ES2586944T3 - Toy vehicle with a tactile response - Google Patents
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Abstract
Un vehículo de juguete que comprende: un motor (240, 240a, 240b, 404) configurado para provocar un movimiento de un elemento (402) de dicho juguete, dicho movimiento de dicho elemento (402) accesible aún más para la manipulación por un humano para a su vez girar dicho motor (240, 240a, 240b, 404); y un procesador (406) caracterizado porque el procesador (406) se configura para detectar un voltaje de fuerza contraelectromotriz ("EMF") generado por el accionamiento de dicho motor (240, 240a, 240b, 404) debido a dicha manipulación por un humano tanto en una dirección igual a una dirección de rotación del elemento controlado por motor como en una dirección opuesta a la dirección de rotación del elemento controlado por motor, y dicho procesador (406) se configura además para incluir al menos dos estados (408); y dicho procesador (406) que comprende una función configurada para la transición entre los estados cuando dicho voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado (412).A toy vehicle comprising: a motor (240, 240a, 240b, 404) configured to cause a movement of an element (402) of said toy, said movement of said element (402) further accessible for manipulation by a human to turn said motor (240, 240a, 240b, 404) in turn; and a processor (406) characterized in that the processor (406) is configured to detect a counter-electric force ("EMF") voltage generated by the driving of said motor (240, 240a, 240b, 404) due to said manipulation by a human both in a direction equal to a direction of rotation of the motor-controlled element and in a direction opposite to the direction of rotation of the motor-controlled element, and said processor (406) is further configured to include at least two states (408); and said processor (406) comprising a function configured for the transition between the states when said detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value (412).
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Vehmulo de juguete con una respuesta tactil Campo de la invencionToy vehicle with a tactile response Field of the invention
La presente invencion se refiere a un vehmulo de juguete y mas particularmente a un monopatm de juguete. Antecedentes de la invencionThe present invention relates to a toy vehicle and more particularly to a toy monopatm. Background of the invention
Los monopatines de juguete han sido un pilar en los juguetes de los ninos durante varios anos. Los monopatines de juguete a menudo se denominan como tableros de dedo debido a que el usuario de los monopatines de juguete usa dos de sus dedos en el funcionamiento del juguete. Un operador experto del monopatm de juguete es capaz de replicar las maniobras de monopatinaje con sus manos. Estos monopatines son muy populares pero han llegado a estancarse en su capacidad para llegar a un publico mas amplio desde su introduccion en la decada de 1990.Toy skateboards have been a pillar in children's toys for several years. Toy skateboards are often referred to as finger boards because the user of the toy skateboards uses two of their fingers in the operation of the toy. An expert toy skateboard operator is able to replicate the skateboarding maneuvers with his hands. These skateboards are very popular but have become stagnant in their ability to reach a wider audience since their introduction in the 1990s.
Como consecuencia, se han propuesto varios tipos de monopatines de juguete. Tales monopatines vanan desde simples monopatines de juguete de cuerda con figuras montadas, hasta los mas avanzados monopatines de juguete controlados por radio con figuras que pueden controlarse en cierto grado para retratar el movimiento del cuerpo durante las maniobras de monopatinaje y acrobacias. Estos monopatines motorizados incluyen tfpicamente paquetes de batenas moviles, posiciones del motor intercambiables, y pesos de las ruedas intercambiables para proporcionar diferentes centros de equilibrio para ajustar el desempeno de varias maniobras. Adicionalmente, algunos monopatines motorizados incluyen un mecanismo de accionamiento pero no el mecanismo de direccion. Por lo tanto, el monopatm solamente es maniobrable a traves del movimiento del cuerpo de la figura, como en un monopatm real, y por lo tanto el control del monopatm puede ser menos de lo conveniente, especialmente por los niveles de habilidad menos avanzados. Con esta necesidad, debe proporcionarse un monopatm de juguete que ofrezca el disfrute tanto de un monopatm de juguete motorizado como de un monopatm de juguete no motorizado con un sistema de control sencillo que permita el desempeno de varias maniobras sin tener que emplear una figura de juguete.As a result, several types of toy skateboards have been proposed. Such skateboards range from simple rope toy skateboards with mounted figures, to the most advanced radio-controlled toy skateboards with figures that can be controlled to some extent to portray body movement during skateboarding and acrobatics maneuvers. These motorized skateboards typically include mobile bat packages, interchangeable engine positions, and interchangeable wheel weights to provide different balance centers to adjust the performance of various maneuvers. Additionally, some motorized skateboards include a drive mechanism but not the steering mechanism. Therefore, the monopatm is only maneuverable through the movement of the body of the figure, as in a real monopatm, and therefore the control of the monopatm may be less than convenient, especially for the less advanced skill levels. With this need, a toy monopatm must be provided that offers the enjoyment of both a motorized toy monopatm and a non-motorized toy monopatm with a simple control system that allows the performance of several maneuvers without having to use a toy figure .
Por otra parte, el dispositivo de accionamiento de motor directo se conoce como se describe en el documento EP0567695A1. El EP0567695A1 describe un dispositivo de accionamiento de motor de corriente continua para accionar un motor de corriente continua aplicado a los juguetes moviles. Este dispositivo es capaz de identificar una fuerza contraelectromotriz generada por el motor de corriente continua a traves de la rotacion del motor provocada por una fuerza externa en una direccion opuesta a su direccion de rotacion de accionamiento.Moreover, the direct motor drive device is known as described in EP0567695A1. EP0567695A1 describes a direct current motor drive device for driving a direct current motor applied to mobile toys. This device is capable of identifying a counter-electric force generated by the direct current motor through the rotation of the motor caused by an external force in a direction opposite to its direction of rotation of drive.
Sumario de la invencionSummary of the invention
La presente invencion proporciona un vehmulo de juguete de acuerdo con la reivindicacion 1.The present invention provides a toy vehicle according to claim 1.
Breve descripcion de los dibujosBrief description of the drawings
Una comprension mas completa de lo anterior puede hacerse con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:A more complete understanding of the above can be done with reference to the attached drawings, where:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un monopatm de juguete que ilustra un par de ejes delantero y trasero;Figure 1 is a perspective view of a toy monopatm illustrating a pair of front and rear axles;
La Figura 2 es una vista despiezada del monopatm de juguete de la Figura 1;Figure 2 is an exploded view of the toy monopatm of Figure 1;
La Figura 3A es una vista despiezada parcial de la plataforma del monopatm de juguete de la Figura 1 que ilustra una unidad de eje delantero y una unidad de eje trasero motorizada de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 3A is a partial exploded view of the platform of the toy monopatm of Figure 1 illustrating a front axle unit and a motorized rear axle unit in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 3B es una vista inferior del monopatm de juguete de la Figura 3A;Figure 3B is a bottom view of the toy monopatm of Figure 3A;
La Figura 4A es una vista en perspectiva de una de las unidades de eje no motorizadas de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 4A is a perspective view of one of the non-motorized shaft units according to an embodiment of the present invention;
La Figura 4B es una vista despiezada de la Figura 4A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 4B is an exploded view of Figure 4A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 4C es una vista desde debajo de la unidad de la Figura 4B de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.Figure 4C is a view from below of the unit of Figure 4B in accordance with an embodiment of the present invention.
La Figura 5A es una vista en perspectiva de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.Figure 5A is a perspective view of a motorized toy monopatm in accordance with an embodiment of the present invention.
La Figura 5B es una vista inferior del monopatm de juguete motorizado de la Figura 5A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 5B is a bottom view of the motorized toy monopatm of Figure 5A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 5C es una vista inferior del monopatm de juguete motorizado de la Figura 5A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 5C is a bottom view of the motorized toy monopatm of Figure 5A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 6 es una vista lateral de la plataforma del monopatm de juguete de la Figura 1 que se ilustra ademas con las unidades de eje no motorizadas en comparacion con un eje y unidad delantera no motorizada y unidad de eje trasero motorizada para ilustrar aun mas las dos configuraciones de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 6 is a side view of the toy monopatm platform of Figure 1 which is further illustrated with the non-motorized axle units compared to a non-motorized front axle and unit and motorized rear axle unit to further illustrate the two configurations in accordance with an embodiment of the present invention;
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La Figura 7A es una vista en perspectiva de la unidad de eje trasero motorizada ensamblada de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 7A is a perspective view of the motorized rear axle unit assembled in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 7B es una vista inferior de la unidad de eje trasero motorizada ensamblada de la La Figura 7A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 7B is a bottom view of the assembled motorized rear axle unit of Figure 7A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 8 es una vista despiezada de la unidad de eje trasero motorizada de la Figura 7A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 8 is an exploded view of the motorized rear axle unit of Figure 7A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 9 es una vista despiezada parcial de la unidad de eje trasero motorizada de la La Figura 7A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 9 is a partial exploded view of the motorized rear axle unit of Figure 7A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 10 es una vista en perspectiva del alojamiento de la unidad de eje trasero motorizada de la Figura 7A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 10 is a perspective view of the housing of the motorized rear axle unit of Figure 7A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 11 es una vista en perspectiva parcial del compartimiento de alojamiento de engranajes de la unidad de eje trasero motorizada de la Figura 7A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 11 is a partial perspective view of the gear housing compartment of the motorized rear axle unit of Figure 7A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 12 es una vista despiezada del compartimiento de alojamiento de engranajes de la Figura 11 de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 12 is an exploded view of the gear housing compartment of Figure 11 in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 13 es una vista en perspectiva lateral de la unidad de eje trasero motorizada ensamblada de la Figura 7A de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 13 is a side perspective view of the assembled motorized rear axle unit of Figure 7A in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 14A es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion que ilustra el uso de un cableado directo para activar diferentes estados de funcionalidad en el vetnculo;Figure 14A is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm according to an embodiment of the present invention illustrating the use of direct wiring to activate different functional states in the vehicle;
La Figura 14B es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 14B is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm in accordance with an embodiment of the present invention;
La Figura 15 es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion que ilustra el uso de un componente elevador para activar diferentes estados de funcionalidad en el vetnculo;Figure 15 is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm according to an embodiment of the present invention illustrating the use of a lifting component to activate different states of functionality in the vehicle;
La Figura 16 es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con unaFigure 16 is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm according to a
realizacion de la presente invencion que ilustra el uso de un componente FET para activar diferentes estados deembodiment of the present invention illustrating the use of a FET component to activate different states of
funcionalidad en el vetnculo;functionality in the vehicle;
La Figura 17 es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con unaFigure 17 is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm according to a
realizacion de la presente invencion que ilustra el uso de un componente de una resistencia de polarizacion paraembodiment of the present invention illustrating the use of a component of a polarization resistor for
activar diferentes estados de funcionalidad en el vetnculo;activate different functionality states in the vehicle;
La Figura 18 es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion que ilustra el uso de un componente de una serie de resistencias para activar diferentes estados de funcionalidad en el vetnculo;Figure 18 is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm according to an embodiment of the present invention illustrating the use of a component of a series of resistors to activate different states of functionality in the vehicle;
La Figura 19 es una vista en perspectiva de un monopatm que tiene presillas para asegurar la unidad de eje motorizada a la plataforma;Figure 19 is a perspective view of a monopatm having clips to secure the motorized shaft unit to the platform;
La Figura 20A es una vista en perspectiva de un monopatm que tiene un peso para los trucos acoplado;Figure 20A is a perspective view of a monopatm having a weight for coupled tricks;
La Figura 20B es una vista en perspectiva del monopatm de la Figura 20A con el peso para los trucos retirado de la plataforma del monopatm;Figure 20B is a perspective view of the monopatm of Figure 20A with the weight for the tricks removed from the platform of the monopatm;
La Figura 21A es un diagrama de cajas de una realizacion de un juguete que muestra un procesador que monitorea uno o mas motores para un voltaje de fuerza contraelectromotriz generado manualmente;Figure 21A is a box diagram of an embodiment of a toy showing a processor that monitors one or more motors for a manually generated counter-electric force voltage;
La Figura 21B es un diagrama de cajas de una realizacion de otro juguete que muestra un procesador que monitorea uno o mas motores para un voltaje de fuerza contraelectromotriz generado manualmente;Figure 21B is a box diagram of an embodiment of another toy showing a processor that monitors one or more motors for a manually generated counter-electric force voltage;
Las Figuras 22A - 22E ilustran varias realizaciones de monopatines de juguete que tienen varias configuraciones de alojamiento para los diferentes compartimientos de la batena;Figures 22A-22E illustrate various embodiments of toy skateboards that have various housing configurations for the different compartments of the batter;
La Figura 23 es un diagrama que representa un transmisor de acuerdo con una realizacion de la presente invencion para usar con un monopatm de juguete motorizado;Figure 23 is a diagram depicting a transmitter according to an embodiment of the present invention for use with a motorized toy monopatm;
La Figura 24 es un dibujo esquematico electrico de una unidad de control remoto de acuerdo con una realizacion de la presente invencion para usar con un monopatm de juguete motorizado;Figure 24 is an electrical schematic drawing of a remote control unit in accordance with an embodiment of the present invention for use with a motorized toy monopatm;
La Figura 25 es un diagrama de bloques para un transmisor de acuerdo con una realizacion de la presente invencion para usar con un monopatm de juguete motorizado;Figure 25 is a block diagram for a transmitter in accordance with an embodiment of the present invention for use with a motorized toy monopatm;
La Figura 26A es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion que ilustra el uso de un conmutador de CD a CD para variar la alimentacion de voltaje suministrada a los motores;Figure 26A is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm according to an embodiment of the present invention illustrating the use of a CD to CD switch to vary the voltage supply supplied to the motors;
La Figura 26B es un dibujo esquematico electrico de un monopatm de juguete motorizado de acuerdo con una realizacion de la presente invencion que ilustra el uso de un conmutador de CD a CD para variar la alimentacion de voltaje suministrada a los motores;Figure 26B is an electrical schematic drawing of a motorized toy monopatm according to an embodiment of the present invention illustrating the use of a CD to CD switch to vary the voltage supply supplied to the motors;
La Figura 27 es un diagrama de flujo para un monopatm de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;Figure 27 is a flow chart for a monopatm according to an embodiment of the present invention;
La Figura 28 es un diagrama de flujo para un sistema en un monopatm de acuerdo con una realizacion de la presente invencion para establecer los circuitos de voltaje y puente en H;Figure 28 is a flow chart for a system in a monopatm according to an embodiment of the present invention for establishing the voltage and bridge circuits in H;
Las Figuras 29A - 29C ilustran una forma de onda de corriente en el motor en tres frecuencias PWM diferentes, 10 kHz, 100 kHz, y 1000 kHz;Figures 29A - 29C illustrate a current waveform in the motor at three different PWM frequencies, 10 kHz, 100 kHz, and 1000 kHz;
La Figura 30 es un dibujo esquematico electrico de un accionador del motor de puente en H simplificado con cuatro transistores de accionamiento y cuatro diodos de retorno conectados a un motor;Figure 30 is an electrical schematic drawing of a simplified H bridge motor actuator with four drive transistors and four return diodes connected to a motor;
La Figura 31 es un dibujo esquematico electrico de un par de accionadores del motor de puente en H simplificados cada uno conectado a un par de motores que se conectan de manera resistiva aun mas para proporcionar deteccion de EMF aditiva segun una caractenstica de la presente invencion; yFigure 31 is an electrical schematic drawing of a pair of simplified H-bridge motor actuators each connected to a pair of motors that are resistively further connected to provide additive EMF detection according to a feature of the present invention; Y
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La Figura 32 es un dibujo esquematico electrico del circuito equivalente de un par de accionadores de motor de puente en H simplificados cada uno conectado a un par de motores que se conectan de manera resistiva aun mas para proporcionar deteccion de EMF aditiva segun una caractenstica de la presente invencion cuando no se energizan ninguno de los transistores MOSFET de accionamiento.Figure 32 is an electrical schematic drawing of the equivalent circuit of a pair of simplified H-bridge motor actuators each connected to a pair of motors that are resistively further connected to provide additive EMF detection according to a characteristic of the present invention when none of the drive MOSFET transistors are energized.
Descripcion detallada de las figurasDetailed description of the figures
Aunque la invencion puede aplicarse a las realizaciones en muchas formas diferentes, se muestran en las figuras y se describiran en detalle aqu en las diversas realizaciones de la presente invencion. Debe entenderse, sin embargo, que la presente descripcion debe considerarse un ejemplo de los principios de la invencion y no pretende limitar el alcance de la invencionAlthough the invention can be applied to embodiments in many different forms, they are shown in the figures and will be described in detail herein in the various embodiments of the present invention. It should be understood, however, that the present description should be considered an example of the principles of the invention and is not intended to limit the scope of the invention.
Con referencia ahora a los dibujos, y a las Figuras 1 a la 3B particularmente, se ilustra un monopatm de juguete de acuerdo con una realizacion de la invencion y generalmente se designa como el numero 100. El monopatm de juguete 100 incluye una plataforma 102 con una superficie superior 103 y una superficie inferior 104. Como se ilustra en las Figuras 1 y 3A, el monopatm 100 incluye una unidad de eje delantero 110 asegurado hacia el extremo delantero 106 de la plataforma 102 y o bien una unidad de eje trasero 120 o una unidad de eje trasero motorizada 200 asegurada hacia el extremo trasero 108 de la plataforma 102. Los ejes se aseguran a la plataforma 102 con sujetadores 109 que el operador puede retirar facilmente. Las unidades de eje no motorizadas delantera y trasera 110 y 120 pueden configurarse igual que las otras, sin embargo, puede invertirse la orientacion de las unidades de eje.With reference now to the drawings, and to Figures 1 to 3B in particular, a toy monopatm according to an embodiment of the invention is illustrated and is generally designated as the number 100. The toy monopatm 100 includes a platform 102 with a upper surface 103 and a lower surface 104. As illustrated in Figures 1 and 3A, the monopatm 100 includes a front axle unit 110 secured towards the front end 106 of the platform 102 and a rear axle unit 120 or a unit of motorized rear axle 200 secured towards rear end 108 of platform 102. The axles are secured to platform 102 with fasteners 109 that the operator can easily remove. The front and rear non-motorized axle units 110 and 120 can be configured the same as the others, however, the orientation of the axle units can be reversed.
