(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する機能を行うための１つ以上の機能積み木要素と、その機能積み木要素を制御するための１つ以上の制御積み木要素とを含む複数の積み木要素を備え、
それぞれの積み木要素は、別の積み木要素の対応するコネクタを介して前記積み木要素を前記別の積み木要素と電気的に接続するための少なくとも１つのコネクタを備え、
前記少なくとも１つのコネクタは少なくとも１つの制御信号接点と、電力を１つの積み木要素から別の積み木要素に、その別の積み木要素の対応する接点を介して電気的に供給するための電力接点とを備え、
前記制御積み木要素は、前記機能積み木要素を制御するための制御信号を出力するための主出力コネクタを備え、
前記機能積み木要素は、前記制御信号を受信するための入力コネクタを備え、受信された制御信号に応答して機能を行い、さらに、前記機能積み木要素は、前記受信された制御信号を転送する出力コネクタを備え、前記受信された制御信号を転送する、玩具積み木システム。
【請求項２】
前記玩具積み木システムは、電力を供給するためのエネルギー源と出力コネクタとを備える電力供給積み木要素をさらに含み、積み木要素の少なくとも１つのコネクタは、電力接点をさらに備える、請求項１に記載の玩具積み木システム。
【請求項３】
積み木要素の少なくとも１つの出力コネクタは、１つ以上の積み木要素に電力を供給するための出力電力を供給する電力接点を備え、積み木要素の入力コネクタは、電力を受ける電力接点を備える、請求項２に記載の玩具積み木システム。
【請求項４】
前記電力供給積み木要素は、前記電力供給積み木要素の前記出力コネクタを介して制御信号を出力する、請求項２または３に記載の玩具積み木システム。
【請求項５】
前記機能積み木要素は、前記機能積み木要素の前記入力コネクタと出力コネクタとを備える積重ね可能なコネクタ要素を含む、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項６】
前記機能積み木要素の前記積重ね可能なコネクタ要素は、前記入力コネクタから前記出力コネクタへの直接の制御信号経路を提供するために、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記入力コネクタから制御信号を受信し、前記受信された制御信号を前記機能積み木要素と、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記出力コネクタとへ供給する、請求項５に記載の玩具積み木システム。
【請求項７】
前記制御積み木要素の少なくとも第１の部分集合の前記制御積み木要素は、前記制御積み木要素の前記主出力コネクタと、入力コネクタとを備える積重ね可能なコネクタ要素を含み、前記積重ね可能なコネクタ要素は、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記入力コネクタと接続された出力コネクタによって出力される制御信号が、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記主出力コネクタに直接供給されるのを阻止する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項８】
前記制御積み木要素の少なくとも第２の部分集合の前記制御積み木要素は、入力コネクタと前記主出力コネクタとは異なる出力コネクタを備える積重ね可能なコネクタ要素を含み、前記積重ね可能なコネクタ要素は、前記入力コネクタから前記出力コネクタへの制御信号経路を提供するために、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記入力コネクタから制御信号を受信し、前記受信された制御信号を前記積重ね可能なコネクタ要素の前記出力コネクタへ供給する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項９】
前記積重ね可能なコネクタ要素は、前記受信された制御信号を前記制御積み木要素へ供給する、請求項８に記載の玩具積み木システム。
【請求項１０】
積重ね可能なコネクタを備える前記積み木要素は、電気回路を備える積み木要素本体を含み、前記積重ね可能なコネクタ要素は、延長ケーブルを介して前記電気回路と電気的に接続されている、請求項５乃至９のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項１１】
前記玩具積み木システムは、延長要素をさらに含み、前記延長要素は、積重ね可能なコネクタ要素と、さらなる出力コネクタと、電気的な延長要素とを備え、前記積重ね可能なコネクタ要素は、入力コネクタと出力コネクタとを備え、前記延長要素の前記積重ね可能なコネクタ要素は、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記入力コネクタから制御信号を受信し、前記受信された制御信号を、前記電気的な延長要素を介して前記さらなる出力コネクタと、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記出力コネクタとへ供給する、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項１２】
前記玩具積み木システムは、電力を供給するためのエネルギー源および出力コネクタを備える電力供給積み木要素をさらに含み、前記重ね可能なコネクタは、前記積重ね可能なコネクタの前記入力コネクタから電力を受け、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記出力コネクタへ前記受けた電力を供給する、請求項５乃至１１のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項１３】
前記積重ね可能なコネクタは、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記入力コネクタを備える第１の接続側面と、前記第１の接続側面に対向する第２の接続側面とを含み、前記第２の接続側面は、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記出力コネクタを備える、請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項１４】
前記制御積み木要素は、外部入力を受信するためのさらなる入力インターフェイスを備え、前記外部入力に応答して前記出力制御信号を発生させる、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項１５】
前記外部入力は、機械的な力と、押しと、引張りと、回転と、人間の操作と、接触と、物体の接近と、電気的信号と、無線周波数信号と、光信号と、可視光信号と、赤外線信号と、磁気信号と、温度と、湿度と、放射とを含む群から選択される、請求項１４に記載の玩具積み木システム。
【請求項１６】
前記積み木要素は、積み木要素を解放可能に相互接続するための結合手段を備える、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのコネクタは、積み木要素を解放可能に相互接続するための結合手段を備える、請求項１６に記載の玩具積み木システム。
【請求項１８】
