CN102755748A

CN102755748A - 自动跟踪移动玩具车的系统

Info

Publication number: CN102755748A
Application number: CN2011102793324A
Authority: CN
Inventors: 格兰特·麦基
Original assignee: Spin Master Ltd
Current assignee: Spin Master Ltd
Priority date: 2011-04-25
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2012-10-31
Also published as: US20120270466A1

Abstract

提供一种系统，其包括适合于跟踪由遥控玩具车发射的红外线信号的自动玩具跟踪系统。该跟踪系统具有一系列的红外线接收器并适合于响应于由各个接收器接收的红外线信号的相对强度进行转动和旋转。当所述跟踪系统肯定地确定红外线发射器的位置时，该跟踪系统可以适合于向该玩具车发射至少一个抛射体。

Description

自动跟踪移动玩具车的系统

技术领域

本发明涉及玩具领域；更具体地，本发明涉及适合于跟踪遥控玩具车的移动并向其发射玩具抛射体的跟踪系统。

背景技术

遥控玩具在儿童中很流行并且可以采取大量的不同形式。可在游戏区域中遥控地移动的玩具在现有技术中是公知的并且包括玩具小汽车、卡车、坦克、火车和直升机及其它类型的玩具车。

此外，玩具通常配置为发射抛射体以模拟战争并增加玩该玩具的乐趣。以此方式配置的玩具通常要求用户主动地定位预期目标并在预期目标的方向上发射抛射体。

然而，明显缺乏这样的玩具抛射体发射器，其适合于自动地跟踪遥控车辆，且一旦肯定地确定目标车辆的位置，就向该车辆发射抛射体以便摧毁它。

因此，需要一种能够跟踪移动目标并向其发射抛射体的玩具。

发明内容

本发明提供一种自动地跟踪移动目标的移动并向其发射玩具抛射体的系统。

本发明的一方面提供一种玩具移动跟踪套件，该套件包括发射信号脉冲的可移动玩具，及与可移动玩具分离的可移动跟踪系统。该可移动跟踪系统包括至少一对信号接收器，该至少一对信号接收器中的每个包括第一方向接收器第二方向接收器。每对信号接收器定义从第二方向接收器指向第一方向接收器的第一方向和从第一方向接收器指向第二方向接收器的第二方向。该可移动跟踪系统还包括微处理器，其编程为控制可移动跟踪系统的移动。对于每对信号接收器，信号脉冲适合于在第一时长中激活第一方向接收器并在第二时长中激活第二方向接收器，该微处理器适合于记录第一时长和第二时长。当第一时长大于第二时长的量超过预先确定的量时，该微处理器编程为控制可移动跟踪系统在第一方向上移动。当第一时长小于第二时长的量超过预先确定的量时，该微处理器编程为控制可移动跟踪系统在第二方向上移动。当第一时长约等于第二时长时，该微处理器编程为控制可移动跟踪系统不在第一方向和第二方向上移动。

本发明的另一方面提供一种跟踪本文所述移动可移动玩具的移动的可移动跟踪系统。

本发明的又一方面提供一种适合于发射本文所述的信号脉冲的可移动玩具。

附图说明

现更详细地描述本发明的优选实施方案且结合附图阅读本文可更好地理解本发明的优选实施方案，在附图中：

图1是根据本发明的跟踪系统的至少一个实施方案的由红外线接收器接收的红外线信号的示意图；

图2是根据本发明的跟踪系统的至少一个实施方案的模拟式红外线发射器电路的电路图；

图3是本发明的跟踪系统的一个实施方案的装配后的前视立体图；

图4A是图3所示实施方案的部分分解前视立体图；

图4B是图3所示实施方案的部分分解后视立体图；

图5是根据图3所示实施方案的旋转机构和枢轴机构的立体图；

图6A是根据图3所示实施方案的活塞系统的前视立体图；

图6B是图6A所示活塞系统的后视立体图；

图6C是图6A所示活塞系统的部分分解前视图；

图6D是图6A所示活塞系统的部分分解立体图；

图7是根据图3所示实施方案的阀座的立体图；

图8A是根据图3所示实施方案的抛射体系统的前视部分分解立体图；

图8B是包括棘爪轭的图8A所示抛射体系统的前视立体图；

图8C是图8A所示抛射体系统的后视部分分解立体图；

图8D是图8A所示抛射体系统的后视立体图；

图9是根据图3所示实施方案的支撑板的立体图；

图10A是根据图3所示实施方案的抛射体系统的替代实施方案的前视立体图；

图10B是图10A所示抛射体系统的后视立体图；及

图10C是图10A所示抛射体系统的局部放大图。

具体实施方式

本发明提供一种跟踪系统，其适合于跟踪玩具车发射的红外线信号，从而跟踪玩具车的移动并定位玩具车。在至少一个实施方案中，该跟踪系统适合于一旦已跟踪和定位到玩具车就向玩具车发射抛射体。

