MX2013001011A - Vehiculo de juguete de dos caras. - Google Patents

Abstract

Un vehículo de juguete a control remoto de dos caras, delgado, con alta velocidad, alta maniobrabilidad y alta resistencia a choques e impactos. Un esquema de control remoto basado en señales digitales integradas en haces infrarrojos permite un control mejorado y capacidades de acrobacias terrestres y aéreas a alta velocidad. El juguete en forma inteligente implementa comunicación por infrarrojos, en unidades de micro-control a bordo, sensores para dar volteretas, sonidos, luces y otras acciones pre-programadas. También se proporcionan diversos accesorios para acrobacias, para incrementar el valor de juego del juguete.

Description

VEHÍCULO DE JUGUETE DE DOS CARAS CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a los vehículos de juguete motorizados y a control remoto.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los vehículos de juguete accionados por pilas a control remoto son bien conocidos en general. También son bien conocidos muchos medios de control remoto para tales juguetes motorizados, tanto basado en ondas de radio como infrarrojas.

También se conocen en la técnica coches de juguete reversibles o capaces de dar una voltereta. Estos coches de juguete en general, tienen ruedas abiertas (montadas lateralmente fuera del chasis y no cubiertas por los guardafangos ) que son lo suficientemente grandes como para extenderse más allá de la parte superior de la carrocería del coche, con el fin de apoyar al coche a despejar el suelo cuando se voltea al revés. El chasis puede tener cualquiera de dos distintas "apariencias de la carrocería del coche" en los dos lados opuestos, o puede ser idéntico en ambos lados.

También se sabe que los coches de juguete reversibles o capaces de dar una voltereta, que son capaces de voltear por sí mismos. Para este propósito, algunos juguetes de la técnica anterior utilizan palancas accionadas por resorte que se liberan e impactan con el suelo debajo del coche (haciendo que un extremo del coche dé volteretas hacia atrás sobre el otro extremo), mientras que otros juguetes de la técnica anterior se invierten por si mismos al subir lentamente con sus ruedas delanteras en cualquier pared vertical (bajo la propulsión de sus ruedas traseras impulsadas por motores con alto par de torsión) hasta su extremo frontal se voltea hacia atrás.

También se conocen en la técnica rampas de juguete y pistas utilizadas junto con coches de juguete. Las rampas se utilizan normalmente para los saltos y volcamientos , mientras que las pistas se utilizan para crear bucles y circuitos .

Los esquemas a control remoto del haz óptico colimado o infrarrojo (IR) para juguetes también se conocen en la técnica, que implica generalmente una unidad de control remoto portátil que emite un haz óptico colimado y/o IR, que proyecta un punto en el suelo. El punto generado por este control indica el área hacia la que el juguete motorizado debe moverse. El vehículo detecta, se mueve hacia y alcanza el punto proyectado sobre el terreno desde el control remoto, si el usuario simplemente mueve el punto de luz a una sucesión de nuevas posiciones para definir la trayectoria deseada, el juguete seguirá tal trayectoria. La Patente Estadounidense No. 7,147.535 enseña una versión analógica de tal esquema de control, mientras que la Solicitud de Patente Estadounidense Provisional No. 61/369, 330 (la cual comparte el nombre del inventor con la presente solicitud) enseña un esquema de control más sofisticado con señales de ID codificadas digitalmente, canales de control discretos, y la capacidad para que los juguetes controlados por si mismos se controlen o interactúen con otros juguetes motorizados.

Tales juguetes motorizados a control remoto conocidos en la técnica tienen ciertas limitaciones. En particular, la proporción de potencia a peso para los vehículos de juguete a control remoto disponibles es generalmente bajo por diseño, principalmente debido al peso añadido de las baterías eléctricas a bordo (típicamente del tipo recargable) y motores. Además, particularmente en pequeños ambientes interiores típicos de habitaciones en una casa, los usuarios se aburren rápidamente con las limitadas posibilidades de juego con tales vehículos de juguete, las cuales a menudo se restringen a la conducción en bucles sin fin, la modalidad de eslalon alrededor de los objetos y/o chocando y colisionando en las paredes y muebles.

Las rampas y las pistas de la técnica anterior también tienen limitaciones. Con el fin de soportar y guiar los coches de juguete y ser capaz de impulsarlos en el aire, tales rampas y pistas deben resistir fuerzas de impacto significativas y altos niveles de fuerzas G en el eje horizontal impartidas por los coches que viajan a alta velocidad. Por consiguiente, tales rampas y pistas se construyen muy resistentes y pesadas, a menudo con metal y otros componentes caros. Además, con el fin de ser autónomas y autosoportadas, tales rampas y pistas requieren bases dimensionables y grandes superficies ocupadas, lo cual añade volumen y provoca dificultades en el empaquetado de tales juguetes en cajas de venta al por menor de dimensiones razonables.