前記結合手段は、突起と、突起を摩擦係合で受ける空洞とを備える、請求項１６乃至１７のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項１９】
前記入力コネクタは、出力コネクタとのみ接続可能であり、出力コネクタは、入力コネクタとのみ接続可能である、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項２０】
前記機能は、動作と、可聴音信号を発生させることと、不可聴音信号を発生させることと、電気的信号を発生させることと、可視光信号を発生させることと、不可視光信号を発生させることと、無線周波数信号を発生させることとを含む群から選択される、請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項２１】
前記玩具積み木システムは、その機能デバイスが異なる機能を行う複数の機能積み木要素を備える、請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の玩具積み木システム。
【請求項２２】
対応する機能を行うための１つ以上の機能積み木要素と、その機能積み木要素を制御するための１つ以上の制御積み木要素とを含む複数の積み木要素を備え、
前記機能積み木要素は、別の積み木要素の対応するコネクタを介して該機能積み木要素を前記別の積み木要素と電気的に接続するための、入力コネクタと出力コネクタとを少なくとも備え、
前記入力コネクタと前記出力コネクタは少なくとも１つの制御信号接点と、電力を１つの積み木要素から別の積み木要素に、その別の積み木要素の対応する接点を介して電気的に供給するための電力接点とを備え、
前記入力コネクタは制御信号を受信し、前記出力コネクタは前記受信された制御信号を転送し、
前記機能積み木要素は、前記受信された制御信号に応答して機能を行い、前記受信された制御信号を転送する、玩具積み木システム用の機能積み木要素。
【請求項２３】
対応する機能を行うための１つ以上の機能積み木要素と、前記機能積み木要素を制御するための１つ以上の制御積み木要素とを含む複数の積み木要素を備え、
それぞれの積み木要素は、別の積み木要素の対応するコネクタを介して前記積み木要素を前記別の積み木要素と電気的に接続するための少なくとも１つのコネクタを備え、
前記少なくとも１つのコネクタは少なくとも１つの制御信号接点を備え、
前記機能積み木要素は、制御信号を受信するための入力コネクタを備えて前記受信された制御信号に応答して機能を行い、
前記積み木要素の前記コネクタは、電力を１つの積み木要素から別の積み木要素に、該別の積み木要素の対応する接点を介して電気的に供給するための電力接点をさらに備え、
前記制御積み木要素は、前記機能積み木要素を制御するための制御信号を出力する主出力コネクタを備える積重ね可能なコネクタ要素を含み、
前記積重ね可能なコネクタ要素は、入力コネクタをさらに備え、
前記積重ね可能なコネクタ要素は、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記入力コネクタに接続された出力コネクタによって出力される制御信号が前記積重ね可能なコネクタ要素の前記主出力コネクタに直接供給されるのを阻止する、玩具用積み木システム用の制御積み木要素。
【請求項２４】
対応する機能を行うための１つ以上の機能積み木要素と、その機能積み木要素を制御するための１つ以上の制御積み木要素とを含む複数の積み木要素を備え、
それぞれの積み木要素は、別の積み木要素の対応するコネクタを介して前記積み木要素を前記別の積み木要素と電気的に接続するための、少なくとも１つのコネクタを備え、
前記少なくとも１つのコネクタは、少なくとも１つの制御信号接点を備え、
前記機能積み木要素は、制御信号を受信するための入力コネクタを備えて前記受信された制御信号に応答して機能を行い、
前記積み木要素の前記少なくとも１つのコネクタは、電力を１つの積み木要素から別の積み木要素に、該別の積み木要素の対応する接点を介して電気的に供給するための電力接点をさらに備え、
前記制御積み木要素は、前記機能積み木要素を制御するための制御信号を出力する主出力コネクタと、入力コネクタと、前記主出力コネクタとは異なる出力コネクタとを備える積重ね可能なコネクタ要素とを含み、
前記積重ね可能なコネクタ要素は、前記入力コネクタから前記出力コネクタへの制御信号経路を提供するために、前記積重ね可能なコネクタ要素の前記入力コネクタからの制御信号を受信し、前記受信された制御信号を前記積重ね可能なコネクタ要素の前記出力コネクタへ供給する、玩具積み木システム用の制御積み木要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積み木要素を解放可能に相互接続するための結合手段を備える積み木要素を備える玩具積み木システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような玩具積み木システムは、数十年の間公知である。単純な積み木ブロックが、遊びの価値を高めるように特定の外見または機械的もしくは電気的機能を備える、専用の積み木要素で補足されてきた。このような機能は、たとえば、モータ、スイッチおよびランプばかりでなく、センサからの入力を受け入れ、受信されたセンサ入力に応答して機能要素を活動化させることができるプログラム可能なプロセッサを含む。
【０００３】
事前構成された機能を行うように構成された機能デバイス、機能を行うための機能デバイスにエネルギーを供給するためのエネルギー源、および機能を行うための機能デバイスをトリガ起動するように外部トリガ事象に応答するトリガを有する、自己完結型の機能積み木要素が存在する。通常、このような公知の機能積み木要素は、トリガを手動で活動化するように設計されており、限定された遊びの価値しか提供しない。
【０００４】
対応する機能をそれぞれ行うための１つまたは複数の機能積み木要素と、１つまたは複数の機能積み木要素をそれぞれ制御するための１つまたは複数の制御積み木要素とを備える複数の積み木要素を備え、各積み木要素が、別の積み木要素の対応するコネクタを介して積み木要素をその別の積み木要素と電気的に接続するための少なくとも１つのコネクタを備え、コネクタが、少なくとも１つの制御信号接点を備える、玩具積み木システムが存在する。
【０００５】
面白い遊びの体験を提供するために、ユーザが外見ならびに機能性において異なる多種多様なモデルを組み立てることができる玩具積み木システムを提供することが、一般に望ましい。
【０００６】
プログラム可能な玩具は、無条件ならびに条件付きの動作を行うようにコンピュータによってプログラムされることが可能な玩具である、たとえば、ＬＥＧＯ  ＭＩＮＤＳＴＯＲＭＳによる製品ＲＯＢＯＴＩＣＳ  ＩＮＶＥＮＴＩＯＮ  ＳＹＳＹＴＥＭから公知である。
【０００７】
しかし、たとえば、外部コンピュータ上で作成され、このようなマイクロプロセッサ制御の玩具要素へ転送されるユーザ定義プログラムに基づいた、またはプログラム可能な玩具自体のユーザ・インターフェイスを介した、比較的複雑なプログラミング・ステップを必要とすることが、上記の従来技術の玩具の問題点である。したがって、このようなプログラムの生成は、所望の行動をプログラムするために比較的高レベルのコンピュータの精通性ならびに比較的高レベルの抽象性認識能力を必要とし、それによってこのような玩具を年長の子どもに制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３００５２８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、多種多様な方法で、かつ子どもによって容易に理解され得る方式で、構成および制御することが可能である機能要素を備える玩具組立てシステムを提供することが望ましい。
