CN1120029C - 可编程序的玩具和游戏 - Google Patents

Abstract

一种诸如玩具或者新颖物件的可编程序的装置具有一个键盘，该键盘可由使用者开动，以便建立玩具的多个不同运动中的任何一个。声音和发光体可被开动，以便与运动相协调。玩具可以是汽车或者其它可在环境中运动的装置。键盘也可以用来玩技能游戏，例如射击靶子。

Description

可编程序的玩具和游戏

本发明涉及一种可编程序系统，以便能够使物体，最好是玩具或者新颖物件实施使用者选择的一系列活动运动，另外，也为了玩具可用作技能游戏。

许多玩具或者新颖物件可以从市场上买到，它们可以完成由游戏者通过使用遥控装置所指示的不同的动作。通常，使用遥控装置可产生玩具物体，例如车辆的具体动作。遥控系统既可以是红外线的也可以是无线电控制的，并且只可以用来指示车辆完成单独的或者独立的动作。这些种类的动作可以与玩具的运动联系起来，

也可以获得许多不同种类的游戏，游戏是较为静止的，并且其构成游戏者手中的技能游戏。

如果具有各种可编程序的玩具或者新颖物件，其具有可动玩具的特征又具有技能游戏的因素将在消费市场上具有独特的优点和益处。

本发明的目的在于克服现有的玩具，新颖物件和游戏的局限性。

本发明为玩具或者新颖物件提供一种相互作用的可编程序系统。使用者通过按动适当的键盘按钮可以对物体编程序或者指示它完成一系列的预置动作。预置在不同键上的这些动作可以以第一模式编制程序，以便操纵或者实现玩具或者新颖物件的不同的运动动作。另外，在第二模式中，进一步编制程序能够使玩具充当技能游戏，同时运动或者不运动。在任何一个模式中，最好是该运动伴有根据该运动起作用的选择的声音效果和发光。

根据本发明，一种可编程序的玩具，它包括：

一个本体；

该本体具有一个用于开动一个运动发生器的马达，运动发生器可以是轮子的形式或者其它装置。在第一模式中，其使本体通过周围环境而运动；

一个键盘，该键盘可由玩具的使用者来操作以便操纵一系列的控制开关；

控制开关与一个编制程序的或者可编程序的微处理器相连接，用于将从控制开关接收的信号转变为用于操纵马达的控制信号，借此，可使马达来使本体根据在驱动发生器上的马达的动作沿着不同的选择方向运动；

有多种目的的指示器，最好是以预定方式布置的一系列发光二极管(LEDs)形式的指示器，以便向使用者指示哪一个选择的程序在运行的第一模式中起作用。该指示器是一种可视反应装置。

当玩具或者新颖物件充当一种技能游戏时，指示器LEDs也可以以系统的第二模式运行。在第二模式中，选择控制开关通过选择的程序运行，根据操作者在开动技能游戏中展现的技能来开动LEDs。一个或者多个LED，它可以充当操作者需要通过适当地利用控制开关而达到的一个或者多个选择的靶。在第二模式中，不是意欲操纵本体使其实现在地面上的运动，而是当操作者开动控制开关时将其握在手里。在第二模式中也可以产生振动效果。

在本发明的一个最佳形式中，有一个包括存储功能的微处理器，利用它可以存储预定的动作指示和声音效果。实施动作和声音效果的活动和目标由使用者选择确定。在第一模式中，微处理器通过驱动装置运行而使活动玩具运动，而在第二模式中容许利用LEDs进行技能游戏。可编程序系统由对不同的键操作未运行的集成电路芯片来驱动。

玩具在第一形式中包括单个马达的可编程序汽车。通过按动安装在汽车外部的适当的键盘按钮，操作者可为车辆的动作编制程序。还有产生声音效果的能力，并且带有LEDs的显示板可根据汽车的运动而发光。当运行在第一模式时，LED显示板还可产生与汽车的动作相适应的运动图案，并且适应第一模式中运行的相同步调。集成电路芯片可回应在第一模式中驱动玩具的可编程序系统的不同的键。

在第二模式中，玩具构成一种手持游戏性质的LED反应技能游戏。这些游戏最好包括设置在多个不同级别的多个发射游戏。每个游戏被预置。有代表不同游戏的不同的LED发光和运动图案。

