CN104056456A - 一种红外线感应的玩具飞行器结构及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外线感应的玩具飞行器结构，包括飞行器主体，飞行器主体的底部安装有用于检测飞行器下方及周围障碍物的红外线发射接收检测机构，红外线发射接收检测机构有多个红外线发射端和一个以上的相应红外线接收端，红外线发射端指向飞行器主体下方和斜下方的多个不同角度，其中指向飞行器主体下方的红外线发射端的发射功率大于指向飞行器主体斜下方的红外线发射端的发射功率，飞行器主体上设置有驱动其升降、前进、后退和转向的运动机构，使用时，飞行器的相应下方、斜下方或相邻一个以上角度的斜下方有障碍物时，检测机构将障碍物信息反馈给内置在飞行器主体内的主控电路并运动机构动作。

Description

一种红外线感应的玩具飞行器结构及其应用

技术领域

本发明涉及一种玩具飞行器，尤其是一种红外线感应的玩具飞行器及其应用。

背景技术

目前，一般的遥控玩具飞机，通常只能够通过遥控器实现飞机的前后、上下运动，无法通过实现更好的互动性。

对此，本申请人在公告号为CN202128908U的在先公开文件中，公开了一种红外线感应玩具飞行器，该玩具飞行器通过底端的红外线发射及接收，自行判断检测的而实现升降，该飞行器互动性较好，深得小朋友的欢迎。

但是，该款产品反过来又只能实现上下的升降，无法实现如一般遥控飞机的前后驱动。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种使用效果好、互动性更强，同时优先保证飞行器维持在一定的飞行高度范围内以便于被使用者所操控的红外线感应玩具飞行器及其应用。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种红外线感应的玩具飞行器结构，包括飞行器主体，飞行器主体的底部安装有用于检测飞行器下方及周围障碍物的红外线发射接收检测机构，红外线发射接收检测机构有多个红外线发射端和一个以上的相应红外线接收端，红外线发射端指向飞行器主体下方和斜下方的多个不同角度，其中指向飞行器主体下方的红外线发射端的发射功率大于指向飞行器主体斜下方的红外线发射端的发射功率，飞行器主体上设置有驱动其升降、前进、后退和转向的运动机构，使用时，飞行器的相应下方、斜下方或相邻一个以上角度的斜下方有障碍物时，检测机构将障碍物信息反馈给内置在飞行器主体内的主控电路，由主控电路控制运动机构动作，使得飞行器与下方的障碍物或地面维持在一定的飞行高度范围内，并向远离飞行器斜下方障碍物的另一方向躲避运动或旋向。

优选地，所述的红外线接收端为一个，为所有红外线发射端的共同红外线接收端，每个红外线发射端按照设定的时间间隔循环发射红外线信号，红外线接收端在相应的时间段所接收的红外线信号，即判断为该方向红外线发射端的反射信号，供给主控电路使用。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的红外线发射端有五个，其中一个指向正下方，另外四个相邻之间成90度夹角设置于飞行器主体四周，并且分别指向飞行器主体的斜下方，指向正下方的红外线发射端的信号用于检测飞行器的飞行高度，指向斜下方的红外线发射端的信号，能够基本覆盖飞行器主体的斜下方及其侧边四周位置。

