专利名称：光控制移动式玩具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力化具远距控制的移动式玩具，其装置具人体工学及简化的特性，适合于儿童使用。
背景技术：
远距控制有许多类型，基于无线电波以及红外线。这些远距控制尤其是朝该动力化玩具的方向发送加速或方向的指令。这些指令依据本身的瞬时位置，而被该汽车所理解。然而，该使用者必须考虑该位置才能够该控制玩具。这些典型控制完全无法被儿童接受。当该汽车由该儿童控制移动时，直觉上是向右转，但是当该汽车返回至该儿童时，这些控制是相反的。
这些远距控制不具反应性，不考虑玩具的路径变化且难以调整加速度。所以有需要解决这些限制，并确定一立即由儿童所控制及适应其接受限度的直觉远距控制。
德国专利申请第DE2006570号揭示了一种具有三个对准顶部检测器的玩具，其中L1控制M1左引擎，以及L2控制M2引擎。该两个引擎皆通过该玩具上的一按钮提供恒定动力。当一检测器变亮时，该对应引擎即停止。另一引擎则仍然运转，所以该玩具是朝该发亮的传感器的方向转动。使用者必须对准传送启动/关闭二进制指令的传感器。一检测器L4放置在支撑一方向明显的车轮，以便使旋转较为容易。该玩具包括含有引擎的对准顶部的光传感器。该使用者将一光束准确发射在一传感器上，以发送该动力化车轮的停止设定关闭指令。这样便会将该玩具转向发亮的传感器一侧。
该玩具并不能完成如下控制检测并跟随由使用者光控制所投射于地面上的亮点，通过完全被定向的光传感器，指定该推进力及方向引擎速度，将其的中心点依比例结合至这些传感器所检测到的该光流的亮度，但不受周围环境的影响。
美国专利第3,130,803号揭示了一具有两个光传感器的汽车，这些传感器完全被定位且传送一与该检测到的光流成比例的指令，以及为了沿着一亮条所产生的一轨迹而行，该汽车具有至少两个引擎。每一传感器上所接收的该光信号直接被增强并被传送至不含过滤器的该引擎，以使各引擎的速度与周围光强度及扩散范围成比例。该路线控制该玩具的轨道，而非本身的速度。因此，该玩具不是以光学来接受远距控制，而是具有一通过该路线所规定的轨道。此外，该玩具没有周围非感光范围的一指令系统。
美国专利4232865号揭示了一由向上定位的玩具传感器上调节的可见光束或红外线光束发射脉冲波远距控制的可移动玩具。该指令系统传送一信号(两脉冲之间的延迟)。其如同一通过该玩具来处理的预定移动指令。该使用者追着该移动玩具来干扰这些玩具的轨道。依据向上定位传感器所接收的一调节光的发射，该玩具有一动力化移动玩具的移动远距控制系统。这些移动朝该亮点位置及该汽车方向的时间延迟及强度的预定指令，而不是一依据该被接收的光流的渐进移动。
英国专利第GB1354676号揭示了一种通过在至少2个引擎上的一指令系统继电器所设定的一光学、触觉及声音系统所组成的交互式玩具。
美国专利第3406481号的揭示含有被固定在一垂直轮轴上的驱动轮玩具，该垂直轮轴通过被投射于至少两个光电接收器上的调节光束作用而被定位，该光电接收器旋转车轮固定。该车轮以及这些传感器自然被定位以平衡位于该两个接收器上的这些被接收的光流。其是一种通过调节光束，以光学控制的玩具，该调节光束因此不同于周围光。为了改变该车轮的方向，有必要改变该被调节的光源。该玩具自动地依据发送光源的该使用者而移动。该玩具不是依据一指向该目的地的光投射于该地面上的一光点。一方向系统由两个光电传感器组成，这些光电传感器通过这些接收之间的程度差异的作用来施以动力。
发明内容
依据本发明，提供一种儿童可利用的手动控制。该控制发射一投射光点在地面上的校准光束。该控制所产生的该光点是指动力化汽车必须抵达的范围。该汽车检测、跟随以及抵达该光点，其中该儿童只是规定该汽车必须通过的该轨道。
