(57)【要約】　　　（修正有）【課題】電動工具や電気玩具におい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。【解決手段】マスター玩具部材および２つ以上の付属玩具部材を包含する玩具プレイ・セットを備え、マスター玩具部材は、電源、オーディオ駆動回路、オーディオ・トランスデューサを包含する。前記付属玩具部材の各々は、接触によって前記マスター玩具部材から電力を受け取り、視覚反応および／または前記マスター玩具部材に設けたスピーカを通したオーディオ音響を提供するように構成されている。【選択図】図１
2004024844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスター玩具部材および少なくとも第１，第２付属玩具部材を有する玩具プレイ・セットをプレイする方法であって、前記方法が、
（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。
【請求項２】
請求項１の方法において、前記付属玩具部材が、玩具プレイ・セット・ユニットの内の異なる位置に固定して設置してあることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１の方法において、前記付属玩具部材が、電流を視覚効果に変換する視覚トランスデューサを包含することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１の方法において、前記付属玩具部材が、オーディオ反応を特徴とし、前記第２付属玩具部材が視覚反応を特徴とすることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１の方法において、前記各々の付属玩具部材が、対応する付属玩具部材の異なった性質を限定するように違う形状を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５の方法において、前記各々の付属玩具部材が、それぞれに異なる性質によって限定された反応を提供することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１の方法において、前記マスター玩具部材が人形であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７の方法において、前記付属玩具部材の各々が、前記人形と接触したときに、異なったオーディオ反応あるいは視覚反応を引き起こすことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１の方法において、前記付属玩具部材が、ミニチュアの輸送車両を表していることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１の方法において、前記マスター玩具部材および前記第１付属玩具部材のそれぞれが接触端子を２つ有しており、
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。
【請求項１１】
請求項１の方法において、前記第１接触端子の位置が使用者の人差し指の運動によって定められ、前記第２接触端子の位置が前記使用者の中指の運動によって定められることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１の方法において、前記マスター玩具部材が、音響トランスデューサを包含し、前記第１付属玩具部材が、前記マスター玩具部材の音響トランスデューサによって発生する音響を代表するデータを格納している回路手段を包含することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、前記オーディオ音響の発生が、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開始することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３の方法において、前記マスター玩具部材が、第１の極性方向および第２の反対極性方向に前記音響トランスデューサを駆動する駆動回路を包含することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１の方法において、さらに、前記マスターの接触端子が互いに短絡したときに前記マスター玩具部材から引き出している電流を制限あるいは遮断する回路を設ける段階を包含することを特徴とする方法。
【請求項１６】
電源およびこの電源から外部の付属玩具部材へ電力を与えるための少なくとも２つの接触端子を有する人形と、各々が少なくとも２つの接触端子およびオーディオおよび／または視覚の反応を提供するために前記接触端子から電力を受けるように構成した電子回路を有する第１，第２の外部付属玩具部材とを包含し、各付属玩具部材の接触端子が、さらに、前記人形の接触端子と接触し、前記反応を開始するように前記人形から電力を受けるように構成してあることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項１７】
請求項１６の玩具プレイ・セットにおいて、前記第１の外部付属玩具部材が、オーディオ信号を表しているデータを包含し、前記人形が、さらに、音響トランスデューサおよび前記データによって表されるオーディオ音響を発生させる回路を包含することを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項１８】
マスター玩具部材および少なくとも第１，第２付属玩具部材を包含する玩具プレイ・セットであって、前記第２付属玩具部材が、建築構造物を表しており、前記マスター玩具部材または前記第１付属玩具部材一方が、輸送車両を表しており、前記付属玩具部材のうちの一方が、オーディオ信号を表しているデータを格納するメモリを包含し、前記マスター玩具部材が、電源および前記外部の付属玩具部材のいずれかに電力を提供するための少なくとも２の接触端子を包含し、前記マスター玩具部材が、さらに、音声トランスデューサおよび前記データによって表されるオーディオ音響を発生する回路を包含することを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項１９】
請求項１８の玩具プレイ・セットにおいて、前記マスター玩具部材の接触端子の各々が、使用者の指の運動によって位置決めされることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２０】
玩具プレイ・セットであって、前記玩具プレイ・セットが、
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。
