatively, the fingertip contact terminal may be configured to be able to touch only the contact terminal of the target product and not to touch the adjacent fingertip contact terminal. For example, by protecting each fingertip contact terminal with a protruding non-conductive wall, the two fingertip contact terminals can be prevented from contacting each other. However, it is also possible to form the corresponding conductive contact on the product side in a smaller corresponding protruding shape so that it can freely contact the finger contact terminal.
[0010]
Preferably, different target products within the clan family may be provided, such as a series of accessory toy members with similar contact designs, to enhance the value of the package.
A first and a preferred embodiment of the product is a miniature flashlight in which a light bulb or an LED is connected to two contact terminals provided on both side surfaces thereof. When the flashlight is lifted with a finger, electricity flows from the battery compartment, which conducts through the contact terminals and turns on the light bulb or LED. As a modified example of this concept, for example, a dart, a ball, or the like, or another launching product may be used, but a light bulb or an LED is provided inside such a flying object. . An energy storage device, such as a miniature battery or capacitor, can be incorporated into the launch product and the LED can continue to light after the flying object leaves the user's hand. The energy storage device keeps lighting the light bulb and the LED for a short time even after the external power is stopped.
[0011]
Other embodiments of the invention include dolls, action figures, toy characters, toy-sized vehicles, toy building structures such as gas stations and rotating radar stations, airplanes, helicopters and / or toy-sized power tools, Includes toy products of different personalities limited to different shapes such as. For game sets utilizing the techniques of the present invention, it is advantageous to provide the same housing injection molding tool for each different accessory toy member. In this case, the different shapes required to limit the individuality of each accessory toy member are represented by attaching a painting to the accessory toy housing to draw the respective shape of the accessory toy member it represents. You may. In addition to various shapes, many of such toy products include a built-in motor to provide a motor response when the target product is activated by a contact action. While many toy products, such as wheeled automobiles, are miniature reproductions of life-size products, it should be appreciated that the present invention for power tools can be extended to ordinary life-size tools.
[0012]
If the target product is a member of a toy family, such as a doll, toy play set, doll house, wheeled vehicle, action figure, etc., distinguish the members of the family from the other members. For this purpose, the identification circuit can be incorporated in the toy. When the toy is lifted, an interface and / or controller circuit inside the compartment reads the identification signal from the toy. Then, the properties of the toy are identified by the detection circuit. A variety of different sounds, visual indications, movements, or conversational responses can be generated that are custom designed for that particular toy member. A simple way to embed the identification circuit in the toy is to provide a specific number of electrical components such as resistors or capacitors. When the toy comes into contact with the user's finger, the value of the resistor or capacitor is measured by an interface connection circuit and / or a controller installed in the controller compartment. Each different component value represents a different toy, commands the controller, and provides each individual voice or dialogue response. Typical interface connection circuits, such as an A / D converter, a comparator circuit, or a bridge circuit, capable of identifying a resistance value can be applied to perform this application. It is another distinct advantage of the present invention that all attached toys of different personalities, functions and shapes can share the same power supply installed in the controller compartment of the master toy. .
[0013]
A further advantage of the present invention is to provide a toy that allows children to search for electrical properties of objects and materials having different shapes. In a preferred embodiment, the resistance value of the object in contact with the finger is determined and the response is provided by voice, light, or a message displayed in a visible area such as a liquid crystal display panel. If a very low resistance is detected, the response is "This is a metal." If a very high resistance value is read, the response is "this is not conductive". If a medium resistance value is read out, this number is a response "is it human skin?" When a low to medium resistance value is detected, the response may be "feel wet". Alternatively, a musical sound can be emitted, and the frequency and volume of the musical sound can be varied and changed according to the resistance value and the capacitance detected by the two finger contact terminals.
[0014]
In another embodiment, the fingertip search device that is activated upon contact with the toy set is configured to be a battery tester. When the finger contact terminals are placed across the battery, a controller and interface circuit inside the compartment detects an external voltage. First, the initial voltage is read. Then, the battery voltage is connected to the predetermined load, and the load voltage is read again. The comparison between the no-load voltage and the load voltage indirectly reflects the strength of the battery under test. The result can be announced by audio or by a meter, LED indicator, or LCD display.
