CN102933270A - 互动玩具 - Google Patents

Abstract

一种互动玩具火车系统包括轨道布局、被配置为沿着轨道行进的多个运输工具和可拆卸地耦合到轨道的多个目的地。该运输工具被配置为彼此通信，并且该运输工具进一步被配置为与目的地中的一个或多个通信。该系统包括具有网络协议的红外线玩具网络，该网络协议确定谁存在和谁不存在，由此允许多个运输工具和目的地智能地会话而没有干扰。

Description

互动玩具

相关申请

本申请是在2009年10月6日提交的美国临时专利申请序列号No.61/249,227的非临时申请，并且要求其优先权，该美国临时专利申请的内容通过引用被在此结合。

背景技术

多年来，儿童乐于玩诸如洋娃娃、玩具人等玩具，包括诸如玩具火车组的运输工具。玩具火车组具有许多不同的形式，诸如模型轨道火车、遥控火车和木制火车。

发明内容

本发明的玩具火车系统提供了三种类型的游戏：（1）自由游戏，（2）声音和光游戏，以及（3）指导游戏。在自由游戏期间，用户可以在没有任何电子互动的情况下游戏，并且具有与其他系统类似的游戏体验。声音和光游戏向用户提供了电子因果关系游戏的附加维度。在指导游戏中，角色将向用户提供要完成的特定任务，并且在游戏期间建议游戏场景。

玩具火车系统包括许多运输工具、和产生无限数目的不同游戏模式的独特的互动火车站和目的地。儿童可以利用玩具火车系统游戏和互动，并且每次都具有独特的游戏体验。

本发明总体上涉及玩具火车系统，该玩具火车系统结合电子技术以在火车系统组件和用户之间提供互动。

基于对于低产品成本和丰富游戏体验的期望，存在与本发明相关联的许多设计挑战。在不增加成本和外部电路复杂度的情况下每一个挑战本身都不容易被解决。当全部加在一起时，整体设计和成本挑战消除了所有标准解决方案。为了实现与本发明相关的特定目标，本发明结合Cypress PSoC微控制器（例如，可以从Cypress半导体公司获得的CY8C21323）的动态积木零部件，并且编译一系列用户模块和内部电路路由以简化（低成本）并且解决（满足要求）设计挑战。CypressPSoC微控制器包括模拟和数字逻辑和可编程互连的可配置块。这些可配置块允许基于设计要求来建立定制的外围配置。Cypress PSoC微控制器具有动态结构，这允许该块依赖于特定任务而移动。换句话说，微控制器的引脚的功能可以动态地改变。

因为本发明的游戏组件（例如，运输工具）是在物理上小的装置，所以电源的尺寸是要考虑的问题。虽然今天的大多数声音和光玩具设计使用三个电池单元，但是因为大的电池尺寸导致这不是排他性的。游戏组件需要使用更小尺寸的电池单元，诸如两个“AAA”碱性电池。这贯穿电池的使用期限提供了从2.2至3.0VDC的电压源。因为大多数低成本电子器件在3.3V（对于更新的IC为2.7V）或更高下工作，所以电池不能单独支持这个要求。一种解决方案是使用DC-DC转换器，以将电池电压升压到3.3V，并且贯穿电池单元的使用期限来调节该电压。这通常由外部DC-DC电源IC完成，这将增加不可接受的成本和提高的板复杂度。为了实现这一点，使能在Cypress PSoC微控制器内的内部转换模式泵（internal Switch Mode Pump），其允许微控制器和其他外部装置在3.3V或5V DC下运行。使用这种配置，实现了根据本发明的实施例的低成本、低复杂度和在PSoC解决方案内部的玩具火车系统。

本发明利用慢速和快速（例如，大约20kB/秒和更快的）红外线两者通信。为了经由IR发射器来发射IR标识系统ID代码（使用慢速红外线发射器SIR TX），使用将被调制到38kHz载波上以1000 bps数据率运行的通用异步接收器发射器（UART）。为了实现这一点，在IC引脚处的UART的输出被反相，并且将这个信号与38kHz时钟信号逻辑“与”。该解决方案将需要具有适当的逻辑门以完成反相器和与门功能的附加IC。为了在本发明中实现这个串行数据流，建立内部UART收发器和使用PSoC用户块的38kHz计数器。通过将UART信号输出内部反相并且逻辑与38kHz计数器，串行数据流被带到单个输出引脚，而没有增加的外部组件。

为了经由IR发射器发射IR数据流或文件（使用快速红外线发射器FIR TX），需要将被调制到455kHz载波上的以20kbps数据率运行的另一个通用异步接收器发射器（UART）。为了实现这一点，在IC引脚处的UART的输出被反相，并且将这个信号与455kHz时钟信号逻辑“与”。该解决方案将需要具有适当的逻辑门以完成反相器和与门功能的附加IC。为了在本发明中实现这个串行数据流，建立内部UART收发器和使用PSoC用户块的455kHz计数器。通过将UART信号输出内部反相并且逻辑“与”455kHz计数器，串行数据流被带到单个输出引脚，而没有增加的外部组件。

为了接收（使用慢速红外线接收器SIR RX）具有38kHz调制载波的SIR TX，使用与由威世、夏普、松下等生产的产品类似的外部IR接收器模块。所检测的信号输出直接连接到在Cypress PSoC上的信号引脚，并且内部连接到有源比较器用户块。当数据流正在被接收时，该比较器产生内部中断并且内部馈送UART RX块的输入。这不仅调整了传入数据线，而且在仅使用PSoC的一条引脚的同时馈送UART RX输入。

为了接收（使用快速红外线接收器FIR RX）具有455kHz调制载波的SIR TX，使用与由威世生产的产品类似的外部IR接收器模块。所检测的信号输出直接连接到在Cypress PSoC上的信号引脚，并且内部连接到有源比较器用户块。当数据流正在被接收时，该比较器产生内部中断并且内部馈送UART RX块的输入。这不仅调整了传入数据线，而且在仅使用PSoC的一条引脚的同时供应UART RX输入。

本发明的另一个特征是其播放可听声音的能力。这通常要求定制的掩蔽的ROM IC，该定制的掩蔽的ROM IC需要花费几个月的加工时间并且不能在没有大的花费和增加的时间的情况下被容易地改变。通过使用Cypress PSoC微控制器和低成本外部SPI快速闪存存储器IC，可以直接地从PSoC向外部扬声器播放可听声音。由于快速闪存技术是在线（in-circuit）可编程的，该方法允许低成本的快速编程解决方案。没有ROM掩蔽费用、没有长的研制周期、在开发中可编程并且在生产线中可编程。该手段利用PSoC的内部SPIM、PRS8和CNTR8用户块，并且对于该设计是唯一的。

根据实施例，本发明的另一个特征是其以更新声音文件来升级角色的先前版本的能力。通过使用FIR TX和RX文件传送能力来实现这一点。当向游戏组引入新玩具时，它将新的声音文件直接发送到旧的玩具，由此将它们更新为最新版本。虽然这对于儿童用户是无缝过程，但是PSoC微控制器变得被内部重新配置以利用UART、SPIM和CNTR用户块来实现这个任务。该动态重新配置对于该设计允许它完成所有上面的任务所需的灵活性。当从一个装置向另一个成功地传送新声音文件时，它们被存储在外部快速闪存IC的非易失性存储器中。

在一个实施例中，本发明提供了一种互动玩具火车组，该互动玩具火车包括：可拆卸地耦合在一起的多个轨道部分；被配置为经过该轨道部分的多个运输工具，该运输工具中的至少一个包括具有处理器、被配置为发射红外线信号的发射器、被配置为接收红外线信号的接收器以及输出模块的电子模块；以及，可拆卸地耦合到一个或多个轨道部分的多个目的地，该目的地中的至少一个包括具有处理器和被配置为发射红外线信号的发射器的电子模块。该运输工具被配置为当该运输工具接近第一目的地时接收从该第一目的地发射的红外线信号，并且其中，该运输工具被配置为向第二目的地发射红外线信号，该红外线信号表示从该第一目的地接收到红外线信号，使得该第二目的地可以在存储器中记录该运输工具接近该第一目的地。

在另一个实施例中，本发明提供了一种互动玩具火车组，该互动玩具火车包括：第一运输工具，该第一运输工具包括具有处理器、被配置为发射红外线信号的发射器、被配置为接收红外线信号的接收器以及输出模块的电子模块；以及，第二运输工具，该第二运输工具包括具有处理器、被配置为发射红外线信号的发射器、被配置为接收红外线信号的接收器以及输出模块的电子模块。该第二运输工具被配置为接收由该第一运输工具发射的第一红外线信号，该第一红外线信号包括标识该第一运输工具的代码。该第二运输工具的输出模块被配置为在处理该第一红外线信号以确定该代码和游戏模式的状态后产生随机选择的音频信号。该第二运输工具的发射器被配置为发射第二红外线信号，该第二红外线信号包括标识该第二运输工具的代码。该第一运输工具被配置为接收由该第二运输工具发射的第二红外线信号。该第一运输工具的输出模块被配置为在处理该第二红外线信号以确定识别出该第二运输工具的代码和游戏模式的状态后生成随机选择的音频信号。

