專利名稱：一種手勢(shì)型玩具遙控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種玩具遙控器，特別是涉及一種應(yīng)用加速度傳感器控制，使其 達(dá)到可根據(jù)使用者的不同手勢(shì)或動(dòng)作相應(yīng)控制玩具用的玩具遙控器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今的遙控裝置廣泛應(yīng)用于玩具領(lǐng)域。然而通常的玩具遙控器大都局限在通過(guò)操作按 鍵控制玩具本體的具體動(dòng)作方面，將操作者的運(yùn)動(dòng)局限在小小的操作鍵盤上，因此樂(lè)趣不高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種手勢(shì)型玩具遙控器，該遙控器不但增強(qiáng)了操作者 操作的實(shí)際性和趣味性，而且更能體現(xiàn)操作者的控制水平和操作意識(shí)。本實(shí)用新型提供的一種手勢(shì)型玩具遙控器，其特征在于，它包括加速度傳感器、第 一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)處理模塊、反相器、開(kāi)關(guān)電路、串聯(lián)諧振回路和天線；加速度傳感器的時(shí)鐘總線直接與數(shù)據(jù)處理模塊相連，控制加速度傳感器中數(shù)據(jù)的 讀寫和起始；加速度傳感器的二個(gè)數(shù)據(jù)輸出端分別與第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端相連； 加速度傳感器將采集得到的使用者的手勢(shì)動(dòng)作信息，并分別將水平方向和垂直方向的手勢(shì) 動(dòng)作信息傳送給第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端均與數(shù)據(jù)處理模塊相連，將接收的信息從模擬電 壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后提供給數(shù)據(jù)處理模塊；反相器的一端與數(shù)據(jù)處理模塊相連，另一端與開(kāi)關(guān)電路相連，開(kāi)關(guān)電路還與串聯(lián) 諧振回路連接，天線與開(kāi)關(guān)電路連接；數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)接收的信息進(jìn)行編碼識(shí)別，并將編碼識(shí)別后的信號(hào)提供的反相 器；反相器將數(shù)據(jù)處理模塊提供的編碼信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅和反向，并將產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)傳送給 開(kāi)關(guān)電路；串聯(lián)諧振回路構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生高頻載波，并提供給開(kāi)關(guān)電路；開(kāi)關(guān)電路利用 反相器產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)，將串聯(lián)諧振回路產(chǎn)生的高頻載波進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后的信號(hào)通 過(guò)天線發(fā)射。本實(shí)用新型拋開(kāi)傳統(tǒng)的按鍵遙控模式，讓操作者運(yùn)用手勢(shì)移動(dòng)控制玩具的相關(guān)動(dòng) 作，與普通的按鍵式遙控器相比，本實(shí)用新型不但增強(qiáng)了操作者操作的實(shí)際性和趣味性，而 且更能體現(xiàn)操作者的控制水平和操作意識(shí)。將手勢(shì)和身體動(dòng)作的變化與玩具控制相結(jié)合， 增加了運(yùn)動(dòng)的元素，更加適合小孩操控的需要。同時(shí)，這種方式增強(qiáng)了操作者與玩具之間的 互動(dòng)性，給玩具的玩法帶來(lái)更大的發(fā)揮空間。手勢(shì)遙控器代替了傳統(tǒng)的用搖桿及按鍵的操 縱，與傳統(tǒng)遙控器相比，本實(shí)用新型改變或增加了以下功能A 將簡(jiǎn)單易行的手勢(shì)轉(zhuǎn)換為一系列電信號(hào)。裝置的動(dòng)作傳感器采用兩軸加速度傳 感器，通過(guò)對(duì)操作者動(dòng)作的變化確定加速度傳感器X、Y軸方向上重力加速度的變化閾值。 