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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität aus der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/885,086 mit dem Titel „MULTIFUNCTION CONTROLLER FOR A REMOTE CONTROLLED TOY“, eingereicht am 1. Oktober 2013, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Multifunktionssteuerung für ein ferngesteuertes Spielzeug.
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STAND DER TECHNIK
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Kinder sind von der Verwendung von Fernsteuerungsspielzeugen/-vorrichtungen fasziniert. Es gibt verschiedene Arten von Systemen, bei denen Spielzeuge (z.B. Spielzeugfahrzeuge) auf ferngesteuerte Weise bewegt werden. Spielzeugfahrzeuge wären zum Beispiel Autos, Lastwagen, Traktoren, Baufahrzeuge, Boote, Flugzeuge, Hubschrauber usw., die sich auf einem Boden, einer Bahn, auf dem Wasser oder in der Luft bewegen. Die meisten Fernsteuervorrichtungen sind jedoch für ältere Kinder gedacht, die Ursache und Wirkung verstehen und wie sie den Betrieb des Systems betreffen.
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Es wäre wünschenswert, ein System bereitzustellen, das ein ferngesteuertes Spielzeug und eine in der Hand gehaltene Steuerung umfasst, die von einem jüngeren Kind leicht benutzt werden kann.
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KURZFASSUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Fernsteuerbaugruppe mit einer Steuereinheit und einem Spielzeugfahrzeug. Die Steuereinheit umfasst eine Eingabevorrichtung, die dafür ausgelegt ist, Richtungseingaben von einem Benutzer zu empfangen, und einen Signalsender (Tx) zum Senden von den empfangenen Richtungs-/Benutzereingaben entsprechenden Steuersignalen. Die Eingabevorrichtung umfasst vier Eingangssteuerelemente (z.B. Tasten), die Bewegung des Spielzeugfahrzeugs in einer Vorwärtsrichtung, einer Rückwärtsrichtung, einer Vorwärts-Links-Richtung und einer Vorwärts-Rechts-Richtung ermöglichen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Fernsteuerbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2A ist eine Blockdarstellung einer Steuereinheit der Fernsteuerbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2B ist eine Blockdarstellung eines Spielzeugfahrzeugs der Fernsteuerbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3A zeigt eine perspektivische Ansicht einer Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spielzeugfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4A ist ein Schaltbild eines Senders in einer Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4B ist ein Schaltbild eines Empfängers in einem Spielzeugfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5A ist ein Schaltbild eines Senders in einer Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5B ist ein Schaltbild eines Empfängers eines Spielzeugfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6A ist ein Schaltbild eines Senders in einer Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6B ist ein Schaltbild eines Empfängers in einem Spielzeugfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Es wurden gleiche Bezugszahlen verwendet, um durchweg in der vorliegenden Offenbarung gleiche Elemente zu identifizieren.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 zeigt eine Fernsteuerbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt, umfasst die Fernsteuerbaugruppe 10 eine Fernsteuereinheit oder -steuerung 100 und ein ferngesteuertes Spielzeug 110. Es versteht sich, dass das Spielzeug 110 eine von mehreren verschiedenen Spielzeugvorrichtungen (z.B. Roboter, Fahrzeuge usw.) sein kann. Zur leichteren Darstellung werden Ausführungsformen hauptsächlich mit Bezug auf ein ferngesteuertes Spielzeugfahrzeug 110 beschrieben.
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Die Steuereinheit 100 und das Spielzeugfahrzeug 110 sind dafür ausgelegt, drahtlos über einen Sender 102 in der Steuereinheit 100 und einem Empfänger 104 in dem Spielzeugfahrzeug zu kommunizieren. Bei einer Ausführungsform sendet die Steuereinheit 100 drahtlose Befehle zu dem Spielzeugfahrzeug 110, um ein oder mehrere Merkmale des Fahrzeugs (die später ausführlicher besprochen werden) zu aktivieren. Bei einer anderen Ausführungsform sind sowohl die Steuereinheit 100 als auch das Spielzeugfahrzeug 110 dafür ausgelegt, Befehlssignale zueinander zu senden und Befehlssignale voneinander zu empfangen. Obwohl in 1 ein Sender 102 und ein Empfänger 104 gezeigt sind, können dementsprechend der Sender 102 und der Empfänger 104 als Sendeempfänger (d.h. sowohl als Sender als auch als Empfänger) wirken. Zur leichteren Darstellung werden Ausführungsformen hier jedoch hauptsächlich mit Bezug auf den Sender 102 beschrieben, der drahtlos Signale sendet, die durch den Empfänger 104 empfangen werden.
