专利名称：便携式测速玩具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测速玩具，更具体的是所涉及的测速玩具可以测出象玩具车或玻璃珠之类的移动部件的速度数据。
现有的测速单元包括第一和第二红外线光电管，并将它们以一个预定的距离沿道路设置，例如第一和第二红外线光电管的距离为7m。当一辆汽车在道路上移动时，它分别阻断了第一和第二红外线光电管的第一和第二红外线。现有的速度测量单元通过测出从阻断第一红外线到阻断第二红外线的时间周期，来测量这辆汽车的速度。
然而，由于需要一定的技术知识来操作现有的速度测量单元而且很难将现有的测速单元微型化，所以现有的测速单元不能用作测量象玩具车、玻璃珠或幼儿园房间中的子弹玩具之类的玩具速度的测速玩具。
目前，儿童具有很高的智能品味，希望获得一种具有很高精确度的测速玩具。因此，希望有一种由儿童来操作和携带的测速玩具。
所以，本发明的一个目的是提供一种测速玩具，它可方便地移动和携带，并且能够很精确地测出速度数据。
本发明的另外目的将随着下面的描述变得显而易见。
根据本发明，所提供的测速玩具包括一个门，它具有一对立柱和连接立柱的连接部分，门上具有一个可使移动件通过的穿孔；固定在门上的检测装置，用于检测到移动件以便产生一个检测信号；固定在门上并与检测装置相连的计算装置，用于响应来自检测装置的检测信号来计算出速度信息；和固定在门上并与计算装置相连的显示装置，用于显示来自计算装置的速度信息。
下面，参照附图对本发明作进一步描述，其中
图1为一个现有测速单元的透视图2为根据本发明的一个实施例的测速玩具的透视图；图3为图2中测速玩具的LCD的平面图；图4为图2中测速玩具的前剖图；图5为图2中测速玩具的计算单元的方框图；图6为图3中LCD的一个显示状态的平面图；图7为图3中LCD的另一个显示状态的平面图；图8为图3中LCD的又一个显示状态的平面图；图9为图2中测速玩具的计算单元的操作流程图；图10为图2中测速玩具的计算单元的另一个操作流程图；和图11为图2中测速玩具的计算单元的又一个操作流程图。
在描述根据本发明的优选实施例的测速玩具之前，先描述一下图1中前面提到过的现有测速单元。
在图1中，现有的测速单元1包括第一和第二红外线光电管2A和2B，并将它们布置在一个行驶汽车的道路3上并在第一和第二红外线光电管2A和2B之间具有一段距离，例如在第一和第二红外线光电管2A和2B之间的距离为7米。当汽车4在道路3上行驶时，汽车4分别阻断第一和第二红外线光电管2A和2B的第一和第二红外线5a和5b。现有的测速单元1通过测出由阻断第一红外线5a到阻断第二红外线5b的时间周期来测量汽车4的速度。然而，由于需要一定的技术知识来操作现有的测速单元1并且很难将现有的测速单元1微型化，所以现有的测速单元1不能用作测量象玩具车、玻璃珠或幼儿园房间中的子弹玩具之类的玩具速度的测速玩具。
下面将参考图2到图11描述一个根据本发明的实施例的测速玩具。
在图2和图4中，测速玩具10包括一个门11、一个检测装置12、一个计算装置13、一个液晶显示器(LCD)14和一个模式转换按钮15。
门11包括一对支柱11a和1b以及一个连接支柱11a和11b上面部分的连接部分11c。门11具有一个能穿过象玩具车之类移动件17的穿孔16。
