專利名稱：感應(yīng)玩具交通工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供感應(yīng)功率到玩具交通工具。
背景技術(shù)：
電動競賽軌道玩具是已知的。一些用于在有槽軌道表面上使用，并稱為槽軌車。這些玩具交通工具或槽軌車設(shè)計為在裝備有槽的用于接收附接到車的導(dǎo)銷的分段帶電軌道表面上使用，以及在槽的每一側(cè)上還在車底部的一對電觸點，其用于接觸嵌入軌道的配線以提供功率到車的電動機。其他車是無槽的，并且被任一側(cè)上的邊或壁保持在軌道部段上。 在無槽車的情況下，如果不是所有也是大部分的軌道表面裝備有電觸點以提供功率到車的電動機。玩具車典型地由手持控制器控制，該控制器由導(dǎo)線連接到供應(yīng)到軌道的功率。通過改變電功率，例如通過變阻器或數(shù)位地，車速能夠根據(jù)使用者的決定變化。在槽軌車的情況下，轉(zhuǎn)向通常是不可用的，因為槽和銷釘布局阻止軌道包含的槽偏差。在無槽車中，一些控制通過改變車速并通過利用基本轉(zhuǎn)向輸入是可用的。這些玩具車(有槽或無槽)獲得從軌道表面運動所需的電功率。因此，良好的導(dǎo)電性和物理接觸在整個軌道表面上被需要，或者車可不規(guī)律地停止或執(zhí)行。因此，電觸點通常必須在軌道上和車上被保持是清潔的。因為軌道經(jīng)常放置在有灰塵的區(qū)域(例如地面)，并且電吸引絨頭和其他顆粒(例如灰塵)，使用者為了良好性能經(jīng)常需要清潔軌道和車觸電。軌道部段有關(guān)的其他其他涉及軌道部段的相互連接。因為軌道形成電路以從每個軌道部段導(dǎo)電到下一個，通常需要部段之間的強連接。連接通常必須提供相鄰軌道部段之間的顯著強度，還保持可簡單地拆卸以用于軌道的重新設(shè)計或存儲。隨著時間的推移，軌道部段之間的這些接觸區(qū)域能夠變得磨損并且傳導(dǎo)性退化。另外地，嵌入軌道表面的導(dǎo)線能夠在暴露于空氣時氧化，減小傳導(dǎo)可能性并降低性能。使用者通常將以擦除器或觸點清潔器清潔導(dǎo)線以去除氧化。這是耗時的并且會是困難的，取決于將清潔的軌道長度。需要解決上述問題并提供更多靈活性和使用者娛樂性的競賽軌道玩具。

發(fā)明內(nèi)容
上述問題由本發(fā)明克服，其中交通工具玩家系統(tǒng)消除了交通工具和軌道上的電接觸，以感應(yīng)元件代替它們。無線遠程控制允許使用者操作交通工具而不用電連接。本公開的玩具交通工具系統(tǒng)的一個實施例包括至少一個感應(yīng)線圈充電部分的軌道，一個或多個玩具交通工具，每個具有感應(yīng)線圈充電設(shè)備，一個或多個無線控制器用于操作玩具交通工具，和功率源，其提供功率到至少一個感應(yīng)線圈充電軌道部分。
本公開的另一實施例包括感應(yīng)線圈軌道部分，其特征在于初級感應(yīng)線圈接近軌道表面使得交通工具接近表面以接收充電。本公開的另一實施例包括玩具交通工具，其具有感應(yīng)次級線圈用于從裝備感應(yīng)線圈的軌道部段接收電功率。本公開的另一實施例包括玩具交通工具，其具有感應(yīng)次級線圈用于從源接收電功率，該源還連接到電功率存儲裝置，例如電容器，電池或其組合。本發(fā)明的另一實施例包括感應(yīng)初級線圈軌道部段，其通過感應(yīng)搜尋次級感應(yīng)線圈的存在來檢測玩具交通工具的存在，該次級感應(yīng)線圈例如包含在玩具交通工具或遠程控制裝置內(nèi)。本公開的實施例包括玩具交通工具，其具有通過無線控制裝置到包含在交通工具內(nèi)的接收器的速度/油門和/或轉(zhuǎn)向控制播放。本公開的實施例包括玩具交通工具，其基于與軌道相關(guān)聯(lián)的檢測的信號可以第一和第二速度設(shè)置操作，交通工具包括電磁傳感器，機械傳感器，或光學(xué)傳感器。本公開的實施例包括玩具交通工具，其具有使用無線遠程控制由繼電器裝置操作的轉(zhuǎn)向。本公開的實施例包括玩具交通工具或遠程控制器，其具有功率水平或其他性能指示器，例如發(fā)光二極管(LED)以顯示信息，例如充電水平余量(charge level remaining).本公開的實施例包括玩具交通工具，其具有由電動機操作的轉(zhuǎn)向。本公開的實施例包括玩具交通工具，其具有計算機控制用于監(jiān)控性能，訓(xùn)練目的， 并提供娛樂變量。本公開的實施例包括具有初級感應(yīng)線圈的軌道部分。軌道部分可包括傳感器以檢測交通工具的存在，并提供功率到交通工具的機載次級線圈。本公開的另一實施例是玩具交通工具，其裝備有次級感應(yīng)線圈，初級感應(yīng)線圈功率站，和遠程控制裝置用于操作玩具交通工具。本發(fā)明的這些和其他目標，優(yōu)點和特征將通過參照當前實施例的描述和附圖而被完全理解和認識。將容易地理解，本公開的部件(如本文一般描述和在圖中示出的)可以多種不同構(gòu)造被布置和設(shè)計。因此，本公開的裝置，系統(tǒng)和方法的實施例的下面更詳細的描述(如附圖中呈現(xiàn)的)不旨在限制本公開如權(quán)利要求所限定的范圍，但是僅僅是本公開的所選實施例的代表。在全部說明書中對“一個實施例”或“實施例”(或類似的)的參考意味著結(jié)合實施例描述的具體特性，結(jié)構(gòu)或特征包括在本公開的至少一個實施例中。因此，在全部說明書中的各個位置中的短語“在一個實施例中”或“在實施例中”的表示不必須全部引用相同實施例。此外，所述特性，結(jié)構(gòu)或特征可在一個或多個實施例中以任何適合方式被結(jié)合。在下面的描述中，例如提供了很多特殊細節(jié)，以提供對本公開的實施例的透徹理解。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到本公開能夠被實踐而不用一個或多個特殊細節(jié)，或其他方法，部件，材料，等等。在其他情況中，公知的結(jié)構(gòu)，材料或操作沒有詳細示出和描述從而避免本公開的模糊方面。
