專利名稱：一種采用光束遙控的玩具飛行器的制作方法
技術領域：
一種采用光束遙控的玩具飛行器技術領域[0001]本實用新型涉及一種玩具，具體為一種帶遙控的玩具飛行器。
背景技術：
[0002]電動直升類飛行器玩具如直升飛機、飛碟、飛行球等，包括遙控器和飛行器，采用無線電或紅外線遙控。其中遙控器包括操作按鍵或操作桿、編碼電路和發射電路，操作者雙手在遙控器進行操作，由編碼電路形成編碼信息再通過發射電路發射出去。飛行器的控制電路包括接收電路、解碼電路、驅動電路和執行部件。接收電路接收遙控器發射信號，經過解碼電路解碼得出遙控信息，通過驅動電路控制執行部件，使飛行器完成各種動作，如上升、下降、前進、后退(或停止前進)、懸空等。[0003]現有的這些遙控飛行器玩具，優點是沒有明顯方向性，即操作時遙控器無需對準飛行器，其缺點是以遙控器的若干按鍵或操作桿來代表著飛行器的運動狀態，操作者需要一邊注意著飛行器的運動狀態，一邊雙手操作著遙控器的按鍵或操作桿，非常不直觀，也增加操作難度，特別是對于歲數較小的兒童，常常難以很好的進行遙控操作。由于遙控器的按鍵或操作桿具有機械結構部件，造成體積和重量都較大，也容易損壞。[0004]現有技術還有一類通過將光束照射在玩具機身上不同的特定光敏元件來控制不同的動作，如中國專利96249104.7和2010101096431，但這需要一定準確性，對于運動狀態不斷變化的飛行器來說，稍微有點距離便很難做到，而且操作使用起來同樣的不夠直觀和方便靈活，能夠實現的遙控動作也不夠豐富。[0005]而且上述遙控技術，一般只能發送幾個通道的開關量的遙控信息(即只有I或O的狀態，只能狀態控制，如進或退、升或降)，如果要發送帶模擬量的遙控信息(即具有不同控制量的信息，比如以不同速度上升或下降)，則需采用比例遙控技術，遙控器也需要使用帶電位器的操作桿，電路和結構更加復雜，操作難度也更高，所以在普通遙控玩具上一般都沒有采用帶模擬量的遙控。發明內容[0006]本實用新型目的是公開一種遙控操作更直觀更容易的遙控電動飛行器，進一步，該飛行器還能以同樣直觀容易的操作來實現帶模擬量的遙控。[0007]本實用新型包括包括遙控器和飛行器，飛行器包括有用于驅動飛行器執行遙控動作的執行機構，其特征在于:遙控器包括有用于發射能夠照射到飛行器的、可以在飛行器機身上進行移動的遙控光束的發光管；飛行器包括有用于接收遙控光束的光敏元件；和用于根據光敏7Π件輸入信號來識別遙控光束的移動方向、并根據遙控光束移動方向來控制執行機構執行遙控動作的控制電路；光敏元件連接到控制電路輸入端；控制電路的輸出連接到執行機構。(在本申請文件中遙控光束有時也簡稱為光束)。[0008]所述遙控器發射的遙控光束，為柱形光束，或錐形光束。這些光束采用發光管通電發光再經過聚光結構產生聚光來形成，這屬于電光學方面常用技術。[0009]所述遙控光束的移動，或稱掃動、揮動，是遙控光束在飛行器同一受光面上向著空間不同方向的移動。包括往下移動、往上移動、往左移動、往右移動、光源(即遙控器發光管)逼近飛行器的移動、和光源離開飛行器的移動。遙控光束向每一個方向的移動對應著特定的遙控信息。同一受光面即是能夠同時受到遙控光束照射的一個面。[0010]對于實現飛行器上升和下降的遙控，首先飛行器執行機構包括有用于驅動飛行器升降的升降執行機構，本實用新型在飛行器機身側面的同一受光面的上下方向(也即垂直方向，相當于坐標系的Y軸)的不同位置至少設置有兩只用于接收遙控光束的光敏元件；控制電路根據不同位置上光敏元件的信號變化的先后次序，來識別遙控光束在上下方向上的移動方向，即光束往下移動或往上移動，以此識別遙控意圖，控制電路的輸出連接到升降執行機構，并通過升降執行機構驅動飛行器做相應的動作。