游戏单元的制作方法

本发明涉及一种游戏单元、一种游戏系统以及一种成套游戏块。

背景技术

玩游戏是所有人尤其是儿童的有效学习方式。电子游戏单元的优点在于它们可以被重新编程，从而用于无数种不同的游戏。

比如平板计算机或智能电话等电子游戏单元通常包括显示器(例如，触摸屏)，该显示器用于接收来自用户的输入并提供反馈。然而，显示器的缺点在于它们会吸引用户的注意力，使得他们没有觉察到自己的周围环境。这种影响对于幼儿尤其明显，使得基于显示器的游戏不适合在学校或日托所中集体玩。此外，显示器成本高、易碎并且可能需要大量电力。

因此，需要能鼓励群体互动并且可以向用户提供即时反馈的电子游戏单元/系统。

技术实现要素：

根据第一方面，本发明涉及一种用于游戏系统的游戏单元，该游戏系统包括该游戏单元和多个游戏块，该多个游戏块中的每个游戏块包括磁体并具有标识符，其中，该游戏单元包括：

·游戏区，该游戏区用于在该游戏单元上布置该多个游戏块中的一个或多个游戏块；

·控制单元；以及

·第一磁性单元，该第一磁性单元被配置为生成或更改磁场以磁性地影响布置在该游戏区中的一个或多个游戏块，该第一磁性单元可操作地连接到该控制单元，

其中，该控制单元被配置为：检测布置在该游戏区中的游戏块的标识符，并且响应于检测到一个或多个特定标识符而生成控制信号，该控制信号控制该第一磁性单元生成或更改磁场，从而磁性地影响该游戏区中的一个或多个游戏块。

因此，通过使用磁性单元，可以以容易的方式致动选定的游戏块，从而向用户提供即时反馈。

每个游戏块优选地设有永磁体。可替代地，每个游戏块或一些游戏块可以设有电磁体。标识符可以是任何类型的标识符，例如基于RF的标识符、基于光学的标识符或基于磁性的标识符。作为示例，每个游戏块可以设有具有不同磁强度的磁体，从而允许通过测量游戏块磁体的磁强度来识别游戏块。该游戏单元可以设有被配置为检测标识符的传感器，例如基于RF的传感器、光学传感器或磁传感器。该控制单元可以被配置为通过从可操作地连接到该控制单元的传感器接收传感器信号来检测游戏块的标识符。该游戏单元可以包括电池，该电池被配置为向该游戏单元的电子部件(例如控制单元和第一磁性单元)供电。该游戏区可以包括一个或多个用于支撑游戏块的基本上平坦的表面。该游戏区可以被配置为接纳单个游戏块或多个游戏块。该游戏单元可以包括具有底部和与该底部相反的顶部的外壳，其中，游戏区布置在该顶部。

在一些实施例中，该多个游戏块中的每个游戏块的标识符是RFID标签，并且该游戏单元包括可操作地连接到该控制单元的RFID传感器，该RFID传感器被配置为：读取布置在游戏区中的游戏块的RFID标签，并且响应于此向该控制单元发送指示所读取的RFID标签的传感器信号。