本公開的所示實施例將是參照附圖的最佳理解，其中貫穿全部，相同部件由相同附圖標記或其他標志指代。下面描述僅通過示例，并簡單地示出了與本文權(quán)利要求所限定的本公開一致的裝置，系統(tǒng)和過程的某些所選實施例。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的軌道和相關(guān)聯(lián)的玩具交通工具的透視圖。圖2A-D根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了競賽軌道玩具。圖3根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了競賽軌道玩具。圖4A-D公開了多個競賽軌道玩具實施例。圖5A-B根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具交通工具。圖6根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具交通工具。圖7根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了多個玩具交通工具和遠程控制器。圖8根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具交通工具，其具有次級感應(yīng)線圈和控制器，以及具有初級感應(yīng)線圈和功率源控制系統(tǒng)的軌道部段。圖9根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了具有感應(yīng)感測電路的感應(yīng)功率軌道部段的電路圖。圖10根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了具有近程檢測器的感應(yīng)功率軌道部段的電路圖。圖11根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其用于具有使用紅外(IR)調(diào)制的感測電路的感應(yīng)功率軌道段。圖12根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了本公開的電路圖，其包括使用磁相互作用和霍爾效應(yīng)傳感器的感測電路。圖13根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其用于使用感應(yīng)耦合以確定初級充電線圈附近的玩具交通工具位置的感測電路。圖14公開了用于使能和禁能充電電路的流程圖。圖15根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了流程圖，其用于在裝備有初級感應(yīng)線圈的軌道部段上為車或遠程控制充電。圖16根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了傳感器序列，其使用感應(yīng)傳感器以在初級感應(yīng)線圈軌道部段中打開和關(guān)閉功率。圖17根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了傳感器序列，其使用光，IR或磁傳感器以在軌道部段初級線圈中調(diào)轉(zhuǎn)功率。圖18根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了傳感器序列，其使用光，IR或磁傳感器以在軌道部段初級線圈中打開或關(guān)閉功率。圖19根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具交通工具和遠程控制器之間的互操作性的圖，由此在二者中能量存儲被感應(yīng)充電。圖20根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了用于充電和玩具交通工具內(nèi)部的能量存儲系統(tǒng)的圖。圖21根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了用于充電和包括保護開關(guān)和二極管的玩具交通工具內(nèi)部的能量存儲系統(tǒng)的電路圖。
圖22根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其示出了 AC電源功率，其被變換和整流以提供DC功率到無線功率源。圖23根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其示出了多個軌道部段，其具有初級感應(yīng)線圈，該線圈由驅(qū)動控制器監(jiān)控。圖M根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其示出了多個軌道部段，其具有初級感應(yīng)線圈，該線圈由多個驅(qū)動控制器監(jiān)控。圖25公開了根據(jù)本公開的至少一個實施例電路圖，其示出了 AC電源功率，其被變換和整流以為包含初級感應(yīng)線圈的多個軌道部段提供功率。圖沈根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其示出了裝備感應(yīng)線圈的軌道部段的射頻(RF)通信。圖27根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其示出了交通工具和遠程控制器的離散驅(qū)動和轉(zhuǎn)向控制。圖觀根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了電路圖，其示出了車和遠程控制器的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向控制的連續(xù)(成比例)控制。圖四根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具交通工具和包含感應(yīng)線圈的啟動 /終點線。圖30根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具交通工具和包含感應(yīng)線圈的停車
站/加油站。圖31根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具火車和包含感應(yīng)線圈的鐵路。圖32根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了船和包含感應(yīng)線圈的船塢/池邊。圖33根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具直升機和包含感應(yīng)線圈的著陸平臺。圖34根據(jù)本公開的至少一個實施例公開了玩具飛機和包含感應(yīng)線圈的跑道。
具體實施例方式參照圖1，示出了玩具交通工具系統(tǒng)，其包括電感動力的玩具交通工具40，至少一個軌道部段42和相關(guān)聯(lián)的控制模塊44。交通工具40在包括至少一個部段42的軌道上是可驅(qū)動的，至少一個部段42具有無線功率源以產(chǎn)生感應(yīng)場，其中交通工具40當其穿過軌道部段42時從感應(yīng)場接收功率。盡管示出為適于在由多個互連的軌道部段42形成的電路上使用，玩具交通工具40還可結(jié)合任何適合驅(qū)動表面僅與單個軌道部段42 —起使用。參照圖2A-2D，軌道部段42可為直的，彎曲的，二者的組合，或其他形狀，例如交叉或維修加油支道軌道部段。塑料或其他可成型材料可用于構(gòu)造軌道部段，其可選地包括連接器(未示出) 以將其他軌道部段結(jié)合在一起。這些連接器軌道部段之間的光滑過渡表面或結(jié)合以此來允許玩具車或交通工具通過不受阻礙段之間。另外地，可選連接器還允許使用者快速斷開軌道部段更換軌道布局或組裝新電路。如圖2B所示，軌道部段42是具有不變半徑的彎曲，以允許交通工具進行90度轉(zhuǎn)彎。