[0011]對于實現飛行器左轉和右轉的遙控，首先飛行器執行機構包括有用于驅動飛行器左右轉向的轉向執行機構，本實用新型在飛行器機身側面同一受光面上的左右方向(也即水平方向，即X軸)的不同位置至少設置有兩只用于接收遙控光束的光敏元件；控制電路根據不同位置上光敏元件的信號變化的先后次序，來識別遙控光束在左右方向上的移動方向，包括往左移動或往右移動，控制電路的輸出連接到轉向執行機構，并通過轉向執行機構驅動飛行器做相應的動作。[0012]對于實現飛行器前進和后退(或停止前進)的遙控，首先執行機構包括有用于控制飛行器做前進或后退的前進執行機構，本實用新型的控制電路根據飛行器機身上設置的光敏元件的信號強度的變化，來識別遙控光束在前進方向上(也即在遙控器與飛行器的直線方向上，相當于Z軸)的移動方向，包括光源逼近飛行器的移動，或光源離開飛行器的移動；控制電路的輸出連接到前進執行機構，并通過前進執行機構驅動飛行器做相應的動作。[0013]本實用新型適合于直升類飛行器在室內或室外較近距離的遙控。使用時操作者手持遙控器發出遙控光束，根據遙控意圖揮動遙控器使遙控光束照射到飛行器機身上并產生移動，飛行器的控制電路通過光敏元件接收遙控光束，識別出其移動方向，也即識別出操作者的遙控意圖，并通過執行機構驅動飛行器做出相應動作。比如同時采用上述X、Y、Z軸三個方向的移動識別技術，可實現多指令的遙控:將遙控光束覆蓋照射到飛行器機身(使得光敏元件同時都接收到光束)而沒有進行移動時，飛行器保持懸空狀態；將遙控光束自下向上掃過飛行器機身時，飛行器主螺旋槳加速使飛行器上升；將遙控光束自上向下掃過飛行器機身時，主螺旋槳減速使飛行器下降；將遙控光束光源從飛行器后面向逼近飛行器的方向移動時，飛行器向前運動；將光束的光源向離開飛行器的方向移動時，飛行器后退或停止前進(對于沒有后退狀態的飛行器)；當遙控光束左右掃動時，飛行器向左右轉向(適合具有左右轉向執行機構的飛行器)；當沒有光束照射時則飛行器保持原有的各種狀態。[0014]本實用新型跟傳統遙控飛行器比較，具有的優點是:1、操作者無需雙手操作遙控器的按鈕或操作桿，也無需準確瞄準飛行器上不同的光敏元件，而是根據遙控意圖單手揮動遙控器使遙控光束在機身上向不同方向產生移動，以直觀的動作來實現對飛行器的遙控，所以遙控操作極其直觀和簡單容易，尤其適合歲數小的兒童使用；2、遙控器只是發射遙控光束，遙控信息不是包含在光束里面，而是由光束的移動方向來傳遞，所以電路極其簡單，就是電源驅動發光管發光，不需要按鍵和操作桿，工作更可靠，而且遙控器外形可做得很小很靈活，比如做成細長的遙控棒、指揮棒、魔法棒，使得玩具遙控更富有趣味性。[0015]遙控器發射的遙控光束，可以是可見光束或者紅外光束，或者同時包含兩者的組合光束。其工作原理一樣，不同的只是發光管，和飛行器上配套的光敏元件。實際上很多光敏元件能同時適用可見光和紅外線，只是光敏元件前面的濾光材料不同。采用可見光束能看見遙控光束，操作控制更直觀和更容易，適合各種人群包括小歲數的兒童使用；使用紅外光束抗干擾性能更好，但看不見遙控光束，具有一點難度，但如果操作者明白紅外線也是直線傳播的，便能憑感覺來把握控制光束的移動，而且使用時看不見光束，只看到手臂或遙控棒在揮動便能遙控玩具，更有詭異感覺和趣味性。當遙控光束采用可見光束時，為了避免環境光線干擾，光束不宜采用白光，首選地采用紅光、或綠光、或藍光、或紫光的光束。相應地在飛行器上的光敏元件前面加有紅色、或綠色、或藍色、或紫色的濾光片。采用有色光束能夠提高抗干擾性。也可發射紅外光束來傳遞遙控意圖，同時發射可見光束來供操作者參考定位，并使兩者聚光在一起成為同一組合光束，達到既有抗干擾性又直觀易操作的優點。[0016]作為改進，飛行器的控制電路通過光敏元件接收遙控光束，識別出遙控光束移動的方向和速度；并根據遙控光束移動的方向和速度，來控制執行機構以不同速度執行遙控動作。