玩具车可以采取大量的不同形式，包括但不限于直升机、飞机、吉普车、小汽车、坦克和卡车以及其它可以容易地想到的形式。该玩具车具有红外线发射器，用于发射红外线信号。在至少一个实施方案中，以38kHz的调制频率发射红外线信号。该红外线信号包括在其之后有一段模拟衰减期(period of analog decay)的数字红外线脉冲。所发射的红外线信号的模拟衰减特征可以使得跟踪系统对信号的跟踪更加精确和准确。不受理论束缚，人们认为，当信号包括增加的模拟衰减时，可以更精确地考虑信号冲击各种红外线接收器的角度。因此，在玩具车发射的红外线信号中包括该模拟衰减功能可以使得跟踪系统具有更好的跟踪性能。

在至少一个实施方案中，本发明的跟踪系统可以采取玩具转动架的形式，该玩具转动架包括支撑上部抛射体发射机构的下部底座。该转动架具有适合于相对于底座围绕垂直轴线旋转发射机构的旋转机构，该底座保持静止并在平坦表面上支撑发射机构。此外，提供枢轴机构以围绕正交于垂直轴线的水平轴线转动发射机构。通过响应于红外线发射器的位置的改变驱动的马达控制枢轴机构和旋转机构。以此方式，该转动架配置为能够自动地围绕垂直轴线旋转并围绕水平轴线转动以便跟踪红外线信号的来源(即，玩具车)。

本发明的跟踪系统包括信号处理系统，用于接收和处理玩具车发射的红外线信号。在至少一个实施方案中，该信号处理系统包括适合于接收玩具车发射的红外线信号的多个红外线接收器。在至少一个实施方案中，多个红外线接收器包括一对或多对红外线接收器，每对红外线接收器包括第一方向接收器和第二方向接收器。每对接收器定义从第二方向接收器指向第一方向接收器的第一方向和从第一方向接收器指向第二方向接收器的第二方向。此外，每个接收器定义法向于(normal to)该接收器的视线，以使每对接收器中的第一接收器定义第一视线，每对接收器中的第二接收器定义第二视线。在至少一个实施方案中，对于每对接收器，第一视线和第二视线之间的二面角(dihedral angel)约为0度，以使第一视线和第二视线定义对准平面(plane of alignment)。在至少一个实施方案中，定向每对中的第一和第二红外线接收器，以使第一视线在对准平面中定向为与第二视线呈约60度至约120度的角度。在至少一个实施方案中，定向每对中的第一和第二红外线接收器，以使第一视线定向为在对准平面中与第二视线呈约90度的角度。

在至少一个实施方案中，信号处理系统包括四个红外线接收器：定向于第一对准平面中的第一对红外线接收器，及定向于正交于第一对准平面的第二对准平面中的第二对红外线接收器。然而，本领域技术人员应理解，红外线接收器的数量和布置可以改变，只要传感器对玩具车具有不受遮挡的视线，以使所跟踪的来自玩具车的红外线信号可如本文所述被接收和处理。

在至少一个实施方案中，信号处理系统适合于响应于由多个红外线接收器中的每个从玩具车的发射器接收的红外线信号的强度，驱动旋转机构和枢轴机构。本领域技术人员应理解，红外线信号的强度涉及红外线信号在红外线接收器上的入射角及红外线接收器和红外线发射器之间的距离。具体来说，信号在接收器上的入射角越接近于零，且接收器越接近发射器，则由接收器接收的红外线信号的强度越高。因此，接收的红外线信号的强度可用于测量发射器相对于每个接收器的位置，以便如下文详述跟踪玩具车的移动。

在至少一个实施方案中，由每个红外线接收器接收的信号的强度可以通过测量接收器活跃地接收信号的时长来确定。在接收的红外线信号的初始脉冲结束且信号开始衰减时，信号的强度逐渐降低到接收器不再活跃的阈值水平。信号的强度越高，达到接收器不再活跃的阈值水平所需的衰减期越长。因此，越强的接收的红外线信号将在越长的时间中激活接收器。