依照本发明的第一代表性实施例，该汽车包含至少驱动两个车轮的两个电动机，一自主电源(例如电池)，其提供该电动机控制的一电子电路，其中该电子电路在光点的相对位置上接收信息，如果该光点移开，则该电子电路在该汽车的轴内控制这些电动机以朝该光点产生的相对一侧方向转动该汽车。
在本发明的另一代表性实施例中，被投射于该汽车后端的光点控制向后移动，并随后控制该汽车的一完全转弯。这些传感器于该光点的相对位置上传送信息至这些电子电路，因此具有一光电子特性。这些传感器检测该光点的相对成角度方向。
该电子电路在这些电动机上工作以维持该光点的位置固定且引导该汽车。因此，该玩具依据该光点而移动。处于该光点的频带的这些传感器，例如为可感应光，例如可见光，的光二极管。这些传感器检测面朝向它们的接收锥体中的一光点，其检测漫射在该接收锥中的该光点的部位，以及产生一电子信号，即一电流，例如，与于该锥体中所检测到的光流呈比例的电流。该电子电路系处理这些传感器所传送的这些电流，并且因此产生控制这些电动机的电流。
依剧本发明，控制这些电动机的电流与被二极管传送的电流成比例，该处理作用像是放大。依据本发明的一代表性实施例，检测该光点的人造及自然周围光的感应度及所需的距离均被电子滤波器消除。
一100Hz或120Hz的特殊频率产生该人造光环境，例如，该特殊频率是源于该内部电性供应网络的50Hz或60Hz的这些调制。该自然光环境几乎是恒定。
如果这些传感器具有一快速频率响应，尤其像是光二极管，则可形成一滤波器以掩蔽100Hz或120Hz的该周围光对该调制的影响力，以及因此区别该光点。例如3KHz的该光束的一振幅调制尤其适合于3KHz相同频率的一接收滤波器。依据本发明，尽管是人造及自然光，但是该一滤波器能确保这些传感器对该光点的检测高灵敏度。该灵敏度是必要的，尽管本身的功率低，但还是可以检测到该光束以及该光点。视觉安全装置施加一非常低的功率，最大为0.1mW，的光束。由于该一功率，该光点的发光功率较低于该周围光流的发光功率。
图1为一光学远距控制器的一横剖面图。
图2为图1的该远距控制器的一电子电路的一实例。
图3为图1的该远距控制器所发射的光的脉冲调制。
图4为图3的光调制的频谱。
图5为图1的光学远距控制器所控制的一汽车的结构的第一代表性实施例。
图6为图5的汽车的处理电子技术的示意图。
图7为该传感器所传送的信号以及驱动电动机的信号。
图8为处理电子技术的带通滤波器的一频谱。
图9为该汽车结构的完整示意图。
图10为图9中汽车的该处理电子技术。
图11为图9中汽车的一剖面。
图12为二极管的光的调制。
图13为调制光的对应电子技术。
图14为检测及处理光调制的配置示意图。
图15为传感器信号以及供这些电动机的PWM信号示意图。
图16为光学远距控制汽车的另一代表性实施例示意图。
图17为欲处理信号的替换电路组合。
图18为光点的产生。
图19及图20为光电部件的另一代表性实施例。
图21为长及短范围的光点的一平面图。
图22为含有传感器接收信息的汽车的侧面透视图。
具体实施例方式
一光学远距控制11显示于图1中。该光学远距控制11包含至少一针对一自主操作的电池15、一信号发送二极管13、一校准透镜12、以及一开关16。二极管13可于可见光谱，例如红色，的范围内发送信号。蓝色、绿色、黄色、或白色也适当，例如，红外线亦可使用于许多应用，不一定要看见该光束。该二极管13几乎被定位于该透镜12的焦点处，因此具有本身的光束，该光束被集中于一投射一光点达数公尺的平行光束。
