玩具遙控車組的製作方法
2023-11-04 10:39:02 3
專利名稱：玩具遙控車組的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種玩具遙控車組，尤指一種附有攝影系統穩定器及具有可隨玩具車行進起伏而起伏的顯示器的遙控玩具車組。
背景技術：
玩具是兒童成長過程中重要的輔助器材。玩具可訓練兒童手腦並用，促進兒童的身心成長。玩具也可以引起兒童的好奇心，引導兒童探索世界。甚至在現代忙碌的工商社會，連成人也會借著設計精巧的玩具，在遊戲中抒解壓力。
以無線電訊號遙控的遙控玩具車一向是受歡迎的玩具種類之一。遙控玩具車模擬真實車輛的外型及行動能力，不論是兒童或成人，都可借著遙控玩具車組享受駕馭的快感。隨著科技的進步，遙控玩具車組也越見精巧；在遙控玩具車上裝上固定的攝影系統拍攝遙控玩具車行進時的影像，並讓使用者能透過一顯示器觀察到這些影像。使用者一面觀察顯示器中影像，一面操控玩具遙控車，就更能增加使用者遊戲時的樂趣。
請參考圖1為一附有一攝影系統101的習知遙控玩具車100，在習知技術中，攝影系統101是固定在玩具車100上的，請參考圖2A及圖2B，圖2A為攝影系統101配置於玩具車100的後視示意圖(也就是由玩具車100後方往玩具車前方看去的樣子)；圖2B為習知技術中顯示器102顯示出攝影系統101拍攝景物的示意圖，地景103(例如說是遠山)就是在習知遙控玩具車100前方而由攝影系統101攝得的景物；請繼續參考圖3A與圖3B，當習知遙控玩具車100受地形起伏影響時，其車身就會側傾，圖3A就是玩具車100受地形影響而發生順時鐘方向(即箭頭C1的方向)傾斜的示意圖；圖3B則是玩具車100在圖3A中的情況下所攝得的影像顯示於顯示器102上的示意圖，由圖3B可了解，當習知遙控玩具車100發生順時鐘方向側傾時，由顯示器102看到的地景103卻會以反方向的逆時鐘方向(即箭頭C2之方向)側傾，這是因為攝影系統101本身是固定在遙控玩具車100中的；當車身以順時鐘方向側傾時，攝影系統101也會隨著車身同方向地側傾，相對地攝影系統101拍攝出來的地景103就會以反方向的逆時鐘方向側傾。
在上述習知技術中，當使用者透過顯示器102看到地景103逆時鐘方向側傾時，會想要操控玩具車100往相反的順時鐘方向運動，以便將玩具車100的位置轉正而不再繼續側傾，但是，一旦使用者操控玩具車順時鐘運動，卻反而會使本來已經順時鐘方向側傾的玩具車100更加往順時鐘方向側傾，甚至導致玩具車100翻覆，使用者會錯誤地操控玩具車100，是因為習知技術中固定在玩具車100上的攝影系統101會導致其攝得的景物相對地往相反方向側傾；當使用者透過顯示器102觀察到攝影系統101的影像時，會得到錯誤的印象，誤判玩具車真正側傾的方向，導致使用者進行錯誤的操控。
雖然習知在遙控玩具車100上裝置攝影系統101的技術能增加使用者的樂趣，但其臨場感仍嫌不足，當這種習知遙控玩具車100在行進途中隨地形起伏時，僅僅由單純的影像，使用者是無法實際體會到遙控玩具車行進間車身的律動的；而這也減少習知遙控玩具車組所能提供的駕駛臨場感。
發明內容
因此，本發明的主要目的在於提供一種可將玩具車行進間起伏情形在遙控裝置顯示器上同步顯示的遙控玩具車組。
