CN103657113B - 采用移动光束对电动玩具进行控制的方法 - Google Patents

Abstract

一种采用移动光束对电动玩具进行控制的方法，以遥控器发射的一束光束在电动玩具上的移动变化来控制电动玩具的动作。适合于室内或室外较近距离的玩具遥控。操作者无需双手操作遥控器的操作按钮或操作杆，而是根据遥控意图挥动遥控器使光束照射到玩具机身并产生移动，以光束的移动变化来控制玩具的动作。具有操作极其简单容易和直观的特点，使得玩具遥控更富有趣味性和游戏性，尤其适合岁数小的儿童使用。

Description

采用移动光束对电动玩具进行控制的方法

技术领域

本发明涉及一种电动玩具的遥控技术。

背景技术

遥控电动玩具主要有车辆类和飞行类（直升飞机、飞碟等）玩具，包括遥控器和电动玩具，采用无线电或红外线遥控。其中遥控器包括操作按键或操作杆、编码电路和发射电路，操作者双手在遥控器进行操作，由编码电路形成编码信息再通过发射电路发射出去。电动玩具的控制电路包括接收电路、解码电路、驱动电路和执行部件。接收电路接收遥控器发射信号，经过解码电路解码得出遥控信息，通过驱动电路控制执行部件，使玩具完成各种动作，如汽车的前进、后退、左转、右转，飞行器的上升、下降、前进、悬空等。

现有的这些玩具遥控技术，其优点是遥控距离长，没有明显方向性，即操作时遥控器无需对准玩具，其缺点是以遥控器的若干按键或操作杆来代表着玩具的运动状态，操作者需要一边注意着玩具的运动状态，一边用双手操作着遥控器的按键或操作杆，非常的不直观，也增加操作难度，特别是对于岁数较小的儿童，常常难以很好的进行遥控操作。由于遥控器的按键或操作杆具有机械结构部件，造成体积和重量都较大，也容易损坏。

现有技术还有一类通过将光束照射在玩具机身上不同的特定光敏元件来控制不同的动作，如中国专利96249104.7和2010101096431，但这需要一定准确性，对于运动状态不断变化的电动玩具来说，稍微有点距离便很难做到，而且操作使用起来同样的不够直观和方便灵活，能够实现的遥控动作也不够丰富。

而且上述遥控技术，一般只能发送几个通道的开关量的遥控信息（即只有1或0的状态，只能状态控制，如进或退、升或降），如果要发送带模拟量的遥控信息（即具有不同控制量的信息，比如以不同速度前进或后退），则需采用比例遥控技术，遥控器也需要使用带电位器的操作杆，电路和结构更加复杂，操作难度也更高，所以在普通遥控玩具上一般都没有采用带模拟量的遥控。

发明内容

本发明目的是公开一种操作更直观和更容易的对电动玩具进行遥控的方法，进一步，该方法还能以同样直观容易的操作来实现带模拟量的遥控。

本发明使用于遥控器和电动玩具，其方法为：以遥控器发出的光束的移动方向来控制电动玩具的动作。

一种更具体方法是：遥控器发射一束能够照射到电动玩具机身上的光束，操作者根据遥控意图使光束在电动玩具机身上向空间不同方向产生移动；电动玩具接收光束，识别出光束的移动方向，并根据光束的移动方向，来控制电动玩具的动作。

所述遥控器发射的光束，为柱形光束，或锥形光束。这些光束采用发光管通电发光再经过聚光结构产生聚光来形成。这属于光学方面的常用技术。

所述遥控器发射的光束产生的移动，或称扫动、挥动，是光束在电动玩具同一受光面上向着空间不同方向的移动，包括往下移动、往上移动、往左移动、往右移动、光源逼近玩具的移动、和光源离开玩具的移动。光束向每一个方向的移动对应着遥控者特定的遥控意图，也即遥控信息。同一受光面即是玩具机身上能够同时受到光束照射的一面。