检测装置12包括两个容纳在门11中的第一和第二检测器12A和12B。第一和第二检测器12A和12B在移动件17的移动方向上以预定的距离布置。第一和第二检测器12A和12B之间的预定距离为L米。当第一和第二检测器12A和12B检测到移动件17时，分别产生第一和第二检测信号。第一检测器12A包括第一发光元件121和第一光接收元件122。第一发光元件121发射第一发射光。第一光接收元件122接收该第一发射光。如图4所示，将一个滤光片、例如一个红色滤光片18覆盖在第一发光元件121的前表面上。同样，将一个滤光片19覆盖在第一光接收元件122的前表面上。滤光片18和19能通过特定波长的光。第二检测器12B包括第二发光元件123和第二光接收元件124。第二发光元件123发射第二发射光。第二光接收元件124接收该第二发射光。将一个滤光片(未示出)，例如一个红色滤光片覆盖到第二发光元件123的前表面上。同样，将一个滤光片(未示出)覆盖到第二光接收元件124的前表面上。
将LCD14设置在门11的上表面上。如图3所示LCD14包括一个PM段14a，七段单元14b，分隔点段14c、小数点段14a，秒段14e和每小时速度段14f。PM段14a表示“下午”。两个七段单元14b表“上两位数字”。另外两个七段单元14b表示“下两位数字”。分隔点段14c表示“小时和分钟的分隔点”。小数点段14d表示“一个小数点”。秒段14e表示“秒”。每小时速度段14f表示“每小时速度”。
如图4所示，连接部分11c具有一个放置计算单元13和LCD驱动器20的空腔。
如图5所示，计算单元13包括一个CPU21、一个ROM22、一个RAM23和一个计时电路24。将计算单元13和LCD驱动器20集成在一块电路板25上并与一个设置在连接部分11c中的电池26相连。
通过总线27将计算单元13与模式转换按钮15和第一、第二检测器12A、12B相连。模式转换按钮15和第一、第二检测器12A、12B与电池26相连。LCD驱动器20与LCD14相连。
CPU21按照图9至图11所示的程序进行操作。ROM22存储程序，RAM23存储数据，同样，RAM存储距离L米。当第一和第二发射光被阻断时，第一和第二检测器12A和12B分别产生第一和第二检测信号，以便向CPU21提供第一和第二检测信号。计时电路24的第一功能是输出目前的时间，第二功能是对输入的一组信号进行计时，第三功能为校正目前的时间。
测速玩具10可按几种模式有选择地操作，例如按时间显示模式、时间校正模式、速度检测模式和一圈时间模式来操作。通过操作模式转换按钮15和通过中断第一和第二检测器12A和12B的第一和第二发射光，来转换测速玩具的模式。
参考图6到图11，下面将对测速玩具10的操作进行描述。
图6为表示时间显示模式，图7为速度检测模式，而图8为圈时间模式，在LCD14中分别表示了这三种模式。
(1)模式的转换在图9中，当在步骤S0中接通电池26后，在步骤S1中设定时间显示模式，在步骤S1后的步骤S2中，CPU21判断模式转换按钮15是否被按压了三秒钟，并且第一和第二检测器12A和12B的任一光线是否被阻断了三秒钟。当步骤S2的结果为YES时，执行步骤S3。否则，在步骤S2后执行步骤S6。
在步骤S3中，设定成时间校正模式。在步骤S3后的步骤S4中，CPU21判断是否达到五分钟。当达到五分钟时，由步骤S4回到步骤S1。否则，在步骤S4后执行S5，在步骤S5中，CPU21判断模式转换按钮15是否被按压了一个少于或等于一秒钟的短的时间，当模式转换按钮15被短时间按压时，由步骤S5回到步骤S1。否则，由步骤S5回到步骤S4。