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Die Steuereinheit 100 ist im Allgemeinen eine Vierfunktionssteuerung, die dafür ausgelegt ist, eine von vier Eingaben von einem Benutzer zu empfangen. Genauer gesagt ist die Steuereinheit 100 dafür ausgelegt, eine Richtungseingabe von einem Benutzer zu empfangen und der empfangenen Richtungs-/Benutzereingabe entsprechende Steuersignale zu senden. 2A ist eine Blockdarstellung der Steuereinheit 100 gemäß hier dargestellten Ausführungsformen. Wie gezeigt, umfasst die Steuereinheit 100 den Sender 102 insofern, dass es sich um eine beliebige Vorrichtung handeln kann, die in der Lage ist, Ausgangssignale zur Übertragung zum Spielzeugfahrzeug 110 zu erzeugen. Der Sender 102 kann zum Beispiel dafür ausgelegt sein, Infrarot-(IR-)Signale, Hochfrequenz-(HF-)-Signale, elektromagnetische Signale, Ultraschallsignale, Bluetooth®-Signale usw. zu senden. Der Sender 220 kann Signale über eine optionale Antenne 225 senden.
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Die Steuereinheit 100 kann ferner eine Stromquelle 230 umfassen. Als Beispiel kann die Stromquelle 230 ein aus einer oder mehreren Batterien gebildetes Batteriepack umfassen. Es versteht sich jedoch, dass beliebige Wechselstrom- oder Gleichstromquellen benutzt werden können. Die Steuerung 100 umfasst außerdem eine Eingabevorrichtung 240, die ein externes Signal empfängt oder die dazu manipuliert werden kann, ein zu dem Sender 102 zu sendendes Signal zu erzeugen. Die Eingabevorrichtung 240 umfasst ein oder mehrere Eingangssteuerelemente, wie betätigbare Tasten. Im Betrieb bewirkt die Aktivierung eines Eingabesteuerelements der Eingabevorrichtung 240, dass der Sender 102 ein Befehls-/Steuersignal erzeugt und es über die Antenne 225 sendet.
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Wie nachfolgend weiter beschrieben wird, ist die Steuereinheit 100 eine Vierfunktionssteuerung. Das heißt, die Eingabevorrichtung 240 kann nur eine oder mehrere von vier verfügbaren Eingaben empfangen (d.h. die Eingabevorrichtung 240 umfasst vier Eingabesteuerelemente). Es gibt viele herkömmliche einfache und kostengünstige vierfunktions-ferngesteuerte Fahrzeuge, die derzeit auf dem Markt verfügbar sind. Die in diesen herkömmlichen Vorrichtungen verfügbaren vier Funktionen (Eingaben) sind vorwärts, rückwärts, links lenken und rechts lenken.
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Als Ergebnis der Vorwärts/Rückwärts/Links/Rechts-Anordnung erfordern herkömmliche Vorrichtungen im Allgemeinen mindestens zwei Eingaben von der Steuerung, damit das Spielzeugfahrzeug Vorwärtsbewegung gekoppelt mit einer Wendefunktion einleitet. Zum Beispiel kann es sein, dass ein Benutzer eine Vorwärtstaste oder einen Vorwärtshebel drücken muss, während er gleichzeitig eine zweite Lenk-/Steuertaste bzw. einen zweiten Lenk-/Steuerhebel betätigt (d.h. Links/Rechts-Steuerung mit Vorwärtsbewegung bewirkt). Es ist jedoch für jüngere Kinder sehr schwierig, zwei Steuerelemente auf einmal zu betätigen. In vielen Fällen brauchen junge Kinder einfach zum Halten der Steuerung zwei Hände. Wenn die Schwierigkeit des Haltens und Aktivierens der Steuerung damit kombiniert wird, einem sich bewegenden Fahrzeug zu folgen und darauf zu reagieren, haben Kinder folglich beim Bedienen des Fahrzeugs wenig Erfolg. Durch Tests mit Kindern wurde gefunden, dass, wenn die Vorwärts- und Wendebefehle zu einer einzigen Tastenaktivierung kombiniert werden könnten, die Leichtigkeit der Bedienung stark verbessert werden könnte. Hier angegebene Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen eine Lösung, die gemeinhin verfügbare kostengünstige integrierte Schaltungen (ICs) für Funk (d.h. Sender und/oder Empfänger) modifiziert, um zwei Befehle aus einem einzigen Tastendruck durch einen Benutzer zu implementieren.