然而軌道部段42可由任何形狀形成，例如交叉，大彎或其他形狀。可選側(cè)向壁壘或防護軌43可用于在軌道表面上包含玩具交通工具，因為玩具交通工具能夠是可轉(zhuǎn)向的并且導(dǎo)銷是不需要的。防護軌43能夠有助于防止交通工具離開軌道部段42，除非使用裝備有出口坡道(未示出)的特殊部段，其中省略了柵欄。軌道部段42能夠容易地呈現(xiàn)圖2C所示的電路形式，其中多個直的和彎曲的部段42或部分被布置以形成電路。使用軌道部段42的集成連接器，圖ID中示出了完整電路45，由此交通工具由于防護軌 43可重復(fù)繞圈而不離開電路45。具有初級感應(yīng)元件46的軌道部段42在圖3中示出。初級感應(yīng)元件46能夠為任何傳導(dǎo)元件，其可操作以在受到時變電流時產(chǎn)生磁場，例如包括線圈。功率和控制單元48 從例如壁裝電源插座的外部源(未示出)接收AC電源功率，并使其變換和整流以供應(yīng)功率到軌道部段42。至少一個可選傳感器50，52示出為到軌道部段42的部件。傳感器50，52能夠檢測進入和/或離開軌道部段42的交通工具的存在。在一個實施例中，信號可從傳感器 50，52傳送至功率和控制單元48以在傳感器50，52指示交通工具進入軌道部段42時電源啟動初級線圈46，并且在交通工具離開部段42時使初級線圈46電源中斷。另外地，傳感器 50，52可為選競賽狀態(tài)顯示單元M提供信息?？蛇x競賽狀態(tài)顯示單元M可顯示例如交通工具的圈速和其他性能參數(shù)(例如單圈時間，名次或其他相關(guān)數(shù)據(jù))的信息?？蛇x地，交通工具40可使用特殊共振信號或其他電標志獨特標識，例如數(shù)字技術(shù)，并且顯示單元M能夠確定哪個交通工具已經(jīng)進入軌道部段42，或如果多個交通工具40進入，它們的名次能夠被精確確定?？蛇x傳感器50，52可嵌入軌道表面56，護欄42內(nèi)或可使用緊固方法(例如卡扣或粘結(jié))附接。以此方式，另外的傳感器50，52能夠圍繞軌道45放置以測量電路部分的性能， 例如賽車輔助器材或性能儀表。盡管圖3的軌道部段42中示出了一個初級感應(yīng)線圈46，多個初級線圈可包括在軌道部段42或其他應(yīng)用內(nèi)，所述應(yīng)用適于線圈形狀，例如襯墊，啟動/ 終點線，或用于與交通工具接合的其他適合表面。例如，多個初級線圈以交錯圖案或線圈列布置以允許功率以多種變體傳送到具有次級線圈的交通工具。圖4A-D是各種競賽軌道布置的圖示。初級感應(yīng)線圈部段或充電部分56作為競賽軌道電路44的一部分示出。僅為了示出目的，示出了橢圓形；然而可構(gòu)造任何形狀的電路。 初級感應(yīng)線圈部段56連接到功率，控制和競賽狀態(tài)單元58，其提供電源功率并可選地處理賽車性能數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)來自包括在軌道部段(一個或多個)56中的傳感器(未示出)。在圖4B 所示的其他實施例中，兩個初級感應(yīng)線圈部段56示出為競賽軌道電路45的一部分。對于兩個部段56，功率，控制和競賽狀態(tài)單元連接可被提供。在圖4C所示的其他實施例中，三個初級感應(yīng)線圈部段56示出為競賽軌道電路45的一部分。每個可具有到功率，控制和競賽狀態(tài)單元58的連接。在圖4D所示的其他實施例中，四個初級感應(yīng)線圈部段56示出為競賽軌道電路45的一部分。每個具有到功率和競賽和控制單元58的連接。通過利用多個初級線圈軌道部段56，玩具交通工具40 (例如賽車60)可接收另外的充電機會；數(shù)據(jù)可在軌道的多個段圍繞其性能聚集，以及其他性能或娛樂數(shù)據(jù)。例如，一個初級線圈部段56可位于停車區(qū)域，使得交通工具40可暫停并通過感應(yīng)充電而“加油”。另外地，控制單元可通過發(fā)送信號到交通工具而使交通工具40保持在部段42中以使其在一段時間內(nèi)停用，以此來進行處罰或“黑旗(停車)令”。本公開的其他特征是具有感應(yīng)線圈46的軌道部段56裝備有用于與現(xiàn)有和其他軌道電路和交通工具一起使用的適配器的適配性，或作為不需要軌道電路的交通工具的獨立操作的另外配件。例如，附接到具有感應(yīng)線圈的軌道部段的適配器可插入軌道系統(tǒng)，允許裝備有感應(yīng)次級線圈的交通工具使用軌道電路。此外，遠程控制器由于其自己的機載次級線圈可還從感應(yīng)軌道部段56接收充電。
圖5A-B是根據(jù)本公開的至少一個實施例的賽車60的圖示。如圖5A所示，賽車60 能夠包括體殼62和具有各種部件的底盤64。圖5B示出了除去體殼62的賽車60，示出了具有各種部件的底盤64。示出了驅(qū)動馬達66，其裝備有齒輪，該齒輪嚙合位于連接到一對輪的驅(qū)動軸上的第二齒輪。注意在該實施例中，賽車60的后輪是驅(qū)動輪，但是在其他實施例中，賽車60可具有前輪驅(qū)動或全輪驅(qū)動。另外地，可使用用于提供功率到輪的其他裝置，例如帶驅(qū)動系統(tǒng)，或獨立馬達可位于一些或全部輪處。底盤64的底部是次級感應(yīng)元件68，其當接近包含初級感應(yīng)線圈46的軌道部段42時選擇地接收電功率。次級感應(yīng)元件68能夠為任何傳導(dǎo)元件，其適于當受到時變磁場時產(chǎn)生電流，例如包括次級線圈。在該實施例中， 能量存儲系統(tǒng)70示出為在底盤64的中間部分，但是可位于底盤64的任何位置。當線圈68 被激勵時，電功率被傳送到能量存儲系統(tǒng)70，其可包括電池，電容器，二者的組合，或其他適合能量存儲裝置。微控制器72包括RF接收器或其他無線通信裝置并且可選地位于底盤64 上。微控制器72從控制單元(未示出)接收信號，該控制單元由使用者，由軌道控制單元或由內(nèi)部控制電路系統(tǒng)操作，例如開路車或輔助器材。微控制器72能夠調(diào)節(jié)賽車速度，轉(zhuǎn)向， 和其他控制特征，例如燈。在當前實施例中，轉(zhuǎn)向機構(gòu)74包括繼電器，伺服馬達，或用于改變前輪方向前輪方向使賽車60轉(zhuǎn)向的其他裝置。另外地，后輪或全部輪特征還可在于另外的性能的轉(zhuǎn)向。如圖6所示，次級線圈68能夠可選地延伸超過車60的軸距的長度和寬度， 或圓周地包圍四個牽引輪的每個。該構(gòu)造能夠?qū)崿F(xiàn)增強的功率傳送，次級線圈68可選地在競賽期間用作車60的減震器。圖7示出了賽車控制器76和賽車60。另外的賽車78可由具有補償?shù)臒o干擾的獨立無線通信的另外的控制器80控制。控制器76示出為具有多個控制選擇，例如速度設(shè)置， 轉(zhuǎn)向和制動。其他不同的或更少的控制器還可被包括，例如圖形顯示器，其提供車數(shù)據(jù)，燈控制，車和控制器中的電池功率余量，以及其他特征。無線鏈接可在控制器76和賽車60之間建立。如果需要的話，該鏈接允許使用者圍繞軌道電路45或軌道電路45外側(cè)操作或驅(qū)動車60。