Los esquemas de control remoto del haz de infrarrojos (IR) colimado de la técnica anterior (que se basan en un vehículo controlado de seguimiento de la luz IR reflejada desde un punto objetivo), aunque más intuitivos y más fáciles para los usuarios más jóvenes, se limitan a velocidades relativamente bajas y sólo funcionan cuando el punto objetivo se mantiene dentro de la proximidad del vehículo en movimiento. Incluso con la implementacion de los mejores métodos de seguimiento de haz conocidos en la técnica, estos vehículos a control remoto tienen mayores dificultades de seguimiento de un punto objetivo IR que se mueve demasiado rápido, el resultado frustrante es que tales vehículos en general llegarán a detenerse bruscamente cuando no puedan seguir con un punto objetivo de IR en movimiento rápido que recibe muy por delante de modo que excede el margen de detección de sensores de IR a bordo del coche. Este requisito para desacelerar el movimiento del punto objetivo de IR (con el fin de mantener el control) les resta valor de juego a tales juguetes, impidiéndoles realizar más actos de entretenimiento que requieren alta velocidad.

Otro inconveniente de los esquemas de control remoto del haz de infrarrojos (IR) colimado de la técnica anterior para juguetes motorizados es la falta de un mecanismo de control de velocidad variable implementado en el control remoto mismo. La velocidad con la que el coche sigue y se aproxima al punto objetivo de IR en movimiento es, en la técnica más actual, decidida por la unidad de microcontrol (MCU) a bordo basada en las señales recibidas de los sensores de IR a bordo. En el caso de un punto objetivo IR en movimiento rápido, el MCU a menudo comandará las velocidades de procedimiento que son inadecuadas: son ya sea demasiado lentas (lo que resulta en el mismo problema de pérdida de señal discutido en el párrafo anterior) o demasiado rápidas (lo que resulta en exceso de velocidad a través del punto objetivo y rebasándola) .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un aspecto principal de la presente invención proporcionar una mejora para vehículos de juguete a control remoto de la técnica anterior, al superar las desventajas anteriores a través de la implementacion de un vehículo de juguete con un bajo peso, alta velocidad, alta maniobrabilidad, capacidad de dar volteretas, funcionalidad de control remoto intuitivo, resistencia a choques e impactos, que permite acrobacias aéreas y terrestres espectaculares de las cuales el juguete puede recuperarse sin intervención del usuario.

Es un aspecto adicional de la presente invención proporcionar uno o más accesorios de rampa modulares ligeros y delgados que incrementan el valor del juego del vehículo de juguete, permitiendo lanzamientos en el aire y efectos de voltereta hacia atrás. La rampa se ensambla fácilmente incluso por los usuarios muy jóvenes y utiliza cualquier superficie estable vertical comúnmente disponible para el soporte lateral (por ejemplo, una pared, muebles, pila de libros, etc.) Su construcción ligera y modular permite el empacado compacto en una caja de tamaño razonable, apropiada para estantes al por menor.

Es un aspecto adicional de la presente invención proporcionar por lo menos un accesorio de receptáculo que aumenta el valor de juego del vehículo de juguete. El usuario participa en un juego de habilidad, con el objetivo de lanzar en el aire el vehículo de juguete (utilizando el accesorio de rampa) de modo que aterrice en el receptáculo. Debido a la forma frustocónica del receptáculo (aumentando en diámetro desde su base hasta su parte superior) cualquier aceleración adicional impartida al vehículo de juguete provocará que el vehículo utilice una ruta en espiral ascendente en la pared del receptáculo, que progresa desde la base hacia arriba, hacia la parte superior y terminando con un lanzamiento espectacular en una trayectoria fuera del receptáculo.

Es un aspecto adicional de la presente invención implementar un mecanismo de control de velocidad variable manual en el mismo control remoto óptico, de modo que el usuario puede superponer el control manual fino a . la velocidad del vehículo controlado, lo que resulta en un seguimiento del punto objetivo más fácil, más exacto y más sensible .

De acuerdo con una modalidad preferida, la invención incluye un control remoto inalámbrico de función múltiple y al menos un objeto controlado. El control remoto inalámbrico incluye una unidad de microcontrol (MCU) que genera una señal codificada de identificación digital (ID) que se envía entonces a un transmisor de infrarrojos (IR). También se proyecta un haz de luz visible desde el control remoto inalámbrico, en la misma dirección general del haz IR emitido .

En una modalidad preferida, el objeto controlado se encuentra en la forma de un coche de carreras de juguete con una carrocería ligera, delgada y con ruedas grandes. El coche de juguete es capaz de rodar sobre sus ruedas, incluso cuando se vuelca; su carrocería es funcionalmente de doble cara, de modo que parezca como dos coches diferentes dependiendo de qué lado esté hacia arriba. El objeto controlado puede incluir tres o más receptores a bordo (sensores optoeléctricos ) capaces de recibir señales infrarrojas codificadas de ID analógico o digital emitidas desde el control remoto inalámbrico o de emisores de IR colocados en otros juguetes compatibles.

Los sensores a bordo transmiten la señal recibida a una o más unidades de microcontrol (las MCU) ubicadas a bordo del objeto controlado. Las MCU a bordo opcionalmente pueden controlar uno o más motores eléctricos que funcionan con baterías u otros medios de propulsión. Alternativamente, los medios de control analógico pueden emplearse en la traducción de las señales recibidas por los sensores de IR en dirección y propulsión para el objeto controlado.

El objeto controlado también incluye un sensor de nivel a bordo (voltear) que determina el estado de dar una voltereta del coche (detecta qué lado del vehículo está boca arriba) y envía tal información a la MCU a bordo que puede entonces controlar diversos conjuntos de acciones, sonidos y luces, el cambio de la personalidad del coche de juguete de acuerdo a qué lado del vehículo está boca arriba. Las MCU a bordo también pueden generar señales codificadas de ID digitales que se envían a uno o más transmisores de infrarrojos (IR) a bordo que pueden emitir señales de control para la recepción por otros juguetes compatibles.

