CN110237545A - 一种视频遥控方法、遥控器及遥控玩具 - Google Patents

Abstract

涉及电子遥控技术的一种视频遥控方法、遥控器及遥控玩具，通过视频图像来对玩具进行识别、判断和控制，在对玩具遥控时，操作者无需再用手动操作来控制玩具执行每一步动作，而是将视线看到哪里，玩具便自动移动到那里，所以遥控特别简单而有趣，尤其适合于岁数小的儿童使用。

Description

一种视频遥控方法、遥控器及遥控玩具

技术领域 本发明涉及一种电动玩具的遥控方法、遥控器及遥控玩具。

背景技术 遥控电动玩具主要有行驶类(车辆、爬行玩具及机器人等)和飞行类(直升飞机、飞碟等)玩具，包括遥控器和电动玩具，遥控方式多采用无线电或红外线遥控。其中的遥控器包括操作按键(或操作杆)、编码电路和发射电路，操作者双手在遥控器进行各种操作，由编码电路形成编码信息再通过发射电路发射出去。电动玩具的控制电路包括接收电路、解码电路和执行电路。接收电路接收遥控器的发射信号，经过解码电路解码得出遥控信息，再由执行电路执行控制，使玩具完成各种动作，如汽车的前进、后退、左转、右转，飞行器的上升、下降、前进、悬空等。

目前也有采用手机(或平板电脑)遥控的技术，通过操作手机上的按键，或将手机上下左右摆动，通过体感传感器感应这些动作，来作为玩具遥控的控制指令，再通过发射器发射出去，由电动玩具接收、识别和执行遥控操作。

现有的这些玩具遥控技术，其特点是都属于一种“动作遥控”，即操作者根据需要做出每一步遥控动作，并转化为遥控信号发送给玩具，玩具接收遥控信号并识别出这一遥控信号，驱动执行机构执行对应的这一步动作。操作者需要根据遥控意图和玩具位置不断进行一步步的遥控操作，所以操作起来比较麻烦，岁数小的儿童操作起来更加困难。

现有技术还有一些采用编程来遥控玩具的技术，比如，在遥控器上编写让玩具进行前后左右各种动作的步骤，或在手机上画出让玩具运动的轨迹图，然后玩具便按照这些编程进行既定的运动，这种方法虽然操作简单，但由于受玩具电池电力高低、执行机构工作状态、运动场合等因素影响，无法准确遥控，而且操作缺乏实时性，玩具的运动是阶段性的，无法进行连续不断地实时遥控，所以玩起来缺乏趣味性。

发明内容 本发明目的是公开这样一种遥控操作更直观和更方便的玩具视频遥控方法、遥控器、及遥控玩具，它能够实现“操作者的视线看向哪里，玩具便移动到那里”的目的。本发明还公开一种采用光束进行定位遥控的遥控玩具、遥控器及定位遥控方法，其遥控器带有一遥控光束，能够实现“操作者将光束照射到哪里，玩具便移动到那里”的目的。

其中跟本发明的视频遥控方法、视频遥控器、定位遥控方法、定位遥控器等配套工作的被遥控玩具属于现有技术，包括有接收电路、解码电路、驱动电路和执行机构。接收电路用于接收遥控器发射的遥控信号；解码电路用于对接收电路的输出信号进行解码，取得遥控指令；驱动电路用于对解码电路的输出进行放大；执行机构用于执行遥控指令，驱动玩具进行前进、后退、左转、右转、停止、上升、下降等各种动作。这些都属于现有普通的射频遥控或红外遥控玩具的常用技术。

本发明的玩具视频遥控方法，包括：⑴、通过摄像头面向玩具摄取现场的场景，经过信号处理后将场景图像信号输出到一个显示屏上进行显示；(属于常用的视频技术)；⑵、在显示屏的图像上，设置一个对应着操作者视线位置的定位窗口；控制电路在图像信号中，设定定位窗口在图像中的位置数据；(定位窗口可以是直接固定设置在显示屏的屏幕上；也可以是设置为虚拟的窗口图标，并显示在图像上，这时定位窗口相对于屏幕的绝对位置是固定的，但相对于移动变化的场景图像的相对位置是移动的)；⑶、操作者根据遥控意图，移动摄像头，使显示屏上显示的场景图像产生移动，并使显示屏上定位窗口对准操作者希望玩具移动到目标位置上；(就是说，操作者希望玩具下一步移动到哪里，便将相对于操作者视线的定位窗口对准那里)；⑷、控制电路在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；(如果场景图像信号中，没有识别出玩具的识别图标，说明玩具没有落在当前视野的场景范围内，则控制电路发出让玩具停止动作的遥控指令)；⑸、控制电路获取玩具识别图标在图像信号中的位置数据，并与定位窗口的位置数据进行比较，(定位窗口在图像上的位置是固定的，其位置数据也是设定和不变的)，得出两者的相对位置，并以此得出驱动玩具移动至定位窗口的遥控指令；其中当场景图像信号中，玩具的识别图标接触到定位窗口时，(也即是玩具识别图标与定位窗口的位置数据出现重叠时)，控制电路发出使玩具停止移动的遥控指令；⑹、将遥控指令的信号经过编码后，通过发射电路发送出去；⑺、玩具的接收电路接收到信号后，经过解码取得遥控指令，再经过放大驱动后通过执行机构执行遥控指令；(包括驱动玩具向目标位置移动或停止移动)；上述步骤循环执行。

上面所述的对应着操作者视线位置的定位窗口，可以是采用彩色线条构成的矩形或圆形或其他形状的小窗口；也可以是一个彩色光斑或彩色光点；(实际上也是窗口很小时的一种特殊情况)。定位窗口在显示屏图像中的位置，理论上可以设置在任何位置，但一般设置在图像中间的位置最合适。定位窗口可以是直接固定设置(比如印刷)在显示屏的物理屏幕上，这时控制电路同样需要在图像信号中设定对应着这一定位窗口的位置数据；定位窗口也可以是设置为虚拟的窗口图标，并显示在图像上，(类似于照相机取景屏幕上面的绿色对焦小窗口)，这时定位窗口相对于屏幕的绝对位置是固定的，但相对于移动变化的场景图像的相对位置是移动的，而且，定位窗口在图像中的位置数据是固定的。

定位窗口在显示屏图像中的位置是固定的，不随摄像头的移动而移动，所以，当场景图像随着摄像头的移动而变化时，定位窗口在场景图像中便产生相对移动。它相当于操作者的视线的所在位置，操作者可以移动摄像头使场景图像产生移动，也即使视野产生移动，并将定位窗口对准着操作者希望玩具下一步移动到达的目标位置。

控制电路对玩具的识别图标的识别，一般采用识别软件来实现，这属于现有的图像识别技术。最简单的，可以把玩具识别为一个点，来计算它与定位窗口的相对位置，并得出驱动玩具向定位窗口进行移动的指令。比如，对于一些简单的飞行球或直升飞机玩具，只具有上升或下降的单维二个方向的遥控功能，把它识别为一个点是简单可行的，当定位窗口在玩具上方时，发出驱动玩具上升的指令，当定位窗口在玩具下方时，发出使玩具下降的指令。

但是，如果用于车辆类或其他行驶类爬行类玩具的遥控，由于玩具在地面上的各种运动可分解为前进、后退、左转、右转四个方向的动作控制，如果这时仍把玩具识别为一个点进行控制，则操作者需要把定位窗口总是放在玩具的前端(比如车辆的车头)进行引导控制才没有问题，而当定位窗口被移到玩具后端(车尾)，由于这时玩具只是一个点，它无法分清前面和后面的差别，所以便会出现误动作。

