发明名称 红外线操控飞碟
摘要 本发明尤指提供一种由红外线操控的玩具飞碟,特指一种方向可受控制的旋转玩具。发明主要精神在于:它包括一由内部组件,以及一套设于内部组件上并可相对内部组件做旋转运动的外部组件构成的中心座、至少一个圆形的外环、以及一个带有微处理器的遥控装置,从外部组件向外呈放射状伸出至少三个与外环连接的杆状支架,相邻两个支架之间的夹角相等,每个支架上设置一由马达和螺旋桨构成的旋转装置,从内部组件的下端向下伸出多个具有桨翼的支撑,本发明可完全按操纵者的意图操控行进方向,及不需要使玩具停止转动就能使用降落装置进行着陆。
申请公布号 TW581707 申请公布日期 2004.04.01
申请号 TW091105956 申请日期 2002.03.26
申请人 史提夫 戴云斯 发明人 史提夫 戴云斯
分类号 A63H27/127;B64C27/08 主分类号 A63H27/127
代理机构 代理人 郑再钦 台北市中山区民生东路三段二十一号十楼
主权项 1.一种红外线操控飞碟,其特征在于:包括有: 由内部组件和外部组件构成的中心座; 至少三根从外部组件呈放射状向外伸出并与外环 连接的杆状支架,杆状支架之间具有确定的夹角; 位于中心座和外环之间的每根杆状支架上的旋转 装置,每个旋转装置皆包括有一马达和一螺旋桨, 当螺旋桨转动后,马达产生一使包括中心座的外部 组件、杆状支架、旋转装置和外环在内的转动部 分转动的反力矩; 从中心座的内部组件向下方伸出有用以支撑旋转 玩具,并使之旋处于平面上时能够保持直立的数个 支脚,每个支脚具有一使空气由外侧向内侧对流, 从而驱动中心座的内部组件产生与外部组件相反 方向转动的桨翼; 当所述的玩具旋转时,利用装置确定马达的基准方 位点之后; 分别控制各个马达的速度,以使旋转玩具向特定的 方向行进。2.根据申请专利范围第1项所述的红外 线操控飞碟,其特征在于:确定马达的基准方位点 的装置包括: 分别位于玩具转动部分上、下端的一对红外发射 管,这一对红外发射管能够向外发出沿同一放射轴 向的红外光束; 一对位于旋转玩具的外部的红外接收管,这一对红 外接收管与控制装置连接,当红外接收管一接收到 红外光束,控制装置即可确定三个马达的基准方位 点。3.根据申请专利范围第2项所述的红外线操控 飞碟,其特征在于:控制装置包括一控制盒,该控制 盒通过一将控制盒与中心座内部组件相连的导线 控制旋转装置。4.根据申请专利范围第3项所述的 红外线操控飞碟,其特征在于:所述的控制盒还包 括通过导线从玩具外部向每个马达提供驱动电压 的装置。5.根据申请专利范围第4项所述的红外线 操控飞碟,其特征在于:所述的控制盒还包括: 与各个马达交换信号的微处理器; 一与微处理器交换信号并指示微处理器增加或减 小提供给马达的驱动电压的上升力控制装置; 一与微处理器交换信号的方向控制装置,该方向控 制装置可指示微处理器产生叠加到驱动电压信号 上的确定的正弦电压信号,使玩具在特定的方向上 获得相应的推进力量。6.根据申请专利范围第5项 所述的红外线操控飞碟,其特征在于:各个确定的 正弦电压信号之间具有一定的相位差。7.根据申 请专利范围第5项所述的红外线操控飞碟,各个正 弦电压信号在特定的方向上具有初相角。8.根据 申请专利范围第5项所述的红外线操控飞碟,其特 征在于:所述的控制盒还包括检测电缆线与中心座 之间的夹角是否在预先确定的角度之内的检测装 置,该检测装置可给微处理器提供一个信号,微处 理器一接收到所述的信号,即可调整马达的正弦电 压信号使旋转玩具向某个方向移动,使导线与中心 座之间的夹角小于预定的角度。9.根据申请专利 范围第8项所述的红外线操控飞碟,其特征在于:所 述的检测装置包括: 一与中心座的旋转部分连接的上部组件,该上部组 件具有一向外延伸的支架以及与支架连接的弹簧; 一与导线相连并通过万向接头与上部组件连接的 下部组件,上部组件可以随转动部分一起转动; 一设置在下部组件上的导电环,当导线拖拽下部组 件,使下部组件偏转,从而使导电环与弹簧之间的 夹角超过一定的角度时,导电环与弹簧接触并通过 导线向微处理器发出信号; 微处理器收到所述的信号后可以确定三个马达的 旋转方向,使旋转玩具向一定的方向移动以减小导 电环与弹簧之间的夹角,使其小于预定的角度。