En una modalidad preferida, existen dos modos separados de control remoto: el modo de Guía de Luz y el modo de infrarrojos. En el modo de Guía de Luz, el esquema de control remoto inalámbrico se basa en el esquema de control de haz de IR colimado descrito en la Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. 61/369,330, las enseñanzas completas de la cual se incorporan en la presente para referencia. Una mejora sobre el esquema de control remoto enseñado por la referencia incorporada es el hecho de que la invención en la presente agrega un esquema de control de velocidad variable manual al mismo control remoto, lo que permite al usuario ejercer un control manual fino a la velocidad del vehículo controlado.

El control de velocidad manual se efectúa desde el control remoto a través de la generación de distintos "códigos de velocidad" múltiples para la señal de control digital, con cada "código de velocidad" que corresponde a una determinada posición de un accionador presionado por el usuario. Dependiendo del "código de velocidad" recibido del control remoto, la MCU a bordo del vehículo controlado ajustará adicionalmente la velocidad retransmitida a las ruedas en el desempeño de sus funciones de seguimiento del punto de IR objetivo regular.

En el modo de infrarrojos, el vehículo controlado no intenta seguir el punto objetivo; más bien, el vehículo controlado ejecuta los comandos de conducción intrínseca recibidos desde el control remoto a través de una señal de control omnidireccional (no colimada) . El modo de infrarrojos permite que el vehículo se controle desde el punto de vista de la posición instantánea propia del vehículo (sin referencia a su entorno) utilizando los comandos de dirección como "Adelante", "Izquierda", "Derecha", "Reversa", etc.

El modo de infrarrojos permite que el vehículo controlado alcance velocidades mucho más altas comparadas con el modo de Guía de Luz, a costa de que el usuario tenga que realizar la conducción direccional real de un punto de vista del "puesto de pilotaje" (en lugar de transmitir en un esquema de control de sensor y MCU que rastrea automáticamente el punto objetivo en el modo de Guía de Luz).

En una modalidad preferida adicional, el control remoto inalámbrico también está equipado con un receptor de IR conectado a una MCU integrada en el esquema de control, a fin de permitir un amplio margen de interacción, comunicación, intercambio de señales y retroalimentación entre el control remoto y uno o más objetos controlados a través de las señales de IR codificadas de ID analógica o digital .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Otros aspectos y ventajas de la invención se volverán aparentes al leer la descripción detallada y al referirse a los dibujos en los cuales: La Figura 1 muestra una vista parcialmente en despiece del Control Remoto Inalámbrico portátil en una modalidad preferida, en la forma de una pistola de control portátil típica. El control remoto tiene: - un emisor de infrarrojos interno (1); - una fuente de luz visible (emisor de LED) (2) ; - una Lente de Colimación Convexa Doble (3) que converge el haz del LED y las Luces del Emisor de Infrarrojos, para proyectar un haz colimado; - una unidad de microcontrol (MCU) (4); - Un accionador (5) con funciones de control de velocidad de encendido/apagado y manual; - botones de "Izquierda", "Derecha" e "Reversa" (6) para el control de dirección manual en el Modo de Infrarroj os ; - Un botón de "Adelante" (o "Turbo") (7) para el control manual en el Modo de infrarrojos; - Un compartimiento de batería (8); y - Un emisor no colimado (9), de una potencia de emisión superior, colocado en el exterior del Control Remoto para proporcionar un ángulo de emisión más ancho y un mayor margen de recepción para el vehículo controlado cuando se utiliza en el Modo de infrarrojos.

La Figura 2 es un dibujo de una modalidad preferida de un Control Remoto Inalámbrico mostrando las vistas del lado izquierdo, frontal y derecho del control.

La Figura 3 es una vista parcialmente en despiece de una modalidad preferida de la invención, que comprende un Objeto en Movimiento controlado en la forma de un coche de carreras. En la Figura 3, el coche tiene: - una porción de carrocería superior (10) ; - una porción de carrocería inferior (11) ; - dos ruedas delanteras (12); - dos ruedas traseras (13); - dos sensores de recepción de IR delanteros (14); - dos sensores de recepción de IR traseros (15) ; - una fuente de energía autónoma (batería) (16); - dos motores eléctricos independientes (17) cada uno manejando por separado una de las ruedas traseras a través de la caja de cambios (18); - una unidad de microcontrol (MCU) (19); - uno o más sensores para dar una voltereta (20) ; - puerto de carga (21); - interruptor de encendido/apagado y de selección de canal (22 ) ; - botón de "Activación" y/o de "Pruébame" (23) ; - Luces LED (24) colocadas detrás de cada rueda para crear un efecto de destellos de color a través de las ruedas traslúcidas de las llantas; y emisores de IR a bordo opcionales (25) para comunicación descendente con otros juguetes.

La Figura 4 es una vista de la parte trasera de una modalidad preferida de la invención en la forma de un coche de carreras, junto con dos vistas en perspectiva del coche.

