CN1711121A - 遥控玩具车、玩具车控制系统和游戏遥控玩具车 - Google Patents

Abstract

一种车玩具组合，包括一无线控制玩具车(10)，该玩具车带有一移动平台(14)，该车玩具组合配置为移动于表面(16)上。一中心控制器(300)在该平台上配置为至少控制该玩具车的一方面。一手动可促动控制器(12)配置为遥控用户所选该玩具车的运动。一光学接收器(322)连接在该平台上向下面对该表面并且与该中心控制器连接。该接收器配置为读取一位于该玩具车移动的该表面上的预定反射图案(162)。

Description

遥控玩具车、玩具车控制系统和游戏遥控玩具车

技术领域

本发明大体上涉及一种电池供能的遥控玩具车，该玩具车带有一个或多个用于单人游戏或多用户游戏的车装模拟武器。

背景技术

遥控电池供能玩具车广为人知。这样的玩具车可以一赛车，卡车，摩托，运动用车或类似的车，或者可为一战斗车，如一吉普车，坦克，悍马(hummer)等。因此，给该遥控车，尤其是一站斗车，装模拟武器也广为人知。本发明在带有该可开火的模拟武器的该遥控玩具车基础上包含一改进，将从一到四个该玩具车合入一交互游戏，其中每辆车可独立地受控于不同用户来游戏。

发明内容

本发明一方面为一车玩具组合，包括一带一配置为移动过一表面(16)的移动平台(14)的无线控制玩具车(10)和一在该平台上的中心控制器(300)配置为控制至少该玩具车的一方面，和一手动促动的控制器(12)配置为遥控该玩具车的用户选定动作，其特征为：一连接于该平台向下朝向该表面的光学接收器(322)与中心控制器连接，该接收器配置为读取一位于一玩具车驶过的该表面上的预定反射图案(162)。

本发明另一方面为一第一编码标签(161)，其特征为：一带有一预定反射系数(162)图案的暴露的外表面，该图案内含编码信息(170)且为单色。

本发明又一方面为，在一无线控制玩具车系统中有多个至少两个独立无线可控玩具车(10)，每一玩具车都独立地由该系统中多个手动无线控制器一各自独立相关的手动无线控制器(12)遥控，每一玩具车都有驱动器(302，304，310，312)用来根据从各自相关的手动无线控制器接收的信号来控制多个车的运行，一改进包括：一第一手动促动的无线控制器分别的与第一玩具车相关并且生成一响应用户给第一控制器的手动输入(418，420)的第一控制信号包(132，136)数据流(140)，该第一控制信号包数据流在第一传输窗口(141)传输至多个玩具车并只编码控制第一玩具车；一第二手动促动的无线控制器分别关联于一第二玩具车并产生一第二控制信号包(132，136)数据流(140)响应用户给第二控制器的手动输入(418，420)，该第二控制信号包数据流在一第二传输窗口(142)传输给多个玩具车并只编码控制第二玩具车，其中在用户输入手动同时地进入至少第一和第二手动促动的无线控制器时，第一和第二传输窗口同步以使第一和第二控制信号包在传输到多个玩具车时避免互相重叠。

本发明再一方面为一方法，用来控制一无线控制玩具车系统(50)中多数至少两个玩具车(10)，每一玩具车都由分别独立相关的手动促动的无线控制器(12)遥控，该至少两个玩具车有驱动器用来根据从分别相关地手动促动的无线控制器收到的控制信号控制至少两玩具车的运行，该方法包括：定义一系列连续重复的第一和第二传输窗口(141，142)，每个传输窗口有一单一，常规传输窗口长(TL)；同步第一和第二传输窗口以使其二者不互相重叠；生成一第一控制信号包(132，136)数据流(140)；生成一第二控制信号包(132，136)数据流(140)；在第一传输窗口传输第一控制信号包到多个玩具车，只控制一第一玩具车；在第二传输窗口传输第二控制信号包数据流给多个玩具车，只控制一第二玩具车。

本发明还一方面为一交互玩具车游戏系统，包括：至少一无线控制玩具车(10)带有一移动平台(14)配置为移动过一游戏表面(16)，一车控制器(300)配置为基于一游戏者手动输入来控制至少一玩具车，至少一车武器(312，314)安装于该移动平台上并且配置为向一敌车开火，并且至少一损伤感应器(22，24，314)安装于至少一玩具车上并配置为检测至少一玩具车上的击中数；至少一移动机器人车(60)有一移动机器人平台(62)配置为移动于游戏表面上。至少一移动机器人车有一敌方武器(64)安装于该移动机器人平台上和一移动机器人控制器(66)配置为寻找至少一玩具车并用该敌方武器向至少一玩具车开火；其中所述车控制器还配置为在至少一损伤感应器检测到一来自该敌方武器的预定击中数时使至少一玩具车失灵。