本发明将结合附图作进一步的描述。

图1是本发明第一实施例，即汽车的俯视图；

图2是汽车的侧视图；

图3是汽车的仰视图；

图4是汽车的前视图；

图5a是汽车的后视图；

图5b是汽车的仰视剖视图，示出了用于驱动汽车的各种机构和电气控制系统；

图5c是汽车的侧视剖视图，示出了用于驱动汽车后轮的驱动装置；

图6是本发明第二实施例即运货车的俯视图；

图7是运货车的侧视图；

图8是运货车的仰视图；

图9是运货车的前视图；

图10是运货车的后视图；

图11是本发明第三实施例即警察巡逻车的俯视图；

图12是警察巡逻车的侧视图；

图13是警察巡逻车的仰视图；

图14是警察巡逻车的前视图；

图15是警察巡逻车的后视图；

图16是本发明第四实施例即驱逐车的俯视图；

图17是驱逐车的侧视图；

图18是驱逐车的仰视图；

图19是驱逐车的前视图；

图20是去驱逐车的后视图；

图21是展示车辆前进运动的视图；

图22是展示车辆旋风前进运动的视图；

图23是展示车辆90度左转运动的视图；

图24是展示车辆180度左转运动的视图；

图25是展示车辆270度左转运动的视图；

图26是展示车辆振动运动的视图；

图27是展示车辆正常速度转动运动的视图；

图28是展示车辆旋风转动运动的视图；

图29是展示车辆Z形驱动运动的视图；

图30是车辆进行多边回转的视图；

图31是车辆向前和以大约20度右转运动的视图；

图32是车辆在旋风起动运动中和揭示爆轮的视图；

图33是示出控制装置的主要部件和微处理器主要控制装置的电路方框图；

图34是示出对象物体以各种速度顺时针方向转动的第一游戏的简图；

图35是示出对象物体在圆圈上随意运动的第二游戏简图；

图36是示出对象物体沿着一条水平线随意运动的第三游戏的简图；

图37是玩具处于第一模式和发光二极管发光以说明不同事件的简图；

图38是玩具处于第一模式和发光二极管发光以说明不同动作和行驶图案的简图；

图39是玩具处于第一模式和发光二极管发光以说明不同动作和行驶图案的简图；

图40是玩具处于第二模式和发光二极管发光以说明有关技能游戏的不同事件的简图；

本发明将就汽车，运货车，警察巡逻车和驱逐车进行说明。

所示车辆20带有安装在车辆20顶部的键盘21。在键盘21上有四个开关。还有安装在键盘21前方发光二极管(LED)指示器22。有四个隔开的轮子，即在车辆20前部的前轮23和24以及在车辆20后部的后轮25和26。轮子25和26分别由单个马达驱动，其驱动方式将在下面更为详细地描述。键盘21包括三个开关100，101和102的一排和在该排前方的另一个开关103。

车辆后部包括有关蓄电池室31，该室有一个门，在其内了放置几个蓄电池。蓄电池室31可以通过一个门开关或者锁打开，门开关或者锁可适当地转动，从而提供至蓄电池室31的通路或者闭路。

车辆的运行是这样的，即它可以按照编入车辆20中的程序在表面33上向前，向后，左转，右转，转动或者沿着锯齿形方向以低速或者高速来运动。车辆还可以依靠马达在微处理机的作用下振动或者进行突然回转即向后倾斜。这些运动还示于附图21-32中。

前轮23和24安装在一个带有适当的螺旋弹簧35的悬架机构34上。所示车身壳体标号为36，可注塑为塑料的，具有可与下部38螺接的上部37。在模塑的塑料部件内具有可构成汽车的内部作用结构的支承元件。这包括用于蓄电池室31的地面39。

在蓄电池室31中示出至少有一个蓄电池40。安装在蓄电池室31前方的有一个电路板41，电路板41在其一部分上具有用来驱动马达42的控制电路。马达42通过一个齿轮机构44可使一个单独轮子26运转，通过一个齿轮机构45可使轮子25运转。来自电路板41的动力通过一系列导电电缆47被引导到马达和依次至齿轮机构。齿轮机构44包括至少三个互锁的齿轮48，49，50，它们致动轮子26。一个相似的齿轮机构45用于轮子25。一根轴30连接着两组齿轮机构44和45。