为了克服这一缺点，本发明进行改进，控制电路不把玩具识别为一个点，而是将玩具识别为具有前后方向性的识别图标，也即是在图像信号中识别出玩具的前后方向，比如识别出车辆的车头和车尾的方向。这样在场景图像中，如果操作者将定位窗口移动到玩具的后端，(或左右侧)，则控制电路的软件便能够识别出定位窗口是在玩具的后端，(或左右侧)，从而发出使玩具后退(或左右转向)的遥控指令，使玩具正确地向定位窗口移动。

所述将玩具识别为具有方向性的识别图标的方法，可以是：⑴、根据玩具本身的图像信号来识别出具有方向性的识别图标。比如直接根据一辆玩具车的外观图像来识别出其车头和车尾。这可以直接采用现有的图像识别技术，其优点是使用方便，无需改变玩具的原有外观，其缺点是识别软件比较复杂，虽然有现成软件可使用，但对硬件要求也较高。⑵、在玩具外观上设置有带方向性特征的标志物，识别软件在图像信号中通过该标志物来识别出玩具的方向性识别图标。最简单的，标志物可以是一非对称的彩色图标。软件根据这种特定标志物来识别玩具的前后方向，便容易多了。⑶、在玩具上设置有发光管，由发光管的灯光来构成带有方向性特征的发光图形，控制电路通过这一发光图形来识别出玩具的方向性识别图标。比如采用三只发光管构成方向性的发光图形，或者采用一只发光管配合具有方向性形状的透光片来构成发光图形。这种方法由于玩具识别图标能够发出特定灯光，所以软件识别起来更容易。缺点是需要改动玩具外观和电路。

对于图像信息中，玩具识别图标与定位窗口的相对位置的计算识别、以及以此判断取得驱动玩具移动所需的指令，也是视频处理的现有技术，在电子游戏中大量应用。比如，可以通过在一幅图像视频中，取得玩具识别图标当前的场和行的数据，与定位窗口的场和行的数据(定位窗口这些数据是固定的)进行比较，从而识别出两者的相对位置，并以此判断得出驱动玩具移动所需的前进、后退、左转、右转、上升、下降等遥控指令。

控制电路的程序是循环运行的，在每一个运行过程中，程序识别出场景图像信息中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，得出当前状态下驱动玩具向定位窗口移动的指令，并通过编码后发射出去；玩具接收到该信号，通过解码得出遥控指令，经过放大驱动后，由执行机构执行指令，驱动玩具进行移动或转向调整，向目标位置(也即图像中定位窗口所对准的位置)移动。在下一次运行过程中，程序再次识别出场景图像信息中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，再次得出驱动玩具向定位窗口移动所需的新的遥控指令，如果这一指令跟上次指令一样，则为了节电，可以不发射该指令，玩具仍然按之前的指令继续移动；而如果由于玩具在执行上一指令后位置发生较大变化，导致新的遥控指令跟上一指令不同，则控制电路将新指令进行编码和发射，玩具接收后按照新的遥控指令，重新调整移动方向，继续更准确地向目标位置移动。

当玩具移动到目标位置，也即在图像中玩具的识别图标移动到定位窗口上，(这可以是包含或者部分重叠的情况)，在程序上也即图像信息中玩具识别图标的位置数据与定位窗口的位置数据，出现全部或部分一样的情况，这时说明玩具已经移动到目标位置上，则控制电路发出让玩具停止的遥控指令，使玩具停止移动。之后程序继续运行，继续识别玩具识别图标与定位窗口的相对位置的变化，也即等待操作者下一个目标位置的移动变化，再继续执行新一轮的识别、判断和执行工作。

当然在玩具向目标位置移动的过程中，操作者可以随时移动摄像头，将定位窗口重新移动到别的地方(即新的目标位置)，这时程序将根据玩具识别图标与新的定位窗口的相对位置，发出新的遥控指令，驱动玩具向新的目标位置移动，实现连续的实时的遥控。

对遥控指令的编码、解码、发射、接收等工作，属于现有玩具遥控的技术。其中发射和接收，可以采用射频方式，或者红外线方式，或者，如果是在室内遥控距离较短，还可以采用蓝牙、WIFI等方式。而对指令信号进行编码的作用，一是提高抗干扰能力，二是使得该遥控器能够与遥控目标的玩具进行识别和配对，从而实现对该玩具的遥控。

根据上述的视频遥控方法，本发明公开的用于玩具遥控的视频遥控器，包括有发射电路，其特征在于：遥控器还包括有视频摄像头(简称摄像头)、视频显示屏(简称显示屏)、和控制电路；摄像头用于摄取包含有被遥控玩具图像的场景图像；显示屏用于显示场景图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块，其中：视频处理模块，用于处理摄像头的视频信号，输出到显示屏进行显示，并在图像中生成一个固定位置的定位窗口，同时取得定位窗口在图像中的位置数据；玩具图标识别模块，用于在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；位置信号识别模块用于在场景图像信号中，提取定位窗口及玩具识别图标的位置数据，并将两者的位置数据进行比较，得出玩具识别图标与定位窗口的相对位置；遥控指令产生模块，用于根据图像信号中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，产生驱动玩具移动或停止的遥控指令；(遥控指令也即驱动玩具向定位窗口所对准的目标位置进行移动或停止移动所需要的遥控动作。比如，对于行驶类玩具，这种遥控指令包括前进、后退、左转、右转、停止移动)；遥控指令编码模块，用于对遥控指令进行编码；控制电路的输出，也即遥控指令编码模块的输出，连接到发射电路。由发射电路对经过编码后的遥控指令进行发射。

其中玩具图标识别模块，能够将玩具图像识别为具有方向性的玩具识别图标，其识别方法参照前述的视频遥控方法的内容，这里不再重复。

本发明的视频遥控器，可做成独立的手持遥控器，由操作者持在手里，摄像头面向被遥控的玩具，摄取包含有玩具的场景图像并显示在面向操作者的显示屏中，操作者移动手中的遥控器，改变摄像头所摄取的场景图像，使显示屏中的定位窗口(相对于操作者的视线位置)对准操作者希望玩具下一步移动到达的目标位置，控制电路便通过程序识别、判断并发出驱动玩具进行移动的遥控指令，并经过编码后由发射电路进行发射。而被遥控的玩具，接收到这一遥控信号，送到解码电路进行解码，得出遥控指令，经过放大后，输出到执行机构执行相应的动作，驱动玩具向目标位置移动，实现操作者看向哪里玩具便移动向那里的遥控。

本发明公开的视频遥控方法及视频遥控器，通过视频图像来对玩具进行识别、判断和控制，在对玩具遥控时，操作者无需再用手动操作来控制玩具执行每一步动作，而是将视线(显示屏中的小定位窗口)看到哪里，玩具便自动移动到那里，所以遥控特别简单而有趣，尤其适合于岁数小的儿童使用。这一遥控方法，跟现有的采用一个个遥控动作来控制玩具动作的“动作遥控”完全不同，可称为是“目标遥控”。

另一种扩展，本发明的遥控技术可与带视频摄像功能的手机或其他数码产品结合，即采用手机或其他数码产品来对玩具进行遥控，成为一种采用手机遥控玩具的方法。其手机包括有摄像头、显示屏、和中心处理电路；其方法特征包括：⑴、将完成本发明的玩具遥控方法的遥控专用软件，(也即APP)，安装在手机的储存器中，由手机的中心处理电路进行运行，实现包括视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块的功能；⑵、将经过编码的遥控指令输出到手机的通信接口上；(通信接口可采用手机的数据接口、蓝牙接口、甚至音频输出接口)，⑶、增加一个外置的发射装置，发射装置包括有通信接口和发射电路，用于接收手机通信接口输出的遥控指令，并通过发射电路进行发射。手机的中心处理电路运行遥控软件所实现的功能模块，跟上述视频遥控器的控制电路所实现的功能模块是一样的。而遥控软件的工作原理和遥控方法跟前述的视频遥控方法是一样的。