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Genauer gesagt ist die Steuereinheit 100 eine Vierfunktionsvorrichtung, die Eingaben vorwärts, rückwärts, vorwärts-links und vorwärts-rechts bereitstellt. Anders ausgedrückt, bewirkt in der Steuereinheit 100 die Auswahl einer Eingabe, dass sich das Fahrzeug in einer Vorwärtsrichtung bewegt, die Auswahl einer zweiten Eingabe bewirkt, dass sich das Fahrzeug in der Rückwärtsrichtung bewegt, die Auswahl einer dritten Eingabe bewirkt, dass sich das Fahrzeug vorwärts und nach links (vorwärtslinks) bewegt und die Auswahl der vierten Eingabe bewirkt, dass sich das Fahrzeug vorwärts und nach rechts (vorwärts-rechts) bewegt. Wie nachfolgend weiter beschrieben wird, wird die Zweifachfunktionalität der zwei Eingaben (d.h. vorwärtslinks und vorwärts-rechts) durch spezifische Hardwareimplementierungen im Sender 102 und/oder Empfänger 104 bereitgestellt.
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Das Spielzeugfahrzeug 110 ist dafür ausgelegt, sich gemäß aus der Steuereinheit 100 empfangenen Befehlssignalen auf einer Oberfläche (z.B. einem Boden, Wasser) zu bewegen oder sich über einer Oberfläche zu bewegen (z.B. zu fliegen). 2B ist eine Blockdarstellung des Spielzeugfahrzeugs 110 gemäß hier angegebenen Ausführungsformen. Wie gezeigt umfasst das Spielzeugfahrzeug 110 den Empfänger 104, der eine Vorrichtung sein kann, die betreibbar ist, um Signale vom Sender 102 zu empfangen (z.B. einer Vorrichtung, die dafür ausgelegt ist, IR-Signale, HF-Signale, elektromagnetische Signale, Ultraschallsignale, Bluetooth®-Signale usw. zu empfangen).
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Das Spielzeugfahrzeug 110 kann ferner eine Stromquelle 270 und eine Antriebsmotorbaugruppe 275 umfassen. Als Beispiel kann die Stromquelle 210 ein Batteriepack umfassen, das ein oder mehrere Batterien umfasst. Es versteht sich jedoch, dass andere Wechselstrom- oder Gleichstromquellen benutzt werden können. Die Antriebsmotorbaugruppe 275 umfasst einen oder mehrere Antriebsmotoren, die die Merkmale des Spielzeugfahrzeugs antreiben und/oder die Bewegung des Fahrzeugs antreiben können. Die Antriebsmotoren können ein beliebiger Motor für seinen beschriebenen Zweck sein. Bei einer Ausführungsform umfasst das Spielzeugfahrzeug 110 zwei Antriebsmotoren, einen, der die Vorderräder des Spielzeugfahrzeugs aktiviert, und einen anderen, der die Hinterräder des Spielzeugfahrzeugs aktiviert. Im Betrieb bewegen die Antriebsmotor(en) das Spielzeugfahrzeug in einer Richtung oder Richtungen, die durch im Empfänger 104 empfangene Signale angegeben werden.
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3A zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Steuereinheit, die als Steuereinheit 100a bezeichnet wird. 3B zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Spielzeugfahrzeugs 100, die als Spielzeugfahrzeug 110a bezeichnet wird. Die Steuereinheit 100a umfasst ein Gehäuse 305 das den Sender 102 umfasst. Wie gezeigt, sind mehrere Aktoren (z.B. betätigbare Tasten) mit dem Gehäuse 305 gekoppelt und bilden die Eingabevorrichtung 240. Speziell umfasst das Gehäuse 305 mehrere Eingangssteuerelemente oder Richtungsaktoren 245a, 245b, 245c und 245d. Die Richtungsaktoren 245a, 245b, 245c, 245d sind in Winkeln auf einer im Allgemeinen zu der Achse der Antenne 225 senkrechten Achse um das Gehäuse 305 beabstandet. Die Aktoren 245a, 245b, 245c und 245d sind um eine zentrale Region beabstandet.