[0015]
In the prior art, play sets such as doll houses and miniature vehicles, and play sets such as micro cities consist of sensors, switches, transducers such as motors, bulbs, and LEDs Installed elsewhere. All of these devices are wired to a central controller board and draw power from a central power source located at a specific location in the play set. Overwiring not only creates quality problems, but also limits the structure and location of play set attachments. The play set attachments cannot be placed elsewhere as desired by the children.
[0016]
In an improved play set embodiment supported by the teachings of the present invention, each element or accessory of the play set is characterized by a different shape, such as a TV, microwave, or pet. Has its unique identity or personality. Another different accessory toy member is characterized by different reactions being generated, such as a rotating radar station or a siren sound generated by a police car. A master toy, controlled by finger contact, for example in the form of a doll or in the form of a miniature vehicle, contains a power supply, an audio signal driver circuit, and a speaker. In one play pattern, the master toy member will interface with another different accessory toy member as it is moved around the play set device. When the master toy comes into contact with the accessory toy members, power from the master toy member is supplied to the accessory toy members to initiate an individual reaction unique to each accessory toy member. Typical reactions are provided by motor driven animations, lighting effects generated by light bulbs or LEDs, sounds generated by sound generating integrated circuits, and the like. The loudspeaker is also a fairly large component, so the loudspeaker should be installed inside the master toy unit. In this state, the power contact terminals that supply current from the master toy unit to the accessory toy member are required to carry analog or digital signals representing audio signals and return from the accessory toy member to the master toy unit. You.
[0017]
Unlike the contact terminals located at the fingertips of the user, the contact terminals located on the master toy unit side are usually fixed in place with respect to each other. Therefore, the contact terminals of the accessory toy member should be appropriately dimensioned and positioned to allow for contact with the power terminals of the master toy unit. In one embodiment, the contact terminals are located on the hand of the doll. In another embodiment, the shape of the contact terminals of the master toy unit is represented by conductive corners formed on the master toy vehicle. Alternatively, the contact terminals may be located at other convenient locations within the master toy unit, such as at the feet or pedestal of a doll connected to the master toy. It is important for the toy set to have the correct contact polarity in order to function properly and avoid damage to the electronics, as required by the specific circuit requirements. It is also very important to avoid short circuit damage on the power supply side. Since toys are intended for infants who have no concept of electrical polarity, a circuit with a built-in protection circuit that automatically cuts off or limits the current supply when the power contact terminal is short-circuited It is desirable to provide. It is also a desirable feature to design a circuit that allows the master toy and accessory toy to be connected with opposite polarities.
[0018]
When the size of the attached toy member is reduced by eliminating the wiring, the manufacturing cost is reduced and the quality is improved. Another important advantage of the improved toy set of the present application is that each interactive accessory toy member can be located at a different location. Thus, individual discrete accessory toy members can form a toy play set. For example, a doll's house consists of a variety of different parts, such as furniture, utility items, kitchen equipment, and furniture, each of which has an internal electrical circuit powered by the doll. . Microcities (miniature cities) consist of a variety of different individual building structures, miniature vehicles, etc., each with a different personality and responding differently when receiving power. It has become. There is no longer any need for fixed installation of furnishings in a doll house, as in a prior art interactive doll house. Microcity and vehicle play sets no longer require buildings or structures to be fixed in place with each other. Children have the freedom to place furniture in their doll's house and build micro-city with their own design, increasing the value of play.
[0019]
It is also an object of the present invention to provide a matched integrated circuit (IC) chip set that is suitable for providing the above-described unique functions to the master toy member and the accessory toy member. An IC chip designed for an attached toy member receives power from two power lines and generates a digital or analog audio signal to an external master toy member through the same power line. The IC chip preferably has an internal delay or stabilization circuit to automatically start transmitting an audio signal when receiving power. The second IC of the chip set is located on the master toy side. The IC chip is characterized by a circuit configured to extract an audio signal from a power line connected to the accessory toy. The second IC is also configured to convert an analog or digital audio signal to drive an acoustic transducer (eg, a speaker). Preferably, the second IC chip is designed such that the speaker is driven bidirectionally to make full use of the speaker's functional range. Integrated circuits designed for this unique "Green Voice" feature are disclosed in U.S. Pat. Nos. 5,990,739 and 6,163,214 issued to Applicants. ing.