當(dāng)操作者的手勢(shì)到達(dá)不同位置時(shí)，加速度傳感器所讀出的值不同。B:動(dòng)作傳感器完成手勢(shì)電信號(hào)的采集與處理并由一定的通信協(xié)議傳入單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)分析傳入的數(shù)據(jù)判斷操作者手勢(shì)的變化，完成數(shù)據(jù)的處理與命令的對(duì)應(yīng)并形成一 組不同波形的信號(hào)，通過(guò)無(wú)線發(fā)射電路發(fā)送到玩具本體上。C:無(wú)線發(fā)射電路為由晶振震蕩電路構(gòu)成的無(wú)線電發(fā)射裝置，其向位于玩具本體內(nèi) 的無(wú)線接收端發(fā)射經(jīng)單片機(jī)處理形成的指令信號(hào)。D 玩具本體線路板從無(wú)線接收端讀出指令信號(hào)并控制其內(nèi)部的電機(jī)、led燈、微 型喇叭等達(dá)到操作者預(yù)想的動(dòng)作。

圖1為本實(shí)用新型遙控裝置的電路示意圖。圖2. 1-2. 3為本實(shí)用新型各電路具體電路圖。圖3. 1-3. 10為本實(shí)用新型實(shí)例使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的電路部分包括加速度傳感器1、第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器 2、3、數(shù)據(jù)處理模塊4、反相器5、開(kāi)關(guān)電路6、串聯(lián)諧振回路7和天線8。加速度傳感器1的 時(shí)鐘總線直接與數(shù)據(jù)處理模塊4相連，控制加速度傳感器1中數(shù)據(jù)的讀寫和起始。加速度傳感器1用于采集使用者的手勢(shì)動(dòng)作信息，并將水平方向和垂直方向的手 勢(shì)動(dòng)作信息分別傳送給第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器2、3。第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器2、3用將接收的信息從模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再 將轉(zhuǎn)化好的數(shù)字信號(hào)提供給數(shù)據(jù)處理模塊4。為減小遙控器的體積，最好采用基于mems技術(shù)的加速度傳感器。數(shù)據(jù)處理模塊4通過(guò)檢驗(yàn)采集信號(hào)是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閾值來(lái)判斷手勢(shì)動(dòng)作的 變化。當(dāng)采集信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)候數(shù)據(jù)處理模塊通過(guò)產(chǎn)生不同的二進(jìn)制序列方波信號(hào)進(jìn)行 編碼識(shí)別，并將編碼識(shí)別后信號(hào)提供的反相器5。反相器5將數(shù)據(jù)處理模塊4提供的編碼信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅和反向，并將產(chǎn)生的調(diào)制信 號(hào)傳送給開(kāi)關(guān)電路6。串聯(lián)諧振回路7構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生高頻載波。開(kāi)關(guān)電路6利用反相器5產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)，將串聯(lián)諧振回路7產(chǎn)生的高頻載波進(jìn) 行調(diào)制，當(dāng)為調(diào)制信號(hào)為1時(shí)，發(fā)送載波，調(diào)制信號(hào)為零時(shí)不發(fā)送載波，調(diào)制好的信號(hào)通過(guò) 天線8發(fā)射。實(shí)例如圖2. 1，加速度傳感器電路1由一塊加速度傳感器和其基本電路構(gòu)成，這里采用 美新公司基于mems技術(shù)的傳感器MXC6202，內(nèi)部集成了加速度傳感器測(cè)量模塊和AD轉(zhuǎn)換 器，輸出的數(shù)字信號(hào)接到數(shù)據(jù)處理模塊4上。如圖2. 2，數(shù)據(jù)處理模塊4由一塊單片機(jī)芯片和其基本電路構(gòu)成，這里采用 SST89E516RD單片機(jī)芯片。