电动玩具对光束的接收，采用光敏元件来完成。电动玩具对光束移动方向的识别，可以是在玩具机身（表面）上某个位置采用光敏元件接收光束，通过光束的强度变化来进行识别光束的移动方向。当本发明只用于对一些玩具的简单遥控，比如只需遥控玩具车或飞行器的前进和后退（停止），相当于现有遥控技术的两通道遥控，则可通过对“光源逼近玩具的移动”和“光源离开玩具的移动”的接收来实现，即通过光束在遥控器与玩具的直线方向上（相当于坐标系的Z轴）的向前和向后这两种移动方向来传递两种遥控指令，这时可以在玩具机身某个位置采用一只光敏元件接收光束，通过光束的强度变化来识别判断光束的移动方向。即当光束强度变大时识别为光束光源在逼近玩具，当光束强度变小时识别为光束光源在离开玩具，以此实现两种指令的遥控。

电动玩具对光束移动方向的识别，也可以是在电动玩具机身同一受光面上设置有至少两个位置通过光敏元件来接收光束，根据不同的位置上光束的变化的次序，来识别光束的移动方向。对于电动玩具需要更多通道的遥控指令，则通过对光束往下移动、往上移动、往左移动、往右移动的接收来实现，这可以通过光的干涉来进行测量，但实现的结构和技术很复杂。本发明采用更简单巧妙方法：在电动玩具的机身同一受光面上至少设置有两个位置通过光敏元件来接收光束，根据不同位置上光束变化的先后次序，来识别光束的移动方向，并控制玩具的动作。在每一维方向上可设置两个位置，比如在电动飞行器机身的左和右（相当于水平方向的X轴），或者上和下（相当于垂直方向的Y轴，对于玩具汽车也可以是前和后），通过光束接收的不同状态来识别判断光束在该方向上的移动方向，以此识别遥控意图。每个方向能够得到两种遥控指令。如果在两维方向（X轴和Y轴）上都各自设置两个位置来接收光束，则可直接得到四种遥控指令。如果再结合光束强度的变化（Z轴），则可得到六种遥控指令，即实现六通道遥控。如果在X轴加Y轴的基础上，通过对四种移动方向的结合，则还可产生“往左上角移动”，“往左下角移动”，“往右上角移动”，“往右下角移动”的四种移动方向，实现更多通道的遥控。

本发明适合于室内或室外较近距离的玩具遥控。使用时操作者手持遥控器发出光束，可称为遥控光束，根据遥控意图挥动遥控器使光束照射到玩具机身上并产生移动，或称为扫动、挥动，玩具控制电路通过光敏元件接收到光束及其移动变化，识别出操作者的遥控意图，并控制玩具做出相应动作。比如用于对玩具直升飞机的遥控，将光束覆盖照射到飞机机身（使得光敏元件同时都接收到光束）而没有移动变化时，飞机保持稳定的悬空状态；将光束自下向上扫过飞机机身时，飞机主螺旋桨加速使飞机上升；将光束自上向下扫过飞机机身时，飞机主螺旋桨减速使飞机下降；将光束光源（即遥控器）从飞机后面向逼近飞机的方向移动时，飞机向前运动；将光束的光源向离开飞机的方向移动时，动时，飞机停止前进（飞机没有后退状态）；当光束左右扫动时，飞机向左右偏转（适合带尾桨具有左右方向控制的直升飞机，没带方向控制的则无此操作）；当没有光束照射时飞机则保持原有状态。这样实现了对飞机多动作的遥控。对于车辆类玩具的遥控也类似，并可根据不同的需要来定义各种光束移动方向所代表的遥控意图，控制玩具根据意图做相应动作。

本发明跟传统遥控技术比较，具有的优点是：1、操作者无需双手操作遥控器的按钮或操作杆，也无需准确瞄准玩具上不同的光敏元件，而是根据遥控意图单手挥动遥控器使光束在玩具机身上向不同方向产生移动，以直观的动作来实现对玩具的遥控，所以遥控操作极其简单容易和直观，尤其适合岁数小的儿童使用；2、遥控器只是发射光束，遥控信息不是包含在光束里面，而是由光束的移动方向来传递，所以电路极其简单，就是电源驱动发光管发光，不需要按键和操作杆，工作更可靠，而且遥控器外形可做得很小很灵活，比如做成细长的遥控棒、指挥棒、魔法棒，使得玩具遥控更富有趣味性和游戏性。