La Figura 5 es un diagrama esquemático de una configuración utilizando una modalidad alternativa de salto de rampa (26) para impulsar un coche de juguete en el aire. La altura "H" del salto varía con la velocidad del coche y con la longitud "x" y la altura "y" de la rampa.

La Figura 6 es un dibujo de una modalidad preferida del módulo de rampa de esta invención, que representa una rampa ligera diseñada para hacer que el coche vuele en el aire y de una voltereta hacia atrás. El módulo de rampa consiste de una hoja de plástico rígido o flexible (27) asegurada a un bastidor rígido (28) hecho de plástico, de espuma o de cartón. En la modalidad preferida, el bastidor de un módulo se reduce solamente a dos miembros laterales, entre los cuales la hoja de plástico se conecta para formar la superficie de carreras de la rampa. En uso, este tipo de rampa necesita apoyarse contra una superficie vertical estable (por ejemplo, una pared) .

La Figura 7 es un dibujo de otra modalidad preferida del módulo de rampa de esta invención, que representa una rampa de ángulo ajustable, autosoportada diseñada para impulsar el vehículo hacia adelante, hacia arriba o para darle una voltereta hacia atrás . El módulo de rampa consiste de una hoja de plástico rígida o flexible (29), asegurada a un bastidor rígido (30) hecho de cartón corrugado doblado en una estructura estable, autosoportada. Un tambor prismático (31) puede girarse mediante una perilla (32) para modificar el ángulo del reborde superior de la superficie de carreras.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Antes de explicar la presente invención en detalle, se entenderá que la invención no se limita a las modalidades preferidas contenidas en la presente. La invención es capaz de otras modalidades y de practicarse o llevarse a cabo en una variedad de formas. Se entenderá que la fraseología y terminología empleadas en la presente son para el propósito de descripción y no de limitación. Por ejemplo, las señales y los sensores ópticos de infrarrojos se mencionan en la presente, sin embargo, cualquier otra forma adecuada de tecnología de transmisión y recepción de datos inalámbricos (por ejemplo, ondas de radio, luz visible modulada, láseres, etc.), alternativamente, pueden emplearse para controlar el funcionamiento del juguete.

El control remoto óptico inalámbrico y el esquema de control para una modalidad preferida de esta invención son generalmente similares a la descrita en la Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. 61/369,330, las enseñanzas completas de la cual se incorporan en la presente para referencia. Cuando se utiliza el esquema de control de referencia, la modalidad preferida de esta invención se dice que está en el modo de Guía de Luz. Cuando se opera en el modo de Guía de Luz, el usuario proyecta y mueve el punto objetivo de IR en la dirección deseada y el vehículo controlado intenta seguir el movimiento del punto objetivo de IR.

Una mejora sobre el control remoto y el esquema de control descrito en la Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. 61/369,330 es la adición de un esquema de control de velocidad variable manual en el mismo control remoto, lo que permite al usuario ejercer un control manual fino a la velocidad del vehículo controlado.

El control de velocidad manual se efectúa desde el control remoto a través de la generación de distintos "códigos de velocidad" múltiples para la señal de control digital, con cada "código de velocidad" que corresponde a una cierta posición de un accionador presionado por el usuario. En una modalidad preferida, esto se logra a través de un esquema de generación de código de ID digital controlado por una resistencia que es por sí misma controlada por la posición del accionador. Sin embargo, cualesquier otros métodos conocidos pueden usarse para traducir el grado de opresión del accionador en "códigos de velocidad" discretos que se integran subsecuentemente en la señal de control enviada al vehículo controlado. Modalidades alternativas adicionales utilizan botones con "palanca de cambios" o palancas (colocadas en el control remoto) para permitir un margen más amplio de control de velocidad manual.

Dependiendo del "código de velocidad" recibido desde el control remoto, la MCU a bordo del vehículo controlado ajustará adicionalmente la velocidad retransmitida a las ruedas en el desempeño de sus funciones de seguimiento del punto de IR objetivo regular. El usuario tiene un lugar estratégico superior y por lo tanto tiene una mejor apreciación de la velocidad apropiada de enfoque que produciría seguimiento óptimo del punto objetivo por el coche controlado. Cuando parece que el coche controlado se aproxima al objetivo a una velocidad excesiva (resultado de sobrepasar la MCU a bordo en su algoritmo de control de velocidad) , una liberación moderada (disminuir la presión) en el accionador de control remoto por el usuario manualmente provocará que se genere un nuevo "código de velocidad", lo que obligará a la MCU a bordo a frenar el coche. En caso de que el usuario observe que el coche controlado no puede ir a la par con un punto objetivo en movimiento rápido (debido al control de velocidad menos óptimo por la MCU a bordo) una presión extra del accionador de control remoto ordenará un incremento en la velocidad para ayudar manualmente a lograr un mejor seguimiento de un objetivo en movimiento rápido.

En una modalidad preferida adicional, un interruptor en el control remoto se utiliza para ajustar la intensidad de las señales de control emitidas en el modo de Guía de Luz, para disminuir la interferencia de reflexión en la presencia de entornos altamente reflectantes (por ejemplo, pisos o paredes brillantes) .