在附图6-10中，有以运货车的形状和形式示出的车辆的不同视图。这些车辆的特征与示于附图1-5中的汽车的是相似的。然而运货车的外观是不同的并且是一种标准的运货车。

在附图11-15中，示出了一种巡逻类型的车辆，其以相同的原理运行。在车辆的顶部有相同的键盘和LEDs的布置。该巡逻车的运行功能与示于附图1-5c中的汽车的相似。在附图16-20中，示出了驱逐车的代表。该车辆同样在车辆的顶部具有键盘和LED显示器。运行特征相似于附图1-5c中描述的汽车的特征。

在图33中，示出了一个与一个马达驱动控制装置52相连接的主控制装置或者微处理器51。用于马达的打开/关闭(ON/OFF)开关在附图33中由标号53表示，而键盘21与微处理器主控制装置51相连接。键盘开关是按钮部件，其如图所示关闭键盘21的电路。微处理器还控制着一个光源LED驱动控制装置54，其在处理器51的给定程序条件下运行。还有一个扬声器55，其在微处理器51的控制之下通过扬声器驱动装置55a起作用。

控制电路和微处理器会利用例如用于驱动电路的晶体管对。微处理器51会具有多个输入和输出。输入来自键盘的输入，输出由微处理器51驱动。

车辆的示范性描述

键盘21的主键具有下列功能

四个功能键：键-1/运行    (键103)

            键-2/移位    (键100)

            键-3/输入    (键101)

            键-4/选择    (键102)

“移位”键按压两次，“运行”键在1.5秒之内按压。这可容许控制系统来改变驱动模式或者游戏模式。

驱动模式(第一模式)

键1，键3，和键4可以靠它们自己致动或者与键2一起开动。这在该驱动模式之下可提供下列条件组合。

    键                        正常                   移位

    键-1运行                  运行/停止              表演1/2

    键-2移位                  零

    键-3输入                  确认步骤               删除上一个步骤

    键-4选择                  选择下一个功能         呼叫上一个节目

游戏模式(第二模式)

在游戏模式中，键1，3和4使不同的条件实现。

    键                             正常

    键-1运行                       起动/暂停

    键-2移位                       零

    键-3输入                       发射

    键-4选择                       选择下一个游戏

车辆20还包括打开/关闭(On/Off)控制开关，六个LEDs 22和扬声器55。

现在说明车辆在第一模式中的运行情况。可以是一个表演动作和两个预置运行动作程序。

运行描述(第一模式)

正常驱动

一旦车辆起动，LED便被开动并以一种光的图案发光，以表示正常驱动。通过按下“选择”键，操作者即可选择喜欢的动作。有13种不同的动作。这些动作分别示于附图21-26中。

指令序列                         动作

    1                            向前

    2                            旋风推动向前

    3                            左转90度

    4                            左转180度

    5                            左转270度

    6                            旋风起动

    7                            转动

    8                            旋风转动

    9                            多边

    10                           振动

    11                           圆圈

    12                           Z形驱动

    13                           暂停

选择-键102也容许游戏者存储游戏者选择的指定程序，以便直达最多32个步骤的指定序列。“表演1和/或表演2”也可以作为步骤之一包括进去。按下“输入”键确认输入，然后按下“运行”键使车辆开始其动作。实现带有适当声音效应的动作并且LED图案相应地重演。“呼叫上一个程序”键将二次呼叫上一个程序。

如果32个步骤尚未用完，游戏者可再增加某些步骤。按下“输入”键将其确认。或者，如果32个步骤已经使用，或者觉得任何一个步骤不好，可以利用“键-3”+“移位”来删除该上一个步骤或者整个指令序列。然后可增加其它动作。按下“输入”键将其确认。

要输入“游戏”模式(第二模式)，可将“移位”键按下二次，接着按下“运行”键。当游戏者开始玩此游戏时，要删除上一个程序。如果游戏者尚未开始玩此游戏并且如果操作了“移位”键，该系统便退回“驱动”模式。上一个程序仍然在那里。

运行描述(第二模式)

游戏模式

在按下“移位”键两次以后，接着在1.5秒内按下“运行”键。游戏者输入“游戏”模式。有按照速度区分三个不同级别的三个游戏。

游戏1           发射I            LED 22沿着顺时针反向发光

游戏2           发射II           LED 22随意发光

游戏3           发射III          LED 22随意发光

按下“选择”键选择游戏。

按下“输入”键确认选择的游戏。

按下“运行”键开始玩游戏。

“输入”键用作发射键。

发射I和II

每个游戏有三个不同速度级别并且每个游戏从级别1开始。

对于发射I-在位置2，5，6和3的LED沿着顺时针方向发光。

对于发射II-位置2，5，6和3的LED随意发光。

在位置2的LED是靶。

按下“输入”键以实现发射。

靶每次被射中，通过扬声器55都有声音效果和由在车辆20中运转的马达引起的振动作用。当靶在级别1和级别2连续被射中三次时，将有一个特殊的声音效果，并且游戏被分别转换到较高级别的级别2或者级别3。当靶在级别3被射中三次时，将有另一个特殊的声音效果。游戏将仍然保持在级别3。当发射未能达到概念靶时，将有由扬声器55发出的声音和由LED 22引起的光效果。当发射连续失败三次时，将有另一个特殊的声音效果。