附图说明

结合参阅附图将有助于更好理解下述本发明优选实施例的具体实施方式。为了阐明本发明，在附图中示出本优选实施例。应理解尽管如此本发明不局限于所示出地确切的安排和手段。

图1是依据本发明的一玩具车一优选实施例的一立体图；

图2a，2b，2c是依据本发明一无线遥控器的一优选实施例的前，侧和后视图；

图3是一图1中玩具车车内控制系统的功能结构示意图；

图4是一图2中无线控制器电路的功能结构示意图；

图5是一模拟武器一部分的侧视图；

图6是一红外线接收圆形隆起的截面图；

图7是一红外线感应器电路示意图；

图8是一依据本实施例一带有反射图案的标签基板的一替换实施例的立体图。

图9是依据本发明的游戏系统的立体图；

图10是依据本发明一替换实施例的游戏系统立体图；

图11是阐明图3中服务功能MCU的运行的一流程图；

图12是阐明图3中DPLL MCU的接收器功能的一流程图；

图13a是一示出一无线控制器生成的驱动和火力数据包的表格；

图13b是一阐明控制信号包数据流的图；

图13c是一阐明分时多路通信方案的传输窗口和传输窗口间静止空间的图；

图14a，14b和14c是示例图4中传输器电路的固件一部分运行的流程图；

图15是本发明使用的一移动机器人控制系统的功能结构示意图；

图16是一几个示出反射图案实施的优选标签基板的立体图；

图17是一阐明读取和实施一反射图案的控制系统功能的流程图；

图18a，18b和18c是一边界机器人的侧视图，俯视图和解剖图；

图18d是一本发明使用的一边界机器人控制系统的功能示意结构图；

图19a，19b和19c是一固定机器人的俯视图，主视图和侧视图；

图19d是本发明使用的一固定机器人控制系统的功能示意结构图；

图20是一依据本发明的示出标签读取器的一玩具车的侧视图。

具体实施方式

在一实施例中，本发明包含一遥控玩具车10。在现述优选实施例中，遥控玩具车10呈现一战斗车型，如：坦克或其他这样的装甲车，悍马(Humvee)或类似车型，该战斗车可在一表面16上移动。本发明不限于一具有一种特殊形状、大小、配置和外观的遥控玩具车。该遥控玩具车10带有一活动平台14，一个或多个电池供能电动机302，304(参阅图3)和相关齿轮，传动装置或其他驱动机械装置和控制电路(参阅图3)，以使玩具车10在用户的遥控下在前后方向移动并向左向右转动。为该玩具车供能的是一或多个车内电池306，该车内电池可以包括一充电电池包，独立充电电池，非充电电池或类似物。

该玩具车10还包括一车内控制系统或中心车辆控制器300(参阅图3)，部分地根据从一远程无线电控制器12收到的控制信号，用以控制该玩具车10至少一个方面，如：该玩具车的动作(参阅图2a-2c)。该无线电控制器12优选地由用户操作并配置为遥控用户选择玩具车10的动作。因此，该玩具车10不遵循任何已定义动作。在此实施例中，用无线电技术和一将在下文中祥述的控制方案，控制信号从该无线电控制器12发送至该玩具车10的中心控制器300。然而，任何其他适合地传送技术方式，如：红外线，都可替换地用于控制玩具车的运行并且也可使用一种不同的控制方案。另外，该玩具车10和无线电控制器12可以应用于含有多个玩具车10的游戏系统，每个玩具车都有它们自己独立相关的用于远程无线遥控对应该玩具车的无线电控制器12。

控制方案：

本实施例中，该玩具车10的固件控制全部在显著位置运行；即，在预定的安排好的次数，带有一系列定时服务程序的非中断基座上。在优选实施例中，车内玩具车控制系统300包括一运行速度6兆赫的服务功能微处理器MCU316。该MCU316可以是任何一种本领域公知地可执行与控制系统300相关任务的微处理器。以6兆赫的速度运行MCU316使固件执行所有要求的服务程序。

该所需车内固件必须执行的功能可分为3类：必须在8千赫发生的功能，必须在大约1千赫发生的功能和可在低频(如：低于100赫)发生的和低时序准确性(如：正或负几十毫秒)的功能。该MCU316基本的循环“服务”时间优选为125微秒(8千赫)，以使所有所需功能以要求的时间间隔不重叠地得到服务。例如，发声功能在8千赫(每个服务循环4次)得到服务，而红外瞄准、红外线枪和光学标记读取功能在都在8千赫(20％的时间该枪功能在8千赫发生，80％的时间该枪功能无服务)，各种不同的功能是交替的，以使它们在该频率的最小值上如图11所示得到服务。

在6兆赫运行MCU316允许该固件执行所有的要求服务程序且每个服务程序只以必要的频率执行。有充分的额外时间在该程序中作改变且不改变该微处理器的速度。

该中心控制器300还包括一独立的微处理器或DPLL MCU328，用于以在下文中阐述的方式接受和译解从无线控制器12发出的控制信号。有一振荡器330用于以本领域普通技术人员公知的方式建立该服务功能MCU316和DPLL MCU328的计时，该振荡器可为晶体振荡器、RC振荡器、外振荡器或其他类似装置。每个中心控制器300还包括一可设于几处不同位置之一的车辆辨认开关332用以区别游戏中不同的玩具车10。如图3所示，该中心控制器300带有一通/断能源开关334和一电压调节电路336以提供调节电压给该中心控制器300的子系统和各种其他系统。

该玩具车10包括一相配的天线338，以接收该远程无线控制器12发出的无线频率信号。该天线338的输出信号被发送到一接收器/解调器340以解调该接收到地无限频率信号。该接收器/解调器340的输出信号通过一高增益差放大器342送入该DPLL MCU328。如图12的流程图所示，该DPLL MCU328以本领域普通技术人员公知的方式接收并译解命令信号。更多有关该车内中心控制器300的各种成分和部件的结构和操作的细节为本领域普通技术人员公知并可通过各种资源获得。

通信方案：

图4是一远程无线控制器12内电路400优选实施例示意性的块状图。该无线控制器的电路400为一本领域普通技术人员公知的用来控制一遥控玩具车运行的典型遥控单元。另外，如图4所示该遥控电路400的本优选实施例，本领域普通技术人员应了解，若有要求，通信系统或方案可以其他方式实施。该遥控单元电路400包括一译码器部分，该译码器带有一用于生成控制该玩具车10运行的控制信号包数据流的微处理器410。该微处理器410优选地为一本领域技术人员公知的类型。该遥控电路400以一电池供能，优选为一9伏电池412，该电池412可为充电或非充电类型。该电池412通过一合适本领域普通技术人员公知类型的电压调节器414给该微处理器410供能。该412也给如图4所示该控制电路其他成分和部件供能。一发光二极管(LED)416用来给用户一剩余能源的提示。

在本实施例中，使用的二相编码位每一位都有相同的预设字宽并且使用50％责任周期包括每编码位两个传输元素。若需要，另一编码形式和/或一不同责任周期亦可使用。在本实施例中，一二进制“0”定义为一位中的两个传输元素相同而另一二进制“1”定义为一位中的两个传输元素相反。该二相编码策略的使用有利于通过读取中心部分的位状态来准许读取位状态。该状态(或低或高)总是在位间变化。