Una mejora adicional sobre la distancia y el esquema de control descritos en la Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. 61/369,330 es la adición de un nuevo modo de infrarrojos, implementado mediante uno o más botones situados en el control remoto. En contraste con el modo de Guía de Luz (donde las señales de control se coliman en un haz a fin de generar un "punto objetivo" en el piso), en el modo de infrarrojos, el control remoto envía señales de control no colimadas, capaces de recibirse por los sensores a bordo del vehículo controlado, incluso cuando el control remoto no se apunta en la dirección general del vehículo controlado. En una modalidad preferida, las señales de control de modo de infrarrojos se generan por un segundo emisor no colimado, que también es de una potencia de emisión superior, para proporcionar un mayor margen de recepción para el vehículo controlado.

Cuando se encuentra en el modo de infrarrojos, el control remoto ordena al vehículo controlado a moverse en ciertas direcciones, como "Adelante", "Izquierda", "Derecha", "Reversa", etc., como se determina a partir del punto de vista de la posición instantánea propia del vehículo (sin hacer referencia a su entorno) . Por ejemplo, en el modo de infrarrojos, el comando "Adelante" desde el control remoto, provocará que el vehículo se mueva hacia delante, independientemente de la posición relativa del control remoto o la posición del punto objetivo. En forma similar, transmitiendo el comando "Izquierda" desde el control remoto, mientras se encuentra en el modo de infrarrojos, provocará que el coche controlado se dirija a la izquierda.

En el modo de infrarrojos, los comandos de conducción se generan de preferencia a partir de los botones dedicados "Adelante", "Izquierda", "Derecha", "Reversa" situados en el control remoto, en modalidades alternativas, los botones de modo de infrarrojos se pueden reemplazar por otros controles analógicos o digitales, tal como un volante, palanca de mando, etc. En una modalidad del modo de infrarrojos preferida, el control remoto implementa dos sub-modos opcionales: un modo de infrarrojos de "velocidad constante", y un modo de infrarrojos de "velocidad variable" (donde el último modo permite al usuario acoplar adicionalmente el mismo mecanismo de control de velocidad manual mencionado en los párrafos 34-36 en lo anterior) .

En una modalidad preferida, las acciones de modo de infrarrojos se programan para perdurar durante cortos periodos de tiempo (varios segundos o menos), a fin de evitar que se aparte el coche del control remoto (por el movimiento del margen del control remoto cuando el usuario hace funcionar el modo de infrarrojos en un área abierta) . En una modalidad preferida, el modo de infrarrojos permite sólo 1-2 metros de recorrido en un impulso de alta velocidad, de modo que, al final del modo de infrarrojos, el coche de juguete se encuentra todavía dentro del margen de distancia operable del modo de Guía de Luz del control y el usuario todavía es capaz de activar a distancia el coche y traerlo de vuelta a la posición original. En otras modalidades alternativas, el usuario puede dejar de emplear el modo de infrarrojos soltando simplemente los botones de modo de infrarrojos respectivos .

En una modalidad preferida, se utiliza el modo de infrarrojos para efectos de acrobacias espectaculares con el accesorio de rampa. El usuario empleará típicamente el modo de Guía de Luz en la posición del coche de juguete controlado directamente frente a la rampa, a una distancia que permita suficiente velocidad y/o acumulación de impulso antes de usar la rampa. Una vez que el vehículo se pone en la posición de lanzamiento con el modo de Guía de Luz, el usuario cambia al modo de infrarrojos haciendo que el coche se precipite hacia arriba a toda velocidad, usar la rampa, propulsarse en el aire al salir de la rampa, dar la voltereta y aterrizar con el otro lado del vehículo (la parte inferior anterior) boca arriba .

Cuando la acrobacia de dar volteretas se sincroniza apropiadamente, el modo de infrarrojos habrá expirado en el momento que el coche aterrice de nuevo sobre el suelo y los motores se hayan desactivado. Sin embargo, el modo de infrarrojos no debe expirar en el momento que el coche aterrice boca abajo, el sensor para dar una voltereta a bordo informará a la MCU de la nueva posición volteada y la MCU invertirá opcionalmente la dirección de giro de las ruedas traseras del vehículo con el fin de asegurar un movimiento hacia adelante continuo para el coche para el resto del tiempo de modo de infrarrojos. Sin este cambio programado de la dirección de rotación de la rueda al dar una voltereta, el coche puede invertir su dirección del recorrido después de cada lanzamiento.

En una modalidad preferida de esta invención, la rampa es modular y ligera, como se muestra en la Figura 6 y la Figura 7. Consiste de dos o más módulos que se ensamblan por el usuario antes de su uso. Cada módulo consiste de preferencia de una hoja de plástico rígida o flexible asegurada dentro de un bastidor rígido de plástico, espuma o cartón. En la modalidad preferida mostrada en la Figura 6, el bastidor de un módulo se reduce a sólo dos miembros laterales, entre los cuales se conecta una hoja de plástico para formar la superficie de carreras de la rampa.