車60可通過將其驅(qū)動到初級線圈軌道部段56或軌道部段的其他實施例上或上方來再充電，例如停車站或加油站(未示出)。無線通信可為RF，紅外，藍牙，或一些其他無線通信方法?？蛇x地，控制器76可包括可變速度控制和連續(xù)轉(zhuǎn)向控制來代替離散轉(zhuǎn)向輸入。圖8是包括位于車底盤64上的次級感應(yīng)線圈68的玩具賽車60的剖面圖，次級感應(yīng)線圈68接收能量并將其傳送到存儲裝置70。能量可在可選整流單元82中整流。功率控制84和微控制器86從存儲裝置70接收能量，存儲裝置70可為電池，電容器，二者的組合或其他適合能量存儲裝置。RF通信電路88從功率控制84和微控制器86接收能量，和能夠接收和發(fā)送無線信號到使用者控制器(未示出)以操作賽車60。示出了驅(qū)動和速度FWD/REV (前/后)單元90，其在該實施例中是后驅(qū)動輪，包括電動機和齒輪系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向控制器92在賽車60的前部示出，其從微控制器86接收信號，其轉(zhuǎn)而從使用者遠程控制(未示出)接收使用者希望賽車向哪個方向運動的信號指令。ID單元94在賽車60內(nèi)示出，其包括獨特車信息，其可傳送至競賽軌道功率和競賽控制單元(未示出)。這種ID信息可包括交通工具類型，性能水平，駕駛員ID或其他信息。驅(qū)動馬達66能夠基于與軌道45的一部分相關(guān)聯(lián)的檢測的信號以多個速度設(shè)置操作。例如，第一速度設(shè)置可由交通工具微控制器86設(shè)置以防止驅(qū)動馬達66太快使能量存儲裝置70用光。第二速度設(shè)置可由微控制器86設(shè)置以在短間隔期間提供增加的交通工具
10速度，在所述間隔中需要增加的交通工具速度，例如，在到坡道或圈的助跑。微控制器86能夠響應(yīng)于與軌道45的一部分(例如，電感動力的軌道部段56)相關(guān)聯(lián)的信號在速度設(shè)置之間切換。通過可選地通過次級線圈68或RF電路88接收信號，微控制器86可控制驅(qū)動馬達以增加或減小從存儲裝置70汲取的功率。驅(qū)動馬達控制中的變化可為瞬時的(即，一段時間的預(yù)設(shè))或長久的(即，在交通工具圍繞軌道的運動過程期間連續(xù)直到檢測第二信號)。 如下面更詳細討論的，信號還能夠例如由結(jié)合霍爾效應(yīng)傳感器的磁體，結(jié)合光電二極管的 LED,或結(jié)合致動器的機械開關(guān)產(chǎn)生。還如圖8所示，包括初級感應(yīng)線圈46的無線功率源106示出為嵌入軌道部段42。 換流器96示出為連接到初級線圈46，以及微控制器98，其在當前實施例中從感測電路100 接收信號以當賽車60接近軌道部段42時激活。DC/DC轉(zhuǎn)換器102連接到換流器96和微控制器98并從DC輸入104接收功率。如圖9所示，感測電路100能夠為感應(yīng)感測電路108。 功率由電源輸入110供應(yīng)，其然后被電源整流器112整流。感應(yīng)感測電路108監(jiān)控初級線圈 46的阻抗并產(chǎn)生信號，該信號由控制單元114分析以確定交通工具40 (例如賽車60)是否接近初級線圈46。感應(yīng)感測電路108還可確定賽車60的賽車60的標識并監(jiān)控性能。例如性能信息還能夠用于監(jiān)控圈數(shù)和競賽狀態(tài)。整流功率通過DC/DC轉(zhuǎn)換器116和換流器118 發(fā)送，其在賽車60接近時激勵感應(yīng)線圈68。在如圖10所示的其他實施例中，感測電路100 能夠為交通工具近程感測電路或近程檢測器120。通過使用近程檢測器120，當賽車60接近時(例如，當賽車60穿過軌道部段42時)，能量僅由軌道部段42內(nèi)的激勵初級線圈46保存。另外地，由于每個交通工具的獨特標識，近程檢測器120的激活可用于記錄圈或其他性能數(shù)據(jù)。功率由電源輸入110供應(yīng)，然后其由電源整流器112整流。近程檢測器120確定交通工具是否接近并且產(chǎn)生信號，其由控制單元114分析。整流功率通過DC/DC轉(zhuǎn)換器116 和換流器118發(fā)送，其在交通工具接近時激勵初級感應(yīng)線圈46。圖11是使用例如圖8所示的頂或無線調(diào)制的感測電路100的一個實施例的框圖。 IR或其他無線發(fā)送器122位于賽車60上，其發(fā)送信號到感測電路100。IR或無線傳感器和解調(diào)器IM接收信號，其在被發(fā)送至信號調(diào)節(jié)器1 之前被放大器1 放大，該信號調(diào)節(jié)器 128發(fā)送輸出信號到控制單元(未示出)并從整流器(未示出)接收功率。每個賽車60可裝備有頂發(fā)送器或其他無線發(fā)送器122，其發(fā)射編碼的獨特信號，該信號在車60存在于感測電路100附近(例如可位于初級感應(yīng)線圈軌道部段56中)時被檢測。發(fā)送的信號上的編碼的信息用于識別車，其性能或其他信息。另外地，還可使用光學(xué)傳感器，例如光電眼。圖12是例如圖8所示的霍爾效應(yīng)近程感測電路100的一個實施例的框圖。磁體 130位于每個賽車60上?；魻栃?yīng)傳感器132基于每個車的機載的每個磁體130的獨特磁信號將具體車區(qū)別開。磁體130的不同尺寸布置和極取向允許車識別的多個組合?；魻栃?yīng)傳感器132產(chǎn)生的信號在被通入信號調(diào)節(jié)器1 之前進入放大器126，該信號調(diào)節(jié)器1 輸出信號到控制單元(未示出)并從整流器(未示出)接收功率。圖13是感應(yīng)感測電路108的框圖，示出了賽車60或遠程控制器76，其任一個在初級線圈46附近裝備有次級感應(yīng)線圈68。初級線圈46可位于軌道部段42或其他適合位置中，例如充電站或套，或車庫停車位置。感應(yīng)傳感器和信號發(fā)生器134當車60接近感應(yīng)軌道部段56時可選地基于初級線圈檢測的阻抗變化，檢測接近初級線圈46的負載68的存在，并且在感測電路108連續(xù)從整流器(未示出)接收功率時發(fā)送信號到放大器126，然后放大的信號通入信號調(diào)節(jié)器1 用于輸出到控制單元(未示出)。圖14示出了流程圖，其描繪了賽車或遠程充電序列的一個實施例。具有傳感器單元100的初級線圈46，例如封閉在軌道段42內(nèi)，使用運動傳感器120或感應(yīng)感測電路108 確定是否存在車60。如果不存在車，初級線圈46保持被去能(不被激勵)(de-energize)。 然而如果車或遠程設(shè)備存在，控制單元被電源啟動，其使用傳感器確定車標識，速度，和其他數(shù)據(jù)，并發(fā)送數(shù)據(jù)到功率和競賽控制單元58。在車60存在期間功率然后被施加到初級線圈46。