在至少一个实施方案中，信号处理系统包括多个计时器，每个计时器适合于在红外线接收器活跃地接收来自玩具车的红外线信号时，接收来自该红外线接收器的数字信号。通过从接收器发送的数字信号的长度来确定计时器计数，该长度进而对应于接收的红外线信号的强度。因此，越强的接收的红外线信号将在越长的时间中激活接收器，生成越长的从红外线接收器到计时器的数字信号，从而计时器计数越高。

计时器在本领域中是公知的且可以容易地由本领域技术人员选择。例如，除了本领域技术人员容易理解的其它选择，微处理器可以适用于用作计时器。在至少一个实施方案中，下面提供用于将微处理器编程用作计时器的适合的软件代码的示例：

其中BV为比特值；TCNT为用作计时器的微处理器中的寄存器。

该软件代码指令微处理器记录连接到管脚A0的第一红外线接收器活跃的时间，及连接到管脚A1的第二红外线接收器活跃的时间，并输出对应的计时器计数。本领域技术人员应理解，计时器计数不仅取决于接收器活跃的时长，而且还取决于微处理器的时钟频率，且该时钟频率越高，输出计时器计数的分辨率越高。在该实施方案中，如本领域技术人员理解，红外线接收器为“低态有效(active low)”。该软件代码可以由本领域技术人员容易地适配，以应用于两个以上红外线接收器。

在至少一个实施方案中，微处理器通过比较如上所述从每个接收器生成的计时器计数来比较从一对红外线接收器中的每个接收的红外线信号的强度。当第一接收器的计时器计数和第二接收器的计时器计数之差高于预先确定的阈值时，微处理器编程为在朝向接收到较强红外线信号从而生成较高的计时器计数的红外线接收器的方向上移动跟踪系统。如上所述，每对接收器定义从第二方向接收器指向第一方向接收器的第一方向和从第一方向接收器指向第二方向接收器的第二方向。因此，如果第一方向接收器接收到较强的红外线信号从而生成较高的计时器计数，则微处理器将控制跟踪系统在第一方向上移动。类似地，如果第二方向接收器生成较高的计时器计数，则微处理器将控制跟踪系统在第二方向上移动。例如，如果该对红外线接收器的对准平面定向在水平平面中，从而控制跟踪机构在水平平面中移动，则将发送信号以便控制旋转机构以使发射机构围绕其垂直轴线旋转。此外，如果该对红外线接收器的对准平面定向在垂直平面中，从而控制跟踪机构在垂直平面中移动，则将发送信号以便控制枢轴机构以使发射机构围绕其水平轴线转动。当跟踪系统具有一对以上红外线接收器时，本领域技术人员可以理解，可以发送信号到旋转机构和枢轴机构，以便同时在水平方向和垂直方向上移动跟踪系统并快速地跟随发射红外线信号的玩具车的移动。

本领域技术人员应理解，当由每对接收器中的两个红外线接收器接收的信号强度之差低于预先确定的阈值时，玩具车上的发射器将近似地位于接收器中间。在此跟踪系统已定位，或“锁定”玩具车，且在至少一个实施方案中，如下文所述微处理器可以控制跟踪系统以停止其移动并向玩具车发射抛射体。应理解，对这样的“信号锁定”的其它响应是可能的，包括但不限于记录有关玩具车位置的信息，或将信号(包括但不限于红外线信号或无线电信号)发送回玩具车。

在至少一个实施方案中，可以通过取得由每个红外线接收器生成的时间计数的平均测量值，确定对跟踪装置和目标之间的距离的粗略计量。本领域技术人员应理解，平均时间计数越大，红外线发射器和红外线接收器越近。在该实施方案中，如本领域技术人员可理解，跟踪系统的发射机构可以编程为通过将抛射体瞄准在高于发射器位置的点上以考虑到抛射体在较长距离上的下落，来补偿玩具车的距离。

还可以想到，跟踪系统可以包括预测式瞄准装置，其中抛射体瞄准到玩具车所处位置稍稍前方的点。在该实施方案中，提供可确定红外线发射器的行驶方向(即，向左、向右、向上或向下)并在发射抛射体之前在该方向上移动跟踪系统的软件。实现该目的的合适的软件命令可由本领域技术人员容易地编制。

在至少一个实施方案中，发射机构适合于发射至少一个抛射体。抛射体可以采取大量的不同形式，包括圆柱形、导弹形或鱼雷形、子弹形和球体形以及其他形状的抛射体。在至少一个实施方案中，抛射体由诸如泡沫橡胶的软质材料制成，然而也可以想到使用诸如塑料等其它材料。如下文详述，可以通过弹簧或使用压缩空气的活塞系统来发射抛射体。