在步骤S6中，CPU21判断模式转换按钮15是否按压了三秒钟。当步骤S6的结果为YES时，执行步骤S7，在步骤S7中设定成速度检测模式。否则，由步骤S6回到步骤S2。在步骤S7后执行步骤S8，在步骤S8中，CPU21判断是否达到五分钟。当达到五分钟时，由步骤S8回到步骤S1。否则，在步骤S8后执行步骤S9，在步骤S9中，CPU21判断模式转换按钮15是否按压了三秒钟，当步骤S9的结果为YES时，执行步骤S10，在步骤S10中设定成圈时间模式。否则，由步骤S9回到步骤S7。在步骤S10后执行步骤S11。在步骤S11中，CPU21判断是否达到五分钟。当达到五分钟时，由步骤S11返回到步骤S1。否则，在步骤S11后执行步骤S12，在步骤S12中，CPU21判断是否按压模式转换按钮达到三秒钟。当步骤S12的结果为YES时，由步骤S12回到步骤S1。否则，步骤S12回到步骤S10。
(2)时间显示模式在时间显示模式，LCD14显示目前的时间。例如，在图6中LCD14显示为“1008”。七段单元14b的前两个数字显示小时，七段单元14b的后两位数字显示分钟。当目前的时间为下午时，PM段14a显示。
(3)时间校正模式在时间校正模式，依次由阻断第一检测器12A的第一发射光来获得前两位数字的值，而由阻断第二检测器12B的第二发射光来获得后两位数字的值。
(4)速度检测模式图10为描述速度检测模式操作流程的流程图。在图10中，CPU21在步骤S21中对计算单元13进行复位。即，CPU21将LCD设置成“00.00”对步骤S21后的步骤S22中，CPU21判断第一检测器12A是否导通。即，CPU21判断是否根据移动件17穿过门11的穿孔16时对光的阻断而接收来自第一检测器12A的第一检测信号。当第一检测器12A导通时，在步骤S22后执行步骤S23，在步骤S23中，CPU向计时电路24提供起动信号。否则，重复执行步骤S22。当向计时电路24提供了设定信号时，计时电路开始计时。
在步骤S23后的步骤24中，CPU21判断第二检测器12B是否导通。即CPU21判断是否根据移动件17穿过门11的穿孔16时对光的阻断而接收来自第二检测器12B的第二检测信号。当第二检测器12B导通时，在步骤S24后执行步骤S25，在步骤S25中，CPU21向RAM23提供一个由计时电路24算出的耗时周期T。否则，重复执行步骤S24。在步骤S25后的步骤S26中，CPU21通过T除L得到速度数据(km/h)。在步骤S26后的步骤S27中，CPU21控制LCD驱动器20，使得LCD14显示速度数据。例如，如图7所示，LCD14显示为“23.45km/h”。在步骤S27后的步骤S28中，CPU21判断模式转换按钮15是否按压了一个少于或等于一秒的短时间。当转换按钮15被按压了短的时间，由步骤S28回到步骤S21。否则，在步骤S28后执行如图9所述的步骤S8。
(5)圈时间模式移动件17环绕一个环形路线运行，在路线的两边设置有门11的支柱11a和11b。
在图11中，在步骤S31中CPU21对计算单元13复位。即，CPU21使LCD14显示“00.00”。在步骤S31后的步骤S32中，CPU21判断第一检测器12A是否导通。即，CPU21判断是否根据移动件17穿过门11的穿通孔16时对光的阻断而接收来自第一检测器12A的第一检测信号。当第一检测器12A导通时，在步骤S32后执行步骤S33。否则，在步骤S32后执行在图9中所述的步骤S11。当CPU21第一次接收到第一检测信号时，则在步骤S33后的步骤S34中，CPU21向计时电路24提供一个设定信号。否则，在步骤S33后执行步骤S35。当给计时电路24提供设定信号时，计时电路24检测出存储在RAM22中的目前时间Tn-1。在步骤S34后返回到步骤S32中，在步骤S32中，以与第一次同样的方法检测到第二次光的阻断。因此，在步骤S35中检测出第二次光阻断的当前时间Tn，并且从RAM22中读出前一次的时间Tn-1。在步骤S35后的步骤S36中，CPU21通过从Tn中减去Tn-1而得到圈时间。在步骤S36后的步骤S37中，CPU21控制LCD驱动器20，以便LCD14显示圈时间(Tn-Tn-1)。例如，如图8所示，LCD14显示“7.96秒”。在步骤S37后的步骤S38中，CPU21判断模式转换按钮15是否按压了一个少于或等于一秒的短的时间，当模式转换按钮15按压了短的时间时，由步骤S38回到如图9所述的步骤S11中。否则，由步骤S38回到步骤S31中。