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Bei einer Ausführungsform erzeugt Aktivierung des ersten Aktors 245a ein Befehlssignal zum Einleiten von Vorwärtsbewegung in dem Spielzeugfahrzeug, Aktivieren des zweiten Aktors 245b erzeugt ein Befehlssignal zum Einleiten von Vorwärtsbewegung und erster seitlicher Bewegung (z.B. vorwärts-links) in dem Spielzeugfahrzeug, Aktivieren des dritten Aktors 245c erzeugt ein Befehlssignal zum Einleiten von Rückwärtsbewegung in dem Fahrzeug und Aktivieren des vierten Aktors 245d erzeugt ein Befehlssignal zum Einleiten von Vorwärtsbewegung und zweiter seitlicher Bewegung (z.B. vorwärts-rechts) in dem Spielzeugfahrzeug. Die durch den Sender 102 (1 und 2A) erzeugten Befehlssignale werden über die Antenne 225 gesendet, die sich von dem Gehäuse 305 nach außen erstreckt. Die Steuereinheit 100 kann ferner einen oder mehrere Lichtemitter umfassen, wie etwa eine Leuchtdiode (LED), die selektiv aufleuchten, wenn ein Befehl erzeugt wird (d.h. wenn die Steuereinheit eine Anweisung für das Spielzeugfahrzeug, sich zu bewegen, erzeugt).
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Mit Bezug auf 3B umfasst das Spielzeugfahrzeug 110a einen Hauptteil oder ein Chassis 310 mit einem vorderen Teil 315, einem hinteren Teil 320, einem ersten lateralen/Seitenteil 325 und einem zweiten lateralen/Seitenteil 330. Zusätzlich umfasst das Spielzeugfahrzeug 110a ein oder mehrere drehbar mit dem Hauptteil 310 gekoppelte Räder. Bei einer Ausführungsform umfasst das Spielzeugfahrzeug 110a zwei Vorderräder 335a (es ist nur eines gezeigt), die drehbar mit dem vorderen Teil 315 des Hauptteils 310 gekoppelt sind, und zwei Hinterräder 335b (es ist nur eines gezeigt), die drehbar mit dem hinteren Teil 320 gekoppelt sind. Obwohl es als ein Muldenkipper mit einem Führerhaus 340 und einer schwenkbaren offenen Kastenlade 345 dargestellt ist, die durch eine vordere Wand 350a, eine erste Seitenwand 350b, eine hintere Wand 350c und eine zweite Seitenwand 350d definiert wird, kann das Spielzeugfahrzeug 110a als ein beliebiges geeignetes Spielzeugfahrzeug entworfen werden, wie etwa, aber ohne Beschränkung darauf, Züge, Autos, Lastwagen, Flugzeuge, Hubschrauber, Boote, Raumschiffe usw.
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In dem Hauptteil 310 des Spielzeugfahrzeugs 110a sind die Antriebsmotorbaugruppe 275 und der Empfänger 104, der Steuersignale von der Steuereinheit 100a (oben erläutert) empfängt, untergebracht. Das Spielzeugfahrzeug 110a kann ferner einen oder mehrere Lichtemitter umfassen, wie etwa eine Leuchtdiode (LED), die selektiv aufleuchtet, wenn ein Befehl von der Steuereinheit empfangen wird (z.B. wenn das Spielzeugfahrzeug Anweisungen empfängt, sich zu bewegen).
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration ist das Spielzeugfahrzeug 110a als Reaktion auf ein entsprechendes von der Eingabevorrichtung empfangenes Steuersignal in einer Vorwärtsrichtung, einer Rückwärtsrichtung, einer Vorwärts-Links-Richtung und einer Vorwärts-Rechts-Richtung bewegbar. Speziell kann ein Kind durch selektives Aktivieren der Richtungsaktoren 245a, 245b, 245c, 245d an der Steuereinheit 100a die Bewegung des Spielzeugfahrzeugs 110a lenken.
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4A ist ein Schaltbild einer Implementierung des Senders 102, die als Sender 402 bezeichnet wird. 4B ist ein Schaltbild einer Implementierung des Empfängers 104, die als Empfänger 420 bezeichnet wird, die mit dem Sender 402 von 4A benutzbar ist. Zur leichteren Darstellung werden die Ausführungsformen von 4A und 4B mit Bezug auf die in 3A gezeigte Steuereinheit 100a und das in 3B gezeigte Spielzeugfahrzeug 110a beschrieben.