本发明的一代表性实施例保护该使用者免于受到视觉目眩的任何危险，因本发明保证该光束仅能朝地面方向发射。在该代表性实施例中，该二极管13的电源供应电路被一对斜度及重力灵敏的电流接触器关闭，例如是一球接触器17。当该接触器向下倾斜时，该接点即瞬间关闭。因此，直接面朝该光束是不大可能的。这种控制检测本身的人体工学以及本身的自主控制，通过有条件的释放被改善。这些电池被防止不当使用。
依据灵敏度而改善的本发明的另一代表性实施例，该二极管的强度被一振荡调制电路14的作用调制。
图2以电路图解方式说明该电路的一代表性实施例，其中图3显示该电路的输出信号，以及图4显示对应光谱。
在图2的组件24中，该调制器例如是被一555类型的振荡电路及一测定该振荡频率的电容器C1所构成，该555类型的振荡电路被两个电阻器R1及R2调制。例如，一3KHz的频率是不排除的。
在图2的组件23中，该电场发光发送二极管被一MOS晶体管M1控制，组件27为该球接触器以对地方式关闭该接点，组件26为电位计接触器关闭该电路及控制该光束的平均电位，以及组件25为电池。
该光强度与被施加于图1的触发器16及图2的触发器26上的该压力呈比例变化。
图3显示调制器24所具备的该控制所发射的该瞬间光强度。其是垂直地于图4的该对应光谱中所显示的一3KHz频率处被调制。
图5显示一被该远距控制所控制的汽车实施例。该汽车包含至少两个以角度被定位于该前方处、或该驾驶座内部、窗户后方的接收二极管56及57、一自主电源，如一电池59、两个分别控制一车轮52的独立电动机54及55、以及一处理电子电路58。
电动机54接收一控制电流或电压，该电流或电压与接收于二极管57上的光强度成比例，因为传感器的光学范围中的该光点的一小部份存在着，因此产生该强度。
电动机55接收一控制电流或电压，其与被接收于二极管56上的光强度成比例，因为传感器的光学范围中的该光点的一小部份存在着，因此产生该强度。依据本发明，该补偿自动作用使该汽车跟随该光点而行。
本发明的一非限制的代表性实施例包含一如图6中所说明的处理电路。在第一形式中，该电路仅包含组件61、65、66。组件61代表该两个接收二极管的其中之一，其产生一与被接收的光强度成正比的电流，以及组件65代表对边上的电动机。其被一与其的控制晶体管M1的栅电压成比例的电流来回经过。栅电压与电阻器R14中的组件61所传送的电流成比例。组件65中的该Md电动机因此按被接收于二极管1上的光比例控制，源66，即一电池，提供电压V1。
在另一代表性实施例中，一电流前置放大器62提高该接收器的灵敏度。例如，其通过一双极晶体管Q8提供。
在另一代表性实施例中，只有在光点的调制频率处被调整的光被放大，例如，若是该远距控制的调制频率，则放大为3KHz。该区别通过一被设定为组件63中的该频率的滤波器来完成，一滤波器具有一′Rauch′结构，该结构的波段及优点被与电容器C1，C2有关的电阻器R1、电阻器R6、以及最终被运算放大器U1调整。
在另一实施例中，一第二滤波电位64通过一由R15及C6所构成的结构单一的高通滤波来抑制人造光的频率，例如50Hz，通过二极管D2的辅助，将位于3KHz唯一频率处的该信号整流，最后将电压Vs比作为一临界电压Vref。通过该比较，产生一与该PWM成比例的方波信号，用于一无负载损耗的电动机变化器的传统控制信号。
该原理也在图7中显示，具有脉冲的PWM控制信号(VM1g)，当调整放大及滤波的信号的振幅(VD2:2)超出Vref(VR17:2)时，该脉冲宽度增加。由于Vs比作为Vref的该放大比较器U2的作用，便产生成比例的PWM控制信号。