Con referencia ahora a las Figuras 4A a la 4C se ilustra una de las unidades de eje no motorizadas (110/120) que incluye un soporte de alojamiento del eje 122 con un par de ejes 124 que se extienden de manera transversal a la plataforma 102 y a traves del soporte 122. Las ruedas 126 se montan por separado en los extremos opuestos del par de ejes 124 y se aseguran en los ejes por una tuerca 128. Preferentemente, las ruedas 126 giran independientemente entre sf de manera que el monopatm puede gestionar las vueltas sin trabarse. La tuerca 128 puede reemplazarse con un retenedor mas general que permite que el usuario reemplace o intercambie las ruedas para personalizar el monopatm. El soporte 122 se acopla a una placa base 130, que se asegura a la superficie inferior 104 de la plataforma 102. La placa base 130 incluye una copa de pivote 132 (Figura 4C) que recibe un miembro de pivote 134 que se extiende del soporte 122. Un pasador principal 136 se coloca en un agujero 140 en la placa base y se alinea a traves de una abertura 142 en el soporte 122 con una tuerca del pasador principal 138 que se asegura en el extremo; y un par de bujes 144 se posicionan a cada lado de la abertura 142 en el soporte 122.Referring now to Figures 4A to 4C, one of the non-motorized axle units (110/120) is illustrated, which includes an axle housing support 122 with a pair of axes 124 extending transversely to the platform 102 and through the support 122. The wheels 126 are mounted separately at the opposite ends of the pair of axles 124 and are secured on the axles by a nut 128. Preferably, the wheels 126 rotate independently of each other so that the monopatm can handle the turns without locking. The nut 128 can be replaced with a more general retainer that allows the user to replace or exchange the wheels to customize the monopatm. The support 122 is coupled to a base plate 130, which is secured to the bottom surface 104 of the platform 102. The base plate 130 includes a pivot cup 132 (Figure 4C) that receives a pivot member 134 extending from the support 122. A main pin 136 is placed in a hole 140 in the base plate and is aligned through an opening 142 in the support 122 with a main pin nut 138 that is secured at the end; and a pair of bushings 144 are positioned on each side of the opening 142 in the support 122.
Un aspecto importante para una o mas realizaciones de la presente invencion es que la plataforma 102 es relativamente pequena en grosor en toda la longitud de la tabla. Esto permite que la plataforma 102 se use por un operador como se ilustra en la Figura 1 sin una unidad de motor o se controle con una unidad de control remoto cuando la unidad de eje trasero 120 se retire y se reemplace con una unidad de eje trasero motorizada 200. Como tal, la unidad de eje trasero motorizada 200 es completamente independiente. Como se encuentra en la tecnica anterior, los monopatines de juguete motorizados incluyen uno o mas componentes en una plataforma construida grande. Estos componentes pueden ser batenas, placas de circuitos, enlaces mecanicos, motores, y/o engranajes. Como se ilustra en la presente descripcion, la unidad de eje trasero motorizada 200 es completamente independiente y por lo tanto puede retirarse facilmente e intercambiarse con una unidad de eje trasero no motorizada 120.An important aspect for one or more embodiments of the present invention is that platform 102 is relatively small in thickness over the entire length of the table. This allows the platform 102 to be used by an operator as illustrated in Figure 1 without an engine unit or controlled with a remote control unit when the rear axle unit 120 is removed and replaced with a rear axle unit motorized 200. As such, the motorized rear axle unit 200 is completely independent. As found in the prior art, motorized toy skateboards include one or more components on a large constructed platform. These components can be bats, circuit boards, mechanical links, motors, and / or gears. As illustrated in the present description, the motorized rear axle unit 200 is completely independent and therefore can be easily removed and exchanged with a non-motorized rear axle unit 120.
Con referencia ahora a las Figuras 5A a la 6, el monopatm 100 se ilustra con una unidad de eje delantero 110 y una unidad de eje trasero motorizada 200 de acuerdo con una realizacion de la presente invencion. Segun se preve en la presente descripcion, cuando se emplea el monopatm 100 con la unidad de eje trasero motorizada 200 aun se apoya en la superficie en una configuracion similar como si el monopatm 100 incluyese una unidad de eje trasero no motorizada 120 (ver la Figura 6) y lo hace sin tener que colocar ninguno de los componentes en una unidad de plataforma de gran tamano. Sin embargo, cuando se motoriza, la maniobrabilidad del monopatm 100 puede controlarse por un operador a traves de una unidad de control remoto 300. Por lo tanto, se desarrollan dos patrones de juego completos. Primero, mediante el uso de una unidad de eje no motorizada 120, el monopatm 100 puede usarse como un tablero de dedos tfpico. Segundo, al retirar los sujetadores 109, la unidad de eje no motorizada 120 puede retirarse y reemplazarse con la unidad de eje motorizada independiente 200, y despues asegurarse a la plataforma con los mismos sujetadores 109.Referring now to Figures 5A through 6, the monopatm 100 is illustrated with a front axle unit 110 and a motorized rear axle unit 200 in accordance with an embodiment of the present invention. As foreseen in the present description, when the monopatm 100 is used with the motorized rear axle unit 200 it still rests on the surface in a similar configuration as if the monopatm 100 included a non-motorized rear axle unit 120 (see Figure 6) and it does so without having to place any of the components in a large size platform unit. However, when motorized, the maneuverability of the monopatm 100 can be controlled by an operator through a remote control unit 300. Therefore, two complete game patterns are developed. First, by using a non-motorized shaft unit 120, the monopatm 100 can be used as a typical finger board. Second, by removing the fasteners 109, the non-motorized shaft unit 120 can be removed and replaced with the independent motorized shaft unit 200, and then secured to the platform with the same fasteners 109.
Con referencia ahora a las Figuras 7A a la 12, la unidad de eje trasero motorizada 200 incluye un alojamiento 202 que se alarga con una superficie superior 204 o perfil superior 203 que coincida sustancialmente con la superficie inferior 104 de la plataforma 102 que ayuda a mantener todos los componentes sustancialmente por debajo de la superficie inferior de la plataforma y permite que el par de ruedas traseras 206 se alineen sustancialmente a lo largo de un plano similar como las ruedas delanteras 126 cuando las ruedas se apoyan en una superficie. Una placa de sujecion 210 se posiciona bajo una porcion 205 de la superficie superior 204 del alojamiento 202. La porcion 205 de la superficie superior 204 incluye las aberturas 207 que se alinean con las aberturas roscadas 209 en la placa de sujecion 210 y que se alinean con las aberturas posteriores a traves de la plataforma 102 de manera que losReferring now to Figures 7A to 12, the motorized rear axle unit 200 includes a housing 202 that is elongated with an upper surface 204 or upper profile 203 substantially coinciding with the lower surface 104 of the platform 102 that helps maintain all components substantially below the lower surface of the platform and allows the pair of rear wheels 206 to align substantially along a similar plane as the front wheels 126 when the wheels rest on a surface. A holding plate 210 is positioned under a portion 205 of the upper surface 204 of the housing 202. The portion 205 of the upper surface 204 includes the openings 207 that align with the threaded openings 209 in the holding plate 210 and that are aligned with the rear openings through the platform 102 so that the
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sujetadores 109 puedan asegurar y liberar facilmente todo el alojamiento 202 por la placa de sujecion 210, y por lo tanto configurarse para liberar o asegurar la unidad de eje del motor trasero 200.fasteners 109 can easily secure and release the entire housing 202 by the fastening plate 210, and therefore be configured to release or secure the rear motor shaft unit 200.
El alojamiento 202 incluye un compartimiento de alojamiento de engranajes 220, un primer compartimiento de la batena 222 hacia adelante del compartimiento de alojamiento de engranajes 220, e incluye un segundo compartimiento de la batena 224 hacia atras del compartimiento de alojamiento de engranajes 220. El primer compartimiento de la batena 222 acomoda una primera batena 214 delante del compartimiento de alojamiento de engranajes 220, mientras que el segundo compartimiento de la batena 224 acomoda un par de batenas 214 hacia atras del compartimiento de alojamiento de engranajes 220. El primer y segundo compartimientos de la batena son accesibles desde debajo del alojamiento 202 y se aseguran con puertas para las batenas 226. Las batenas se conectan a una placa de circuito 230 a traves de varios cables 228. Para ayudar a asegurar los cables 228 en su lugar el segundo compartimiento de la batena 224 puede incluir un soporte de la batena 225 asegurado sobre el compartimiento 224.The housing 202 includes a gear housing compartment 220, a first compartment of the drum 222 forward of the gear housing compartment 220, and includes a second compartment of the drum 224 toward the rear of the gear housing compartment 220. The first compartment of the baton 222 accommodates a first baton 214 in front of the gear housing compartment 220, while the second compartment of the battan 224 accommodates a pair of battens 214 towards the rear of the gear housing compartment 220. The first and second compartments of the baton is accessible from below the housing 202 and secured with doors for the batts 226. The battens are connected to a circuit board 230 through several wires 228. To help secure the wires 228 in place the second compartment of The baton 224 may include a stand of the baton 225 secured on the compartment 224.
El alojamiento 202 incluye ademas una ventana delantera 232 para la colocacion de un sensor de IR 234 que esta en comunicacion con la placa de circuito 230; su control puede mostrarse e ilustrarse en el esquema electrico de la Figura 14. El sensor de IR 234 se posiciona para recibir las senales desde la unidad de control remoto 300. Desde una vista superior, la placa de circuito 230 se posiciona sobre la ventana delantera 232 con un recubrimiento de PCB 240 asegurado sobre la placa de circuito 230 y se asegura a una seccion delantera del alojamiento 202. Ya que todos los componentes se posicionan dentro del alojamiento y por debajo de la superficie inferior de la plataforma, el sensor de IR 234 se posiciona para recibir las senales desde la unidad de control remoto 205 que rebotan desde una superficie S. Adicionalmente, el transmisor de IR 305, desde la unidad de control remoto 300, se inclina hacia abajo para ayudar a garantizar que la senal se envfe hacia abajo hacia la superficie.The housing 202 also includes a front window 232 for the placement of an IR sensor 234 which is in communication with the circuit board 230; its control can be shown and illustrated in the electrical diagram of Figure 14. The IR sensor 234 is positioned to receive the signals from the remote control unit 300. From a top view, the circuit board 230 is positioned on the front window 232 with a PCB coating 240 secured on circuit board 230 and secured to a front section of housing 202. Since all components are positioned within the housing and below the bottom surface of the platform, the IR sensor 234 is positioned to receive the signals from the remote control unit 205 that bounce from a surface S. Additionally, the IR transmitter 305, from the remote control unit 300, tilts down to help ensure that the signal is shrouded. down towards the surface.
El compartimiento de alojamiento de engranajes 220 contiene un par de motores giratorios 240 que accionan por separado cada una de las ruedas traseras 206. Cada motor 240 incluye un engranaje de accionamiento 242 que se engrana a un reductor de engranajes 244 y que se engrana ademas a un engranaje de eje de la rueda 246 que es capaz de girar libremente sobre un eje trasero 248. El eje trasero 248 se extiende a traves del alojamiento 202 de manera transversal a la plataforma 102. Se emplea un pasador 250 para asegurar de manera giratoria el reductor de engranajes 244 al compartimento de alojamiento de engranajes 220. El engranaje de eje de la rueda 246 incluye ademas una llave final 252 con un perfil externo 254 que coincide con un perfil interno 256 posicionado sobre un cubo de la rueda 258. Un neumatico 260 se posiciona sobre el cubo de la rueda 258 para crear la rueda trasera 206. El compartimiento de alojamiento de engranajes 220 incluye un recubrimiento de alojamiento de engranaje inferior 262 que asegura los componentes en su lugar.The gear housing compartment 220 contains a pair of rotating motors 240 that drive each of the rear wheels 206 separately. Each motor 240 includes a drive gear 242 that engages a gear reducer 244 and which also engages a wheel axle gear 246 that is capable of rotating freely on a rear axle 248. The rear axle 248 extends through the housing 202 transversely to the platform 102. A pin 250 is used to rotatably secure the gear reducer 244 to the gear housing compartment 220. The wheel axle gear 246 also includes an end key 252 with an external profile 254 that coincides with an internal profile 256 positioned on a wheel hub 258. A tire 260 it is positioned on the wheel hub 258 to create the rear wheel 206. The gear housing compartment 220 includes a gear housing coating lower 262 that secures the components in place.
Con referencia ahora a la Figura 13, como se indico anteriormente, el alojamiento 202 definido por la unidad de eje trasero motorizada 200 incluye un perfil de la superficie superior 203 para que coincida con la superficie inferior 104 de la plataforma 102, como tal el alojamiento incluye una porcion posterior del segundo compartimiento de la batena 224 que se inclina desde una posicion horizontal a un angulo entre 10 y 45 grados y mas particularmente a aproximadamente 22 grados para que coincida con el angulo de recuperacion en el extremo trasero 108 de la plataforma.Referring now to Figure 13, as indicated above, the housing 202 defined by the motorized rear axle unit 200 includes a profile of the upper surface 203 to match the lower surface 104 of the platform 102, as such the housing It includes a rear portion of the second compartment of the baton 224 that tilts from a horizontal position at an angle between 10 and 45 degrees and more particularly at approximately 22 degrees to match the recovery angle at the rear end 108 of the platform.
Como se define en varias realizaciones en la presente descripcion el monopatm alimentado por batena por control remoto se define como un monopatm de juguete de tablero de dedo de aproximadamente 4 pulgadas de largo. Completamente posicionadas por debajo de la superficie inferior de la plataforma estan las batenas, motores, engranajes, y placa de circuito. Los motores pueden ser motores de cilindros pequenos de 6 mm de diametro por 11 mm de largo. Cada motor controla independientemente una rueda trasera. Una reduccion de engranajes de alta eficiencia proporciona una velocidad de accionamiento de cerca de 1 metro por segundo. La placa de circuito recibe energfa de la batena, recibe senales infrarrojas del dispositivo de control remoto, y controla los motores mediante el uso de un procesador, conmutador de CD-CD, puentes en H y software.As defined in several embodiments herein, the remote-powered bat-fed monopatm is defined as a finger board toy monopatm approximately 4 inches long. Fully positioned below the bottom surface of the platform are the bats, motors, gears, and circuit board. The engines can be small cylinder engines 6 mm in diameter by 11 mm long. Each engine independently controls a rear wheel. A high efficiency gear reduction provides a drive speed of about 1 meter per second. The circuit board receives power from the battery, receives infrared signals from the remote control device, and controls the motors through the use of a processor, CD-CD switch, H-bridges and software.
Es conveniente en una o mas realizaciones proporcionar un monopatm de juguete que sea a la vez rapido y capaz de subir rampas empinadas. Varios patrones de juego y accesorios en el campo exigen diversos atributos para que el monopatm de juguete motorizado funcione apropiadamente. Varias capacidades de maniobra incluinan la capacidad de conducir hacia adelante o hacia atras, doblar ampliamente en las cuatro direcciones, girar hacia la izquierda o la derecha, y subir colinas a partir de una posicion de parada en la base de la colina y desde una posicion de movimiento.It is convenient in one or more embodiments to provide a toy monopatm that is both fast and capable of climbing steep ramps. Various game patterns and accessories in the field require various attributes for the motorized toy monopatm to function properly. Several maneuvering capabilities include the ability to drive forward or backward, turn broadly in all four directions, turn left or right, and climb hills from a stop position at the base of the hill and from a position of movement.
La colocacion de todos los componentes debajo de la plataforma del monopatm tiene dos ventajas espedficas. Primero esto los esconde de la lmea de vision del usuario, haciendo que el monopatm se vea como un monopatm sin conductor normal. Segundo, mantener el centro de gravedad lo mas cerca posible del suelo reduce las fuerzas de rodamiento en el monopatm al girar. La reduccion de las fuerzas de rodamiento ayudara a mantener el monopatm completamente en contacto con el suelo y a mejorar la maniobrabilidad y control.The placement of all components under the monopatm platform has two specific advantages. First this hides them from the user's vision line, making the monopatm look like a normal driverless monopatm. Second, keeping the center of gravity as close to the ground as possible reduces the rolling forces in the monopatm when turning. The reduction of rolling forces will help keep the monopatm completely in contact with the ground and improve maneuverability and control.
El rendimiento repetible constante sera fundamental para el usuario. Los productos tfpicos energizados por batenas se mueven mas rapido cuando las batenas estan llenas y mas lento cuando las batenas estan casi agotadas. EstoConstant repeatable performance will be critical for the user. Typical products energized by battens move faster when bats are full and slower when bats are almost exhausted. This
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hana mas diffcil la practica de trucos ya que el usuario tendna que ajustar su tiempo para el nivel actual de la batena. Adicionalmente, algunas maniobras no pueden ser posibles a los niveles mas bajos de la batena. Para eliminar este problema, se genera un voltaje constante y se suministra a los motores. Este voltaje constante hara que todas las maniobras y trucos se sincronicen de manera constante desde que la batena esta completa y hasta que la batena se agota. Los circuitos elevadores, conocidos por los expertos en la tecnica, se usan para circuitos logicos de alimentacion que requieren un intervalo estrecho de voltaje para que funcionen. En esta aplicacion donde la corriente del motor es relativamente baja, es posible usar circuitos elevadores de bajo costo para energizar los dos motores. Los circuitos reductores, conocidos por los expertos en la tecnica, tambien pueden emplearse para proporcionar un voltaje del motor constante y repetible. La eleccion del circuito reductor contra el elevador depende de si se requiere que el voltaje de alimentacion del motor sea mas alto o mas bajo que el voltaje de la batena, que depende de los requisitos espedficos de la realizacion. Cualquier opcion del tipo de convertidor cae dentro del alcance y esprntu de la presente invencion.The practice of tricks is more difficult since the user will have to adjust their time to the current level of the bat. Additionally, some maneuvers may not be possible at the lower levels of the bat. To eliminate this problem, a constant voltage is generated and supplied to the motors. This constant voltage will cause all maneuvers and tricks to be synchronized constantly from when the bat is complete and until the bat is used up. Elevator circuits, known to those skilled in the art, are used for logic supply circuits that require a narrow voltage range to function. In this application where the motor current is relatively low, it is possible to use low-cost lifting circuits to energize the two motors. The reducing circuits, known to those skilled in the art, can also be used to provide a constant and repeatable motor voltage. The choice of the reduction circuit against the elevator depends on whether the motor supply voltage is required to be higher or lower than the battery voltage, which depends on the specific requirements of the embodiment. Any option of the type of converter falls within the scope and spirit of the present invention.