遥控器发射的光束，可以是可见光束或者红外光束，或者同时包含两者的组合光束。其工作原理一样，只是采用不同的发光管来发出不同的光束，而且根据不同光束在电动玩具上使用相应的光敏元件来配套使用，这是常规的常识。实际上很多光敏元件能同时适用可见光和红外线，只是前面的滤光材料不同。采用可见光束能看见遥控光束，操作控制更直观和更容易，适合各种人群包括小岁数的儿童使用；使用红外光束抗干扰性能更好，但看不见遥控光束，具有一点难度，但如果操作者明白红外线也是直线传播的，便能凭感觉来把握控制光束的移动，而且使用时看不见光束，只看到手臂或遥控棒在挥动便能遥控玩具，更有诡异感觉和趣味性。当遥控光束采用可见光束时，为了避免环境光线的干扰，光束不宜采用白光，首选地采用红光、或绿光、或蓝光、或紫光的光束。相应地在电动玩具的光敏元件前面加有红色、或绿色、或蓝色、或紫色的滤光片。采用有色光束能够提供遥控的抗干扰性。也可发射红外光束来传递遥控意图，同时发射可见光束来供操作者参考定位，并使两者聚光在一起成为同一组合光束，达到既有抗干扰性又直观易操作的优点。

作为进一步改进，电动玩具接收遥控器的光束，识别出光束移动的方向和速度，并转换为控制信号，来控制玩具以不同速度执行动作。该改进使电动玩具能够根据操作者挥动遥控器光束的速度的快慢，来控制玩具执行动作的速度，比如快速向上挥动遥控器使光束快速向上扫过飞行器，则飞行器快速上升，慢慢向上挥动遥控器使光束慢慢向上扫过飞行器，则飞行器慢慢上升，实现带模拟量的遥控。具体实现该改进，可以是通过电动玩具上光敏元件所接收的光束强度变化的变化速率，来识别光束的移动速度，并对玩具进行控制，适用于玩具与遥控器在直线方向（即Z轴）的光束移动变化；或者通过光束在电动玩具两个不同位置移动的次序和时间差，来取得光束移动的方向和速度，对玩具进行控制，适用于在左右方向（即X轴）和上下方向（即Y轴）的移动变化。根据对不同玩具控制的要求，可对这种模拟量的量化设置不同的级数，如1—10级，但一般来说，对大多电动玩具的动作速度，设置2级（即快和慢）或3级（即快、中和慢），已经能够满足要求了。该改进以简单的方法，实现对玩具带模拟量的遥控，使遥控功能更强大更丰富，而且遥控器无需采用复杂的带电位器操作杆，也无需增加电路，遥控操作更是简单直观，使玩具极其好玩。

附图说明图１是本发明工作原理示意图。图２是实现本发明的一种玩具电路的电路图。图３是光敏元件设置在飞行器上的示意图。图４是实现本发明的另一种玩具电路的电路图。

具体实施方式下面根据附图，对如何实施本发明进行说明。

需要说明的是，本发明目的在于公开一种操作更直观容易的玩具遥控技术，而对于实现本发明的相关技术，比如电动玩具的驱动电路和执行部件，用于对车辆的前进、后退、停止、左转、右转，飞行器的上升、下降、悬空、前进、左右偏转的驱动和执行，属于现有玩具技术。而本发明所涉及电路的一些功能，包括对光线的接收和强度的检测、对电压信号的模数（Ａ／Ｄ）转换和运算比较、通过工作电压或ＰＷＭ脉宽调制对玩具电机工作功率和转速的控制，包括如何采用单片机ＭＣＵ或ＤＳＰ或其他电路根据本发明的工作原理和逻辑而做出具体的电路和程序进行工作，都属于电子技术领域的一般技术，本发明不做叙述。为了简洁，本发明附图的电路图只画出跟工作原理相关的元件，其他电路部分如电源、滤波、时钟、复位、驱动等外围电路，属于常识，都没画出。

图１是本发明工作原理示意图。本发明包括遥控器１和电动玩具２，使用时操作者单手持遥控器１发射一束能够照射到电动玩具２的光束３，并根据遥控意图挥动遥控器，使光束３在电动玩具２机身上产生移动，或称扫动；电动玩具２接收光束３，识别出光束的移动方向，以此来控制电动玩具动作。遥控器发射的光束，可以是光线接近平行的柱形光束，或光线呈小角度扩散的锥形光束。遥控器采用电源驱动发光管如ＬＥＤ发光再经过聚光形成光束，属于常见技术。采用柱形光束时光束照射面积较小，光线集中，能进行较远距离的遥控，典型的可采用或参照多媒体教学常用的带小功率激光管的激光教鞭；图１采用的是锥形光束，锥形光束的照射面积较大，能更容易地照射到玩具机身上，方便控制，可直接采用或参照各种带聚光的小型ＬＥＤ手电筒。