通过该结合，则可实现含有一低损耗的相称的电动机控制，使该控制结合含改善的自主控制的电池，并且通过晶体管M1的热损耗，使该控制的扩散降低。
该滤波的品质因素被显示于图8，说明只有解释3KHz的组件61接收光所调整的该信号。因此，日光是连续的，日光及电照明(100Hz或120Hz)对这些电动机没有任何效应，该玩具因此具有对周围光干扰灵敏且无影响的控制。
组件62、63、及64的任何结合均是适当的，而且是在本发明的架构范围内。组件61、65、及66可为必要且有系统性。其说明本发明的第一实施例，加上一些变化形式具有提高的精密度及性能。
在该实施例中，该汽车仅向前行进或是旋转，因此，如果驾驶错误，其会受到一障碍物的阻碍。本发明的另一可替换的实施例包含一反向传动装置控制，可以由光学方式受到控制，其含有一个或两个传统的光电传感器。如图9所示，控制该反向传动装置的二极管910及911。
当单一二极管控制该反向传动装置时，依据本发明，位于该接收器范围内，若产生朝该汽车的后端方向的光束，是会将一与该被检测的光流成比例的电流与该两个电动机904及905的电流重迭在一起。这些电流以线性重迭至因聚集于这些前方二极管上的这些光流而产生的电流。
当两个二极管910及911感测到该后部区域，这些电动机以下列方式被控制，如下列的一实例所示电动机905依据接收于二极管906上的该光流而前进并且依据被接收于911上的该光流而后退，以及电动机904依据接收于二极管907上的该光流而前进并且依据被接收于910上的该光流而后退。
通过上述步骤，该汽车无法一直面朝该光束，而是完全位于该光束的下方，因为这些电动机均被启动以利找到符合一零点控制电流的一平衡。只有该汽车的中心位置保证该平衡。通过该人体工学步骤，该汽车在所有方向中通过该光线导引，甚至后退。其自动行进以寻找正确的方向。
图10提供图9的电子控制908的一代表性实施例。图10中的M相当于图9的电动机905，以及图10的1001相当于图9的二极管906以及图10的1011相当于图9的二极管911。依据电动机控制的H-bridges原理，只有图10的级1005与1015被采用。
该原理尤其适合于前进/后退控制的重迭，其为做自身消除及区别，且没有任何冲突。该电动机依据各放大电路所产生的信号的差异而起反应。组件1002、1003、1004、1012、1013、及1014可供选择。依据本发明，该汽车可表示任何一种的玩具。在传统上，可模仿一部汽车，因此创作出一光学远距控制的汽车。该汽车亦可衍生为一小雕像，即一动物等。例如，一灰色老鼠被提供，通过一红外线光束来引导。
远距控制的原理为一无硬点的简单且直接的绘图机构。由于相应的空隙及惯性，无减压器的电动机系统无法正确适合于该使用。当然，任何的惯性、磨擦力、以及硬点是不利于这些控制的。又，依据本发明，图11中显示的原理，提供了一简化机构的建议。
一使用直流(D.C.)电流的小型电动机114，如「电话振动器」，包含一具黏着性及弹性材料所构成的套管115套设于轴上。一后轴112包含两个车轮于一单轴上以及包含由具黏着性及弹性材料所构成的轮胎。一前轴113包含两个不受控制的车轮于一单一轴上以及包含由坚硬及滑动材料所构成的轮胎。该套管引出该车轮112，无拘束地在本身的轴上旋转。该轮112的轴垂直地且有间隙地被导引。该汽车的重量施加使该套管115本身支撑于轮胎112上。如图所示，朝箭头的方向旋转的该套管的旋转产生一自我耦合，其增强该驱动效应。此外，该电动机不是直接与该车轮衔接，当其旋转且被保护而不受到冲撞影响时，其只有被耦合。
该汽车的移动方向通过该两个后轮的相对速度来决定，在旋转时，前轮则横向滑动。上述的系统优选取代实际远距控制汽车中所表示的齿轮组。