El control remoto para el monopatm de juguete tendra los controles hacia adelante/reversa y derecha/izquierda habituales. En otra realizacion, el control remoto emplea control "tanque", con los controles izquierdos para controlar la propulsion izquierda y los controles derechos para controlar la propulsion derecha. En una realizacion alternativa, se anaden botones de "truco" adicionales. Un boton truco envfa un unico comando de truco al monopatm de juguete. En una realizacion este truco es un simple giro de 180 grados de ancho. En otra realizacion el truco es algo mas complejo. Una vez que se recibe el comando truco se deshabilitan los controles del usuario. En otra realizacion, los controles del usuario pueden permitir que el usuario realice una mitad de un truco seguido por su propio movimiento si su sincronizacion es buena. Las realizaciones que anulan la terminacion del truco pueden ser mejores para los usuarios mas jovenes. En otra realizacion, manteniendo pulsado el boton de reproduccion truco hace que el truco se repita. En una realizacion adicional, el control remoto tiene un boton de grabacion. Cuando la funcion de grabacion se inicia, cada boton presionado por el usuario se transmite y se registra de manera simultanea hasta que el boton de grabacion se presione de nuevo. En este caso, cuando se presiona el boton truco, los movimientos registrados se transmiten al monopatm de juguete, que realiza una maniobra truco generada de usuario personalizada.The remote control for the toy monopatm will have the usual forward / reverse and right / left controls. In another embodiment, the remote control employs "tank" control, with the left controls to control the left propulsion and the right controls to control the right propulsion. In an alternative embodiment, additional "trick" buttons are added. A trick button sends a single trick command to the toy skateboard. In one embodiment this trick is a simple 180 degree wide turn. In another embodiment the trick is somewhat more complex. Once the trick command is received, the user controls are disabled. In another embodiment, the user controls may allow the user to perform a half of a trick followed by their own movement if their synchronization is good. Performances that override the trick end may be better for younger users. In another embodiment, holding down the trick play button causes the trick to be repeated. In an additional embodiment, the remote control has a recording button. When the recording function is started, each button pressed by the user is transmitted and registered simultaneously until the recording button is pressed again. In this case, when the trick button is pressed, the registered movements are transmitted to the toy monopatm, which performs a trick maneuver generated from a personalized user.
El accionamiento hacia adelante puede modificarse por la adicion de un peso 350 en la punta trasera del monopatm de juguete como se muestra en la Figura 20B. Este peso desplaza el centro de gravedad de popa, lo que permite que el monopatm 100 eleve las ruedas delanteras 126 del suelo cuando se acelera. En dependencia de la cantidad de peso, localizacion del peso 350, y la configuracion del monopatm de juguete 100, las ruedas delanteras 126 pueden mantenerse alejadas del suelo mientras el monopatm 100 continua hacia adelante.The forward drive can be modified by the addition of a weight 350 at the rear end of the toy skateboard as shown in Figure 20B. This weight displaces the center of gravity of the stern, which allows the skateboard 100 to raise the front wheels 126 from the ground when accelerated. Depending on the amount of weight, location of weight 350, and the configuration of the toy skateboard 100, the front wheels 126 can be kept off the ground while the skateboard 100 continues forward.
El accionamiento en un giro implica girar las ruedas traseras 206 en direcciones opuestas. Esto provoca que el monopatm de juguete gire alrededor de un centro de giro. El centro de giro es una funcion del centro de las ruedas motrices 206, el centro de gravedad, y la resistencia creada por la friccion y la carga en las ruedas 206, 126. La adicion de peso 350 en la punta trasera del monopatm de juguete modifica el giro. Cuando esta presente el peso 350, el centro de gravedad se mueve a popa y la carga se transfiere fuera de las ruedas delanteras. Esto provoca que el monopatm de juguete gire alrededor de un punto muy cerca de las ruedas traseras 206, lo que aumenta de manera significativa la velocidad de giro.The one-turn drive involves turning the rear wheels 206 in opposite directions. This causes the toy monopatm to rotate around a center of rotation. The center of rotation is a function of the center of the driving wheels 206, the center of gravity, and the resistance created by friction and load on the wheels 206, 126. The addition of weight 350 at the rear end of the toy skateboard Modify the turn. When weight 350 is present, the center of gravity moves aft and the load is transferred outside the front wheels. This causes the toy monopatm to rotate around a point very close to the rear wheels 206, which significantly increases the speed of rotation.
Las dos funciones de adicion de un peso trasero pueden llevarse a cabo por el mismo peso 350, denominado de aqrn en adelante como un peso para los trucos 350.The two functions of adding a rear weight can be carried out by the same weight 350, hereinafter referred to as a weight for tricks 350.
En otra realizacion de la presente invencion, el monopatm de juguete 100 no se emplea con un conmutador de encendido/apagado. Para encender el monopatm de juguete 100, el operador puede empujar o hacer rodar el monopatm de juguete 100 hacia adelante mientras que esta en una superficie de soporte. Esta funcion "Encender" simplifica el uso, se siente mas real para los ninos, y reduce el costo. Una vez que se enciende, el monopatm de juguete 100 realiza inmediatamente un patron de movimiento preprogramado facilmente reconocible para indicar que esta encendido. En una realizacion, el patron es para accionar hacia adelante durante una cantidad predeterminada de tiempo. En otra realizacion, el monopatm 100 gira a la derecha, luego a la izquierda varias veces. En una realizacion, el patron de encendido puede iniciarse de inmediato despues de la deteccion. En otra realizacion, el patron de encendido se retrasa hasta que el usuario deje de rodar el juguete. En esta realizacion, el retraso mejora el reconocimiento de un encendido exitoso, y es mas visualmente atractivo. En aun otra realizacion, los motores pueden impulsarse en un patron para crear una respuesta haptica que el usuario puede sentir. En una realizacion, la deteccion de un rodamiento hacia adelante se logra mediante la conexion de uno de los dos cables del motor 240 a una entrada del procesador 406. Cuando se hace rodar el monopatm de juguete 100, las ruedas giran, lo que provoca que el motor 240 genere un voltaje de fuerza contraelectromotriz. El voltaje de fuerza contraelectromotriz generado esta en funcion de la velocidad cuando se enciende el motor 240 y del diseno espedfico del motor 240. Como un ejemplo, los voltajes de hasta 1.5 v se generan facilmente, y los voltajes hasta 3 v se generan con velocidades de rodamiento mas altas. Una vez que el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado, tal como 0.7 v, o el voltaje umbral de un pasador de entrada de un procesador 406 o transistor, o leer un voltaje espedfico por una entrada analoga a digital, el procesador 406 se configura para despertar de un estado de suspension. El circuito del monopatm debe disenarse cuidadosamente para minimizar el consumo de corriente durante el estado de suspension. Este metodo de encendido elimina el boton o conmutador de encendido tfpico, lo que reduce el costo.In another embodiment of the present invention, the toy monopatm 100 is not used with an on / off switch. To turn on the toy monopatm 100, the operator can push or roll the toy monopatm 100 forward while on a support surface. This "On" function simplifies the use, feels more real for children, and reduces the cost. Once it is turned on, the toy monopatm 100 immediately makes an easily recognizable preprogrammed motion pattern to indicate that it is on. In one embodiment, the pattern is to drive forward for a predetermined amount of time. In another embodiment, the monopatm 100 turns to the right, then to the left several times. In one embodiment, the ignition pattern can be initiated immediately after detection. In another embodiment, the ignition pattern is delayed until the user stops rolling the toy. In this embodiment, the delay improves the recognition of a successful ignition, and is more visually appealing. In yet another embodiment, the motors can be driven in a pattern to create a haptic response that the user can feel. In one embodiment, the detection of a forward bearing is achieved by connecting one of the two motor cables 240 to an input of the processor 406. When the toy monopatm 100 is rolled, the wheels rotate, which causes the The motor 240 generates a counter-electric force voltage. The generated counter-electric force voltage is a function of the speed when the motor 240 is started and the specific design of the motor 240. As an example, voltages up to 1.5 v are easily generated, and voltages up to 3 v are generated with speeds Higher bearing Once the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value, such as 0.7 v, or the threshold voltage of an input pin of a processor 406 or transistor, or read a specific voltage by an analog to digital input, the processor 406 It is set to wake up from a sleep state. The monopatm circuit must be carefully designed to minimize current consumption during the suspension state. This power-up method eliminates the typical power button or switch, which reduces the cost.
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En otra realizacion, el circuito conecta ambos cables del motor 240 a dos pasadores de entrada del procesador separados 406. De esta manera, tanto el rodamiento hacia adelante como el rodamiento de reversa se detectan por el procesador 406. Estos comandos de rodamiento se reconocen en un estado de suspension, y en cualquier momento. El procesador 406 monitorea los pasadores de entrada para ambos cables del motor 240, cuando a los motores 240 no se les ordena moverse, de esta manera, el procesador 406 detecta los comandos de rodamiento del usuario. En una realizacion alternativa, este metodo se expande para detectar ambos motores 240 y ambas direcciones del motor 240. En esta realizacion tambien puede detectarse el giro del monopatm, y proporciona la entrada del usuario adicional para mejorar el control del monopatm. En la realizacion, el procesador 406 detecta el rodamiento hacia adelante para despertar al estado de encendido, y el rodamiento hacia atras para apagarlo a un estado de suspension.In another embodiment, the circuit connects both motor wires 240 to two separate processor input pins 406. In this way, both the forward and reverse bearings are detected by the processor 406. These bearing commands are recognized in a state of suspension, and at any time. The processor 406 monitors the input pins for both cables of the motor 240, when the motors 240 are not ordered to move, in this way, the processor 406 detects the user's bearing commands. In an alternative embodiment, this method is expanded to detect both motors 240 and both directions of motor 240. In this embodiment, the rotation of the monopatm can also be detected, and provides additional user input to improve control of the monopatm. In the embodiment, the processor 406 detects the bearing forward to wake up to the on state, and the bearing backward to turn it off to a suspended state.
En una realizacion se incorpora el uso de una pluralidad de controladores 300 para hacer funcionar individualmente una pluralidad de monopatines 100. Esto se hace mediante el uso de bits de direccion de canal en la senal de comando emitida desde el controlador 300 y se recibe por el monopatm 100. En la realizacion, los transmisores 300 se ajustan en fabrica con designaciones de canal espedficos. Las designaciones de canal se transmiten con cada comando por los controladores 300 que comprenden las direcciones de canal. Cuando un monopatm 100 se enciende, inicialmente no sabe que canal esta destinado a responder. Sin embargo, establece su direccion de canal en base al primer comando que recibe. De esta manera, un usuario puede hacer que un monopatm en particular 100 responda a un controlador en particular 300 garantizando que el primer comando del monopatm 100 que se recibe despues que se enciende provenga del controlador deseado 300.In one embodiment the use of a plurality of controllers 300 to individually operate a plurality of skateboards 100 is incorporated. This is done by using channel address bits in the command signal issued from the controller 300 and received by the monopatm 100. In the embodiment, the transmitters 300 are factory set with specific channel designations. The channel designations are transmitted with each command by the controllers 300 comprising the channel addresses. When a monopatm 100 is turned on, it initially does not know which channel is intended to respond. However, it sets its channel address based on the first command it receives. In this way, a user can make a particular monopatm 100 respond to a particular controller 300 by ensuring that the first command of the monopatm 100 that is received after it is turned on comes from the desired controller 300.
Como puede ser, en la ejecucion de la tecnica anterior un monopatm 100 puede recibir accidentalmente un primer comando desde un controlador no deseado, de esta manera se ajusta incorrectamente su direccion de canal. En este caso, el usuario solo tiene que apagar el monopatm 100, y luego encender el monopatm 100, asegurando esta vez que recibe su primer comando desde el controlador deseado 300. Esto puede repetirse segun sea necesario hasta que se ha logrado el emparejamiento apropiado.As it may be, in the execution of the prior art a monopatm 100 may accidentally receive a first command from an unwanted controller, in this way its channel address is incorrectly set. In this case, the user only has to turn off the monopatm 100, and then turn on the monopatm 100, ensuring this time that he receives his first command from the desired controller 300. This can be repeated as necessary until proper pairing has been achieved.
La tecnica antes mencionada requiere un medio para girar el monopatm 100 de demanda, y por lo tanto, la realizacion proporciona un medio donde el monopatm 100 se pone en suspension cuando se rueda hacia atras por el usuario. El apagado aumenta aun mas la duracion de la batena. Ya que el rodamiento del monopatm hacia adelante se asocia con el apagado, es intuitivo y por lo tanto a condicion de que lo contrario sena apagar el dispositivo. La respuesta haptica de la funcion de encendido del monopatm 100 que mueve la retroalimentacion intuitiva deseada corresponde al acto de apagado. Una respuesta haptica que coincide con la accion es para que el monopatm se detenga, o resista el movimiento, y por lo tanto se implementa en la realizacion preferida. En una realizacion, los motores 240 se fijan en modo de frenado para lograr esto en donde los cables del motor 240 estan en cortocircuito entre sf. En una realizacion alternativa, como se implementa una sensacion similar por la aplicacion de energfa momentanea al motor en la direccion opuesta, se crea mas resistencia que el frenado solo.The aforementioned technique requires a means to rotate the demand monopatm 100, and therefore, the embodiment provides a means where the monopatm 100 is suspended when it is rolled back by the user. The shutdown increases the duration of the bat even more. Since the bearing of the monopatm forward is associated with the shutdown, it is intuitive and therefore on condition that otherwise the device will be turned off. The haptic response of the ignition function of the monopatm 100 that moves the desired intuitive feedback corresponds to the act of switching off. A haptic response that coincides with the action is for the monopatm to stop, or resist movement, and therefore is implemented in the preferred embodiment. In one embodiment, the motors 240 are set in braking mode to achieve this where the motor wires 240 are shorted to each other. In an alternative embodiment, as a similar sensation is implemented by the application of momentary energy to the motor in the opposite direction, more resistance is created than braking alone.
En una realizacion, la entrada de rodamiento adicional del usuario cambia el rendimiento de los monopatines. En la realizacion, una funcion de rodamiento del monopatm 100 se reconoce por el procesador 406 cuando se detecta un rodamiento hacia adelante despues que se apaga el monopatm. Esto provoca que el monopatm 100 alterne entre los modos. En un ejemplo, el monopatm 100 alterna entre 100 % de la velocidad maxima y 50 % de la velocidad maxima. Una reduccion de la velocidad del monopatm en general permite los nuevos tipos de trucos de baja velocidad que son mas diffciles a velocidades mas altas.In one embodiment, the user's additional bearing input changes the performance of the skateboards. In the embodiment, a bearing function of the monopatm 100 is recognized by the processor 406 when a forward bearing is detected after the monopatm is turned off. This causes the monopatm 100 to alternate between the modes. In one example, the monopatm 100 alternates between 100% of the maximum speed and 50% of the maximum speed. A reduction in monopatm speed in general allows new types of low speed tricks that are more difficult at higher speeds.
Adicionalmente, existen mas ajustes que pueden emplearse tal como deshabilitar o habilitar el funcionamiento por inercia, deshabilitar o habilitar el 50 % de la velocidad maxima o 100 % de la velocidad maxima, giro lento con control hacia adelante/reversa completo, giro rapido y mas lento hacia adelante/reversa, giro hacia adelante y normal con frenado en lugar de reversa, y frenado por rampas. Estos pueden controlarse y ajustarse por el usuario o bien a traves de una unidad de control remoto o a traves de la manipulacion manual del monopatm de juguete, como se describio en la presente descripcion.Additionally, there are more settings that can be used such as disable or enable inertia operation, disable or enable 50% of the maximum speed or 100% of the maximum speed, slow turn with full forward / reverse control, fast turn and more slow forward / reverse, forward and normal turn with braking instead of reverse, and ramp braking. These can be controlled and adjusted by the user either through a remote control unit or through manual manipulation of the toy skateboard, as described herein.
Con referencia ahora a la Figura 19, se muestra un monopatm de juguete 100 de acuerdo con una o mas de las presentes realizaciones, en el que la unidad de eje trasero 200 incluye las presillas 301 posicionadas sobre la superficie superior del alojamiento de eje trasero 202 y que se usan para acoplarse a la plataforma 102. En esta realizacion la unidad de eje trasero 200 puede retirarse y asegurarse a la plataforma 102 de manera que el alojamiento de eje trasero 202 este por debajo de la superficie inferior de la plataforma 102. Sin embargo, en esta realizacion las presillas 301 permiten que el eje trasero o bien se ajuste a presion o se deslice en la plataforma 102.Referring now to Figure 19, a toy monopatm 100 according to one or more of the present embodiments is shown, in which the rear axle unit 200 includes the clips 301 positioned on the upper surface of the rear axle housing 202 and that are used to engage the platform 102. In this embodiment the rear axle unit 200 can be removed and secured to the platform 102 so that the rear axle housing 202 is below the bottom surface of the platform 102. Without However, in this embodiment the clips 301 allow the rear axle to either be snapped or slid on the platform 102.