通过思考详细说明和附图，本发明的其他方面将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的玩具火车系统的透视图。

图2图示了在图1中所示的玩具火车系统的多个轨道部分的几个视图。

图3图示在图1中所示的玩具火车系统的轨道支撑系统的底座的几个视图。

图4图示在图1中所示的玩具火车系统的轨道支撑系统的底座的几个视图。

图5图示在图1中所示的玩具火车系统的轨道支撑系统的基部的几个视图。

图6图示在图1中所示的玩具火车系统的轨道支撑系统的臂的几个视图。

图7图示在图1中所示的玩具火车系统的轨道支撑系统的臂的几个视图。

图8图示在图1中所示的玩具火车系统的轨道支撑系统的臂的几个视图。

图9图示轨道部分和轨道支撑系统的一些的一种配置的部分透视图。

图10是用于在图1中所示的玩具火车系统的多个运输工具的透视图。

图11是在图10中所示的运输工具中的电子模块的框图。

图12是在图11中所示的电子模块的示意图。

图13是在图1中所示的等级1目的地的电子模块的框图。

图14是在图13中所示的电子模块的示意图。

图15是在图1中所示的等级2目的地的电子模块的框图。

图16是在图15中所示的电子模块的示意图。

图17是在图1的玩具火车系统中使用的塔拱（等级2目的地）的电子模块的示意图。

图18是在图1的玩具火车系统中使用的燃料库（等级2目的地）的电子模块的示意图。

图19是在图1的玩具火车系统中使用的装卸场（等级2目的地）的电子模块的示意图。

图20是在图1中所示的等级3目的地的电子模块的框图。

图21是在图17中所示的电子模块的示意图。

图22是在图1中所示的玩具火车系统的示意图。

图23图示根据本发明的实施例的运输工具18的状态图。

图24A-K图示根据本发明的实施例的运输工具的操作的各个流程图和由运输工具输出的声音文件。

图25-26图示了根据本发明的实施例的等级1目的地104的状态图。具体地说，图25涉及桥等级1目的地，并且图26涉及隧道等级1目的地。

图27图示了根据本发明的实施例的Chug洗车场（Chug Wash）的状态图。

图28A-B图示根据本发明的实施例的Chug洗车场的操作的各个流程图。

图29图示根据本发明的实施例的检修库的状态图。

图30A-B图示根据本发明的实施例的检修库的操作的各个流程图。

图31图示根据本发明的实施例的采石场的状态图。

图32A-B图示根据本发明的实施例的采石场的操作的各个流程图。

图33A-C图示根据本发明的实施例的燃料库的操作的各个流程图。

图34A-B图示根据本发明的实施例的中央岔道鸣笛处（CentralJunction Whistle）的操作的各个流程图。

图35A-C图示根据本发明的实施例的装卸场的操作的各个流程图。

图36A-B图示根据本发明的实施例的冰洞的操作的各个流程图。

图37图示根据本发明的实施例的野生动物园的操作的流程图。

图38A-B图示根据本发明的实施例的锯木厂的操作的各个流程图。

图39图示根据本发明的实施例的Chuggington站的操作的流程图。

图40图示根据本发明的实施例的机车库（roundhouse）的状态图。

图41A-G图示根据本发明的实施例的机车库的操作的各个流程图。

具体实施方式

在详细描述本发明的任何实施例之前，应当明白，本发明在其应用上不限于在下面的说明中阐述或在附图中图示的组件的构造和布置的细节。本发明能够具有其他实施例，并且能够以各种方式被实施或执行。而且，应当明白，在此使用的短语和术语用于描述的目的，并且不应当被看作限制。

虽然可以在描述附图时在此建立诸如上、下、向下、向上、向后、底部、前、后等的方向参考，但这些参考是为了方便而相对于附图（正常观看）建立的。这些方向不意图按照字面被理解或以任何形式限制本发明。另外，在此为了说明的目的使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语，并且不意图指示或暗示相对重要性或意义。

另外，应当明白，本发明的实施例可以包括硬件、软件和电子组件或模块，其为了讨论的目的可以被图示或描述为组件的大部分仅以硬件实现。然而，本领域内的普通技术人员基于阅读本详细说明可以认识到，在至少一个实施例中，可以以软件（例如，存储在非暂时计算机可读介质上）实现本发明的基于电子的方面。就此而论，应当注意，可以利用多个基于硬件和软件的装置以及多个不同的结构组件以实现本发明。而且，并且如在随后的段落中所述，在附图中图示的特定机械配置意图例示本发明的实施例，并且其他替代机械配置是可能的。

图1图示了根据本发明的一个实施例的玩具火车系统10。火车系统10包括轨道14，该轨道14可以被装配为许多不同的配置。轨道14包括多个轨道件（在图2中图示），该多个轨道件彼此耦合以限定期望的配置。火车系统10也包括轨道支撑系统（在图3-8中图示），该轨道支撑系统具有被配置为以其许多不同的配置为支撑轨道14的多个支撑件。在图9中图示一种特定配置。可以装配支撑件以形成在图3-4中图示的底座。底座可以为了另外的支撑而耦合到在图5中图示的基座。该支撑件可以包括被配置为容纳在图6-8中图示的臂的一个或多个凹陷部分。各个臂被配置为向特定轨道配置中的轨道件提供另外的支撑。

火车系统10也包括在图10中所示的一个或多个运输工具18。该一个或多个运输工具18（在下面的说明中指定为运输工具A、运输工具B、运输工具C等）被配置为沿着轨道14移动到由用户期望的任何位置。在一些构造中，运输工具18被用户手动地移动，并且在其他结构中，运输工具18可以在它们本身的动力下沿着轨道14移动。

运输工具18中的一个或多个可以包括在图11中图示的电子模块22。电子模块22可以包括处理器26（例如，从Cypress半导体公司可获得的CY8C21323-24LFXI），该处理器26可操作以处理传入的信号，并且产生传出的信号。处理器26能够运行一个或多个软件程序（例如，能够产生指令的计算机可读介质）和/或通信应用程序。电子模块22也可以包括电源30，该电源30可操作以根据需要启动处理器26和其他组件。电子模块22也可以包括存储器34（例如，25LF020A），该存储器34可操作以存储与运输工具18和/或各种目的地（以下讨论）和/或各种游戏模式相关的数据和信息。存储器34可以是基于ROM和/或基于快速闪存的。

电子模块22也可以包括：多个发射器38（至少一个能够高速数据发射的发射器和一个能够低速发射的发射器）（例如，SI2302DS），其可操作以发射一个或多个信号；以及，多个接收器42（至少一个能够高速数据接收的接收器和一个能够低速接收的接收器）（例如，TSOP98200和TSOP39238），其可操作以从外部来源接收一个或多个信号。该信号可以具有红外线、射频或其他适当格式的形式。发射器38包括用于以宽光束来发射红外线辐射的发光二极管（LED）。该光束被调制以编码在光束中承载的数据。接收器42包括用于将红外线辐射转换为电流的光电二极管。电子模块22也可以包括输出模块，诸如扬声器46、马达、灯、使得运输工具的一部分动画化的电子动画控制器或提供输出的其他组件。电子模块22也可以包括开关24，该开关24可操作以将电源30连接到处理器26或启动处理器30。电子模块22也可以包括开关28，该开关28可操作以使得处理器26输出信号和/或使得扬声器46输出声音文件。图12图示了电子模块22的一种构造。

在一种配置中，运输工具18中的一个或多个可以包括SPST按钮、三个IR发射LED（例如，在顶部、前部和后部上）、两个IR接收模块（例如，在顶部和前部上）、两个AAA电池、扬声器和SPDT电源开关。

玩具火车系统10也包括邻近轨道14定位的多个位置100，如图1中所示。更具体地，位置100可以包括不同类型或等级的、具有不同功能的位置。下面参考等级1目的地104、等级2目的地108和等级3目的地112来讨论位置100。例如，在图1中图示的玩具火车系统10包括被标识为P1、P2、P3和P4的四个位置100。P1位置是火车机车库（和Vee），并且是等级3目的地112的示例。机车库是三停车间电子火车站，具有工作转台和火车头识别ID（ERID）。该转台包括由轻触开关启动的机械声音。Vee向火车头通信她的ID和其他信息。火车头确认到达和从机车库离开。三个后部打开的停车间允许存储火车头。机车库的整个上时钟部分是具有大约1/4”的行程的活塞型开关。当被按下时，Vee口头地给出要完成的任务。她的信息也经由红外线被通信到火车头。