具有高亮度及高光学品质的电场发光二极管可被使用，诸如Agilent公司的红色二极管HLMP-EGL5-RV000。由于是以一4cm直径及一10cm的焦距的一透镜予以校准，因此其产生一非常精确的光束以及一5cm至3米的光点。Silonex公司的SLID 70BG2A型号或SLID 70 C2A的光二极管。BiMOS类型的一适宜的放大器的一实例由Microchip公司提供，该公司参考MCP602ISN。最后，该汽车的电源供应可包含一单一电池，其结合一属于升压类型的调节升压器，像是依据max856的Maxim品牌的升压器。例如，该MOS晶体管可为FDN335n。该调节器可为NE555P型号。
一激光二极管可被用来取代该图1中的该电场发光二极管13，其具有一针对儿童安全的低传输程度。一代表性实施例可通过一发射一调节红外线光束的控制及实用的远距控制接收器而实现的该光学滤波的最佳化，该远距控制接收器仅接收可直接产生一属于PWM类型的电动机控制输出信号的被调节的红外线光，该输出信号的宽度随该光点的接近影响而扩大。
该代表性实施例的另一优点是可使用远距控制接收器，例如，这些接收器用于TV接收器的远距控制的工业整合的标准零件。即使该周围光有亮，其接收效率高，达到的范围长，功率消耗低。依据本发明的该代表性实施例，被校准的红外线控制光束具有一大约为950nm的波长，其相当于这些红外线接收器的灵敏度最高点。
依据上述选择，该控制光束在一大约30至50KHz频率处，即通常被用于红外线控制的频带处被调整。该调制的功率带有一信号。两个调制信号在图12中表示。
红外线光束的瞬时功率Ic为一多或少的三角波信号121的产物，其为一大约数千赫兹的频率，以及该功率为一载波122的的产物，其频率为30至50KHz，是通过一调制器123的运算器产生。
依据该原理，红外线二极管D2的控制电流根据图13中所显示的一电子设定的有用实例，通过该集成电路X1，即一NE555，而产生，例如，该NE55产生一振荡器，该振荡器的输出信号X1-3为一方波信号，该信号的频率通过组合电容器C1的电阻器R1及R2来确定。该输出信号控制一含有电流M1的截波晶体管(chopping transistor)。该调制信号通过结合已组合其它零件的另一振荡器X2而产生。
该双极晶体管02的基本电压恢复该三角波信号的形状，结合R3的组件42成为一被M1截波的可变电源，控制二极管D2内的电流。电阻器R7决定该信号的高电位状态的持续时间，R6决定下降相位的持续时间，斜率是通过组件C3、R4、及02的组合来固定。电阻器R4在该三角波的末端处固定该二极管消光的持续时间。该产生器产生该信号如图15所示，表示一包含控制信号的实例。
依据本发明，红外线远距控制接收器以一单一盒内的多个功能集成下列零件以及功能，如图14所显示。组件141内的该接收红外线二极管、组件142内的一前置放大器、组件143内的一限制放大器、组件144内的一带通滤波器、组件145内的一整流解调器、组件146内的一积分器、组件147内的一比较器、以及组件148内的一逻辑输出驱动器，该驱动器传送Vout，即Vout的反向信号该比较器的输出。
带通滤波器144被集中于该高调制频率，通常介于30至50KHz之间，即位于该整流解调器145的输出，以及在通过146的积分滤波之后，该步骤则重新建立伪三角波形且具有1KHz频率的调制信号121，其受到一衰减系数k的影响，该衰减系数k从光点与接收器之间的距离得到。比较器147将整流信号的电位作为一参考电压并且控制该输出Vout的逻辑电位。