對光束移動速度的識別，可以通過不同位置的光敏元件的信號變化的時間差來識別遙控光束的移動速度，適用于在左右方向(即X軸)和上下方向(即Y軸)的光束移動；或者通過光敏元件上信號強度變化的變化速率，來識別遙控光束的移動速度，適用于飛行器與遙控器在直線方向(即Z軸)的光束移動。該改進使飛行器能根據操作者揮動遙控光束的速度快慢來控制執行動作的速度，比如快速向上揮動遙控器使光束快速向上掃過飛行器，則飛行器快速上升，慢慢向上揮動遙控器使光束慢慢向上掃過飛行器，則飛行器慢慢上升，實現帶模擬量的遙控。根據不同的要求，可對這種模擬量的量化設置不同的級數，如幾十級，一般來說，對很多飛行玩具的動作速度，設置3級(即快、中和慢)，已經能夠滿足要求了。該改進以簡單的方法，實現對飛行器帶模擬量的遙控，使遙控功能更強大更豐富，而且遙控器無需采用復雜的帶電位器操作桿，也無需增加電路，遙控操作更是簡單直觀，更加好玩。[0017]
圖1是本實用新型工作原理示意圖。圖2是光敏元件設置在飛行器上的示意圖。圖3是本實用新型的飛行器的一種控制電路的電路圖。圖4是本實用新型的飛行器的另一種控制電路的電路圖。[0018]具體實施方式下面根據附圖，對如何實施本實用新型進行說明。[0019]需要說明的是，本實用新型目的在于公開一種操作更直觀容易的帶遙控飛行器，而對于實現本發明的相關技術，比如飛行器的執行機構，通過電機配合機械結構來驅動飛行器執行上升、下降、懸空、前進、后退、左右轉向的動作，屬于現有玩具技術。本實用新型所述飛行器上的控制電路，除了包括有用于識別光束移動方向或移動速度的識別電路，一般還包括有對識別電路輸出的控制信號進行功率放大以便用于驅動執行機構動作的驅動電路。而本發明所涉及電路的一些基本功能，包括對光線的接收和強度的檢測、對電壓信號的模數(A / D)轉換和運算比較、通過調整工作電壓或P WM脈寬調制對電機工作功率和轉速的控制，包括如何采用單片機MCU或微處理器D S P或其他電路根據本發明的工作原理和邏輯而設計出各種電路和程序進行工作，都屬于電子技術領域和玩具遙控的常用技術，本實用新型不做詳細敘述。而且，為了簡潔，本實用新型附圖的電路圖只畫出跟工作原理相關的元件，其他電路部分如電源、濾波、時鐘、復位、輸入的抗干擾，輸出的功率放大與驅動等相關電路，屬于常識，也沒畫出。[0020]圖1是本實用新型工作原理圖，包括遙控器I和飛行器2。使用時操作者手持遙控器I發射一束能夠照射到飛行器2的遙控光束3，并根據遙控意圖揮動遙控器，使遙控光束3在飛行器機身上產生移動，或稱掃動、揮動；飛行器2通過機身上的光敏元件接收光束3，飛行器的電子電路識別出遙控光束的移動方向，以此來控制飛行器的動作。遙控器發射的光束，可以是光線接近平行的柱形光束，或光線呈小角度擴散的錐形光束。遙控器采用電源驅動發光管如L E D發光再經過聚光形成光束,屬于常用電光技術。米用柱形光束時光束照射面積較小，光線集中，能進行較遠距離的遙控，典型的可采用或參照多媒體教學常用的帶小功率激光管的激光教鞭；圖1采用的是錐形光束，錐形光束的照射面積較大，能更容易地照射到玩具機身上，方便操作，可采用或參照各種帶聚光的小型L ED手電筒。[0021]飛行器包括有光敏元件、控制電路、和用于驅動飛行器執行遙控動作的執行機構。光敏元件安裝在飛行器機身上，一般是機身側面上，使得工作時更容易被遙控光束所照射至IJ。光敏元件前面一般還加有跟遙控光束相對應的濾色片，比如紅色遙控光束便配合紅色濾光片，(有些光敏元件自身帶有濾光片)。光敏元件根據光照的不同狀態輸出不同電信號并送到控制電路。控制電路根據光敏元件的信號變化，識別出光束的移動方向，以此識別出遙控意圖，驅動執行機構執行相應動作。對于控制電路如何識別遙控光束的移動方向，并以此識別出遙控意圖和對飛行器進行控制，下面對此進行詳細敘述。