P2位置是塔拱，并且是等级2目的地108的示例。塔拱是具有电子器件和重力火车头启动（gravity engine launch）的抬高的火车站。货物装卸井包括指示空/满的轻触开关。ERID火车头确认到达和离开枢纽站，并且当它们顺着螺旋的或是下降的轨道的倾斜斜坡向下行进时触发声音效果。在枢纽站之前的轨道具有足够的空间用于容纳在“启动”之前牢固地保持停止的火车头和货物车箱。

P3位置是燃料库，并且是等级2目的地108的另一个示例。燃料库是具有添加燃料游戏的电子火车站。燃料库具有三种类型的燃料。按下在每一个罐的顶部上的按钮将接通在所选择的燃料罐上的LED。降低和升高喷嘴触发声音效果。燃料库将其ID和所分配的燃料类型经由红外线向火车头通信。

P4位置是装卸场，并且是等级2目的地108的另一个示例。装卸场是具有货物游戏的电子火车站。起重机臂绕轴旋转180度，并且在每一个货物部分处具有止动装置。将臂绕轴旋转触发声音效果。存在三种类型的货物，每一个都具有不同的“轨迹（footprint）”：圆形、正方形或矩形。每一个货物件可以被机械地从货物车箱取下，并且被设置到在基座上的凹陷部分内。每一个凹陷部分具有2个触发器。这允许识别货物。

等级1目的地104可以包括在图13中所示的电子模块116。电子模块116可以包括处理器120，该处理器120可操作以处理和产生传出的信号。处理器120能够运行一个或多个软件程序（例如，能够产生指令的计算机可读介质）和/或通信应用程序。电子模块116也可以包括电源124，该电源124可操作以根据需要启动处理器120和其他组件。电子模块116也可以包括存储器128，该存储器128可操作以存储与等级1目的地104相关的数据。

电子模块116也可以包括可操作以发射一个或多个信号的发射器132。发射器132包括可操作而以宽光束来发射红外线辐射的发光二极管（LED）。该光束被调制以编码在光束中承载的数据。电子模块116也可以包括诸如扬声器136的输出模块。电子模块116也可以包括开关，该开关可操作以将电源124连接到处理器120或启动处理器120。图14图示电子模块116的一种构造。

如上所述，玩具火车系统10包括等级2目的地108，该等级2目的地108可以包括在图15中图示的电子模块140。电子模块140可以包括处理器144（例如，SN67010），该处理器144可操作以处理和产生传出的信号。处理器144能够运行一个或多个软件程序（例如，能够产生指令的计算机可读介质）和/或通信应用程序。电子模块140也可以包括电源148，该电源148可操作以根据需要启动处理器144和其他组件。电子模块140也可以包括存储器152，该存储器152可操作以存储与等级2目的地108相关的数据。

电子模块140也可以包括发射器156，该发射器156可操作以发射一个或多个信号。发射器156包括以宽光束来发射红外线辐射的发光二极管（LED）。该光束被调制以编码在光束中承载的数据。电子模块140也可以包括诸如扬声器136的输出模块。电子模块140也可以包括开关，该开关可操作以将电源148连接到处理器144或启动处理器144。电子模块140可以包括第二开关，该第二开关可操作以检测行为何时发生。电子模块140也可以包括用于检测其他行为的附加开关。图16图示了电子模块140的一种构造。图17图示在玩具火车系统10的塔拱中使用的电子模块的一种构造。图18图示在玩具火车系统10的燃料库中使用的电子模块的一种构造。图19图示在玩具火车系统10的装卸场中使用的电子模块的一种构造。

如上所述，玩具火车系统10可以包括等级3目的地112，等级3目的地112可以包括在图20中图示的电子模块164。电子模块164可以包括处理器168（例如，从Cypress半导体公司可获得的CY8C21323-24LFXI），该处理器168可操作以处理传入和传出的信号并且产生传出的信号。处理器168能够运行一个或多个软件程序（例如，能够产生指令的计算机可读介质）和/或通信应用程序。电子模块164也可以包括电源172，该电源172可操作以根据需要启动处理器168和其他组件。电子模块164也可以包括存储器176（例如，25LF020A），该存储器176可操作以存储与运输工具18、等级1目的地104、等级2目的地108、等级3目的地112和/或各种游戏模式相关的数据和信息。存储器176可以是基于ROM和/或基于快速闪存的。

电子模块164也可以包括：多个发射器180（至少一个能够高速数据发射的发射器和一个能够低速数据发射的发射器）（例如，SI2302DS），其可操作以发射一个或多个信号；以及，多个接收器184（一个能够高速数据接收的接收器和一个能够低速数据接收的接收器）（例如，TSOP98200和TSOP39238），其可操作以从外部来源接收一个或多个信号。发射器180包括用于以宽光束来发射红外线辐射的发光二极管（LED）。该光束被调制以编码在光束中承载的数据。接收器184包括用于将红外线辐射转换为电流的光电二极管。光电二极管可以感测运输工具18的存在，并且向处理器168发射信号以开始或继续特定的游戏模式。电子模块164也可以包括诸如扬声器148的输出模块。电子模块164也可以包括开关192，该开关192可操作以将电源172连接到处理器168或启动处理器168。电子模块164可以包括第二开关196，该第二开关196可操作以向处理器168（经由辅助处理器198（例如，74HC595–8比特串行输入并行输出移位寄存器））发送信号以启动任务。电子模块164可以包括也用于检测其他行为的附加开关。图21图示了电子模块164的一种构造。

运输工具18和目的地104、108、112的每一个的配置允许在下述部分之间的单向通信或双向通信：（a）两个或更多运输工具，（b）一个或多个运输工具和一个或多个目的地，或者（c）两个或更多目的地。该通信得到诸如对等网络的网络202的帮助，如图22中所示。该网络202允许多个运输工具18和目的地104、108、112有效地进行通信，而没有来自与火车系统10相关的其他装置或来自在火车系统10外部的装置的干扰。在火车系统10中的每一个装置包括由1字节代码表示的唯一标识，以在所有IR发射中识别特定装置。通信经由红外线分组而发生，该红外线范围是以标准UART格式（开始比特、8个数据比特、停止比特）通过IR LED发射的5个字节的序列。每一个IR分组包括5个字节：（1）（TX_SRC）：发射源的唯一标识符（TRAIN_0至TRAIN_15），（2）（TX_DST）：指示发射的意图目的地的唯一标识符，（3）（TX_MSG）：256个可能消息的任何一个，（4）（TX_ERR）：检错：CRC或校验和，以及（5）（TX_EOM）：唯一发射终止码（在原型中使用的0x0D），用于指示分组的结尾。通常，字节1和5对于每一个发射相同，字节2和3改变，并且字节4基于在字节2和3中的改变而改变。

在玩具火车系统10中的每一个装置包括网络记录，该网络记录是在装置的软件中的一组变量，该组变量指示是否已经在IR分组中检测到特定的装置标识。

运输工具18中的每一个包括三种功率模式：（1）休眠（sleep）——低功率状态，用于节省电池电力，（2）空闲——等待用户互动或IR接收，以及（3）活动——响应于用户互动而播放声音，发射或接收IR或改变可视LED的状态。运输工具18也在被称为收听（listening）状态的默认状态中操作，在该状态下，运输工具响应于按钮按下和来自其他运输工具18和位置100的各种IR发射。运输工具18也包括休眠定时器，该休眠定时器在预定的时间量期满时将运输工具18置于休眠模式下。休眠定时器可以通过在运输工具18上的任何按钮按下或通过运输工具18输出声音文件而被复位。

运输工具18通过播放声音文件和发射IR分组来响应用户互动（按钮按下）。例如：如果用户按下运输工具的开关28，则运输工具18播放声音文件（“嗨，我是Wilson（Hi,I'm Wilson）”）并且发射IR分组。运输工具18通过播放声音文件并且在一些情况下发射IR分组来响应所接收的IR分组。例如：接收在上面的示例中发射的IR分组的运输工具18通过播放随机选择的声音文件（例如“嗨Wilson，我是Koko！（Hi Wilson,I'm Koko!）”）来响应。运输工具18可以通过进行会话（响应于由在会话中涉及的运输工具18的IR发射而由两个或更多运输工具18播放的一个或多个随机选择的声音文件的序列）或播放其他声音文件来响应来自其他运输工具的IR分组。例如：在上面的示例中，Koko已经响应于Wilson的请求而主持会话（在被送至Koko的分组的TX_MSG字节中发射[在分组的TX_DST字节中]）。运输工具18可以通过下述方式来响应于从位置100接收的IR分组：播放随机选择的声音文件，和/或发射IR分组以由其他运输工具和/或特定位置100接收。例如，接近位置100的运输工具18基于由位置100发射的TX_MSG字节来检测在位置100的按钮的状态上的改变。运输工具18播放随机选择的声音文件（例如，“装载小鸡（Loading Chicken）”）并且发射IR分组（（TX_SRC=TRAIN_WILSON,TX_DST=BROADCAST,TX_MSG=CHICKENS），位置100通过播放随机选择的声音文件（“当心那些小鸡！（Be careful with those chickens!）”）来响应于该IR分组。运输工具18可以在接近位置100时播放声音文件。另外，运输工具18可以在从位置100附近离开时播放随机选择的声音文件。