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Bei den Ausführungsformen von 4A und 4B umfasst der Sender 402 eine Hardwarekonfiguration, die die Zweitastenfunktionalität herkömmlicher Anordnungen (d.h. die Notwendigkeit, gleichzeitig zwei Tasten zu betätigen) zu einer einzigen Tastenbetätigung kombiniert, ohne jegliche Softwarelogik zu erfordern. Der Sender 402 umfasst eine integrierte Schaltung (IC) 404 mit mehreren IC-Eingängen (Pins) 406. Ein erster Eingang 403 (in 4A als IC-Eingang S1 gezeigt) entspricht Vorwärtsbewegung des Spielzeugfahrzeugs 110a, ein zweiter Eingang 404 (in 4A als IC-Eingang S2 gezeigt) entspricht Rückwärtsbewegung des Spielzeugfahrzeugs 110a, ein dritter Eingang 407 (in 4A als IC-Eingang S3 gezeigt) entspricht linker seitlicher Bewegung des Spielzeugfahrzeugs 110a und ein vierter Eingang 409 (in 4A als IC-Eingang S4 gezeigt) entspricht rechter seitlicher Bewegung des zugeordneten Spielzeugfahrzeugs 110a.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Diode 408 (Diode D1) verwendet, um den Eingang S4 (entsprechend der rechten seitlichen Bewegung) elektrisch mit dem Eingang S1 (entsprechend der Vorwärtsbewegung) zu koppeln. Zusätzlich wird eine zweite Diode 410 (Diode D2) verwendet, um den Eingang S3 (entsprechend linker seitlicher Bewegung) mit dem Eingang S1 (entsprechend der Vorwärtsbewegung) zu koppeln. Als Folge der in 4A gezeigten Konfiguration wird, wenn die Taste „Rechtswendung“ (z.B. die Taste 245d in 3A) betätigt wird, der Eingang S4 niedrig gezogen (mit Masse verbunden) und auch der Eingang S1 niedrig gezogen (durch die Diode D1). Diese Eingabekombination bewirkt, dass das Sender-IC sowohl den „Rechtswendungs-“ als auch den „Vorwärts“-Befehl zu dem im Spielzeugfahrzeug 110a befindlichen Empfänger 420 sendet. Wenn die Taste „Linkswendung“ (z.B. die Taste 245b) betätigt wird, wird der Eingang S3 niedrig gezogen (mit Masse verbunden) und auch der Eingang S1 niedrig gezogen (durch die Diode D2). Diese Eingabekombination bewirkt, dass das Sender-IC sowohl den „Linkswendung-“ als auch den „Vorwärts“-Befehl zu dem im Spielzeugfahrzeug befindlichen Empfänger 420 sendet.
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Der Empfänger 420 besitzt eine Konfiguration, bei der bei Empfang und Decodierung der von dem Sender 402 empfangenen HF-Signale das Empfänger-IC 421 auf der Basis der empfangenen Befehle die Ausgaben F (Vorwärts) 422, B (Rückwärts) 424, L (Linkswendung) 426 und R (Rechtswendung) 428 zwischen hoch und niedrig umschaltet. Die Ausgänge F und B sind mit einer H-Brücke 430 (übliche Motoransteuerschaltung, die sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsmotorbetrieb erlaubt) verbunden, die den für Vorwärts-/Rückwärtsfahrzeugbewegung verantwortlichen Motor mit Strom versorgt. Die Ausgänge L und R sind mit einer H-Brücke 432 verbunden, die den für Wenden der Vorderräder des Fahrzeugs nach links oder nach rechts verantwortlichen Motor (Lenkmotor) mit Strom versorgt. Im Fall des Beispiels, bei dem sowohl der "Vorwärts"- als auch der "Linkswendung"-Befehl vom Sender 402 empfangen werden, wird Ausgang F 422 auf Hoch geschaltet (auf den IC-Versorgungswert erhöht), Ausgang B 424 auf Niedrig (Masse) geschaltet, Ausgang R 428 auf Niedrig geschaltet und der Ausgang L 426 auf Hoch geschaltet. Dadurch kann sich der Vorwärts-/Rückwärtsmotor in der Vorwärtsrichtung drehen und der Lenkmotor die Vorderräder nach links drehen. Dementsprechend bewegt sich das Spielzeugfahrzeug als Reaktion auf eine einzige Tastenbetätigung an der Steuerung sowohl vorwärts als auch nach links.