电动玩具包括有光敏元件、控制电路、驱动电路和执行部件。光敏元件安装在玩具机身上，使得工作时能够被遥控光束所照射到，根据光照的不同状态输出不同的电信号并送到控制电路。控制电路根据光敏元件的信号变化，识别出光束移动的方向，以此识别出遥控意图，驱动执行部件执行相应动作。

对于控制电路如何根据光敏元件的信号变化，来识别判断出光束移动的方向，也即识别出遥控意图并进行相关控制，下面对此进行详细叙述。

当本发明只用于对一些玩具的简单遥控，比如只需遥控玩具车或飞行器的前进和后退（或停止），相当于现有遥控技术的两通道遥控，可通过对“光源逼近玩具的移动”和“光源离开玩具的移动”的接收来实现，即通过光束在遥控器与玩具的直线方向上（相当于坐标系的Ｚ轴）的向前和向后这两种移动方向来传递两种遥控指令，这时可以在玩具机身某一位置采用光敏元件接收光束，通过光束的强度变化来识别光束的移动方向。当光束强度变大时识别光束光源在逼近玩具，当光束强度变小时识别光束光源在离开玩具，以此判断两种不同光束移动方向，实现两种指令的遥控。该方式比较适合于锥形光束。

实现上述遥控的一种玩具电路如图２。设置在电动玩具机身上的光敏元件Ｇ１，和电阻Ｒ１串联构成光束接收电路，其输出连接到控制电路也即单片机ＭＣＵ１的一个具有模数（Ａ／Ｄ）转换功能的输入端口ＩＯ１，当没有光束照射到光敏元件Ｇ１时，Ｇ１的暗电阻很大，ＩＯ１输入为很低的电压，当光束照射到Ｇ１时，Ｇ１电阻变小，输入电压变大，光强度越大，则输入电压越高。ＭＣＵ１不断检测读取ＩＯ1电压数值，并对前后的数值进行比较，判断光束的移动方向的情况，控制电路ＭＣＵ１的输出通过驱动电路控制执行部件，控制电动玩具的运动。驱动电路和执行部件为现有玩具技术。单片机ＭＣＵ１可采用具有模数转换功能的各种单片机，比如ＰＩＣ１６ＦＸＸ系列。

以遥控玩具汽车为例，一种遥控操作和识别过程为：１、当操作者将遥控光束照射到汽车上，但保持遥控器静止即光束不移动，这时光敏元件Ｇ１接收到强度不变的遥控光束，ＩＯ１的电压较高（高于设定阀值，该阀值略大于环境光线下光束接收电路的输出值），但前后电压数值基本不变（变化值很小），则识别遥控意图为静止，于是ＭＣＵ１的输出通过驱动电路控制执行部件使汽车停止动作保持静止状态。２、当操作者将遥控光束照射到汽车上，并使遥控器逼近汽车即是使光束光源向着汽车方向向前移动，这时光敏元件Ｇ１接收到强度不断变大的遥控光束，ＩＯ１的电压较高且在变大，则识别遥控意图为向前前进，于是ＭＣＵ１的输出通过驱动电路控制执行部件使汽车向前前进。而且可以根据电压变大的变化速率，取得光束移动速度的信号，来控制汽车电机的工作功率从而控制汽车前进的速度，当光束强度变大越快，则前进速度越快，反之则越慢，实现带模拟量的控制。３、当操作者将遥控光束照射到汽车上，并使遥控器远离汽车即是使光束光源沿着汽车方向向后移动，这时光敏元件Ｇ１接收到强度不断变小的遥控光束，ＩＯ１的电压较高但在不断变小，则识别遥控意图为向后后退，于是ＭＣＵ１的输出通过驱动电路控制执行部件使汽车向后后退。同样可根据电压变小的变化速率，取得光束移动速度的信号，来控制汽车电机的工作功率从而控制汽车后退的速度，当光束强度变小越快，则后退速度越快，反之则越慢。４、当操作者没有将遥控光束照射到汽车，这时光敏元件没有接收到光束，ＩＯ１的电压较小（小于设定阀值），则识别为无新的遥控意图，于是ＭＣＵ１输出使汽车保持原来的运动状态。（原来的运动状态包括前进、后退或停止）。就是说如果挥动光束使汽车前进，之后即使光束已经离开汽车，汽车仍保持原来的前进状态，直至将光束重新照射到汽车并保持不动，才使汽车停下来。对具有前进功能的飞行器类玩具的遥控也跟这类似，只是飞行器一般没有后退的动作，只需前进或停止。