RFID标签可以是有源RFID标签或无源RFID标签(即不需要游戏块中的电源的RFID标签)。RFID标签优选地是无源RFID标签。

该第一磁性单元优选地是电磁单元。这允许该游戏单元在没有任何可移动部件的情况下移动/致动游戏块。

可替代地，该第一磁性单元可以包括永磁体和被配置为旋转和/或移动该永磁体的致动器，由此可以更改该永磁体的磁场。

在一些实施例中，该第一磁性单元被配置为通过磁性地排斥该游戏区中的一个或多个游戏块和/或磁性地吸引该一个或多个游戏块来磁性地更改该一个或多个游戏块。

在一些实施例中，该第一磁性单元被配置为通过磁性地排斥该游戏区中的一个或多个游戏块来磁性地影响该一个或多个游戏块。

在一些实施例中，该第一磁性单元被配置为通过磁性地吸引该游戏区中的一个或多个游戏块来磁性地影响该一个或多个游戏块。

在一些实施例中，该第一磁性单元被配置为物理地移动布置在该游戏区中的一个或多个游戏块。

在一些实施例中，该控制单元被配置为生成控制信号，该控制信号被配置为控制该第一磁性单元生成时变磁场，该时变磁场被配置为使布置在该游戏区中的一个或多个游戏块振动。

该一个或多个特定标识符可以对应于该多个游戏块的子集。因此，在游戏期间，仅当用户将游戏块子集中的某一游戏块布置在游戏区中时，控制单元才可以采取动作。该控制单元可以被配置为仅当“不正确的”游戏块被布置在游戏区中时才采取动作。可替代地，该控制单元可以被配置为仅当“正确的”游戏块被布置在游戏区中时才采取动作。还存在这样的可能性：如果“正确的”游戏块被布置在游戏区中，则控制单元采取第一动作，以及如果不正确的游戏块被布置在游戏区中，则控制单元采取第二动作。第一动作可以是控制第一磁性单元使游戏块振动，而第二动作可以是控制第一磁性单元将游戏块排斥到游戏区之外。

在一些实施例中，该游戏单元进一步包括可操作地连接到该控制单元的第二磁性单元，并且其中，该游戏区包括第一子区和第二子区，该第一子区和该第二子区各自被配置为接收该多个游戏块中的某一游戏块，并且其中，该第一磁性单元被配置为生成或更改磁场以磁性地影响布置在该第一子区中的游戏块，该第二磁性单元被配置为生成或更改磁场以磁性地影响布置在该第二子区中的游戏块，其中，该控制单元被配置为：检测布置在该第一子区中的游戏块的标识符和布置在该第二子区中的游戏块的标识符，并且响应于检测到特定标识符或标识符的特定组合而生成控制信号，该控制信号控制该第一磁性单元和/或该第二磁性单元生成或更改磁场，从而磁性地影响该第一子区和/或该第二子区中的游戏块。

因此，可以提供更复杂的反馈。这也允许玩更复杂的游戏。

游戏区可以包括更多子区，例如至少3、4或5个子区，其中，每个子区都设有磁性单元。每个子区可以被配置为接纳单个游戏块。子区可以布置成与其(多个)相邻子区有一定距离，即子区可以不在其(多个)相邻子区附近。每个子区的中心可以布置在共同的轴线上。可替代地，子区可以以二维矩阵结构或以任何其他结构(例如以圆形或三角形)布置。

在一些实施例中，将接近区设置在该游戏区上方，并且该控制单元进一步被配置为：检测固持在该接近区中的游戏块的标识符，并且响应于该检测而生成控制信号，该控制信号控制该第一磁性单元生成或更改磁场，从而磁性地影响固持在该接近区中的游戏块。

因此，当游戏块被固持在游戏区上方时，可以向用户提供触觉反馈。

接近区可以包括多个接近子区，每个游戏区子区一个接近子区，其中，控制单元被配置为检测游戏块正被固持在哪个接近子区中。

在一些实施例中，响应于在该接近区中检测到标识符，该控制单元被配置为生成多个控制信号中的某一控制信号，由此该游戏单元能够向用户提供不同的反馈。

对用户的不同反馈可以发信号指示在接近区中固持了错误的游戏块、在接近区中固持了正确的游戏块、或者在错误的接近子区中固持了正确的游戏块。

在一些实施例中，该控制单元被配置为生成控制信号，该控制信号被配置为控制该第一磁性单元生成时变磁场，该时变磁场被配置为使固持在该接近区中的一个或多个游戏块振动。

在一些实施例中，该时变磁场的中心频率在0.2至7000Hz、0.3至500Hz、或0.5至60Hz之间。

在一些实施例中，该游戏单元具有第一侧和第二侧，并且其中，该第一侧或该第二侧之一包括用于将该游戏单元与另一游戏单元连接的磁性连接装置和/或机械连接装置。

因此，通过允许组合多个游戏单元，可以玩更复杂的游戏。连接游戏单元的过程也可以合并到特定游戏中。

所连接的游戏单元可以被配置为在游戏开始之前和/或游戏期间交换数据。

在一些实施例中，该第一侧和该第二侧均包括用于将游戏单元的第一侧或第二侧之一与另一游戏单元的第一侧或第二侧之一连接的磁性连接装置和/或机械连接装置。

因此，可以连接两个以上的游戏单元。

在一些实施例中，该第二侧与该第一侧相反。

因此，所有游戏单元可以相同并且被连接以形成任何尺寸的大型组合游戏单元。

在一些实施例中，该控制单元被配置为处于多个状态之一，该多个状态中的每个状态对应于特定游戏，并且其中，该控制单元被配置为通过检测到游戏块的特定标识符而被设置为处于该多个状态中的特定状态。