[0020]
The novel features of the invention are set forth with particularity in the appended claims. The present invention is best understood from the following description when read in connection with the accompanying drawings.
[0021]
(Detailed description)
Referring first to FIG. 1, there is shown a combined use of a
The
[0022]
Within
In another embodiment, the electrical circuit provided within the vehicle body is an identification circuit that provides electrical identification characteristics, wherein the electrical circuit within the compartment picks up the ID through finger contact and provides the target product (vehicle 121). Reacts with acoustic effects appropriate to the characteristics or personality of the person. For example, when an ambulance is picked up, a siren sound is generated. By touching the van-shaped ice cream sales car with
[0023]
Extending this concept to a microcity play set that mimics a miniature city will provide a variety of vehicles, each with a different shape, function, and personality. Some vehicles produce a distinctive sound when energized. Certain vehicles flash flicker when activated. Still other vehicles may incorporate motors that provide visual animation. Alternatively, different furnishings and architectural structures may be included in the play set. Each building is also configured to provide a different sound, light, or animation response when activated. For example, when energized, the radar station may rotate the radar antenna. Alternatively, the gas station may generate a gasoline pump sound when energized. The candy shop can flash shiny neon when receiving power. Different types of interaction may be provided when another different rescue vehicle is activated.
[0024]
When the present invention is applied to a toy play set for a girl, equipment is provided for equipment normally found in a doll house. Upon receiving power from the controller compartment or from a master toy that provides power to generate sound, each accessory provides a different sound, light, and motor response.
In addition to the finger contact design, the controller compartment can be housed inside another master toy member that fits naturally into a play set. Master toys are a key feature of play sets that move about to perform shows. In one embodiment, the controller compartment is hidden inside the doll, so that when the doll comes into contact with different doll house equipment, different interactive audio, light, etc., according to the different personalities of the attached toy members. , Will provide a motor response. The master toy member allows small children to connect remarkably different shapes to various different accessory toy members, so that the toy set has excellent play value and can be connected by simple and easy operation method. It is essential to do. Accordingly, it is highly desirable to minimize the number of contacts required to interface the master toy member with each attached toy member. In order to pass an electric current from one toy member to another toy member, two contact points are the minimum number in design. Thus, during the process of the invention, the transmission of analog or data signals could be shared with two power lines dealing with different requirements, such as a low-current voice chip, a high-current bulb or a motor. In particular, a great deal of effort has been spent. Short-circuit protection also adds another level of difficulty to the combined design of power supply and interface connection circuits. Providing the two pairs of contact terminals with the ability to identify the nature of the accessory toy member by contacting, and further adds to the complexity of the circuit design. Solutions to the known design difficulties will be discussed in the following discussion.
[0025]
Referring to FIG. 2, another
[0026]
FIG. 3 shows an embodiment of an electric circuit built in the
[0027]
In another preferred embodiment,
[0028]
In another embodiment, the external target product includes different attachments of a toy family, each having its own identification circuit embedded within the toy. In this identification circuit, for example, the A / D circuit 312 reads the value of a resistor having a different specific value when it comes into contact with the
[0029]
In yet another application, the external target product includes an embedded voice chip. When the target product is energized by the DC current provided by
[0030]
Referring now to FIG. 4A, FIG. 4A illustrates a preferred embodiment of an
[0031]
[0032]
FIG. 4C shows another generic circuit that can be applied to the target product or accessory toy member.