一旦賽車60在不存在初級線圈46的情況下通過，或檢測到外物，初級線圈46不接激勵直到其他賽車60進入初級線圈46附近。因此，初級線圈46以對應(yīng)于賽車連續(xù)穿過感應(yīng)充電部段56的增量提供無線功率到車60。圖15示出了流程圖，其描繪了賽車或遠程充電序列的其他實施例。具有傳感器單元100的初級線圈46，例如封閉在軌道段42內(nèi)，使用運動傳感器120或感應(yīng)感測電路108 確定是否存在車60或遠程控制器。如果不存在車60或遠程設(shè)備76，初級線圈46保持被去能。然而如果車60或遠程設(shè)備76存在，控制單元144被電源啟動，其使用傳感器確定車標識，速度，和其他數(shù)據(jù)，并發(fā)送數(shù)據(jù)到功率和競賽控制單元58。在車60或遠程設(shè)備76存在期間功率然后被施加到初級線圈46。一旦賽車60在不存在初級線圈46的情況下通過，遠程設(shè)備76存在，或檢測到外物，初級線圈46不接激勵直到其他賽車60或遠程設(shè)備76進入初級線圈46附近，或直到外物被除去。因此，初級線圈46以對應(yīng)于賽車連續(xù)穿過感應(yīng)充電部段56的增量提供無線功率到車60。圖16是傳感器序列的一個實施例的圖，其使用感應(yīng)傳感器來激勵和去能初級感應(yīng)器線圈。在段A，感應(yīng)傳感器134周期地檢查賽車60的存在。在車60進入傳感器134的范圍內(nèi)時，感應(yīng)傳感器134檢測負載68的存在并激活初級線圈46，激勵其以提供功率到賽車60。一旦賽車60已經(jīng)通過到感應(yīng)傳感器134的范圍以外，初級線圈46被停用并且感應(yīng)傳感器134返回周期檢查模式，直到下一個賽車60進入感應(yīng)傳感器134的范圍。圖17是傳感器序列的一個實施例的圖，其使用各種感測技術(shù)，包括光，IR，磁傳感器，或其他無線通信。例如在賽車靠近傳感器時，其被無線檢測，并且傳感器信號被傳送至控制單元，該控制單元激勵位于軌道部段中的初級線圈。傳感器繼續(xù)檢測車的存在，并維持發(fā)送至控制單元的信號。圖18是傳感器序列的一個實施例的圖，其使用各種感測技術(shù)，包括光，IR，磁傳感器，或其他無線通信。例如在賽車靠近傳感器時，其被無線檢測，并且傳感器信號被傳送至控制單元，該控制單元激勵位于軌道部段中的初級線圈。傳感器繼續(xù)檢測車的存在，并維持發(fā)送至控制單元的信號。在一段時間周期后，車離開傳感器的范圍，并且初級線圈被去能。圖19是示出了感應(yīng)無線功率源106，玩具交通工具40和交通工具控制器76的互操作性的框圖。如上面結(jié)合圖14所述，無線功率源106能夠包括DC/DC轉(zhuǎn)換器116，該DC/ DC轉(zhuǎn)換器116連接到換流器118和微控制器98并從DC輸入104接收功率。無線功率源 106示出為包括感應(yīng)感測電路108，還能夠包括近程檢測器120，其如上面結(jié)合圖10所述。 玩具交通工具40和遠程控制器76均能夠包括次級感應(yīng)線圈68，上面結(jié)合圖9所述的整流和充電控制電路85，和交通工具能量存儲單元70。在操作中，無線功率源106提供變化磁場以在玩具交通工具40和遠程控制器76的相應(yīng)的次級線圈68中感生交流電。一旦被整流器和充電控制電路85整流，由次級線圈供應(yīng)的電流能夠存儲在能量存儲單元70中。如
12圖20所示，交通工具能量存儲裝置能夠包括充電控制單元136，存儲裝置138和保護/調(diào)節(jié)裝置140。存儲裝置138能夠包括電池，電容器，二者的組合，或其他存儲裝置。在保護 /調(diào)節(jié)裝置140中電壓被調(diào)節(jié)至用于隨后電路元件的適當值。輸出信號由保護/調(diào)節(jié)裝置 140產(chǎn)生，該信號指示存儲裝置138的充電狀態(tài)并被發(fā)送至車控制單元(未示出)。如圖21 所示，交通工具能量存儲單元70包括在電壓輸入點之后的保護開關(guān)142和二極管144。開關(guān)142允許能量存儲電路70的隔離(如果需要的話)并且二極管144約束僅流入充電控制電路塊。圖22是在DC功率源146中變換和整流的AC電源功率的電路圖的一個實施例，其能夠使用纜線148離無線競賽軌道功率源106遠程地定位，，允許大軌道電路和免去電源功率出口位置。圖23是電路圖的一個實施例，其示出了被單個驅(qū)動控制器114監(jiān)控、供能和控制的多個感應(yīng)軌道部段56。電源電壓110供應(yīng)到無線功率源106。當電壓進入功率源時，其首先通入整流器112，在其之后感測電路100在多個軌道部段監(jiān)控賽車(或其他裝備次級線圈的裝置)的存在。單個驅(qū)動控制單元114連接到多個軌道部段，每個具有其自己的初級線圈46。當賽車進入各個線圈附近時，感測電路檢測其負載并允許功率在存在車的時間段期間供應(yīng)到存在車的具體線圈。圖M是電路圖的一個實施例，其示出了被多個驅(qū)動控制器114監(jiān)控、供能和控制的多個感應(yīng)軌道部段56。電源電壓110供應(yīng)到無線功率源106。當電壓進入功率源時，其首先通入整流器112，在其之后感測電路100在多個軌道部段監(jiān)控賽車(或其他裝備次級線圈的裝置)的存在。多個驅(qū)動控制單元114連接到多個軌道部段，每個具有其自己的初級線圈46。當賽車進入各個線圈附近時，感測電路檢測其負載并允許功率在存在車的時間段期間供應(yīng)到存在車的具體線圈。圖25是電路圖，其示出了被變換和整流以為多個感應(yīng)軌道部段提供功率的電源功率，包括使用纜線的電源整流和DC/DC轉(zhuǎn)換與競賽軌道的其他部分的分隔。電源電壓被供應(yīng)到DC功率源146，其包含整流器和DC/DC轉(zhuǎn)換器。連接到DC功率源的是纜線148，其允許DC功率源和無線功率源106的分隔，該無線功率源106包括內(nèi)部功率源150，其連接到感測和感測控制單元100，該單元在多個軌道部段監(jiān)控賽車(或其他裝備次級線圈的裝置) 的存在。多個驅(qū)動控制單元114連接到多個軌道部段，每個具有其自己的初級線圈46。當電壓進入功率源時，其首先通入整流器112，在其之后感測電路100在多個軌道部段監(jiān)控賽車(或其他裝備次級線圈的裝置)的存在。多個驅(qū)動控制單元114連接到多個軌道部段，每個具有其自己的初級線圈46。當賽車進入各個線圈附近時，感測電路檢測其負載并允許功率在存在車的時間段期間供應(yīng)到存在車的具體線圈。圖沈是電路圖，其示出了競賽軌道的感應(yīng)部段的RF遠程通信的一個實施例，其允許功率源的無線控制和部件之間的通信。遠程控制單元76包括輸入和控制接口 153，存儲功率裝置70 (例如電池，和RF或無線電路152)，其連接到可選天線154。遠程控制單元76 使用RF，紅外，藍牙或其他類型的無線通信與無線功率源106通信。電源功率被供應(yīng)到無線功率源。在那里，電源功率被供應(yīng)到RF/無線通信電路156，盡管也可使用DC功率。