或者，在至少一个实施方案中，跟踪系统可以发送红外线信号或无线电信号到玩具车。根据至少一个这样的实施方案，玩具车适合于将该红外线信号识别为击打并适当地作出响应，例如停止其移动。本领域技术人员应理解，在至少一个这样的实施方案中，玩具车可以配置有红外线或射频信号检测器，其检测由跟踪系统发送的信号。

可以想到，玩具车也可以适合于向跟踪系统发射抛射体，以便增加游戏的乐趣。在至少一个实施方案中，压电击打检测器可以包括在跟踪系统中。在标准应用中，当向压电晶体施加电压时，压电扬声器膜变形，产生压缩波，进而产生声音。然而，反过来也可以：(通过施加物理作用力)使扬声器膜变形以在压电晶体中产生电压。因此，压电扬声器可以安装在跟踪系统上，从而当跟踪系统被抛射体击打时，所产生的振动使压电扬声器膜变形并使压电扬声器产生电压。该电压由设置在跟踪系统中的微处理器监视。一旦该电压超过预先确定的电压阈值，就记录对跟踪系统的击打。本领域技术人员应理解，跟踪系统可以编程为通过例如停机或向玩具车回射抛射体来响应检测到一次或多次击打。

本领域技术人员应理解，本文列出的所有部件可以由任何适合的材料并通过任何适合的工艺制成，只要所得出的部件当结合在本发明中时耐用且可工作。在至少一个实施方案中，本发明的部件可以由耐用的塑料注模形成，然而其它材料和工艺也容易想到。

参考图1，在至少一个实施方案中，本发明的玩具车发射红外线信号10包括长度为t₁的脉冲，之后是长度为t₂的衰减期。例如，在至少一个实施方案中，t₁可以是3ms，t₂可以是3ms。通过模拟电路，诸如图2所示的模拟电路20提供信号的衰减。在操作中，当长度为t₁的脉冲21被引入模拟电路20中时，对电容器23充电。在电容器23放电时，晶体管25调节电路的电压，以产生混合波27，其包含长度为t₁的数字脉冲和随后由电容器23的放电引起的长度为t₂的逐渐衰减。然后通过红外线发射二极管29在38kHz的载波上发射该混合信号。

在图1中示出从玩具车的红外线发射器接收的信号的强度到可发送给计时器的数字信号的转换。与第二接收器34接收该信号的强度相比，信号10由第一接收器32以较高强度接收，因为信号10直接处在第一接收器32的范围中而仅处在第二接收器34的范围边缘。因此，与第二接收器34相比，第一接收器32在较长时间中接收信号的模拟衰减部分。结果，如上文详述，第一接收器32活跃的时长(t₃)长于第二接收器34活跃的时间(t₄)。第一接收器32因此发送长度为t₃的较长的数字信号到微处理器(未示出)，而第二接收器34发送长度为t₄的较短的数字信号到微处理器。在至少一个实施方案中，红外线接收器32、34如图1所示正交于彼此定向，以使法向于接收器32的视线31和法向于接收器34的视线33呈90度。以此方式，由第一接收器接收的红外线信号的强度可以更好地区别于由第二接收器接收的红外线信号的强度，以提供更精确的跟踪。然而，其它定向也是可以想到的。

参考图3、图4A和4B，示出形式为转动架的跟踪系统30的至少一个实施方案。跟踪系统30具有四个红外线接收器32、34、36、38、底座35和发射机构40。在至少一个实施方案中，发射机构40包括活塞系统100和具有多个抛射体45的抛射体系统200。发射机构40相对于底座35的移动可以通过旋转机构50和枢轴机构60进行，以便跟踪玩具车的移动。

如图4A、4B和图5所示，发射机构40具有可以通过旋转机构50相对于底座35围绕其垂直轴线旋转的下部基座42。旋转机构50可以驱动与减速齿轮机构53可旋转地连接的正齿轮52的马达51。减速齿轮机构53可旋转地连接到固定地安装在底座35中的内正齿轮59。在至少一个实施方案中，减速齿轮机构53具有同轴固定到第一小直径正齿轮(未示出)的第一大直径正齿轮54，该第一小直径正齿轮进而与第二大直径正齿轮56可旋转地连接。正齿轮56同轴固定到第二小直径正齿轮57，该第二小直径正齿轮进而可旋转地连接第三大直径正齿轮58，该第三大直径正齿轮与内正齿轮59可旋转地连接。以此方式，本领域技术人员应理解，当驱动马达51时，正齿轮52旋转，进而使减速齿轮机构53旋转。由于内正齿轮59固定在底座35中，固定地连接到发射机构40的下部基座42将相对于底座35旋转，使得发射机构40围绕其垂直轴线旋转。