进一步，指向斜下方的红外线发射端上有红外线隔离导向槽，红外线接收端安装在一红外线隔离套筒内，以避免相互之间的干扰。

再进一步，红外线接收端设置于多个红外线发射端之间的中央位置上，结构紧凑、合理。

一种应用于所述红外线感应的玩具飞行器结构的玩具飞行器控制方法，飞行器运行过程中，通过指向其下方的红外线发射端发射红外线经其下方障碍物或地面反射后被红外线接收端所接收到并通过主控电路控制运动机构动作使得飞行器维持在能够被使用者所操控的飞行高度范围之内，当飞行器主体四周斜下方的某个或多个红外线发射端发出的红外线信号遇到障碍物时，红外线信号反射并被红外线接收端所接收，飞行器的运动机构会向另外一个方向动作，当使用者以手或者握持物作为障碍物靠近飞行器的四周斜下方，飞行器的红外线发射接收检测机构的相应红外线发射端所发出的红外线信号遇到障碍物后反射，由红外线接收端接收后，并经主控电路处理，由主控电路控制运动机构动作，向另一方向躲避运动或旋向。另外，对于指向飞行器主体下方的红外线发射端的信号，飞行器运行过程中，当飞行器飞行达到一定高度时，红外线发射接收检测机构检测不到指向飞行器下方的红外线发射端的反射信号，表示飞行器的飞行高度超出预设范围之外，飞行器的提升力下降，飞行器下行；当红外线发射接收检测机构检测到指向飞行器下方的红外线发射端的反射信号时，表示飞行器已下降到一定的高度，运动机构作出相应动作，进行升高，如此基本循环以使得飞行器维持在一个能够被使用者所操控的飞行高度范围之内。因此，通过左右前后躲避和升降以及旋向等功能，使得玩具飞行器具备更好的互动性，例如当玩具飞行器的体积较小时，可以通过玩家的手作为障碍物，进行驱赶动作，可以使得玩具飞行器在玩家的前方左右、前后、斜上、斜下、升降或旋向飞行等，互动性极佳。

一种应用所述红外线感应的玩具飞行器结构的玩具飞行器，飞行器主体具有上层风叶电机、下层风叶电机和尾风叶电机，红外线发射接收检测机构安装在飞行器主体的底部。

一种应用所述红外线感应的玩具飞行器结构的玩具飞行器，飞行器主体的四周设置有用于检测其四周向下或斜向下方是否有障碍物的红外线发射端，在四周每个红外线发射端的相应位置处安装有用于驱动飞行器垂直升降、旋转运动或转向或偏向飞行的驱动电机，所述驱动电机连接有风叶，其中指向飞行器主体下方的红外线发射端及红外线接收端安装于飞行器主体底部的中心位置处。

一种应用所述控制方法的玩具飞行器，飞行器具有上层风叶电机、下层风叶电机和尾风叶电机，红外线发射接收检测机构安装在飞行器主体的底部。

本发明的有益效果是：由于指向飞行器主体下方的红外线发射端的发射功率大于指向飞行器主体斜下方多的红外线发射端的发射功率，通过红外线发射接收检测机构检测指向飞行器主体下方的红外线发射端的反射信号，可以优先保证飞行器的飞行高度维持在一个能够被使用者所操控的高度范围之内，避免玩具飞行器的飞行高度超出使用者所能操控的范围之外而不能被使用者所操控；同时飞行器主体的下方底部设有对应飞行器主体斜下方的多个不同角度的红外线发射端，能够检测不同位置的障碍物以及高度，通过飞行器的主控电路，实现飞行器的前后、左右、斜上、斜下、升降以及旋向的运动，互动性极佳。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明飞行器的实施例立体图一；