[0033]
FIG. 5A is a design alternative to FIG. 4A, where a
[0034]
Another preferred embodiment is shown in FIG. 6A, which has a
[0035]
Reference will now be made to other preferred embodiments of the target product or accessory toy member. An electronic dart incorporating an electric circuit therein is shown in FIG. 7B. The
[0036]
FIG. 7C is a side view of the miniature flashlight. This flashlight has a
[0037]
FIG. 8A shows a
[0038]
FIG. 8B is an
[0039]
FIG. 8C shows a toy airplane in which a motor is incorporated in a
[0040]
FIG. 8E shows a toy-
[0041]
FIG. 8F is a doll with different resistance values. This design shows that the accessory toy member itself can take the form of a doll. When the
[0042]
FIG. 9A shows a finger contact design configured to prevent a short circuit when two finger contacts come into contact with each other.
[0043]
FIG. 10 shows a controller compartment and finger contact structure similar to that of FIG. 1, except that another tweezer-shaped connection frame is provided to hold the finger contact terminals. . Movement of
[0044]
FIG. 11 shows a further enhanced embodiment configured to test a battery. Instead of mounting the controller compartment in the user's hand as shown in FIG. 10, the
[0045]
1, 10, and 11 each show a separate structure for attaching the contact terminals to a human finger. All modifications that result in a design that allows the position of the two contact terminals to be controlled by the movement of a human finger are within the disclosure and claims of the present application.
[0046]
In another embodiment, the motor circuit of FIG. 7F may be located inside
[0047]
FIG. 12 is a simplified version of FIG. 3 designed to pick up a pulse width modulated audio signal capable of driving a speaker. Assuming that the accessory toy member is provided with a pulse generating circuit as shown in FIG. 4A and that the generated pulse shown in FIG. 4B is a pulse width modulated audio signal suitable for directly driving a speaker, FIG. The circuit is representative of a master toy member circuit capable of extracting a pulse signal superimposed by a DC power supply as shown in FIG. 4B. The power supply represented by the
[0048]
The
[0049]
FIG. 13 shows a preferred embodiment of the sound generating circuit located on the attached toy side.
[0050]
Note that the pulse width modulated output can directly drive the speaker, as shown in FIG. 12, but only drives the speaker in one direction. This arrangement does not utilize the full volume range of the loudspeaker and is therefore inefficient for delivering high volumes. The optimal high-efficiency audio arrangement drives the
[0051]
FIG. 16 shows a prior art interactive electronic doll house representing a toy play set unit. Below the doll's house is a
[0052]
Above the conventional doll house, there is a dressing table 1401 with
[0053]
This conventional doll house design has some limitations compared to the present invention. First, the excess wiring connecting the accessory toy members to the central electronic module limits the flexibility of the design that makes up the toy. Second, over-wiring also causes more quality problems in the product. Third, this limits the children's play pattern, as the accessory toy member must be placed in a fixed position.
[0054]
FIG. 17 shows a doll house modified according to the techniques of the present invention. The doorbell includes a miniature circuit module as shown in the design shown in FIG. 4A, which generates a bell sound when it receives external power. This module is located immediately after the
[0055]
1514 represents an interactive pet (another accessory toy member of the doll play set). An electronic module installed in the dog generates a bark when power is supplied to the
[0056]
15A, the palm side of the doll's hand is shown. The
[0057]
Note that most of the interactive furniture inside this new doll house according to the present invention is free to move as desired by the child. There is no need for long wires that cause quality problems. Also note here that movable interactive pets that were not available in the conventional doll play set of FIG. 16 are now possible. The interactive dog can be placed anywhere inside the doll house.
[0058]
Instead of a girl doll, the present invention can also be applied to a boy building a microcity play set that mimics a miniature city with vehicles, buildings and other structures.
[0059]
Prior art vehicle play sets use a similar technique as shown in the prior art doll house shown in FIG. All supporting fixtures and buildings are fixedly mounted on the play set. Therefore, play sets are large and difficult to carry.