La curvatura de la hoja de plástico puede seguir varios perfiles arqueados o de ángulo plano de modo que el montaje de dos o más módulos ofrece una superficie de carreras generalmente continua para el coche de juguete, que se extiende hacia arriba desde el nivel del suelo. En la modalidad preferida mostrada en la Figura 6, el perfil de rampa es la típica "rampa de medio tubo" que es propicia para efectos de dar volteretas hacia atrás espectaculares. Sin embargo, varios otros perfiles de rampa pueden usarse con un coche de juguete en otras modalidades, ya sea como un módulo individual o a través de una combinación de módulos de rampa con diversos perfiles de curvatura arqueados o planos (por ejemplo, rampas que impulsan el coche directo hacia arriba en el aire, las rampas con el ángulo de lanzamiento optimizado ya sea para "salto de longitud" o de "saltos elevados", rampas que imparten rotación longitudinal, además de voltereta hacia atrás, etc.). Para la rampa de modalidad preferida representada en la Figura 7, el ángulo de lanzamiento de la superficie de carreras puede modificarse, mediante una perilla (32), por rotación de un tambor prismático (31) en el cual descansa la parte superior de la superficie de carreras.

En una modalidad preferida, dos o más módulos de rampa se ensamblan por el traslape de bordes parciales, sin embargo otras modalidades pueden tener diversos medios de conexión entre los miembros de bastidor o laterales de los módulos de rampa consecutivos. Alternativamente, cualquier otro método de montaje puede usarse para mantener los módulos de rampa juntos.

En una modalidad preferida, la rampa ensamblada está destinada a colocarse estrechamente contra una superficie vertical estable (por ejemplo, una pared, caja grande, pila de libros, etc.), basándose en esta superficie vertical para proporcionar el soporte requerido para soportar las grandes fuerzas G laterales infligidas sobre la rampa por un coche en movimiento rápido que tiene su dirección de recorrido cambió repentino.

Como tal, no existe la necesidad de que la rampa ensamblada sea autosoportada o incluso autónoma, lo que prescinde de la necesidad de utilizar componentes estructurales costosos o voluminosos para la rampa. Esto permite la construcción económica de los módulos de la rampa de materiales de bajo costo con menos rigidez. La modularidad de la rampa permite un mayor ahorro al garantizar que la rampa desmontada encaja dentro de una caja de un tamaño razonable, mediante anidación óptima de los módulos de rampa y de los vehículos dentro de la misma caja de embalaje al por menor. Por supuesto, si la situación lo justifica, se pueden utilizar materiales más duraderos, más pesados.

En otra modalidad preferida, el modo de infrarrojos se utiliza para otros efectos de acrobacia espectaculares junto con un accesorio de rampa y un accesorio de receptáculo colocado apropiadamente en relación con la rampa. De preferencia, una "rampa de cuarto de tubo" autosoportada (tal como la representada en la Figura 5) , o se utiliza una rampa plana de bajo ángulo en lugar de la rampa de medio tubo descrita anteriormente, sin embargo los usuarios altamente experimentados también pueden usar una rampa de medio tubo, con voltereta hacia atrás para este propósito. El usuario enfrenta un juego de habilidad, el objetivo es acelerar-lanzar el vehículo de juguete en el aire (usando el accesorio de rampa) de modo que aterrice en el receptáculo. Debido a la forma frustocónica del receptáculo (aumentando en diámetro desde su base hasta su parte superior) , emplear el modo de infrarrojos mientras el vehículo de juguete se encuentra dentro del receptáculo provocará que el vehículo utilice una trayectoria en espiral ascendente a alta velocidad en la pared del receptáculo, avanzando desde la base hasta la parte superior, bajo el efecto de la fuerza centrífuga, y terminando con un lanzamiento espectacular en una trayectoria externa fuera del receptáculo. La pared del receptáculo está hecha de preferencia de un material plástico transparente, de modo que la acción en espiral del vehículo corriendo por la pared puede ser vista por el niño que juega con el juguete intensificando así la emoción y el valor de juego del j uguete .

En la modalidad preferida de esta invención mostrada en la Figura 3 y, el objeto controlado es un juguete con la forma de un coche de carreras. Como se muestra en la Figura 3, el coche tiene una porción de carrocería superior (10) y una porción de carrocería inferior (11); las dos porciones de carrocería son diferentes en apariencia, color y decoración, de modo que el coche supone un nuevo aspecto y personalidad cuando da la voltereta. Las porciones de carrocería superior e inferior ensambladas juntas también forman el chasis rígido del vehículo.

En una modalidad preferida, sólo las dos ruedas traseras (13) proporcionan propulsión, mientras que la dirección se consigue conduciendo las ruedas traseras izquierda y derecha en diferentes velocidades de rotación. Los cubos de las ruedas, llantas o tapacubos son de preferencia convexos por fuera para evitar que el coche termina en su borde lateral al dar la voltereta y aterrizar, debido a la forma de las llantas/tapacubos, el coche estará por si mismo, sobre las cuatro ruedas después de aterrizar.

En una modalidad preferida, el vehículo tiene cuatro sensores de IR de recepción (12) y (13) ubicados en las esquinas del chasis, una batería (16), dos motores eléctricos independientes (17) cada uno conduce por separado una de las ruedas posteriores mediante cajas de cambios (18), una unidad de microcontrol MCU (19) y uno o más sensores de nivel (para dar una voltereta) (20) . La construcción total del coche es ligera pero resistente, con el fin de ser capaz de soportar numerosas caídas repetidas, volteretas y aterrizajes duros. En una modalidad preferida, el coche no tiene suspensión y ni articulaciones o ejes orientables. En modalidades alternativas, otras diversas configuraciones de dirección, suspensión y tracción pueden implementarse (por ejemplo, suspensiones de muelle, dirección al pivotar uno o más ejes, tracción de las ruedas total, velocidad ajustable de forma independiente y dirección de rotación de una o más ruedas , etc . ) .