上述的视频遥控手机的技术，跟现有的采用手机对玩具进行遥控的现有技术的差别是：现有的手机遥控技术，是操作者一边看着玩具，一边不断通过手动操作手机按键，或手动摆动手机使体感传感器产生感应信号，不断产生遥控指令来驱动玩具进行每一个移动动作。操作者需要根据遥控意图和玩具位置不断进行一步步的遥控操作，是一种“动作遥控”，所以操作起来比较麻烦。而本发明是操作者手持手机，利用手机的摄像头摄取包含有玩具的场景图像，并将手机屏幕上的定位窗口(相当于操作者的视线窗口)对准场景图像中希望玩具移动到达的目标位置，玩具便接受遥控自动向目标位置移动，本发明根据操作者的视线来控制玩具的移动，是一种视频“目标遥控”，操作起来更加简单方便和有趣。

作为一种更独特和有趣的设计，本发明的视频遥控器可以采用谷歌眼镜的外型设计，并与谷歌眼镜的投射式显示屏的技术进行结合，即是将本发明遥控器的显示屏采用谷歌眼镜的安装在眼镜框上的微型投射式显示屏，其他仍采用本发明的技术，做成用于玩具遥控的遥控眼镜。其具体技术方案为：一种玩具视频遥控眼镜，包括眼镜框和眼镜腿，还包括有摄像头、显示屏、控制电路和发射电路；其中摄像头和显示屏安装在眼镜框上，控制电路安装在眼镜的眼镜腿上；控制电路包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、玩具相对位置识别模块、遥控指令产生模块、和编码模块；(各模块的工作原理和功能如前述的视频遥控器所述的内容)；控制电路的输出，连接到发射电路。由发射电路将控制电路输出的经过编码的遥控指令进行发射。

视频遥控眼镜的工作原理跟前面所述的独立的玩具视频遥控器是一样的，带来的好处是：操作者进行遥控操作时完全不用手动，而只需根据遥控意图轻轻转动头部，使显示屏中的场景图像产生移动，并将显示屏中的定位窗口对准场景图像中希望玩具移动到的目标位置上，便能够遥控驱动玩具移动到达该位置，真正地实现了“眼睛看向哪里，玩具便移动到那里”的技术效果，使用极其方便和有趣。

本发明还公开一种采用光束对玩具进行定位遥控的定位遥控方法、定位遥控器及遥控玩具。其定位遥控器包括有发射电路，其特征在于：还包括有摄像头、控制电路、和发光管；发光管用于发射一束聚光光束作为定位光束，并照射到地面的目标位置上，产生一个定位光斑；摄像头用于摄取包含有玩具图像的场景图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、定位标志识别模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块；控制电路的输出，连接到发射电路。

其中视频处理模块用于处理摄像头的视频信号；定位标志识别模块用于在场景图像信号中，识别出定位光斑；玩具图标识别模块用于在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标，(包括带有前后方向性的玩具识别图标)；位置信号识别模块用于获取定位光斑和玩具识别图标各自在图像信号中的位置数据，并进行比较，得出定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置；遥控指令产生模块用于根据定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置，得出驱动玩具移动或停止移动的遥控指令；遥控指令编码模块用于将遥控指令的信号进行编码。

其采用光束对玩具进行定位遥控的定位遥控方法，(也即是定位遥控器的工作步骤)，包括：⑴、遥控器发出一束聚光光束作为定位光束，并投射到玩具周围的目标位置上，形成一个光斑，也即定位光斑；(聚光光束可采用现有的玩具激光发射器发射的那种高聚光光束，或者，采用普通发光管加上聚光装置来形成；目标位置也即是操作者希望玩具下一步移动到达的位置)；⑵、通过摄像头面向光斑和玩具，摄取包含有光斑和玩具的现场场景，由视频处理模块处理为场景图像信号；(摄像头与发光管发出的聚光光束的角度是一样且固定的)；⑶、控制电路在场景图像信号中，识别出定位光斑；(如果场景图像信号中没有识别出定位光斑，说明遥控器没有发出聚光光束，操作者没有遥控意图，则控制电路不发出任何遥控指令)；⑷、控制电路在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；(如果场景图像信号中，没有识别出玩具的识别图标，说明玩具没有落在当前视野的场景范围内，则控制电路发出让玩具停止动作的遥控指令)；⑸、控制电路获取定位光斑和玩具识别图标各自在图像信号中的位置数据，并进行比较，得出定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置；⑹、控制电路根据定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置，得出驱动玩具移动至定位光斑的遥控指令；(比如，遥控指令包括前进、后退、左转、右转、上升、下降等)；其中当场景图像信号中，玩具识别图标接触到定位光斑时，(即玩具识别图标与定位光斑出现重叠时)，控制电路发出使玩具停止移动的遥控指令；⑺、控制电路将遥控指令的信号经过编码后，通过发射电路发送出去；⑻、玩具的接收电路接收到信号后，经过解码取得遥控指令，再经过放大驱动后通过执行机构执行遥控指令；(包括驱动玩具向目标位置移动或停止移动)；上述步骤不断循环执行。

定位遥控方法及定位遥控器，其玩具图标识别模块同样能够将玩具图像识别为具有方向性的玩具识别图标，其识别方法参照前述的视频遥控方法的内容，这里不再重复。

定位遥控器和定位遥控方法，跟之前所述的视频遥控器和视频遥控方法，其基本原理和方法是类似的，两者的差别在于：1、视频遥控在显示屏上生成一个定位窗口，模拟操作者遥控意图的视线所在，来对准目标位置，并控制玩具向该目标位置移动，而定位遥控带有发光管，能够发出一束定位光束来对准目标位置，所以无需再模拟出一个定位窗口，(或者说定位光束跟定位窗口是重叠的)；2、由于定位光束投射向目标位置时会形成一个定位光斑，定位光斑是可见的，无需再通过显示屏来观察，所以可省略去显示屏，只在控制电路内部对图像信号进行比较和处理；3、相应的，视频遥控方法是将玩具识别图标的位置数据跟定位窗口的位置数据进行位置比较，来得出遥控指令，而定位遥控方法是将玩具识别图标与定位光斑的位置数据进行比较，来得出遥控指令，原理是一样的。

本发明的定位遥控方法及定位遥控器使用时，操作者手持遥控器，将定位光束投射到希望玩具移动到的地方也即目标位置上，控制电路便自动生成遥控指令并驱动玩具向目标位置移动，实现“将光束照到哪里，玩具便移动到那里”的效果，遥控操作极为方便有趣。它跟申请人之前申请的“采用移动光束对电动玩具进行遥控的技术”比较，可以无需将光束去捕捉和照射到玩具上面的光敏元件，(当玩具在移动时这样做也是有难度的)，也无需一次次挥动光束去照射和驱动玩具执行一步步的移动动作，而是只需将光束投射在操作者希望玩具到达的目标位置上，玩具便自动向该位置移动，所以遥控操作更加方便。