[0022]對于實現飛行器上升和下降的遙控，首先飛行器執行機構包括有升降執行機構，即通過主電機連接主螺旋槳來驅動飛行器做上升和下降的動作；本發明采用的方案是:在飛行器機身側面的同一受光面(即同時能受到光束照射的一個面)的上下方向(即垂直方向，也即Y軸)的不同位置至少設置有兩只用于接收遙控光束的光敏元件；控制電路根據不同位置上光敏元件的信號變化的先后次序，來識別遙控光束在上下方向上的移動方向，以此識別遙控意圖，并控制升降執行機構做相應的動作。具體例子如圖2，在飛行器4 (圖2的飛行器4為飛行球)機身的側面的同一受光面上，在上下方向兩個位置分別設置有光敏元件G 2和G 3，來接收遙控光束在上下方向上的移動變化。其玩具電路如圖3。光敏元件G 2、G 3分別串聯電阻R 2、R 3構成2路光束接收電路，其輸出連接到控制電路的單片機M C U 2的輸入端 102和103 MCU2根據I O 2和I O 3的電壓變化來識別遙控光束的移動方向，輸出相應的控制信號，控制電路一般還包括有對M C U 2控制信號進行功率放大的驅動電路，驅動電路的輸出作為控制電路的輸出端，連接到升降執行機構，通過升降執行機構驅動飛行器執行升降動作。M C U 2無特殊要求，可采用各種通用單片機。[0023]對于遙控光束移動方向的識別，本實用新型公開下述兩種具體的識別技術。[0024]第一種識別技術是在飛行器同一受光面不同位置的光敏元件都沒有被遙控光束所照射到的前提下，控制電路根據不同位置的光敏元件接收到遙控光束照射的先后次序來識別遙控光束的移動方向。也即開始時G 2和G 3都沒有受到光束照射，G 2和G 3暗電阻很大，跟電阻分壓后輸出很低的電壓，這時MC U 2的I O 2和I O 3輸入都是低電壓信號，作為初始狀態。然后當光束從外圍掃過玩具，根據G 2和G 3受到光束照射的先后次序來識別光束的移動方向。比如當光束是自下向上的掃過G 3和G 2時，則G 3和G 2先后接收到短暫的光束照射，G 3和G 2受到光束照射時光電阻變得很小，于是I O 3和IO 2先后輸入高電壓脈沖信號，于是M C U 2以此識別光束是自下向上移動，控制電路的輸出驅動升降執行機構，調高飛行器的主螺旋槳電機的轉速，從而使飛行器上升。根據I O3和I O 2輸入電壓信號的時間差(也即時間間隔)的長短，還可得出光束移動速度的快慢(速度等于兩光敏元件之間的距離除以時間差，所以反比于時間差，即時間差的倒數)，并以此作為調整電機轉速的參數，使上升速度受光束移動速度的控制，即當光束快速向上移動時，電機轉速快速提高，飛行器快速上升，當光束慢慢向上移動時，電機轉速慢慢提高，飛行器慢慢上升，實現帶模擬量的遙控。當光束是自上向下掃過G 2、G 3時，則工作狀態相反，結果是使飛行器主螺旋槳電機減速從而使飛行器下降，并同樣可實現帶模擬量的控制。為了避免誤動作，最好設定一個檢測周期，當光敏元件G 2和G 3任一只先接收到光束照射時，檢測周期即為開始，只有在檢測周期內檢測到另一只光敏元件也接收到光束照射，才做出有效識別。一個檢測周期過后，電路重新進入初始狀態。檢測周期可設為0.1到I秒。該識別技術隨著遙控光束的掃動直接反應，反應速度快。該識別技術更適合于柱形光束。[0025]第二種識別技術比較違背常規思維，在飛行器側面的同一受光面不同位置的光敏元件同時被遙控光束所照射到的前提下，控制電路根據不同位置的光敏元件脫離遙控光束照射的先后次序來識別遙控光束的移動方向。具體是，操作者首先將遙控光束覆蓋照射到飛行器機身上，使G 2和G 3同時被光束所全照射，這時單片機M C U 2的輸入端I O 2和I O 3同時輸入高電壓信號。然后將遙控光束從飛行器機身向上下移動，根據G 2、G 3脫離光束照射的先后次序來識別出光束的移動方向。