参阅图13a，在本实施例中有两种数据包，一“驱动”数据包和一独立“火力”数据包。每个驱动数据包132包括一单个不变的6位驱动标记133，在本实施例中011110，后接7位根据用户选择的玩具车10运动的方向和速度产生的驱动数据134(ID1，ID0，涡轮增压，前左转，后左转，前右转和后左转)。相似的，在本实施例中，每个火力数据包136包括一个单个不变的6位活力标记137(011111)，后接7位根据用户选择火力选项产生的火力数据138(ID1，ID0，EM，HG，发声，前开火和后开火)。该无线控制器12以包数据流140的方式(参阅图13b)传送控制数据包132，136。因为没有使用核准总数位，本实施例依赖接收两个或更多相同数据包132，136来验证所接收驱动数据/和火力数据的有效性。

另外，本实施例中，若用户未选择玩具车运动或武器开火，不会发送对应的数据包。例如，若用户移动玩具车10而不让武器开火，只会持续发出驱动数据包132，反之，若不移动该玩具车，只会持续发出所选火力数据包136。若在移动的同时选择开火，驱动数据包132和火力数据包136都将以交替方式发送，如图13b所示。

除了微处理器编码器410外，该电路400还有多个以用户激活来控制玩具车运行的控制开关或用户手动输入418，420。在本实施例中，一“D-键盘”420用于控制该玩具车10的的运动，额外的控制开关/按钮418用于控制该玩具车10的模拟武器的火力。用户控制开关418，420可以换成控制杆开关，压钮开关，操纵杆或类似物。每个D-键盘420的位置和火力控制开关418生成信号，该信号作为该微处理器编码器410的输入，反过来该微处理器编码器用该输入“编码”该信号生成该信号包。只要D-键盘420和火力控制开关418仍保留在原位置，该微处理器410持续生成同数据包流140相同的控制信号包。若任何控制开关的位置变化，该微处理器410感应该变化并生成一系列新控制信号包。若D-键盘420和任何火力控制开关418都未活动，无控制信号发出。

每个无线控制器包括一车辆识别开关436，该开关带有一编入控制信号数据包132，136内并随其传送的输出，该输出在接收时解译并与中心控制器300中的车辆识别开关332所输出的位置比较，以达识别比较的目的。来自车辆识别开关436的编码从传送到每个控制数据包134，138，以使每个控制信号包包含一车辆识别标签(ID1，ID0)，该标签将与无线遥控器12对应的玩具车10和每一控制信号包关联。更多有关建立信号包来控制遥控玩具车的细节可在2002年1月14日提交的相关未决美国专利申请10/046374号中得到，据此的完全公开在此引述以供参考。

该无线控制器12也包含一传送器，在本实施例中一无线频率传送器包含一振荡器422，一用于振荡器的晶体424，一无线频率放大器426，一匹配电路428和一天线430，用以传送生成的控制信号包132，136至玩具车10。本领域普通技术人员应了解其他类型传送器，如：一红外线传送器，可作其替代。

分时多路技术方案：

如上所述，本发明包括一4玩具车参与的游戏，每辆车由一不同用户控制与其他车辆游戏。因此，每辆车必须独立受控而不招致控制信号干扰。在本实施例中，所有4车的控制数据包流以相同的传输无线频率传送。因此，在此应用分时多路技术(TDM)，在一指定的时间周期TC内，其中每个控制器分别指定一个独立传输“窗口”141，142，143，144。该时间周期包括在传输窗口间充足的“静止时间”146以使传输窗口间无重叠，甚至在游戏过程中窗口慢慢相互偏离的过程中也如此。分时多路技术的使用要求几个无线控制器12的同步和校准以在游戏开始时校准/调整不同的晶体速度，所以每个无线控制器12的传输窗口安排在不同时间发生以避免传输冲突。

根据经验一玩具车10大约每100毫秒必须从与它对应的无线控制器12接收一更新控制信号包。在一更低的更新率下，该玩具车10行动迟缓。这意味着为了使4辆玩具车在同一频率受控并避免冲突，每个玩具车10可分得一不大于25毫秒的传输窗口。因为在游戏过程中，常规时间偏离可能会导致某些传输中的偏离发生，实际控制信号包长必须少于25毫秒。

在本实施例中，88毫秒选为一完整传输周期TC的时间。在第82毫秒，每个传输器(如：无线控制器12)有14毫秒传输，以使传输窗口有一单一普通传输窗口长TL，接74毫秒的非传输，参阅图13c。在每一传输窗口141，142，143，144间为一8毫秒静止时间段146。通过提供一8毫秒的静止时间，一传输窗口可能相对于邻近窗口在任一方向偏离最多8毫秒，而不与另一控制信号包132，136的传输冲突。

上述技术中，遥控玩具车使用二相编码，每个传输元素包含一位的一半，使用一典型的每秒1.5千位的比特率(333毫秒的传输元素)。为了容纳所需控制信号包和分时多路技术方案，本优选实施例的比特率增至每秒6.5千位-每个传输元素有一76.5毫秒的宽度。通过这种方式提升比特率，3.5个控制信号包132，136能传送至每个14毫秒传输窗口141，142，143，144。因为一控制信号包的三分之一要求硬件和固件(如预热)的同步，6个完整的控制信号包132，136必须在指定的传输窗口发出。若在该中心控制器300接收和解译时，至少两个连续控制信号包相同，该接收控制信号包视为有效，于是该玩具车10的操作激活。当在相同的数据流140中(参阅图13b)以交替方式传输驱动数据包132和火力数据包时，若下一个同类连续数据包相同，该接收控制信号包视为有效。以该方式在相同的传输窗口发送多个控制信号包是需要的，因为它允许数据包级别的错误查询，从而显著降低传输错误。