根据本发明的遥控方法及遥控器的技术构成的遥控电动玩具，包括遥控器和电动玩具，电动玩具包括有接收电路、解码电路、驱动电路和执行机构，其特征在于：遥控器和玩具之间采用前述的视频遥控方法、或定位遥控方法、或手机遥控玩具的方法。所述的遥控器采用本发明前述的视频遥控器，或者采用本发明前述的视频遥控眼镜；或者采用本发明前述的定位遥控器。比如，所述的遥控器采用本发明上述的视频遥控器。则遥控器包括有发射电路，还包括有摄像头、显示屏、和控制电路；摄像头用于摄取包含有被遥控玩具的场景的图像；显示屏用于显示视频图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块；控制电路的输出连接到发射电路。由发射电路对经过编码后的遥控指令进行发射。而前述对玩具遥控器的各种改进和优化技术，也均适合于本发明的遥控电动玩具的应用。

而电动玩具可分为飞行类玩具和行驶类玩具，其执行机构也有所不同，其中飞行类玩具的执行机构至少包括有用于驱动飞行器升降的升降执行机构，所以遥控器至少能够采用定位窗口来遥控飞行器进行上升或下降。而行驶类玩具的执行机构包括有用于驱动玩具前进和后退的行进执行机构，和用于驱动玩具进行左转和右转的转向执行机构，所以遥控器能够采用定位窗口来遥控行驶类玩具在地面进行由前进、后退、左转、右转、停止的动作组合所构成的各种移动。

附图说明 图1是本发明的视频遥控器工作原理的电路方框图。图2是被遥控的玩具的电路方框图。图3是一种独立的视频遥控器的结构示意图(侧视图)。图4是该视频遥控器的结构示意图(正视图)。图5是遥控器显示屏显示的场景图像示意图(场景中没有出现玩具)。图6是遥控器显示屏显示的场景图像示意图(场景中出现玩具，玩具不在定位窗口的位置)。图7是遥控器显示屏显示的场景图像示意图(玩具移动到达定位窗口的位置)。图8是遥控器显示屏显示的场景图像示意图(定位窗口重新移动到另外的地方)。图9是玩具移动到目标位置的移动途径示意图。图10是本发明的视频遥控眼镜的结构示意图。图11是本发明的光束定位遥控器的结构示意图(侧视图)。图12是光束定位遥控器工作原理的电路方框图。

具体实施方式 下面根据附图，对如何实施本发明进行说明。

需要说明的是，本发明目的在于公开电动玩具的遥控技术，而对于实现本发明的相关技术，比如对遥控指令的编码和解码、发射和接收、放大和驱动，以及电动玩具的动作执行部件，包括行驶类玩具的前进、后退、停止、左转、右转，飞行类玩具的上升、下降的动作执行，都属于现有遥控玩具的常用技术。而本发明所涉及的电路功能，包括摄像头和显示屏的工作，视频信号的处理，在视频图像信号中对特定对象的识别，在视频图像信号中取得特定对象的位置数据，以及对不同对象的位置数据的比较，也属于现有视频技术领域现有技术，在视频识别领域和电子游戏领域中有广泛应用，实现这些功能的具体程序，是该领域技术人员根据本发明所叙述的功能和工作原理，不需创造性便可完成的工作。

图1是本发明的视频遥控器工作原理的电路方框图。本发明的视频遥控器，包括有发射电路，其特征在于：遥控器还包括有视频摄像头(简称摄像头)、视频显示屏(简称显示屏)、和控制电路；摄像头用于摄取包含有被遥控玩具的场景的图像；显示屏用于显示视频图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块，其中：视频处理模块，用于处理摄像头的视频信号，输出到显示屏进行显示，并在图像中生成一个固定位置的定位窗口，同时取得定位窗口在图像中的位置数据；玩具图标识别模块，用于在场景的视频信号中，识别出玩具的识别图标；位置信号识别模块，用于在场景图像信号中，提取玩具识别图标的位置数据，并与定位窗口的位置数据进行比较，得出玩具识别图标与定位窗口的相对位置；遥控指令产生模块，用于根据图像信号中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，产生驱动玩具移动或停止移动的遥控指令；(遥控指令也即驱动玩具向定位窗口所对准的目标位置进行移动所需要的遥控动作。比如，对于行驶类玩具，这种遥控指令包括前进、后退、左转、右转、停止移动，对于飞行类玩具，遥控指令至少包括上升、下降)；遥控指令编码模块，用于对遥控指令进行编码；控制电路的输出，也即遥控指令编码模块的输出，连接到发射电路。由发射电路对经过编码后的遥控指令进行发射。

其中玩具图标识别模块，能够将玩具图像识别为具有方向性的玩具识别图标，其识别方法将在后面所述的视频遥控方法中详细说明。

图2是跟视频遥控器配套工作的被遥控玩具的电路方框图。包括有接收电路、解码电路、驱动电路和执行机构。接收电路用于接收遥控器发射的遥控信号；解码电路用于对接收电路的输出信号进行解码，取得遥控指令；驱动电路用于对解码电路的输出进行放大；执行机构用于执行遥控指令，驱动玩具进行前进、后退、左转、右转、停止、上升、下降等各种动作。这些都属于现有普通的射频遥控或红外遥控玩具的现有技术。

本发明的视频遥控器，可做成独立的手持遥控器，如图3的视频遥控器结构示意图(侧视图)，和图4的结构示意图(正视图)。该独立的视频遥控器包括手把1和主体2，手把1可供操作者握在手里，手把1里面还可安装有电池。遥控器的主体2里面安装有控制电路，主体2面向玩具的前面安装有摄像头3，面向操作者的一面(后面)设置有显示屏4。

视频遥控器的工作步骤，也即本发明的玩具视频遥控方法，包括：⑴、通过摄像头面向玩具摄取现场的场景，经过信号处理后将场景图像信号输出到显示屏上进行显示；如图5的遥控器显示屏显示的场景图像5，(场景中没有出现玩具)；⑵、在显示屏的图像上，设置一个对应着操作者视线位置的定位窗口；(如图5，遥控器显示屏显示的场景图像5中的定位窗口6)；控制电路在图像信号中，设定定位窗口在图像中的位置数据；(定位窗口可以是直接固定设置在显示屏的屏幕上；也可以是设置为虚拟的窗口图标，并显示在图像上，这时定位窗口相对于屏幕的绝对位置是固定的，但相对于移动变化的场景图像的相对位置是移动的)；⑶、操作者根据遥控意图，移动摄像头，使显示屏上显示的场景图像产生移动，并使显示屏上定位窗口对准操作者希望玩具移动到目标位置上；(就是说，操作者希望玩具下一步移动到哪里，便将相对于操作者视线的定位窗口对准那里)；⑷、控制电路在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；(如图6，遥控器显示屏显示的场景图像5中，出现的玩具识别图标7，且识别图标7与定位窗口6不重叠；如果场景图像信号中，没有识别出玩具的识别图标，说明玩具没有落在当前视野的场景范围内，则控制电路发出让玩具停止动作的遥控指令)；⑸、控制电路获取玩具识别图标在图像信号中的位置数据，并与定位窗口的位置数据进行比较，(定位窗口在图像上的位置是固定的，其位置数据也是设定和不变的)，得出两者的相对位置，并以此得出驱动玩具移动至定位窗口的遥控指令；其中当场景图像5的信号中，玩具的识别图标接触到定位窗口时，(如图7，遥控器显示屏显示的场景图像5中，玩具7移动到达定位窗口6的位置，也即是玩具识别图标与定位窗口的位置数据出现重叠时)，控制电路发出使玩具停止移动的遥控指令；⑹、将遥控指令的信号经过编码后，通过发射电路发送出去；⑺、玩具的接收电路接收到信号后，经过解码取得遥控指令，再经过放大驱动后通过执行机构执行遥控指令；(包括驱动玩具向目标位置移动或停止移动)；上述步骤循环执行。