比如先將光束覆蓋照射在G 2和G 3上，然后向上揮動光束，則G 3比G 2先脫離光束的照射，I O 3比I O 2先失去高電壓信號，于是MCU 2以此識別光束是自下向上移動，控制電路的輸出驅動升降執行機構，調高飛行器的主螺旋槳電機的轉速，從而使飛行器上升。同樣，根據I O 3和I O 2先后失去高電壓信號的時間差的長短，可以得出光束移動速度的快慢，并以此作為調整電機轉速的參數，使上升速度受光束移動速度的控制，實現帶模擬量的遙控。當光束是向下揮動離開玩具時，G 2比G 3先脫離光束照射，則工作狀態相反，結果是使飛行器主螺旋槳電機減速從而使飛行器下降，并同樣可實現帶模擬量的控制。[0026]該識別技術適合具有較大照射面積的錐形光束，操作時首先需要將光束覆蓋照射在玩具機身上，比較麻煩，但優點是光束在一個方向的移動便具有無光照、向上移動、向下移動、全照射共四種狀態，控制更靈活多變。特別是G 2和G 3同時被光束照射且光束沒有移動的全照射狀態，可使玩具保持一種中間狀態，比如使飛行器保持懸空停留，(即螺旋槳產生的升力剛好等于重力，飛行器在空中保持靜止懸空，屬現有技術)，當光束向下移動，則飛行器下降；當光束向上移動，則飛行器上升；沒有光束照射則識別為沒有新的遙控意圖，保持原有的上升、下降或懸空狀態；而在上升或下降過程中如果再被光束全照射，則又進入懸空狀態。更巧妙的是:在被光束全照射的懸空狀態中，如果由于其他因素飛行器脫離光束照射范圍，比如被氣流干擾向下掉，在下面的G 3脫離光束的時候，控制電路會誤識別為光束向上移動，于是驅動升降執行機構使飛行器上升，直到G 3重新回到光束照射范圍；反而，當飛行器向上脫離光束照射范圍，比如慣性向上沖，在上面的G 2脫離光束的時候，控制電路會誤識別為光束向下移動，于是驅動執行部件使飛行器下降，直到G 2重新回到光束照射范圍，使得飛行器就像是被捕捉在錐形光束里面一樣，稱為捕捉狀態，非常巧妙，玩起來也更有趣，是本發明優選的一種識別技術。[0027]上述遙控光束在上下方向即垂直方向Y軸上下移動的識別技術，可滿足具有上升和下降動作的飛行器的遙控操作。對于還帶有左右轉向執行機構、即通過轉向電機或電磁機構來實現飛行器左轉或右轉的動作控制，(比如玩具直升飛機便可通過設置尾電機配合橫向的尾槳來實現左右轉向，也可通過電磁機構使飛行器重心發生偏移、或通過電磁機構使主螺旋槳產生向左右的傾角來實現轉向，這是現有技術)，本發明可通過遙控光束在左右方向(水平方向，即X軸)的左右移動來實現左右轉向的遙控。如圖2，飛行器4機身側面上，在同一受光面的左右兩個位置還設置有兩只光敏元件G 4和G 5，分別與電阻R 4、R5構成光束接收電路，其輸出連接到M C U 2的輸入端I O 4和I O 5。M C U 2根據IO 4和I O 5的電壓變化來識別遙控光束在左右方向上的移動方向，控制電路的另一路輸出通過轉向執行機構來控制飛行器進行左轉或右轉，如圖3，其工作原理和識別控制方法跟前述上下方向是一樣的。為了避免轉向動作執行時間過長沒有及時關閉而導致轉向過大，控制電路可設置有延時自動關閉功能，每次啟動轉向動作時，只執行一小段時間，(根據不同轉向機構該時間一般在零點幾秒至幾秒)，然后自動關閉，直至下一次接收到轉向的遙控信息。[0028]圖2和圖3的實施例的識別技術都是以兩只光敏元件來進行工作，這是識別光束移動方向的最少數量，如果增加光敏元件的數量，顯然也能夠根據同樣原理實現對光束移動方向的識別，只是增加了材料。[0029]對于還帶有前進執行機構、即通過行進電機或電磁機構來實現飛行器前進或后退的動作控制，(比如有些玩具直升飛機便設置專門的電機配合縱向的尾槳來實現前進和后退動作，而有些則是通過電磁機構使主螺旋槳產生一個傾角來實現這一功能，這屬于現有技術)，則本發明還可通過對“光源逼近玩具的移動”和“光源離開玩具的移動”的識別來實現遙控，即通過遙控光束在遙控器與玩具的直線方向上(也即前進方向，相當于Z軸)的向前和向后這兩種移動變化來傳遞遙控指令。