Con referencia ahora a las Figuras 20A y 20B, se muestra un monopatm de juguete 100 de acuerdo con una o mas de las presentes realizaciones. El monopatm 100 incluye un miembro de peso trasero 350 asegurado de manera removible al extremo trasero 352 de la plataforma 102. El miembro de peso trasero 350 incluye un canal 354 que se sujeta en o se acopla por friccion al extremo trasero de la plataforma 102. El miembro de peso 350 como se indico anteriormente permite que el usuario mueva el centro de giro del monopatm 100.With reference now to Figures 20A and 20B, a toy monopatm 100 according to one or more of the present embodiments is shown. The skateboard 100 includes a rear weight member 350 removably secured to the rear end 352 of the platform 102. The rear weight member 350 includes a channel 354 that is clamped on or frictionally coupled to the rear end of the platform 102. The weight member 350 as indicated above allows the user to move the center of rotation of the monopatm 100.
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Segun se preve en una o mas realizaciones de la presente invencion, se usa y se describe un procesador 406 y puede llevarse a la practica en una serie de maneras diferentes. Por ejemplo, el procesador 406 puede llevarse a la practica como uno o mas de los diversos medios o dispositivos de procesamiento tal como un coprocesador, un microprocesador, un controlador, un procesador de senal digital (DSP), un elemento de procesamiento con o sin un DSP acompanante, o varios otros dispositivos de procesamiento que incluyen circuitos integrados tales como, por ejemplo, un ASIC (circuito integrado de aplicacion espedfica), un FPGA (arreglo de compuertas de campo programable), una unidad microcontroladora (MCU), un acelerador de hardware, un chip de computadora de proposito especial, o similares. En una realizacion ilustrativa, el procesador 406 puede configurarse para ejecutar las instrucciones almacenadas en un dispositivo de memoria o de cualquier otra manera accesibles al procesador 406. Las instrucciones pueden ser instrucciones permanentes (por ejemplo, microprograma) o modificables (por ejemplo, software). Las instrucciones pueden agruparse o de cualquier otra manera asociarse con otras instrucciones en los perfiles funcionales, que pueden guardarse como, por ejemplo, un archivo electronico en uno o mas dispositivos de memoria. Alternativa o adicionalmente, el procesador 406 puede configurarse para ejecutar la funcionalidad de codificacion fija. Como tal, si se configura mediante los metodos de hardware o software, o por una de sus combinaciones, el procesador 406 puede representar una entidad (por ejemplo, incorporado ffsicamente en los circuitos) capaz de realizar operaciones de acuerdo con las realizaciones de la presente invencion mientras que se configura en consecuencia. Por lo tanto, por ejemplo, cuando el procesador 406 se incorpora como un ASIC, FPGA o similares, el procesador 406 puede configurarse espedficamente por hardware para conducir las operaciones descritas en la presente descripcion. Alternativamente, como otro ejemplo, cuando el procesador 406 se incorpora como un ejecutor de las instrucciones de software o microprograma, las instrucciones pueden configurar espedficamente el procesador 406 para realizar los algoritmos y/o operaciones descritas en la presente descripcion cuando las instrucciones se ejecuten. El procesador 406 puede incluir, entre otras cosas, un reloj o cualquier otro tipo de temporizador, una unidad aritmetica logica (ALU) y compuertas logicas configuradas para soportar la operacion del procesador 406.As provided in one or more embodiments of the present invention, a processor 406 is used and described and can be implemented in a number of different ways. For example, the processor 406 may be implemented as one or more of the various processing means or devices such as a coprocessor, a microprocessor, a controller, a digital signal processor (DSP), a processing element with or without a companion DSP, or several other processing devices that include integrated circuits such as, for example, an ASIC (specific application integrated circuit), an FPGA (programmable field gate array), a microcontroller unit (MCU), an accelerator of hardware, a special purpose computer chip, or the like. In an illustrative embodiment, the processor 406 may be configured to execute the instructions stored in a memory device or in any other way accessible to the processor 406. The instructions may be permanent (for example, microprogram) or modifiable (for example, software) instructions. . The instructions can be grouped or in any other way associated with other instructions in the functional profiles, which can be saved as, for example, an electronic file on one or more memory devices. Alternatively or additionally, processor 406 may be configured to execute fixed coding functionality. As such, if configured by means of hardware or software methods, or by one of their combinations, the processor 406 may represent an entity (for example, physically incorporated in the circuits) capable of performing operations in accordance with the embodiments herein. invention while being configured accordingly. Therefore, for example, when the processor 406 is incorporated as an ASIC, FPGA or the like, the processor 406 can be configured specifically by hardware to conduct the operations described in the present description. Alternatively, as another example, when the processor 406 is incorporated as an executor of the software or microprogram instructions, the instructions may specifically configure the processor 406 to perform the algorithms and / or operations described in this description when the instructions are executed. The processor 406 may include, among other things, a clock or any other type of timer, an arithmetic logic unit (ALU) and logic gates configured to support the operation of the processor 406.
Adicionalmente y como se describio en la presente descripcion, la tecnologfa haptica o hapticas pueden incluirse en una o mas de las realizaciones descritas. Las hapticas implican la retroalimentacion tactil proporcionada por un dispositivo a un usuario. Los dispositivos hapticos de bajo costo tienden a proporcionar retroalimentacion tactil, en el que las fuerzas se transmiten a un alojamiento o porcion del mismo y se sienten por el usuario, en lugar de la retroalimentacion cinestesica, en que las fuerzas salen directamente en los grados de libertad de movimiento del dispositivo de interfaz. La retroalimentacion tactil se proporciona ffpicamente mediante la aplicacion de fuerzas, vibraciones y/o movimientos a una o mas porciones de un dispositivo de interfaz de usuario. Las hapticas se usan a veces para mejorar los dispositivos de control remoto asociados con maquinas y dispositivos. En tales sistemas, los sensores en el dispositivo esclavo se usan a veces para detectar las fuerzas ejercidas a partir de tal dispositivo. La informacion relativa a tales fuerzas se comunica a un procesador, donde la informacion se usa para generar la retroalimentacion tactil adecuada para un usuario. La presente invencion no usa hapticas para mejorar la experiencia tactil o para permitir el uso de sentir un objeto virtual o para simular las fuerzas de reaccion. La presente invencion crea respuestas tactiles a una interaccion del usuario con un dispositivo que el usuario puede correlacionar facilmente o deducir a un ajuste invisible o modo del objeto. A diferencia de la pulsacion de un localizador en diferentes patrones para proporcionar una respuesta tactil, la presente invencion proporciona respuestas tactiles por lo que el usuario puede determinar que ajuste o modo del objeto se configura ahora. Otro aspecto importante de una o mas realizaciones, es que las respuestas tactiles se retransmiten de nuevo al usuario a traves del elemento o mecanismo que el usuario toca para crear la entrada en el primer lugar. A diferencia del uso de sensores o conmutadores en la tecnica anterior, las realizaciones proporcionadas en la presente descripcion usan elementos, tales como ruedas y brazos accionados que estan en comunicacion con un motor. La interaccion directa por el usuario con estos elementos genera una fuerza contraelectromotriz a traves del motor, que se monitorea o se detecta por el procesador. Cuando se activa el procesador por la fuerza contraelectromotriz generada puede acceder y reproducir un movimiento previamente registrado para el elemento. El usuario que todavfa interactua con el elemento siente el movimiento previamente registrado que provoca la respuesta tactil. La respuesta tactil que siente el usuario permite que el usuario determine o deduzca el ajuste o modo del objeto o del juguete, como se detalla y explica aun mas en la presente descripcion.Additionally and as described in the present description, haptic or haptic technology can be included in one or more of the described embodiments. Haptics involve tactile feedback provided by a device to a user. Low-cost haptic devices tend to provide tactile feedback, in which forces are transmitted to a housing or portion thereof and felt by the user, rather than kinetic feedback, in which the forces leave directly in the degrees of freedom of movement of the interface device. Touch feedback is typically provided by the application of forces, vibrations and / or movements to one or more portions of a user interface device. Haptics are sometimes used to improve the remote control devices associated with machines and devices. In such systems, the sensors in the slave device are sometimes used to detect the forces exerted from such device. Information related to such forces is communicated to a processor, where the information is used to generate adequate tactile feedback for a user. The present invention does not use haptics to improve the tactile experience or to allow the use of feeling a virtual object or to simulate reaction forces. The present invention creates tactile responses to a user interaction with a device that the user can easily correlate or deduce to an invisible setting or object mode. Unlike pressing a locator in different patterns to provide a tactile response, the present invention provides tactile responses so that the user can determine which setting or mode of the object is now configured. Another important aspect of one or more embodiments is that the tactile responses are retransmitted back to the user through the element or mechanism that the user touches to create the entry in the first place. Unlike the use of sensors or switches in the prior art, the embodiments provided in the present description use elements, such as wheels and driven arms that are in communication with an engine. The direct interaction by the user with these elements generates a counter-electric force through the motor, which is monitored or detected by the processor. When the processor is activated by the generated counter-electric force, it can access and reproduce a movement previously registered for the element. The user who still interacts with the element feels the previously registered movement caused by the tactile response. The tactile response that the user feels allows the user to determine or deduce the adjustment or mode of the object or toy, as detailed and explained further in this description.
Segun se preve en una o mas realizaciones descritas en la presente descripcion y segun se preve e ilustra en las Figuras 21A - 21B, se ilustra generalmente un juguete 400, que puede incluir uno o mas elementos 402, tal como las ruedas en un monopatm, un apendice en un robot o figura de juguete, o una helice en un vehfculo de juguete. Estos elementos son externos al juguete 400 y se mueven/controlan por separado por un motor 404, si se mueve directa o indirectamente o se acopla ffsica o no ffsicamente tambien dentro del alcance de las diversas realizaciones proporcionadas por la presente descripcion. El procesador 406 es como se describe en la presente descripcion, y como tal no se justifica una definicion adicional. El procesador se configura para incluir al menos un estado de suspension y un estado de vigilia y se configura ademas para la transicion entre los dos estados 408. Otro aspecto de la realizacion es que el elemento es accesible para la manipulacion por el usuario, operador, o humano que cuando se mueve girara a su vez el motor. Cuando el usuario manipula el elemento, que gira el motor, la rotacion del motor genera un voltaje de fuerza contraelectromotriz (de ahora en adelante "EMF"). El procesador se configura para detectar el voltaje de fuerza contraelectromotriz 410 y se configura ademas para la transicion entre los dos estados cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado.As provided in one or more embodiments described in the present description and as provided and illustrated in Figures 21A-21B, a toy 400 is generally illustrated, which may include one or more elements 402, such as the wheels on a monopatm, an appendix in a robot or toy figure, or a propeller in a toy vehicle. These elements are external to the toy 400 and are moved / controlled separately by a 404 engine, whether it moves directly or indirectly or physically or not physically coupled also within the scope of the various embodiments provided by the present description. The processor 406 is as described in the present description, and as such an additional definition is not warranted. The processor is configured to include at least one state of suspension and one state of wakefulness and is further configured for the transition between the two states 408. Another aspect of the embodiment is that the element is accessible for manipulation by the user, operator, or human that when it moves it will turn the engine. When the user manipulates the element, which rotates the motor, the rotation of the motor generates a counter-electromotive force voltage (hereafter "EMF"). The processor is configured to detect the counter-electric force voltage 410 and is further configured for the transition between the two states when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value.
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En otro aspecto de la realizacion, cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza el valor predeterminado 412, el procesador se configura ademas para controlar el motor de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados 414, que cuando se ejecutan resultan en una respuesta tactil. Adicionalmente, cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza el valor predeterminado, el procesador se configura aun mas para controlar el motor de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados lo que resultan en la percepcion auditiva.In another aspect of the embodiment, when the detected counter-electromotive force voltage reaches the predetermined value 412, the processor is further configured to control the motor according to one or more pre-programmed movements 414, which when executed result in a tactile response. Additionally, when the detected counter-electric force voltage reaches the predetermined value, the processor is further configured to control the motor in accordance with one or more preprogrammed movements resulting in auditory perception.
Segun se preve en la Figura 21B el juguete 400 puede incluir un numero de elementos conectados por separado a los motores. Todos o algunos de los elementos ilustrados (rueda 420, apendice(s) 422, helice 424, etc.) pueden incluirse.As provided in Figure 21B, toy 400 may include a number of elements connected separately to the motors. All or some of the elements illustrated (wheel 420, appendix (s) 422, helix 424, etc.) may be included.
El procesador puede configurarse todavfa aun mas para detectar un segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz generado por la rotacion del motor en una direccion opuesta debido a la manipulacion del elemento por un humano en una direccion opuesta. En este caso, cuando cualquier voltaje de fuerza contraelectromotriz detectable alcanza el valor predeterminado, el procesador se configura para controlar el motor de acuerdo con uno o mas de los siguientes movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil: (a) mover dicho elemento momentaneamente, (b) mover dicho elemento de forma continua, (c) resistir el movimiento de dicho elemento momentaneamente, (d) resistir el movimiento de dicho elemento de forma continua, (e) hacer oscilar dicho elemento momentaneamente, y (f) hacer oscilar dicho elemento de forma continua. En algunos casos los movimientos preprogramados se seleccionan en base a la direccion de rotacion del motor y en base a si el procesador esta en el estado de vigilia o estado de suspension. Esto permite mayores funciones y respuestas de movimiento.The processor can be further configured to detect a second voltage of counter-electric force generated by the rotation of the motor in an opposite direction due to the manipulation of the element by a human in an opposite direction. In this case, when any detectable counter-electric force voltage reaches the predetermined value, the processor is configured to control the motor according to one or more of the following preprogrammed movements resulting in a tactile response: (a) moving said element momentarily, (b) moving said element continuously, (c) resisting movement of said element momentarily, (d) resisting movement of said element continuously, (e) oscillating said element momentarily, and (f) oscillating said element element continuously. In some cases the preprogrammed movements are selected based on the direction of rotation of the motor and based on whether the processor is in the waking state or suspended state. This allows for greater functions and movement responses.
En las variaciones de las realizaciones, cuando cualquier voltaje de fuerza contraelectromotriz detectable alcanza un valor predeterminado, el procesador puede configurarse ademas para un retraso durante un tiempo predeterminado interno antes de que los movimientos preprogramados resulten en una respuesta tactil. Adicionalmente, los movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil pueden ser a menos de 100 % de la velocidad del motor. En otros aspectos, los movimientos preprogramados resultan en una respuesta tactil a la velocidad del motor variable.In variations of embodiments, when any detectable counter-electric force voltage reaches a predetermined value, the processor can also be configured for a delay for an internal predetermined time before the preprogrammed movements result in a tactile response. Additionally, the preprogrammed movements that result in a tactile response can be less than 100% of the engine speed. In other aspects, the preprogrammed movements result in a tactile response to the variable motor speed.
Las realizaciones pueden incluir ademas un segundo motor configurado para provocar un movimiento de un segundo elemento del juguete y el segundo elemento es mas accesible para la manipulacion por un humano, que cuando se mueve provoca una rotacion en el motor. El procesador se configura ademas para controlar el segundo motor y la salida preprogramada se configura ademas para controlar ambos motores y girar ambas ruedas lo que resulta en una respuesta tactil. Si se desea o necesita un circuito electrico puede incluirse para alterar el voltaje de fuerza contraelectromotriz antes de la deteccion por el procesador. El circuito electrico puede ser un transistor, resistencia, elevador, una de sus combinaciones, u otros circuitos conocidos en la industria.The embodiments may also include a second motor configured to cause a movement of a second element of the toy and the second element is more accessible for manipulation by a human, which when moving causes a rotation in the motor. The processor is also configured to control the second motor and the preprogrammed output is also configured to control both motors and rotate both wheels resulting in a tactile response. If an electrical circuit is desired or needed, it can be included to alter the counter-electric force voltage before detection by the processor. The electrical circuit can be a transistor, resistance, elevator, one of its combinations, or other circuits known in the industry.
En otra realizacion se proporciona un vehuculo de juguete con un elemento, un procesador, y un motor configurado para provocar un movimiento del elemento. El movimiento del elemento es mas accesible para la manipulacion por un humano, que a su vez es capaz de girar el motor. El procesador se configura para detectar un voltaje de fuerza contraelectromotriz ("EMF") que se genera por la rotacion del motor cuando el elemento se manipula por el usuario. El procesador se configura ademas para incluir al menos dos estados y el procesador incluye una funcion configurada para la transicion entre los estados cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado. Adicionalmente, el procesador se configura ademas para controlar el motor de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado. En esta realizacion, las respuestas tactiles preprogramadas pueden hacer girar el motor en una direccion hacia adelante o reversa o frenado del motor.In another embodiment a toy vehicle is provided with an element, a processor, and an engine configured to cause movement of the element. The movement of the element is more accessible for manipulation by a human, who in turn is able to turn the engine. The processor is configured to detect a counter-electric force ("EMF") voltage that is generated by motor rotation when the element is manipulated by the user. The processor is further configured to include at least two states and the processor includes a function configured for the transition between the states when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value. Additionally, the processor is further configured to control the motor according to one or more preprogrammed movements that result in a tactile response when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value. In this embodiment, the preprogrammed touch responses can rotate the motor in a forward or reverse direction or engine braking.