上面所述的对应着操作者视线位置的定位窗口，可以是采用彩色线条构成的矩形或圆形或其他形状的小窗口；也可以是一个彩色光斑或彩色光点；(实际上也是窗口很小时的一种特殊情况)。定位窗口在显示屏图像中的位置，理论上可以设置在任何位置，但一般设置在图像中间的位置最合适。定位窗口可以是直接固定设置(比如印刷)在显示屏的物理屏幕上，这时控制电路同样需要在图像信号中设定对应着这一定位窗口的位置数据；定位窗口也可以是设置为虚拟的窗口图标，并显示在图像上，(类似于照相机取景屏幕上面的绿色对焦小窗口)，这时定位窗口相对于屏幕的绝对位置是固定的，但相对于移动变化的场景图像的相对位置是移动的，而且，定位窗口在图像中的位置数据是固定的。

定位窗口在显示屏图像中的位置是固定的，不随摄像头的移动而移动，所以，当场景图像随着摄像头的移动而变化时，定位窗口在场景图像中便产生相对移动。它相当于操作者的视线的所在位置，操作者可以移动摄像头使场景图像产生移动，也即使视野产生移动，并将定位窗口对准着操作者希望玩具下一步移动到达的目标位置。

控制电路对玩具的识别图标的识别，一般采用识别软件来实现，这属于现有的图像识别技术。最简单的，可以把玩具识别为一个点，来计算它与定位窗口的相对位置，并得出驱动玩具向定位窗口进行移动的指令。比如，对于一些简单的飞行球或直升飞机玩具，只具有上升或下降的单维二个方向的遥控功能，把它识别为一个点是简单可行的，当定位窗口在玩具上方时，发出驱动玩具上升的指令，当定位窗口在玩具下方时，发出使玩具下降的指令。

但是，如果用于车辆类或其他行驶类爬行类玩具的遥控，由于玩具在地面上的各种运动可分解为前进、后退、左转、右转四个方向的动作控制，如果这时仍把玩具识别为一个点进行控制，则操作者需要把定位窗口总是放在玩具的前端(比如车辆的车头)进行引导控制才没有问题，而当定位窗口被移到玩具后端(车尾)，由于这时玩具只是一个点，它无法分清前面和后面的差别，所以便会出现误动作。

为了克服这一缺点，使遥控更完善，本发明进行改进，不把玩具识别为一个点，而是将玩具识别为具有方向性的识别图标，也即是在图像信号中识别出玩具的前后方向，比如识别出车辆的车头和车尾的方向。这样在场景图像中，如果操作者将定位窗口移动到玩具的后端，(如车尾)，则控制电路的软件便能够识别出定位窗口是在玩具的后端，(或其他方向)，从而发出使玩具后退(或左右转向)的遥控指令，使玩具正确地向定位窗口移动。

所述将玩具识别为具有方向性的识别图标的方法，可以是：⑴、根据玩具本身的图像信号来识别出具有方向性的识别图标。比如直接根据一辆玩具车的外观图像来识别出其车头和车尾。这可以直接采用现有的图像识别技术，(比如人脸识别，物体识别等)，其优点是使用方便，无需改变玩具的原有外观，其缺点是识别软件比较复杂，虽然有现成软件可使用，但对硬件要求也较高。⑵、在玩具外观上设置有带方向性特征的标志物，识别软件在图像信号中通过该标志物来识别出玩具的方向性识别图标。最简单的，标志物可以是一非对称的彩色图标。软件根据这种特定标志物来识别玩具的前后方向，便容易多了。⑶、在玩具上设置有发光管，由发光管的灯光来构成带有方向性特征的发光图形。比如采用三只发光管构成方向性的发光图形，或者采用一只发光管配合具有方向性形状的透光片来构成发光图形。这种方法由于玩具识别图标能够发出特定灯光，所以软件识别起来更容易。缺点是需要改动玩具外观和电路。

对于图像信息中，玩具识别图标与定位窗口的相对位置的计算识别、以及以此判断取得驱动玩具移动所需的指令，也是视频处理的现有技术，在电子游戏中大量应用。比如，可以通过在一幅图像视频中，取得玩具识别图标当前的场和行的数据，与定位窗口的场和行的数据(定位窗口这些数据是固定的)进行比较，从而识别出两者的相对位置，并以此判断得出驱动玩具移动所需的前进、后退、左转、右转、上升、下降等遥控指令。比如，在图6的场景图像中，定位窗口6在玩具识别图标7的左上方，则这时遥控指令便是前进加上左转向。

当然，这一遥控指令不是固定的，而是在动态调整的，这是因为控制电路的程序是循环运行的，在每一个运行过程中，程序识别出场景图像信息中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，得出当前状态下驱动玩具向定位窗口移动的指令，并通过编码后发射出去；玩具接收到该信号，通过解码得出遥控指令，经过放大驱动后，由执行机构执行指令，驱动玩具进行移动或转向调整，向目标位置(也即图像中定位窗口所对准的位置)移动。在下一次运行过程中，程序再次识别出场景图像信息中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，再次得出驱动玩具向定位窗口移动所需的新的遥控指令，如果这一指令跟上次指令一样，则为了节电，可以不发射该指令，玩具仍然按之前的指令继续移动；而如果由于玩具在执行上一指令后位置发生较大变化，导致新的遥控指令跟上一指令不同，则控制电路将新指令进行编码和发射，玩具接收后按照新的遥控指令，重新调整移动方向，继续更准确地向目标位置移动。

显然，由于摄像、图像处理、程序运行、编码和解码、发射和接收、以及执行机构对指令的执行，都需要一定的时间，所以玩具在移动过程中的动作调整会有一定时间的滞后，这会导致玩具在向目标位置移动的途径不是直接和圆滑的，而是在不断进行方向调整中曲曲折折的行进。如图9所示的玩具移动到目标位置的移动途径8。其曲折的程度与上述各环节的执行时间有关，选取工作速度更快的处理器，提高程序运行速度，能够使移动途径更为圆滑。另外，如果进一步改进，让玩具在向目标位置移动过程中执行转向指令时，不只有简单的左转、右转，而是根据玩具识别图标和定位窗口的相对位置，产生出具有转向角度的转向指令，驱动玩具更准确地向目标位置移动，则移动途径也能够更圆滑自然。

而当玩具移动到目标位置，也即在图像中玩具的识别图标移动到定位窗口上，(这可以是包含或者部分重叠的情况)，在程序上也即图像信息中玩具识别图标的位置数据与定位窗口的位置数据，出现全部或部分一样的情况，这时说明玩具已经移动到目标位置上，则控制电路发出让玩具停止的遥控指令，使玩具停止移动。之后程序继续运行，继续识别玩具识别图标与定位窗口的相对位置的变化，也即等待操作者下一个目标位置的移动变化，再继续执行新一轮的识别、判断和执行工作。

当然，在玩具向目标位置移动的过程中，操作者可以随时移动摄像头，将定位窗口重新移动到别的地方(即新的目标位置)，如图8，在遥控器显示屏显示的场景图像5中，定位窗口6被重新移动到另外的地方。这时程序将根据玩具识别图标与新的定位窗口的相对位置，发出新的遥控指令，驱动玩具向新的目标位置移动，实现连续的实时的遥控。

对遥控指令的编码、解码、发射、接收等工作，属于现有玩具遥控的技术。其中发射和接收，可以采用射频方式，或者红外线方式，或者，如果是在室内遥控距离较短，还可以采用蓝牙、WIFI等方式。而对指令信号进行编码的作用，一是提高抗干扰能力，二是使得该遥控器能够与遥控目标的玩具进行识别和配对，从而实现对该玩具的遥控。