网络记录用于确定哪个运输工具18由主持会话的任何运输工具18选择为潜在的客户。例如，在Wilson和Koko之间的上面的会话中，Wilson通过核查所存储的网络记录，并且在网络记录中确定Wilson已经在某点从Koko接收到IR发射并且已经记录Koko的存在来将Koko选择为潜在的客户。

在操作中，在通电后或在退出休眠模式时第一次按下开关28时，运输工具发射在TX_MSG字节中具有HERE_I_AM信号的IR分组。在发射这个IR分组后，运输工具18可以播放声音文件。在声音文件的播放期间，运输工具18等待来自其他运输工具18的HERE_I_AM_RESPONSE消息，并且相应地更新其网络记录。如果运输工具18在这个等待时间期间接收到HERE_I_AM_RESPONSE消息，则运输工具18可以启动向主机状态的转换。例如，假定Frostini和Koko在空闲状态中。接通Wilson，并且按下Wilson的按钮。Wilson发射HERE_I_AM。Wilson播放声音文件（在长度上为大约0.5秒）。Wilson在播放声音文件的同时等待。Koko接收Wilson的HERE_I_AM。Frostini接收Wilson的HERE_I_AM。两者相应地更新它们的网络记录。Koko执行55毫秒的可变退避延迟（variable backoff delay）。Frostini执行110毫秒的可变退避延迟。Koko在55毫秒后向Wilson发射HERE_I_AM_RESPONSE。Wilson在声音文件期间进行延迟的同时接收Koko的HERE_I_AM_RESPONSE，并且更新他的网络记录。Frostini在执行可变退避延迟的同时接收Koko的HERE_I_AM_RESPONSE，并且更新他的网络记录。Frostini在110毫秒后向Wilson发射HERE_I_AM_RESPONSE。Koko和Wilson接收Frostini的HERE_I_AM_RESPONSE，并且相应地更新他们的网络记录。Wilson结束声音播放延迟。Wilson进入主机模式，因为他的NR指示一个或多个运输工具（在该情况下的Koko和Frostini）的存在。在这个0.5秒时间段的结束时，三个运输工具18中的每一个应当已经在他们各自的网络记录上记录了另两个运输工具18的存在。网络在这一点是完全最新的。开关28的每一个随后的行为可以启动向运输工具18的主机状态的转换。

在主机状态下，运输工具18从其网络记录选择另一个运输工具18，并且向这个所选择的运输工具18发射在TX_MSG字节中具有HOST_REQUEST的IR分组。所选择的运输工具18被称为客户。运输工具18等待预定的时间量（例如，大约3秒），以在从客户接收的IR分组的TX_MSG中接收CLIENT_OK字节。如果在这个时间段内未接收到CLIENT_OK消息，则主机运输工具18退出主机状态，并且返回到收听状态。如果在这个暂停之前接收到CLIENT_OK消息，则主机运输工具18可以播放具有与客户运输工具18特别相关的内容的随机选择的声音文件。主机运输工具18确定何时会话结束，并且然后在接收到最后的CLIENT_OK消息后返回到收听状态。例如，Wilson通过发送HOST_REQUEST消息，并且在暂停之前从Koko接收CLIENT_OK消息而成功地主持与Koko（作为客户）的会话。Wilson然后播放随机选择的声音文件，并且向客户发射消息。客户通过播放随机选择的声音文件，并且发射另一个CLIENT_OK消息来响应。主机运输工具18通过播放另一个声音文件，并且向客户发射另一个消息来答复。当主机运输工具的软件指示会话结束时，主机运输工具18返回到收听状态。当在收听状态下时，运输工具18响应来自其他运输工具18和位置100的各种IR消息。运输工具18不需要在播放声音文件的同时响应IR接收消息。运输工具18作为响应于IR消息的一部分而更新它们的网络记录，而与该消息被送至的装置无关。

图23图示了根据本发明的实施例的运输工具18的状态图。图24A-K图示了根据本发明的实施例的运输工具18的操作的各个流程图和由运输工具18输出的声音文件。注意，每一个运输工具18可以包括与所图示的声音文件不同的声音文件。

等级1目的地104中的每一个可以包括三种功率模式：（1）休眠——低功率状态，用于节省电池电力，（2）空闲——等待用户互动信标（由位置或机车库以预定间隔发射的、具有有限的范围单个IR分组）或休眠定时器事件或IR接收，以及（3）活动——响应于用户互动而播放声音，发射或接收IR或改变可视LED的状态。一些等级1目的地104（例如，隧道和桥）在固定间隔发射信标，以由接近该目的地的运输工具18检测。该信标被接近目的地的运输工具18使用来启动播放声音并且启动将IR消息中继到其他运输工具18和/或机车库。等级1目的地104不具有提供用户互动的开关（除了电源开关之外），因此，TX_MSG字节不改变。TX_MSG字节发射一个预定值，该预定值可以是固定的唯一值（MSG_BRIDGE），用于除了TX_SRC字节之外区分消息来源。

图25-26图示了根据本发明的实施例的等级1目的地104的状态图。具体地说，图25涉及桥等级1目的地，并且图26涉及隧道等级1目的地。

等级2目的地108中的每一个可以包括三种功率模式：（1）休眠——低功率状态，用于节省电池电力，（2）空闲——等待用户互动信标（由位置或机车库以预定间隔发射的、具有有限的范围的单个IR分组）或休眠定时器事件或IR接收，以及（3）活动——响应于用户互动而播放声音，发射或接收IR或改变可视LED的状态。

Chug洗车场是等级2目的地108的示例。在一种配置中内，Chug洗车场可以包括通过旋转曲柄臂而致动的SPST按钮（曲柄按钮）、被称为清洗模式按钮的三个SPST按钮、与清洗模式按钮对应的三个可见光LED、可见光电源指示器LED、瞄准轨道的两个IR发射LED、三个AAA电池、扬声器和SPDT电源开关。

在操作中，Chug洗车场以固定间隔发射IR信号，以由接近Chug洗车场的运输工具18检测。曲柄臂对于曲柄臂的每一次旋转而多次致动曲柄按钮。Chug洗车场处理器可以在TX MSG字节中发射曲柄按钮和清洗模式按钮的状态。曲柄按钮的状态是MOVING（移动）或NOT_MOVING（未移动）。在清洗模式按钮和/或曲柄按钮的状态上的改变可以触发下面的行为：（1）在指示这些按钮的状态的信标TX_MSG中的改变，（2）响应于在这些按钮的状态上的所确定的改变而播放的声音文件，和/或（3）响应于在这些按钮的状态上的所确定的改变而在可见光LED的状态上的改变。这个信标被接近的运输工具18使用来启动播放声音并且启动将IR消息中继到其他运输工具18和/或机车库。

在通电时，在Chug洗车场中的软件记录还没有按下清洗模式按钮，直到按下了清洗模式按钮。Chug洗车场软件保持跟踪最近按下了哪个清洗模式按钮。当按下清洗模式按钮时：（1）CW软件播放SFX_BEEP声音效果。播放SFX_BEEP声音效果，并且改变清洗模式LED，而与其他清洗模式按钮的状态无关。例如，如果按下“冲洗”按钮，并且用户按下“擦拭”按钮，则播放SFX_BEEP，冲洗LED关断，并且擦拭LED接通。（2）与最近按下的清洗模式按钮对应的Chug洗车场清洗模式LED接通。（3）所有的其他清洗模式LED关断。

当曲柄按钮的状态从NOT_MOVING向MOVING转换时，Chug洗车场基于最近按下的清洗模式按钮来播放随机选择的声音效果。如果该软件记录还没有按下清洗模式按钮，则两个响应出现：（1）播放随机选择的SFX_BUZZ声音效果，并且（2）所有的清洗模式LED接通和关断闪烁三次，以关断状态结束。当曲柄按钮的状态从MOVING向NOT_MOVING转换时，所有的清洗模式LED关断。Chug洗车场软件也记录还没有按下清洗模式按钮。

图27图示根据本发明的实施例的Chug洗车场的状态图。图28A-B图示根据本发明的实施例的Chug洗车场的操作的各个流程图。

检修库是等级2目的地108的另一个示例。在一种配置中，检修库可以包括四个SPST开关（工具开关）、可见光LED（电源指示器LED）、瞄准轨道的两个IR发射LED、三个AAA电池、扬声器和SPDT电源开关。

在操作中，检修库以固定间隔发射IR信号，以由接近检修库的运输工具18检测。在检修库工具开关的状态上的改变可以触发下面的行为：（1）在指示检修库工具开关的状态的信标TX_MSG中的改变，以及，（2）响应于在检修库工具开关的状态上的所确定的改变而播放的声音文件。这个信标被接近的运输工具18使用来启动播放声音并且启动将IR消息中继到其他运输工具18和/或机车库。