【００１０】
システム内で使用するために適した新規な積み木要素を備え、かつシステムの遊びの価値を高めることになる玩具積み木システムを提供することが、さらに望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態は、対応する機能をそれぞれ行うための１つまたは複数の機能積み木要素と、１つまたは複数の機能積み木要素をそれぞれ制御するための１つまたは複数の制御積み木要素とを備える複数の積み木要素を備え、各積み木要素が、別の積み木要素の対応するコネクタを介して積み木要素をその別の積み木要素と電気的に接続するための少なくとも１つのコネクタを備え、コネクタが、少なくとも１つの制御信号接点／端子を備える、玩具積み木システムであって、各制御積み木要素が、少なくとも１つの機能積み木要素を制御するための制御信号を出力するように構成された主出力コネクタを備え、各機能積み木要素が、制御信号を受信するための入力コネクタを備え、かつ受信された制御信号に応答して機能を行うように構成され、各機能積み木要素が、受信された制御信号を転送するように構成された出力コネクタをさらに備える、玩具積み木システムに関する。
【００１２】
したがって、相互接続された機能積み木要素のシークエンスまたはチェーンを得るように、単にある機能積み木要素を別の機能積み木要素と接続することによって、複数の機能積み木要素を、単一の制御積み木要素によって制御することが可能である。このようにして、機能積み木要素のシークエンスの最初のものに供給される制御積み木要素からの制御信号が、追加の配線またはプログラミング／構成の必要なく、すべての機能積み木要素へ転送される。
【００１３】
機能積み木要素は、したがって、事前構成された機能を行うように構成された機能デバイスを備えてもよい。この機能は、たとえば、機械的および／または電気的機能を含む様々な、可能な機能から選択されてもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態では、玩具積み木システムは、電力を供給するための、特に、機能積み木要素にそれらのそれぞれの機能を行うための電力を供給するためのエネルギー源および出力コネクタを備える、電力供給積み木要素をさらに備える。電力供給積み木要素は、出力コネクタをさらに備え、かつ積み木要素の少なくとも１つのコネクタが、電力接点をさらに備える。したがって、個々の機能積み木要素および／または制御積み木要素は、それら自体のエネルギー源を有する必要がなく、制御信号をまた供給するのと同じコネクタを介して、すなわち、さらなる配線またはその他の接続部の必要なしで、電力供給積み木要素から供給される。
【００１５】
特に、いくつかの実施形態では、積み木要素の少なくとも１つの出力コネクタが、１つまたは複数の積み木要素に電力を供給するための出力電力を供給するように構成された電力接点を備え、かつ各積み木要素の入力コネクタが、電力を受けるように、かつ任意選択で、受けた電力を機能積み木要素へ供給するように構成された電力接点を備える。
【００１６】
電力供給積み木要素は、電力のみを供給してもよい、または電力供給積み木要素が、その出力コネクタを介して電力および制御信号の両方を供給してもよい。したがって、電力供給要素が、制御積み木要素としてさらに機能してもよい。
【００１７】
コネクタは、個々のワイヤまたはケーブルの導体を終端または接続するための、および導体を対合するコネクタに延長するための手段を提供するための、プラグまたはレセプタクル、または他の任意の適切なデバイスの形態であってよい。この目的のために、コネクタは、所定の方式、すなわち、所定の数、間隔、配置などで、コネクタ本体内に配置されたいくつかの接点を備えてもよい。各接点は、電気的なエネルギーおよび／または制御信号を移送する目的でコネクタが対合されたとき、別のコネクタ内の対応する接点と電気的に接触するように構成された任意の適切な導電性の要素として提供されてもよい。
【００１８】
各機能積み木要素が、機能積み木要素の入力および出力コネクタを備える積重ね可能なコネクタ要素を備えるとき、複数の異なる機能および／または制御積み木要素の容易な接続を可能にする一様な接続手段が、提供される。特に、一様な、積重ね可能なコネクタ要素は、機能または制御積み木要素の形状およびサイズにかかわらず、一様な接続手段を提供する。
【００１９】
特に、一実施形態では、積重ね可能なコネクタを備える各積み木要素が、電気回路を備える積み木要素本体を備え、かつ積重ね可能なコネクタ要素が、延長ケーブルを介して電気回路と電気的に接続されている。したがって、積み木要素本体が、積重ね可能なコネクタ要素が、通常電力供給積み木要素および／または制御積み木要素を起点とする積重ね可能なコネクタ要素のスタックと接続されているところの接続点から変位した位置に配置されてもよい。したがって、玩具モデルの組立て時により大きな柔軟性が得られる。さらに、積重ね可能なコネクタ要素が、可撓性の延長ケーブルによって、機能または制御積み木要素の積み木要素本体と接続されたとき、積み木要素本体の形状およびサイズ、ならびに玩具組立てモデル内でのその配置の点でより大きな柔軟性が得られる。特に、積み木要素本体の形状、サイズおよび配置は、別のコネクタと接続するためにコネクタにアクセスすることができなければならないという要件によって制限されない。
【００２０】
積重ね可能なコネクタが、積重ね可能なコネクタの入力コネクタから電力を受けるように、および受けた電力を積重ね可能なコネクタ要素の出力コネクタへ供給するように構成されているとき、制御信号によって供給される電力より多くの電力を必要とする機能積み木要素に別個の電力を分散するのに、追加の配線は必要とされない。
【００２１】
いくつかの実施形態では、各機能積み木要素の積重ね可能なコネクタ要素が、入力コネクタから出力コネクタへの直接の制御信号経路を提供するために、積重ね可能なコネクタ要素の入力コネクタから制御信号を受信するように、および受信された制御信号を機能積み木要素に、および積重ね可能なコネクタ要素の出力コネクタに供給するように構成されている。したがって、機能積み木要素のチェーンが、コネクタ要素を互いに上下に、または他の任意の適切な向きで、たとえば互いに隣り合わせで、積み重ねることによって一様な方式で容易に確立され得る。このようにして、制御積み木要素は、中断されないシークエンス／スタック内の制御積み木要素の出力コネクタから分岐するすべての機能積み木要素に影響を及ぼす。
【００２２】
制御積み木要素の一実施形態は、制御積み木要素の主出力コネクタと、入力コネクタとを備える積重ね可能なコネクタ要素を備え、かつ積重ね可能なコネクタ要素が、積重ね可能な制御要素の入力コネクタと接続された出力コネクタによって出力される制御信号が積重ね可能なコネクタ要素の主出力コネクタに直接供給されるのを阻止するように構成されている。したがって、制御積み木要素は、共通の制御信号を受信する機能積み木要素のシークエンス／スタックを終端する。制御積み木要素は、機能積み木要素の新しいスタックまたはシークエンスのためのベースすなわち起点をさらに提供し、それによって、機能積み木要素を別々に制御される群にグループ化する、すなわち、組み立てられたモデル内のどの機能がどの制御積み木要素によって制御されるかを制御するための単純な機構を提供する。