在一些实施例中，该游戏单元进一步包括可操作地连接到该控制单元的扬声器，由此可以向用户提供音频反馈。

根据第二方面，本发明涉及一种用于与关于本发明的第一方面披露的游戏单元一起使用的成套游戏块，其中，该成套游戏块包括多个游戏块，该多个游戏块中的每个游戏块包括磁体并具有标识符。

这些游戏块可以具有任何形状。作为示例，一些或所有游戏块可以是某个图形，例如具有汽车、角色、动物等形状的图形。

在一些实施例中，每个游戏块是具有底表面和与该底表面相反的顶表面的牌(tile)，其中，在该顶表面上布置有符号。

在一些实施例中，该多个游戏块中的第一游戏块包括游戏块控制单元和被配置为显示图像的显示器，并且其中，该游戏块控制单元被配置为接收来自另一个单元的信号并响应于该信号而被配置为控制该显示器显示新图像。

因此，通过为游戏块提供显示器，可以在向用户提供游戏之后改变游戏块的功能。这可以允许将游戏块用于新游戏。

该信号可以由游戏单元、对接站、移动终端发射，即该另一个单元可以是游戏单元、对接站、移动终端。第一游戏块可以包括接收器，该接收器可操作地连接到游戏块控制单元并被配置为接收信号。第一游戏块可以进一步包括发射器，该发射器用于允许游戏块控制单元向另一个单元发射确认信号。显示器可以是低功耗显示器，例如反射式显示器。第一游戏块可以进一步包括用于为显示器和控制单元供电的电源。

控制单元可以进一步被配置为响应于该信号而改变游戏块的标识符。这使得该系统能够在不需要与游戏单元进行通信的情况下为游戏块提供新的功能，例如改变游戏单元可访问的注册表/数据库。

游戏块控制单元可以被提供来自其他单元的新图像，例如新图像可以嵌入在信号中。该成套游戏块可以包括设有显示器和游戏块控制单元的多个游戏块，例如，该多个游戏块中的每个游戏块可以包括显示器和游戏块控制单元。

根据第三方面，本发明涉及一种游戏系统，该游戏系统包括关于本发明的第一方面披露的游戏单元以及关于本发明的第二方面披露的成套游戏块。

在一些实施例中，该游戏系统进一步包括对接站，并且其中，该对接站包括被配置为检测和/或改变该第一游戏块的标识符的对接站控制单元，并且其中，该对接站控制单元被配置为针对该第一游戏块提供信号，以控制该显示器显示新图像。

如果第一游戏块的标识符被改变，则第一游戏块可以直接被提供新的功能。然而，如果对接站检测到第一游戏块的标识符然后更新游戏单元可访问的数据库，则第一游戏块也可以被提供新的功能，其中，该数据库将该标识符映射到第一游戏块的功能。对接站可以进一步被配置为对第一游戏块的电源进行再充电。对接站可以被配置为同时与多个游戏块一起使用，例如至少3、5、10或20个游戏块。

可以以不同方式实施本发明的不同方面，包括如以上和以下描述的游戏单元、成套游戏块以及游戏系统，各自产生结合以上描述的至少一个方面描述的一个或多个益处和优点，并且各自具有一个或多个优选实施例，这些实施例与结合以上描述的和/或从属权利要求中披露的至少一个方面描述的优选实施例相对应。此外，应理解的是，结合本文所描述的方面之一所描述的实施例可以同等地应用于其他方面。