電源功率被整流器112整流，在其之后輸出被功率源控制單元114和感測電路100監(jiān)控，感測電路 100還連接到RF通信電路。DC/DC轉(zhuǎn)換器處理整流功率并將其發(fā)送至換流器118，在其之后功率被發(fā)送至初級線圈46，該初級線圈46位于軌道部段42或其他適合位置。遠程控制器 76，玩具交通工具40，或感應(yīng)軌道部段56能夠包括充電狀態(tài)指示器(未示出)以在遠程控制器76或玩具交通工具40的任一個中基于存儲裝置70中的可用充電余量提供指示。圖27公開了電路圖，其示出了車和遠程控制器76的離散驅(qū)動和轉(zhuǎn)向控制。在控制器內(nèi)是連接到輸入和控制接口 153的RF發(fā)送和接收電路152，其特征在于操作控制，例如向前/向后，轉(zhuǎn)右/左，和其他交通工具控制。遠程控制器76由存儲功率裝置70提供功率， 該存儲功率裝置70可為電池，電容器，二者的組合，或其他適合功率存儲裝置。遠程控制器 76還包括天線154，其可在外部或內(nèi)部。車驅(qū)動控制電路170位于交通工具(未示出)內(nèi)并包括充電存儲裝置，該充電存儲裝置可為電池，電容器，二者的組合，或其他適合功率存儲裝置。充電存儲裝置156連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器160，其提供功率到RF發(fā)送和接收電路158。 來自電路158的信號被中繼到微控制器86，微控制器86還由DC/DC轉(zhuǎn)換器160提供功率。 微控制器控制轉(zhuǎn)向控制電壓單元162和輪驅(qū)動電壓單元164。驅(qū)動馬達168從輪驅(qū)動電壓單元接收調(diào)節(jié)的電壓，其根據(jù)遠程控制器76上的使用者輸入導(dǎo)致交通工具速度變化。轉(zhuǎn)向螺線管166從轉(zhuǎn)向控制電壓單元162接收調(diào)節(jié)的電壓，其根據(jù)遠程控制器76上的使用者輸入導(dǎo)致交通工具方向變化。如上面結(jié)合圖沈所述的，遠程控制76，玩具交通工具40或感應(yīng)軌道部段56能夠包括充電狀態(tài)指示器(未示出)以在遠程控制器76或玩具交通工具40的任一個中基于存儲裝置70中的可用充電余量提供指示。
圖觀公開了電路圖，其示出了車60和遠程控制器76的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向控制器的連續(xù)(成比例)控制。在控制器內(nèi)是連接到輸入和控制接口 153的RF發(fā)送和接收電路152，其特征在于操作控制，例如向前/向后，轉(zhuǎn)右/左，和其他交通工具控制。遠程控制器由存儲功率裝置70提供功率，該存儲功率裝置70可為電池，電容器，二者的組合，或其他適合功率存儲裝置。遠程控制器76還包括天線154，其可在外部或內(nèi)部。車驅(qū)動控制電路170位于交通工具(未示出)內(nèi)并包括充電存儲裝置，該充電存儲裝置可為電池，電容器，二者的組合，或其他適合功率存儲裝置。充電存儲裝置連接到DC/DC轉(zhuǎn)換器160，其提供功率到RF發(fā)送和接收電路158。來自電路158的信號被中繼到微控制器86，微控制器86還由DC/DC轉(zhuǎn)換器 160提供功率。微控制器控制成比例轉(zhuǎn)向控制電壓單元172和成比例輪驅(qū)動電壓單元174。 驅(qū)動馬達168從輪驅(qū)動電壓單元接收調(diào)節(jié)的電壓，其根據(jù)遠程控制器76上的使用者輸入導(dǎo)致交通工具速度變化。轉(zhuǎn)向螺線管166從成比例轉(zhuǎn)向控制電壓單元172接收調(diào)節(jié)的電壓， 其根據(jù)遠程控制器76上的使用者輸入導(dǎo)致交通工具方向變化。圖四公開了感應(yīng)充電部段56的一個實施例，其包括啟動/終點線200，功率源202 和初級感應(yīng)線圈(未示出)位于啟動/終點線內(nèi)。包含次級感應(yīng)線圈68和控制系統(tǒng)(未示出) 的車60由無線遠程控制器(未示出)控制，還包含由使用者操作的次級線圈。當使用者驅(qū)動車60跨過啟動/終點線200時，充電被交通工具的次級線圈68接收并被交通工具機載存儲裝置存儲。該充電允許交通工具連續(xù)操作。例如，使用者能夠?qū)?終點線200在區(qū)域中定位并產(chǎn)生定制競賽電路，或簡單地將啟動/終點線200放置在區(qū)域中，在該區(qū)域使用者決定操作交通工具。啟動/終點線200和/或交通工具60上包含的顯示器(未示出)和其控制器為使用者提供充電水平信息?？蛇x地，充電部段56能夠包括一個或多個坡道或斜面203，其從充電部段56的側(cè)邊緣延伸以允許車60驅(qū)動到充電部段56上和從充電部段56驅(qū)動走。圖30公開了充電部段56，其包括充電站或停車站204，功率源202和初級感應(yīng)線圈(未示出)位于停車站204內(nèi)。包含次級感應(yīng)線圈68和控制系統(tǒng)(未示出)的車60由無線遠程控制器(未示出)控制，還包含由使用者操作的次級線圈。當使用者驅(qū)動車60跨過停車站204時，充電被交通工具的次級線圈68接收并被交通工具機載存儲裝置存儲。該充電允許車60連續(xù)操作。例如，使用者能夠?qū)⑼＼囌?04在區(qū)域中定位并產(chǎn)生定制競賽電路，或簡單地將停車站放置在區(qū)域中，在該區(qū)域使用者決定操作車60。停車站204和/或車60上包含的顯示器(未示出)和其控制器為使用者提供充電水平信息。適合裝飾(例如氣泵206) 可用于識別充電位置?？蛇x地，充電部段56能夠包括一個或多個坡道或斜面203，其從充電部段56的側(cè)邊緣延伸以允許車60驅(qū)動到充電部段56上和從充電部段56驅(qū)動走。盡管結(jié)合可沿玩具競賽軌道運動的賽車在上面描述，本發(fā)明還能夠包含其他玩具交通工具，例如包括玩具火車192，玩具船194，玩具直升機196，或玩具飛機198。如圖31所示，本發(fā)明能夠包括可沿裝備有初級感應(yīng)線圈46的鐵道軌道176運動的火車192。機載火車是根據(jù)本公開的無線控制單元170，并且根據(jù)本公開的功率和控制單元為鐵道軌道初級線圈提供功率。當使用者控制火車192時，火車在并入鐵道軌道段的感應(yīng)線圈46上運動。 這樣做的話，充電被火車192機載次級線圈68接收，充電被存儲在適合存儲裝置中?；疖嚨碾妱訖C然后圍繞鐵道軌道為火車提供功率，并當其再次在裝備有軌道部段的初級線圈上通過時接收其他充電。在該實施例中，火車發(fā)動機，有軌電車，臺車或其他軌道車輛可裝備有次級線圈，能量存儲裝置和其他控制器，該其他控制器可由使用者無線控制，或自動操作。 另外地，如上所述，裝備有次級線圈和能量存儲裝置的無線遠程控制裝置用于控制火車，盡管也可使用傳統(tǒng)功率源，當功率由感應(yīng)線圈供應(yīng)時，該裝置通過軌道發(fā)送數(shù)字信號。