【００２３】
制御積み木要素の別の実施形態は、入力コネクタおよび主出力コネクタとは異なる出力コネクタを備える積重ね可能なコネクタ要素を備え、積重ね可能なコネクタ要素が、入力コネクタから出力コネクタへの制御信号経路を提供するために、積重ね可能なコネクタ要素の入力コネクタから制御信号を受信するように、および受信された制御信号を積重ね可能なコネクタ要素の出力コネクタへ供給するように構成されている。したがって、この実施形態では、制御積み木要素が、別の制御積み木要素によって制御される機能要素のスタック／シークエンスの機能要素を終端せず、その別の制御要素の制御信号が、積重ね可能なコネクタ要素によって継ぎ通される（ｐａｔｃｈｅｄ）。その代わりに、制御積み木要素が、この制御積み木要素によって制御される機能積み木要素の新しいスタックの起点として、その主出力コネクタを介して動作する。
【００２４】
それにもかかわらず、いくつかの実施形態では、制御積み木要素が、その積重ね可能なコネクタ要素の入力コネクタによって受信される入力制御信号を受信してもよい。したがって、このような実施形態では、入力制御信号に、かつ任意選択で、さらなる入力インターフェイス／センサからのさらなる外部入力信号に、たとえば所定の論理機能を行うことによって、制御積み木要素が、受信された制御信号に応答してその出力制御信号を発生させてもよい。
【００２５】
制御積み木要素によって行われる論理機能の例は、入力制御信号に対する出力制御信号の遅延、入力制御信号の所定の回数の繰返し、入力がある基準に適合する場合、たとえばあるシークエンスまたはパターンが入力として受信された、または入力が所定の方式で変化した場合のみの出力を含む。さらなる例は、たとえば、論理「ａｎｄ」操作、論理「ａｎｄ  ｎｏｔ」操作などの、入力制御信号とさらなる活動化／トリガ入力の比較に基づく所定の論理演算を含む。
【００２６】
したがって、いくつかの実施形態では、制御積み木要素が、たとえば、制御積み木要素によって制御される機能積み木要素の機能をトリガ起動するための外部トリガ動作に応答するトリガ、複数の動作のモードのうち１つを選択するためのスイッチ、および／または類似のものなど、外部入力を制御積み木要素とは異なるソースから受信するためのさらなる活動化／入力インターフェイスを備える。このようにして、制御積み木要素が、外部入力に応答して出力制御信号を発生させるように構成されている。外部入力は、本明細書に記載されているように、様々な可能な入力から選択されてもよい。したがって、活動化／入力インターフェイスは、適切な回路、デバイス、またはユーザまたは別のデバイスからの入力を検知する、環境の特性を感知する、などに適した任意の適切な構成を備えてもよい。このような活動化インターフェイスの例は、押しボタン、スライドまたはその他の機械的なスイッチ、振動センサ、傾斜センサ、タッチ・センサ、衝撃センサ、光センサ、接近検知器、温度計、マイクロフォン、圧力センサ、空気圧センサ、バス・ブリッジ、誘導入力たとえばタグ、無線受信機、カメラ、赤外線遠隔制御などの遠隔制御システムの受信機などによって活動化される入力、またはそれらの組合せを含む。したがって、ユーザ定義機能を開始するための単純な機構が提供され、それによって多様な面白い遊びのシナリオを提供する。
【００２７】
いくつかの実施形態では、玩具積み木システムが、延長要素をさらに備え、延長要素が、積重ね可能なコネクタ要素、さらなる出力コネクタ、および延長ケーブル／ワイヤなどの電気的な延長要素を備える。積重ね可能なコネクタ要素が、入力コネクタおよび出力コネクタを備え、かつ延長要素の積重ね可能なコネクタ要素が、積重ね可能なコネクタ要素の入力コネクタから制御信号を受信するように、および受信された制御信号を、電気的な延長要素を介してさらなる出力コネクタへ、および積重ね可能なコネクタ要素の出力コネクタへ供給するように構成されている。したがって、延長要素が、延長ケーブルとして、および／または機能および／または制御積み木要素の平行なスタック／シークエンスを分岐するために、使用されることができる。
【００２８】
機能積み木要素および／または制御積み木要素が、機能または制御積み木要素を他の積み木要素と解放可能に相互接続するための結合手段を有するとき、これらは、玩具積み木システムに適合可能であり、他の積み木要素とともに使用されることが可能である。本発明は、積み木要素を解放可能に相互接続するための結合手段を有する積み木要素を備える玩具積み木システムに、全体として適用可能である。さらに、本明細書に記載されている積み木要素のコネクタが、入力コネクタが、出力コネクタとのみ接続可能であり、出力コネクタが入力コネクタとのみ接続可能であるように構成されているとき、故障、短絡、および／または類似のものを回避するように、コネクタの正しい配線／接続を確実にする機械的コーディングが提供される。たとえば、このような機械的コーディングは、コネクタの形態、コネクタ内の接点配列、接点の形態によって、追加の結合手段の提供および／または類似のものによって、提供されてもよい。
【００２９】
玩具積み木セットは、当技術分野で公知の従来型の積み木ブロックなどの、電気的なコネクタがなく、動作／機能を行うまたは制御する能力のない受動的な組立て要素などのさらなるタイプの組立て要素を備えてもよいことに留意されたい。
【００３０】
本発明は、上記で説明した玩具積み木セットを含めて異なる方式で、また以下のさらなる製品手段で実施することが可能であり、それぞれが、最初に言及した玩具積み木セットに関連して説明した利益および利点のうちの１つまたは複数をもたらし、それぞれが、最初に言及した玩具積み木セットとともに説明された、および／または従属請求項で開示された好ましい実施形態に対応する、１つまたは複数の好ましい実施形態を有する。
【００３１】
特に、一態様によると、機能積み木要素が、玩具積み木システムのために提供され、玩具積み木システムが、対応する機能をそれぞれ行うための１つまたは複数の機能積み木要素と、１つまたは複数の機能積み木要素をそれぞれ制御するための１つまたは複数の制御積み木要素とを備える複数の積み木要素を備える。機能積み木要素が、別の積み木要素の対応するコネクタを介して機能積み木要素をその別の積み木要素とそれぞれ電気的に接続するための少なくとも１つの入力コネクタおよび出力コネクタを備え、各コネクタが、少なくとも１つの制御信号接点を備える。入力コネクタが、制御信号を受信するように受けるように構成され、かつ出力コネクタが、受信された制御信号を転送するように構成され、かつ機能積み木要素が、受信された制御信号に応答して機能を行うように構成されている。
【００３２】
さらに、制御積み木要素の一実施形態が、玩具積み木システムのために提供され、玩具積み木システムが、対応する機能をそれぞれ行うための１つまたは複数の機能積み木要素と、１つまたは複数の機能積み木要素をそれぞれ制御するための１つまたは複数の制御積み木要素とを備える複数の積み木要素を備え、各積み木要素が、別の積み木要素の対応するコネクタを介して積み木要素をその別の積み木要素と電気的に接続するための少なくとも１つのコネクタを備え、コネクタが、少なくとも１つの制御信号接点を備え、各機能積み木要素が、制御信号を受信するための入力コネクタを備え、かつ受信された制御信号に応答して機能を行うように構成されている。制御積み木要素が、少なくとも１つの機能積み木要素を制御するための制御信号を出力するように構成された主出力コネクタを備える積重ね可能なコネクタ要素を備え、積重ね可能なコネクタ要素が、入力コネクタをさらに備え、かつ積重ね可能なコネクタ要素が、積重ね可能な制御要素の入力コネクタに接続された出力コネクタによって出力される制御信号が積重ね可能なコネクタ要素の主出力コネクタに直接供給されるのを阻止するように構成されている。