[0060]
18A-18C show various different individual microcity building blocks that will be placed by children. FIG. 18A shows a vehicle representing a master toy member. As with the master doll, a power supply, speakers and audio drawer circuits are provided inside the master toy member. Two
[0061]
An advantage of this novel toy set design is that it is not configured to be fixed in one play set unit, so that the child can collect different interactive accessory toy members one by one. The toy set is more portable than a conventional microcity play set. In addition, all microcity attached toy members can be repositioned according to the child's designed city plan. It should be appreciated that all different toy members, including the master toy member and each accessory toy member, have a different shape and personality. The reactions generated by the different accessory toy members can be represented by different sounds, lighting, animated visual effects, etc. designed according to the different personalities provided on the accessory toy members.
[0062]
An important feature of this toy play set is that some accessory toy members are designed to provide only audio response, and other accessory toy members are characterized by providing only visual response. . It is also possible for another accessory toy member to provide both types of reactions. The personality of each accessory toy member is determined by its unique shape or unique response provided. Therefore, the master toy member needs to provide an interface connection circuit suitable for initiating both types of reactions.
[0063]
As has become apparent from the above description, Applicants have disclosed a controller device or master toy member configured to power or interface with a commercially available electric product or family of attached toy members. Examples have been disclosed. It is contemplated that commercial products or accessory toys do not require an internal battery as a power source. The power required by the target product or accessory toy member can be obtained from the controller compartment or the master doll by finger contacts. There are also different variants of the finger contact design, different ways of attaching the contact terminals to the fingers of the human hand, and different ways of attaching the controller compartment to the user's body. There are also various ways to connect the master toy member to many accessory toy members by contact terminals, such as to energize different audio, light, motor response, etc. according to different personality of accessory toy Note that there are different ways.
While a detailed embodiment of the invention has been disclosed, it is to be understood that variations and modifications which are entirely within the spirit of the invention will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, all such variations and modifications are to be considered within the scope of the appended claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a hand-mounted controller and a target toy car adapted to be touched by finger contacts of the controller.
FIG. 2 shows another preferred embodiment of the hand-mounted controller.
FIG. 3 is an embodiment of a control and interface circuit incorporated in a hand-mounted controller.
FIG. 4A is an embodiment of an interface circuit incorporated into a commercial product adapted to be contacted by a corresponding contact terminal connected to a controller.
FIG. 4B is a waveform of a current flowing through the contact terminal and the interface circuit of FIG. 4A.
FIG. 4C is another interface circuit incorporated in a commercial product adapted to be touched by a corresponding contact terminal connected to a controller.
FIG. 5A is an example of a sound generation interface circuit incorporated in a commercial product.
5B is a waveform of a current flowing through the contact terminal and the interface circuit of FIG. 5A.
FIG. 6A illustrates another preferred embodiment of a controller.
FIG. 6B shows an optional wall-mounted adapter configured to power the controller compartment.
FIG. 7A is a light generation circuit incorporated in a commercial product.
FIG. 7B shows the internal structure of a dart using the circuit shown in FIG. 7A.
FIG. 7C illustrates a flashlight using the circuit shown in FIG. 7E.
FIG. 7D shows a simple LED circuit incorporated inside a commercial product.
FIG. 7E shows a bulb circuit incorporated within a commercial product.
FIG. 7F shows a motor circuit incorporated within a commercial product.
FIG. 8A is a toy motorcycle having a built-in motor.
FIG. 8B is a power tool having a built-in motor.
FIG. 8C is a toy airplane having a built-in motor.
FIG. 8D is a circuit having an identification component connected to a contact terminal of a target toy.
FIG. 8E is a toy pet having two contact terminals on both sides.
FIG. 8F is an accessory doll having contact terminals on both sides.
FIG. 9A is a cross-sectional view showing a stopper wall surrounding a controller-side contact terminal so as to prevent a short circuit with an adjacent contact terminal.
FIG. 9B is a corresponding contact terminal received by the contact terminal of FIG. 9A.
FIG. 10 is another embodiment of a structure for holding two contact terminals such that the contact terminals can be positioned by a finger of a human hand.
FIG. 11 is another modified embodiment of FIGS. 1, 0 constructed for an inspection battery.
FIG. 12 is an example of converting the pulse width modulated waveforms shown in FIGS. 4A and 4B to generate an audio signal represented by data stored in an attached toy member.