如图3、图4A、4B和图5所示，发射机构40的下部基座42还可以通过枢轴机构60相对于底座35围绕枢轴点47转动。枢轴机构60包括具有与减速齿轮机构63可旋转地连接的正齿轮62的马达61。减速齿轮机构63可旋转地连接到固定正齿轮70，后者可操作地连接到发射机构40。

在至少一个实施方案中，减速齿轮机构63具有同轴固定到第一小直径正齿轮65的第一大直径正齿轮64，该第一小直径正齿轮进而与第二大直径正齿轮66可旋转地连接。正齿轮66与第二小直径正齿轮67同轴固定，该第二小直径正齿轮进而可旋转地连接到与第三小直径正齿轮69同轴固定的第三大直径正齿轮68，该第三小直径正齿轮进而可旋转地连接固定正齿轮70。以此方式，本领域技术人员应理解，当驱动马达61时，正齿轮62旋转，进而减速齿轮机构63旋转，以便旋转固定正齿轮70。固定正齿轮70通过本领域技术人员公知的各种方式中的任何方式可操作地连接到发射机构40，从而固定正齿轮70的旋转驱动发射机构40围绕枢轴点47枢轴移动，这最佳地由图3示出。

如图5所示，在至少一个实施方案中，马达51和61由串联的电池49供电；然而可以想到，马达51和61也可以由其它装置，诸如AC电源供电。马达51和61由跟踪系统30的微处理器控制，以便如上所述响应于红外线信号10驱动旋转系统50和枢轴系统60。

在至少一个实施方案中，可以通过活塞系统提供的压缩空气从本发明的跟踪系统中发射抛射体。参考图6A至6D，示出活塞系统100的一个实施方案。活塞系统100具有驱动正齿轮104的马达102。在至少一个实施方案中，马达102由电池49供电。正齿轮104可旋转地连接到减速齿轮机构110。在至少一个实施方案中，减速齿轮机构110具有同轴连接到第一小直径正齿轮112的第一大直径正齿轮111，该第一小直径正齿轮进而可旋转地接合同轴固定到第二小直径正齿轮114的第二大直径正齿轮113(最佳地在图6B中示出)，该第二小直径正齿轮进而可旋转地接合同轴固定到第三小直径正齿轮116的第三大直径正齿轮115。如图6A和6C所示，减速齿轮机构110中的单个齿轮元件可旋转地安装在从缸筒130延伸出的固定轴138上。

参考图6C和6D，在至少一个实施方案中，缸筒130具有第一出口孔134、第二出口孔136、活塞120和阀座150。设置适合于接收从活塞120延伸出的突出导向件119的纵向槽144。活塞120和阀座150的每个在缸筒130的内部圆柱形空间中垂直地平移。

阀座150适合于在堵住第一出口孔134的第一位置和堵住第二出口孔136的第二位置之间移动(如图6C所示)。参考图7，示出阀座总成的至少一个实施方案，其中阀座150具有多个流道152，该流道在阀座150处在第一位置(即，堵住第一出口孔134)时允许第二出口孔136与缸筒130的内部圆柱形空间流体连通。以此方式，如下文所述，取决于阀座150的位置，可以将缸筒130中压缩的空气导向第一出口孔134或第二出口孔136。

如图6A至图7所示，在至少一个实施方案中，阀座总成具有成角度的推杆154。推杆154可操作地连接到轭160。轭160是具有适合于接收销164的水平通道162的垂直延伸的元件。销164在从正齿轮166的旋转中心向外径向移动的位置上固定到正齿轮166。如图6A和6B所示，正齿轮166与第三小直径正齿轮116旋转连接并与第二小直径正齿轮114和第二大直径正齿轮113同轴对准但不固定到它们。

以此方式，本领域技术人员应理解，当正齿轮166旋转时，销164类似地以圆形模式平移，而轭160以垂直方式平移。由于轭160连接到推杆154，轭160的垂直平移造成推杆154对应的垂直平移，以使阀座150在上述的其第一位置和其第二位置之间平移。以此方式，取决于正齿轮166的转速，压缩空气可以在第一出口孔134和第二出口孔136之间交替转向。

回到图6A至6D，空气可以如下所述在缸筒130中压缩。活塞120由螺旋弹簧132朝向缸筒130的底端偏置。如上所述，活塞120具有适合于垂直地在缸筒130的槽144中平移的突出导向件119。