En una modalidad preferida, las ruedas y/o los bordes y/o los tapacubos de rueda son transparentes o translúcidos y las fuentes de luz (24), tales como los LED de diferentes colores, se colocan en el chasis detrás de cada rueda para crear un efecto de destellos de color a través de la rueda. Otras diversas luces, altavoces y accesorios se pueden instalar opcionalmente en cada lado del coche, controladas por la MCU a bordo (19) para lograr apariencias, sonidos y personalidades distintos de acuerdo a qué lado del vehículo está boca arriba.

En otra modalidad preferida ("modo interactivo"), más de uno de los objetos en movimiento controlados se pueden reproducir al mismo tiempo, con una opción para establecer jerarquías entre tales objetos controlados, principalmente uno o más Objetos en Movimiento Maestros y uno o más Objetos en Movimiento Esclavos. La MCU de un Objeto en Movimiento Maestro opcionalmente puede comandar sus transmisores de IR a bordo (25 en la Figura 3) para emitir sus propias señales de control de IR (analógicas o codificadas con un código de ID correspondiente al Objeto en Movimiento Esclavo) , de modo que los emisores de IR (25) del Objeto en Movimiento Maestro emiten un haz objetivo para el Objeto en Movimiento Esclavo, similar al modo de control "sigúeme" descrito en la Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. 61/369,330, las enseñanzas completas de la cual se incorporan en la presente para referencia.

En una modalidad preferida adicional basada en el modo "sigúeme" para controlar múltiples objetos en movimiento descritos en la Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. 61/369,330, las enseñanzas completas de la cual se incorporan en la presente para referencia, el efecto de destellos de luz de color a través de las ruedas, así como otras luces opcionales, efectos de sonido, altavoces y accesorios, se controlan por la MCU a bordo de acuerdo con diversos parámetros previamente programados, o de acuerdo con las señales recibidas desde los sensores a bordo, a partir de otros objetos en movimiento o desde el control remoto. Por ejemplo, la MCU a bordo puede controlar los LED multicolores (24) colocados detrás de cada rueda individual para variar o coordinar entre varios juguetes controlados, el efecto de destello de luz de color a través de las ruedas.

La combinación de receptores a bordo, las MCU y los transmisores de los juguetes controlados también significa que varios de tales juguetes pueden controlarse entre sí o interactuar de otro modo, se persiguen entre sí, se buscan, se gritan, se hablan, se comunican e intercambian señales entre sí mediante señales codificadas de ID, omnidireccionales , sin restricciones de posición o angulares.

La invención en la presente es capaz de otras modalidades y de practicarse o llevarse a cabo en una variedad de formas. Por ejemplo, puede haber múltiples controles remotos y múltiples Objetos en Movimiento Esclavos, y múltiples Objetos en Movimiento Maestros. Otra posibilidad es por medio de cambiar entre los códigos de ID digitales en el control remoto, seleccionando diferentes Objetos en Movimiento como Maestros o Esclavos.

Se entenderá de modo similar que la fraseología y terminología empleadas en la presente son para el propósito de descripción y no de limitación. Por ejemplo, cualquier coche, juguete, objeto u Objeto en Movimiento mencionados en la presente puede ser alternativamente un camión, aerodeslizador, robot, vehículo, barco, avión, helicóptero, muñeca, perro, animal o personaje antropomorfo, etc. Alternativamente, la funcionalidad del control remoto puede adaptarse a cualquier tipo de objeto portátil, móvil o fijo, (por ejemplo barra, helicóptero, coche, etc.) Alternativamente, el Objeto en Movimiento Maestro y el Objeto en Movimiento Esclavo pueden ser cada uno de una categoría diferente mencionada anteriormente (por ejemplo, un coche podría ser el Objeto en Movimiento Maestro mientras que un helicóptero podría ser el Objeto en Movimiento Esclavo, etc.) Aunque el método para seguir un objetivo en movimiento basado en la intensidad variable de la señal de IR emitida o reflejada desde un haz que proyecta un punto objetivo se utiliza en los ejemplos en la presente, cualesquier otros métodos de seguimiento de haz conocidos en la técnica (basados en la luz, ondas de radio, rayos láser, luz visible modulada, etc.) puede utilizarse por los sensores a bordo y las MCU para obtener las funciones de seguimiento descritas en la presente. En forma similar, el modo de operación "sigúeme" entre Objetos en Movimiento Maestros y Objetos en Movimiento Esclavos puede implementarse por el uso de pocos o más numerosos transmisores y sensores en los Maestros o Esclavos, o por cualesquiera otros métodos de seguimiento conocidos en la técnica.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un juguete caracterizado porque comprende: un control remoto que comprende: - un primer emisor óptico controlado por una unidad de control y configurado para emitir un haz óptico modulado digitalmente , que contiene códigos de identificación digital, el control remoto configurado con una lente de colimación que enfoca al haz óptico desde el primer emisor óptico para generar un punto objetivo en una superficie; - un segundo emisor óptico controlado por la unidad de control y configurado para emitir una señal óptica modulada; y - un esquema de control de infrarrojos en donde el control remoto se configura además para enviar la señal óptica modulada a una unidad de control digital a bordo de por lo menos un objeto en movimiento controlable independientemente de una posición angular del punto objetivo con relación al objeto en movimiento controlable; al menos un objeto en movimiento controlable, que tiene - un chasis que incluye un primer lado del chasis y un segundo lado del chasis opuesto al primer lado del chasis, el chasis tiene una superficie plana del chasis y una dimensión de altura máxima en una dirección perpendicular a tal superficie plana del chasis; - cuatro ruedas montadas rotativamente con respecto al chasis, cada una de las ruedas que tiene un diámetro que es mayor que la dimensión de altura máxima del chasis; - un sensor para dar una voltereta, configurado para generar una señal para dar una voltereta basada en cuál del primer o segundo lado de tal chasis mira hacia arriba; ¦una pluralidad de sensores optoelectrónicos configurados para recibir las señales ópticas moduladas digitalmente que contienen códigos de identificación digital; - por lo menos una unidad de control digital a bordo que recibe, desde la pluralidad de sensores optoelectrónicos, señales eléctricas que contienen los códigos de identificación digitales; - medios de propulsión y dirección controlados por la unidad de control digital a bordo; en donde el control digital a bordo calcula la distancia y la posición angular del punto objetivo con respecto al objeto en movimiento controlable, basado en las señales eléctricas recibidas de la pluralidad de sensores optoelectrónicos ; en donde la unidad de control digital a bordo controla los medios de propulsión y dirección de modo que el objeto en movimiento controlable se pone en funcionamiento, sigue y se acerca al punto objetivo sobre la superficie; en donde la señal óptica modulada provoca que la unidad de control digital a bordo de por lo menos un objeto móvil controlable para controlar los medios de propulsión y dirección en el objeto en movimiento controlable; en donde la unidad de control digital a bordo controla la dirección de rotación de las ruedas basado en la señal para dar una voltereta recibida desde el sensor para dar una voltereta, y en donde el objeto en movimiento controlable es capaz de ser operable en las ruedas cuando cualquiera del primer o segundo lado del chasis mira hacia arriba.