对于电动玩具需要更多通道的遥控指令，则通过对光束“往下移动”、“往上移动”、“往左移动”、“往右移动”的接收和识别来实现，本发明采用简单巧妙的方法：在电动玩具机身的同一受光面上设置有至少两个位置通过光敏元件来接收光束，根据不同位置上光束的变化的先后次序，来识别判断出光束的移动方向，以此识别遥控意图，并控制玩具的动作。如果在Ｘ轴和Ｙ轴每一方向上都各自设置有两个位置来接收光束，则可得到四种不同的光束移动方向。

图３中，以玩具飞行器４如飞行球的上升和下降为例，在飞行器４机身一侧面上，在垂直方向（即Ｙ轴）上下两个位置分别设置有两只光敏元件Ｇ２和Ｇ３，来接收遥控光束在上下方向上的移动变化。玩具电路如图４。光敏元件Ｇ２、Ｇ３和电阻Ｒ２、Ｒ３串联构成２路光束接收电路，其输出连接到控制电路即单片机ＭＣＵ２的输入端口ＩＯ２和ＩＯ３。单片机ＭＣＵ２根据ＩＯ２和ＩＯ３的电压变化来识别光束的移动方向，再通过驱动电路控制执行部件使玩具执行动作。

对于具体的识别方法，本发明公开下述两种具体的识别技术。

第一种识别技术是在电动玩具同一受光面不同位置的光敏元件都没有被遥控光束所照射到的前提下，控制电路根据不同位置的光敏元件接收到遥控光束照射的先后次序来识别遥控光束的移动方向。也即开始时Ｇ２和Ｇ３都没有受光束照射，Ｇ２和Ｇ３暗电阻很大，跟电阻分压后输出电压很低，这时ＭＣＵ２的ＩＯ２和ＩＯ３输入都是低电压信号，作为初始状态。然后当光束从外围扫过玩具，根据Ｇ２和Ｇ３受到光束照射的先后次序来识别光束的移动方向。比如当光束是自下向上的扫过Ｇ３和Ｇ２时，则Ｇ３和Ｇ２先后接收到短暂的光束照射，Ｇ３和Ｇ２受到光束照射时光电阻变得很小，于是ＩＯ３和ＩＯ２先后输入高电压脉冲信号，于是ＭＣＵ２以此识别光束是自下向上移动，其输出通过驱动电路控制执行部件，调高飞行器的主螺旋桨电机的转速，从而使飞行器上升。根据ＩＯ３和ＩＯ２输入电压信号的时间差（也即时间间隔）的长短，还可得到光束移动速度的快慢（速度等于两光敏元件之间的距离除以时间差，所以反比于时间差，即时间差的倒数），并以此作为调整电机转速的参数，使上升速度受光束移动速度的控制，实现带模拟量的遥控。当光束是自上向下扫过Ｇ２、Ｇ３时，则工作状态相反，结果是使飞行器主螺旋桨电机减速从而使飞行器下降，并同样可实现带模拟量的控制。为了避免误动作，最好设定一个检测周期，当光敏元件Ｇ２和Ｇ３任一只先接收到光束照射时，检测周期即为开始，只有在检测周期内检测到另一只光敏元件也接收到光束照射，才做出有效识别。一个检测周期过后，电路重新进入初始状态。检测周期可设为０。１到１秒。该识别技术随着光束的扫动直接反应，反应速度快。该识别技术更适合于柱形光束。