本發明提供的遙控玩具車組，其包含有一玩具車和用來控制該玩具車的操作的一遙控裝置，所述玩具車包含有一車體；一驅動裝置，設於該車體上，用來帶動該玩具車移動；一穩定器，裝設於該車體內；一攝影系統，設置於該穩定器上，用來拍攝該玩具車行進方向上的影像並產生對應的影像訊號；以及一感測器，設於該車體內，用來感測該玩具車相對於一固定方向之運動量並產生一對應之感測訊號；一第一無線電模組，固定於該玩具車上並分別電連接於該驅動裝置與該攝影系統，用來將該影像訊號以無線電傳送出去或用來接收無線電控制訊號以控制該驅動裝置的操作；所述遙控裝置包含有一顯示器，用來顯示影像畫面；一遙控介面，用來產生控制訊號；以及一第二無線電模組，電連接於該顯示器以及該遙控介面，用來將該玩具車所傳來的影像訊號傳至該顯示器，並將該遙控介面所產生的控制訊號以無線電傳送出至該玩具車；其中，操縱該遙控介面以控制該驅動裝置帶動該玩具車行動；該攝影系統可將其所攝得的影像經由該遙控裝置的顯示器顯現出來；該感測器會感應該玩具車移動時隨地形的起伏並產生對應的感測訊號，而該伺服裝置會依據該感測訊號帶動該顯示器做出對應的起伏動作；當該玩具車移動時，該穩定器可保持該攝影系統與重力場的夾角為一定值，使該攝影系統攝得景物的鉛垂方向與該景物實際之鉛垂方向一致而不會受該玩具車隨地形起伏的影響。
上述遙控玩具車組，其中該穩定器包含有一支點，固定於該車體上；以及一垂吊物，以可移動的方式裝設於該支點上；其中該攝影系統固定於該垂吊物上；該垂吊物會以該支點為中心沿重力場方向懸吊以維持該垂吊物與重力場方向的夾角。
上述遙控玩具車組，其中該穩定器包含有一水平指示器，用來在該攝影系統中產生一水平指示訊號，以在該遙控裝置的顯示器上顯示一水平指示影像；其中當該玩具車受地形影響而側傾時，該水平指示影像也會呈現對應的側傾。
上述遙控玩具車組中，該感測器包含有至少一陀螺儀。
上述遙控玩具車組中，該攝影系統包含一電荷耦合裝置的攝影機。
上述遙控玩具車組中，該顯示器為一液晶顯示器。
採用上述技術方案，可將遙控玩具車行進間起伏情形藉助一伺服裝置帶動一顯示器做出對應起伏動作的遙控玩具車組，以增加使用者操控遙控玩具車的臨場感；其附有穩定器的攝影系統，可以解決上述習知遙控玩具車的問題。
圖1為習知遙控玩具車的示意圖。
圖2A為圖1中玩具車與攝影系統配置後視的示意圖。
圖2B為圖2A中攝影系統攝得影像的示意圖。
圖3A為圖2中玩具車側傾時的示意圖。
圖3B為圖3A中攝影系統攝得影像的示意圖。
圖4為本發明遙控玩具車組的功能方塊圖。
圖5為本發明中玩具車一實施例的示意圖。
圖6為圖4中感測器設置於玩具車中的示意圖。
圖7為圖4中遙控裝置一實施例的示意圖。
圖8A為本發明中攝影系統與穩定器配置的示意圖。
圖8B為圖8A中攝影系統在車體側傾時的示意圖。
圖9A為圖5中玩具車與攝影系統配置後視的示意圖。
圖9B為圖8A中攝影系統攝得影像的示意圖。
圖10A為圖5中玩具車側傾時的示意圖。
圖10B為圖9A中攝影系統攝得影像的示意圖。
圖11為本發明中遙控裝置一實施例的示意圖。
具體實施例方式
請參考圖4，為本發明遙控玩具車組1的功能方塊圖，遙控玩具車組1有一玩具車11與一遙控裝置12，玩具車11以一車體111為主體，設有一驅動裝置112，用來帶動玩具車11行動，玩具車11中還有一設置於車體111內的穩定器113、一安裝在穩定器113上的攝影系統114及感測器115；攝影系統114可拍攝玩具車11行進方向上的景物，並產生對應的影像訊號；另外，玩具車11中有一個可發射、接收無線電訊號的第一無線模組116，分別與驅動裝置112、攝影系統114電連接；感測器115則會感測玩具車11對一預設的固定方向(如地球重力場的方向)的運動量，並產生對應的感測訊號；電連接於驅動裝置112、攝影系統114與感測器115的第一無線模組116，則可發送或接收無線電的訊號。
遙控裝置12有一用來顯示影像畫面的顯示器121與一遙控介面122；另外還有一個可發射、接收無線電訊號的第二無線模組123，分別與顯示器121、遙控介面122及伺服裝置124電連接，遙控介面122可接受使用者的操控，並產生對應的控制訊號，顯示器121設置於伺服裝置124上，隨著伺服裝置124的動力帶動，顯示器121也會發生相對應的移動。