2. El juguete de conformidad con la reivindicación 1, se caracteriza además porque comprende un esquema de control de velocidad variable manual en donde el control remoto además comprende una unidad de accionamiento con dos o más posiciones de velocidad, la unidad de accionamiento que genera códigos velocidad digitales modulados en el haz de control óptico provocando a la unidad de control digital a bordo para otros medios de control y propulsión de acuerdo con la posición de velocidad de tal unidad de accionamiento.

3. El juguete de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, se caracteriza porque el objeto en movimiento controlable comprende además, un sistema de efectos de luz que comprende medios de emisión · de luz ubicados en el objeto en movimiento controlable y controlado por la unidad de control digital a bordo.

4. El juguete de conformidad con la reivindicación 3 se caracteriza porque al menos uno de los medios de emisión de luz se ubica entre el chasis y al menos una de las ruedas.

5. El juguete de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 4 ó 5, se caracteriza porque al menos una de las ruedas comprende una porción traslúcida de difusión de luz de modo que los medios de emisión de luz dirigen la luz hacia el exterior a través de la porción translúcida de la rueda .

6. El juguete de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, se caracteriza además porque comprende un accesorio de rampa modular.

7. El juguete de conformidad con la reivindicación 6, se caracteriza porque el accesorio de rampa modular comprende, además, dos o más módulos de rampa.

8. El juguete de conformidad con la reivindicación 7, se caracteriza porque cada módulo de rampa comprende además dos o más miembros de soporte laterales que soportan un segmento central uniforme.

9. El juguete de conformidad con la reivindicación 8, se caracteriza porque el segmento central uniforme de cada módulo de rampa se superpone parcialmente con el segmento central uniforme de un módulo de rampa adyacente para formar una superficie curvada continua, abierta hacia arriba, uniforme, que tiene un borde superior y un borde inferior, el borde superior adaptado para colocarse al ras adyacente a la superficie del suelo con el borde superior que se separa de la superficie de soporte.

10. El juguete de conformidad con la reivindicación 9, se caracteriza porque la superficie curvada continua, abierta hacia arriba, uniforme, es adecuada para aceptar y dirigir el objeto en movimiento hacia arriba, haciendo que el objeto en movimiento vuele por inercia exteriormente y fuera de la rampa.

11. El juguete de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, se caracteriza porque la rampa se utiliza junto con una superficie de soporte vertical que empalma contra los miembros de soporte y evita un movimiento de los miembros de soporte.

12. El juguete de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, se caracteriza además porque comprende medios de recepción que se pueden mover libremente con respecto a la rampa modular, los medios de recepción que comprenden una cavidad de recepción que mira hacia arriba adaptada para recibir el objeto en movimiento lanzado desde la rampa.

13. El juguete de conformidad con la reivindicación 12, se caracteriza porque la cavidad de recepción es de una forma generalmente frustocónica que tiene una superficie lateral, una base y una parte superior, y que aumenta en diámetro desde la base hasta la parte superior.

14. El juguete de conformidad con la reivindicación 13, se caracteriza porque el objeto en movimiento, cuando se pone en movimiento hacia delante dentro de la cavidad de recepción, puede utilizar la superficie lateral y se mueve en una trayectoria en espiral ascendente progresando desde la base hacia arriba.

15. El juguete de conformidad con la reivindicación 14, se caracteriza porque la superficie lateral es transparente.