CN201978493U - 一种基于Wi-Fi 技术的遥控玩具车 - Google Patents

一种基于Wi-Fi 技术的遥控玩具车 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于Wi-Fi技术的遥控玩具车，包括玩具车，车内的控制系统，摄像头，玩具车的控制端，还包括Wi-Fi传输模块和ARM控制系统，其中摄像头用于采集当前玩具所处路况信息；Wi-Fi传输模块：用于网络控制和数据的传输，将摄像头采集到的信息及控制端发来的命令传输给控制系统；ARM控制系统：用于视频压缩，网络控制，玩具速度、转向、玩具车灯的控制；摄像头安装在玩具车上，玩具车遥控端通过Wi-Fi传输模块从USB接口与ARM控制系统通讯。本实用新型抛弃了传统的遥控器，取而代之的是苹果iPhone手机。提高了娱乐性；操控方式较传统遥控玩具车有较大提高。通过精确转向系统，高中低三段驱动速度及独立的悬挂，提升了遥控赛车的操控性；USB接口对锂离子电池充电，提高了通用性。

Description

一种基于Wi-Fi 技术的遥控玩具车
技术领域
本实用新型涉及一种遥控玩具车。具体来说，涉及iPhone 通过WiFi实现实时视频传输及远程控制的玩具。
背景技术
目前，遥控玩具车一直是广受市场欢迎的玩具产品。随着科技的发展，人们对玩具的要求越来越高，不再满足于普通的FM（调频）遥控赛车，以及10米左右的遥控距离和额外的遥控器及车身和遥控器上硕大的天线。
另外，传统的充电电池，由于受到体积，容量及充电时间长的限制，为玩家造成了不便。玩家需携带充电器，经常充电，并且游戏时间也很短，并且不环保。此外，由于遥控玩具车面向的消费者年龄跨度较大，有些低龄玩家操作不当，容易使玩具车的马达烧毁（例如，长时间堵转）。
实用新型内容
为了解决上述不足，本实用新型的目的是提供一种基于WiFi（Wireless Fidelity IEEE 802.11标准）技术的高性能遥控玩具车。该玩具车不仅大幅提高了传统遥控赛车10米左右的遥控距离至30-50米，并却加入了实时视频功能。
采用的技术方案：一种基于Wi-Fi 技术的遥控玩具车，包括玩具车，车内的控制系统，摄像头，玩具车的控制端，还包括WiFi传输模块和ARM控制系统.其中摄像头用于采集当前玩具所处路况信息；WiFi传输模块：用于网络控制和数据的传输，将摄像头采集到的信息及控制端发来的命令传输给控制系统；ARM控制系统：用于视频压缩，网络控制，玩具速度、转向、玩具车灯的控制；摄像头安装在玩具车上，玩具车遥控端通过WiFi传输模块从USB接口与ARM控制系统通讯。
进一步，所述玩具车的控制端为iPhone手机。
进一步，控制系统以ARM为核心，配以SD-RAM存储器和NAND FLASH，外围通过USB接口连接WiFi传输模块，摄像头直接连接到ARM芯片的camera接口上，驱动电路及车灯通过GPIO连接到控制系统。
进一步，所述玩具车车身为ABS材质，后轮采用差数牙箱，并设有弹簧减震，前轮采用舵机控制转向结构，每个前轮都设有单独的弹簧减震。
进一步，所述玩具车还包括精确转向系统，其中即转向电机前部与一个微型的滑动变阻器相连，马达转动从而改变阻值，让车轮转到需要的角度。
进一步，所述玩具车还包括差速驱动系统，其中驱动齿轮箱采用了差数结构。
进一步，所述玩具车还包括锂电池充供电系统，充电的锂离子电池，通过USB口充电。
进一步，所述玩具车还包括车灯照明系统，控制系统通过GPIO控制三极管的开闭，实现对车灯的控制。
本实用新型的优点：
1.使用WiFi技术取代了传统FM遥控，大幅提升了遥控距离和带宽。并使无线视频传输成为可能。WiFi技术为通用的通信标准，可以方便玩家组队游戏。如果有需要，修改配置，即可以在任何有WiFi的通信设备上与该实用新型通信。
2.抛弃了传统的遥控器，取而代之的是苹果iPhone手机。提高了便携性，娱乐性。
3.操控方式较传统遥控玩具车有较大提高。该实用新型中所包含的客户端可以提供触摸屏模拟方向盘，触摸屏模拟遥感，和重力感应多种操控方式。
4.通过精确转向系统，高中低三段驱动速度及独立的悬挂，大大提升了遥控赛车的操控性。
5. USB接口对锂离子电池充电，提高了通用性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。
图1 本实用新型中所述玩具车的控制系统的框架图；
图2 本实用新型中所述玩具车充电及电源管理系统的框架图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
玩家通过苹果iPhone手机对玩具车进行遥控，与此同时，手机上可以显示玩具车上摄像头拍摄的实时图像。玩家可通过触摸屏模拟方向盘，重力感应，触摸屏模拟遥感对玩具车发出前进，后退，左转，右转，拍照，打开/关闭车灯等命令。
前进分为高，中低速三个档。后退为中速一个档。玩具车拍到的照片，将保存在手机端软件内置的一个相册里，可随时供玩家浏览。
在遥控车端，摄像头采集到的图像经过摄像头接口直接传给以ARM为核心的玩具车控制系统，由CPU进行JPG压缩编码。然后通过USB口发送给WiFi模块，经RF单元以802.11标准发送给iPhone手机。玩家可以根据玩具车摄像头拍摄到的影像进行驾驶，尤其是远距离的时候，无需让玩具在视线内。
WiFi模块在发送图像信号的同时，也接受来自手机的控制命令。随后传给CPU处理，CPU对命令进行译码，之后执行对应操作。
玩具车控制系统对驱动轮（后轮）的控制，通过PWM实现，以调整占空比的方式来调整转速，来模拟高中低三档速度。
玩具车控制系统对转向轮（前轮）的控制，通过另一路PWM实现。本实用新型中采用的转向机制区别于普通遥控车的转向方法，本实用新型中采用的是类舵机控制的转向机制。即可以精确控制转向轮的角度。CPU通过GPIO对转向电路发出转向命令后，会持续监测转向轮的动作。转向齿轮箱由一小空心杯马达驱动，齿轮连接一滑动变阻器，CPU通过对滑动变阻器所在电路的分压检测，来确定转向轮是否转动到位。一旦转向到位，立刻停止转向动作。
供电采用单芯高倍率锂离子电池，经过供电转换电路转换成多个电平，对驱动马达，转向马达，及玩具车核心控制系统供电。并可以通过USB口，经充电芯片对锂离子电池直接进行充电，无需从车中取出。
一种基于WiFi 技术，通过苹果iPhone手机来控制的具有实时视频功能的遥控玩具车。
玩具车本身由玩具车本体（车身），玩具车控制系统（以ARM9为核心的嵌入式控制系统），精确转向系统，差数驱动系统，锂电池供电及充电管理系统，车灯照明系统组成。控制端方面，是Gameloft(智乐软件)开发的iPhone平台游戏控制端（软件）。如图1、2所示，下面将对每一系统做详细介绍和阐述。
车身：车身为ABS材质，塑胶厚度为1.5mm。采用1：18比例的后驱车底盘设计。后轮采用差数牙箱，并有弹簧减震设计。前轮采用类舵机转向结构，每个前轮都有单独的弹簧减震设计。
控制系统：控制系统以ARM9为核心，芯片采用三星公司的S3C2440，配以现代（Hynix K4S561632J-UC75）的SD-RAM存储器和K9F1208U0 NAND FLASH。外围链接Wi-Fi模块（主芯片采用RALINK RT3070），摄像头(采用OV7725 模组)，电源模块，驱动电路, 车灯等。Wi-Fi模块通过USB口连接, 摄像头直接连接到ARM芯片的camera接口上，驱动电路及车灯通过GPIO连接到控制系统。
精确转向系统：区别于一般的遥控车，本实用新型的转向系统采用类舵机控制方法。即转向电机（空心被马达）前部与一个微型的滑动变阻器相连，马达转动从而改变阻值。滑动变阻器处在一个被CPU检测的分压电路里。通过该滑动变阻器分压的变化，CPU即可以知道车轮是否转到要求角度（从iPhone端发来的转向命令是精确到角度的）。通过这一反馈机制实现了精确转向。
差速转向系统：为避免长时间堵转对驱动马达造成损坏，本实用新型中驱动齿轮箱采用了差数结构。齿轮用料为POM，此材料硬度大耐磨性好，齿轮数比4.6。
锂电池充供电系统：本实用新型采用micro USB口对锂电池进行充电，充电芯片采用intersil公司的ISL6292。电池输出接入电源管理芯片，RICHTEK公司的RT8010, 变压为直流3.3V。后经过RT9013,和RT9167芯片（RICHTEK公司）变压为1.2V及1.8V 分辨为控制系统供电。
车灯照明系统：车灯采用3.3V 高亮LED，接在放大三极管上。控制系统通过GPIO控制三极管的开闭，实现对车灯的控制。车灯可在iPhone 控制端打开，关闭。在系统启动时，车灯打开，启动完成后，随之关闭。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