图2是本发明飞行器的实施例立体图二；

图3是本发明红外线发射接收检测机构的参考示意图一；

图4是本发明红外线发射接收检测机构的参考示意图二；

图5是本发明红外线发射接收检测机构的参考示意图三；

图6是本发明红外线发射接收检测机构的参考示意图四；

图7是本发明飞行器实施例主控电路的具体电路图；

图8、9、10、11为本发明飞行器的操控参考示意图。

具体实施方式

参照图1-图6，本发明的一种红外线感应的玩具飞行器结构，包括飞行器主体1，飞行器主体1的底部安装有用于检测飞行器下方及周围障碍物的红外线发射接收检测机构2，红外线发射接收检测机构2有多个红外线发射端和一个以上的相应红外线接收端20，上述多个红外线发射端包括指向飞行器主体1斜下方的多个不同角度的周边检测红外线发射端22（用于检测飞行器侧边及斜下方的障碍物）以及指向飞行器主体1下方的高度检测红外线发射端23（用于检测飞行器的飞行高度），其中指向飞行器主体1下方的高度检测红外线发射端23的发射功率大于指向飞行器主体1斜下方的多个不同角度的周边检测红外线发射端22的发射功率，飞行器主体1上设置有驱动其升降、前进、后退和转向的运动机构3，根据光学的散射原理，当某个红外线发射端发射的红外线信号，到达障碍物时会产生一定角度的光学反射，反射的红外线信号被配置的红外线接收端接收到时，飞行器主体内部的主控电路会自动判断该信号来自飞行器的某个方向位置，然后主控电路会做出相应的判断，控制运动机构运作驱动飞行器执行上升、前进、后退或转向的动作。当某个红外线发射端发射的红外线信号经障碍物反射后，光线角度不能被红外线接收端所接收到或红外线发射端发出的红外线信号未到达障碍物而消失，或红外线发射端的红外线信号被障碍物吸收掉未产生反射信号时，飞行器不执行上升、下降、前进、后退或转向的动作。使用时，飞行器的相应下方、斜下方或相邻一个以上角度的斜下方有障碍物时，检测机构将障碍物信息反馈给内置在飞行器主体内的主控电路，由主控电路控制运动机构动作，使得飞行器与下方的障碍物或地面维持在一定的飞行高度范围内并向远离飞行器斜下方障碍物的另一方向躲避运动或旋向，飞行器运行过程中，当飞行器飞行高于一定高度时，红外线发射接收检测机构2检测不到高度检测红外线发射端23的反射信号，主控电路确认飞行器的飞行高度超出预设范围之外，从而控制飞行器的提升力下降，飞行器下行；当红外线发射接收检测机构2检测到指高度检测红外线发射端23的反射信号时，主控电路确认飞行器已下降到预设高度，从而控制运动机构3作出相应动作，进行升高，如此基本循环以使得飞行器维持在一个能够被使用者所操控的飞行高度范围之内。由于本发明通过将高度检测红外线发射端23的发射功率设置为大于周边检测红外线发射端22的发射功率，在相同的反射条件下，红外线发射接收检测机构2在检测到周边检测红外线发射端22的反射信号时，必定能检测到高度检测红外线发射端23的反射信号；在红外线发射接收检测机构2检测不同周边检测红外线发射端22的反射信号的情况下，也有可能检测到高度检测红外线发射端23的反射信号，主控电路通过红外线发射检测机构2反馈的高度信号，自动控制运动机构3动作而调节玩具飞行器的飞行高度，优先保证了玩具飞行器的飞行高度维持在一个能够被使用者所操控的合理高度范围之内，避免因玩具飞行器的飞行高度过高而无法被使用者所操控或因玩具飞行器的飞行高度过低而难以被使用者所操控。

优选地，所述的红外线接收端20为一个，为所有红外线发射端的共同红外线接收端，即该红外线接收端20为高度检测红外线发射端23以及所有周边检测红外线发射端22的共同红外线接收端，用于接收周边检测红外线发射端22发出信号遇到障碍物所反射回来的信号以及高度检测红外线发射端23的高度检测反射信号，结构简单合理，成本低廉。

进一步，高度检测红外线发射端23以及所有的周边检测红外线发射端22按照设定的时间间隔循环发射红外线信号，红外线接收端20在相应的时间段所接收的红外线信号，即判断为该方向红外线发射端的反射信号，供给主控电路使用，即为轮询式的检测方法。

参考图3、4、5、6，作为一实施例，所述的指向飞行器主体1斜下方多个不同角度的周边检测红外线发射端22有四个，分别为前检测红外线发射端22-1、左检测红外线发射端22-2、后检测红外线发射端22-3和右检测红外线发射端22-4，四个周边检测红外线发射端22相邻之间互成90度夹角设置于飞行器主体四周，并分别指向飞行器主体1的斜下方，能够基本覆盖飞行器主体1的斜下方及其侧边四周位置，指向飞行器主体1正下方的高度检测红外线发射端23为一个。四个周边检测红外线发射端22上有红外线隔离导向槽220，红外线接收端20安装在一红外线隔离套筒200内，以避免相互之间的干扰。四个周边检测红外线发射端22可以与红外线接收端20设置在同一座体上，也可以分别安装在飞行器主体1的不同位置上。优选地，红外线接收端20设置于四个周边检测红外线发射端22之间的中央位置上，结构紧凑、合理。玩具飞行器运行时，高度检测红外线发射端23、前周边检测红外线发射端22-1、左周边检测红外线发射端22-2、后周边检测红外线发射端22-3以及右周边检测红外线发射端22-4按照设定的时间间隔依次循环发射红外线信号，红外线接收端20在相应的时间段所接收的红外线反射信号，即判断为该方向的红外线发射端的反射信号，供给主控电路使用，即为轮询式的检测方法。