本发明的视频遥控器在使用时，由操作者持在手里，摄像头面向被遥控的玩具，摄取包含有玩具的场景图像并显示在面向操作者的显示屏中，操作者移动手中的遥控器，改变摄像头所摄取的场景图像，使显示屏中的定位窗口(相对于操作者的视线位置)对准操作者希望玩具下一步移动到达的目标位置，控制电路便通过程序识别、判断并发出驱动玩具进行移动的遥控指令，并经过编码后由发射电路进行发射。而被遥控的玩具，接收到这一遥控信号，送到解码电路进行解码，得出遥控指令，经过放大后，输出到执行机构执行相应的动作，驱动玩具向目标位置移动，实现操作者看向哪里玩具便移动向那里的遥控。

本发明公开的视频遥控方法及视频遥控器，通过视频图像来对玩具进行识别、判断和控制，在对玩具遥控时，操作者无需再用手动操作来控制玩具执行每一步动作，而是将视线(显示屏中的小定位窗口)看到哪里，玩具便自动移动到那里，所以遥控特别简单而有趣，尤其适合于岁数小的儿童使用。这一遥控方法，跟现有的采用一个个遥控动作来控制玩具动作的“动作遥控”完全不同，可称为是“目标遥控”。

作为一种扩展使用，本发明的遥控技术可与带视频摄像功能的手机或其他数码产品结合，即采用手机或其他数码产品来对玩具进行遥控，成为视频遥控手机。所需的改动为：1、将完成本发明的遥控方法的软件，安装在手机中进行运行，利用软件及手机原有的硬件和软件资源，来实现包括视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块的功能，并将经过编码的遥控指令输出到手机的通信接口上；(通信接口可采用手机的数据接口、蓝牙接口、甚至音频输出接口)，2、增加一个外置的发射装置，发射装置包括有发射电路，用于接收手机通信接口输出的遥控指令，并通过发射电路进行发射。而其工作原理和遥控方法跟前述的视频遥控方法是一样的。当然，本发明的手机遥控的效果受到手机视频功能的限制，好在目前的手机视频大多性能良好，大多还具有变焦功能，可以满足本发明的要求。

上述的视频遥控手机的技术，跟现有的采用手机对玩具进行遥控的现有技术的差别是：现有的手机遥控技术，是操作者一边看着玩具，一边不断通过手动操作手机按键，或手动摆动手机使体感传感器产生感应信号，不断产生遥控指令来驱动玩具进行每一个移动动作。操作者需要根据遥控意图和玩具位置不断进行一步步的遥控操作，是一种“动作遥控”，所以操作起来比较麻烦。而本发明是操作者手持手机，利用手机的摄像头摄取包含有玩具的场景图像，并将手机屏幕上的定位窗口(相当于操作者的视线窗口)对准场景图像中希望玩具移动到达的目标位置，玩具便接受遥控自动向目标位置移动，本发明根据操作者的视线来控制玩具的移动，是一种视频“目标遥控”，操作起来更加简单方便和有趣。

作为一种更独特和有趣的设计，本发明的视频遥控器可以采用谷歌眼镜的外型设计，并与谷歌眼镜的投射式显示屏的技术进行结合，即是将本发明遥控器的显示屏采用谷歌眼镜的安装在眼镜框上的微型投射式显示屏，其他仍采用本发明的技术，做成用于玩具遥控的遥控眼镜。本发明的视频遥控眼镜的结构示意图如图10，包括眼镜框11和眼镜腿13，眼镜框11上一般安装有镜片12。还包括有摄像头、显示屏、控制电路和发射电路；其中摄像头14和显示屏15安装在眼镜框11上，控制电路安装在眼镜的眼镜腿13上；控制电路包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、玩具相对位置识别模块、遥控指令产生模块、和编码模块；(各模块的工作原理和功能如前述的玩具遥控器所述的内容)；控制电路的输出，连接到发射电路。由发射电路将控制电路输出的经过编码的遥控指令进行发射。

其中显示屏15采用谷歌眼镜所采用的投射式的微型显示屏，体积小，可安装在眼镜前面，将图像投射向眼睛，使眼睛看到放大的图像，其具体可参见谷歌眼镜的相关技术。摄像头14可采用微型的针孔摄像头，(如手机所采用的模块化摄像头)，安装在两个眼镜框中间的位置上。玩具遥控眼镜的电源，可采用小体积高能量的可充电电池，并安装在眼镜腿上。采用这种方式时由于受电池的容量限制，适合于距离和时间较短的遥控操作，如果需要进行长时间和长距离的遥控，也可采用外接电池并将电源线连接到眼镜的电路上，或者，采用一台外置的独立的遥控信号中继装置，接收玩具遥控眼镜发射的较弱的遥控信号，经过放大后再向外发射功率更大的遥控信号，以实现对距离更远的玩具进行长时间的遥控。

视频遥控眼镜的工作原理跟前面所述的独立的视频遥控器是一样的，而且，带来的好处是：操作者进行遥控操作时完全不用手动，而只需根据遥控意图轻轻转动头部，使显示屏中的场景图像产生移动，并将显示屏中的定位窗口对准场景图像中希望玩具移动到的目标位置上，便能够遥控驱动玩具移动到达该位置，真正地实现了“眼睛看向哪里，玩具便移动到那里”的技术效果，使用极其方便和有趣。

本发明还公开一种采用光束对玩具进行定位遥控的定位遥控方法、定位遥控器及遥控玩具。其跟定位遥控器配套工作的电动玩具属于现有技术，参见图2及前面关于图2的玩具方框图的说明，这里不再重复。图11是其定位遥控器的结构示意图(侧视图)。定位遥控器包括手把16和主体17；手把16里面可以安装有电池，主体17里面安装有控制电路，主体17面对玩具的前端设置有发光管18和摄像头19；发光管18用于发出一束聚光光束20作为定位光束，并将定位光束投射到玩具周围的目标位置上，形成一个光斑，也即定位光斑。聚光光束可采用现有的玩具激光发射器发射的那种高聚光光束，或者，采用普通发光管加上聚光装置来形成；目标位置也即是操作者希望玩具下一步移动到达的位置。

图11是光束定位遥控器工作原理的电路方框图。定位遥控器包括摄像头、控制电路和发射电路，还包括一发光管；发光管用于发射一束聚光光束作为定位光束，并照射到玩具周围的目标位置上，形成定位光斑；摄像头用于摄取场景图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、定位光斑识别模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块；控制电路的输出，连接到发射电路；由发射电路将控制电路输出的遥控信号进行发射。

其视频处理模块用于处理摄像头的视频信号；定位标志识别模块用于在场景图像信号中，识别出定位光斑；玩具图标识别模块用于在场景图像信号中，识别出玩具识别图标，(包括带有前后方向性的识别图标)；位置信号识别模块用于获取定位光斑和玩具识别图标各自在图像信号中的位置数据，并进行比较，得出定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置；遥控指令产生模块用于根据定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置，得出驱动玩具移动或停止移动的遥控指令；遥控指令编码模块用于将遥控指令的信号进行编码。