數(shù)據(jù)從加速度傳感器電路1傳入后在單片機(jī)芯片中進(jìn)行編碼，編 碼信號(hào)輸入反相器5.如圖2. 3，無(wú)線發(fā)射模塊由反相器5、開(kāi)關(guān)電路6和串聯(lián)諧振回路7組成，反相器5 由三極管Ql構(gòu)成三極管反相電路，信號(hào)經(jīng)Ql基極進(jìn)入，發(fā)射極反相后輸出進(jìn)入開(kāi)關(guān)電路6。開(kāi)關(guān)電路6由三極管Q2構(gòu)成三極管開(kāi)關(guān)電路，對(duì)串聯(lián)諧振回路7產(chǎn)生的高頻載波進(jìn)行 調(diào)制。串聯(lián)諧振回路7為基本LC振蕩電路，經(jīng)過(guò)振蕩后產(chǎn)生高頻載波，進(jìn)入開(kāi)關(guān)電路6。實(shí)例參閱圖3，以遙控坦克為例說(shuō)明本實(shí)用新型的控制功能。該示意圖為用本實(shí)用新型 控制遙控坦克的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，炮塔的左旋、右旋和開(kāi)炮。(1)當(dāng)操作者的手垂直下放時(shí)，動(dòng)作傳感器χ軸、y軸的值傳到單片機(jī)中，通過(guò)單片 機(jī)的處理給坦克本體發(fā)送“靜止”指令，坦克收到指令后靜止不動(dòng)。(2)當(dāng)操作者的手提起到水平位置時(shí)，動(dòng)作傳感器y軸的數(shù)值發(fā)生一定的變化，通 過(guò)單片機(jī)分析處理后給坦克本體發(fā)送“準(zhǔn)備”指令，坦克收到指令后作好左旋右旋準(zhǔn)備。當(dāng) 操作者手向左偏時(shí)，動(dòng)作傳感器X軸數(shù)值開(kāi)始變化，單片機(jī)通過(guò)無(wú)線電路發(fā)送“左旋炮塔” 指令，坦克左旋炮塔；當(dāng)操作者手勢(shì)右偏時(shí)，動(dòng)作傳感器X軸數(shù)值開(kāi)始變化，單片機(jī)通過(guò)無(wú) 線電路發(fā)送“右旋炮塔”指令，坦克右旋炮塔。(3)當(dāng)操作者手勢(shì)上舉時(shí)，動(dòng)作傳感器y軸的數(shù)值發(fā)生變化，通過(guò)單片機(jī)分析處理 后給坦克本體發(fā)送“倒車”指令，坦克本體接收到指令后開(kāi)始倒車。當(dāng)操作者手勢(shì)保持上舉 且向左偏時(shí)，動(dòng)作傳感器X軸變化，單片機(jī)通過(guò)無(wú)線電路發(fā)送“左轉(zhuǎn)倒車”指令，坦克本體接 收指令后倒車同時(shí)左轉(zhuǎn)；當(dāng)操作者手勢(shì)保持上舉且向右偏時(shí)，動(dòng)作傳感器X軸變化，單片機(jī) 通過(guò)無(wú)線電路發(fā)送“右轉(zhuǎn)倒車”指令，坦克本體接收指令后倒車同時(shí)右轉(zhuǎn)。(4)當(dāng)操作者手勢(shì)向前揮動(dòng)時(shí)，動(dòng)作傳感器y軸數(shù)值變化，單片機(jī)發(fā)送“前進(jìn)”指 令，坦克本體接收指令后前行。當(dāng)操作者保持向前手勢(shì)且向左偏時(shí)，單片機(jī)發(fā)送“左轉(zhuǎn)前進(jìn)” 指令，坦克前進(jìn)并左轉(zhuǎn)；當(dāng)操作者保持向前手勢(shì)且向右偏時(shí)，單片機(jī)發(fā)送“右轉(zhuǎn)前進(jìn)”指令， 坦克前進(jìn)并右轉(zhuǎn)。(5)開(kāi)炮通過(guò)遙控裝置上的按鍵進(jìn)行控制。圖3中具體遙控對(duì)照表示按鍵1:啟動(dòng)/關(guān)閉按鍵2:開(kāi)炮下垂手勢(shì)停止水平手勢(shì)準(zhǔn)備 水平-左傾手勢(shì)左轉(zhuǎn)炮塔水平-右傾手勢(shì)右轉(zhuǎn)炮塔向前手勢(shì)前進(jìn)向前-左傾手勢(shì)前進(jìn)并左轉(zhuǎn)向前-右傾手勢(shì)前進(jìn)并右轉(zhuǎn)上舉手勢(shì)后退上舉-左傾手勢(shì)后退并左轉(zhuǎn)上舉-右傾手勢(shì)后退并右轉(zhuǎn)上述事實(shí)例是運(yùn)用本實(shí)用新型的完整系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法。而本實(shí)用新型還可通過(guò)改造 控制諸如遙控小車、飛機(jī)、機(jī)器人等遙控玩具的具體行動(dòng)，如針對(duì)控制遙控飛機(jī)玩具的飛行 可利用向上、向下、向左、向右等手勢(shì)控制飛機(jī)飛行過(guò)程中的各種飛行動(dòng)作。針對(duì)這樣類似 的遙控改造也都屬于本實(shí)用新型范圍。