本發明遙控玩具車組1運作的情形是這樣的，當使用者控制遙控裝置12中的遙控介面122時，遙控介面122會產生對應的控制訊號125，並將控制訊號傳送到第二無線模組123，第二無線模組123會將此控制訊號以無線電的方式發送出去(即控制訊號125)。玩具車11上的第一無線模組116接受到無線電的控制訊號125後，會將其轉送至驅動裝置112；而驅動裝置112就會帶動玩具車11做出對應控制訊號125的動作，譬如說是前進、後退、轉彎、加減速等。另一方面，玩具車11上的攝影系統114會拍攝玩具車11行進方向上的景物，並產生對應的影像訊號126，將其傳送到第一無線模組116。第一無線模組116會將此影像訊號126以無線電的方式發送出去(即影像訊號126)。遙控裝置12中的第二無線模組123在接收到影像訊號126後，會將其轉送至顯示器121；而顯示器121就會將影像訊號126對應的影像顯示出來。透過以上的安排，使用者就可用遙控裝置12中的遙控介面122控制遙控車的行動，並透過遙控裝置12中的顯示器121上看到玩具車11行進方向上的景物了；而顯示器121可用一液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)來實現。
在本發明中，使用者除了能以顯示器121看到玩具車11行進方向上的影像之外，還能由顯示器121本身的起伏移動，進一步感受到玩具車11行進時隨地形起伏的律動感；為達成此目的，在本發明玩具車11中，裝設有感測器115，感測器115可感測玩具車11相對於某一預設固定方向(如地球重力場的方向)的運動量，當玩具車11在行進中隨地形起伏時，車體111會隨地形而有左右俯仰的運動，使車體111相對於該固定方向會有不同的運動量，感測器115會感應到此運動量，並產生對應的感測訊號。此感測訊號會由感測器115傳送到第一無線模組116，並由第一無線模組116以無線電的形式，將感測訊號127傳送出去，遙控裝置12在接收到玩具車11傳來的感測訊號127後，會將其傳送到伺服裝置124，伺服裝置124接到此感測訊號127後，會帶動顯示器121做出對應的左右俯仰的動作，讓使用者得以進一步感受到玩具車11行進間車身隨地形起伏的律動感。
圖5為本發明玩具車11一實施例的示意圖，車體111上有穩定器113，攝影系統114則裝設在穩定器113上；攝影系統114可以用體積小、重量輕的電荷耦合裝置(CCD，Charge Coupled Device)攝影機來具體實現。
為了更進一步說明本發明中感測器115與顯示器121的具體實施情形，請參考圖6及圖7；圖6為本發明中感測器115裝設於玩具車11上的示意圖；圖7則為本發明中遙控裝置12一實施例的示意圖，在圖6的感測器115有兩部份，分別是陀螺儀(gyroscope)1151與1152，陀螺儀可以是機械式、電子式或是光纖式的，在圖6中的陀螺儀1151可感測到車體111相對於重力場方向(即箭頭G之方向)的俯仰(即沿箭頭A1)的運動量；陀螺儀1152則可感測到車體111相對於重力場方向左右側傾(沿箭頭A2)的運動量。陀螺儀1151、1152在偵測到各自所能偵測到的運動量之後，會分別發出對應的感測訊號。在圖7中的遙控裝置12，其顯示器121裝設於包含有伺服馬達1241、1242的伺服裝置124上；伺服馬達1241對應於陀螺儀1151，可帶動顯示器121沿箭頭A1的方向做出俯仰的動作；伺服馬達1242則對應於陀螺儀1152，可帶動顯示器121沿箭頭A2的方向做出左右側傾的動作。當玩具車11上陀螺儀1151的感測訊號透過第一無線模組116、第二無線模組123傳送到遙控裝置12中的伺服裝置124時，伺服馬達1241就會帶動顯示器121做出對應感測訊號的俯仰動作；同理，陀螺儀1152的感測訊號會使伺服馬達1242帶動顯示器121做出左右側傾的動作。