在通电时，检修库在下面两种情况下播放声音文件（SFX_BEEP）：（1）施加电力，以及（2）检修库退出休眠模式。检修库功率指示器LED在向检修库施加电力并且检修库不在休眠模式中的同时维持接通。检修库通过保证在这样的状态下的任何改变被一个或多个信标分组发射来响应于在检修库工具开关的状态上的改变。在检修库工具开关状态上的任何改变在状态上的改变之后在信标分组中被发射。信标分组以固定间隔发射检修库工具开关的当前状态，直到在这样的状态上有改变或检修库进入休眠模式。检修库工具开关按下和释放状态具有足够的软件止回弹（software debounce），以避免在状态改变上的误触发。当确定已经按下检修库工具开关时，检修库软件播放声音文件。例如，当确定已经按下螺丝刀工具开关时，该软件播放SFX_SCREWDRIVER声音文件。

当确定已经按下或释放任何检修库工具开关时，检修库软件改变TX_MSG字节。在检修库工具开关状态下的任何改变通常将触发新声音文件，而不论检修库当前是否在播放声音文件。换句话说，声音文件是可中断的。例如，移动检修库螺丝刀手柄，以接合检修库螺丝刀工具开关，这使得播放声音文件。如果释放手柄，并且释放和再一次按下检修库螺丝刀工具开关（包括开关止回弹时间（debounce time）），则再一次播放检修库螺丝刀工具开关声音文件，而中断任何当前播放的声音。

图29图示根据本发明的实施例的检修库的状态图。图30A-B图示根据本发明的实施例的检修库的操作的各种流程图。

采石场是等级2目的地108。在一种配置中，采石场可以包括通过旋转臂启动的一个SPST按钮（破碎机按钮）、一个可见光电源指示器LED、瞄准轨道的两个IR发射LED、三个AAA电池、扬声器和SPDT电源开关。

在操作中，采石场以固定间隔发射IR信号，以被接近采石场的运输工具18检测。在采石场破碎机的状态上的改变触发下面的行为：（1）在用于指示采石场破碎机按钮状态的信标TX_MSG上的改变，以及（2）响应于所确定的在采石场破碎机按钮状态上的改变而播放的声音文件。这个信标被接近的运输工具18使用来启动播放声音，并且启动将IR消息中继到其他运输工具和/或机车库。

在通电时，采石场在下面的两种情况下播放随机选择的声音文件（SFX_BEEP）：（1）施加电源，并且（2）从休眠模式唤醒采石场。电源状态LED在向采石场施加电力并且采石场不在休眠模式下的同时维持接通。采石场通过保证在这样的状态上的任何改变由一个或多个信标分组发射来响应在采石场破碎机按钮的状态上的改变。在状态上的改变后，在信标分组中发射在采石场破碎机按钮状态上的任何改变。信标分组如上所述以固定间隔发射采石场破碎机按钮的当前状态，直到在这样的状态上有改变或采石场进入休眠模式。采石场破碎机按钮按下和释放状态具有足够的软件止回弹，以避免在状态改变上的误触发。

当确定已经按下采石场破碎机按钮（SFX_CRUSH）时，采石场软件播放声音文件。当确定已经按下或释放采石场破碎机按钮时，采石场软件改变TX_MSG字节。在按钮或开关状态上的任何改变通常将触发新声音文件，而与采石场是否当前在播放声音文件无关。换句话说，声音文件是可中断的。例如，旋转采石场破碎机按钮，以接合采石场破碎机按钮，并且这使得播放声音文件。如果继续旋转该手柄，并且释放和再一次按下采石场破碎机按钮（包括按钮止回弹时间），则再一次播放采石场破碎机声音文件。

图31图示根据本发明的实施例的采石场的状态图。图32A-B图示根据本发明的实施例的采石场的操作的各个流程图。

道口栏杆是等级2目的地108的另一个示例。在一种配置中，道口栏杆可以包括启动SPST开关的按钮、在物品顶部上的可见光LED（电源状态LED）、在物品前部的两个IR发射LED、三个AA电池和SPDT电源开关。

在操作中，道口栏杆以固定间隔发射IR信号，以被接近道口栏杆的运输工具18检测。这个信标指示道口栏杆按钮的状态。这个信标被运输工具18使用来启动播放声音并且启动将IR消息中继到其他运输工具18和/或机车库。

在通电后，在向道口栏杆施加电力并且该装置不在休眠模式下的同时，电源状态LED应当维持接通。道口栏杆通过保证在这样的状态下的任何改变被一个或多个信标分组发射来响应按钮按下/开关启动。在状态上的这个改变后，在信标分组中发射在按钮/开关状态上的任何改变。信标分组如上所述以固定间隔发射按钮/开关的当前状态，直到在这样的状态上有改变或道口栏杆进入休眠模式。

仅运输工具18是与道口栏杆互动的装置。运输工具18当接近道口栏杆时检测信标分组。运输工具18如下响应在信标分组的TX_MSG字节上的改变：（1）当运输工具18接近道口栏杆时，该运输工具发射一个分组以由机车库检测。这个分组具有下面的格式：（a）TX_SRC：火车ID，（b）TX_DST：XG ID，以及，（c）TX_MSG：XG按钮状态。（2）每当运输工具18接收到指示已经改变了道口栏杆按钮状态的消息时，运输工具18发射如上所述的同一分组。（3）当已经改变道口栏杆按钮时，运输工具18播放声音文件。（4）当运输工具18接近道口栏杆时，运输工具18不播放任何声音文件。例如，运输工具18接近道口栏杆。它发射将被机车库检测的IR代码。机车库将播放声音文件，并且运输工具18将不播放声音文件。运输工具18当它在所确定的时间段内未接收到信标时播放随机选择的声音文件。

燃料库是等级2目的地108的另一个示例。在一种配置中，燃料库可以包括由塑料杆启动的SPST开关（燃料喷嘴开关）、三个SPST按钮（燃料选择按钮）、在物品的顶部上的可见光LED（电源状态LED）、在物品前部的三个可见光LED（燃料选择LED）、在物品前的两个IR发射LED、三个AA电池、扬声器和SPDT电源开关。

在操作中，燃料库以固定间隔发射IR信号，以由接近燃料库的运输工具18检测。在燃料库按钮和开关的状态上的改变触发下面的行为：（1）在用于指示燃料库按钮和开关的状态的信标TX MSG上的改变，（2）响应于所确定的在燃料库按钮和开关的状态上的改变而播放的声音文件，以及（3）响应于所确定的在燃料库按钮和开关的状态上的改变的在可见光LED的状态上的改变。这个信标被附近的运输工具18使用来启动播放声音，并且启动将IR消息中继到其他运输工具18和/或机车库。

在通电后，在向燃料库施加电力并且装置不在休眠模式下的同时，电源状态LED维持接通。燃料库通过保证在这样的状态上的任何改变被一个或多个信标分组发射来响应于按钮按下/开关启动。在状态上的这个改变后，在信标分组中发射在按钮/开关状态上的任何改变。信标分组如上所述以固定间隔来发射按钮/开关的当前状态，直到在这样的状态上有改变或者燃料库进入休眠模式。

燃料库软件保持跟踪最近按下了哪个燃料选择按钮。在通电时，燃料库软件记录还未按下燃料选择按钮，直到按下了燃料选择按钮。当按下任何燃料选择按钮时，燃料库软件播放“蜂鸣（BEEP）”声音效果。与最近按下的燃料选择按钮对应的的燃料库燃料选择LED接通。所有其他的燃料选择LED关断。播放这个“蜂鸣”声音效果，并且燃料选择LED改变，而与其他燃料选择按钮的状态无关。例如，如果按下“汽油”按钮，并且用户然后按下“水”按钮，则播放“蜂鸣”声音效果，汽油LED关断，并且水LED接通。当接合燃料喷嘴开关时，燃料库基于最近按下的燃料选择按钮来播放随机选择的声音效果。如果软件记录还未按下燃料选择按钮，则两个响应会出现：（1）可以播放“嗡嗡（BUZZ）”声音效果，以及（2）所有的燃料选择LED会接通和关断闪烁三次，以关断状态结束。当燃料喷嘴开关脱离时，所有的燃料选择LED关断。燃料库软件也记录还没有按下任何燃料选择按钮。

仅运输工具18是能够与燃料库互动的装置。运输工具18可以当在燃料库附近时检测信标分组。运输工具18如下响应在信标分组的TX_MSG字节上的改变：（1）当运输工具18接近燃料库时，运输工具18在TX_MSG字节改变时发射一个分组以由机车库检测。这个分组具有下面的格式：（a）TX_SRC：运输工具ID，（b）TX_DST：燃料库ID，以及（c）TX_MSG：燃料库按钮状态。（2）当运输工具18接近燃料库时，运输工具18在特定的情况下播放声音文件。（3）运输工具18当它在所确定的时间段内未接收到信标时播放声音文件。