【請求項２１】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記付属玩具部材が、運動トランスデューサによって特徴づけられ、前記第２付属玩具部材が、光トランスデューサによって特徴づけられることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２２】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記付属玩具部材が、運動トランスデューサによって特徴づけられ、前記第２付属玩具部材が、前記第２付属玩具部材によって定められる音響によって特徴づけられることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２３】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記付属玩具部材が、光トランスデューサによって特徴づけられ、前記第２付属玩具部材が、前記第２付属玩具部材によって定められる音響によって特徴づけられることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２４】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記独特な反応が、付属玩具部材接触端子の、マスター玩具部材接触端子との接触によって開始することを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２５】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記付属玩具部材が、オーディオ信号を表しているデータを格納するメモリ手段を包含し、前記マスター玩具部材が、前記データによって表されるオーディオ音響を発生するように構成してあることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２６】
請求項２５の玩具プレイ・セットにおいて、前記マスター玩具部材および付属玩具部材の各々が、２つの接触端子を有することを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２７】
請求項２６の玩具プレイ・セットにおいて、前記マスター玩具部材の接触端子が、音響を発生させるために第１の極性方向および第２の逆極性方向において前記付属玩具部材の接触端子と接続することができることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２８】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記付属玩具部材が、前記付属玩具部材の異なった形状または個性を代表する画像を包含することを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項２９】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記第１，第２のアクセサリ部材が、玩具プレイ・セット・ユニットの異なった位置に固定設置されていることを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項３０】
請求項２０の玩具プレイ・セットにおいて、前記マスター玩具部材が、さらに、このマスター玩具部材の接触端子が互いに短絡したときに前記電源から引き出している電流を制限または遮断する回路を包含することを特徴とする玩具プレイ・セット。
【請求項３１】
第１集積回路および第２集積回路を包含する集積回路チップ・セットであって、前記第１集積回路が、第１のオーディオ音響を表しているデータを有し、前記第１集積回路が、さらに、第１の電源線および第２の電源線から電力を受けて、前記第１のオーディオ音響を表しているインターフェイス接続用信号を前記電源線を通して前記第２集積回路に送るように構成してあり、そして、前記第２集積回路が、前記オーディオ音響を表しているインターフェイス接続用信号を前記電源線を通して前記第１集積回路から受けるように構成してあり、そして、前記第２集積回路が、さらに、音声トランスデューサを駆動するために前記インターフェイス接続用信号を変換するように構成してあることを特徴とする集積回路チップ・セット。
【請求項３２】
請求項３１の集積回路チップ・セットにおいて、前記電源線を通して送られるインターフェイス接続用信号が、前記第２集積回路を指示する極性情報を包含し、前記音声トランスデューサを第１の極性方向および第２の反対極性方向に駆動するようになっていることを特徴とする集積回路チップ・セット。
【請求項３３】
請求項３１の集積回路チップ・セットにおいて、さらに、前記第１集積回路が第１の極性方向および第２の反対極性方向において前記電源線から電力供給を受けるように構成した回路を包含することを特徴とする集積回路チップ・セット。
【請求項３４】
請求項３１の集積回路チップ・セットにおいて、前記第２集積回路が、電源および音声トランスデューサを有するマスター玩具部材内に設置してあって、前記第１集積回路のデータによって表されるオーディオ音響を発生するようになっており、そして、前記第２集積回路が、前記第１のオーディオ音響によって特徴づけられる付属玩具部材内に設置してあることを特徴とする集積回路チップ・セット。
【請求項３５】
請求項３４の集積回路チップ・セットにおいて、さらに、第２付属玩具部材の個性を特徴づけるための、前記第１集積回路のそれと異なった第２のオーディオ音響を表しているデータを有する第３の集積回路を包含することを特徴とする集積回路チップ・セット。
【請求項３６】
請求項３５の集積回路チップ・セットにおいて、前記第１，第３の集積回路が、玩具プレイ・セット・ユニット内に設置してあり、そして、前記第２集積回路が、前記玩具プレイ・セット・ユニットから分離したマスター玩具部材内に設置してあることを特徴とする集積回路チップ・セット。
【請求項３７】
請求項３４の集積回路チップ・セットにおいて、前記マスター玩具部材および前記付属玩具部材の各々が、前記マスター玩具部材が電力を前記付属玩具部材へ導くための一対の導体端子を包含することを特徴とする集積回路チップ・セット。
【請求項３８】
請求項３７の集積回路チップ・セットにおいて、前記インターフェイス接続用信号が、前記第１集積回路が前記導体端子から電力を受けた瞬間から遅延した或る時点で前記第１集積回路から前記第２集積回路に送られることを特徴とする集積回路チップ・セット。
【発明の詳細な説明】
【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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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