權(quán)利要求一種手勢(shì)型玩具遙控器，其特征在于，它包括加速度傳感器(1)、第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2、3)、數(shù)據(jù)處理模塊(4)、反相器(5)、開(kāi)關(guān)電路(6)、串聯(lián)諧振回路(7)和天線(8)；加速度傳感器(1)的時(shí)鐘總線直接與數(shù)據(jù)處理模塊(4)相連，控制加速度傳感器(1)中數(shù)據(jù)的讀寫和起始；加速度傳感器(1)的二個(gè)數(shù)據(jù)輸出端分別與第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2、3)的輸入端相連；加速度傳感器(1)將采集得到的使用者的手勢(shì)動(dòng)作信息，并分別將水平方向和垂直方向的手勢(shì)動(dòng)作信息傳送給第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2、3)；第一、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2、3)的輸出端均與數(shù)據(jù)處理模塊(4)相連，將接收的信息從模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后提供給數(shù)據(jù)處理模塊(4)；反相器(5)的一端與數(shù)據(jù)處理模塊(4)相連，另一端與開(kāi)關(guān)電路(6)相連，開(kāi)關(guān)電路(6)還與串聯(lián)諧振回路(7)連接，天線(8)與開(kāi)關(guān)電路(6)連接；數(shù)據(jù)處理模塊(4)對(duì)接收的信息進(jìn)行編碼識(shí)別，并將編碼識(shí)別后的信號(hào)提供的反相器(5)；反相器(5)將數(shù)據(jù)處理模塊(4)提供的編碼信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅和反向，并將產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)傳送給開(kāi)關(guān)電路(6)；串聯(lián)諧振回路(7)構(gòu)成的振蕩器產(chǎn)生高頻載波，并提供給開(kāi)關(guān)電路(6)；開(kāi)關(guān)電路(6)利用反相器(5)產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)，將串聯(lián)諧振回路(7)產(chǎn)生的高頻載波進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后的信號(hào)通過(guò)天線(8)發(fā)射。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種手勢(shì)型玩具遙控器，其結(jié)構(gòu)為加速度傳感器的時(shí)鐘總線直接與數(shù)據(jù)處理模塊相連，控制加速度傳感器中數(shù)據(jù)的讀寫和起始；加速度傳感器的二個(gè)數(shù)據(jù)輸出端分別與二個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端相連；加速度傳感器將采集得到的使用者的手勢(shì)動(dòng)作信息，并分別將水平方向和垂直方向的手勢(shì)動(dòng)作信息傳送給二個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器；二個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端均與數(shù)據(jù)處理模塊相連，將接收的信息從模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后提供給數(shù)據(jù)處理模塊；反相器的一端與數(shù)據(jù)處理模塊相連，另一端與開(kāi)關(guān)電路相連，開(kāi)關(guān)電路還與串聯(lián)諧振回路連接，天線與開(kāi)關(guān)電路連接。該遙控器不但增強(qiáng)了操作者操作的實(shí)際性和趣味性，而且更能體現(xiàn)操作者的控制水平和操作意識(shí)。
文檔編號(hào)A63H30/04GK201658845SQ20102016296
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者呂世公, 呂浩, 張巖, 徐翔, 李 真, 江建軍, 袁赫 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)