发射III

该游戏也有三个级别。

在位置3，4和5的LEDs 22随意发光。

位置3，4和5是靶，游戏者可向任何靶发射。

要发射位置3-按下“移位”键。

要发射位置4-按下“输入”键。

要发射位置5-按下“选择”键。

靶每次被射中，有一个声音效果和一个振动动作。当靶在级别1和2连续地被射中五次，有一个特殊的声音效果。然后游戏分别转换为较高级别的级别2或者级别3。当靶在级别3被发射五次时，有另一个特殊的声音效果。游戏仍然保持在级别3。如果任何发射失败。则有一个声音和光的效果。如果发射连续五次失败，则有另一个特殊的声音效果。

操作汽车(第一模式)和玩游戏(第二模式)的实例

表演和简单程序

表演键-在方法中                动作

移位+运行-输入+运行            表演1

移位+运行运行-输入+运行        表演2

驱动汽车(第一模式)

1.利用选择键首先选择动作；

2.按下输入键以输入动作；

3.重复步骤1和2输入更多的动作；

4.按下运行键使程序运行。

玩发射游戏-技能游戏(第二模式)

1.按动选择键选择键运行键来转换到游戏模式；

2.按动选择键来选择游戏1，2或者3；

3.按动运行键以开始游戏；

4.按动输入键以便投入游戏1和2；

5.按动移位键/输入键/选择键以便投入游戏3；

6.按动运行键以便在选择其它游戏或者转换到驱动模式之前退出游戏。

在游戏1和2中，有一个从其射中靶的固定位置。在游戏3中，有三个从其射中靶的不同位置。在游戏1中，靶以各种速度沿着顺时针方向转动，如图34所示。在游戏2中，靶沿着圆圈随意运动，如图35所示。在游戏3中，靶沿着水平线随意运动，如图36所示。

用于驱动模式的LED示范性图案

驱动模式活动示于附图37中，其表示等待输入，运行程序，表演1和表演2。驱动模式动作示于附图38中，其表示向前，旋风式向前，转动90度，转动180度。驱动模式动作示于附图39中，其表示转动270度，旋风式起动，，转动，旋风式转动，多边形运动，振动，圆圈运动，锯齿形线运动和暂停运动。游戏模式活动示于图40，其示出了等待输入，起动游戏，击中靶3次，未击中靶3次。

本发明存在有许多其它形式，每一种形式与其它的不同之处仅仅在于细节方面。

虽然本发明参照四轮汽车作了说明，但是很显然，本发明也可以应用于诸如不同玩具或者新颖物件的其它装置上。玩具的种类可以是轮船，飞机，机械人，不同种类的汽车，例如三轮车或者摩托车。周围环境可以是适当的表面，或者在轮船的情况下为水，在飞机的情况下为天空。在轮船，小船或者飞机的情况下，驱动发生器可以是推进器或者螺旋装置。

在某些情况下，程序控制可以通过遥控实现和通过无线电或者红外线控制来联系。在其它情况下，虽然本发明被描述为是以LED运行的，但是，也可以采用其它的光反作用元件，例如可以是带有根据由键盘致动的开关的操作而产生回应的元件的适当的液晶显示器。

Claims (25)