第二种识别技术比较违背常规思维，在电动玩具同一受光面不同位置的光敏元件同时被遥控光束所照射到的前提下，控制电路根据不同位置的光敏元件脱离遥控光束照射的先后次序来识别遥控光束的移动方向。具体是：操作者首先将光束覆盖照射到玩具机身上，使Ｇ２和Ｇ３同时被光束所全照射，这时单片机ＭＣＵ２的输入端ＩＯ２和ＩＯ３同时输入高电压信号。然后使光束从玩具机身向周围移开，根据Ｇ２、Ｇ３脱离光束照射的先后次序来识别出光束的移动方向。比如先将光束覆盖照射在Ｇ２和Ｇ３上，然后向上挥动光束，则Ｇ３比Ｇ２先脱离光束的照射，ＩＯ３比ＩＯ２先失去高电压信号，于是ＭＣＵ２以此识别光束是自下向上移动，其输出通过驱动电路控制执行部件，调高飞行器的主螺旋桨电机的转速，从而使飞行器上升。根据ＩＯ３和ＩＯ２先后失去高电压信号的时间差的长短，可以得到光束移动速度的快慢，并以此作为调整电机转速的参数，使上升速度受光束移动速度的控制，实现带模拟量的遥控。当光束是向下挥动离开玩具时，Ｇ２比Ｇ３先脱离光束照射，则工作状态相反，结果是使飞行器主螺旋桨电机减速从而使飞行器下降，并同样可实现带模拟量的控制。

该识别技术适合具有较大照射面积的锥形光束，操作时首先需要将光束覆盖照射在玩具机身上，比较麻烦，优点是光束在一个方向的移动便具有无光照、向上移动、向下移动、全照射共四种状态，控制更灵活多变。特别是Ｇ２和Ｇ３同时被光束照射且光束没有移动的全照射状态，可使玩具保持一种中间状态，比如使飞行器保持悬空停留，（即螺旋桨产生的升力刚好等于重力，在空中保持静止悬空），当光束向下移动，则飞行器下降；当光束向上移动，则飞行器上升；没有光束照射则识别为没有新的遥控意图，保持原有的上升、下降或悬空状态；而在上升或下降过程中如果再被光束全照射，则又进入悬空状态。更巧妙的是：在被光束全照射的悬空状态中，如果由于其他因素飞行器脱离光束照射范围，比如被气流干扰向下掉，在下面的Ｇ３脱离光束的时候，控制电路会误识别为光束向上移动，于是驱动执行部件使飞行器上升，直到重新回到光束照射范围；反而，当飞行器向上脱离光束照射范围，比如惯性向上冲，在上面的Ｇ２脱离光束的时候，控制电路会误识别为光束向下移动，于是驱动执行部件使飞行器下降，直到重新回到光束照射范围，使得飞行器就像是被捕捉在锥形光束里面一样，称为捕捉状态，非常巧妙，玩起来也更有趣。

图３在飞行器４机身上，在同一侧面的水平方向（即Ｘ轴）左右两个位置还设置有两只光敏元件Ｇ４和Ｇ５，来接收和识别遥控光束在左右方向上的移动方向，并控制玩具做左右的方向偏转。其工作原理跟垂直方向是一样的，也可采用类似图4的电路和上述各种光束移动识别技术来实现。高档玩具直升飞机的左右偏转常通过设置尾桨电机来控制，而普通飞行器玩具一般没有左右偏转功能，车辆类玩具的左右偏转则常通过电磁舵机来控制。为了避免执行转向动作的时间过长没有及时关闭而导致转向过大，控制电路可设置有延时自动关闭功能，每次启动转向动作时，只执行一小段时间，（根据不同转向机构该时间一般在零点几秒至几秒），然后自动关闭，直至下一次接收到转向的遥控信息。

某些低端的飞行器玩具在工作时机身会不稳定而打转，这时可在飞行器机身的多个侧面（比如四面）的上下方向都设置有两只光敏元件，如图３的Ｇ２、Ｇ３一样，再将上面的各个光敏元件并联作为一只光敏元件（即图３的Ｇ２）接入电路，将下面的各个光敏元件并联作为一只光敏元件（即图３的Ｇ３）接入电路，用于在各侧面接收Ｙ轴上下方向移动的光束，使得在各个侧面都能有效接收遥控光束并识别控制飞行器的上升和下降。（光敏元件的光电阻和暗电阻相差很大，一般直接并联可正常工作，必要时可调整串联的电阻）。而对用于控制飞行器前进和左右偏转的光束的识别，则只设置于飞行器的向后的一侧，即只在飞行器的后面遥控飞行器前进、停止和左右偏转。