【００３３】
制御積み木要素の別の実施形態が、玩具積み木システムのために提供され、玩具積み木システムが、対応する機能をそれぞれ行うための１つまたは複数の機能積み木要素と、１つまたは複数の機能積み木要素をそれぞれ制御するための１つまたは複数の制御積み木要素とを備える複数の積み木要素を備え、各積み木要素が、別の積み木要素の対応するコネクタを介して積み木要素をその別の積み木要素と電気的に接続するための少なくとも１つのコネクタを備え、コネクタが、少なくとも１つの制御信号接点を備え、各機能積み木要素が、制御信号を受信するための入力コネクタを備え、かつ受信された制御信号に応答して機能を行うように構成されている。制御積み木要素が、少なくとも１つの機能積み木要素を制御するための制御信号を出力するように構成された主出力コネクタを備え、制御積み木要素が、入力コネクタおよび主出力コネクタとは異なる出力コネクタを備える積重ね可能なコネクタ要素をさらに備え、積重ね可能なコネクタ要素が、入力コネクタから出力コネクタへの制御信号経路を提供するために、積重ね可能なコネクタ要素の入力コネクタからの制御信号を受信するように、および受信された制御信号を積重ね可能なコネクタ要素の出力コネクタへ供給するように構成されている。
【００３４】
さらに、延長要素の実施形態が、玩具積み木システムのために提供され、玩具積み木システムが、対応する機能をそれぞれ行うための１つまたは複数の機能積み木要素と、１つまたは複数の機能積み木要素をそれぞれ制御するための１つまたは複数の制御積み木要素とを備える複数の積み木要素を備え、各積み木要素が、別の積み木要素の対応するコネクタを介して積み木要素をその別の積み木要素と電気的に接続するための少なくとも１つのコネクタを備え、コネクタが、少なくとも１つの制御信号接点を備え、各機能積み木要素が、制御信号を受信するための入力コネクタを備え、かつ受信された制御信号に応答して機能を行うように構成されている。延長要素が、積重ね可能なコネクタ要素、さらなる出力コネクタ、および電気的な延長要素を備え、積重ね可能なコネクタ要素が、入力コネクタおよび出力コネクタを備え、延長要素の積重ね可能なコネクタ要素が積重ね可能なコネクタ要素の入力コネクタから制御信号を受信するように、および受信された制御信号を電気的な延長要素を介してさらなる出力コネクタへ、および積重ね可能なコネクタ要素の出力コネクタへ供給するように構成されている。
【００３５】
したがって、積み木セットは、所定の接続アーキテクチャに従ってコネクタの対応するセットによって相互接続可能である機能および制御積み木要素を備える。積み木セットは、ユーザが多種多様の機能および機能関係を一様な方式で、様々な積み木要素の制限されたセットによって組み立てることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術の玩具積み木ブリックを示す図である。
【図２】機能玩具積み木ブリックの例の概略図である。
【図３】制御玩具積み木ブリックの概略図である。
【図４】制御玩具積み木ブリックの概略図である。
【図５】電力供給積み木ブリックの概略図である。
【図６】延長積み木要素の概略図である。
【図７】本明細書に記載されている積み木ブリックを備える玩具モデルの例の概略図である。
【図８】玩具積み木ブリックのさらなる例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の実施形態が、ブリックの形態での玩具積み木要素を使用して主として説明される。しかし、本発明は、玩具積み木セットで使用される他の形態の積み木要素に適用されてもよい。
【００３８】
図１は、その上部表面上の結合スタッド、および底部からブリック内へ延びている空洞をそれぞれ備える玩具積み木ブリックの例を示している。空洞は、中央チューブを有し、別のブリック上の結合スタッドが、米国特許第３００５２８２号で開示されているように摩擦係合で空洞内で受けられることが可能である。図１ａ〜ｂは、このような玩具積み木ブリックの例の、その上部および底部側面を含む透視図を示している。図１ｃおよび１ｄは、他のこのような従来技術の積み木ブリックを示している。残りの図に示されている積み木ブリックは、協働するスタッドおよび空洞の形態でのこの公知のタイプの結合手段を有する。しかし、他のタイプの結合手段が使用されてもよい。
【００３９】
図２は、機能積み木要素の例を概略的に示している。
【００４０】
図２ａは、機能ブリック２０１、およびワイヤ２１２および２１３を備える可撓性のケーブル２０３を介して機能ブリック２０１と接続された積重ね可能なコネクタ２０２の形態の、主機能積み木要素本体を備える、２００で全体として示されている機能積み木要素を概略的に示している。機能ブリックは、その上部表面上の結合スタッド２０５、およびその底部表面内の対応する空洞（明白には示されていない）を有する。機能ブリック２０１は、以下でより詳細に説明するように、積重ね可能なコネクタ２０２の端子２１０および延長ケーブル２０３のライン２１２を介して電力を受け、かつ積重ね可能なコネクタ２０２の端子２１１および延長ケーブル２０３のライン２１３を介して制御信号を受信する機能デバイス２０４を備え、電気的機能デバイス２０４が、事前構成された機能、たとえば、機械的または電気的な機能を行う。一実施形態では、制御信号がそれぞれ、バイナリ値０および１を有する。
【００４１】
本明細書に記載されている機能ブリックが行うことができる事前構成された機械的機能の例は、回転する出力シャフトを駆動すること、機能ブリックに近い物体を引張ることが可能である糸またはチェーンを巻き上げること、たとえば、ドアを開閉すること、物体を排出することなどを可能にする機能ブリックのヒンジ付き部品を速くまたはゆっくりと動かすことなどによる運動／動作を含む。このような機械的な動作は、図２ｂに示すような電動モータによって駆動され得る。図２ｂは、ライン２１２を介して受けられる電力によって駆動されるモータ２３０を備える、機能デバイス２０４の例の配線図を示している。モータ２３０は、ライン２１３を介して受信される制御信号Ｃ１、Ｃ２に応答して、制御回路２３１によって制御される。
【００４２】
モータが、図２ｃに示すように、電力ライン２１２からの電力によって駆動される、または制御信号Ｃ１およびＣ２によって直接駆動されてもよいことを理解されよう。ライン２１２を介しての別個の電力供給が、電圧の極性が一定であり、明確であるような供給を可能にする。
【００４３】
図２ｃは、制御信号Ｃ１、Ｃ２によって制御および駆動されるモータ２３０を備える機能デバイス２０４の別の例の配線図を概略的に示している。したがって、この例では、制御信号がモータを動作させるために十分であるため、機能デバイスは、ライン２１２を介して別個の電力を受けない。
【００４４】