附图说明

将通过以下参照附图对本发明的实施例进行的说明性且非限制性的详细说明进一步阐述本发明的上述和/或附加的目的、特征和优点，在附图中：

图1示出了根据实施例的游戏单元的示意图。

图2示出了根据实施例的游戏单元的示意图。

图3示出了根据实施例的游戏系统的图。

图4示出了根据实施例的游戏块的示意图。

图5示出了根据实施例的对接站的示意图。

具体实施方式

在以下描述中参考了附图，这些附图通过图示的方式示出了可以如何实践本发明。

图1示出了根据实施例的游戏单元100的示意图。游戏单元100是用于游戏系统的游戏单元，该游戏系统包括游戏单元100和多个游戏块，该多个游戏块中的每个游戏块包括磁体并具有标识符。游戏单元100包括游戏区101、控制单元102和第一磁性单元103，该游戏区用于在游戏单元100上布置该多个游戏块中的一个或多个游戏块。第一磁性单元103被配置为生成或更改磁场以磁性地影响布置在游戏区101中的一个或多个游戏块，第一磁性单元103可操作地连接到控制单元102。控制单元102被配置为：检测布置在游戏区101中的游戏块的标识符，并且响应于检测到一个或多个特定标识符而生成控制信号，该控制信号控制第一磁性单元103生成或更改磁场，从而磁性地影响游戏区101中的一个或多个游戏块。

图2示出了根据实施例的游戏单元100的示意图。游戏单元100是用于游戏系统的游戏单元，该游戏系统包括游戏单元100和多个游戏块，该多个游戏块中的每个游戏块包括磁体并具有标识符。游戏单元100包括游戏区101、控制单元102、第一磁性单元103、第二磁性单元104、第三磁性单元105、第四磁性单元106、第五磁性单元107以及电池146，该游戏区用于在游戏单元100上布置该多个游戏块中的一个或多个游戏块。每个磁性单元103至107是包括线圈140至144和电气开关设备130至134的电磁单元。线圈140至144可以缠绕在由磁性材料制成的芯上。可替代地，可以使用空气芯。如图所示，线圈140至144可经由电气开关设备130至134电连接到电池146。电气开关设备130至134可操作地连接到控制单元102并且被配置为响应于由控制单元102生成的控制信号而操作。游戏区101包括第一子区110、第二子区111、第三子区112、第四子区113和第五子区114，每个子区110至114被配置为接收该多个游戏块中的某一游戏块。游戏单元进一步包括：被配置为检测布置在第一子区110中的游戏块的标识符的第一传感器150、被配置为检测布置在第二子区111中的游戏块的标识符的第二传感器152、被配置为检测布置在第三子区113中的游戏块的标识符的第三传感器152，被配置为检测布置在第四子区113中的游戏块的标识符的第四传感器153，以及被配置为检测布置在第五子区114中的游戏块的标识符的第五传感器154。每个传感器150至154可操作地连接到控制单元102并且被配置为向控制单元102提供传感器信号。每个传感器150至154可以经由共同的多路复用器可操作地连接到控制单元102。控制单元102被配置为检测布置在子区110至114中的游戏块的标识符，并进一步检测游戏块被布置在哪个子区中。传感器150至154可以是RFID传感器。在其他实施例中，该游戏单元可以仅包括单个传感器，该单个传感器被配置为确定布置在子区110至114之一中的游戏块的标识符，其中，控制单元被配置为通过分析从该单个传感器接收的传感器信号(例如通过分析信号强度)、或通过使用例如由另一传感器或由磁性单元103至107提供的另一传感器信号来检测游戏块被布置在哪个子区中，例如磁性单元可以用于检测布置在子区中的磁性游戏块的存在。响应于在特定子区中检测到特定标识符或在多个特定子区中检测到标识符的特定组合，控制单元102被配置为生成一个或多个控制信号，该一个或多个控制信号控制磁性单元103至107中的一个或多个生成或更改磁场，从而磁性地影响布置在子区110至114中的一个或多个中的游戏块。控制信号被发送到电气开关设备130。电气开关设备可以是简单的电气开关或更复杂的开关设备(例如信号发生器)，其能够转变流过线圈140至144的电流的方向，从而可以切换磁极性。电气开关设备130至134布置为靠近线圈140至144，然而它们也可以布置为远离线圈130至134，例如布置为靠近电池146或控制单元102。控制单元102和电气开关设备130至134也可以组合成组合单元。可以将接近区180设置在游戏区101上方，并且其中，控制单元102进一步被配置为：检测(由用户的手)固持在接近区中的游戏块的标识符，并且响应于该检测而生成控制信号，该控制信号控制第一磁性单元生成或更改磁场，从而磁性地影响固持在接近区中的游戏块。接近区180可以进一步包括多个接近子区181至185，每个游戏区子区110至114一个接近子区，其中，控制单元102被配置为例如使用传感器150至154来检测游戏块正被固持在哪个接近子区181至185中。