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Wie bereits erwähnt, werden bei den Ausführungsformen von 4A und 4B Koppeldioden im Sender 402 hinzugefügt. Dies kann zu der Notwendigkeit führen, dass eine Senderversorgungsspannung größer als 2,1 Volt (V) ist, falls Gleichrichterdioden benutzt werden. Insbesondere kann ein Abfall von ungefähr 0,7 V an einer Gleichrichterdiode bestehen, und ein typischer IC-Eingangspin arbeitet als Reaktion auf einen 2/3-Übergang des Eingangsversorgungswerts (um ein robustes Lesen sicherzustellen). Bei bestimmten Anordnungen können Schottkydioden verwendet werden, um den minimal erforderlichen Versorgungswert zu verkleinern.
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5A ist ein Schaltbild einer anderen Implementierung des Senders 102, die als Sender 502 bezeichnet wird. 5B ist ein Schaltbild einer anderen Implementierung des Empfängers 104, die als Empfänger 504 bezeichnet wird, die mit dem Sender 502 von 5A benutzbar ist. Der Empfänger 504 umfasst eine Hardwarekonfiguration, die dafür ausgelegt ist, die Zweitastenfunktionalität herkömmlicher Anordnungen (d.h. die Notwendigkeit, gleichzeitig zwei Tasten zu betätigen) zu einer einzigen Tastenbetätigung zu kombinieren, ohne jegliche Softwarelogik zu erfordern. Zur leichteren Darstellung werden die Ausführungsformen von 5A und 5B in Bezug auf die in 3A gezeigte Steuereinheit 100a und das in 3B gezeigte Spielzeugfahrzeug 110a beschrieben.
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Bei den Ausführungsformen von 5A und 5B wurden die Koppeldioden zu dem Empfänger 520 hinzugefügt. Dadurch werden etwaige Stromversorgungsbeschränkungen bezüglich des Senders beseitigt. Außerdem umfasst der Fahrzeugteil einer Spielzeugbaugruppe typischerweise (als Folge der zwei Antriebsmotoren) mehr Batterien als der Sender, so dass die von den Koppeldioden benötigte zusätzliche Spannung in den Fahrzeugschaltkreisen leichter handhabbar ist.
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Bei der in 5A gezeigten Ausführungsform sind die vier Eingangstasten: die Vorwärtstaste 245a, die Rückwärtstaste 245c, die Links-Vorwärts-Taste 245b und die Rechts-Vorwärts-Taste 245d, jeweils direkt mit einem der Eingangspins (Eingänge) eines Sender-IC 504 verbunden. Insbesondere ist die Vorwärtstaste 245a direkt mit dem Eingang 503 (Eingang S1) verbunden, die Rückwärtstaste 245c ist direkt mit dem Eingang 505 (Eingang S2) verbunden, die Links-Vorwärts-Taste 235b ist direkt mit dem Eingang 507 (Eingang S3) verbunden und die Rechts-Vorwärts-Taste 245d ist direkt mit dem Eingang 509 (Eingang S4) verbunden. Der Empfänger 520 umfasst ein Empfänger-IC 521 mit mehreren Ausgängen, darunter Ausgänge 522 (Vorwärtsausgang oder Ausgang F), 524 (Rückausgang oder Ausgang B), 526 (Links-Ausgang oder Ausgang L) und 528 (Rechts-Ausgang oder Ausgang R). Der Ausgang L (Links- wendung) des Empfänger-ICs 521 ist durch eine Diode 538 (Diode D4) mit dem Vorwärts-Eingang (allgemein am Widerstand R8) der Vorwärts/Rückwärts-H-Brücke 530 diodengekoppelt. Der Ausgang R (Rechtswendung) des Empfänger-ICs 521 ist auch durch eine Diode 540 (Diode D5) mit dem Vorwärts-Eingang der Vorwärts/Rückwärts-H-Brücke 530 diodengekoppelt. Der Ausgang F (Vorwärts) des Empfänger-ICs 521 kann von den Kathoden der Dioden D4 und D5 abhängig von der Ausgangskonfiguration des Empfänger-ICs diodenisoliert werden müssen. Man erreicht dies durch Umkonfigurieren der Verwendung der Diode 542 (Diode D3) von der für die Diode D3 im Empfänger 420 von 4B gezeigten. Diese Diodenkonfiguration hat den zusätzlichen Nutzen, eine Diode weniger zu benutzen als in den Ausführungsformen von 4A und 4B benutzt.