本明細書に記載されている機能ブリックが行うことができる事前構成された電気的機能の例は、アクセス可能な端子を備えるスイッチを操作すること、可視光信号を発生させること、一定のまたは点滅する光を放出すること、いくつかのランプを所定のシークエンスで活動化させること、電気的信号を発生させること、不可視光信号を発生させること、ビープ音、アラーム音、ベル音、サイレン、音声メッセージ、音楽、合成音、遊び活動を模擬または刺激する天然または模擬音などの可聴音を放出すること、音を記録および再生すること、超音波などの不可聴音を放出すること、別の構成要素によって受信される無線周波数信号または赤外線信号を放出することなど、あるいは上記の組合せを含む。
【００４５】
機能ブリックは、事前構成された機能を有してもよいが、機能は、ユーザによってプログラムもしくは別の方法で決定または影響されてもよい。
【００４６】
図２ｄは、制御信号Ｃ１、Ｃ２によって制御および駆動されるＬＥＤ２３４を備える機能デバイス２０４の例の配線図を概略的に示している。したがって、この例では、機能デバイスは、制御信号がＬＥＤを動作させるために十分であるため、ライン２１２を介して別個の電力を受けない。別法として、ＬＥＤが、制御信号Ｃ１および／またはＣ２によって制御されるスイッチを介して、ライン２１２を介して受けられる電力によって駆動されてもよい。
【００４７】
図２ｅでは、機能デバイス２０４がスイッチ２７１であってもよいことが示されている。スイッチ２７１は、通常開放されているまたは通常閉鎖されているスイッチであってよく、その端子２７２が、上部表面上の結合スタッドと、または他の積み木ブリック上の結合スタッドと係合するように意図された空洞内の表面と接続されてもよい。スイッチは、上記で説明したような論理回路２３１を介して、ライン２１３を介して受信される制御信号によって制御される。スイッチ２７１が閉鎖されているとき、電力ライン２１２上の電圧が、端子２７２に印加される。論理回路２３１が、電力ライン２１２から電力をさらに受ける。
【００４８】
一般に、機能デバイスは、制御信号を異なる方式で解釈してもよい。一実施形態では、制御信号Ｃ１およびＣ２はそれぞれ、バイナリ値０および１を有する。たとえば、図２Ｃの例では、モータ２３０が、以下の表に従って制御されてもよい。
制御信号値                  モータ制御
（Ｃ１，Ｃ２）＝（０，０）  モータＯＦＦ
（Ｃ１，Ｃ２）＝（１，０）  モータＯＮ前進
（Ｃ１，Ｃ２）＝（０，１）  モータＯＮ後退
（Ｃ１，Ｃ２）＝（１，１）  モータ一時停止
【００４９】
機能デバイスが、２つの異なる音を演奏するように構成可能である音発生器を備えるところの別の例では、機能デバイスが、たとえば、個々の制御信号Ｃ１およびＣ２の上昇局面（すなわち０から１への移行）それぞれに応答して、たとえば、
Ｃ１  ０→１  音１を演奏
Ｃ２  ０→１  音２を演奏。
に従って、音のうちの選択された一方の音を演奏するように構成されてもよい。
【００５０】
したがって、一般に、機能デバイスは、上記のまたは代替となる機能の１つまたは複数を行うように構成された、任意の適切な機械的および／または電気的なデバイス、装置または回路を備えてもよい。機能デバイスの例は、ランプまたはＬＥＤなどの光源、音発生器、拡声器、サウンド・カードまたはその他の音声源、モータ、ギア、ヒンジ付き部品、回転可能なシャフト、信号発生器、バルブ、空気圧制御、形状記憶合金、圧電性の結晶、電磁石、リニア・アクチュエータ、ラジオ、ディスプレイ、マイクロプロセッサおよび／または類似のものを含む。
【００５１】
積重ね可能なコネクタ要素２０２は、雄入力コネクタ２０８および雌出力コネクタ２０７の両方を備える。コネクタは、コネクタ要素を積重ね可能にするように、コネクタ要素の両側に位置されている。特に、本例では、雄入力コネクタが、積重ね可能なコネクタ要素の底部側面上に位置される一方、雌コネクタが、上部側面上に位置されている。入力および出力コネクタは、それぞれ２１０、２１１、および２０８、２０９で示される４個の接点を備える。電力を受けるための接点２１０は、ライン２１２を介して、対応する出力接点２０８とおよび機能デバイス２０４と接続されている。制御信号を受信するための接点２１１は、ライン２１３を介して、対応する出力接点２０９とおよび機能デバイス２０４と接続されている。接点が対応する他のコネクタの正しい対応する接点と常に接続されるように、入力および出力コネクタ２０６および２０７が、機械的にコーディングされることが一般に好ましい。
【００５２】
玩具積み木セットのすべての機能積み木要素が、制御および電力入力を一様な方式で供給および転送する、対応する積重ね可能なコネクタ要素を備えるとき、このような機能ブリックが、本明細書で説明される積み木ブリックから構成される玩具組立て物内で容易に交換されてもよい。たとえば、ランプを備える機能ブリックが、両機能ブリックが同じ方式で活動化されるため、組立て物の他のいずれの部品を変える必要なく、音源または拡声器を備える機能ブリックと簡単に交換されてもよい。
【００５３】
一般に、一実施形態では、本明細書に記載されている各積み木要素、たとえば、各機能、制御、電力供給または延長積み木要素が、たかだか１つの入力コネクタ、および任意の数の出力コネクタを有してもよい。
【００５４】
各積み木要素が、その入力コネクタ内の入力接点のうちの１つまたは複数を使用してもよいことをさらに理解されたい。たとえば、本明細書で説明されるように、いくつかの機能積み木要素が、制御信号のみを使用する一方、他の機能積み木要素が、電力および制御信号の両方を使用してもよい。同様に、以下でより詳細に説明されるように、いくつかの制御積み木要素の電力のみを使用する一方、他の制御積み木要素が入力および入力制御信号の両方を使用してもよい。
【００５５】
コネクタ要素が、さらなる接点、たとえば、マイクロプロセッサを備える積み木要素の間に通信バスを提供するための信号ラインを備えてもよいことをさらに理解されたい。
【００５６】
図３および４は、制御玩具積み木要素を概略的に示している。
【００５７】
図３は、制御ブリック３０１、および可撓性のケーブル３０３を介して制御ブリック３０１と接続された積重ね可能なコネクタ３０２の形態の主制御積み木要素本体を備える、全般に３００で示されている制御積み木要素の例を概略的に示している。制御ブリックは、その上部表面上の結合スタッド３０５およびその底部表面内の対応する空洞（明確に示されていない）を有する。制御ブリック３０１は、積重ね可能なコネクタ３０２の端子３１０および延長ケーブル３０３のライン３１２を介して電力を受ける制御デバイス３０４を備える。制御ブリック３０１は、制御デバイス３０４と接続された、押しボタン３１４または外部入力を受信するための別の入力インターフェイスをさらに備える。
【００５８】
一般に、本明細書に記載されている制御ブリックは、外部の物理的事象に応答する１つまたは複数の入力インターフェイス／センサを備えてもよい。このような外部の物理的事象の例は、機械的な力、押し、引張り、回転、人間の操作、接触、物体の接近、電気的信号、無線周波数信号、光信号、可視光信号、赤外線信号、磁気信号、温度、湿度、放射など、およびそれらの組合せを含む。
【００５９】
制御ブリック３０１は、押しボタン３１４の活動化に応答して制御信号を発生させ、制御信号を、延長ケーブル３０３のライン３１３を介して積重ね可能なコネクタ要素３０２の出力接点３０９へ供給する。このようにして、積重ね可能なコネクタ要素３０２の出力コネクタ３０７は、制御積み木要素３００の主出力コネクタと称される。
【００６０】