En las variaciones de esta realizacion el juguete puede incluir un segundo motor configurado para provocar un movimiento de un segundo elemento y el movimiento del segundo elemento es accesible para la manipulacion por un humano, que cuando se manipula a su vez gira el motor. El procesador se configura ademas para controlar el segundo motor, y en donde la salida preprogramada se configura ademas para controlar ambos motores y girar ambas ruedas lo que resulta en una respuesta tactil.In the variations of this embodiment, the toy may include a second motor configured to cause a movement of a second element and the movement of the second element is accessible for manipulation by a human, which, when manipulated, in turn turns the motor. The processor is also configured to control the second motor, and where the preprogrammed output is also configured to control both motors and turn both wheels resulting in a tactile response.
El procesador puede configurarse ademas para detectar un segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz generado por la rotacion del motor en una direccion opuesta debido a la manipulacion por un humano en una direccion opuesta. El procesador se configura ademas para controlar dichos motores de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil, cuando cualquiera de los voltajes de fuerza contraelectromotriz detectables alcanza un valor predeterminado. Los movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil pueden incluir lo siguiente: (a) mover uno o mas de dichos elementos momentaneamente, (b) mover uno o mas de dichos elementos de forma continua, (c) resistir el movimiento de uno o mas de dichos elementos momentaneamente, (d) resistir el movimiento de uno o mas de dichos elementos de forma continua, (e) hacer oscilar uno o mas de dichos elementos momentaneamente, y (f) hacer oscilar uno o mas de dichos elementos de forma continua.The processor can also be configured to detect a second voltage of counter-electric force generated by the rotation of the motor in an opposite direction due to manipulation by a human in an opposite direction. The processor is further configured to control said motors in accordance with one or more preprogrammed movements that result in a tactile response, when any of the detectable counter-electromotive force voltages reaches a predetermined value. Preprogrammed movements that result in a tactile response may include the following: (a) move one or more of these elements momentarily, (b) move one or more of these elements continuously, (c) resist the movement of one or more of said elements momentarily, (d) resisting the movement of one or more of said elements continuously, (e) oscillating one or more of said elements momentarily, and (f) oscillating one or more of said elements continuously .
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Como se indico anteriormente en otras realizaciones, los movimientos preprogramados pueden seleccionarse en base a la direccion de rotacion del motor y en base a si el procesador esta en el estado de vigilia o estado de suspension. Adicionalmente, cuando cualquiera de los voltajes de fuerza contraelectromotriz detectables alcanza un valor predeterminado, el procesador se configura ademas para un retraso durante un tiempo predeterminado interno antes de que los movimientos preprogramados resulten en una respuesta tactil.As indicated above in other embodiments, the preprogrammed movements can be selected based on the direction of motor rotation and based on whether the processor is in the waking state or suspension state. Additionally, when any of the detectable counter-electromotive force voltages reaches a predetermined value, the processor is further configured for a delay for a predetermined internal time before the preprogrammed movements result in a tactile response.
Segun se preve en aun otra realizacion, se proporciona un vehmulo de juguete que tiene un elemento, un procesador, y un motor configurado para provocar un movimiento del elemento y el movimiento del elemento es mas accesible para la manipulacion por un humano, que cuando se mueve provoca una rotacion del motor. El procesador se configura para detectar un voltaje de fuerza contraelectromotriz ("EMF") generado por la rotacion del motor debido a la manipulacion del elemento por el usuario. El procesador se configura ademas para incluir al menos dos de los siguientes estados: (a) un estado de bajo consumo de energfa configurado para apagar el al menos un motor y apagar el vehmulo; (b) un estado de suspension de bajo consumo de energfa configurado para apagar el al menos un motor y poner el procesador en un estado de suspension de bajo consumo de energfa y detener la ejecucion del codigo; (c) un estado de vigilia configurado para encender el vehmulo; (d) un estado de vigilia configurado para sacar el procesador de un estado de suspension de bajo consumo de energfa y comenzar la ejecucion del codigo; (e) un estado de accionamiento controlable por el usuario configurado para controlar el al menos un motor y girar la al menos una rueda; (f) un estado de accionamiento controlable por el usuario configurado para controlar el al menos un motor y girar la al menos una rueda a una velocidad mas lenta que la velocidad maxima; (g) un estado de accionamiento controlable por el usuario configurado para controlar el al menos un motor y girar la al menos una rueda de acuerdo con un conjunto preprogramado de instrucciones y la entrada de usuario desde un dispositivo remoto para provocar que el vehmulo realice una maniobra; y (h) un estado de accionamiento de usuario no autonomo configurado para controlar el al menos un motor y girar la al menos una rueda. El procesador incluye ademas una funcion configurada para la transicion entre los estados cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado. Ademas, cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado, el procesador se configura ademas para controlar el motor de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil.As anticipated in yet another embodiment, a toy vehicle is provided that has an element, a processor, and an engine configured to cause movement of the element and movement of the element is more accessible for manipulation by a human, than when move causes engine rotation. The processor is configured to detect a counter-electric force ("EMF") voltage generated by motor rotation due to user manipulation of the element. The processor is further configured to include at least two of the following states: (a) a low power consumption state configured to turn off the at least one motor and turn off the vehicle; (b) a low energy consumption suspension state configured to shut down the at least one motor and put the processor in a low energy consumption suspension state and stop the execution of the code; (c) a waking state configured to start the vehicle; (d) a wakeful state configured to remove the processor from a state of low energy consumption suspension and start the execution of the code; (e) a user controllable drive state configured to control the at least one motor and turn the at least one wheel; (f) a user controllable drive state configured to control the at least one motor and rotate the at least one wheel at a slower speed than the maximum speed; (g) a user controllable drive state configured to control the at least one motor and turn the at least one wheel according to a preprogrammed set of instructions and user input from a remote device to cause the vehicle to perform a maneuver; and (h) a non-autonomous user drive state configured to control the at least one motor and rotate the at least one wheel. The processor also includes a function configured for the transition between the states when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value. In addition, when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value, the processor is further configured to control the motor in accordance with one or more preprogrammed movements resulting in a tactile response.
En otro aspecto, el vehmulo puede incluir un segundo motor configurado para provocar el movimiento de un segundo elemento y el movimiento del segundo elemento es mas accesible para la manipulacion por un humano, que a su vez provoca la rotacion del motor. El procesador se configura ademas para controlar el segundo motor, y en donde la salida preprogramada se configura ademas para controlar ambos motores y girar ambas ruedas lo que resulta en una respuesta tactil. El procesador del vehmulo puede configurarse ademas para detectar el segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz generado por la rotacion del segundo motor debido a la manipulacion por un humano en una direccion opuesta. El procesador se configura ademas para la transicion entre los estados cuando el segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado. El procesador se configura aun mas para controlar el segundo motor de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil cuando el segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado, que puede ser el mismo o diferente valor establecido para el primer voltaje de fuerza contraelectromotriz.In another aspect, the vehicle may include a second motor configured to cause the movement of a second element and the movement of the second element is more accessible for manipulation by a human, which in turn causes the motor to rotate. The processor is also configured to control the second motor, and where the preprogrammed output is also configured to control both motors and turn both wheels resulting in a tactile response. The vehicle processor can also be configured to detect the second counter-electric force voltage generated by the rotation of the second motor due to manipulation by a human in an opposite direction. The processor is also configured for the transition between the states when the second voltage of detected counter-electric force reaches a predetermined value. The processor is further configured to control the second motor according to one or more preprogrammed movements that result in a tactile response when the second detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value, which may be the same or different value set for the first counter-electric force voltage.
Diversas combinaciones de los aspectos pueden incluirse para proporcionar variaciones en el alcance de las realizaciones sin apartarse del espmtu de la invencion. Como tal cuando se combina con un monopatm de juguete, una realizacion de la invencion puede proporcionar un vehmulo de juguete o monopatm que incluye una plataforma, un eje delantero con un par de ruedas delanteras que pueden asegurarse a la plataforma hacia la porcion delantera, y un eje trasero que puede asegurarse a la plataforma hacia la porcion trasera. El eje trasero tiene la primera y segunda ruedas y un alojamiento configurado para incluir una batena, un procesador, un receptor, el primer y segundo motores por separado de control de la primera y segunda ruedas respectivamente. El primer motor se configura para provocar un movimiento de la primera rueda, y el movimiento de la primera rueda tambien es accesible para la manipulacion por un humano, que cuando se manipula gira el primer motor. De manera similar, el segundo motor se configura para provocar un movimiento de la segunda rueda, y el movimiento de la segunda rueda tambien es accesible para la manipulacion por un humano, que cuando se manipula gira el segundo motor. El receptor se configura para recibir senales desde una unidad de control remoto y el procesador se configura para recibir senales desde el receptor para controlar el primer y segundo motores en respuesta a este. El procesador se configura ademas para detectar un primer voltaje de fuerza contraelectromotriz ("EMF") generado por la rotacion del primer o segundo motor debido a la manipulacion por un humano del juguete contra una superficie y en una primera direccion. El procesador se configura ademas para detectar un segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz generado por la rotacion del primer o segundo motor debido a la manipulacion por un humano del juguete contra una superficie y en una segunda direccion generalmente opuesta a la primera direccion. El procesador se configura ademas para incluir al menos un estado de suspension y un estado de vigilia y el procesador tiene una funcion configurada para la transicion entre el estado de suspension y el estado de vigilia cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado.Various combinations of aspects may be included to provide variations in the scope of the embodiments without departing from the spirit of the invention. As such when combined with a toy monopatm, an embodiment of the invention may provide a toy vehicle or monopatm that includes a platform, a front axle with a pair of front wheels that can be secured to the platform towards the front portion, and a rear axle that can be secured to the platform towards the rear portion. The rear axle has the first and second wheels and a housing configured to include a baton, a processor, a receiver, the first and second motors separately controlling the first and second wheels respectively. The first motor is configured to cause a movement of the first wheel, and the movement of the first wheel is also accessible for manipulation by a human, which when manipulated turns the first motor. Similarly, the second motor is configured to cause a movement of the second wheel, and the movement of the second wheel is also accessible for manipulation by a human, which when manipulated turns the second motor. The receiver is configured to receive signals from a remote control unit and the processor is configured to receive signals from the receiver to control the first and second motors in response to it. The processor is further configured to detect a first counter-electric force ("EMF") voltage generated by the rotation of the first or second motor due to the manipulation by a human of the toy against a surface and in a first direction. The processor is further configured to detect a second voltage of counter-electric force generated by the rotation of the first or second motor due to the manipulation by a human of the toy against a surface and in a second direction generally opposite to the first direction. The processor is further configured to include at least one suspension state and one waking state and the processor has a function configured for the transition between the suspension state and the waking state when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value.
En los aspectos de esta realizacion, el procesador se configura ademas para controlar al menos uno de los motores de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil, cuando al menos uno del primer y segundo voltajes de fuerza contraelectromotriz detectados alcanza un valor predeterminado. LosIn aspects of this embodiment, the processor is further configured to control at least one of the motors according to one or more preprogrammed movements resulting in a tactile response, when at least one of the first and second detected voltages of counter-electric force reaches a default value. The
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movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil pueden incluir uno o mas de lo siguiente: (a) girar una o mas de dichas primera y segunda ruedas momentaneamente; (b) mover una o mas de dichas primera y segunda ruedas de forma continua; (c) resistir el movimiento de una o mas de dichas primera y segunda ruedas momentaneamente; (d) resistir el movimiento de una o mas de dichas primera y segunda ruedas de forma continua; (e) hacer oscilar una o mas de dichas primera y segunda ruedas momentaneamente; y/o (f) hacer oscilar una o mas de dichas primera y segunda ruedas de forma continua.Preprogrammed movements that result in a tactile response may include one or more of the following: (a) turn one or more of said first and second wheels momentarily; (b) move one or more of said first and second wheels continuously; (c) resist the movement of one or more of said first and second wheels momentarily; (d) resist the movement of one or more of said first and second wheels continuously; (e) swing one or more of said first and second wheels momentarily; and / or (f) swing one or more of said first and second wheels continuously.
En aun otros aspectos, cuando cualquiera del primer o segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz detectable alcanza un valor predeterminado, el procesador se configura ademas para un retraso durante un tiempo predeterminado interno antes de que los movimientos preprogramados resulten en una respuesta tactil. La realizacion de la invencion puede incluir los movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil que son inferiores a 100 % de la velocidad del motor o a las velocidades del motor variables. Ademas de esto, la realizacion de la invencion puede incluir un circuito electrico disenado para alterar al menos uno del primer y segundo voltajes de fuerza contraelectromotriz antes de la deteccion por el procesador.In still other aspects, when any of the first or second detectable counter-electric force voltage reaches a predetermined value, the processor is also configured for a delay for an internal predetermined time before the preprogrammed movements result in a tactile response. The embodiment of the invention may include preprogrammed movements that result in a tactile response that is less than 100% of the engine speed or at variable engine speeds. In addition to this, the embodiment of the invention may include an electrical circuit designed to alter at least one of the first and second voltages of counter-electric force before detection by the processor.
La conversion del juguete de acuerdo con una realizacion de la presente invencion puede ser un aspecto importante. Como tal el eje trasero puede retirarse de la plataforma y un eje similar al eje delantero puede asegurarse a la plataforma. En este caso, una superficie de la plataforma opuesta de la superficie inferior puede definir una region de acoplamiento del dedo accesible para la manipulacion por un humano para mover el vehmulo de juguete.The conversion of the toy according to an embodiment of the present invention can be an important aspect. As such, the rear axle can be removed from the platform and an axle similar to the front axle can be secured to the platform. In this case, an opposite platform surface of the lower surface can define a finger coupling region accessible for manipulation by a human to move the toy vehicle.
De acuerdo con las figuras y varias realizaciones y combinaciones de los aspectos proporcionados en la presente descripcion, una realizacion de la presente invencion puede proporcionar una unidad de monopatm de juguete convertible. La unidad de monopatm tfpicamente incluye una plataforma, un par de unidades de eje no motorizadas y una unidad de eje motorizada trasera. El monopatm de juguete es convertible como una de las unidades de eje no motorizadas puede intercambiarse facilmente con la unidad de eje motorizada trasera. Esto permite que el monopatm de juguete o bien tenga un par de unidades de eje no motorizadas, que permite que el operador use sus dedos para manipular y mover el monopatm de juguete; o tener una unidad de eje no motorizada y una unidad de eje motorizada, que permite que el operador use una unidad de control remoto para controlar y mover el monopatm de juguete.According to the figures and various embodiments and combinations of the aspects provided in the present description, an embodiment of the present invention may provide a convertible toy monopatm unit. The monopatm unit typically includes a platform, a pair of non-motorized axle units and a rear motorized axle unit. The toy monopatm is convertible as one of the non-motorized axle units can be easily exchanged with the rear motorized axle unit. This allows the toy monopatm to either have a pair of non-motorized axle units, which allows the operator to use their fingers to manipulate and move the toy monopatm; or have a non-motorized shaft unit and a motorized shaft unit, which allows the operator to use a remote control unit to control and move the toy monopatm.
La unidad de eje no motorizada como se usa a lo largo de las diversas realizaciones se asegura tfpicamente a la superficie inferior de la plataforma. La unidad de eje no motorizada incluye un par de ruedas giratorias libremente que se posicionan de manera transversal a un eje longitudinal de la plataforma cuando se acopla. La unidad de eje trasero motorizada incluye un alojamiento se configura para acoplar de manera removible a la plataforma. Esto puede incluir presillas, sujetadores, u otros medios de acoplamiento bien conocidos en la tecnica. La unidad de eje motorizada se configura para alojar al menos (i) una batena, (ii) un procesador, (iii) un receptor en comunicacion con el procesador, y (iv) un par de motores, cada motor que controla por separado una rueda trasera, de un par de ruedas traseras, y en donde el par de ruedas traseras se posiciona de manera transversal al eje longitudinal de la plataforma y por detras del par de ruedas delanteras. El receptor se configura para recibir senales para controlar el movimiento del par de ruedas traseras.The non-motorized shaft unit as used throughout the various embodiments is typically secured to the bottom surface of the platform. The non-motorized axle unit includes a pair of freely rotating wheels that are positioned transversely to a longitudinal axis of the platform when coupled. The motorized rear axle unit includes a housing that is configured to removably attach to the platform. This may include clips, fasteners, or other coupling means well known in the art. The motorized shaft unit is configured to accommodate at least (i) a baton, (ii) a processor, (iii) a receiver in communication with the processor, and (iv) a pair of motors, each motor that separately controls a rear wheel, of a pair of rear wheels, and where the pair of rear wheels is positioned transversely to the longitudinal axis of the platform and behind the pair of front wheels. The receiver is configured to receive signals to control the movement of the pair of rear wheels.
Como se menciono, el monopatm de juguete podna por lo tanto incluir dos configuraciones: una primera configuracion se define por tener la unidad de eje no motorizada delantera acoplada a la superficie inferior hacia la region delantera de la plataforma y tener la unidad de eje no motorizada trasera acoplada de manera removible a la superficie inferior hacia la region trasera de la plataforma. En la primera configuracion, la superficie superior de la plataforma define una region de acoplamiento de los dedos de un usuario para acoplar y mover el monopatm de juguete. Una segunda configuracion se define al retirar la unidad de eje no motorizada trasera y acoplar de manera removible la unidad de eje trasero motorizada a la superficie inferior hacia la region trasera de la plataforma, en donde el movimiento del monopatm de juguete puede controlarse por el procesador en respuesta a las senales recibidas por el receptor.As mentioned, the toy monopatm could therefore include two configurations: a first configuration is defined by having the front non-motorized axle unit coupled to the lower surface towards the front region of the platform and having the non-motorized axle unit rear removably coupled to the bottom surface towards the rear region of the platform. In the first configuration, the upper surface of the platform defines a region of engagement of the fingers of a user to couple and move the toy skateboard. A second configuration is defined by removing the rear non-motorized axle unit and removably attaching the motorized rear axle unit to the lower surface towards the rear region of the platform, where the movement of the toy skateboard can be controlled by the processor in response to the signals received by the receiver.