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In einem Beispiel wird, wenn eine Anzeige, dass die "Linkswendung"-Taste (z.B. die Taste 245b in 3A) betätigt wurde (d.h. ein Linkwendungsbefehl), durch das Empfänger-IC 521 im Fahrzeug empfangen wird, der Ausgang L auf Hoch geschaltet. Dies bewirkt, dass die "Lenk"-H-Brücke 532 die Vorderräder nach links wendet, und führt auch dazu, dass ein Hoch-Signal (über die Diode D4) zu dem Vorwärts-Eingang der Vorwärts-Rückwärts-H-Brücke 530 gesendet wird, um dadurch zu bewirken, dass das Fahrzeug gleichzeitig vorwärts fährt und nach links wendet. Wenn das Empfänger-IC 521 im Fahrzeug eine Anzeige "Rechtswendung"-Befehl empfängt, wird der Ausgang R auf hoch geschaltet. Dies bewirkt, dass die "Lenk"-H-Brücke 532 die Vorderräder nach rechts wendet, und führt auch dazu, dass ein Hoch-Signal (über die Diode D5) zu dem Vorwärts-Eingang der Vorwärts/Rückwärts-H-Brücke 530 gesendet wird, wodurch bewirkt wird, dass das Fahrzeug gleichzeitig vorwärts fährt und nach rechts wendet.
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6A ist ein Schaltbild einer weiteren Implementierung des Senders 102, die als Sender 602 bezeichnet wird. 6B ist ein Schaltbild einer noch weiteren Implementierung des Empfängers 104, die als Empfänger 620 bezeichnet wird, die mit dem Sender 602 von 6A benutzbar ist. In dem Beispiel von 6B ist die Hardwarekonfiguration des Empfängers 620 dieselbe wie in 5B gezeigt (d.h. der Empfänger 604 ist derselbe wie der Empfänger 504). Dementsprechend ist der Empfänger 620 in 6B unter Verwendung derselben Bezugszahlen wie in 5B gezeigt. Die Hardwarekonfiguration des Senders 602 ist jedoch von der des Senders 502 (5A) verschieden. Zur leichteren Darstellung werden die Ausführungsformen von 6A und 6B mit Bezug auf die in 3A gezeigte Steuereinheit 100a und das in 3B gezeigte Spielzeugfahrzeug 110a beschrieben.
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Der Sender 602 umfasst eine Schaltmatrix 645, die aus vier Eingangsschaltern besteht, nämlich: einem Schalter 650 (Schalter RT entsprechend "Rechtswendung"), einem Schalter 652 (Schalter LT entsprechend "Linkswendung"), einem Schalter 654 (Schalter FW entsprechend "Vorwärts") und einem Schalter 656 (Schalter BW entsprechend "Rückwärts"). Diese Konfiguration ist benutzbar, wenn eine Matrixfunktion, die als eine "Sechseingangsfunktion" bekannt ist, verfügbar ist. Als Ergebnis der in 6A gezeigten Konfiguration sendet, wenn die "Vorwärts"-Taste (z.B. die Taste 245a in 3A) und die "Rückwärts"-Taste (z.B. die Taste 245c in 3A) gleichzeitig betätigt werden, das Sender-IC nur den "Vorwärts"-Befehl zum Fahrzeug. Außerdem wird, wenn die "Linkswendung"-Taste (z.B. die Taste 245b in 3A) und die "Rechts"-Taste (z.B. die Taste 245d in 3A) gleichzeitig betätigt werden, nur der "Linkswendung"-Befehl (um sowohl Vorwärts- als auch linke seitliche Bewegung zu verursachen) gesendet. Dadurch werden alle Möglichkeiten von in Konflikt stehenden Befehlen beseitigt.