图15显示了不同的信号k、Ic、Vref、及Vout，首先，其含有一具小k值的光点，还含有一具大k值的较靠近的光点。依据本发明，该步骤产生图6中所说明的完整电路的该处理的等效电路，其整合于一单一零件内。
其传送一PWM锯齿波，该锯齿波的宽度随该光点的接近程度而增加。该信号的高电位状态的持续时间由R7调整，该持续时间为使电动机启动的PWM脉冲的最小持续时间。通过该最佳调整，该PWM脉冲以最长距离达到该光点的检测，因此其不需一空档齿轮，即可使该电动机启动。当该光点靠近时，提高该脉冲宽度并因此提高该加速度。
电阻器R4决定位于每一周期的该信号的范围外延迟(absencedelay)。关于一最小延迟优于所述的三个公司的接收器，因为在该光束使该接收器饱和时，没有该延迟的逻辑电位Vout会自己反向，导致该控制的失败。
该设定的性能通过针对下列参数的一载波及一红外线光束的使用来提升缺乏对人造及自然周围光的灵敏度，对一非常低动力控制光束的灵敏度。
该周围光被该零件盒过滤，例如，其仅让大约950nm的红外线通过，以及30至50KHz的该周围电位变化非常低，并且因此不会干扰该控制信号的接收。
依据本发明，该选择是依据红外线接收器，通过图6及图10的该电子电路的取代，以及依据图13的接收器，通过图2的射极的电子电路的取代来实现。红外线远距控制接收器，如Sharp、Kodenshi、JRC等公司的接收器一样，均为小型，因此可被使用。
该逻辑输出Vout控制H-bridge的一个分支，其具有两个MOS晶体管，如上所述。一第二代表性实施例及设定提供该原理的应用到小型汽车，具有一单一电动机161及旋转车轮方向所确保的后端推进力。其在图16显示。
因此，该定向是通过一组杆162来确定。这些杆通过电动机163及独立于杆162的齿条来驱动，或是通过一独立于杆162的电磁体164及磁铁来驱动。该实施例兼容于发射一欲被跟随的光点的一远距控制的设定。
这些接收器被分布在该汽车的4个角落处，此时处于无光点的逻辑状态1，其输出的一逻辑组合产生一适应于该特定技工的PWM电动机控制。该逻辑组合在图17中显示，产生下列的逻辑方程式1)该右前方接收器或该左后方接收器控制前方轮定位至该右方。
2)该左前方接收器或该右后方接收器系控制前方轮定位至该左方。
3)右前方或左前方接收器控制该向前的汽车的推进力。
4)右后方或左后方接收器系控制该汽车的反向移动。
这些冲突均被控制住而不产生事件，就像未被控制的静止状态。依据该逻辑，建立一低状态入光接收器、高状态出光接收器、单一二极管结合H-bridge的电动机与电磁体控制。
由于该PWM原理，这些控制是最新的，其产生一先进的定位以及加速度。其构成比现有的控制的技术具有非常清楚的进步，现有的控制的技术的运转状态通常是二进制，例如完全加速度或停止、右侧直线或左侧直线。
该光学产生的PWM朝向所有中间方向产生一精确定位。
依据本发明，含有4个接收器的该类型的汽车检测20至40cm范围内的光束，自动产生必须的置于该光束下方的该连续动作。其实现一先进的自动作用，使用一向量模拟的副控制。
下列是可被引导的连续机动动作的一实例初始状态位于该汽车的前方及右侧的光点车轮被导引至右边，电动机前进。
该汽车移至该光点范围外以及使光点位于本身右侧。
车轮转至该左侧，该电动机后退。
该汽车面朝该光点。
该汽车前进以及稍微移至该光点范围外。
随后其后退并完全置于下方，此时电位在4个感侧器上是相等。
依据本发明，该自动作用可使其产生4个最小连续动作，不需使用者调整就可到达该光点，因为该光点是静止不动。当该使用者移动位于该汽车前方的光点时，该汽车即追随该光点而行，当该前方接收器之间找到平衡点，即产生定位，以及当该前方与后方接收器之间未有平衡点时，则产生加速度。