为了避免传输冲突，该无线控制器12必须在游戏开始时同步以使其传输全部安排在适当的间隔次数发生。在游戏过程中，该传输窗口一定不能偏离到来自两个或多个遥控器12的传输会重叠的程度。同步是通过在用每个无线控制器12上的一对同步端口432，434传输控制信号包前(如在游戏开始前)，一起物理插接4个遥控单元来实现的。一旦该4个无线遥控器一起插接，它们开启并按下其中一个无线控制器12上的同步按钮(未示出)以初始化该同步进程。按下同步按钮的无线控制器成为主机并在一同步线上，生成一定时脉冲。其他无线控制器被视为伺服单元，在主机同步脉冲结束后，依据该无线控制器的身份，一固定的时间内使用定时同步脉冲建立它们各自的传输窗口，并校准它们相对于主机处理器速度的处理速度以调节偏离。该伺服无线控制器通过测量同步脉冲校准该测量到的脉冲长和名义脉冲长(若该遥控单元以绝对相同的速度运行，该脉冲应有的长度)的不同来计算出一调节量。在通常游戏中，该伺服无线遥控器使用该计算出的调节量最小化偏离。在校准完成后，该无线控制器开始正常运转。图14a，14b和14c是展示该同步方法的流程图。

武器：

该玩具车10还包括一模拟武器系统308，该系统308中在一实际战斗车上，至少要有一个遥控武器模拟装置。在本实施例中，该玩具车10包含一个形式为一前端开火的窄红外光束发射源310的第一形似激光大炮的武器和一个形式为一后端开火的宽红外光束发射源312的第二形似激光大炮的武器。该前端发射源武器310用于远程窄光束瞄准，该后端发射源武器312用于短程宽光束瞄准。优选地，两个红外线发射源武器310，312在运行时为一约40千赫的载波调节频率和一约880到900nm的物理光学波长。其他调节频率和/或光学波长亦可。该前端开火发射源武器310优选地使用一典型公知技术的与一单个凸透镜520并排的窄半能波束宽度红外线发光二极管(LED)510(参阅图5)以产生一35毫米内的有效焦点长。优选地，该透镜520用丙烯酸材料制成并独立于红外线LED510透镜约38毫米。结果，该前端发射源武器具有“发射”一可达14英寸，光束直径在4.25处约115毫米的红外线束。

该后端发射源武器312也包括一红外线LED。尽管如此，因为没有聚焦透镜，所以该后端发射源武器的范围限制在大约86米，并且在0.86米处的红外线信号的直径约为0.61米。因而该前端发射源武器310可用于发射精确光束到相对较远的距离，而该后端发射源武器312只能发射一较宽却相对较短的光束路径。该后端发射源武器312和该前端发射源武器310的开火由一用户通过一个或多个适当的该遥控单元上的控制按钮以下面将详细描述的方式控制。该后端发射源武器312和该前端发射源武器310发出的红外线光束在以下文中描述的方式进行游戏过程中，模拟其他车辆伤害和损毁时会用到。该前端发射源武器310和该后端发射源武器312可在忽视该玩具车10是否行动和忽视其行动方向的情况下激活。

损伤感应：

该玩具车也包括一个或更多红外线接收器模块，或损伤感应器314用于在该玩具车被一“敌方”(如：另一辆玩具车或一自运行游戏敌人)武器“发射”的一红外线光束“击中”时感应。在一该玩具车10的实施例中，4个独立红外线感应器分别供给该玩具车的前、后、左、右方。图1分别示出在后方和右方的损伤感应器22，24。该红外线损伤感应器可以是传统的IR光学接收器或是任何其他此领域公知的用于探测一被控光束的元件。

在另一实施例中，一惯常为透明红外线接收器圆形隆起530(图6)位于该玩具车10顶或上表面。该接收器圆形隆起530包含一惯常为半球形，优选地由丙烯酸制成的透明盖532，该透明盖532封套并覆盖一实质上为圆锥体带有一中心旋转轴536的的反射面534。圆锥体反射面534的顶点向下面向该玩具车10。圆锥体反射面534优选地有一约25毫米的底和一约30°的角。其他角度和底面尺寸亦可。一带有与红外线发射源武器310，312频率对应的中心频率的单个红外线接收器模块，或损伤感应器314位于该玩具车10内圆锥体反射面534顶点下一预定的距离。以此方式，该圆锥体反射面534和该透明圆形隆起532一起聚焦，引导向下朝向红外线感应器314从水平方向接收到的红外线光538。该安排阻断了大幅向下引导的将会侵透或反相地影响该损伤感应器314的无关背景放射线的百分比，以允许通常为水平传播红外线信号，如从一敌方模拟武器310，312发出，在玩具车10内聚焦、反射到红外线感应器314上的信号类型。优选地，该红外线感应器314或接收器在从Waitrony公司可得的PIC1018上。根据一红外线信号的接收，该玩具车内的损伤感应器314提供了一电输出给一玩具车10上的控制系统300的微处理器控制单元(MCU)316。该损伤感应器314输出解调数字信号，一个“1”或一个“0”基于是否接收到的红外线放射超过预定的振幅临界标准。在该方式中，在游戏区域内的红外线干扰不足以产生一输出信号除非其振幅超出临界标准，该调节落入感应器的带通特性并且来源波长在感应器运转特性范围内。

图7是该红外线感应器电路的电路图。该玩具车10上的控制系统300的MCU316根据从损伤感应器314收到的信号，决定该玩具车10被敌方武器地红外线光束“击中”时承受地模拟损伤程度。一玩具车10的完全损伤可以结束一游戏，至少对于自己的玩具车10受到打击的用户是这样的，而一只受到了少量或间接损伤的玩具车10可允许继续进行游戏，也许给予一惩罚。

标签基板：

在有玩具车10的游戏中至少要包含一个“标签基板”160(参阅图16)且优选地，包含多数个布置在游戏区域或游戏表面16上的选定位置的标签基板160。该标签基板160由通常位于充分薄得使一玩具车10能开过的平垫或台163上的标记161。每个台163在其一上表面165上至少有1个标记161。优选地，每个标记161要小(不大于4”×4”)，匀称地，一张纸的厚度且由聚合材料制造。在一替换实施例中，几个标记161可以可移动地安置或固定在一实际大些的组成进行游戏的表面16上的垫或台163’上。因为该标记基台160是静态的无独立电源的。

每一标记161合并一可读的，预定的反射图案162，或条形码，该反射图案162编入了识别与该标签基板160关联的玩具车10运行模式350的信息170。如图16所示，在一优选实施例中，该反射图案162由一系列标记组成，或实际上一系列“空条”隔开的非反射部分164，或更高反射部分166。该标记164由粗糙质地表面形成以散射光线。该空条166由高光或高反射面形成以反射光线。该反射图案162和至少该图案中的表面165和/或该垫163优选地为单色的。