方案是:在飛行器機身設置光敏元件來接收光束，控制電路通過光敏元件的信號強度的變化來識別光束強度的變化，進而識別出光束的移動方向。當光束強度變大時識別為光束光源在逼近玩具，當光束強度變小時識別為光束光源在離開玩具，以此實現兩種指令的遙控。該方式比較適合于錐形光束。[0030]實現上述方案的一種電路如圖4。設置在飛行器的機身側面上的光敏元件G I，和電阻R I構成光束接收電路，其輸出連接到控制電路的單片機M C U I的一個具有模數(A / D )轉換功能的輸入端口 I O I，當沒有光束照射到G I時，G I的暗電阻很大，輸出為很低的電壓，當光束照射到G I時，G I電阻變小，輸出電壓變大，光強度越大，則輸出電壓越高。MCUl不斷檢測讀取I O I電壓數值，并對前后的數值進行比較，判斷光束的移動方向的情況，控制電路的輸出通過前進執行機構來控制飛行器的前進或后退。MCUl可采用具有模數轉換功能的各種單片機，比如P I C I 6 F X X系列。[0031]具體的操作和識別過程為:1、當操作者將遙控光束照射到飛行器上，但保持遙控器靜止即光束不移動，這時光敏元件G I接收到強度不變的遙控光束，I O I的電壓較高(高于設定閥值，該閥值略大于環境光線下光束接收電路的輸出值)，但電壓數值保持不變(變化值很小)，則識別遙控意圖為靜止，于是控制電路的輸出驅動前進執行機構使飛行器保持靜止停留狀態。2、當操作者將遙控光束照射到飛行器上，并使遙控器逼近飛行器即是使光束光源向著飛行器方向向前移動，這時光敏元件G I接收到強度不斷變大的遙控光束，I O I的電壓較高且在變大，則識別遙控意圖為向前前進，于是控制電路輸出通過前進執行機構使飛行器向前前進。而且可以根據電壓變大的變化速率，取得光束移動速度的信號，來控制電機的工作功率從而控制飛行器前進的速度，當光束強度變大得越快，則前進速度越快，反之則越慢，實現帶模擬量的控制。3、當操作者將遙控光束照射到飛行器上，并使遙控器遠離飛行器即是使光束光源沿著飛行器方向向后移動，這時光敏元件G I接收到強度不斷變小的遙控光束，I O I的電壓較高但在不斷變小，則識別遙控意圖為后退，于是控制電路的輸出通過前進執行機構使飛行器向后退。同樣可根據電壓變小的變化速率，取得光束移動速度的信號，來控制電機的工作功率從而控制飛行器后退的速度，當光束強度變小得越快，則后退速度越快，反之則越慢。4、當操作者沒有將遙控光束照射到飛行器，這時光敏元件沒有接收到光束，I O I的電壓較小(小于設定閥值)，則識別為無新的遙控意圖，于是控制電路的輸出使飛行器保持原來的運動狀態。(原來的運動狀態包括停止、前進、或后退)。就是說如果揮動光束使飛行器前進，之后即使關閉光束，飛行器仍保持原來的前進狀態，直至將光束重新照射到飛行器并保持不動，才使飛行器停下來。有些飛行器玩具沒有后退的動作，只有前進或停止，其后退的動作也相當于停止前進。[0032]本發明為了敘述工作原理的方便，將圖4的實施例獨立分開敘述。實際使用中，圖4的實施例也可以跟圖2和圖3結合在一起。光敏元件G I可跟G 2 —G 5設置在同一受光面，甚至也可利用G 2—G 5其中一只來兼容作為G I，MC U I和MC U 2可以采用同一只單片機，只是使用不同的輸入和輸出端。(單片機一般具有足夠多的輸入輸出端子)。[0033]另外，某些低端的飛行器玩具(如單層螺旋槳的直升飛行器)在工作時機身會不穩定而打轉，這時也可在飛行器機身的多個側面(比如四面)的上下方向都設置有兩只光敏元件，如圖3的G 2、G 3—樣，再將上面的各個光敏元件并聯作為一只光敏元件(即圖3的G 2 )接入電路，將下面的各個光敏元件并聯作為一只光敏元件(即圖3的G 3 )接入電路，用于在各側面接收Y軸上下方向移動的光束，使得在各個側面都能有效接收遙控光束并識別控制飛行器的上升和下降。