如图6B和6D所示，第三大直径正齿轮115同轴固定到偏心凸轮118。凸轮118适合于接合导向件119。本领域技术人员应理解，当第三大直径正齿轮115旋转时，凸轮118也旋转，该凸轮接合119，使得导向件119(以及活塞120)克服弹簧132的偏置力向上平移。

本领域技术人员应理解，在凸轮118旋转时，导向件119最终将平移到槽144的顶部。同时，活塞120将向上平移到弹簧132完全压缩的点。最终，当凸轮118稍稍进一步旋转到凸轮118的极点133越过导向件119的点时，导向件119将不再接触凸轮118且弹簧132将被释放，以在缸筒130中向下驱动活塞120。活塞120的该向下移动将取决于如上详述的阀座150的位置把包含在缸筒130的内室中的空气驱出第一出口孔134或第二出口孔136。

参考图8A至8D，示出抛射体系统200的至少一个实施方案。抛射体系统200包括至少一个抛射体夹300、400、支撑板210、棘爪轭220及大直径正齿轮202。大直径正齿轮202与第三小直径正齿轮116旋转连接(如图4A所示)并与正齿轮166同轴对准但不固定到该正齿轮。

支撑板210提供用于安装抛射体系统200的元件并将其固定在跟踪系统30结构内的表面。支撑板210如图9所示具有第一孔211和第二孔212。第一孔211和第二孔212分别与第一出口孔134和第二出口孔136流体连通。挠性管道(未示出)可以用于连接第一孔211和第二孔212到第一出口孔134和第二出口孔136，本领域技术人员也可以容易地想到其它选择。以此方式，可以通过活塞120的动作将压缩空气从缸筒130引导至第一孔211和第二孔212。

参考图8C，抛射体夹300具有中心轴302，棘轮机构304、有孔脊板306、径向突出的法兰308和至少一个中空的抛射体喷口310。抛射体夹400具有类似的构造，并具有中心轴402、棘轮机构404、有孔脊板406、径向突出的法兰408和至少一个中空的抛射体喷口410，如图8A和8B所示。在至少一个实施方案中，抛射体夹300、400的各个部分可以一体形成。在实践中，抛射体夹300、400通常有抛射体45安装在一个或多个设置的抛射体喷口310、410上，如图4A所示。中心轴302可旋转地接合设置在板210中的对应的孔216，抛射体夹400对应的中心轴402可旋转地接合板210中对应的孔218，如图9所示。抛射体喷口310、410的每个具有轴向延伸的中心管道312、412(如图8A和8B所示)。有孔脊板306具有至少一个孔320，其中每个孔与抛射体喷口310的中心管道312流体连通。以此方式，喷射到孔320中的诸如压缩空气的流体将传输通过中心管道312并从抛射体喷口310喷出。如图8D所示，支撑板210的第一孔211可以和至少一个孔320对准，从而可以通过第一孔211经孔320和抛射体喷口310的中心管道312引导压缩空气。类似地，支撑板210的第二孔212可以和抛射体夹400中对应的孔420对准，该孔420和抛射体喷口410中的中心管道412流体连通。应理解，在移动阀座150以便引导压缩空气交替地通过第一出口孔134和第二出口孔136时，将交替地分别引导压缩空气通过第一孔211和中心管道312，或第二孔212和中心管道412。

如图8A和8D所示，正齿轮202同轴固定到棘爪曲柄204。棘爪曲柄204具有向外径向延伸的臂206，该臂具有销208。棘爪曲柄204延伸通过设置在支撑板210中的孔214，如图8A和图9所示。

如图8B和8C所示，具有槽222的棘爪轭220与板210对准。销208适合于接合槽222以使棘爪曲柄204由正齿轮202旋转，棘爪轭220沿着支撑板210的纵向轴线在箭头A和B的方向上交替地前后平移(图8C)。

如图8C所示，棘爪轭220具有可转动地连接到棘爪轭220的第一棘爪224和第二棘爪225。第一棘爪224适合于接合抛射体夹300中的棘轮机构304，第二棘爪225适合于接合抛射体夹400中对应的棘轮机构404。本领域技术人员应理解，当棘爪轭220(如图8C所示在箭头A的方向上)平移到第一位置时，第一棘爪224与齿305接合并推压棘轮机构304以便按预先确定的量旋转抛射体夹300。或者，当棘爪轭220(在图8C中箭头B的方向上)平移到第二位置时，第一棘爪224往回移动以便接合棘轮机构304的下一个齿305。在抛射体夹300由第一棘爪224旋转时，抛射体夹300上的每个孔320进而与设置在支撑板210中的第一孔211对准，如图8D所示。应理解，第二棘爪225适合于接合抛射体夹400中对应的棘轮机构404，并以类似的方式操作。