10. 根据申请专利范围第5项所述的红外线操控飞碟, 其特征在于:它还包括有一反馈装置,通过该反馈 装置,当玩具偏离中心点后,微处理器可以根据玩 具偏离中心点的程度而相应地调整各个马达的转 向和转速从而使玩具自动回归中心。11.根据申请 专利范围第10项所述的红外线操控飞碟,其特征在 于:所述的反馈装置包括: 一与中心座的转动部分连接的上部组件; 一与导线相连并通过万向接头与上部组件连接的 下部组件,上部组件可以随旋转部分一起转动; 一组相对下部组件而安装在中心座的转动部分上 的磁铁,这些磁铁产生一中心场强为零的磁场,下 部组件静止时处于磁场的中心位置; 一固定在下部组件上的霍尔效应检测器,该霍尔效 应检测器与微处理器连接,当下部组件偏离磁场的 中心方向时,霍尔效应检测器将产生与下部组件的 偏离量相对应的正弦电压信号,微处理器收到信号 后即可调整使玩具向特定方向移动的正弦电压信 号,使霍尔效应检测器以及与之固连的下部组件回 到磁场的中心位置。12.根据申请专利范围第8项所 述的红外线操控飞碟,其特征在于:它还包括有: 一放置在地面上并通过其与玩具之间的导线的长 度来限制玩具的飞行半径的基板。13.根据申请专 利范围第1项所述的红外线操控飞碟,确定马达基 准方位点的装置包括: 一个位于玩具外部并可发出红外光束的红外发射 管; 一对设置在玩具上的转动部分的上端和下端的红 外接收管,这一对红外接收管沿同一放射轴向设置 ,红外接收管与控制装置交换信号,当红外接收管 收到红外光束后,控制装置即可确定三个马达的方 位。14.根据申请专利范围第13项所述的红外线操 控飞碟,其特征在于:还包括: 给固定在旋转玩具上的各个马达提供驱动电压的 装置; 一向各个马达提供驱动电压的装置和各个马达交 换信号的微处理器。15.根据申请专利范围第14项 所述的红外线操控飞碟,其特征在于:还包括: 以无线方式和微处理器交换信号的上升控制装置, 上升控制装置通过微处理器同步增加或减少加在 各个马达上的驱动电压; 以无线方式和微处理器交换信号的方向控制装置, 方向控制装置向微处理器发出信号控制玩具移动 的方向和移动的程度,微处理器收到所述的信号后 可产生与驱动电压信号叠加的正弦电压信号,各正 弦电压信号之间具有固定的相位差,每个正弦电压 信号又具有一定的初相角,这些正弦电压信号使马 达产生特定方向的飞行力量,每个正弦电压信号相 对玩具移动的程度具有一定的振幅。16.根据申请 专利范围第15项所述的红外线操控飞碟,其特征在 于:它还包括有一检测装置,以使当玩具偏离中心 点后,微处理器可以根据玩具偏离中心点的程度而 相应地调整各个马达的转速从而使玩具产生回到 中心点的趋势。17.根据申请专利范围第1项所述的 红外线操控飞碟,其特征在于:每个螺旋桨具有约4 度的倾角以使旋转装置动作后,旋转的螺旋桨使玩 具的转动部分产生与螺旋桨转动方向相反的转动 。18.根据申请专利范围第3项所述的红外线操控飞 碟,其特征在于:导线和旋转装置之间的连接部件 包括: 一固定在中心座的转动部分上的电路板; 4个安装在电路板上的导电环; 4个由弹片支撑的碳刷固定在中心座的非旋转部分 并与控制盒和电路板相交换信号,每个碳刷对应一 个导电环,其中三个导电环以及与它们接触的碳刷 分别控制三个马达,另外一个导电环和相应的碳刷 则使其它的导电环和碳刷接触时构成一闭合的电 气回路。19.一种红外线操控飞碟,其特征在于:包 括有: 一中心座; 至少一对以确定的间隔角固定在所述的中心座上 的马达,每个马达使一个轮子向一定的方向转动从 而使整个中心座旋转; 一个给各个马达提供驱动电压的电源装置; 一与电源装置和马达交换信号的微处理器,该微处 理器可控制提供给各个马达的驱动电压; 一以特定的角度设置在中心座上的并与微处理器 交换信号的传感器; 一向微处理器传输基准点信号、速度和方向信号 的遥控红外发射管,微处理器收到上述的信号后可 以确定旋转玩具的方位并使旋转玩具以相应的速 度和方向移动。20.