(光敏元件的光電阻和暗電阻相差很大，一般直接并聯可正常工作，必要時可調整串聯的電阻)。而對用于控制飛行器前進和左右轉向的光束的識別，則只設置于飛行器向后的一側，即只在飛行器的后面遙控飛行器前進、停止和左右轉向。[0034]遙控器還可包括有調制電路，使其發射的遙控光束帶有用于抗干擾的調制信息。比如采用振蕩電路產生高頻波來調制光束，或者采用編碼電路產生編碼信息來調制光束。相應地在電動玩具上帶有對調制信息進行解調的解調電路。這屬于遙控的常用手段。但本發明的光束采用調制信息的目的并非攜帶遙控信息，而是:1、更好提高抗干擾性，避免環境光線的干擾；2、使不同的遙控光束彼此不會互相干擾。[0035]針對本實用新型目的，本申請公開了多種具體的技術方案，特別是公開了多種不同的遙控光束，和多種在飛行器上對遙控光束移動的識別技術，在實際應用中，這些不同技術方案可以混合使用，互相搭配使得遙控更靈活多變。[0036]作為一種特例:本實用新型的同一遙控器設置有能夠發射不同遙控光束的兩只發光管。在平時由一只發光管工作發射一種遙控光束，在需要時通過開關切換另一只發光管工作來發射另一種光束。(市場上便有能夠變換光束顏色的LED手電)。這些光束是紅外光束、紅色可見光束、綠色可見光束、紫色可見光束、帶有調制信息的紅外光束、帶有調制信息的可見光束的其中不同的兩種。相應地在飛行器上采用不同的光敏元件和濾光片來配合工作。該技術可用于對不同飛行器進行遙控，具有一帶二功能；也可用于在同一飛行器，針對不同方向的遙控，比如上下方向采用紅色光束來遙控，左右方向采用綠色光束來遙控，避免不同方向的遙控偶爾可能出現的互相干擾，提高工作的可靠性能。
權利要求1.一種采用光束遙控的玩具飛行器，包括遙控器和飛行器，飛行器包括有用于驅動飛行器執行遙控動作的執行機構，其特征在于:遙控器包括有用于發射能夠照射到飛行器的、可以在飛行器機身上進行移動的遙控光束的發光管；飛行器包括有用于接收遙控光束的光敏元件；和用于根據光敏元件輸入信號來識別遙控光束的移動方向、并根據遙控光束移動方向來控制執行機構的控制電路；光敏元件連接到控制電路輸入端；控制電路的輸出連接到執行機構。
2.根據權利要求1所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述執行機構包括有用于驅動飛行器升降的升降執行機構；在飛行器機身的同一受光面上的上下方向的不同位置至少設置有兩只用于接收遙控光束的光敏元件；所述控制電路根據不同位置上光敏兀件的信號變化的先后次序來識別遙控光束在上下方向上的移動方向；控制電路的輸出連接到升降執行機構。
3.根據權利要求1所述一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述執行機構包括有用于驅動飛行器進行左右轉向的轉向執行機構；在飛行器機身的同一受光面上的左右方向的不同位置至少設置有兩只用于接收遙控光束的光敏元件；所述控制電路根據不同位置上光敏元件的信號變化的先 后次序來識別遙控光束在左右方向上的移動方向；控制電路的輸出連接到轉向執行機構。
4.根據權利要求2所述一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述執行機構包括有用于驅動飛行器進行左右轉向的轉向執行機構；在飛行器機身的同一受光面上的左右方向的不同位置至少設置有兩只用于接收遙控光束的光敏元件；所述控制電路根據不同位置上光敏元件的信號變化的先后次序來識別遙控光束在左右方向上的移動方向；控制電路的輸出連接到轉向執行機構。