一标签161的标记和反射图案162的图案在两个主方向X，Y上是一样的(在图16中为左或右)，以使该图案162在该玩具车10从主方向X或Y通过该图案162时读取。换言之，在一标签161上的图案162以中心轴168对称。

在本优选实施例中，该玩具车10优选地包括一安装在活动平台14上的朝下的标签读取器318，如一红外线条形码扫描器。该标签读取器318优选地包括一IR发射器，或光线传播器320，一IR收集器或光学接收器322(参阅图20)和一放大器324。该发射器320和该接收器322安装于玩具车10内呈一角度以使关联该发射器320和接收器322的光束相交从而使该标签读取器318与该表面16距离适当便于读取该图案162。该光学接收器322优选地配置为在该玩具车10以一通常垂直中心轴168的方向(如主方向X或Y)横穿该反射图案162时读取该反射图案162。于是，因为该反射图案以中心轴168对称，在该玩具车从一前进或后退方向越过该标签基板160时，该标签读取器318可以读取该反射图案162。让该玩具车10以一与主方向X或Y(左或右)规定角度内越过一标签基板160的图案162，该红外线标签读取器318可读取该图案162以使该特性或运行模式与从该标签161读取的该图案162相关联。因为标记161带有如上所述不同光线反射质量的标记164和空条166，该标签读取器318区分标记164和空条166，从而“读取”该图案162的能力提高了。

该标签161包括与一或多个该玩具车10的运行模式350相关的编码信息170。该玩具车有各种在激活或关闭后，共同定义该玩具车能源和/或能力的模式。例如：一运行模式可以予以该玩具车一特殊装甲强度或级别。另外运行模式的种类包括武器强度，速度和转向能力，燃料级别和给敌方设险的能力。当该车通过一标签基板160时，至少该玩具车众多运行级别之一被改变，因此在游戏中至少对于一预定时间段，与其他对手相比。给该玩具车一优势(或劣势)。例如：通过一标记基板可让该玩具车10生成更强装甲以使其受到其他车攻击时较少受其承受的损伤影响。或者，该标签基板160可给该玩具车10设险能力，如在该玩具车后留一平滑油面，或其他武器/防御优势使任何追击车失去转向功能，速度或陷入混乱或在一预定时间内无法行动。其他增加游戏乐趣的特效亦可加入。

优选地，每一标签基板160包含一彩色编码或其他记号形式的标戳(未示出)让用户了解在让该玩具车10通过该标签基板160后其所获运行模式(如，优势或劣势)。

图17中为一流程图示出了该控制系统300读取一图案162的实施。该标签读取器318的输出信号提供给该MCU316处理。只要利用一条形码读取器318读取一标记基板160，一读取器/接收器318的解译输出信号发送至该车内控制系统300的MCU316执行。该MCU316收到该解译标签基板信号(该编码信息170)并采取适当行动执行相应的运行模式350或该标签基板160提供的特性。在读取一标记161后致使执行一新运行模式350会至少部分地再编程中心控制器300。即，当该中心控制器300决定该标签161的编码信息170代表，该控制器300部分地改变其用于影响该玩具车10运行的可执行的编码。该控制器300再编程的方式与新运行模式350一致。该玩具车10还包括一系列可视指示器如用MCU316照亮的LED326提示用户特性或可用或激活的运行模式的状态。

在一替换实施例中，该标签基板260和标签261通常有一圆形似牛眼的设计(参阅图8)。该标签261与标签161相似除了该标记264和空条266由围绕该图案262中心268的同心圆组成。在本实施例中，该光学读取器322配置为在该玩具车进入距该图案262中心268的一预定距离时，读取图案262。

本领域普通技术人员应了解让该玩具车10穿过一标签161的概念可以不以扫描或读取一图案的技术。另外，非上述特别讨论的游戏特性亦可使用。

单人游戏：

为了使单一用户用该玩具车10享有有意思的游戏，本发明还包括独立的更小的机器人形式的敌人(对手)玩具车。在本实施例中，有3种不同的机器人：移动机器人车，固定机器人和边界机器人。

每个移动机器人车60都采用一活动平台62的形式(参阅图9)，配置为在游戏表面16上移动，优选地在轮子或滚筒上。该移动机器人车还包括一个或多个安装在该平台62上的敌方武器64。该敌方武器优选地为一在该移动机器人车60前端开火的红外线大炮。该移动机器人车还包括一在图15中示出的移动机器人控制器66，用来控制相配的驱动和操作发动机69以及该敌方武器64的运行。该移动机器人包括坦克类型的操作以使它在不同方向快速转动。该控制器66还包括一带有存储了很多预编程移动路径和预编程开火顺序的存储器的微处理器61。另外该移动机器人还包括一三位开关67使用户设置该移动机器人防御的轻、中、重程度。该移动机器人还包括一安装在该平台62上红外线接收器，或机器人损伤感应器68，以使该移动机器人车承受该玩具车10的模拟武器造成伤害。该移动机器人控制器66因此配置为检测该玩具车10的武器在该机器人车上的打击。该移动机器人车60还包括一扬声器59发声，例如，在开火或被击中时。另外，LED指示器58显示该移动机器人的状态(如损伤程度)。该移动机器人优选地用电池58供能。一电压调节电路57调节供给机器人控制器66的能源。该移动机器人60可用开关56启动或关闭。

该移动机器人车必须自制和自运行-如该移动机器人不使用遥控单元。一旦该移动机器人启动并放置在游戏区域中，该移动机器人控制器66根据其预定开火顺序发射该敌方武器64时，在一个预定义的图案65里，游戏表面16上移动该移动机器人车60。该玩具车10在对方又想的摧毁自己或使自己失灵前必须采用战术并开火摧毁移动机器人或使其失灵。