本发明的玩具飞行器控制方法，应用于所述一种红外线感应的玩具飞行器结构，飞行器在运行过程中，通过红外线发射接收检测机构2检测高度检测红外线发射端23的反射信号并反馈给主控电路，主控电路控制运动机构3使得飞行器的飞行高度维持在一个能够被使用者所操控的合理高度范围之内，当飞行器主体四周斜下方的某个或多个红外线发射端发出的红外线信号遇到障碍物时，红外线信号反射并被红外线接收端所接收，飞行器的运动机构3向远离障碍物的另外一个方向动作或旋向，当使用者以手或者握持物作为障碍物，靠近飞行器的四周斜下方，飞行器的红外线发射接收检测机构2的相应红外线发射端所发出的红外线信号遇到障碍物后反射，由红外线接收端20接收后，并经主控电路处理，由主控电路控制运动机构3动作，向另一方向躲避运动或旋向。优选地，当飞行器飞行达到一定高度时，红外线发射接收检测机构2检测不到高度检测红外线发射端23的反射信号，飞行器的提升力下降，飞行器下行；当红外线发射接收检测机构2检测到高度检测红外线发射端23的反射信号时，主控电路控制运动机构3作出相应动作，进行升高，如此基本循环以使得飞行器维持在一个能够被使用者所操控的飞行高度范围之内。玩具飞行器结合升降、左右前后躲避及自动旋向的运动模式，互动性好。

进一步，该玩具飞行器，具有上层风叶电机、下层风叶电机和尾风叶电机，红外线发射接收检测机构安装在飞行器主体的底部。

一种应用所述红外线感应的玩具飞行器结构的玩具飞行器，其与上述的玩具飞行器的检测控制方法相同，其不同之处在于，用于检测飞行器主体四周向下或斜向下方是否有障碍物的周边检测红外线发射端22分别设置于直行飞行器主体1的四周，在每个周边检测红外线发射端22的相应位置处安装有用于驱动飞行器垂直升降、旋转运动或转向或偏向飞行的驱动电机，所述驱动电机连接有风叶，而指向飞行器主体下方的高度检测红外线发射端23（用于检测飞行器的飞行高度）及红外线接收端20（用于接收所有周边检测红外线发射端22以及高度检测红外线发射端23的反射信号）则安装于飞行器主体1底部的中心位置处，即高度检测红外线发射端23和红外线接收端20位于周边检测红外线发射端22的中心位置。

另外，参照图7，以本发明中所采用的玩具飞行器的电路为实施例，举例说明其主控电路，该主控电路包括电源及稳压电路、电机控制电路、红外线接收电路、红外线发射信号处理电路、信号处理及电机控制处理电路以及陀螺仪电路。红外线发射端的部件即在红外线发射信号处理电路中，红外线接收端的部件即可红外线接收电路中，其中D1-D4为四个周边检测红外线发射端22的电路图，而D5为高度检测红外线发射端23的电路图，在此不再一一叙述。

参考图8-11，本发明的玩具飞行器可以如图所示，当如图9，玩具飞行器前下方检测障碍物，则通过运动机构3，向后运动；如图10 ，当玩具飞行器的右侧斜下方检测到障碍物，则向左侧运动；如图11，玩具飞行器的左后侧方向检测到障碍物时，玩具飞行器朝其右前侧方向运动，使得玩具飞行器具备更好的互动性。例如玩具飞行器的体积较小时，可以通过玩家的手作为障碍物，进行驱赶动作，可以使得玩具飞行器在玩家的前方左右、前后、斜上、斜下、上升、下降地飞行，互动性极佳。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种红外线感应的玩具飞行器结构，其特征在于：包括飞行器主体，飞行器主体的底部安装有用于检测飞行器下方及周围障碍物的红外线发射接收检测机构，红外线发射接收检测机构有多个红外线发射端和一个以上的相应红外线接收端，红外线发射端指向飞行器主体下方和斜下方的多个不同角度，其中指向飞行器主体下方的红外线发射端的发射功率大于指向飞行器主体斜下方的红外线发射端的发射功率，飞行器主体上设置有驱动其升降、前进、后退和转向的运动机构，使用时，飞行器的相应下方、斜下方或相邻一个以上角度的斜下方有障碍物时，检测机构将障碍物信息反馈给内置在飞行器主体内的主控电路，由主控电路控制运动机构动作，使得飞行器与下方的障碍物或地面维持在一定的飞行高度范围内，并向远离飞行器斜下方障碍物的另一方向躲避运动或旋向。