图33A-C图示根据本发明的实施例的燃料库的操作的各个流程图。

图34A-B图示根据本发明的实施例的中央岔道鸣笛处的操作的各个流程图。图35A-C图示根据本发明的实施例的装卸场的操作的各个流程图。图36A-B图示根据本发明的实施例的冰洞的操作的各个流程图。图37图示根据本发明的实施例的野生动物园的操作的流程图。图38A-B图示根据本发明的实施例的锯木厂的操作的各个流程图。图39图示根据本发明的实施例的Chuggington（恰恰特快车）站的操作的流程图。

机车库是等级3目的地112的示例。在一种配置中，机车库可以包括在顶部的SPST按钮（按钮）、6个IR发射LED（在时钟塔的顶部上的IR LED（LONG_TX）、在机车库前部指向机车库转台的两个IR LED（PROX_TX）和在机车库的每一个停车间的顶部各1个的三个IR LED（BAY_TX））、两个IR接收模块（在时钟塔顶部上的一个模块（LONG_TX）和在中心停车间中的一个模块（BAY_RX））、九个可见光LED（六个位于时钟表面中，在每一个车库停车间门的顶部各一个）、两个AA电池、扬声器和SPDT电源开关。

在操作中，机车库通过播放声音文件并且发射IR分组来响应于用户互动（按钮按下）。例如，如果用户按下机车库按钮，则机车库播放声音文件（“Chuggington的天气真好（It's a beautiful day inChuggington）”），并且发射IR分组（TRAIN_AT_ROUNDHOUSE）。机车库通过播放声音文件并且在一些情况下发射IR分组来响应接收的IR分组。例如，接收到在上面的示例中发射的IR分组的运输工具18通过播放声音文件（“Hi Vee!”）和发射IR分组来响应。机车库通过播放声音文件（“Hi Wilson!”）来响应。机车库通过播放随机选择的声音文件来响应于来自在位置100处的运输工具18的IR分组。例如，接近位置100的运输工具18基于由该位置的信标发射的TX_MSG字节来检测在位置100的按钮的状态上的改变。运输工具18播放声音文件（例如，“装载小鸡（Loading Chicken）”）并且发射IR分组（TX_SRC=TRAIN_WILSON,TX_DST=BROADCAST,TX_MSG=CHICKENS），机车库通过播放随机选择的声音文件（“当心那些小鸡（Be careful with those chickens!）”）来响应于该IR分组。机车库以固定间隔使用其PROX_TX来发射信标。这样的发射可以被接近机车库的转台的运输工具18检测以启动播放声音和/或向机车库发射IR消息。例如，Wilson移动到转台上，并且接收PROX TX HERE_I_AM信号。Wilson播放声音文件（“Hi Vee!”），并且发射IR分组（TRAIN_AT_ROUNDHOUSE）。机车库播放声音文件（“Hi Wilson!”）。机车库以固定间隔使用其BAY_TX来发射信标。这样的发射可以由在机车库的停车间中的运输工具18检测，以启动播放声音和/或向机车库发射IR消息。例如，运输工具18拉进机车库停车间之一内，并且接收由机车库停车间IR LED发射的SNORE信标。火车然后将播放随机选择的声音文件。机车库响应于来自在停车间中的运输工具18的消息。

机车库响应于用户输入（按钮按下）使用LONG_TX IR LED来发射分组。分组消息是HERE_I_AM，其被广播以被附近的任何运输工具18接收。可以在预定距离内检测到机车库LONG_TX分组。使用PROX_TX IR LED来发射机车库信标消息。可以在预定距离内检测到机车库信标。机车库信标可以以允许在预定时间段内检测到代码的时间间隔来发射IR代码（例如，每150毫秒）。当将电源开关置于接通位置时，机车库开始发射信标。机车库以38kHz载波频率来发射信标，而不被由于机车库执行的任何其他功能中断。例如，机车库在它正在播放声音文件的同时以确定的频率继续发射信标。机车库当它进入休眠模式时停止发射信标。

当电源开关移动到接通位置时，在机车库软件中的所有变量被设定为默认值。当机车库退出休眠模式时，它保留所有变量的状态，包括网络记录。机车库包括被称为收听状态的默认状态，在该状态下，它响应于按钮按下和来自运输工具18的各种IR发射。收听机车库以固定间隔在其PROX_TX和BAY_TX上发射信标。收听机车库也具有休眠定时器，该休眠定时器在暂停时将机车库置于休眠模式下。在机车库上任何按钮按下将这个休眠定时器复位。播放声音文件也将这个休眠定时器复位。接收被送至机车库的任何IR发射也将这个休眠定时器复位。

当在通电后或在退出休眠模式时第一次按下按钮时，机车库：（1）播放随机选择的声音文件，并且（2）在TX_MSG字节中发射具有HERE_I_AM信号的分组。每一个随后的按钮按下导致：（1）播放另一个声音文件，以及（2）HERE_I_AM分组的发射。

送至位置100的消息被从位于位置100并且已经检测到在该位置的按钮状态上的改变的运输工具18中继。机车库基于这样发射的TX_SRC、TX_DST和TX_MSG字节确定是否播放声音文件和要播放哪个声音文件。当在收听状态下时，机车库响应于送给它的消息。这样的消息被运输工具18在从机车库的PROX_TX接收到消息时发射。机车库通过播放由所接收的分组的TX_SRC字节确定的随机选择的声音文件来响应。

机车库基于变量（unlockCtr）的值来确定是否进一步响应于这样的消息。每次机车库接收到TX_DST==ROUNDHOUSE消息时，unlockCtr变量递增。unlockCtr变量在达到确定的值时触发来自机车库的另一个响应。在达到unlockCtr的确定值时，机车库：（1）播放随机选择的声音文件，（2）在BAY_TX上发射信标BAY_BROADCAST消息。机车库以固定间隔继续发射这个信标消息，直到机车库接收到TRAIN_IN_BAY消息。在接收到TRAIN_IN_BAY消息时，机车库发射UNLOCK_X消息。在发射UNLOCK_X消息后，机车库在返回到收听状态前延迟3秒。在这个延迟期间，机车库不在PROX_TX或BAY_TX上发射信标，或者响应于任何IR发射。

例如，Wilson移动接近机车库，并且接收在PROX_TX上的机车库HERE_I_AM发射。Wilson播放声音文件（“Hi Vee!”），然后发射：TX_SRC=TRAIN_WILSON,TX_DST=ROUNDHOUSE,TX_MSG=TRAIN_AT_ROUNDHOUSE。机车库接收这个发射并且将unlockCtr递增。unlockCtr已经达到确定值，因此机车库说“你是个勤奋的Chugger，进入停车间得到一个新喇叭声！（You've been a hardworking Chugger,pull into a bay to get a new horn!）”。机车库然后开始在BAY_TX.上发信标BAY_BROADCAST。Wilson移动到停车间之一内，并且接收BAY_BROADCAST消息。Wilson发射TRAIN_IN_BAY消息。机车库接收TRAIN_IN_BAY消息，并且说“这是你的新喇叭声！（Here is yournew horn!）”，并且发射UNLOCK_X消息。机车库停止BAY_TX信标，并且开始三秒的延迟，而没有IR发射。Wilson接收UNLOCK_X消息，并且修改RAM以允许在正确的情况下播放先前“锁定”的声音文件。Wilson从停车间退出。机车库的三秒定时器暂停，并且机车库返回到收听状态。

图40图示根据本发明的实施例的机车库的状态图。图41A-G图示根据本发明的实施例的机车库的操作的各个流程图。

在一种游戏场景下，两个运输工具18可以经由红外线信号通信。当（经由开关24）启动运输工具A时，运输工具A从与运输工具A对应的一般注释（谈话）库中播放声音文件（存储在存储器34中），并且经由发射器38来发射唯一标识信号（例如，运输工具A）。该标识信号是经由红外线发射的代码，该代码向接收运输工具或组件告知发射运输工具或组件的身份。接收运输工具或组件必须处理所接收的标识信号以根据游戏模式确定接下来“说”什么（诸如产生声音效果或发出消息的声音）或“做”什么。运输工具A也持续地“收听”任何传入的红外线发射（除了由其本身产生的那些之外）。

当（经由开关）启动运输工具B时，运输工具B从与运输工具B对应的一般注释（谈话）库中播放声音文件（存储在存储器34中），并且经由发射器38来发射唯一标识信号（例如，运输工具B）。运输工具B也持续地“收听”任何传入的红外线发射（除了由其本身产生的那些之外）。