Claims (9)

1.一种基于Wi-Fi 技术的遥控玩具车，包括玩具车，车内的控制系统，摄像头，玩具车的控制端，其特征在于还包括WiFi传输模块和ARM控制系统.其中摄像头用于采集当前玩具所处路况信息；
WiFi传输模块：用于网络控制和数据的传输，将摄像头采集到的信息及控制端发来的命令传输给控制系统；
ARM控制系统：用于视频压缩，网络控制，玩具速度、转向、玩具车灯的控制；
摄像头安装在玩具车上，玩具车遥控端通过WiFi传输模块从USB接口与ARM控制系统通讯。
2.根据权利要求1所述的遥控玩具车，其特征在于：所述玩具车的控制端为iPhone手机。
3.根据权利要求1或2所述的遥控玩具车，其特征在于：控制系统以ARM为核心，配以SD-RAM存储器和NAND FLASH，外围通过USB接口连接WiFi传输模块，摄像头直接连接到ARM芯片的camera接口上，驱动电路及车灯通过GPIO连接到控制系统。
4.根据权利要求1所述的遥控玩具车，其特征在于：所述玩具车车身为ABS材质，后轮采用差数牙箱，并设有弹簧减震，前轮采用舵机控制转向结构，每个前轮都设有单独的弹簧减震。
5.根据权利要求1或4所述的遥控玩具车，其特征在于：所述玩具车还包括精确转向系统，其中即转向电机前部与一个微型的滑动变阻器相连，马达转动从而改变阻值，让车轮转到需要的角度。
6.根据权利要求5所述的遥控玩具车，其特征在于：所述滑动变阻器处在一个被CPU检测的分压电路里。
7.根据权利要求1所述的遥控玩具车，其特征在于：所述玩具车还包括差速驱动系统，其中驱动齿轮箱采用了差数结构。
8.根据权利要求1或7所述的遥控玩具车，其特征在于：所述玩具车还包括锂电池充供电系统，充电的锂离子电池，通过USB口充电。
9.根据权利要求8所述的遥控玩具车，其特征在于：所述玩具车还包括车灯照明系统，控制系统通过GPIO控制三极管的开闭，实现对车灯的控制。
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