2.根据权利要求1所述的一种红外线感应的玩具飞行器结构，其特征在于：所述红外线接收端为一个，为所有红外线发射端的共同红外线接收端，每个红外线发射端按照设定的时间间隔循环发射红外线信号，红外线接收端在相应的时间段所接收的红外线信号，即判断为该方向红外线发射端的反射信号，供给主控电路使用。

3.根据权利要求1所述的一种红外线感应的玩具飞行器结构，其特征在于：所述的红外线发射端有五个，其中一个指向正下方，另外四个相邻之间成90度夹角设置于飞行器主体四周，并且分别指向飞行器主体的斜下方。

4.根据权利要求1所述的一种红外线感应的玩具飞行器结构，其特征在于：指向斜下方的红外线发射端上有红外线隔离导向槽，红外线接收端安装在一红外线隔离套筒内。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种红外线感应的玩具飞行器结构，其特征在于：红外线接收端设置于多个红外线发射端之间的中央位置上。

6.一种应用于权利要求1-5任一所述一种红外线感应的玩具飞行器结构的玩具飞行器控制方法，其特征在于：飞行器运行过程中，通过指向其下方的红外线发射端发射红外线经其下方障碍物或地面反射后被红外线接收端所接收到并通过主控电路控制运动机构动作使得飞行器维持在能够被使用者所操控的飞行高度范围之内，当飞行器主体四周斜下方的某个或多个红外线发射端发出的红外线信号遇到障碍物时，红外线信号反射并被红外线接收端所接收，飞行器的运动机构会向另外一个方向动作，当使用者以手或者握持物作为障碍物靠近飞行器的四周斜下方，飞行器的红外线发射接收检测机构的相应红外线发射端所发出的红外线信号遇到障碍物后反射，由红外线接收端接收后，并经主控电路处理，由主控电路控制运动机构动作，向另一方向躲避运动或旋向。

7.根据权利要求6所述的玩具飞行器控制方法，其特征在于：飞行器运行过程中，当飞行器飞行达到一定高度时，红外线发射接收检测机构检测不到指向飞行器下方的红外线发射端的反射信号，飞行器的提升力下降，飞行器下行；当红外线发射接收检测机构检测到指向飞行器下方的红外线发射端的反射信号时，运动机构作出相应动作，进行升高，如此基本循环以使得飞行器维持在一个能够被使用者所操控的飞行高度范围之内。

8.一种应用权利要求1-5任一所述的一种红外线感应的玩具飞行器结构的玩具飞行器，其特征在于：飞行器主体具有上层风叶电机、下层风叶电机和尾风叶电机，红外线发射接收检测机构安装在飞行器主体的底部。

9.一种应用权利要求1-5任一所述的一种红外线感应的玩具飞行器结构的玩具飞行器，其特征在于：飞行器主体的四周设置有用于检测其四周向下或斜向下方是否有障碍物的红外线发射端，在四周每个红外线发射端的相应位置处安装有用于驱动飞行器垂直升降、旋转运动或转向或偏向飞行的驱动电机，所述驱动电机连接有风叶，其中指向飞行器主体下方的红外线发射端及红外线接收端安装于飞行器主体底部的中心位置处。

10.一种应用权利要求6或者7所述控制方法的玩具飞行器，其特征在于：飞行器具有上层风叶电机、下层风叶电机和尾风叶电机，红外线发射接收检测机构安装在飞行器主体的底部。