其定位遥控方法，也即是定位遥控器的工作步骤，包括：⑴、由操作者使用遥控器发出一束聚光光束作为定位光束，并投射到玩具周围的目标位置上，形成一个光斑，也即定位光斑；⑵、通过摄像头面向定位光斑和玩具，摄取包含有定位光斑和玩具的现场场景，由视频处理模块处理为场景图像信号；(摄像头与发光管发出的定位光束的角度是一致且固定的，所以摄像头的摄像角度总是跟随着定位光束的投射方向)；⑶、控制电路在场景图像信号中，识别出定位光斑；(在图像中识别这样一个高亮度的特定色彩的光斑，是比较容易的。如果场景图像信号中没有识别出定位光斑，说明遥控器没有发出定位光束，操作者没有遥控意图，则控制电路不发出任何遥控指令)；⑷、控制电路在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；(识别方法跟前面所述的视频遥控方法一样。如果场景图像信号中，没有识别出玩具的识别图标，说明玩具没有落在当前视野的场景范围内，则控制电路发出让玩具停止动作的遥控指令)；⑸、控制电路获取定位光斑和玩具识别图标各自在图像信号中的位置数据，并进行比较，得出定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置；⑹、控制电路根据定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置，得出驱动玩具移动至定位光斑的遥控指令；(比如：前进、后退、左转、右转、上升、下降等指令)；其中当场景图像信号中，玩具识别图标接触到定位光斑时，(即玩具识别图标与定位光斑出现重叠时)，控制电路发出使玩具停止移动的遥控指令；⑺、控制电路将遥控指令的信号经过编码后，通过发射电路发送出去；⑻、玩具的接收电路接收到信号后，经过解码取得遥控指令，再经过放大驱动后通过执行机构执行遥控指令；比如驱动玩具向目标位置移动或停止移动；上述步骤循环执行。

定位遥控器和定位遥控方法，跟之前所述的视频遥控器和视频遥控方法，其基本的工作原理和方法是类似的，这里不再重复叙述。两者的差别在于：1、视频遥控在显示屏上生成一个定位窗口，模拟操作者遥控意图的视线所在，来对准目标位置，并控制玩具向该目标位置移动，而定位遥控带有发光管，能够发出一束定位光束来对准目标位置，并在目标位置产生一个定位光斑来替代定位窗口，所以无需再模拟出一个定位窗口，(或者说定位光束跟定位窗口是重叠的)；2、由于定位光束投射向目标位置时会形成一个定位光斑，定位光斑是可见的，无需再通过显示屏来观察，所以可省略去显示屏，只在控制电路内部对图像信号进行比较和处理；3、相应的，视频遥控方法是将玩具识别图标的位置数据跟定位窗口的位置数据进行位置比较，来得出遥控指令，而定位遥控方法是将玩具识别图标与定位光斑的位置数据进行比较，来得出遥控指令，(当然其原理是一样的)。

本发明的定位遥控方法及定位遥控器使用时，操作者手持遥控器，将定位光束投射到希望玩具移动到的位置也即目标位置上，形成一个小光斑，控制电路便自动生成遥控指令并驱动玩具向目标位置移动，实现“将光束照到哪里，玩具便移动到那里”的效果，遥控操作极为方便有趣。它跟申请人之前申请的“采用移动光束对电动玩具进行遥控的技术”比较，可以无需将光束去捕捉和照射到玩具上面的光敏元件，(当玩具在移动时这样做也是有难度的)，也无需一次次挥动光束去照射和驱动玩具执行一步步的移动动作，而是只需将光束投射在操作者希望玩具到达的目标位置上，玩具便自动向该位置移动，所以遥控操作更加方便。

根据本发明的遥控方法及遥控器的技术构成的遥控电动玩具，包括遥控器和电动玩具，电动玩具包括有接收电路、解码电路、驱动电路和执行机构，其特征在于：所述的遥控器采用本发明前述的视频遥控器，或者采用本发明前述的视频遥控眼镜；或者采用本发明前述的定位遥控器。比如，所述的遥控器采用本发明上述的视频遥控器。则遥控器包括有发射电路，还包括有摄像头、显示屏、和控制电路；摄像头用于摄取包含有被遥控玩具的场景的图像；显示屏用于显示视频图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块；控制电路的输出连接到发射电路。由发射电路对经过编码后的遥控指令进行发射。而前述对玩具遥控器的各种改进和优化技术，也均适合于本发明的遥控电动玩具的应用。

而电动玩具可分为飞行类玩具和行驶类玩具，其执行机构也有所不同，其中行驶类玩具的执行机构包括有用于驱动玩具前进和后退的行进执行机构，和用于驱动玩具进行左右转向的转向执行机构；而飞行类玩具的执行机构至少包括有用于驱动飞行器上升或下降的升降执行机构。所以，作为本发明的一种具体应用，一种行驶类的遥控电动玩具，包括遥控器和电动玩具；电动玩具包括有接收电路、解码电路和放大电路，还包括有用于驱动玩具前进和后退的行进执行机构，和用于驱动玩具进行左右转向的转向执行机构；其特征在于：遥控器和玩具之间采用前述的视频遥控方法、或定位遥控方法、或手机遥控玩具的方法。而遥控器采用本发明上述的各种遥控器，包括视频遥控器、视频遥控手机、视频遥控眼镜、光束定位遥控器中的一种。

作为本发明的另一种具体应用，一种遥控玩具飞行器，包括遥控器和玩具飞行器，玩具飞行器包括有接收电路、解码电路和放大电路，还包括有用于驱动飞行器上升或下降的升降执行机构，而遥控器采用本发明上述的各种遥控器，包括视频遥控器、视频遥控手机、视频遥控眼镜中的一种。而遥控器对玩具飞行器的遥控，根据本发明所公开的遥控方法进行工作。按照本发明所公开的技术，本发明的遥控方法及遥控器适用于遥控玩具飞行器进行上升和下降动作的遥控，也可以适用于进行左右移动的遥控，而由于无法在纵深角度进行定位，所以无法进行前进和后退的遥控，只适合于飞行球和简单的直升类飞行器等的遥控，这是本发明的局限性。而且，其中的光束定位遥控器和方法由于无法在空中投射形成定位光斑，所以也无法适合对飞行器的遥控。

Claims (8)

1.一种用于玩具遥控的视频遥控方法，包括：⑴、通过摄像头面向玩具摄取现场的场景，经过信号处理后将场景图像信号输出到一个显示屏上进行显示；⑵、在显示屏的图像上，设置一个对应着操作者视线位置的定位窗口；控制电路在图像信号中，设定定位窗口在图像中的位置数据；⑶、操作者根据遥控意图，移动摄像头，使显示屏上显示的场景图像产生移动，并使显示屏上定位窗口对准操作者希望玩具移动到目标位置上；⑷、控制电路在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；如果场景图像信号中，没有识别出玩具的识别图标，则控制电路发出让玩具停止动作的遥控指令；⑸、控制电路获取玩具识别图标在图像信号中的位置数据，并与定位窗口的位置数据进行比较，得出两者的相对位置，并以此得出驱动玩具移动至定位窗口的遥控指令；其中当场景图像信号中，玩具的识别图标接触到定位窗口时，(也即是玩具识别图标与定位窗口的位置数据出现重叠时)，控制电路发出使玩具停止移动的遥控指令；⑹、将遥控指令的信号经过编码后，通过发射电路发送出去；⑺、玩具的接收电路接收到信号后，经过解码取得遥控指令，再经过放大驱动后通过执行机构执行遥控指令。所述的定位窗口，可以是采用彩色线条构成的矩形或圆形或其他形状的小窗口；或者是一个彩色光斑或彩色光点；定位窗口在图像中的位置是固定的。所述控制电路将玩具识别为具有前后方向性的玩具识别图标。所述将玩具识别为具有前后方向性的识别图标的方法是：根据玩具本身的图像信号来识别出具有方向性的识别图标；或者在玩具外观上设置有带方向性特征的标志物，通过该标志物来识别出玩具的方向性识别图标；在玩具上设置有发光管，由发光管的灯光来构成带有方向性特征的发光图形，控制电路通过这一发光图形来识别出玩具的方向性识别图标。