在运输工具A和运输工具B已经被启动并且被彼此接近定位后，仍然“醒着”并且“收听”的运输工具A接收运输工具B的标识信号。运输工具A的处理器然后核查存储器34以确定它是否识别运输工具B标识信号。如果在本地存储器中存在与所接收的ID对应的声音文件，则确定识别。在处理后，如果运输工具A识别运输工具B标识信号，则运输工具A可以特定地向运输工具B输出声音文件（例如，“Hi Koko”或其他短语、问候、词等），和/或执行某个其他行为，并且在声音文件结束时，可以发射用于指示已经由运输工具A输出声音文件的红外线信号。

仍然“醒着”并且“收听”的运输工具B也接收运输工具A的标识信号。运输工具B接收已经由运输工具A发送声音文件（例如，短语、问候、词等）的红外线信号。运输工具B然后核查存储器34以确定它是否识别运输工具A标识信号。如果在本地存储器中存在与所接收的ID对应的声音文件，则确定识别。运输工具B然后核查存储器34以确定它自通电起是否已经问候运输工具A。如果运输工具B还没有问候运输工具A，则运输工具B可以特定地向运输工具A输出声音文件（例如，“Hi Wilson”或其他短语、问候、词等），并且在声音文件结束时，可以发射指示已经由运输工具B输出声音文件的红外线信号。

然后，运输工具A接收从运输工具B发射的红外线信号，并且运输工具A核查存储器34以确定它自通电起是否已经问候了运输工具B。如果运输工具A已经问候了运输工具B，则运输工具A不发射进一步的答复或声音文件。

在运输工具未识别另一个运输工具的标识信号的情况下，接收运输工具将发射请求与标识信号相关联的任何数据文件的信号。具有与特定标识信号相关联的数据文件的运输工具将发射数据文件，并且接收运输工具与标识信号对应地在存储器34中存储那些数据文件。

例如，运输工具A从运输工具C接收标识信号，但是运输工具A未识别运输工具C的标识信号（即，运输工具A没有与运输工具C的标识信号相关联的任何声音文件）。运输工具A将发射信号，该信号被运输工具C（或在运输工具A附近的其他运输工具）接收，用于提示运输工具C经由红外线数据传送向运输工具A发射数据文件，该数据文件包含与运输工具C的标识信号相关联的声音文件（例如，声音文件是以运输工具A的语音说出的字“Bob”）。这个通信可以利用运输工具C的高速发射器38和运输工具A的高速接收器42发生。

运输工具A然后与运输工具C的标识信号对应地在存储器34中存储文件。运输工具A然后特定地向运输工具C播放问候（例如，“HiBob”），并且在问候结束时，发送用于指示已经发送问候的红外线信号。

在运输工具A在预定时间量内接收到多于一个标识信号的情况下，运输工具A根据预设的分级系统来将标识信号优先化。如果仅存在两个其他的运输工具18，则运输工具A单独地向其他运输工具的每一个特定地播放问候，并且在每一个问候的结束时，运输工具A发射用于指示已经发送问候的红外线信号。

如果存在超过两个其他的运输工具18，则运输工具A播放一般问候（例如，“大家好（Hi everybody）”），并且在问候结束时，发射指示已经发送一般问候的红外线信号。当其他运输工具接收到一般问候信号时，其他运输工具都使用特定问候（例如，基本上同时的“HiWilson”）响应。

玩具火车系统10可以包括多个等级1目的地104。在一个游戏场景下，在启动开关时，等级1目的地104经由红外线周期地发射目的地标识信号。该信号是短距离红外线信号。目的地标识信号是经由红外线发射的代码，该代码向接收运输工具或其他目的地100或组件告知发射运输工具或组件的身份。接收运输工具或其他目的地或组件必须处理所接收的标识信号，以根据游戏模式确定接下来要“说”（诸如产生声音效果或发出消息的声音）或“做”什么。

当运输工具18接近等级1目的地104并且接收目的地标识信号时，它计数已经接收到同一信号多少次。如果运输工具18在等于大约一秒的流逝时间未持续地接收到等级1目的地标识信号足够次数，则运输工具18可以播放声音（例如，加速声音、发动机声音、火车鸣笛等）。这意味着运输工具18仅短时间段接收到等级1目的地标识信号，并且还没有在特定的等级1目的地104停止。如果运输工具18在等于大约一秒的流逝时间持续地接收到等级1目的地标识信号足够次数，则这是运输工具18已经在特定的等级1目的地104停止的指示。当运输工具18已经在等级1目的地104停止时，运输工具18接收等级1

目的地标识信号，然后除了所接收的等级1目的地标识信号（和其他标识信号）之外进一步发射其本身的运输工具标识信号。等级1目的地标识信号的重发向可以接收到红外线信号的玩具火车系统10的其他组件通知特定的运输工具18已经到达特定的目的地。以这种方式，接收到由运输工具18发射的红外线信号的玩具火车系统10的各种组件可以确定其他运输工具18和位置100的状态/位置。

如果运输工具18已经在等级1目的地104处停止，则可以基于特定游戏模式的状态发生多种事情。游戏模式可以包括任务（例如，用户需要将运输工具移动到特定目的地和/或执行特定行为）。下面更详细地描述任务的发出。在该游戏模式下，如果运输工具已经在等级1

目的地停止并且还没有接收到任务，则运输工具18可以说出关于等级1目的地的某事（例如，“孩子，这隧道里真暗。（Boy,it is dark in thistunnel.）”）。在该游戏模式下，如果运输工具18已经在等级1目的地停止并且已经接收到任务，则运输工具18可以输出对应于或不对应于该任务的声音文件（例如，“Ok Vee，我按你说的在隧道了。（Ok Vee,I’m at the tunnel just like you asked.）”）。

玩具火车系统10可以包括多个等级2目的地108。在一个游戏场景下，在启动第一开关时，等级2目的地108经由红外线周期地发射目的地标识信号。该信号是短距离红外线信号。目的地标识信号是经由红外线发射的代码，该代码向接收运输工具或信号的其他目的地100或组件告知发射该信号的目的地的身份。接收运输工具或其他目的地或组件必须处理所接收的标识信号，以根据游戏模式确定接下来要“说”（诸如产生声音效果或发出消息的声音）或“做”什么。

当运输工具18接近等级2目的地108并且接收到目的地标识信号时，它计数已经接收到同一信号多少次。如果运输工具18在等于大约一秒的流逝时间未持续地接收到等级2目的地标识信号足够次数，则运输工具18可以播放声音（例如，加速声音、发动机声音、火车鸣笛等）。这意味着运输工具18仅短时间段接收到等级2目的地标识信号，并且还没有在特定的等级2目的地108停止。如果运输工具18在等于大约一秒的流逝时间持续地接收到等级2目的地标识信号足够次数，则这是运输工具18已经在等级2目的地108停止的指示。当运输工具18已经在等级2目的地108停止时，运输工具18接收等级2目的地标识信号，然后除了所接收的等级2目的地标识信号（和其他相关信号）之外进一步发射其本身的运输工具标识信号。等级2目的地标识信号（和其他相关信号）的重发向接收到红外线信号的玩具火车系统10的其他组件通知特定的运输工具18已经到达特定的目的地。以这种方式，接收到由运输工具18发射的红外线信号的玩具火车系统10的各种组件可以确定其他运输工具18和位置100的状态/位置。

如果运输工具18已经在等级2目的地108处停止，则可以基于特定游戏模式的状态发生多种事情。游戏模式可以包括任务（例如，用户需要将运输工具移动到特定目的地和/或执行特定行为）。下面更详细地讨论任务的发出。

在该游戏模式下，如果运输工具19已经在等级2目的地108停止并且还没有接收到任务，则运输工具18可以说出关于等级2目的地的某事（例如，“我几乎没燃料了，我应该加满。（I’m almost empty.Ishould fill‘er up.）”）。在该游戏模式下，如果运输工具18已经在等级2目的地108停止并且已经接收到任务，则运输工具18可以输出对应于或不对应于任务的声音文件（例如，“Ok Vee，我按你说的在燃料库了（Ok Vee,I’m at the fuel depot just like you asked.）”）。另外，等级2目的地108可以包括能够由用户执行的行为。例如，燃料库具有可以从燃料泵取出并且被定位在运输工具18上的燃料罐中或附近的燃料喷嘴。燃料喷嘴包括开关，该开关当被启动时将引起红外线信号的发射。当运输工具18接收到第二信号时，会基于游戏模式的状态和运输工具是否已经接收到任务来发生多种事情。

在从等级2目的地108接收到第二信号后，如果运输工具18还没有接收到任务，则火车头可以说出与在等级2目的地进行的行为相关的某事（例如，“Mmmm，我最喜欢柴油燃料。（Mmmm,diesel fuel ismy favorite.）”）。如果运输工具18已经接收到任务，则运输工具18可以输出该行为对应于或不对应于该任务的声音文件（“Ok Vee，按你说的，我已经加满了。（Ok Vee,I’ve filled up,just like you asked.）”）。