1.一种可编程的装置，它包括：

一个本体；

一个用于开动本体上的运动发生器的马达，用于使本体相对于周围环境运动；

一个包括一系列的由使用者操作的控制开关的键盘；

在本体上的系列的发光体；

控制开关与一个在本体上的微处理器固定或摇控相连接，用于将从控制开关经选择而接收的信号以第一模式转变为用于操纵马达的控制信号，借此，使本体根据在运动发生器上的马达的动作沿着不同的方向运动，或者以第二模式转变为用于结合技能游戏的信号，其中，在本体上的发光体根据控制开关的选择操作来操纵。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，运动发生器至少有一个轮，本体即代表车辆。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该一系列的发光体根据控制开关来操纵，以便指示出用于运动发生器的已选择的运动程序。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，本体代表汽车，并且有四个隔开的轮子，其中两个轮子由运动发生器来驱动。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，被驱动轮子是汽车的后轮。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，微处理器是可编程序，以便容许选择运动，该运动包括至少一个或者多个向前的运动、向后的运动、左转、右转或者圆圈方形的运动。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，它包括突然回转的运动，并且车辆的重心相对于轮子位于关键部位，借此容许根据对轮子运动的控制使车辆倾斜和借此容许突然回转。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，发光体包括发光二极管，用于指示第一模式的运行状态或者第二模式的运行状态。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，它包括用于产生声音的扬声器，和通过对运动发生器的开动而与来自扬声器的声音有选择地相互作用的装置。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该一系列的发光体根据运动发生器的开动有选择地操纵。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，本体是对船、火车、飞机、机械人、汽车或者摩托车的代表。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，微处理器连接在用于操纵马达的控制装置上，和用于操纵发光体和声音的控制装置上，声音可根据在第一模式和第二模式中的运行状态有选择地操纵。

13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，键盘容许发光体通过微处理器选择一系列不同技能游戏中的至少一种。

14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，发光体包括至少几个隔开的发光二极管，并且微处理器的运行起作用而有选择地操纵发光二极管。

15.一种可编程序的玩具车辆和技能游戏，它包括：

一个车体；

一个用于开动在车体上的轮子的马达，以便使车体在路面上运动；

一个位于车体上的键盘，它包括一系列的由使用者操纵的控制开关；

在车体上的一系列的发光体；

控制开关与在车体上的微处理器相连接，以便将从控制开关接收的信号在第一模式中有选择地转变为用于操纵马达的控制信号，借此，使车体根据在轮子上的马达的动作而在地面上沿着不同的方向运动，或者在第二模式中转变为用于结合技能游戏的信号，其中，在车体上的发光体根据控制开关的选择的操作来操纵。

16.如权利要求15所述的玩具，其特征在于，车体代表汽车，其中有四个隔开的轮子，其中两个轮子由一个单一的马达驱动。

17.如权利要求16所述的玩具，其特征在于，微处理器可编程序，以便容许选择运动，该运动包括向前、向后、左转、右转或者沿着圆圈方向之中的至少一个或者多个运动。

18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，发光体包括发光二极管，用于指示第一模式的运动状态或者第二模式的运行状态。

19.如权利要求16所述的装置，其特征在于，它包括用于产生声音的扬声器，和通过对驱动发生器的致动而与来自扬声器的声音有选择地相互作用的装置。

20.如权利要求16所述的装置，其特征在于，该一系列的发光体根据驱动发生器的开动有选择地操纵。

21.如权利要求16所述的玩具，其特征在于，它包括用于产生声音的扬声器，和相对于轮子的开动或扬声器的声音有选择地相互作用的装置。

22.如权利要求16所述的玩具，其特征在于，微处理器连接在用于操纵马达的控制装置上，和用于操纵发光体和在车体上的扬声器的控制装置上。

23.如权利要求16所述的玩具，其特征在于，键盘容许操纵多个控制装置，借此容许选择车体的多个组合运动。

24.一种可编程序的装置，它包括：

一个车体；

一个用于开动与车体在一起的运动发生器的马达，用于使车体相对于周围环境而运动；

一个键盘，它包括一系列的由使用者操纵的控制开关；

在车体上的可视反应装置；

控制开关与在车体上的微处理器固定或摇控相连接，以便将从控制开关接收的信号的第一模式中有选择地转变为用于操纵马达的控制信号，借此，使车体根据马达在运动发生器上的动作而沿着不同的方向运动，或者在第二模式中转变为用于结合技能游戏的信号，以便与可视反应装置根据使用者对控制开关的动作来运行。

25.一种用于操纵可编程序装置的方法，它包括：

开动在车体上的运动发生器，使车体相对于周围环境运动；

操作键盘，以便开动一系列的控制开关；

选择性地激发在车体上的发光体；

控制开关与在车体上的微处理器固定或摇控相连接，以便将控制开关接收的信号在第一模式中有选择地转变为用于操纵运动发生器的控制信号，借此使车体沿着不同的方向运动；或者在第二模式中转变为用于技能游戏的信号，其中，在车体上的发光体根据控制开关的选择操作来操纵。

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