在图10A至10C中示出抛射体机构200的替代实施方案。至少在该实施方案中，抛射体机构200包括支撑板502和具有抛射体喷口512、522与中心管道514、524的抛射体夹510、520，中心管道与孔516、526流体连通(最佳地由图10B示出)。在抛射体夹510、520旋转时，如下文详述，每个孔516、526进而与支撑板502中的孔504、506对准。孔504和506进而分别与活塞系统100的第一出口孔134和第二出口孔136流体连通。挠性管道(未示出)，以及本领域技术人员容易想到的其它选择，可以用于连接孔504和506与第一出口孔134和第二出口孔136，以便如上所述通过活塞120的动作将压缩空气从缸筒130引导至孔504和506。

每个抛射体夹510、520还具有多个切口518、528，适合于接合棘爪臂530的尖端531。最佳地如图10C所示，棘爪臂530具有肩部532，该肩部由弹簧534的动作偏置以滑动地接合椭圆形脊板533。棘爪臂530还包括适合于滑动地接收销536的槽535，该销同轴固定到正齿轮202。在销536旋转时，棘爪臂530旋转且肩部532沿着椭圆形脊板533移动，从而在槽535沿着销536滑动时棘爪臂530径向地平移。在棘爪臂530与由椭圆形脊板533限定的椭圆形的主轴线接近近似对准时，尖端531由于弹簧534的偏置力而延伸，以使尖端531接合切口518。在棘爪臂530进一步旋转时，抛射体夹510旋转足以使孔516与孔504对准的量。在销534进一步旋转时以使棘爪臂530不与由椭圆形脊板533限定的椭圆形的主轴线近似对准时，肩部532沿着椭圆形脊板533滑动，棘爪臂克服弹簧534的偏置力径向地平移，并尖端531从切口518中脱离。进一步旋转最终使得尖端531与切口528接合，以使抛射体夹520的孔526可以按类似的方式和孔506对准。

在操作中，可以按下述方式发射抛射体45。在已跟踪和定位目标车辆时，活塞系统100的马达102由微处理器驱动，且应发射抛射体。正齿轮104旋转，进而驱动减速齿轮机构110以便旋转第三大直径正齿轮115和第三小直径正齿轮116。第三大直径正齿轮115的旋转进而造成凸轮118的旋转，以使活塞120克服弹簧132的偏置力垂直地平移。当凸轮118达到其旋转行程的端点时，释放活塞120，驱动来自缸筒130的空气通过出口孔134和136中的一个。

另外，第三小直径正齿轮116的旋转造成正齿轮166的旋转，进而造成如上所述的轭160、推杆154和阀座150的摆动。作为响应，阀座150在第一位置(其中堵住第一出口孔134)和第二位置(其中堵住第二出口孔136)之间摆动。以此方式，可以将压缩空气从缸筒130引导至出口孔134或136。

此外，在第三小直径正齿轮116旋转时，进而正齿轮202旋转，从而如上所述使抛射体夹300例如旋转预先确定的量。同时，对应的孔320与设置在支撑板210中的第一孔211流体连通。以此方式，孔320(及通过延伸，抛射体喷口310)与缸筒130流体连通，从而可以将压缩空气从缸筒130的出口孔134或136引导到孔211并从抛射体喷口310喷出。本领域技术人员应理解，该喷出的压缩空气足以迫使安装在抛射体喷口310上的轻质抛射体45移动并向目标玩具车发射抛射体45。从抛射体夹400、510或520发射抛射体45可以按类似的方式进行。

本领域技术人员应理解，当存在抛射体夹(例如，抛射体夹300和400或抛射体夹510和520)时，将交替并顺序地从每个抛射体夹发射抛射体。可以继续抛射体的发射直到微处理器控制跟踪系统终止操作。这可能例如在目标玩具车被抛射体击中从而玩具车发射的红外线信号不再由跟踪系统的红外线接收器接收时发生，或在抛射体夹中的抛射体用尽时发生。

本领域技术人员可以选择上述减速齿轮机构的传动比以使转动架的内部机构和系统的正时(timing)能够协调。例如，可以选择减速齿轮机构110、凸轮118、正齿轮166、正齿轮202从而在抛射体喷口的中心管道对准以便接收压缩空气时将压缩空气引导到第一抛射体夹，在第二抛射体夹类似地对准时将压缩空气引导到第二抛射体夹。