FIG. 13 illustrates a circuit incorporated within an accessory toy member that receives power at different polarities and returns pulse data to a master toy unit through a power line.
FIG. 14 shows a new integrated circuit designed for a master toy unit, that is, configured to derive a pulse signal from a power line and drive a speaker in both polarities.
FIG. 15A shows the palm side of the hand of a doll that provides power by touching an attached toy member.
FIG. 15B shows the back side of the hand of the doll of FIG. 15A.
FIG. 16 shows a prior art doll house with furniture and fixtures secured in place and connected to a central controller circuit board, power supplies and speakers.
FIG. 17 shows an improved doll's house that is more flexible and gives greater play value with higher quality.
FIG. 18A shows a miniature toy vehicle representing a master toy unit.
FIG. 18B illustrates a miniature toy vehicle representing an attached toy member.
FIG. 18C illustrates a microcity miniature building structure representing an accessory toy member.
Claims (38)
(1) 前記マスター玩具部材に電源および少なくとも第1,第2接触端子を設けること、
(2) 前記マスター玩具部材から電力を受けるために前記付属玩具部材の各々に電気回路手段および少なくとも2つの接触端子を設けること、
(3) 前記第1,第2付属玩具部材を離して位置させること、
(4) 前記マスター玩具部材を移動させてそれぞれ前記第1,第2付属玩具部材と接触させること、
(4)付属玩具部材の接触端子が前記マスター玩具部材の接触端子と接触し
ているときにオーディオ反応あるいは視覚反応を与えること、
という遊戯パターンから成るする方法。A method of playing a toy play set having a master toy member and at least a first and a second attached toy member, said method comprising:
(1) providing a power supply and at least first and second contact terminals on the master toy member;
(2) providing electrical circuit means and at least two contact terminals on each of the accessory toy members to receive power from the master toy member;
(3) positioning the first and second attached toy members apart;
(4) moving the master toy member to contact the first and second attached toy members, respectively;
(4) providing an audio response or a visual response when the contact terminal of the attached toy member is in contact with the contact terminal of the master toy member;
A method that consists of a game pattern.
前記第1付属玩具部材が、所定の極性で作動電力を受ける第1電子回路を包含し、
前記第1付属玩具部材が、更に、第1の極性方向または第2の反対極性方向のいずれかにおいて前記マスター玩具部材の接触端子が前記第1付属玩具部材の接触端子と接触したときに、前記第1電子回路が適切に機能することができるように構成した第2電子回路を包含する、
ことを特徴とする方法。2. The method of claim 1, wherein each of the master toy member and the first accessory toy member has two contact terminals,
The first attached toy member includes a first electronic circuit that receives operating power with a predetermined polarity,
When the first attached toy member further contacts the contact terminal of the master attached toy member with the contact terminal of the first attached toy member in either the first polarity direction or the second opposite polarity direction, A second electronic circuit configured to allow the first electronic circuit to function properly.
A method comprising:
電源および少なくとも2つの接触端子を有するマスター玩具部材と、第1,第2の付属玩具部材と、から成り
これらの第1,第2の付属玩具部材がそれぞれ、各付属玩具部材の独特な個性を限定する異なった形状と、前記付属玩具部材の独特な個性を特徴づける独特な反応を提供する電気回路と、前記電気回路に動力を与えるべく前記マスター玩具部材から電力を受ける少なくとも2つの接触端子と、を包含することを特徴とする玩具プレイ・セット。A toy play set, wherein the toy play set comprises:
A master toy member having a power source and at least two contact terminals, and first and second attached toy members, each of which has a unique personality of each attached toy member. An electrical circuit that provides a different shape to define and a unique response characterizing the unique personality of the accessory toy member; and at least two contact terminals that receive power from the master toy member to power the electrical circuit. And a toy play set.
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Cited By (3)
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JP2015514506A (en) * | 2012-04-19 | 2015-05-21 | ナイキ イノベイト セー. フェー. | Lightweight and breathable glove structure |
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Also Published As
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