2.一种用于玩具遥控的视频遥控器，包括有发射电路，其特征在于：遥控器还包括有摄像头、显示屏、和控制电路；摄像头用于摄取包含有被遥控玩具图像的场景图像；显示屏用于显示场景图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块，其中：视频处理模块，用于处理摄像头的视频信号，输出到显示屏进行显示，并在图像中生成一个固定位置的定位窗口，同时取得定位窗口在图像中的位置数据；玩具图标识别模块，用于在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；位置信号识别模块，用于在场景图像信号中，提取定位窗口及玩具识别图标的位置数据，并将两者的位置数据进行比较，得出玩具识别图标与定位窗口的相对位置；遥控指令产生模块，用于根据图像信号中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，产生驱动玩具移动或停止的遥控指令；遥控指令编码模块，用于对遥控指令进行编码；控制电路的输出，连接到发射电路。所述的玩具图标识别模块，能够将玩具图像识别为具有前后方向性的玩具识别图标。所述将玩具识别为具有前后方向性的识别图标的方法是：根据玩具本身的图像信号来识别出具有方向性的识别图标；或者在玩具外观上设置有带方向性特征的标志物，通过该标志物来识别出玩具的方向性识别图标；在玩具上设置有发光管，由发光管的灯光来构成带有方向性特征的发光图形，控制电路通过这一发光图形来识别出玩具的方向性识别图标。

3.一种采用手机遥控玩具的方法，手机包括有摄像头、显示屏、和中心处理电路；其特征在于：⑴、将实现玩具遥控的遥控软件，安装在手机的储存器中，由手机的中心处理电路进行运行，实现包括视频处理模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块的功能；⑵、将经过编码的遥控指令输出到手机的通信接口上；⑶、增加一个外置的发射装置，发射装置包括有通信接口和发射电路，发射装置用于接收手机通信接口输出的遥控指令，并通过发射电路进行发射。所述视频处理模块，用于处理摄像头的视频信号，输出到显示屏进行显示，并在图像中生成一个固定位置的定位窗口，同时取得定位窗口在图像中的位置数据；所述玩具图标识别模块，用于在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；所述位置信号识别模块，用于在场景图像信号中，提取定位窗口及玩具识别图标的位置数据，并将两者的位置数据进行比较，得出玩具识别图标与定位窗口的相对位置；所述遥控指令产生模块，用于根据图像信号中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，产生驱动玩具移动或停止的遥控指令；所述遥控指令编码模块，用于对遥控指令进行编码。所述的玩具图标识别模块，能够将玩具图像识别为具有前后方向性的玩具识别图标。所述遥控软件的实现方法，采用权利要求1或2所述的方法。

4.一种视频遥控眼镜，包括眼镜框和眼镜腿，其特征在于：还包括有摄像头、显示屏、控制电路和发射电路；其中摄像头和显示屏安装在眼镜框上，控制电路安装在眼镜腿上；控制电路包括有视频处理模块、玩具图标识别模块、玩具相对位置识别模块、遥控指令产生模块、和编码模块；控制电路的输出，连接到发射电路。所述视频处理模块，用于处理摄像头的视频信号，输出到显示屏进行显示，并在图像中生成一个固定位置的定位窗口，同时取得定位窗口在图像中的位置数据；所述玩具图标识别模块，用于在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；所述位置信号识别模块，用于在场景图像信号中，提取定位窗口及玩具识别图标的位置数据，并将两者的位置数据进行比较，得出玩具识别图标与定位窗口的相对位置；所述遥控指令产生模块，用于根据图像信号中玩具识别图标与定位窗口的相对位置，产生驱动玩具移动或停止的遥控指令；所述遥控指令编码模块，用于对遥控指令进行编码。所述显示屏采用投射式显示屏。所述的玩具图标识别模块，能够将玩具图像识别为具有前后方向性的玩具识别图标。

5.一种采用光束对玩具进行定位遥控的定位遥控器，包括发射电路，其特征在于：还包括有摄像头、控制电路、和发光管；发光管用于发射一束聚光光束作为定位光束，并照射到目标位置上；摄像头用于摄取包含有玩具图像的场景图像；控制电路按信号处理流程包括有视频处理模块、定位标志识别模块、玩具图标识别模块、位置信号识别模块、遥控指令产生模块、和遥控指令编码模块；控制电路的输出，连接到发射电路。所述视频处理模块，用于处理摄像头的视频信号；所述定位标志识别模块，用于在场景图像信号中，识别出定位光斑；所述玩具图标识别模块，用于在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；所述位置信号识别模块，用于获取定位光斑和玩具识别图标各自在图像信号中的位置数据，并进行比较，得出定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置；所述遥控指令产生模块，用于根据定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置，得出驱动玩具移动或停止的遥控指令；遥控指令编码模块，用于将遥控指令的信号进行编码。所述的玩具图标识别模块，能够将玩具图像识别为具有前后方向性的玩具识别图标。

6.一种采用光束对玩具进行定位遥控的定位遥控方法，包括：⑴、遥控器发出一束聚光光束作为定位光束，投射到玩具周围的目标位置上，形成一个光斑，也即定位光斑；⑵、通过摄像头面向光斑和玩具，摄取包含有光斑和玩具的现场场景，由视频处理模块处理为场景图像信号；⑶、控制电路在场景图像信号中，识别出定位光斑；如果场景图像信号中没有识别出定位光斑，则控制电路不发出任何遥控指令；⑷、控制电路在场景图像信号中，识别出玩具的识别图标；如果场景图像信号中，没有识别出玩具的识别图标，则控制电路发出让玩具停止动作的遥控指令；⑸、控制电路获取定位光斑和玩具识别图标各自在图像信号中的位置数据，并进行比较，得出定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置；⑹、控制电路根据定位光斑和玩具识别图标在图像信号中的相对位置，得出驱动玩具移动至定位光斑的遥控指令；其中当场景图像信号中，玩具识别图标接触到定位光斑时，(即玩具识别图标与定位光斑出现重叠时)，控制电路发出使玩具停止移动的遥控指令；⑺、控制电路将遥控指令的信号经过编码后，通过发射电路发送出去；⑻、玩具的接收电路接收到信号后，经过解码取得遥控指令，再经过放大驱动后通过执行机构执行遥控指令。所述控制电路将玩具识别为具有前后方向性的玩具识别图标。所述将玩具识别为具有前后方向性的玩具识别图标的方法是：根据玩具本身的图像信号来识别出具有方向性的识别图标；或者在玩具外观上设置有带方向性特征的标志物，通过该标志物来识别出玩具的方向性识别图标；在玩具上设置有发光管，由发光管的灯光来构成带有方向性特征的发光图形，控制电路通过这一发光图形来识别出玩具的方向性识别图标。

7.一种采用视频遥控的电动玩具，包括电动玩具和遥控器，电动玩具包括有接收电路、解码电路、驱动电路和执行机构，其特征在于：所述电动玩具与遥控器之间，采用权利要求1、3、6之一所述的遥控方法；或者所述的遥控器采用权利要求2所述的视频遥控器；或者采用权利要求4所述的视频遥控眼镜；或者采用权利要求5所述的定位遥控器。

8.根据权利要求7所述的采用视频遥控的电动玩具，其特征在于：所述的电动玩具包括飞行类玩具和行驶类玩具；其中飞行类玩具的执行机构包括有用于驱动飞行器升降的升降执行机构；行驶类玩具的执行机构包括有用于驱动玩具前进和后退的行进执行机构，和用于驱动玩具左转和右转的转向执行机构。