本发明的上述实施方案用于说明本发明的优选实施方案且不意图限制本发明的范围。本领域技术人员容易想到的各种修改应视为落在本发明的范围之内。对本发明的范围的唯一限定在本申请权利要求中阐述。

Claims

1.一种玩具移动跟踪套件，所述套件包括：

可移动玩具，该玩具适合于发射信号脉冲；及

与所述可移动玩具分离的可移动跟踪系统，所述可移动跟踪系统包括：

至少一对信号接收器，其中所述至少一对信号接收器中的每一个包括第一方向接收器和第二方向接收器，且其中所述至少一对信号接收器中的每一个定义从所述第二方向接收器指向所述第一方向接收器的第一方向及从所述第一方向接收器指向所述第二方向接收器的第二方向；及

微处理器，其编程为控制所述可移动跟踪系统的移动；

其中，对于所述至少一对信号接收器中的每一个，所述信号脉冲适合于在第一时长中激活所述第一方向接收器并在第二时长中激活所述第二方向接收器，且所述微处理器适合于记录所述第一时长和所述第二时长；及

其中，对于所述至少一对信号接收器中的每一个：

当所述第一时长大于所述第二时长的量超过预先确定的量时，所述微处理器编程为控制所述可移动跟踪系统在所述第一方向上移动；

当所述第一时长小于所述第二时长的量超过预先确定的量时，所述微处理器编程为控制所述可移动跟踪系统在所述第二方向上移动；及

当所述第一时长约等于所述第二时长时，所述微处理器编程为控制所述可移动跟踪系统不在所述第一方向和所述第二方向上移动。

2.根据权利要求1所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述信号脉冲是红外线信号脉冲。

3.根据权利要求2所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述红外线信号脉冲是以38kHz的调制频率发射的。

4.根据权利要求1所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述信号脉冲包括模拟衰减期。

5.根据权利要求1所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，还包括抛射体发射系统，其中所述微处理器编程为当对于所述至少一对信号接收器中的每一个，所述第一时长约等于所述第二时长时，控制所述抛射体发射系统发射抛射体。

6.根据权利要求1所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述至少一对信号接收器的每一个定向在对准平面中，所述对准平面包括法向于所述第一方向接收器的第一视线和法向于所述第二方向接收器的第二视线，以使所述第一视线和所述第二视线限定出约为0度的二面角。

7.根据权利要求6所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，对于所述至少一对信号接收器的每一个，所述第一方向接收器在所述对准平面中定向为与所述第二方向接收器呈60度至120度之间的角度。

8.根据权利要求7所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，对于所述至少一对信号接收器中的每一个，所述第一方向接收器在所述对准平面中定向为与所述第二方向接收器呈约90度的角度。

9.根据权利要求6所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述可移动跟踪系统包括定义第一对准平面的第一对信号接收器和定义第二对准平面的第二对信号接收器。

10.根据权利要求9所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述第一对准平面正交于所述第二对准平面定向。

11.根据权利要求1所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述可移动玩具是玩具车。

12.根据权利要求11所述的玩具移动跟踪套件，其特征在于，所述玩具车是玩具直升机。

13.一种用于跟踪可移动玩具的移动的可移动跟踪系统，所述可移动玩具适合于发射信号脉冲，所述可移动跟踪系统包括：

至少一对信号接收器，其中所述至少一对信号接收器中的每个包括第一方向接收器和第二方向接收器，且其中所述至少一对信号接收器中的每一个定义从所述第二方向接收器指向所述第一方向接收器的第一方向和从所述第一方向接收器指向所述第二方向接收器的第二方向；及

微处理器，其编程为控制所述可移动跟踪系统的移动；

其中，对于所述至少一对信号接收器中的每一个，所述第一方向接收器适合于在第一时长中由所述信号脉冲激活，所述第二方向接收器适合于在第二时长中由所述信号脉冲激活，且所述微处理器适合于记录所述第一时长和所述第二时长；及

其中，对于所述至少一对信号接收器中的每一个：

在所述第一时长小于所述第二时长的量超过预先确定的量时，所述微处理器编程为控制所述可移动跟踪系统在所述第二方向上移动；及

在所述第一时长约等于所述第二时长时，所述微处理器编程为控制所述可移动跟踪系统不在所述第一方向和所述第二方向上移动。

14.一种可移动玩具，其移动能够由具有至少一对信号接收器的可移动跟踪系统跟踪，所述至少一对信号接收器中的每一个包括第一方向接收器和第二方向接收器，其中所述可移动玩具适合于发射信号脉冲，所述信号脉冲适合于在第一时长中激活所述第一方向接收器并在第二时长中激活所述第二方向接收器。