图3示出了根据本发明的实施例的游戏系统200。游戏系统200包括游戏单元100和多个游戏块190至195。多个游戏块190至195中的每个游戏块包括磁体并具有标识符。游戏单元100在功能上对应于关于图2披露的游戏单元。在该实施例中，子区110至114是凹形的并且具有与游戏块的外部形状相匹配的形状。每个游戏块190至195是具有底表面和与该底表面相反的顶表面的牌，其中，在顶表面上布置有符号，即在顶表面上印有符号。控制单元102被配置为处于多个状态之一，该多个状态中的每个状态对应于特定游戏，并且其中，控制单元102被配置为通过检测到游戏块的特定标识符而被设置为处于该多个状态中的特定状态。因此，用户可以通过在子区110至114之一中布置特定游戏块来选择特定游戏。可能只有一些游戏块能够将控制单元102设置为处于特定状态。图3展示了可以通过游戏系统200玩的游戏的示例。该游戏是拼写游戏。通过将游戏块192布置在子区110中来选择该游戏。当游戏块192被布置在第一子区110中时，传感器150读取游戏块192的标识符并向控制单元102发送传感器信号，从而控制单元102被设置为处于与拼写游戏“hat(帽子)”相对应的状态。游戏块192在其顶表面上设有帽子的符号。这个游戏的目的是拼写出“hat”这个词。该多个游戏块包括一组游戏块190，其中，顶表面上的符号是字母。用户通过在第二子区111中布置具有特定字母的第一游戏块193来启动该游戏。在这个特定的示例中，第一游戏块的顶表面上印有字母“h”。因此用户选择了正确的第一个字母。如果控制单元102在该游戏中被配置为在选择了正确的第一游戏块时向用户提供反馈，则该控制单元可以向第二电磁单元104的开关设备131发送控制信号，该控制信号控制开关设备131将来自电池146的电流提供给线圈141，从而使游戏块193可以轻微移动。然而，控制单元也可以被配置为仅在不正确的游戏块被布置在第二子区111中时才提供反馈，例如通过将不正确的游戏块从第二子区磁性地排斥出去。还存在这样的可能性：控制单元102被配置为如果选择了正确的游戏块则提供第一类型的反馈，以及如果选择了不正确的游戏块则提供第二类型的反馈，例如可以使用磁力使正确的游戏块轻微振动，而不正确的游戏块可能会被从子区磁性地排斥出去。一旦用户通过将三个游戏块193至195正确地布置在正确的子区111至113中来完成了游戏，则控制单元102可以被配置为向用户提供反馈，例如通过以磁方式使三个游戏块193至195轻微振动。所示的多个游戏块190至195进一步包括成组游戏块191，在该成组游戏块中，顶表面上的符号是数字。该成组游戏块191可以用来玩数学游戏。然而，可以使用例如带有动物图像、产品图像等的其他成组游戏块。因此，可以通过游戏系统200玩的可能的游戏基本上是无穷无尽的。游戏单元还可以包括比5个更多的子区，例如10、20、50或100个。此外，存在这样的可能性：游戏系统200包括可以彼此通信地耦合的更多游戏单元。

图4示出了根据实施例的游戏块400的示意图。游戏块包括磁体405、标识符404、游戏块控制单元402以及被配置为显示图像的显示器401，并且其中，游戏块控制单元402被配置为例如使用发射器/接收器403接收来自另一个单元的信号，并且响应该信号而被配置为控制显示器401显示新图像。

图5示出了根据实施例的对接站500的示意图。对接站500包括对接站控制单元510，该对接站控制单元被配置为检测和/或改变游戏块501至504的标识符。对接站控制单元510进一步被配置为针对游戏块501至504提供信号，该信号用于控制游戏块501至504的显示器显示新图像。对接站500可以进一步被配置为向游戏块的电源供电。

虽然已经详细描述并示出了一些实施例，但是本发明不局限于此、还可以以落入所附权利要求中所限定的主题范围的其他方式来实施。具体而言，应理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下可以利用其他实施例并且可以做出结构和功能改变。

在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由同一件硬件来实施。在相互不同的从属权利要求中叙述了或在不同实施例中描述了某些措施这一单纯事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

应强调的是，当在本说明书中使用时，术语“包括/包含”是用于指明所陈述的特征、整数、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或其群组。