图19a，19b和19c示出一固定机器人70的优选实施例。该包括一游戏中留在一单独位置的非移动平台72。该固定机器人70包括一安装在平台72上的单个旋转炮塔74和一红外线大炮形式的模拟敌方武器76。该固定机器人70包括一固定机器人控制器78如图19d所示，还包括一微控制器71，一扬声器79和一电压调节器75。该固定机器人用电池73供能并且用开关77启动和关闭。该炮塔74沿一预定途径75在两个界限内对向旋转(振荡)建立了武器76的一个预定火力区，该武器76在炮台74旋转时随即或部分随即地开火。一旦该固定机器人70启动并放置在游戏区域内一固定位置，它将持续旋转炮塔并以规定方式开火。在固定机器人70上的一控制开关(未示出)让一用户调整炮台旋转的的特性。用户必须运用战术，使用无限控制器12操作该玩具车10躲避该固定机器人70的敌方武器76的打击。

图18a-18c示出了一由一个非移动平台82组成的边界机器人80的优选实施例。该边界机器人80不移动时与上述固定机器人70相似。但不同于该固定机器人70，该边界机器人80有1个且优选地2个在单一方向开火的固定模拟武器84，85。该武器84，85的火力方向优选地为互相垂直。该边界机器人80的武器84，85都优选为红外线大炮，并且在相同的方向随机开火或部分地随机开火以有效地在游戏区域内建立或定义一对交叉边界线或边界。该边界机器人80包括一边界控制器86，如图18b所示。该边界控制器86包括一微控制器81，一扬声器89和一电压调节器83。该边界机器人由电池88供能并有开关87启动和关闭。优选地，该边界机器人放置于游戏表面16的一角18，以使该武器84，85与游戏表面16的两边17并列。因此，该边界机器人80用于建立一特殊的游戏区域。一玩具车10若欲跨越该边界机器人80建立得边界就要冒被击中的危险。

在一单人游戏中，游戏者要在最初将移动机器人放置在游戏区域的中部，将该固定机器人70置于一理想位置并将该边界机器人80置于游戏区域的边界上，分散该标签基板160于游戏区域内的不同位置。之后该游戏者将启动移动机器人车60并运用战术在一方向上射击并击毁移动机器人车60同时躲避固定机器人70和/或边界机器人80的射击。该玩具车10便有一预定时间在自己被打败或失灵前，找出并摧毁该移动机器人车60。该预定时间可设为一3分钟，5分钟或10分钟的游戏时间。

当该移动机器人遭到相当损坏，表演一360°旋转之后停下并发出一高声的停止声。该玩具车10可以在四周开动同时努力攻击该移动机器人车60并躲避其他机器人70，80通过标签基板160以获得新武器的使用和/或其他特征来帮助玩具车打败移动机器人车。

多人游戏：

在一有多个玩具车(最多4个)互相为敌的游戏中，每个玩具车在最初放置在该玩具车系统50的游戏区域中(参阅图10)。游戏者或用户控制单个玩具车并互相竞争，利用车上的模拟武器努力消灭敌人。

每个玩具车10(和其关联的模拟驾驶者)表现为一独立的外观，风格和其自己的“个性”。例如，每车有其自己的名字(例如“惩罚者”，“技术狂”，“阔步者”，“清道夫”)，自己的优选的或默认的武器(激光大炮，喷溅枪，格林枪，轨枪)自己的行驶和/或开火声音和其他相关特性。综上，所有玩具车的特性要平衡以达相对平等。但是，一玩具车可能会有一稍稍厉害的武器但会有较慢的速度和较弱的装甲，而另一车可能稍稍快些但有较弱的武器和装甲。其他特性也会加入玩具车。例如，在一光学武器开火一预定次数后，一“添弹”时间会出现，期间发出一添弹声音并不许开火。重武器只能用少数次，除非通过一特殊标签基板“重获”。

游戏者同时尝试躲避来自其他车辆的火力，可能来自一游戏区域中的自动移动机器人。一旦战败，一玩具车固定不动且另一辆活动的玩具车可以得到消灭敌人的荣誉。因为车辆积累消灭数或游戏经验记录，该玩具车的武器和/或灵活性变得更有力或提升。当一玩具车被另一玩具车消灭，该被消灭的车将通过其前端发射源武器310播放“被灭”信号。当另一车(该消灭车或其他车)通过呆在被消灭车的火力线上，检测到“被灭”信号，可以回应一“宣布消灭”请求。该被消灭车能“给予”该消灭车消灭数。若该声明车没接收该给予信号，就失去。若最近没有请求声明，一玩具车不能接收一给予消灭信号。该声明车的固件在发出一声明请求后，一有限时间内允许接收声明。当游戏开始，每个用户试图领用移动技术和一个或多个模拟武器摧毁其他用户的玩具车。当游戏继续，每个游戏者视图驾驶他的车通过或接近该标签基板以得到该标签基板提供的优势。该标签基板提供短暂时间的优势如重，中或轻装甲，隐形，一额外的导弹发射器等。每个游戏者根据通过或接近标签基板，用模拟武器击中其他玩具车和完成其他目标得分。多人游戏可以组队进行。另外，一个或多个机器人可以在一多人游戏中，作为常规对手或增加乐趣使用。或者，所有玩具车组队对抗一个或多个机器人。

Claims (60)

1.一种车玩具组合，其包括：

一无线控制玩具车(10)，该玩具车带有一用于移动过一表面(16)的移动平台(14)和一在该平台上用来控制该玩具车至少一方面的中心控制器(300)，及一用来遥控用户所选该玩具车的动作手动促动的控制器(12)，其特征在于：