相較於習知將攝影系統裝設於玩具車上的遙控玩具車組，本發明遙控玩具車組不僅可讓使用者以遙控裝置12中的顯示器121看到玩具車11行進方向上的影像，更可進一步通過顯示器121本身受伺服裝置124帶動所產生的起伏側傾，感受到玩具車11行進間車體隨地形起伏的律動感，增加使用者以本發明遙控玩具車組遊戲時的臨場感，憑添遊憩的趣味。
如前面討論過的，習知技術中附有攝影系統的遙控玩具車會因為固定於玩具車上的攝影系統導致使用者錯誤的操控。為了解決此一問題，本發明中將攝影系統114設置於穩定器113之上，穩定器113可保持攝影系統114的位置，使其位置不受車體111側傾的影響。為進一步解說，請參考圖8A，為本發明中攝影系統114與穩定器113配置的示意圖，在本實施例中，穩定器113有一圓環型支點1131、一垂吊物1132、一固定的臺座1133與一水平指示器1134；垂吊物1132是以可移動的方式設置於支點1131上，支點1131以臺座1133固定於車體111(未顯示於圖8A)上；攝影系統114則固定於垂吊物1132之上。另外，水平指示器1134則固定於支點1131上，垂吊物1132可以用本身的重量將攝影系統114的鉛垂方向保持在地球重力場的方向(也就是箭頭G的方向)，換句話說，攝影系統114的鉛垂方向與重力場方向的夾角可保持為零度。此種配置的工作情形可用圖8B來說明。圖8B是圖8A中攝影系統114與穩定器113在車體側傾情況下的示意圖。當車體111(未顯示於圖8B)朝箭頭C3方向側傾時，臺座1133固定於車體111上的支點1131也會受車體11帶動而朝箭頭C3的方向側傾。但此時以可移動方式設置於支點1131上的垂吊物1132，仍然可將攝影系統114的鉛垂方向穩定地保持在重力場的方向，使其不受車身側傾的影響，這樣一來，即使玩具車11受地形起伏而側傾，攝影系統114的鉛垂方向也會一直保持在重力場的方向；相反的，用來指示車體水平的水平指示器1134則會隨者車身側傾而改變其與重力場方向的夾角。
請參考圖9A為本發明中攝影系統114與穩定器113配置於玩具車11的後視(即由玩具車11的後方朝玩具車前方看去)的示意圖；圖9B為攝影系統114在圖9A情況下攝得的影像顯示於顯示器121的示意圖。地景1211即在玩具車11前的地景(像是遠山)。請注意橫過攝影系統114前的水平指示器1134會在攝影系統114中產生一對應的水平影像訊號，並在顯示器121中呈現一水平指示影像1212。請繼續參考圖10A為玩具車11受地形影響而側傾的示意圖；圖10B則是攝影系統114在圖10A情況下攝得的影像顯示在顯示器121上的示意圖，當玩具車11受地形影響而向順時鐘方向(即箭頭C4的方向)側傾時，在穩定器113上的攝影系統114可保持其鉛垂方向不受影響，所以顯示器121中顯示出來的地景1211也跟地景1211實際的情形一樣；相對地，水平指示器1134會隨車身同方向側傾，故在顯示器121上的水平指示影像1212，也會反應玩具車11側傾的情形，呈現朝順時鐘方向側傾的影像。
在本發明中，當使用者看到水平指示影像1212順時鐘側傾時，自然就會操縱玩具車11朝逆時鐘方向運動，以補償順時鐘側傾的水平指示影像1212，而這也的確是正確的操縱方式，可引導玩具車11回到水平的穩定狀態。
請參考圖11本發明遙控裝置12一實施例的示意圖，使用者可透過遙控介面122控制玩具車11，並可透過顯示器121觀察到玩具車11行進方向上的影像。