玩具火车系统10可以包括多个等级3目的地112。在一个游戏场景下，等级3目的地112可以与运输工具18通信。在启动等级3目的地112上的开关192时，等级3目的地112从与等级3目的地112对应的一般注释（谈话）库中播放声音文件（存储在存储器176中），并且经由发射器180发射唯一标识信号（例如，等级3目的地）。该信号是长距离红外线信号。目的地标识信号是经由红外线发射的代码，该代码向接收运输工具或其他目的地100或组件告知发射目的地的身份。接收运输工具或其他目的地必须处理所接收的标识信号，以根据游戏模式确定接下来要“说”（诸如产生声音效果或发出消息的声音）或“做”什么。等级3目的地112也持续地“收听”任何传入的红外线发射（除了由其本身产生的那些之外）。

仍然“醒着”和“收听”的运输工具A接收等级3目的地标识信号。运输工具A的处理器然后核查存储器34以确定它是否识别了等级3目的地标识信号。如果在本地存储器中存在与所接收的ID对应的声音文件，则确定识别。在处理后，如果运输工具A识别等级3标识信号，则运输工具A可以特定地向等级3目的地输出声音文件（例如，“HiVee”或其他短语、问候、词等），并且在该声音文件的结束时，可以发射指示运输工具A已经输出了声音文件的红外线信号。

仍然“醒着”和“收听”的等级3目的地也接收运输工具A的标识信号。等级3目的地接收已经由运输工具A输出声音文件（例如，短语、问候、词等）的红外线信号。等级3目的地然后核查存储器176以确定它是否识别了运输工具A标识信号。如果在本地存储器中存在与所接收的ID对应的声音文件，则确定识别。等级3目的地然后核查存储器176以确定它已经自通电起是否问候了运输工具A。如果等级3目的地还没有问候运输工具A，则等级3目的地可以特定地向运输工具A输出声音文件（例如，“Hi Vee”或其他短语、问候、词等），并且在结束声音文件时可以发射指示已经由等级3目的地发送声音文件的红外线信号。在接收到运输工具A的标识信号后，等级3目的地将其存储在暂时存储器中。这允许等级3目的地112在任何游戏会话期间保持跟踪哪些运输工具在活动。

如果运输工具A停留在等级3目的地附近，则运输工具A继续接收从等级3目的地发射的红外线信号，并且运输工具A核查存储器34以确定它自通电起是否已经问候等级3目的地。如果运输工具A已经问候了等级3目的地，则运输工具A不发射进一步的答复或声音文件。

等级3目的地112也可以与等级1目的地104和等级2目的地108进行通信。当等级3目的地从等级1目的地或等级2目的地接收到信号时，等级3目的地可以输出与目的地相关的声音文件（例如，“燃料库启动并正在运行。（The Fuel depot is up and running.）”）。在接收到等级1目的地标识信号或等级2目的地标识信号后，等级3目的地将其存储在暂时存储器中。这允许等级3目的地112在任何游戏会话期间保持跟踪哪些目的地（例如，等级1、等级2和等级3）在活动。

等级3目的地112也可以启动任务，该任务可以是可以由用户在游戏场景下执行的行为。如果用户启动在等级3目的地112上的开关196，则等级3目的地可以启动任务。等级3目的地112核查存储器176以确定哪些运输工具18和目的地100在活动。基于活动的运输工具18和目的地100，等级3目的地可以选择特定运输工具18以在特定目的地执行任务，并且可以产生声音文件（例如，“Wilson，我需要你前往燃料库并且加满。（Wilson,I need you to go to the fuel depot and getfilled up.）”）。等级3目的地向运输工具18（例如，运输工具A）发射任务信号，以执行由运输工具18在接近等级3目的地时接收的所选择的任务。

仍然“醒着”并且“收听”的运输工具A从等级3目的地接收任务信号，处理该任务信号并且可以使用声音文件（例如，“Ok Vee!，我上路啦！（Ok Vee!I’m on my way!）”）来响应。当通过火车组10调遣运输工具A时，运输工具A接收等级1目的地信号和等级2目的地信号，并且将那些信号与其标识信号一起重发。当等级3目的地接收到指示已经完成任务的适当信号时，等级3目的地可以随机地响应任务的完成。等级3目的地可以产生信号以启动另一个任务、产生指示运输工具A应当返回到等级3目的地以获得奖励的信号，和/或产生具有祝贺短语的音频信号。

如果等级3目的地选择在完成任务时发出奖励，则等级3目的地可以使用新的声音效果来升级运输工具A。等级3目的地可以发射信号以指示运输工具A应当返回到等级3目的地，在等级3目的地处，新声音文件经由高速红外线数据传送而被传送到运输工具A的存储器34。（一种或多种）新声音可以包括新喇叭声、歌曲、词、短语等。

在等级1目的地104或等级2目的地108通电后，该目的地经由红外线信号来发射数据流。该数据流包括与目的地相关联的相关声音文件。例如，燃料库（等级2目的地）将词“燃料库”注入（stream）到角色（运输工具）的语音的每一个中。如果运输工具18在附近以在启动期间接收数据流，则它可以识别与其身份相关的任何数据，并且自动地上载该数据（如果它未已经在存储器中具有该数据）。这意味着运输工具A将仅在其本身的语音中取回词“燃料库”，并且将其与燃料库标识对应地存储在存储器中。

另外，运输工具A可以在下一次运输工具A向等级3目的地传送信息时在要向等级3目的地传送的等级3目的地的语音中取回词“燃料库”。在存储器中的等级3目的地声音文件的暂时存储器是用户不可见的，并且一旦它被上载到等级3目的地时就被从运输工具A的存储器中消除。这允许等级3目的地在没有位于增加的目的地的直接传送附近的情况下更新其声音。

为了说明、解释和描述本发明的实施例的目的而提供上述内容。对于这些实施例的修改和适配对于本领域内的技术人员将是显而易见的，并且可以在不偏离本发明的范围或精神的情况下进行该修改和适配。在所附的权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (8)

1.一种互动玩具火车组，包括：

多个轨道部分，所述轨道部分可拆卸地耦合在一起；

多个运输工具，所述运输工具被配置为穿行于所述轨道部分，所述运输工具中的至少一个包括电子模块，该电子模块具有处理器、被配置为发射红外线信号的发射器、被配置为接收红外线信号的接收器以及输出模块；

多个目的地，所述目的地可拆卸地耦合到一个或多个轨道部分，所述目的地中的至少一个包括具有处理器和被配置为发射红外线信号的发射器的电子模块；

其中，所述运输工具被配置为：当所述运输工具接近第一目的地时接收从所述第一目的地发射的红外线信号，并且其中，所述运输工具被配置为向第二目的地发射红外线信号，该红外线信号表示从所述第一目的地接收到红外线信号，使得所述第二目的地能够在存储器中记录所述运输工具接近所述第一目的地。

2.根据权利要求1所述的互动玩具火车组，其中，所述第二目的地包括被配置为接收红外线信号的接收器。

3.根据权利要求1所述的互动玩具火车组，其中，所述至少一个运输工具和所述第二目的地包括在存储器中存储的网络记录，所述网络记录识别其他运输工具和其他目的地的状态。

4.根据权利要求1所述的互动玩具火车组，其中，所述至少一个目的地的发射器被配置为发射短距离红外线信号。

5.根据权利要求4所述的互动玩具火车组，其中，所述至少一个目的地的电子模块进一步包括：被配置为发射长距离红外线信号的第二发射器。

6.根据权利要求4所述的互动玩具火车组，其中，在所述运输工具接收到所述短距离红外线信号达预定时间量后，将所述运输工具识别为正在向特定目的地接近。

7.根据权利要求1所述的互动玩具火车组，其中，当所述运输工具接收到由所述至少一个目的地发射的红外线信号时，所述至少一个运输工具的输出模块被配置为输出音频信号。

8.一种互动玩具火车组，包括：

第一运输工具，所述第一运输工具包括电子模块，该电子模块具有处理器、被配置为发射红外线信号的发射器、被配置为接收红外线信号的接收器以及输出模块；

第二运输工具，所述第二运输工具包括电子模块，该电子模块具有处理器、被配置为发射红外线信号的发射器、被配置为接收红外线信号的接收器以及输出模块；

所述第二运输工具被配置为接收由所述第一运输工具发射的第一红外线信号，所述第一红外线信号包括标识所述第一运输工具的代码，

所述第二运输工具的所述输出模块被配置为：在处理所述第一红外线信号以确定所述代码和游戏模式的状态后生成随机选择的音频信号，

所述第二运输工具的所述发射器被配置为发射第二红外线信号，所述第二红外线信号包括标识所述第二运输工具的代码，

所述第一运输工具被配置为接收由所述第二运输工具发射的所述第二红外线信号，

所述第一运输工具的所述输出模块被配置为：在处理所述第二红外线信号以确定所述标识所述第二运输工具的代码和游戏模式的状态后生成随机选择的音频信号。

Images