一光学接收器(322)，该接收器与该平台连接以向下朝向该表面并与该中心控制器连接，该接收器用于读取一位于该玩具车移动的该表面上的预定的反射图案(162)。

2.如权利要求1所述的车玩具组合，其中所述中心控制器解译从该反射图案收到的编入反射的信息(170)。

3.如权利要求2所述的车玩具组合，其中所述编码信息至少与该玩具车的一个运行模式(350)关联。

4.如权利要求2所述的车玩具组合，其中所述中心控制器自动地、至少部分地根据解译信息再编程，从而再配置该玩具车至少一方面的控制。

5.如权利要求4所述的车玩具组合，其中所述再编程中心控制器响应至少部分再编程实现该玩具车至少一运行模式的改变。

6.如权利要求5所述的车玩具组合，其中所述至少一运行模式从包括装甲强度、武器强度、危险，车速和车转向的组中选出的。

7.如权利要求1所述的车玩具组合，其还包括一位于该平台上的光发射器(320)，用以照射经过的该表面至少一部分，以使该光学接收器接收从该表面反射来的该照射光。

8.如权利要求1所述的车玩具组合，其中所述预定图案和至少该图案(165)内的该表面为单色的。

9.如权利要求1所述的车玩具组合，其中所述预定图案包括一系列基本上非反射部分(164)，由一系列更高反射部分(166)隔开。

10.如权利要求1所述的车玩具组合，其中所述预定图案以一中心轴(168)对称。

11.如权利要求10所述的车玩具组合，其中所述光学接收器设定为使该光学接收器在该玩具车从一通常基本于中心轴的方向(X，Y)横穿该图案时读取该预定图案。

12.如权利要求1所述的车玩具组合，其中所述光学接收器设定为使该光学接收器在该玩具车从该图案中心(268)的一预定距离内穿过时读取预定图案(262)。

13.如权利要求1所述的车玩具组合，其还包括至少一损伤感应器(314)用来确定该玩具车上至少由一敌方武器(310，312，64，84，85)造成的打击。

14.如权利要求13所述的车玩具组合，其还包括一连接于该移动平台的红外线接收器圆形隆起(530)，该圆形隆起包括一基本上为圆锥体的有一中心旋转轴(536)的反射器表面(534)，其中所述该圆锥体反射器接收到的光沿该旋转轴指向该玩具车上至少一损伤感应器。

15.如权利要求14所述的车玩具组合，其中所述接收器圆形隆起设置为接收基本垂直于旋转轴的光(538)。

16.一种第一编码标签(161)，其特征在于：

一带有一预定反射系数图案(162)的暴露的外表面，该图案含有编码信息(170)且为单色的。

17.如权利要求16所述的标签，其充分地薄，使一玩具车(10)能开过，并且该编码信息要与该玩具车的一运行模式(350)关联。

18.如权利要求16所述的标签，其中所述预定图案以一中心轴(168)对称。

19.如权利要求16所述的标签，其中所述在该标签上地预定图案由一系列基本上为非反射部分(164)构成，这些非反射部分由一系列更高反射部分(166)隔开。

20.如权利要求16所述的标签，其基本为对称形状。

21.如权利要求16所述的标签，整体式连接在一垫(163)的一上表面(165)上，该垫的上表面比该标签面积的大很多倍。

22.如权利要求21所述的标签，其与至少一第二标签组合，该第二标签也有一暴露的外表面，该外表面带有一预定的反射系数图案，该图案含有不同于第一标签的编码信息的编码信息，该第二标签整体式连接于该垫的上表面内，与第一标签相隔。

23.如权利要求16所述的标签，其中所述预定图案为一条形码。

24.如权利要求16所述的标签，其中所述预定图案为一系列同心环。

25.如权利要求16所述的标签，其与该玩具车组合，该玩具车包括一连接其上的向下读取器(318)，该读取器用以照射至少该标签的一部分并接收反射回来的该预定图案。

26.如权利要求25所述的标签，其中所述读取器包括一红外线发射器(320)，用来照射一该玩具车下的该接收器感应到的区域。

27.如权利要求26所述的标签，其中该玩具车上的一个红外线收集器(322)接收从该图案反射的为发射器光形式的该编码信息。

28.如权利要求25所述的标签，其中所述读取器设置为当该玩具车通过该标签(261)的中心(268)一预定距离内时，接收该编码信息。

29.如权利要求25所述的标签，其中所述读取器设置为在该玩具车从一基本垂直于一定义该图案的条形码的条的方向(X，Y)横穿该图案时，接收该编码信息。

30.在一无线控制玩具车系统中，有多个，至少2个独立无线可控玩具车(10)，每个玩具车由该系统的多个手动无线控制器中一独立，分别关联的手动无线控制器(12)独立遥控，该多个玩具车每个都有驱动器(302，304，310，312)，用来根据从多个手动无线控制器中的相关联的、各自的手动无线控制器收到的控制信号，控制该多个车的运行，一改进方案包括：

多个无线控制器中的一第一手动促动的无线控制器，该多个无线控制器分别与多个玩具车的第一玩具车关联，并且生成一第一控制信号包(132，136)的数据流(140)，回应用户给第一控制器的手动输入(418，420)，在第一传输窗口(141)，该第一控制信号包数据流传送到多个玩具车并且只编码来控制多数玩具车的第一玩具车；和

一第二手动促动的无线控制器，其分别与多个玩具车的一第二玩具车关联并生成一第二控制信号包(132，136)的数据流(140)，回应用户给该第二控制器的手动输入(418，420)，在第二传输窗口(142)，该第二控制信号包的数据流传送至多个玩具车并且只编码来控制多个玩具车的第二玩具车，

其中所述第一与第二传输窗口是同步的，以使第一和第二控制信号包数据流避免在传输至多个玩具车时互相重叠，而用户输入为同时手动输入至少第一和第二手动促动的无线控制器。

31.如权利要求30所述的玩具车系统，其中所述第一和第二传输窗口有单个，常规的传输窗口长度(TL)。

32.如权利要求30所述的玩具车系统，其中所述该系统的多个手动促动的无线控制器每个都包括至少一个同步端口(432，434)，以使当该第一和第二无线控制器的同步端口在第一和第二控制信号包数据流传输之前连接时，至少第一和第二传输窗口同步。

33.如权利要求30所述的玩具车系统，其中所述每个控制信号包包括一将每个控制信号包同相关的多个玩具车之一关联起来的车辆识别标签(ID0，ID1)。

34.如权利要求30所述的玩具车系统，其中所述控制信号包包括相关多个玩具车之一的火力数据(138)。

35.如权利要求30所述的玩具车系统，其中所述控制信号包包括相关多个玩具车之一的驱动数据(134)。

36.如权利要求30所述的玩具车系统，其中所述该多个两个玩具车每个都配置为，根据从分别关联的手动促动的无线控制器收到至少两个连续相同的控制信号包，来驱使该玩具车。