不論是習知技術或是本發明，使用者透過顯示器遙控玩具車時，都會直覺地反應影像的變化，將玩具車向影像變化的反方向操控。但在習知技術的遙控玩具車中，地景的影像會朝玩具車側傾方向的反方向側傾，導致使用者錯誤地將玩具車操控至玩具車側傾的方向，反而無法校正玩具車的側傾，使玩具車無法回復至水平的穩定狀態。相較於習知技術，本發明中的水平指示影像會跟隨玩具車側傾的方向側傾，可引導使用者操控玩具車朝向與其側傾方向相反的方向而順利地補償玩具車側傾的情形，使玩具車恢復至水平的穩定狀態。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種遙控玩具車組，其包含有一玩具車和用來控制該玩具車的操作的一遙控裝置，其特徵在於所述玩具車包含有一車體；一驅動裝置，設於該車體上，用來帶動該玩具車移動；一穩定器，裝設於該車體內；一攝影系統，設置於該穩定器上，用來拍攝該玩具車行進方向上的影像並產生對應的影像訊號；以及一感測器，設於該車體內，用來感測該玩具車相對於一固定方向之運動量並產生一對應之感測訊號；一第一無線電模組，固定於該玩具車上並分別電連接於該驅動裝置與該攝影系統，用來將該影像訊號以無線電傳送出去或用來接收無線電控制訊號以控制該驅動裝置的操作；所述遙控裝置包含有一顯示器，用來顯示影像畫面；一遙控介面，用來產生控制訊號；以及一第二無線電模組，電連接於該顯示器以及該遙控介面，用來將該玩具車所傳來的影像訊號傳至該顯示器，並將該遙控介面所產生的控制訊號以無線電傳送出至該玩具車；其中，操縱該遙控介面以控制該驅動裝置帶動該玩具車行動；該攝影系統可將其所攝得的影像經由該遙控裝置的顯示器顯現出來；該感測器會感應該玩具車移動時隨地形的起伏並產生對應的感測訊號，而該伺服裝置會依據該感測訊號帶動該顯示器做出對應的起伏動作；當該玩具車移動時，該穩定器可保持該攝影系統與重力場的夾角為一定值，使該攝影系統攝得景物的鉛垂方向與該景物實際之鉛垂方向一致而不會受該玩具車隨地形起伏的影響。
2.如權利要求1的遙控玩具車組，其特徵在於其中該穩定器包含有一支點，固定於該車體上；以及一垂吊物，以可移動的方式裝設於該支點上；其中該攝影系統固定於該垂吊物上；該垂吊物會以該支點為中心沿重力場方向懸吊以維持該垂吊物與重力場方向的夾角。
3.如權利要求1的遙控玩具車組，其特徵在於其中該穩定器包含有一水平指示器，用來在該攝影系統中產生一水平指示訊號，以在該遙控裝置的顯示器上顯示一水平指示影像；其中當該玩具車受地形影響而側傾時，該水平指示影像也會呈現對應的側傾。
4.如權利要求1的遙控玩具車組，其特徵在於該感測器包含有至少一陀螺儀。
5.如權利要求1的遙控玩具車組，其特徵在於該攝影系統包含一電荷耦合裝置的攝影機。
6.如權利要求1的遙控玩具車組，其特徵在於該顯示器為一液晶顯示器。
全文摘要
本發明提供一種遙控玩具車組，其包含有一玩具車與一遙控裝置。玩具車有一車體，一驅動裝置，一個裝設於車體內之穩定器，一設置於穩定器上的攝影系統，一感測器以及一第一無線電模組；遙控裝置包含有一設置於伺服裝置上的顯示器，一個用來產生控制訊號遙控介面以及一第二無線電模組。其中該攝影系統可將其所攝得的影像經由該遙控裝置的顯示器顯現出來；該穩定器可保持該攝影系統與重力場的夾角為一定值而不會受玩具車隨地形起伏的影響，感測器則會感應玩具車移動時隨地形的起伏並產生對應的感測訊號，而伺服裝置會依據感測訊號帶動顯示器做出對應的起伏動作。
文檔編號A63H17/00GK1530157SQ03119728
公開日2004年9月22日 申請日期2003年3月10日 優先權日2003年3月10日
發明者劉書銘 申請人:劉書銘