De acuerdo con una o mas de las realizaciones, el monopatm de juguete puede incluir un circuito en comunicacion con el procesador y la batena. El circuito configurado para cambiar el voltaje de la batena a un voltaje fijo para definir un rendimiento mas constante de la batena. Esto ayuda a aumentar el disfrute del monopatm de juguete y ya no parece lento a medida que las batenas se desgastan. Adicionalmente, la unidad de control remoto puede incluir una o mas senales para iniciar un conjunto de instrucciones preprogramadas en el procesador para controlar el par de ruedas traseras para realizar una o mas maniobras del monopatm. Estas maniobras del monopatm pueden incluir, pero sin limitarse a, un truco de monopatm, una subida de la colina, control de velocidad variable, y la reproduccion de la entrada registrada del usuario.According to one or more of the embodiments, the toy monopatm may include a circuit in communication with the processor and the baton. The circuit configured to change the voltage of the baton to a fixed voltage to define a more constant performance of the bat. This helps increase the enjoyment of the toy monopatm and no longer seems slow as bats wear out. Additionally, the remote control unit may include one or more signals to initiate a set of preprogrammed instructions in the processor to control the pair of rear wheels to perform one or more maneuvers of the monopatm. These monopatm maneuvers may include, but are not limited to, a monopatm trick, a hill climb, variable speed control, and reproduction of the user's registered entry.
El monopatm en cualquiera de las realizaciones, puede definirse aun mas para tener un primer motor (del par de motores) acoplado a una primera rueda trasera (del par de ruedas traseras) y el procesador se configura para detectar un voltaje de fuerza contraelectromotriz ("EMF") generado por la rotacion del primer motor provocado por una manipulacion manual de la primera rueda trasera. El procesador se configura ademas para incluir al menos un estado de suspension y un estado de vigilia y se configura para la transicion entre el estado de suspension y el estado de vigilia cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado. ElThe monopatm in any of the embodiments, can be further defined to have a first motor (of the motor pair) coupled to a first rear wheel (of the rear wheel pair) and the processor is configured to detect a counter-electromotive force voltage (" EMF ") generated by the rotation of the first engine caused by a manual manipulation of the first rear wheel. The processor is further configured to include at least one suspension state and one waking state and is configured for the transition between the suspension state and the waking state when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value. He
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procesador puede controlar aun mas el par de motores de acuerdo con uno o mas movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil cuando el voltaje de fuerza contraelectromotriz detectado alcanza un valor predeterminado. Adicionalmente, el procesador puede configurarse ademas para detectar un segundo voltaje de fuerza contraelectromotriz generado por la rotacion del primer motor en una direccion opuesta debido a una manipulacion manual de la primera rueda trasera en una direccion opuesta. Cuando cualquiera de los voltajes de fuerza contraelectromotriz detectable alcanza un valor predeterminado, el procesador se configura ademas para controlar el primer motor de acuerdo con uno o mas de los siguientes movimientos preprogramados que resultan en una respuesta tactil: (a) mover la primera rueda trasera momentaneamente, (b) mover la primera rueda trasera de forma continua, (c) resistir el movimiento de la primera rueda trasera momentaneamente, (d) resistir el movimiento de la primera rueda trasera de forma continua, (e) hacer oscilar la primera rueda trasera momentaneamente, y (f) hacer oscilar la primera rueda trasera de forma continua.The processor can further control the motor torque according to one or more preprogrammed movements that result in a tactile response when the detected counter-electric force voltage reaches a predetermined value. Additionally, the processor can also be configured to detect a second counter-electric force voltage generated by the rotation of the first motor in an opposite direction due to a manual manipulation of the first rear wheel in an opposite direction. When any of the detectable counter electromotive force voltages reaches a predetermined value, the processor is further configured to control the first motor according to one or more of the following preprogrammed movements resulting in a tactile response: (a) move the first rear wheel momentarily, (b) move the first rear wheel continuously, (c) resist the movement of the first rear wheel momentarily, (d) resist the movement of the first rear wheel continuously, (e) swing the first wheel rear momentarily, and (f) swing the first rear wheel continuously.
En una o mas de las realizaciones, la unidad de eje trasero motorizada incluye un alojamiento definido para incluir un perfil superior que conforma sustancialmente a una porcion de la superficie inferior de la plataforma hacia la region trasera. En este caso, la batena, procesador, receptor, y el par de motores se posicionan completamente dentro del alojamiento por debajo del perfil superior del alojamiento y por lo tanto por debajo de la superficie inferior de la plataforma. El alojamiento puede incluir ademas un extremo delantero y un extremo trasero con una region intermedia entre estos. Esto proporciona espacio para una fuente de alimentacion, tal como las batenas, definido por dos compartimientos de la batena posicionados por separado en el extremo delantero y extremo trasero del alojamiento y el par de motores y el par de ruedas traseras se posicionan entre los dos compartimientos de la batena. El extremo trasero del alojamiento que contiene uno de los compartimientos de la batena puede estar inclinado hacia arriba para que coincida con un angulo del extremo trasero de la plataforma de manera que la al menos una batena contenida en el compartimiento de la batena se inclina. En varias realizaciones, la colocacion y numero de compartimiento de la batena puede cambiar, como se ilustra en las Figuras 22A - 22E.In one or more of the embodiments, the motorized rear axle unit includes a housing defined to include an upper profile that substantially conforms to a portion of the lower surface of the platform towards the rear region. In this case, the baton, processor, receiver, and the motor torque are positioned completely within the housing below the upper profile of the housing and therefore below the lower surface of the platform. The housing may also include a front end and a rear end with an intermediate region between them. This provides space for a power source, such as the battens, defined by two bay compartments positioned separately at the front end and rear end of the housing and the pair of engines and the pair of rear wheels are positioned between the two compartments. of the bat. The rear end of the housing containing one of the compartments of the bat can be tilted upwards to match an angle of the rear end of the platform so that the at least one bat contained in the bat compartment is inclined. In various embodiments, the placement and compartment number of the batter may change, as illustrated in Figures 22A-22E.
En una o mas de las realizaciones descritas en la presente descripcion, el receptor puede definirse como un sensor de IR para recibir las senales desde la unidad de control remoto. El sensor de IR puede posicionarse en una ventana definida en la unidad de eje trasero motorizada hacia una porcion delantera del mismo y bajo la superficie inferior de la plataforma de manera que el sensor de IR se posiciona para recibir las senales reflejadas desde una superficie bajo la plataforma del monopatm. En otro aspecto, el monopatm de juguete puede incluir un peso asegurado de manera removible a una porcion de la plataforma para ajustar un centro de gravedad y configurado para ajustar un centro de giro.In one or more of the embodiments described in the present description, the receiver can be defined as an IR sensor to receive the signals from the remote control unit. The IR sensor can be positioned in a defined window in the motorized rear axle unit towards a front portion thereof and under the lower surface of the platform so that the IR sensor is positioned to receive the reflected signals from a surface under the surface. monopatm platform. In another aspect, the toy monopatm may include a removably secured weight to a portion of the platform to adjust a center of gravity and configured to adjust a center of rotation.
Como se define en uno o mas aspectos, el monopatm de juguete esta preparado para definir un monopatm de juguete motorizado que puede controlarse sin necesidad de un objeto en la superficie superior de la plataforma. El monopatm de juguete no necesita una figura, con enlaces, y mecanismos de control en la plataforma para maniobrar adecuadamente. Por separado, el monopatm de juguete puede incluir un alojamiento de la unidad de eje que encierra tanto un eje delantero como un eje trasero motorizado. La unidad de eje puede retirarse y reemplazarse con un par de unidades de eje no motorizadas de manera que el usuario es capaz de maniobrar manualmente.As defined in one or more aspects, the toy monopatm is prepared to define a motorized toy monopatm that can be controlled without the need of an object on the upper surface of the platform. The toy monopatm does not need a figure, with links, and control mechanisms on the platform to maneuver properly. Separately, the toy monopatm may include an axle unit housing that encloses both a front axle and a motorized rear axle. The axle unit can be removed and replaced with a pair of non-motorized axle units so that the user is able to maneuver manually.
En otra realizacion y basandose en la capacidad de tener un vetffculo de juguete, ya sea un monopatm, coche, motocicleta o cualquier otro vetffculo motorizado con ruedas hay una necesidad continua de proporcionar la entrada del usuario ffsica significativa combinada con una retroalimentacion haptica accionada por la rueda accesible. Este tipo de interfaz de usuario-maquina que implica la entrada ffsica, la interpretacion de la maquina y las adaptaciones al mismo puede combinarse con una retroalimentacion en base a la rueda tactil. Para el punto de vista de un usuario, los usuarios jovenes ffpicamente no leen los manuales de usuarios. Adicionalmente los pequenos productos requieren manuales de usuarios muy pequenos con letras muy pequenas, lo que aumenta la probabilidad de que el usuario no leera el manual. Por el contrario existe una clara necesidad para los fabricantes de aumentar el numero de funciones contenidas dentro de un juguete, ya sea para diferenciar el juguete, o para permitir patrones de uso de mas flexibles. El tercer factor de accionamiento de los fabricantes es la reduccion de costos, lo que hace que sea conveniente eliminar o reducir los botones, conmutadores, y los LED. Por tanto, es conveniente hacer un producto que sea facil de usar, rico en funciones, y de bajo costo. Un metodo para manipular ffsicamente un juguete y que tiene el juguete proporciona retroalimentacion ffsica y significativa puede eliminar la necesidad de leer los manuales de usuarios para entender el significado de los diferentes botones, conmutadores, y patrones de parpadeo del LED.In another embodiment and based on the ability to have a toy vehicle, be it a monopatm, car, motorcycle or any other motorized vehicle with wheels there is a continuing need to provide significant physical user input combined with a haptic feedback powered by the wheel accessible. This type of user-machine interface that involves physical input, machine interpretation and adaptations to it can be combined with a feedback based on the touch wheel. For a user's point of view, young users do not usually read user manuals. Additionally, small products require very small user manuals with very small letters, which increases the likelihood that the user will not read the manual. On the contrary there is a clear need for manufacturers to increase the number of functions contained within a toy, either to differentiate the toy, or to allow more flexible usage patterns. The third factor that drives manufacturers is cost reduction, which makes it convenient to eliminate or reduce buttons, switches, and LEDs. Therefore, it is convenient to make a product that is easy to use, rich in functions, and low cost. A method for physically manipulating a toy and having the toy provides physical and meaningful feedback can eliminate the need to read user manuals to understand the meaning of the different buttons, switches, and LED blink patterns.
Empujar y/o hacer rodar un juguete en el suelo o sobremesa es un patron de juego natural para los ninos. Por lo tanto, la incorporacion de rodamiento puede ser natural para los ninos. Sin embargo, solo la accion de hacer rodar un juguete no es suficiente para que el nino deduzca que le instruyeron al juguete para hacer. El uso de las ruedas para proporcionar una forma especializada de retroalimentacion haptica puede presentar al nino un reconocimiento ffsico a su accion, asf como transmitir el sentido de la accion.Pushing and / or rolling a toy on the floor or tabletop is a natural game pattern for children. Therefore, the incorporation of bearing can be natural for children. However, just the act of rolling a toy is not enough for the child to deduce that they instructed the toy to do. The use of the wheels to provide a specialized form of haptic feedback can present the child with a physical recognition of his action, as well as convey the meaning of the action.
Adicionalmente, puede incluirse la respuesta tactil auditiva. Por ejemplo, al hacer girar un motor se crea un sonido, y la frecuencia puede cambiarse con la velocidad de manera que las velocidades lentas crean frecuencias mas bajas de sonido que pueden interpretarse como la lenta, mientras que las altas velocidades crean altas frecuencias de sonido que pueden interpretarse como la rapida. Adicionalmente, la pulsacion de un motor a encendido y apagado a una baja frecuencia crea frecuencias mas bajas de sonido que pueden interpretarse como las velocidades lentas. LaAdditionally, the auditory tactile response may be included. For example, turning a motor creates a sound, and the frequency can be changed with speed so that slow speeds create lower frequencies of sound that can be interpreted as slow, while high speeds create high sound frequencies. which can be interpreted as fast. Additionally, the pulsation of a motor on and off at a low frequency creates lower frequencies of sound that can be interpreted as slow speeds. The
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pulsacion de un motor a encendido y apagado a una alta frecuencia crea frecuencias mas altas de sonido que pueden interpretarse como la velocidad mas rapida.Pressing an engine on and off at a high frequency creates higher frequencies of sound that can be interpreted as the fastest speed.
Los siguientes son ejemplos de la entrada de usuario ffsica significativa combinada con retroalimentacion haptica accionada por la rueda accesible, retroalimentacion visual, y retroalimentacion auditiva. Se proponen multiples respuestas del juguete. Encender el juguete : El nino toma un juguete que esta apagado y desea encenderlo. Una posible accion de entrada es que el nino ruede el juguete hacia adelante a traves del suelo. El juguete podna incluir multiples respuestas, tales como: Respuesta del juguete A: Mientras que el nino rueda el juguete a lo largo de una superficie, el juguete se despierta del modo de suspension y se aplica energfa a las ruedas en la misma direccion en que se rodo, mientras que el juguete todavfa esta en contacto con la mano del nino y mientras que el juguete todavfa esta en contacto con la superficie, lo que resulta en una respuesta tactil del juguete que ya no requiere energfa para rodar pero ahora arrastra la mano del nino hacia adelante; alternativamente el nino puede haber liberado el juguete despues que lo despierta de la suspension pero antes o durante el tiempo que se aplica energfa a las ruedas, lo que proporciona una combinacion de respuesta tactil hasta que el juguete se libere y una respuesta visual adicional a medida que el juguete continua avanzando bajo su propia energfa. Alternativamente el nino puede levantar el juguete de la superficie despues que lo despierta de la suspension pero antes o durante el tiempo que se aplica energfa a las ruedas, lo que proporciona una combinacion de respuesta tactil hasta que el juguete se levante de la superficie y una respuesta auditiva adicional a medida que el juguete continua aplicando energfa al motor lo que crea un sonido a partir de una combinacion del motor de giro, engranajes, ejes, y/o ruedas.The following are examples of significant physical user input combined with haptic feedback driven by the accessible wheel, visual feedback, and auditory feedback. Multiple answers of the toy are proposed. Turn on the toy: The child takes a toy that is turned off and wants to turn it on. One possible entry action is for the child to roll the toy forward across the floor. The toy could include multiple answers, such as: Answer of the toy A: While the child rolls the toy along a surface, the toy wakes up from the suspension mode and applies energy to the wheels in the same direction in which It was rolled while the toy is still in contact with the child's hand and while the toy is still in contact with the surface, resulting in a tactile response of the toy that no longer requires energy to roll but now drags the hand from the child forward; alternatively the child may have released the toy after waking it from the suspension but before or during the time it is applied to the wheels, which provides a combination of tactile response until the toy is released and an additional visual response tailored that the toy continues to advance under its own energy. Alternatively, the child can lift the toy from the surface after waking it from the suspension but before or during the time it is applied to the wheels, which provides a combination of tactile response until the toy is lifted from the surface and a Additional auditory response as the toy continues to apply energy to the engine, which creates a sound from a combination of the spinning motor, gears, axles, and / or wheels.
Respuesta del juguete B: Antes de que el nino termine de rodar el juguete, el juguete se despierta del modo de suspension e impulsa energfa a las ruedas en la misma direccion en que se rodo y de una manera que se asemeja al motor de un coche que se acelero; o respuesta del juguete C: Antes de que el nino termine de rodar el juguete, el juguete se despierta del modo de suspension y se aplica un porcentaje de la potencia total a las ruedas en la misma direccion en que se rodo y de una manera que se asemeja al motor de un coche que se acelero. Desde la percepcion del usuario, el usuario siente que el juguete ya no solo rueda hacia adelante sino que ahora intenta acelerarlo hacia adelante con la mano, lo que retransmite al nino que el juguete esta encendido y listo para funcionar. El resultado de las acciones y funciones del vehuculo es que el juguete ahora esta en modo de accionamiento normal.Toy response B: Before the child finishes rolling the toy, the toy wakes up from the sleep mode and drives the wheels in the same direction that it was rolled and in a way that resembles the car engine that accelerated; or toy response C: Before the child finishes rolling the toy, the toy wakes up from the sleep mode and a percentage of the total power is applied to the wheels in the same direction in which it was rolled and in a way that It resembles the engine of a car that accelerates. From the user's perception, the user feels that the toy no longer only rolls forward but now tries to accelerate it forward with the hand, which relays to the child that the toy is on and ready to work. The result of the actions and functions of the vehicle is that the toy is now in normal drive mode.
Apagar el juguete, el nino toma un juguete que esta encendido y quiere apagarlo. Una accion es que el nino tire del juguete hacia atras a traves del suelo. El juguete podna incluir multiples respuestas, tales como: Respuesta del juguete A: Antes de que el nino termine de arrastrar del juguete se aplica energfa a las ruedas en la direccion opuesta en la que se tiro; respuesta del juguete B: Antes de que el nino termine de arrastrar del juguete impulsa energfa a las ruedas en una direccion opuesta en la que se tiro; o respuesta del juguete C: Antes de que el nino termine de arrastrar del juguete aplica los frenos a las ruedas. Desde la percepcion del usuario, el usuario siente que el juguete ya no rueda solo hacia atras sino que ahora trata de detener su mano, lo que retransmite al nino que el juguete trata de detenerse y apagarse. El resultado de las acciones y funciones del vehfculo es que el juguete entra en un modo de suspension de bajo consumo.Turn off the toy, the child takes a toy that is on and wants to turn it off. One action is for the child to pull the toy backwards across the floor. The toy could include multiple answers, such as: Answer of the toy A: Before the child finishes dragging the toy, energy is applied to the wheels in the opposite direction in which it was thrown; Toy response B: Before the child finishes dragging the toy, it powers the wheels in an opposite direction in which it was pulled; o toy response C: Before the child finishes dragging the toy, apply the brakes to the wheels. From the user's perception, the user feels that the toy no longer rolls back only but now tries to stop his hand, which relays to the child that the toy tries to stop and turn off. The result of the actions and functions of the vehicle is that the toy enters a low consumption suspension mode.