37.如权利要求30所述的玩具车系统，其还包括在第一和第二传输窗口间有一预定静止时间(146)。

38.如权利要求30所述的玩具车系统，其包括至少4个独立无线可控玩具车和4个独立手动促动的无线控制器，且其中所述至少第三和第四输出窗口(143，144)彼此同步且与第一和第二传输窗口同步，以使当用户的手动输入同时手动地输入到至少4个手动促动的无线控制器时，第一、第二、第三和第四控制信号包(140)在传送至该玩具车时避免互相重复。

39.如权利要求30所述的玩具车系统，其中所述至少第一和第二控制信号包数据流以相同的载波频率传输。

40.一种用于控制一无线控制玩具车系统(50)里的多个至少2个玩具车(10)的方法，每个玩具车都用各自独立关联的手动促动的无线控制器(12)遥控，至少2个玩具车有，根据所收各自相关的手动促动的无线控制器所发信号来控制该至少2个玩具车运行的驱动器，该方法包括：

定义一系列连续、重复的第一和第二输出窗口(141，142)，每个输出窗口有一单个、常规传输窗口长度(TL)；

同步该第一和第二传输窗口，以使该第一和第二窗口不互相重叠；

生成一第一控制信号包(132，136)数据流(140)；

生成一第二控制信号包(132，136)数据流(140)；

在第一传输窗口，传输第一控制信号包数据流给多个玩具车，只控制多数车辆的一第一玩具车；

在第二传输窗口，传输第二控制信号包数据流给多个玩具车，只控制多数车辆的一第二玩具车；

41.如权利要求40所述的方法，其中所述同步步骤包括在第一和第二控制信号包数据流传输以同步至少两个手动促动的无线控制器前，将同第一和第二玩具车关联的至少两个该多个手动促动的无线控制器连接到一起。

42.如权利要求41所述的方法，其中所述同步步骤还包括指定至少两个手动促动的无线控制器之一为主控制器，并指定其他每个手动促动的无线控制器连接到主控制器同步，作为伺服控制器。

43.如权利要求41所述的方法，其中所述同步步骤包括在每个无线控制器上的同步端口(432，434)处，一起连接该至少两个手动促动的无线控制器。

44.如权利要求40所述的方法，其还包括驱动步骤，该驱动步骤中仅当至少两个连续相同的控制信号包由至少两个玩具车之一收到时，才驱动该至少两个玩具车之一。

45.如权利要求40所述的方法，其中所述第一控制信号包由一与第一玩具车各自关联的第一手动促动的无线控制器传输，且该第二控制信号包由一与第二玩具车各自关联的第二手动促动的无线控制器传输。

46.如权利要求40所述的方法，其中所述每一控制信号包包括各自关联该至少两个玩具车之一的火力信息(138)。

47.如权利要求40所述的方法，其中所述每一控制信号包包括各自关联该至少两个玩具车之一的驾驶命令(134)。

48.如权利要求40所述的方法，其还包括在第一和第二传输窗口间加入预定的静止时间(146)的步骤。

49.如权利要求40所述的方法，其还包括步骤：

定义至少第三和第四传输窗口(143，144)，在一系列重复传输窗口(141，142，143，144)中，每个传输窗口有单一常规的传输窗口长度(TL)。

互相同步第三和第四与第一和第二传输窗口，以使第一、第二、第三和第四窗口避免互相重叠；

生成一第三控制信号包(132，136)数据流(140)；

生成一第四控制信号包(132，136)数据流(140)；

在第三传输窗口，传输第三控制信号包数据流给多个玩具车，以只控制多数车辆的第三玩具车；

在第四传输窗口，传输第四控制信号包数据流给多个玩具车，以只控制多数车辆的第四玩具车；

50.一种交互玩具车游戏系统，该系统包括：

至少一无线控制玩具车(10)，该玩具车带有一移动平台(14)，该移动平台配置为移动过一游戏表面(16)，一车控制器(300)，该车控制器配置为根据一游戏者的手动输入控制至少一玩具车，至少一车武器(312，314)，该车武器安装在移动平台上且配置为向一敌车开火，和至少一损伤感应器(22，24，314)，该损伤感应器安装在一玩具车上并配置为检测至少一玩具车的受到的射击；

至少一移动机器人车(60)，该移动机器人车有一配置在过该游戏表面移动的移动机器人平台(62)，该至少一移动机器人车有一敌方武器(64)安装在该移动机器人平台上，且一移动机器人控制器(66)配置为寻找至少一玩具车并使用敌方武器向至少一玩具车开火；

其中所述该车控制器还配置为当至少一损伤感应器检测到一受的敌方武器的预定射击数，使至少一玩具车失灵。

51.如权利要求50所述玩具车游戏，其中所述机器人控制器配置为在该游戏表面上，以一预定义模式(65)移动至少一移动机器人车。

52.如权利要求50所述玩具车游戏，其中所述机器人控制器配置为根据一预定开火顺序用敌方武器开火。

53.如权利要求50所述玩具车游戏，其中所述车控制器配置为根据游戏者输入用车武器向移动机器人开火。

54.如权利要求50所述玩具车游戏，其中所述该移动机器人车包括一安装于其上并与该机器人控制器相连的机器人损伤感应器(68)，该机器人控制器配置为检测移动机器人车上来自至少一车武器的射击。

55.如权利要求54所述玩具车游戏，其中所述机器人控制器配置为当机器人损伤感应器检测到一来自至少一车武器的预定击中数时，使移动机器人失灵。

56.如权利要求50所述玩具车游戏，其还包括至少一边界机器人(80)，该边界机器人带有至少两个边界机器人武器(84，85)，该武器配置为从边界机器人的两个不同方向开火。

57.如权利要求56所述玩具车游戏，其中所述该边界机器人的两个不同方向为反方向或直角。

58.如权利要求50所述玩具车游戏，其还包括至少一固定机器人(70)，该机器人带有一旋转炮塔(74)，该炮塔包括一配置为向至少一玩具车开火的武器(76)。

59.如权利要求58所述玩具车游戏，其中所述炮塔配置为沿一预定义路径(75)移动。

60.如权利要求50所述玩具车游戏，其中所述车控制器配置为用至少一车武器向至少一玩具车开火。

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