本发明的另一代表性实施例是关于该指示光束的可视化。该可视化具有教育性，使该光点产生轨迹也是儿童们所需要的。
虽然效能强大，出于经济考虑，可以不使用一红外线控制。通过一互补式光学仪器即可解决该问题，如图18所示，其包含一双光学，双焦点，例如，其系由两个结合透镜183及184或是由一一体被铸造的光学仪器所构成。该红外线发射二极管181可被设置在该中心区域的焦点处，一可见二极管182，即红色、绿色、蓝色、或黄色，被设置于该第二焦点处。两个不透光锥体将该可见及不可见光束分离。
依据该选择，位于该光学的输出的可见光束形成环状，以及在该控制范围的末端处，该光束成为一集中的小光点。依据本发明，该汽车追随该调整的红外线光束的中心，即该可见环的中心而行。加入该可见二极管以及其的互补式光学仪器就可做实用性改善，且不会降低该引导准确度。依据本发明，在该实例中的可见二极管是通过一D.C.电流来供电的。
图19及20中的一最后代表性实施例是有关于一普遍、简化、及实用控制的实现。在该实施例中，该汽车不是依一投射于地面上的光点而行，而是依据一光束的来源而行，该光束来源朝向地面扩散形成广大范围。
该来源例如是由一简单的红外线封装二极管所构成，依据一+/-30°的圆锥体，朝该地面扩散。是依据前述的步骤之一而进行调制。依据该结构配置，其可被集成到一钥匙圈、一腰带、一手镯上等。
依据该选择，该汽车的接收器被设置在4个角落或在车顶上，以及因此朝4个离心方向往上指，如图20所示。
图19显示了发射控制二极管的两个位置191及192，其位于汽车193的顶部，图中包含两个接收二极管或两个往上指的红外线远距控制接收器194及195。
被接收在各接收器上的电位由该收、发器的该扩散结果来决定，根据几何原理在该扩散图上来接受测量，乘以该呈方形的收、发器之间的距离的反比。
对于191，194，k＝0.5×1/R12对于191，195，k＝0.5×1/R12对于192，194，k＝1×0,5/R22对于192，195，k＝1×0,5/R22
依据上述的零件，191中的发射器的位置开始在前方接收器上接收较高电位，例如，零件194启动该汽车向前。
通过相同方式，位置192于该前方及后方接收器上启动一相等的接收电位，即194及195，该汽车则停止。
依据前述的相同的自动作用，该几何原理是在该位置范围内构成该发射器的轨迹结构，即该汽车本身置于下方，该位置针对不同接收器平衡所接收的电位。
接收器较佳整合的远距控制接收器，以及该发射器是一无校准的光学仪器及具有多或少的宽广扩散范围的红外线二极管。该二极管可被图12所示的电流控制。该玩具例如可作为一固定跟随该儿童移动的动物，该儿童携带一钥匙圈于其的腰带处，即如同一虚拟引导的远距控制步骤。
如图21所示，该控制器亦可被配置以使使用者可针对该汽车选择所需的控制类型。在一代表性实施例中，该控制器可被配置以通过一红外线模式来控制该汽车。随之，该使用者可确定是否要产生一可见光点以帮助该使用者识别该红外线光点。该可见光点的产生决定与否是依据该使用者在该控制器上的按压来决定。也可通过该控制器上按钮的启动来做决定。该可见光点可被配置以致在靠近范围200处，该可见光点的大小接近该红外线光点。在较长的范围210处，该可见光点可被配置为一圆环，其含有被设置于该圆环的中心内的红外线光点。
如图22所示，一汽车通过位于该汽车上方的传感器接收信息。这些传感器可被配置以由被定义的区域220接收信息。如图示，这些传感器可被定位以在这些汽车的角落处接收信号。其它配置也合适。本发明的该应用领域没有任何限制就可被应用于所述的组件的组合的任何一种。
权利要求