在本发明参考一个单一的实施例进行了详细的描述的时候，很明显，对本领域的技术人员是能够以各种方式实施本发明的。例如，当在速度检测模式中的速度信息为超出一个测量速度范围(例如0.01-50.0km/h)以外的值时，则表示一个错误信息。同样，当在圈时间模式中的圈时间为超出测量圈时间范围(例如，0.01-99.99秒)时，也表示一个错误信息。第一和第二检测器12A和12B可由反射型光敏元件组成。检测装置12可以是例如磁性装置的其它装置。
权利要求
1一种速度测量玩具，它包括一个门，它具有一对立柱和连接所述立柱的连接部分，所述门具有一个可使移动件穿过的穿孔；检测装置，它连接在所述门上，用于检测所述移动件以便产生一个检测信号；计算装置，它连接在所述门上并与所述检测装置相连，用于根据来自所述检测装置的所述检测信号计算出速度数据；显示装置，它连接在所述门上并与所述计算装置相连，用于显示来自所述计算装置的所述速度数据。
2如权利要求1的速度测量玩具，其中所述检测装置包括设置在在所述移动件的移动方向上具有预定距离的第一和第二检测器；所述第一和第二检测器用于在检测到所述移动件时分别产生第一和第二检测信号；所述计算装置与所述第一和第二检测器相连，用于根据来自所述第一和第二检测器的所述第一和第二检测信号，计算出所述移动件的速度数据。
3如权利要求1的速度测量玩具，其中所述速度测量玩具测量在一个环形路线上移动的所述移动件的所述速度数据；检测装置用于至少两次检测所述移动件，以便产生检测信号；所述计算装置用于根据来自所述检测装置的所述检测信号，计算出作为速度数据的圈时间。
4如权利要求1的速度测量玩具，其中所述检测装置包括在所述移动件的移动方向上设置成在其间具有预定距离的第一和第二检测器，所述速度测量玩具可在速度检测状态和圈时间状态中有选择性操作，所述速度测量玩具还包括可选择所述速度检测和圈时间模式的模式选择装置；在所述速度检测模式中，所述第一和第二检测器用于在所述第一和第二检测器检测到所述移动件时产生第一和第二检测信号，在所述圈时间模式中，当所述第一和第二检测器之一检测到所述移动件时，所述第一和第二检测器之一用于产生所述检测信号；与所述第一和第二检测器相连的所述计算装置，在所述速度检测模式中，用于根据来自所述第一和第二检测器的所述第一和第二检测信号来计算出作为所述速度数据的所述移动件的速度，而在所述圈时间模式中，所述计算装置用于根据来自所述第一和第二检测器之一的所述检测信号来计算出作为所述速度数据的圈时间。
全文摘要
一种速度测量玩具(10)，它包括一个具有一对立柱(11a、11b)和连接该立柱的连接部分(11c)的门(11)，所述门具有一个可通过移动件(17)的穿孔(16)。一个包括第一和第二检测器(12A、12B)的检测装置(12)，并在移动件的移动方向上将第一和第二检测器以一定的间距设置。一个根据来自第一和第二检测器的第一和第二检测信号来计算出速度数据的计算单元(13)。显示来自计算单元的速度数据的LCD(14)。
文档编号G01P3/68GK1167001SQ9611926
公开日1997年12月10日 申请日期1996年10月15日 优先权日1996年6月5日
发明者S·富 申请人:赫德森索夫特株式会社