積重ね可能なコネクタ要素３０２は、上記で説明されたコネクタ要素と同様であり、電力のための入力接点３１０および制御信号のための入力接点３１１を備える雄入力コネクタ３０６、および電力のための出力接点３０８および制御信号のための出力接点３０９を備える雌出力コネクタ３０７を備える。電力を受けるための接点３１０が、対応する出力接点３０８と、およびライン３１２を介して制御デバイス３０４と接続されている。しかし、図２ａのコネクタ要素とは対照的に、制御信号を受信するための接点３１１が、制御デバイス３０４によって使用されることも、対応する出力接点３０９と接続されることもない。したがって、入力コネクタ３０６と接続された出力コネクタを介して受信されるいかなる制御信号も、出力コネクタ３０９へ転送されない。
【００６１】
玩具積み木セットの制御積み木要素の各主出力コネクタが、一様な積重ね可能なコネクタ要素の出力コネクタとして構成されているとき、制御ブリックは、容易に交換可能である。したがって、本明細書に記載されているようなブリックで構成された玩具組立て物では、いくつかの制御ブリックを、交換可能に使用することができ、特定の制御ブリックをいくつかの組立て物で使用することができる。それにもかかわらず、いくつかの実施形態では、制御積み木要素の主出力コネクタが、以下でより詳細に説明されるように、積重ね可能なコネクタ要素とは異なる別個の出力コネクタとして実施されてもよい。
【００６２】
制御デバイス３０４は、外部入力を適切な制御信号に簡単に翻訳する。別法として、制御デバイスは、１つまたは複数の受信された外部の事象に対して論理機能を行ってもよい。このような論理機能の例は、入力に対して遅延される出力、単一の入力の受信の際に繰り返される制御信号、入力がある基準に適合する場合のみの、たとえば、あるシークエンスまたはパターンが入力として受信されたときのみの出力を含む。
【００６３】
図４は、制御積み木要素の積重ね可能なコネクタ要素４０２の出力コネクタ４０７とは別個の主出力コネクタ４２２を有する、全般に４００で示される制御積み木要素の例を示している。
【００６４】
図４ａは、結合スタッド４０５と、上記で説明された制御積み木要素と同様の外部のインターフェイス４１４からの制御入力を受信し、かつ対応する出力制御信号を発生させる制御デバイス４０４とを備える制御ブリック４０１を備える、制御積み木要素を示している。さらに、制御積み木要素４００は、延長ケーブル４０３を介して制御ブリック４０１と接続された積重ね可能なコネクタ要素４０２を備え、積重ね可能なコネクタ要素は、雄入力コネクタ４０６および雌出力コネクタ４０７を有し、かつ電力のための入力接点４１０、および入力接点４１０と接続された出力接点４０８を備える。制御デバイス４０４はこのようにして、積重ね可能なコネクタ要素および延長ケーブル４０３のライン４１２を介して電力を受ける。
【００６５】
図４ａの制御積み木要素４００は、制御デバイス４０４が、コネクタ４２２の対応する出力接点４２９へその出力制御信号を供給するため、主出力コネクタとして機能する、別個の雌出力コネクタ４２２をさらに備えるという点で、図３の制御積み木要素３００とは異なっている。制御ブリック４０１は、受けた電力をコネクタ４２２の対応する出力接点４２８へさらに供給し、それによってシステムを通る中断されない電力ラインを提供する。別個の出力コネクタが、ブリック４０１と接続されても、または一体化されてもよい、または、たとえば、ブリック４０１とは離れて配置され、延長ケーブルによってブリック４０１と接続されてもよい。
【００６６】
さらに、制御積み木要素３００とは対照的に、積重ね可能なコネクタ要素４０２は、制御信号入力接点４１０と対応する出力接点４０９の間の接続部を備え、このようにして、その入力から出力への直接の制御信号経路を提供する。
【００６７】
入力制御信号が、接点４１０から延長ケーブル４０３のライン４１３を介して制御デバイス４０４へさらに供給される。さらに、制御デバイス４０４は、ライン４１２から電力を受ける。したがって、制御デバイス４０４が、入力制御信号に基づいて、および／またはインターフェイス４１４からの外部入力に基づいて、たとえば、２つの制御入力を結合すること、たとえば「ＡＮＤ」機能、「ＯＲ」機能、および「ＸＯＲ」機能などの論理機能を実施すること、入力制御信号内の変化をトリガ事象として使用することなどによって、出力制御信号を発生させる。一般に、論理機能が事前構成された論理機能であってよいが、論理機能が、ユーザによってプログラムされても、または別の方法で決定または影響されてもよい。いくつかの実施形態では、制御デバイスは、入力制御信号および／または外部入力を、出力制御信号をトリガ起動するための、または出力制御信号の結果として生じる制御プロセスをトリガ起動するための、トリガ信号として使用してもよい。たとえば、制御デバイスは、その実行が、所定の入力制御信号によってトリガ起動され、出力制御信号または出力制御信号のシークエンスを結果として生じさせる、実行可能なプログラムをその中に記憶することができる。
【００６８】
図４ｂは、図４ｂにおけるものと同様の実施形態を示しているが、ここでは制御デバイスが積重ね可能なコネクタ要素４０２から入力制御信号を受信しない。したがって、この実施形態では、接点４１０が、出力接点４０８と接続されるのみである。
【００６９】
図４ｃは、図４ｂの実施形態と同様であるさらなる実施形態を示しているが、ここでは、制御ブリック４０１が、電力を受けそれぞれの制御信号をそれぞれ受信する、２つの主出力コネクタ４２２ａおよび４２２ｂを備える。出力コネクタに供給される制御信号は、同一であっても異なってもよい。したがって、図４ｃの制御積み木要素が、それらのそれぞれの積重ね可能なコネクタ要素２０２ａおよび２０２ｂを介して、出力要素４２２ａおよび４２２ｂとそれぞれ接続された機能ブリック２０１ａおよび２０１ｂによって示されているような２つの平行な機能積み木要素、または機能要素のスタックを制御してもよい。たとえば、制御積み木要素は、異なる受信ＩＲ信号に応答して異なる出力コネクタ上に制御信号を選択的に出力する、遠隔制御システムのＩＲ受信機であってよい。したがって、異なる機能積み木要素が、単一の遠隔制御を介して選択的に制御されてもよい。
【００７０】
図５は、電力供給積み木要素を概略的に示している。全般に５００で示されている電力供給要素が、電力供給ブリックおよび上記で説明された出力コネクタ４２２と同様の雌出力コネクタ５２２を備える。電力供給ブリックは、玩具組立てセットのために適した低電圧電力、たとえば４.５Ｖから９Ｖの間の電力を発生させるための１つまたは複数のバッテリ５８２を備える。別法として、電力供給要素は、たとえば、変圧器／電圧変換器などの、代替となるエネルギー源を備えてもよい。バッテリ５８２からの電力が、出力コネクタ５２２の出力接点５２８を介して出力される。電力供給積み木要素５００は、制御スイッチ５１４の活動化に応答して制御信号を発生させ、制御信号を出力コネクタ５２２の接点５２９へ供給する、主本体５０１内に備えられた制御デバイス５０４と接続された制御スイッチ５１４またはその他の入力インターフェイスをさらに備える。このようにして、電力供給要素は、その出力コネクタ５２２と接続された機能および／または制御積み木要素のための電源として、および図４ｂに示す制御要素と同様の制御要素としての両方の機能をする。電力供給要素の代替となる実施形態が、制御スイッチを備えず、出力電力のみを供給し、出力制御信号を供給しなくてもよいことを理解されたい。さらに、さらに別の代替となる実施形態では、電力供給要素が、２つ以上の出力コネクタを備えてもよい。