根据申请专利范围第19项所述 的红外线操控飞碟,其特征在于:微处理器从传感 器接收到速度和方向输入信号后可产生叠加到驱 动电压上的正弦电压信号,每个正弦电压信号之间 具有特定的相位差。21.根据申请专利范围第20项 所述的红外线操控飞碟,其特征在于:各个正弦电 压信号相对特定的方向具有一初相角以产生上述 方向的推进力量,每个正弦信号具有相对玩具移动 速度而增减的振幅。22.一种红外线操控飞碟:其特 征在于:包括有: 一中心座以及具有确定间隔角的多个马达,马达固 定在使玩具旋转的装置上; 一给各个马达提供驱动电压的装置; 一确定马达相对位于非转动的控制盒形成的基准 点的方位的装置; 一产生正弦信号并将其叠加到驱动电压信号上的 装置,各个正弦信号之间具有确定的相位差; 一对应从玩具外端非旋转的控制盒的输入的速度 和方向信号而控制正弦信号的振幅和改变其初相 角的装置,旋转玩具以非旋转的控制盒为参考方向 而根据控制盒发出的指令向特定的方向移动。23. 根据申请专利范围第22项所述的红外线操控飞碟, 其特征在于:各个马达分别包括一螺旋桨,当螺旋 桨转动时,可使旋转玩具从地面上升或降落地面。 24.根据申请专利范围第23项所述的红外线操控飞 碟,其特征在于:中心座包括有: 一与内部组件转动连接的外部组件;撑外环的杆状 支架,每个支架位于外部组件和外环的之间设置有 马达; 多个从内部组件向下伸出的使旋转玩具停留在平 面上时能保持直立的支脚,每个支脚又包括一桨翼 ,该浆翼可使中心座的内部组件产生一与中心座的 外部组件旋转方向相反的转动趋势,从而使内部组 件实际上处于静止状态; 一将内部组件连接到远处的控制盒的导线,该导线 与马达和控制装置交换信号。25.根据申请专利范 围第24项所述的红外线操控飞碟,其特征在于:它还 包括有一检测装置,以使当玩具偏离中心点后,微 处理器可以根据玩具偏离中心点的程度而相应地 调整各个马达的转速从而使玩具产生回到中心点 的趋势。26.根据申请专利范围第25项所述的红外 线操控飞碟,其特征在于:控制盒包括给个马达提 供驱动电压的装置和控制每个正弦信号的振幅和 初相角的装置。27.根据申请专利范围第26项所述 的红外线操控飞碟,确定马达相对控制盒处的基准 点方位的装置包括一对旋转玩具上的红外发射管, 红外发射管可随马达一起转动,并发出沿同一轴向 的红外光束,控制盒上安装有红外接收管,当红外 接收管接受到红外光束后,马达所处的特定方位即 可被确定。28.根据申请专利范围第1项所述的红外 线操控飞碟,外部组件通过无摩擦的轴承与内部组 件连接。29.一种红外线操控飞碟,其特征在于:它 包括有: 一中心座,此中心座具有多个相互之间具有确定的 间隔角的马达,马达固定在使玩具上升和旋转的装 置上; 分别向各个马达提供电能的装置; 确定马达相对于基准点所在的非旋转控制盒的方 位的装置,以及产生和增加正弦电压到各个马达上 的装置,各正弦电压之间具有确定的相位差; 对应从远处非旋转的控制盒输入的速度和方向指 令而控制正弦电压的振幅和改变各正弦电压的初 相角以使旋转飞行玩具对应所输入的速度和方向 指令以非旋转的控制盒为基准点向特定的方向飞 行的装置。30.根据申请专利范围第29项所述的一 种红外线操控飞碟,其特征在于:它包括有: 当旋转飞行玩具偏离中心位置时将信号反馈回控 制装置的装置,控制装置可相应地根据玩具离开中 心位置的程度而调节提供给各个马达的电能以使 玩具产生飞回中心位置的趋势。图式简单说明: 第1图为本发明的立体结构示意图; 第2图为第1图的侧剖视图; 第3图为遥控装置和马达的电气连接原理图; 第4图为第1图的俯视图; 第5a-5d图为微处理器产生的用以控制玩具飞行方 向的一个周期的正弦电压波形图; 第6a图为本发明带有复位装置和基板时的侧剖视 图; 第6b图为第6a图的一个侧剖视图(玩具飞离基板中 心位置的状态); 第6c图为第6b图所示玩具飞离基板中心位置时的复 位装置部分的局部放大图; 第7a图和第7b图所示为带有由霍尔效应检测器和一 对磁铁构成的反馈系统的玩具的侧剖视图; 第8图为采用红外光控制系统的地面型旋转玩具的 侧剖视图。
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