5.根據權利要求1所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述執行機構包括有用于控制飛行器進行前進或后退動作的前進執行機構；所述控制電路根據飛行器機身上同一光敏兀件的信號強度的變化來識別遙控光束在前進方向上的移動方向，控制電路的輸出連接到前進執行機構。
6.根據權利要求2所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述執行機構包括有用于控制飛行器進行前進或后退動作的前進執行機構；所述控制電路根據飛行器機身上同一光敏兀件的信號強度的變化來識別遙控光束在前進方向上的移動方向，控制電路的輸出連接到前進執行機構。
7.根據權利要求2至權利要求4之一所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述的控制電路，是一個在飛行器同一受光面不同位置的光敏元件都沒有被遙控光束所照射到的前提下、根據不同位置的光敏元件接收到遙控光束照射的先后次序來識別遙控光束移動方向的電路；或者是一個在飛行器同一受光面不同位置的光敏元件同時被遙控光束所照射到的前提下、根據不同位置的光敏元件脫離遙控光束照射的先后次序來識別遙控光束移動方向的電路。
8.根據權利要求2至權利要求4之一所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述的控制電路是一個能夠根據光敏元件的輸入信號來識別遙控光束移動的方向和速度，并根據遙控光束移動的方向和速度，控制執行機構以不同速度執行遙控動作的電路。
9.根據權利要求8所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述的控制電路是一個通過不同位置的光敏元件輸入的信號變化的時間差來識別遙控光束移動速度的電路；或者是一個通過同一光敏元件輸入信號的強度變化的變化速率來識別遙控光束移動速度的電路。
10.根據權利要求1所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述遙控器發射的遙控光束的移動，是遙控光束在飛行器同一受光面上向著不同方向的移動，每一個移動方向對應著特定的遙控信息。
11.根據權利要求1所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述遙控光束，是柱形光束或者是錐形光束。
12.根據權利要求1所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述遙控光束，采用紅外光束，或采用紅光、或綠光、或藍光、或紫光的可見光束。
13.根據權利要求1所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述的遙控器，還包括有使遙控光束帶有抗干擾調制信息的調制電路。
14.根據權利要求1或權利要求12所述的一種采用光束遙控的玩具飛行器，其特征在于:所述的遙控器，設 置有兩只發光管，兩只發光管發射不同的遙控光束。
專利摘要一種采用光束遙控的玩具飛行器，包括遙控器和飛行器，飛行器包括有用于驅動飛行器執行遙控動作的執行機構，遙控器發射一束遙控光束并根據遙控意圖在飛行器機身上進行移動；飛行器接收和識別遙控光束的移動方向，并以此來控制執行機構執行相應的遙控動作。其意義是遙控器無需操作按鍵或操作桿，只是發出一束光束，操作者根據遙控意圖直接揮動遙控器使光束以不同方向掃過飛行器，以此來控制飛行器的動作。具有操作極其直觀和簡單容易特點，使得遙控更富有趣味性和游戲性。
文檔編號A63H30/02GK202961878SQ201220527190
公開日2013年6月5日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年9月21日
發明者徐志強, 徐懷 申請人:徐志強