【００７１】
図６は、延長積み木要素を概略的に示す図である。全般に６００で示される延長要素は、積重ね可能なコネクタ６０２、および延長ケーブル６０３によって接続された雌出力コネクタ６２２を備える。積重ね可能なコネクタ６０２は、機能積み木要素の積重ね可能なコネクタと同様であり、雄入力コネクタ６０６および雌出力コネクタ６０７を備える。入力コネクタ６０６は、電力のための接点６１０および制御信号のための接点６１１を備える。電力のための接点６１０は、出力コネクタ６０７の対応する接点６０８と、および延長ケーブル６０３のライン６１２を介して出力コネクタ６２２の接点６２８と接続されている。同様に、制御信号のための接点６１１が、出力コネクタ６０７の対応する接点６０９と、および延長ケーブル６０３のライン６１３を介して出力コネクタ６２２の接点６２９と接続されている。したがって、入力電力および制御信号が出力コネクタ６０７および出力コネクタ６２２の両方へ転送されるため、延長要素が、延長ケーブルおよび分岐要素の両方として使用されてもよい。
【００７２】
図７は、本明細書に記載されている積み木要素を備える玩具モデルの例を概略的に示している。
【００７３】
図７ａに示す玩具モデルは、それらのそれぞれの積重ね可能なコネクタ要素２０２ａ〜ｃおよび３０２を介して、機能ブリック２０１ａ〜ｃへ、および図３に示したタイプの制御ブリック３０１へ、電力を供給する出力コネクタ５２２を備える電力供給ブリック５０１を備える例を示している。したがって、機能ブリック２０１ａ〜ｃおよび制御ブリック３０１は、スタック７００内のそれらのそれぞれの積重ね可能なコネクタの位置によって定義された順序で積み重ねて配置されている。電力供給ブリック５０１は、積重ね可能なコネクタ要素３０２の雌コネクタを介して機能ブリック２０１ａへ制御信号をさらに供給する一方、制御ブリック３０１は、機能ブリック２０１ｂおよび２０１ｃへ制御信号を提供する。コネクタ要素３０２の制御信号入力および出力接点が互いに接続されないため、電力供給ブリック５０１が、機能ブリック２０１ｂおよび２０１ｃを制御しない、すなわち、電力供給ブリック５０１が、制御ブリック３０１までの電力供給ブリック５０１よりも高いスタック７００内に接続された機能ブリックを制御するのみである。さらに、制御ブリック３０１からの出力制御信号が、コネクタ要素３０２の雌出力コネクタの接点に供給されるのみであるため、制御ブリック３０１は、制御ブリック３０１よりも高いスタック７００内に接続された機能ブリックを制御するのみである。
【００７４】
図７ｂに示す玩具モデルは、それらのそれぞれの積重ね可能なコネクタ要素２０２ａ〜ｃおよび４０２を介して、機能ブリック２０１ａ〜ｃへ、および図４ａに示したタイプの制御ブリック４０１へ電力を供給する出力コネクタ５２２を備える電力供給ブリック５０１を備える別の例を示している。したがって、機能ブリック２０１ａおよび制御ブリック４０１は、電力供給ブリック５０１を起点とする第１のスタック７９０内のそれらのそれぞれの積重ね可能なコネクタ要素を介して接続される一方、機能ブリック２０１ｂおよび２０１ｃは、制御ブリック４０１の出力コネクタ４２２を起点とする第２のスタック７９１内に接続される。このようにして、この例では、電力供給要素がスタック７９０内のすべての機能および制御要素に、ならびに−制御ブリック４０１を介して−スタック７９１内の要素に電力を供給する。
【００７５】
制御ブリック４０１が、機能ブリック２０１ｂおよび２０１ｃを制御する。さらに、制御ブリック４０１が、図４ｂに関連して説明したように、その積重ね可能なコネクタから制御信号を受信するタイプのものであるため、電力供給ブリック５０１が、機能ブリック２０１ａおよび機能ブリック２０１ｂおよび２０１ｃの両方を制御する。機能ブリック２０１ｂおよび２０１ｃの後の制御が、制御ブリック４０１を介して、および制御ブリック４０１によって実施される特定の論理機能に従って、間接的に行われる。様々な制御要素が、たとえば、所定の論理演算を行うことによって、および／または入来する制御信号（複数の制御信号）の移行／変化を事象トリガおよび／または類似のものとして使用することによって、その出力制御信号を発生させるとき様々な方式で入来する制御信号を翻訳してもよい。
【００７６】
図８は、玩具積み木要素のさらなる例を示している。
【００７７】
図８ａは、雌出力コネクタ５２２から電力を供給するバッテリ（図示せず）を備える電力供給ブリック５０１の例を示している。電力供給ブリック５０１は、スライド・スイッチ５１４、および結合手段５０５を備える。
【００７８】
図８ｂ〜ｃはそれぞれ、モータ・モジュール２０１の例を機能積み木要素の例として示している。モータ・モジュール２０１は、モータによって回転されるためのシャフトを受けるための孔８８１を備える。モータ・モジュールは、モータ・モジュールを他の積み木要素と接続するための結合手段２０５をさらに備える。モータ・モジュールは、本明細書に記載されているような積重ね可能なコネクタ要素２０２をさらに備える。
【００７９】
図８ｄは、２つの出力コネクタを介して制御信号を提供するための、図４ｃに関連して説明されたような制御積み木要素の例を示している。制御要素は、赤外線（ＩＲ）受信機４１４を備える制御ブリック４０１を備え、受信されたＩＲ信号に応答して、２つの出力コネクタ４２２ａおよび４２２ｂ上に制御信号を出力するように構成されている。図８ｄでは、これらの一方が部分的に見えているが、他方は隠れている。制御要素は、積重ね可能なコネクタ要素４０２を介して電力を受ける。さらに、制御要素は、２つの受信周波数チャネルの１つを選択するためのセレクタ・スイッチ８８６を備える。したがって、制御積み木要素は、遠隔制御の受信機として使用されてもよい。
【００８０】
図８ｅは、図８ｄの遠隔制御受信機を活動化させるための遠隔コントローラの例を示している。遠隔コントローラ８８４は、１つまたは複数のボタン／スイッチ８８５ａ〜ｂの、および周波数セレクタ・スイッチ８８７の操作に応答してそれぞれのＩＲ信号を送信するＩＲ送信機８８３を備える。一実施形態では、図８ｄの制御要素が、スイッチ８８５ａの活動化を示すＩＲ信号に応答してその出力コネクタ４２２ａ上に制御信号を出力するように構成されている一方、図８ｄの制御要素が、スイッチ８８５ｂの活動化を示すＩＲ信号に応答してその出力コネクタ４２２ｂ上に制御信号を出力するように構成されている。
【００８１】
図８ｆは、本明細書に記載されている機能、制御、および／または延長積み木要素内で使用するための、積重ね可能なコネクタ８０２の例を示している。特に、図８ｆは、電力を出力するための接点８０８、制御信号を出力するための接点８０９、およびたとえば、分散知能のための高速通信ラインとして使用するための追加の信号を出力するためのさらなる接点８８２を備える、積重ね可能なコネクタのコネクタ要素８０２、可撓性の延長ケーブル８０３、および雌コネクタ８０７を示している。コネクタ要素は、コネクタ要素の、１つまたは複数の対応する空洞を有する雄コネクタとの容易なかつ信頼性の高い接続のための結合スタッド８０５をさらに備える。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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