Para seleccionar el modo siguiente, el nino esta jugando con un juguete que esta encendido y desea modificar la forma en que se comporta y/o cambiar un estado de accion del juguete. El nino como un ejemplo, rueda el juguete hacia adelante a traves del suelo. El juguete podna incluir multiples respuestas, tales como: Respuesta del juguete: Despues que el nino termina de rodar el juguete, el juguete aplica brevemente potencia de baja velocidad a las ruedas en la misma direccion en que se rodo. Desde la percepcion del usuario, el usuario siente que el juguete gira sus ruedas lentamente, lo que retransmite al nino que el juguete esta ahora en el modo de accionamiento de baja velocidad. El resultado de las acciones y funciones del vehfculo es que el juguete ahora se establece en modo de baja velocidad.To select the following mode, the child is playing with a toy that is on and wants to modify the way he behaves and / or change a toy's action state. The child, as an example, rolls the toy forward across the floor. The toy could include multiple responses, such as: Toy response: After the child finishes rolling the toy, the toy briefly applies low-speed power to the wheels in the same direction it was rolled. From the user's perception, the user feels that the toy turns its wheels slowly, which relays to the child that the toy is now in the low speed drive mode. The result of the actions and functions of the vehicle is that the toy is now set to low speed mode.
En otra seccion del modo siguiente - ahora en alta velocidad, el nino esta jugando con un juguete que esta encendido y desea modificar la forma en que se comporta y/o cambiar un estado de accion del juguete. El nino rueda el juguete hacia adelante a traves del suelo. El juguete podna incluir multiples respuestas, tales como: Respuesta del juguete: Despues que el nino termina de rodar el juguete, el juguete aplica brevemente potencia de alta velocidad a las ruedas en la misma direccion en que se rodo. Desde la percepcion del usuario, el usuario siente que el juguete gira sus ruedas rapidamente, lo que retransmite al nino que el juguete esta ahora en un modo de accionamiento de alta velocidad. El resultado de las acciones y funciones del vehfculo es que el juguete ahora se establece en modo de alta velocidad.In another section as follows - now at high speed, the child is playing with a toy that is on and wants to modify the way he behaves and / or change a toy's action state. The child rolls the toy forward across the floor. The toy could include multiple responses, such as: Response of the toy: After the child finishes rolling the toy, the toy briefly applies high-speed power to the wheels in the same direction it was rolled. From the user's perception, the user feels that the toy spins its wheels quickly, which relays to the child that the toy is now in a high speed drive mode. The result of the actions and functions of the vehicle is that the toy is now set to high speed mode.
En otro aspecto, el vehfculo puede ser capaz de establecer directamente un modo de interfaz de usuario con el vetuculo. El nino esta jugando con un juguete que esta encendido y desea modificar la forma en que se comporta/o cambiar un estado de accion del juguete. El nino rueda el juguete hacia adelante a traves del suelo a una velocidad lenta o rapida. Despues que el nino termina de rodar el juguete, el juguete aplica brevemente energfa a las ruedas en la misma direccion en que se rodo y a una velocidad similar a la velocidad a la que nino rodo el juguete. El nino siente que el juguete gira sus ruedas a una velocidad espedfica, lo que retransmite al nino que el juguete ahora esta en un modo de velocidad personalizada. El juguete ahora se establece en alta velocidad, baja velocidad, o modo de velocidad medida espedfica respectivamente.In another aspect, the vehicle may be able to directly establish a user interface mode with the vehicle. The child is playing with a toy that is on and wants to modify the way in which it behaves / or change a state of action of the toy. The child rolls the toy forward through the ground at a slow or fast speed. After the child finishes rolling the toy, the toy briefly applies energy to the wheels in the same direction it was rolled and at a speed similar to the speed at which the child rolled the toy. The child feels that the toy spins its wheels at a specific speed, which relays to the child that the toy is now in a custom speed mode. The toy is now set to high speed, low speed, or specific measured speed mode respectively.
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Otras realizaciones que podnan beneficiarse de despertar la fuerza contraelectromotriz, cambios del procesador, respuesta haptica podna incluir vehmulos, robots, y carros.Other embodiments that may benefit from awakening counter-electric force, processor changes, haptic response could include vehicles, robots, and cars.
Con referencia ahora a las Figuras 23 a la 25 se ilustran esquemas electricos y diagramas de flujo para ilustrar una realizacion de la presente invencion. En las Figuras 23 y 24 se muestra una unidad de control remoto 500 que tiene varios botones funcionales 502 y conmutadores deslizantes 504. La unidad de control remoto 500 puede fijarse a una seleccion de canal o puede tener un conmutador deslizante adicional para permitir que el usuario conmute los canales. La unidad de control remoto 300 incluye un transmisor 506 para enviar senales o paquetes de informacion al monopatm 100. En la Figura 25, la unidad de control remoto ejecuta despertar (caja 510) cuando se presiona cualquier boton. La unidad de control remoto primero puede determinar el canal (caja 512) y luego se completa una exploracion de los botones y conmutadores (caja 514). Un 1er paquete de datos se transmite (caja 516) al receptor y despues la unidad de control remoto establece las funciones de tiempo y suspension a cero (caja 518). La unidad esperara despues durante 25 mseg (caja 520), establece tiempo a tiempo + 1 (caja 522) y despues explora los botones y conmutadores (caja 524). La unidad de control remoto determinara despues si los botones o conmutador han cambiado (caja 526), si no, la unidad de control remoto despues determina si el tiempo interno es igual a 4 (o aproximadamente 100 mseg) (caja 528). Si no la unidad de control remoto retorna a la caja 520 para esperar. Si los botones o conmutador han cambiado (de la caja 526) o si el tiempo es igual a 4 (de la caja 528), despues la unidad de control remoto transmite un paquete de datos al receptor (caja 530). Despues de la transmision, la unidad de control remoto comprueba si todos los botones se apagan despues la unidad de control remoto establecera suspension a suspension + 1, de cualquier otra manera se establece la suspension a cero (caja 532). Si la suspension es mayor que 10 (aproximadamente 1 segundo) (caja 534), despues la unidad de control remoto se suspendera (caja 436); de cualquier otra manera la unidad de control remoto retorna a la caja 520 y espera.Referring now to Figures 23 through 25, electrical diagrams and flow charts are illustrated to illustrate an embodiment of the present invention. A remote control unit 500 is shown in Figures 23 and 24 that has several functional buttons 502 and slide switches 504. The remote control unit 500 may be set to a channel selection or may have an additional slide switch to allow the user Switch channels The remote control unit 300 includes a transmitter 506 for sending signals or information packets to the monopatm 100. In Figure 25, the remote control unit executes awakening (box 510) when any button is pressed. The remote control unit can first determine the channel (box 512) and then an exploration of the buttons and switches (box 514) is completed. A 1st data packet is transmitted (box 516) to the receiver and then the remote control unit sets the time and sleep functions to zero (box 518). The unit will then wait for 25 msec (box 520), set time to time + 1 (box 522) and then explore the buttons and switches (box 524). The remote control unit will then determine if the buttons or switch have changed (box 526), if not, the remote control unit then determines if the internal time is equal to 4 (or approximately 100 msec) (box 528). If not, the remote control unit returns to box 520 to wait. If the buttons or switch have changed (from box 526) or if the time is equal to 4 (from box 528), then the remote control unit transmits a data packet to the receiver (box 530). After transmission, the remote control unit checks if all buttons are turned off after the remote control unit will set suspension to suspension + 1, otherwise the suspension is set to zero (box 532). If the suspension is greater than 10 (approximately 1 second) (box 534), then the remote control unit will be suspended (box 436); otherwise, the remote control unit returns to box 520 and waits.
Es bien conocido que la velocidad de un motor de CD puede controlarse mediante el cambio de voltaje. Cortar la corriente de CD en ciclos de "encendido" y "apagado" que tienen un voltaje mas bajo efectivo es una manera de reducir o controlar la velocidad. Este metodo tambien se denomina modulacion de ancho de pulso (PWN) y a menudo se controla por un procesador. Ya que el monopatm de acuerdo con la presente invencion incorpora un motor de CD extremadamente pequeno (motor de CD en el intervalo de 4 mm a 8 mm de diametro), el motor tiene una baja inductancia de aproximadamente 140 uH.It is well known that the speed of a CD motor can be controlled by changing the voltage. Cutting the DC current into "on" and "off" cycles that have a lower effective voltage is a way to reduce or control the speed. This method is also called pulse width modulation (PWN) and is often controlled by a processor. Since the monopatm according to the present invention incorporates an extremely small CD motor (CD motor in the range of 4 mm to 8 mm in diameter), the motor has a low inductance of approximately 140 uH.
Las Figuras 29A a la 29C muestran la forma de onda de corriente en el motor en tres frecuencias PWM diferentes, 10 kHz, 100 kHz, y 1000 kHz. Puede verse que una frecuencia PWM de 10 kHz no ha alcanzado la conduccion de corriente continua, que resulta en picos de corriente que afectaran adversamente el tiempo de funcionamiento de la batena. Puede verse que 100 kHz resulta en una mejora, pero se requiere aproximadamente 1000 kHz para acercarse a la conduccion de corriente continua aceptable. Los procesadores comunes de bajo costo, que se encuentran en juguetes y vehmulos de bajo costo, no pueden crear la frecuencia PWM deseada de 1000 kHz.Figures 29A through 29C show the current waveform in the motor at three different PWM frequencies, 10 kHz, 100 kHz, and 1000 kHz. It can be seen that a PWM frequency of 10 kHz has not reached the direct current conduction, which results in current peaks that will adversely affect the operating time of the baton. It can be seen that 100 kHz results in an improvement, but approximately 1000 kHz is required to approach the acceptable direct current conduction. Common low-cost processors, found in low-cost toys and vehicles, cannot create the desired 1000 kHz PWM frequency.
En referencia a las Figuras 26A - 28, en una realizacion de la presente invencion se emplea un metodo novedoso y unico de control y cambio del voltaje para motores de CD extremadamente pequenos. Los conmutadores CD-CD, llamados a menudo convertidores reductores, pueden usarse para alcanzar frecuencias PWM de mas de 1000 kHz. La realizacion emplea un conmutador de CD-CD de salida variable 600 con el voltaje establecido por un divisor de voltaje. El voltaje de salida se fija tfpicamente a un valor como se define por las necesidades de los circuitos. El divisor de voltaje puede cambiarse por el uso de pasadores de IO del procesador y las multiples resistencias R8 y R9, lo que resulta en tres velocidades de salida mediante la conexion de R8, R9, o R8 + R9 al divisor de voltaje (como se ilustra en las Figuras 26A). El voltaje resultante suministrado a los circuitos de puente en H (denominados en la presente descripcion como DRV) 610, que estan en comunicacion con los motores y se controlan para dirigir la direccion de los motores a una alta frecuencia. El resultado es la conduccion de corriente continua al motor. Un segundo beneficio de este diseno es que no se requiere que el procesador genere una frecuencia de PWM, lo que simplifica el software y lo que permite el uso de un procesador menos costoso. En la Figura 26B las tres velocidades de salida se representan mediante la conexion de diferentes valores de resistencia para el valor de resistencia R31.Referring to Figures 26A-28, in one embodiment of the present invention a novel and unique method of controlling and changing the voltage for extremely small CD motors is employed. CD-CD switches, often called reducing converters, can be used to reach PWM frequencies of more than 1000 kHz. The embodiment employs a variable output CD-CD switch 600 with the voltage set by a voltage divider. The output voltage is typically set to a value as defined by the needs of the circuits. The voltage divider can be changed by the use of processor IO pins and multiple resistors R8 and R9, resulting in three output speeds by connecting R8, R9, or R8 + R9 to the voltage divider (as illustrated in Figures 26A). The resulting voltage supplied to the H-bridge circuits (referred to herein as DRV) 610, which are in communication with the motors and are controlled to direct the direction of the motors at a high frequency. The result is the direct current conduction to the motor. A second benefit of this design is that the processor is not required to generate a PWM frequency, which simplifies the software and allows the use of a less expensive processor. In Figure 26B, the three output speeds are represented by connecting different resistance values for the resistance value R31.
De acuerdo con una realizacion de la presente invencion se proporciona un vetnculo de juguete que tiene un motor de baja inductancia accionado por una baja frecuencia de voltaje conmutado a una frecuencia lo suficientemente alta para crear conduccion continua. El vehmulo incluye un circuito de puente en H configurado para controlar una direccion del motor y un conmutador de CD-CD de alta frecuencia ajustable configurado para convertir un voltaje de alimentacion a un voltaje de salida, que es menor que el voltaje de alimentacion, para su uso por el circuito de puente en H para energizar el motor de baja inductancia en una direccion hacia adelante o reversa. Se proporciona un procesador con instrucciones configurado para cambiar el voltaje de salida del conmutador de CD-CD desde un primer voltaje a un segundo voltaje.In accordance with one embodiment of the present invention, a toy vehicle is provided having a low inductance motor driven by a low voltage frequency switched to a frequency high enough to create continuous conduction. The vehicle includes an H-bridge circuit configured to control a motor direction and an adjustable high-frequency CD-CD switch configured to convert a supply voltage to an output voltage, which is less than the supply voltage, to its use by the H-bridge circuit to energize the low inductance motor in a forward or reverse direction. A processor with instructions configured to change the output voltage of the CD-CD switch from a first voltage to a second voltage is provided.
En el aspecto diferente de esta realizacion, el motor puede tener una inductancia de aproximadamente menos de500 uH y mas preferentemente de aproximadamente 140uH. El conmutador de CD-CD puede hacerse funcionar a una frecuencia mayor que 250 kHz y mas preferentemente a aproximadamente 1000 kHz o mayor. Adicionalmente, el conmutador de CD-CD puede cambiarse digitalmente.In the different aspect of this embodiment, the motor may have an inductance of approximately less than 500 uH and more preferably of approximately 140uH. The CD-CD switch can be operated at a frequency greater than 250 kHz and more preferably at approximately 1000 kHz or greater. Additionally, the CD-CD switch can be changed digitally.
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Adicionalmente, el voltaje de salida del conmutador de CD-CD puede seleccionarse por un divisor de voltaje, que tiene un primer valor de resistencia y un segundo valor de resistencia seleccionado por las instrucciones del procesador de manera que el voltaje de salida del conmutador de CD-CD puede definir un primer voltaje de salida y un segundo voltaje de salida. En otro aspecto el conmutador de CD-CD puede configurarse ademas para definir un tercer voltaje de salida. El segundo valor de resistencia puede seleccionarse a partir de un par de resistencias, definidas por separado para crear el primer voltaje de salida y el segundo voltaje de salida respectivamente y se define en serie para crear el tercer voltaje de salida. Adicionalmente, el procesador incluye ademas instrucciones para el circuito de puente en H para controlar solamente la direccion del motor.Additionally, the output voltage of the CD-CD switch can be selected by a voltage divider, which has a first resistance value and a second resistance value selected by the processor instructions so that the output voltage of the CD switch -CD can define a first output voltage and a second output voltage. In another aspect, the CD-CD switch can also be configured to define a third output voltage. The second resistance value can be selected from a pair of resistors, defined separately to create the first output voltage and the second output voltage respectively and is defined in series to create the third output voltage. Additionally, the processor also includes instructions for the H-bridge circuit to control only the motor direction.
Como se muestra en referencia a la Figura 27, el procesador despierta al rodar en cualquier direccion (caja 620), el procesador establece el Paquete viejo a 0,0,0,0 (caja 622) y despues establece Suspension = 0 y TiempoSinPaquete = 0 (caja 624). El procesador despues comprueba para ver si los datos IR han iniciado (caja 626). Si no se recibe datos IR, el procesador establece Suspension = suspension + 1 (caja 628), establece TiempoSinPaquete = TiempoSinPaquete + 1 (caja 630), y si TiempoSinPaquete > 200 mseg despues el procesador deshabilita el conmutador de CD-CD y deshabilita los DRV (caja 632). El procesador despues determina si la suspension es mayor de 2 minutos (caja 634). Si es Si despues el procesador con Ir a suspension (caja 636), si es No despues el proceso retorna a la caja 626 para determinar si se recibe datos IR. Cuando se inicia los datos IR, el procesador recibe el paquete IR (caja 638) y Comprueba para determinar Si el paquete es Bueno (caja 640). Si no, el procesador retorna a la caja 626. Si es Si, el proceso establecera el canal para que coincida si el paquete es el 1er paquete (caja 642). Si el paquete no es el 1er paquete el procesador comprueba para garantizar que el paquete es del Canal correcto (caja 644). Si no es el canal correcto, el procesador determina si el TiempoSinPaquete > 200 mseg despues el procesador deshabilita el conmutador de CD-CD y deshabilita los DRV (caja 646) y despues retorna a la caja 626. Si el canal es correcto, el procesador establece Suspension = 0 (caja 648), el procesador se mueve a la Figura 28 (caja 650) y despues cuando el procesador retorna de la Figura 28, el procesador guarda la informacion del ultimo paquete (caja 652) y se mueve a la caja 626 para continuar.As shown in reference to Figure 27, the processor wakes up when rolling in any direction (box 620), the processor sets the old Package to 0,0,0,0 (box 622) and then sets Suspension = 0 and Packetless Time = 0 (box 624). The processor then checks to see if the IR data has started (box 626). If no IR data is received, the processor sets Suspension = suspension + 1 (box 628), sets Packet-Free Time = Packet-Free Time + 1 (box 630), and if Packet-Free Time> 200 msec then the processor disables the CD-CD switch and disables the DRV (box 632). The processor then determines if the suspension is longer than 2 minutes (box 634). If it is Yes then the processor with Go to suspension (box 636), if it is No then the process returns to box 626 to determine if IR data is received. When the IR data is started, the processor receives the IR packet (box 638) and checks to determine if the packet is Good (box 640). If not, the processor returns to box 626. If Yes, the process will set the channel to match if the package is the 1st package (box 642). If the package is not the 1st package the processor checks to ensure that the package is from the correct Channel (box 644). If it is not the correct channel, the processor determines if the Unpackage Time> 200 msec later the processor disables the CD-CD switch and disables the DRVs (box 646) and then returns to box 626. If the channel is correct, the processor set Suspension = 0 (box 648), the processor moves to Figure 28 (box 650) and then when the processor returns from Figure 28, the processor saves the information from the last package (box 652) and moves to the box 626 to continue.