在其他實施例中，初級感應(yīng)線圈46可并入其他鐵道裝備中，例如建筑物，景觀或軌床。關(guān)于火車布局定位感應(yīng)線圈提供功率建筑物，路燈，和其他裝飾而不用傳統(tǒng)布線。如圖32所示，電感動力的交通工具能夠包括電動船194，其具有如上所述的次級線圈68和控制系統(tǒng)170。例如船194能夠由包括次級線圈68的無線遠程控制器76控制， 并且初級感應(yīng)線圈46和相關(guān)聯(lián)的功率源系統(tǒng)電路系統(tǒng)106能夠并入船塢的一部分或池邊 178的一部分。當使用者經(jīng)由遠程控制器76操作船194時，船194和/或控制器76能夠包括充電狀態(tài)指示器(未示出)以顯示船的機載能量存儲裝置和控制系統(tǒng)(未示出)中的充電水平余量，如上所述。顯示能夠允許使用者確定何時靠近裝備初級線圈的船塢或池邊178 的部分。使用者能夠從船舶完全充電時的位置使船194運動，或者如果需要的話較早地離開。例如為了維持接近裝備初級線圈的部分178，可使用磁體180或其他抑制裝置，其可被放置以防止船40離開直到全部充電被接收。圖33公開了如上所述的具有次級感應(yīng)線圈68和控制系統(tǒng)170的直升機196。直升機196由無線遠程控制器(未示出)控制，還具有次級感應(yīng)線圈。初級感應(yīng)線圈46和功率源系統(tǒng)并入著陸平臺182或其他適合物體。使用者使用遠程控制器使直升機196飛行，并且在著陸平臺182使其著陸以接收充電。控制器和/或直升機196為使用者提供充電水平狀態(tài)。當使用者需要時，并且直升機足夠充電時，其可起飛并根據(jù)使用者的決定繼續(xù)飛行。 初級線圈46可并入著陸平臺旁邊的其他物體中，例如并入飛行游戲的目標。圖34公開了如上所述的具有次級感應(yīng)線圈68和控制系統(tǒng)的飛機198。飛機40由無線遠程控制器控制，還具有次級感應(yīng)線圈(未示出)。初級感應(yīng)線圈46和功率源系統(tǒng)并入跑道184或其他適合物體。使用者使用控制器使飛機198飛行，并且在跑道184使其著陸以充電?？刂破骱?或飛機198為使用者提供充電水平狀態(tài)。當使用者需要時，并且飛機 198足夠充電時，其可起飛并根據(jù)使用者的決定繼續(xù)飛行。初級線圈46可并入其他飛行相關(guān)的物體中，例如滑行道或飛機載體。因此，另外的交通工具可利用如上所述的感應(yīng)充電技術(shù)。例如，玩具飛機(例如直升機或飛機)可裝備有感應(yīng)線圈和能量存儲裝置，以及控制系統(tǒng)。著陸平臺或跑道還可裝備有初級感應(yīng)線圈和功率源，讓使用者能夠使飛行器著陸在這種表面上(類似于競賽軌道中的軌道部段，并接收用于機載存儲能量存儲裝置的充電。使用者然后能夠使用無線遠程控制命令飛行器起飛，并且玩其他電動力飛行?；疖囘€可裝備有感應(yīng)充電技術(shù)。例如，火車頭可包括感應(yīng)線圈，能量存儲裝置，和控制系統(tǒng)，并且鐵道部段可包括初級線圈和功率源。使用者利用控制單元能夠命令火車在該部段上運動，接收存儲的機載充電。該部段可為例如火車站，加煤站，或與火車軌道布局間隔開的多個部段，每個提供充電到火車頭，或由火車牽拉的其他車廂。馬達船還可裝備有感應(yīng)充電技術(shù)。具有次級線圈的船能夠靠近船塢，例如，其可包括固定裝置(例如磁體)用于將船保持在船塢。初級線圈和功率源在船塢內(nèi)。船當完全充電時通過船塢或使用者被釋放，并且能夠關(guān)于水面或水下驅(qū)動(如果在潛水艇中使用)。盡管本公開的說明性實施例已經(jīng)在本文參照附圖描述，將理解的是本公開不限于那些精確實施例，并且其中各種其他變體和修改可由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出而不脫離本公開的范圍或精神。上面所述是本發(fā)明的當前實施例。各種替換和變體能夠在不脫離在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神和廣泛方面的情況下做出，該權(quán)利要求根據(jù)包括等同體教義的專利法的原則被解釋。單數(shù)的對任何元件的參考(例如，使用冠詞“一”，“一個”，“該”或“所述”) 不被約束為將元件限制為單數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種玩具交通工具系統(tǒng)，包括軌道，其包括充電部分，所述充電部分具有初級線圈，所述初級線圈可操作以產(chǎn)生感應(yīng)場；和交通工具，其適于沿所述軌道運動，所述交通工具包括次級線圈和電連接到所述次級線圈的負載，其中，當所述交通工具穿過所述軌道的所述充電部分時，所述負載從所述次級線圈接收電功率。
2.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述充電部分包括功率控制單元，以當所述交通工具接近所述充電部分時提供時變電流到所述初級線圈。
3.如權(quán)利要求2所述的玩具交通工具系統(tǒng)，進一步包括傳感器，其操作地連接到所述充電部分并且適于當接近所述充電部分時檢測所述交通工具。
4.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述軌道包括多個互連的軌道部段以形成閉合電路；和所述充電部分基本上被包括在所述多個軌道部段中的一個內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述軌道包括上表面以支撐所述交通工具，所述初級線圈放置在鄰近所述上表面的所述軌道內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述充電部分包括感測電路，當所述交通工具接近所述競賽軌道的所述充電部分時，基于所述初級線圈的檢測的阻抗變化，所述感測電路可操作以在接近所述軌道的所述充電部分時檢測所述交通工具的存在。
7.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述負載包括能量存儲裝置，所述交通工具系統(tǒng)進一步包括充電狀態(tài)指示器，其放置在所述交通工具和所述軌道中的一個上并且可操作以基于所述能量存儲裝置中的可用充電余量提供指示。
8.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述軌道包括狀態(tài)顯示單元，其顯示所述交通工具性能的特征給使用者，其中所述特征包括單圈時間和圈速中的至少一個。
9.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述負載包括驅(qū)動馬達，所述交通工具進一步包括電功率存儲裝置，其電連接在所述次級線圈和所述驅(qū)動馬達之間。