1.一种动力化汽车玩具，包含四个车轮；一具有一光源的远距控制器，该光源朝向地面方向发射一光束，该光束被调制成在内部光频率的调制之上的频率处，该远距控制器在该地面上产生一光点；至少两个光电传感器，设置于该玩具的两个相对的前面，其中这些传感器的接收范围均朝向该地面方向被定位，用以传送一控制信号，该控制信号与从该接收范围内接收的调制光的光流强度成比例；以及至少一电动机，该电动机接收该控制信号，并且以一速度在接收范围内接收的该调制光的光流强度的实际比例，驱动该玩具的一车轮，其中由两个光电传感器所传送的上述控制信号的差异，在该光电传感器的一侧边，控制该玩具的操纵，由两个光电传感器所传送的较大的控制信号以及控制信号的总和控制该玩具的驱动前进，使得该光点跟随该地面上的光点并到达该光点。
2.如权利要求1所述的动力化汽车玩具，其中该玩具包含两个电动机，即驱动左车轮的第一电动机与驱动右车轮的第二电动机；以及包含两个光电传感器，控制右侧电动机向前的左侧传感器以及控制该左侧电动机向前的右侧传感器。
3.如权利要求1所述的动力化汽车玩具，其中该玩具包含一驱动一车轮的电动机，与该车轮相对的车轮不受控制，以及其中其它两车轮都是配置成利于受到上述控制信号的差异所控制的操纵系统控制下一起转动，从而一起转动的上述车轮旋转至传送一较大控制信号的该光点传感器的一侧边，以及其中该电动机被上述光电传感器的上述信号的总和控制。
4.如权利要求2所述的动力化汽车玩具，进一步包含配置于该玩具相对后侧边上的两个光电传感器，其中每个后侧边光电传感器控制被设置于相同侧边上的该电动机的向后驱动。
5.如权利要求2所述的动力化汽车玩具，进一步包含配置于该玩具的一后侧边上的一光电传感器，其中该后侧边光电传感器控制上述两个电动机的向后驱动。
6.如权利要求1所述的动力化汽车玩具，其中该电动机成比例且无负载损耗地被控制，其中一处理电子电路被配置用以传送含有宽度的脉冲，这些脉冲实际与上述光电传感器所接收的该光流的强度成比例。
7.如权利要求6所述的动力化汽车玩具，进一步包含一处理电子电路，在固定频率处放大并过滤上述光电信号，以及将该信号作为参考电压，并且传送宽度调节脉冲，其中该远距控制器在一固定频率处产生光脉冲。
8.如权利要求6所述的动力化汽车玩具，进一步包含一处理电子电路，在固定高频率处放大并过滤上述光电信号，以及再整流该信号并将该信号作为参考电压，传送上述宽度调节脉冲，其中该远距控制器在一固定高频率处，通过在较低频率处变化的振幅产生光脉冲。
9.如权利要求1所述的动力化汽车玩具，其中该远距控制器产生一可控制该玩具的红外线光的调制光束，以及一可指出该光点的位置的可见光的同轴光束。
10.如权利要求1所述的动力化汽车玩具，其中该远距控制器进一步包含由一对准光发射二极管及激光二极管之一的透镜所构成的光源。
11.如权利要求1所述的动力化汽车玩具，其中该远距控制装置包含一开关配置，该开关配置在装置未被导引至地面时感测配置定位，以及抑制该调制光束的发射。
12.如权利要求1所述的动力化汽车玩具，其中该至少一电动电动机的轴配置有在该车轮上持续滚动的套管，并且驱动该车轮。
全文摘要
本发明涉及一种通过光束远距控制的动力化汽车玩具。该远距控制投射一光点于地面上，该玩具配备有光学传感器，追随该光点而行。该光学传感器依据该光点的变化传送指令，其中该光点作为影像的中心，一电子电路的处理随即控制电动机以修整变化。
文档编号A63H17/00GK1658933SQ03813064
公开日2005年8月24日 申请日期2003年6月10日 优先权日2002年6月11日
发明者雅尼克·西默雷 申请人:雅尼克·西默雷