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Die Hardwarekonfigurationen der Empfänger 520 und 620 haben einen zusätzlichen Nutzen, dass durch Verwendung des Klemmtransistors 560 (Transistor Q17 in der Vorwärts/Rückwärts-H-Brücke 530) eine "fortschrittlichere" Rückwärtsfunktion bereitgestellt werden kann. Der Klemmtransistor Q17 wird in den Entwurf eingebracht, falls sowohl der Ausgang F ("Vorwärts") als auch B ("Rückwärts") gleichzeitig auf Hoch geschaltet werden. Wenn dieser Zustand auftritt, wird der Transistor Q17 eingeschaltet und klemmt die Vorwärtsseite der H-Brücke aus (dies wird typischerweise auf der Rückwärtsseite der H-Brücke angeordnet, so dass ein Ausfallmodus zu Vorwärtsfunktion führt). Wie oben erwähnt, sind die Funktionen "Linkswendung" und "Rechtswendung" mit der "Vorwärts"-Funktion verbunden. Als Folge kann es nicht möglich sein, zurückzustoßen und zu wenden. Durch Platzieren des Klemmtransistors Q17 auf der Vorwärtsseite der Vorwärts/Rückwärts-H-Brücke 530 bewegt sich jedoch, wenn zuerst ein Rückwärts-Befehl empfangen wird (um dadurch den Vorwärts-Eingang auszuklemmen) und als zweites entweder ein "Linkswendung"- oder "Rechtswendung"-Befehl empfangen wird (die Rückwärts-Taste betätigt und gehalten und die Wendetaste als zweites betätigt wird), der Lenkmotor in der korrekten Richtung und das Fahrzeug stößt zurück und wendet. Der geklemmte Vorwärts-Eingang verhindert, dass die Vorwärts-Funktion mit dem Rückwärtsantrieb in Konflikt kommt. Wenn ein Kind wächst und beginnen kann, zwei Tasten zur Steuerung von Funktionen zu verwenden, kann das Kind das Fahrzeug auch im Rückwärtsgang lenken. Bei Verwendung mit dem Sender 602 kann, wenn sowohl die "Vorwärts"- als auch die "Rückwärts"-Taste gedrückt wird, der "Vorwärts"-Taste im Sender die höhere Priorität gegeben werden, um so zu bewirken, dass das Fahrzeug im Fall eines Konflikts vorwärts fährt (die bevorzugte Vorgaberichtung für Kinder). Das Platzieren des Klemmtransistors Q17 auf der Vorwärtsseite der H-Brücke erlaubt zusätzlich, dass Kombinationen der Rückwärts-Taste und der Wendetaste zu einer Zurückstoß-Lenkfunktion führen, die entdeckt werden kann, wenn das Kind dazu fähig/bereit ist.
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Obwohl die vorliegende Erfindung ausführlich und mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, ist für Fachleute ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann eine Fernsteuerbaugruppe gemäß hier dargestellten Ausführungsformen in Kombination mit verschiedenen Fahrzeugen oder anderen Spielkästen benutzt werden. Solche Spielkästen können eine Bahn umfassen, die eine beliebige Anzahl einzelner Bahnteile aufweist, die in verschiedenen Kombinationen zusammengekoppelt werden können, um einen kontinuierlichen Pfad zu bilden, auf dem ein Spielzeugfahrzeug fahren kann. Der Spielkasten kann ferner mehrere Objekte bezüglich der Umgebung des Spielkastens umfassen. Zum Beispiel kann der Spielkasten ein oder mehrere Warnlichtstrukturen, einen Fußgängerübergang und eine Rampe, eine Brücke, Fahrzeugauffahrten, einen Baustellenkran, Bürogebäude usw. umfassen.
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Obwohl die offenbarten Erfindungen hier als in einem oder mehreren spezifischen Beispielen realisiert dargestellt und beschrieben werden, ist dennoch nicht beabsichtigt, auf die gezeigten Details beschränkt zu werden, da verschiedene Modifikationen und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindungen abzuweichen, und innerhalb des Schutzumfangs und Bereichs von Äquivalenten der Ansprüche. Außerdem können verschiedene Merkmale aus einer der Ausführungsformen in eine andere der Ausführungsformen integriert werden. Dementsprechend ist es angebracht, dass die angefügten Ansprüche allgemein aufgefasst werden, und auf eine Weise, die mit den in den folgenden Ansprüchen dargelegten Schutzumfang der Offenbarung vereinbar ist.
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Es versteht sich, dass Ausdrücke wie "links", "rechts", "oben", "unten", "vorne", "hinten", "Seite", "Höhe", "Länge", "Breite", "oberes", "unteres", "innen", "außen", "Inneres", "Äußeres" und dergleichen, sowie sie hier gebraucht werden können, lediglich Bezugspunkte oder -teile beschreiben und die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeine konkrete Orientierung oder Konfiguration beschränken. Ferner identifizieren Ausdrücke wie "erstes", "zweites", "drittes" usw. lediglich nur einen einer Anzahl von Teilen, Komponenten und/oder Bezugspunkten, wie hier offenbart und beschränken die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeine konkrete Konfiguration oder Orientierung.