图３和图４是以飞行器来说明其工作原理，对于车辆类玩具，其工作原理是一样的。由于车辆没有上升和下降的状态，所以既可以采用图２所述的光束在Ｚ轴的移动方向来识别遥控车辆的前进和后退；也可以采用图４所述的光束在Ｙ轴的移动方向来识别遥控车辆的前进和后退，这时两光敏元件设置在车顶面的前后位置，并可把前述的捕捉状态定义为车辆停止不动或匀速前进。

遥控器还可包括有调制电路，使其发射的光束带有调制信息。比如采用振荡电路产生高频波来调制光束，或者采用编码电路产生编码信息来调制光束。相应地在电动玩具上带有对调制信息进行解调的解调电路。这属于遥控的常用手段。但本发明的光束带有调制信息的目的并非携带遥控信息，而是：1、更好提高抗干扰性，避免环境光线的干扰；2、使不同的遥控光束彼此不会互相干扰。

针对本发明目的，本发明公开了多种具体的技术方案，特别是公开了多种不同的遥控光束，和多种在电动玩具上对光束移动的识别技术，在实际应用中，这些不同技术方案可以灵活使用，互相搭配使得遥控更灵活多变。比如图３中的Ｇ２或Ｇ３也可同时兼做图２中的Ｇ１，用于Ｚ轴的识别控制。

作为一种特例，本发明也可以在同一遥控器设置有两只不同的发光管，使得遥控器能够发射两种不同的遥控光束，在平时由一只发光管工作发射一种光束，在需要时通过开关切换另一只发光管来发射另一种光束。（这属于电子技术的简单技术，市场上便有能够变换光束颜色的LED手电）。相应地在电动玩具上采用不同的光敏元件或滤光片来配合工作。该技术可用于对不同电动玩具进行遥控，具有一带二功能；也可用于在同一电动玩具，针对不同方向的遥控，比如上下方向采用红色光束来遥控，左右方向采用绿色光束来遥控，避免不同方向的遥控有时的互相干扰，提高工作的可靠性能。

Claims (6)

1.一种采用移动光束对电动玩具进行控制的方法，其特征在于：所述方法是以遥控器发射的光束的移动方向来控制电动玩具的动作；遥控器发射能够照射到电动玩具的光束，并使光束在电动玩具上产生移动；电动玩具接收光束，识别出光束的移动方向，并根据光束的移动方向来控制电动玩具的动作；

所述光束的移动，是光束在电动玩具同一受光面上向不同方向的移动；

所述电动玩具对光束的移动方向的识别，是在电动玩具机身的同一受光面上设置有至少两个位置通过光敏元件来接收光束，根据不同位置上的光束变化的先后次序，来识别光束的移动方向。

2.根据权利要求1所述的采用移动光束对电动玩具进行控制的方法，其特征在于：所述遥控器发射的光束，是柱形光束，或者是锥形光束。

3.根据权利要求1所述的采用移动光束对电动玩具进行控制的方法，其特征在于：所述遥控器发射的光束，采用可见光束，或者红外光束；当光束采用可见光束时，采用红光、或绿光、或蓝光、或紫光的光束。

4.根据权利要求1所述的采用移动光束对电动玩具进行控制的方法，其特征在于识别过程如下：首先将光束照射到电动玩具机身上，使同一受光面不同位置的光敏元件同时被光束所照射到，然后使光束从玩具机身向周围移动，根据不同位置的光敏元件脱离光束照射的先后次序来识别光束的移动方向。

5.根据权利要求1至权利要求3之一所述的采用移动光束对电动玩具进行控制的方法，其特征在于：所述遥控器发射的光束，包含有用于抗干扰的调制信息。

6.根据权利要求1至权利要求3之一所述的采用移动光束对电动玩具进行控制的方法，其特征在于：所述的遥控器，能够发射两种不同的光束，这两种光束是红外光束、红色可见光束、绿色可见光束、紫色可见光束其中的两种。