En referencia tambien a la Figura 28, de la caja 650, el procesador comprueba para ver si los botones del control remoto estan apagados (caja 660), si todos los botones estan apagados, el procesador deshabilita el conmutador de CD-CD y deshabilita los dRv (caja 662) y despues retorna a la caja 652 (ver la Figura 27). Si todos los botones no estan apagados, entonces el procesador habilita el conmutador de CD-CD y habilita los DRV (caja 664). El procesador despues comprueba para determinar si se movio algun boton de 0 a 1 (caja 668). Si no, el procesador establece el Tiempo de rampa = Tiempo de rampa + 1 (caja 670). El procesador despues comprueba para determinar si el Tiempo de rampa es igual a 2 (caja 672). En este aspecto el Tiempo de rampa puede igualarse al usuario que mantiene un boton presionado o que mantiene un deslizador en una posicion espedfica durante un tiempo predeterminado. Si el Tiempo de rampa es 2 despues el procesador establece el conmutador de CD-CD para cambiar el voltaje a cualquier Velocidad normal o Velocidad Turbo (alta) en base a la entrada del Boton Deslizador en el control remoto (caja 674). Si el Tiempo de rampa no es 2 (de la caja 672); o despues que el conmutador de CD-CD se establece (de la caja 674) el procesador establecera las direcciones de DRV en base a la entrada del control remoto de manera que el monopatm es mueva hacia adelante, funcione por inercia, en Reversa o gire (caja 680). De regreso a la caja 668, si algunos de los botones se movio de 0 a 1, el procesador establecera la velocidad del conmutador de CD-CD a 1 (caja 676), y establecera el Tiempo de rampa = 0 (caja 678). El procesador establecera despues las direcciones de DRV en base a entrada del control remoto de manera que el monopatm es mueva hacia adelante, funcione por inercia, en Reversa o gire (caja 680). El procesador retorna de la caja 680 a la caja 652 (Figura 27).Referring also to Figure 28, of box 650, the processor checks to see if the buttons on the remote control are off (box 660), if all the buttons are off, the processor disables the CD-CD switch and disables the dRv (box 662) and then return to box 652 (see Figure 27). If all the buttons are not turned off, then the processor enables the CD-CD switch and enables the DRVs (box 664). The processor then checks to determine if any buttons from 0 to 1 were moved (box 668). If not, the processor sets the Ramp Time = Ramp Time + 1 (box 670). The processor then checks to determine if the Ramp Time is equal to 2 (box 672). In this aspect, the Ramp Time can be equalized to the user who keeps a button pressed or who maintains a slider in a specific position for a predetermined time. If the Ramp Time is 2 then the processor sets the CD-CD switch to change the voltage to any normal Speed or Turbo Speed (high) based on the Slider Button input on the remote control (box 674). If the Ramp Time is not 2 (from box 672); or after the CD-CD switch is set (from box 674) the processor will set the DRV addresses based on the remote control input so that the monopatm is moving forward, inertia, Reverse or turn (box 680). Back to box 668, if some of the buttons moved from 0 to 1, the processor set the speed of the CD-CD switch to 1 (box 676), and set the Ramp Time = 0 (box 678). The processor will then establish the DRV addresses based on remote control input so that the monopatm is moved forward, inertially operated, in reverse or rotated (box 680). The processor returns from box 680 to box 652 (Figure 27).
En este aspecto el conmutador de CD-CD es capaz de cambiar la(s) velocidad(es) del/de los motor(es) por los voltajes ajustados por los cambios de resistencia a 3 velocidades separadas, una velocidad de puesta en marcha, una velocidad normal, y una velocidad alta; que como se indico en la presente descripcion fue extremadamente diffcil de obtener mediante el uso de ciclos de corte convencionales.In this aspect the CD-CD switch is capable of changing the speed (s) of the motor (s) by the voltages set by the resistance changes at 3 separate speeds, a start-up speed, a normal speed, and a high speed; which, as indicated herein, was extremely difficult to obtain through the use of conventional cutting cycles.
En una realizacion, los motores 240 se conectan mediante los medios de resistencia para proporcionar un aumento de deteccion de fuerza contraelectromotriz por el procesador 406. Un dibujo esquematico simplificado de un puente en H 700 se muestra en la Figura 30 para ilustrar los diodos de retorno de proteccion D1, D2, D3, D4 integrales a tal puente en H 700. En algunos circuitos integrados de puente en H 700 los dispositivos disponibles comercialmente, los diodos D1, D2, D3, D4 estan presentes como el diodo parasito intrmseco a los accionadores MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4. En otros dispositivos de puente H de circuitos integrados, los diodos D1, D2, D3, D4 se construyen de forma explfcita en el IC para proporcionar un rendimiento de recuperacion mas rapido inverso. Independientemente de la implementacion espedfica del puente en H 700, la caractenstica presente de la invencion requiere que los diodos D1, D2, D3, D4 esten presentes electricamente.In one embodiment, the motors 240 are connected by the resistance means to provide an increase in counter-electromotive force detection by the processor 406. A simplified schematic drawing of an H-bridge 700 is shown in Figure 30 to illustrate the return diodes of protection D1, D2, D3, D4 integral to such a bridge in H 700. In some integrated bridge circuits in H 700 the commercially available devices, diodes D1, D2, D3, D4 are present as the intrusive parasite diode to the actuators MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4. In other integrated circuit H bridge devices, diodes D1, D2, D3, D4 are explicitly constructed in the IC to provide faster reverse recovery performance. Regardless of the specific implementation of the bridge at H 700, the present feature of the invention requires that diodes D1, D2, D3, D4 be electrically present.
Durante el funcionamiento, los MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4 se energizan en varias combinaciones para proporcionar accionamiento al motor 240. Durante el penodo en que el procesador 406 esta intentando detectar una senal de fuerza contraelectromotriz del motor 240, los MSOFET Q1, Q2, Q3, Q4 del esquema simplificado de la Figura 30 no se energizan, y por lo tanto aparecen como circuitos abiertos. En el puente en H en estado no energizado 700,During operation, the MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4 are energized in various combinations to provide drive to the motor 240. During the period in which the processor 406 is attempting to detect a counter-electromotive force signal of the motor 240, the MSOFET Q1, Q2 , Q3, Q4 of the simplified scheme of Figure 30 are not energized, and therefore appear as open circuits. On the H-bridge in non-energized state 700,
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solamente los diodos D1, D2, D3, D4 pueden conducir la corriente electrica a fin de presentar la fuerzaonly diodes D1, D2, D3, D4 can conduct the electric current in order to present the force
contraelectromotriz del motor 240 a traves de sus terminales 702, 704 para generar los voltajes V1, V2.Counter-electromotive of the motor 240 through its terminals 702, 704 to generate the voltages V1, V2.
La Figura 31 ilustra los medios de interconexion resistivos de una caractenstica de la presente invencion. La resistencia R1 se conecta entre el cable del motor 702a del motor 240a y la terminal de deteccion de voltaje en el nodo indicado por el voltaje V1. La resistencia R2 se conecta entre el cable del motor 704a del motor 240a y un cable de resistencia R2 en el nodo indicado por el voltaje V2. El cable restante de la resistencia R2 en el nodo indicado por el voltaje V3 se conecta al cable del motor 702b del motor 240b. El cable del motor 704b se conecta a la resistencia R3. El cable restante de la resistencia R3 se conecta a la terminal de deteccion de voltaje en el nodo indicado por el voltaje V4. La terminal de deteccion de voltaje V1 y terminal de deteccion de voltaje V4 constituyen las senales de deteccion de fuerza contraelectromotriz hacia adelante y en reversa que impulsan las entradas del procesador 406 para detectar y el voltaje de fuerza contraelectromotriz de los motores 240a, 240b.Figure 31 illustrates the resistive interconnection means of a feature of the present invention. The resistor R1 is connected between the motor cable 702a of the motor 240a and the voltage detection terminal at the node indicated by the voltage V1. The resistor R2 is connected between the motor cable 704a of the motor 240a and a resistance cable R2 at the node indicated by the voltage V2. The remaining cable of the resistor R2 in the node indicated by the voltage V3 is connected to the motor cable 702b of the motor 240b. Motor cable 704b is connected to resistor R3. The remaining wire of resistor R3 is connected to the voltage detection terminal on the node indicated by voltage V4. The voltage detection terminal V1 and voltage detection terminal V4 constitute the forward and reverse force detection signals that drive the inputs of the processor 406 to detect and the counterelectromotive force voltage of the motors 240a, 240b.
Cuando los motores 240a, 240b se accionan por MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, en variasWhen motors 240a, 240b are driven by MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, in several
combinaciones, las resistencias R1, R3 evitan los danos a la entrada del procesador 406s, mientras que lacombinations, resistors R1, R3 prevent damage to the 406s processor input, while the
resistencia R2 evita que un exceso de corriente fluya entre los nodos etiquetados voltaje V2 y voltaje V3. Durante los penodos de estado de medicion de la EMF cuando el procesador 406 se configura en sf para medir los voltajes de deteccion V1, V4, los MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 todos estan apagados. En este estado, el circuito equivalente es como se muestra en la Figura 32. Tambien se supone, pero no se muestra en ninguna figura, que las entradas de deteccion de EMF del procesador 406 proporcionan una resistencia de polarizacion que ofrezca una trayectoria de corriente de alta impedancia (pero finita) de la entradas al suelo. Por lo tanto, nominalmente, cuando los motores no estan dando vuelta, y el procesador esta en el estado de medicion EMF, los voltajes V1, V2, V3, V4 estan cerca de cero voltios.R2 resistor prevents excess current from flowing between the nodes labeled voltage V2 and voltage V3. During the EMF measurement status periods when the processor 406 is set to sf to measure the detection voltages V1, V4, the MOSFET Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 are all turned off. In this state, the equivalent circuit is as shown in Figure 32. It is also assumed, but not shown in any figure, that the EMF detection inputs of the processor 406 provide a polarization resistance that offers a current path of high impedance (but finite) of the entrances to the ground. Therefore, nominally, when the motors are not turning, and the processor is in the EMF measurement state, the voltages V1, V2, V3, V4 are near zero volts.
La caractenstica de la presente invencion en la que se mejora la sensibilidad de la deteccion de EMF se describe ahora en referencia al circuito equivalente simplificado de la figura 32. En el caso de una realizacion del monopatm de juguete de la presente invencion donde el jugador mueve el monopatm, los motores 240a, 240b son obligados a girar, lo que genera de esta manera las senales de EMF Vemf. En este caso, la corriente a traves de las resistencias R1, R2, R3 se establecena rapidamente a sustancialmente cero. Por lo tanto el voltaje V2 sena aproximadamente igual al voltaje V3. La fuerza contraelectromotriz, definida como V1 - V2 para el motor 240a y V3 - V4 para el motor 240b, sena sustancialmente igual a un valor de Vemf. En el caso del monopatm que rueda hacia adelante, Vemf es positivo. Por lo tanto D7 se conduce para mantener el voltaje V4 a una cafda de diodo por debajo del suelo (aproximadamente -0.65 V). En este caso los voltajes V2, V3 son aproximadamente Vemf - 0.65 V. Por medio de esta invencion, la fuerza contraelectromotriz del motor 240a se anade al voltaje V2 para producir un voltaje V1 igual a 2 X Vemf - 0.65 V. Este voltaje mejorado supera el alto umbral de la logica de entrada del procesador 406 con aproximadamente la mitad de la velocidad de rodamiento requerida sin esta caractenstica.The feature of the present invention in which the sensitivity of the EMF detection is improved is now described in reference to the simplified equivalent circuit of Figure 32. In the case of an embodiment of the toy skateboard of the present invention where the player moves the monopatm, the motors 240a, 240b are forced to rotate, thus generating the EMF Vemf signals. In this case, the current through resistors R1, R2, R3 is quickly set to substantially zero. Therefore the voltage V2 is approximately equal to the voltage V3. The counter-electric force, defined as V1 - V2 for motor 240a and V3 - V4 for motor 240b, is substantially equal to a value of Vemf. In the case of the skateboard that rolls forward, Vemf is positive. Therefore D7 is conducted to keep the voltage V4 to a diode brown below ground (approximately -0.65 V). In this case the voltages V2, V3 are approximately Vemf - 0.65 V. By means of this invention, the counter electromotive force of the motor 240a is added to the voltage V2 to produce a voltage V1 equal to 2 X Vemf - 0.65 V. This improved voltage exceeds the high threshold of the input logic of the processor 406 with approximately half of the required rolling speed without this feature.
De manera similar, en el caso del monopatm que rueda hacia atras, Vemf es negativo. Por lo tanto D1 se conduce para mantener el voltaje V1 a una cafda de diodo por debajo del suelo (aproximadamente - 0.65 V). En este caso los voltajes V2, V3 son aproximadamente -Vemf - 0.65 V. Por medio de esta invencion, la fuerza contraelectromotriz de motor 240b se anade al voltaje V3 para producir un voltaje V4 igual a -2 X Vemf - 0.65 V. Este voltaje mejorado supera el alto umbral de la logica de entrada del procesador 406 con aproximadamente la mitad de la velocidad de rodamiento requerida sin esta caractenstica.Similarly, in the case of the monopatm that rolls backwards, Vemf is negative. Therefore D1 is conducted to maintain the voltage V1 to a diode brown below ground (approximately - 0.65 V). In this case the voltages V2, V3 are approximately -Vemf - 0.65 V. By means of this invention, the motor counter-electric force 240b is added to the voltage V3 to produce a voltage V4 equal to -2 X Vemf - 0.65 V. This voltage Improved exceeds the high threshold of the input logic of the processor 406 with approximately half of the required rolling speed without this feature.
En algunas realizaciones, el voltaje de alimentacion Vm puede producirse por un regulador ajustable que se deshabilita cuando el procesador 406 esta en un estado de suspension. En este caso, el voltaje de deteccion que aparece en los nodos demarcado por V1 y V4 puede ser suficientemente alto para provocar conduccion en los diodos D2 y D8 respectivamente. Esta conduccion, a su vez, carga la capacitancia en la senal del voltaje de alimentacion Vm a traves de la resistencia R2. Siempre que la constante de tiempo definida por la capacitancia de la fuente de alimentacion y de la resistencia R2 sea suficientemente pequena, la realizacion de esta caractenstica de la invencion sigue proporcionando una mayor sensibilidad de fuerza contraelectromotriz.In some embodiments, the supply voltage Vm can be produced by an adjustable regulator that is disabled when the processor 406 is in a suspended state. In this case, the detection voltage that appears in the nodes demarcated by V1 and V4 can be high enough to cause conduction in diodes D2 and D8 respectively. This conduction, in turn, charges the capacitance in the signal of the supply voltage Vm through the resistor R2. As long as the time constant defined by the capacitance of the power supply and the resistance R2 is small enough, the realization of this characteristic of the invention continues to provide a greater sensitivity of counter-electromotive force.
La caractenstica de mejora de la sensibilidad de la presente invencion puede extenderse a los dispositivos electromecanicos que emplean tres o mas motores electricos. Esto se implementa mediante puentes en H adicionales en cascada700 para cada motor electrico adicional. Por ejemplo, si se uso un tercer motor electrico, el metodo de esta caractenstica de la presente invencion requerina un tercer motor 240 y el puente en H 700 como se muestra en la Figura 30 anadido al lado derecho del esquema de la Figura 31. El nodo demarcado por el voltaje V4 se conecta al nodo demarcado V1 en la Figura 30. Una resistencia adicional R4 se conecta al nodo demarcado V2 de la Figura 30 a la entrada de procesador 406. De esta manera, la fuerza contraelectromotriz de los tres motores se anadina para crear la senal de deteccion de la fuerza contraelectromotriz.The sensitivity improvement feature of the present invention can be extended to electromechanical devices that employ three or more electric motors. This is implemented by additional H-bridges in cascade 700 for each additional electric motor. For example, if a third electric motor was used, the method of this feature of the present invention required a third motor 240 and the H-bridge 700 as shown in Figure 30 added to the right side of the scheme of Figure 31. node demarcated by voltage V4 is connected to node demarcated V1 in Figure 30. An additional resistor R4 is connected to node demarcated V2 of Figure 30 to processor input 406. In this way, the counter-electric force of the three motors is add to create the signal of detection of the counter-electric force.
De lo anterior y como se menciono anteriormente, se observa que numerosas variaciones y modificaciones pueden verse afectadas, sin apartarse del alcance del nuevo concepto de la invencion. Debe entenderse que ninguna limitacion con respecto a las realizaciones ilustradas en la presente descripcion se pretende que se infiera o debena inferirse. El alcance de la invencion se define por las reivindicaciones adjuntas.From the foregoing and as mentioned above, it is observed that numerous variations and modifications may be affected, without departing from the scope of the new concept of the invention. It should be understood that no limitation with respect to the embodiments illustrated herein is intended to be inferred or should be inferred. The scope of the invention is defined by the appended claims.
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