10.如權(quán)利要求9所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動馬達可基于與所述軌道相關(guān)聯(lián)的檢測的信號可以第一和第二速度設(shè)置操作。
11.如權(quán)利要求10所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述交通工具包括傳感器以檢測與所述軌道相關(guān)聯(lián)的所述信號，所述傳感器是電磁傳感器，機械傳感器和光學(xué)傳感器中的一個。
12.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述交通工具進一步包括微控制器以調(diào)節(jié)所述交通工具的操作參數(shù)；和所述操作參數(shù)包括所述交通工具速度和所述交通工具轉(zhuǎn)向中的至少一個。
13.如權(quán)利要求1所述的玩具交通工具系統(tǒng)，進一步包括控制單元，其由使用者操作以提供操作指令到所述交通工具；和無線通信單元，其與所述交通工具相關(guān)聯(lián)以從所述控制單元接收操作指令。
14.一種競賽軌道系統(tǒng)，包括第一和第二交通工具，其均包括次級線圈，電功率存儲裝置和驅(qū)動馬達，其中所述電功率存儲裝置在所述相應(yīng)的第一和第二交通工具的每個中連接在所述次級線圈和所述驅(qū)動馬達之間；軌道，其包括沿所述軌道的第一部分的第一充電部段，所述第一充電部段包括初級線圈和功率控制單元以提供時變電流到所述初級線圈以產(chǎn)生第一感應(yīng)場，其中當所述第一和第二交通工具分別穿過所述軌道的所述第一部分時，所述第一和第二交通工具從所述第一感應(yīng)場接收功率。
15.如權(quán)利要求14所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述軌道是閉合電路，其包括上表面以支撐交通工具，所述初級線圈鄰近所述上表面放置以當接近所述第一充電部段時提供感應(yīng)功率到所述第一和第二交通工具的任一個。
16.如權(quán)利要求14所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述軌道進一步包括沿所述軌道的第二部分的第二充電部段，所述第二充電部段包括初級線圈和功率控制單元以提供時變電流到所述初級線圈以產(chǎn)生第二感應(yīng)場，其中當所述第一和第二交通工具分別穿過所述軌道的所述第二部分時，所述第一和第二交通工具從所述第二感應(yīng)場接收功率。
17.如權(quán)利要求14所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述軌道包括多個互連的軌道部段，其中所述多個互連的軌道部段中的一個包括所述第一充電部段。
18.如權(quán)利要求17所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述多個互連的軌道部段適于由使用者重新放置以形成多個成型軌道中的一個。
19.如權(quán)利要求14所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述功率控制單元包括感測電路以在接近所述軌道的所述第一部分時檢測所述第一和第二交通工具中的至少一個的存在。
20.如權(quán)利要求19所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述感測電路可操作以使所述第一交通工具與所述第二交通工具區(qū)分開。
21.如權(quán)利要求19所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述感測電路包括霍爾效應(yīng)傳感器以在接近所述軌道的所述第一部分時檢測所述第一交通工具的存在。
22.如權(quán)利要求19所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述感測電路包括紅外發(fā)送器和紅外接收器中的一個以在接近所述軌道的所述第一部分時檢測所述第一交通工具的存在。
23.如權(quán)利要求19所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中當所述第一交通工具接近所述軌道的所述第一部分時，基于所述初級線圈的檢測的阻抗變化，所述感測電路可操作以在接近所述競賽軌道的所述第一部分時檢測所述第一交通工具的存在。
24.如權(quán)利要求14所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中當所述第一交通工具在接近所述軌道的所述充電部分而被檢測時，所述功率控制單元可操作以停用所述第一交通工具的所述驅(qū)動馬達。
25.如權(quán)利要求14所述的競賽軌道系統(tǒng)，進一步包括第一控制器以提供操作指令到所述第一交通工具，所述第一交通工具包括無線通信單元以從所述第一控制器接收操作指令；和第二控制器以提供操作指令到所述第二交通工具，所述第二交通工具包括無線通信單元以從所述第二控制器接收操作指令。
26.如權(quán)利要求25所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述操作指令包括交通工具速度和交通工具轉(zhuǎn)向中的至少一個。
27.如權(quán)利要求14所述的競賽軌道系統(tǒng)，其中所述第一充電部段可操作以對應(yīng)于所述第一和第二交通工具連續(xù)穿過所述第一充電部段的增量提供無線功率到所述第一和第二交通工具。
28.一種電感動力的玩具交通工具系統(tǒng)，包括交通工具，其包括次級線圈，電功率存儲裝置，馬達和無線通信單元，其中所述電功率存儲裝置連接在所述次級線圈和所述驅(qū)動馬達之間；感應(yīng)功率站，其包括初級線圈，感測電路和功率控制單元，所述感測電路可操作以基于所述初級線圈的檢測的阻抗變化檢測所述交通工具的存在，所述功率控制單元可操作以當所述交通工具接近所述感應(yīng)充電站時提供時變電流到所述初級線圈；和遠程控制裝置以提供操作指令到所述交通工具無線通信單元。
29.如權(quán)利要求觀所述的電感動力的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述交通工具是玩具車，玩具火車，玩具船，玩具直升機和玩具飛機中的至少一個。
30.如權(quán)利要求觀所述的電感動力的玩具交通工具系統(tǒng)，進一步包括顯示單元以提供所述電能存儲裝置中的充電水平余量的指示。
31.如權(quán)利要求觀所述的電感動力的玩具交通工具系統(tǒng)，其中當所述交通工具在接近所述感應(yīng)功率站而被檢測時，所述功率控制電路可操作以停用所述交通工具的所述馬達。
32.如權(quán)利要求觀所述的電感動力的玩具交通工具系統(tǒng)，其中所述遠程控制裝置包括次級線圈和能量存儲裝置，當所述遠程控制裝置接近所述感應(yīng)功率站時，所述能量存儲裝置可操作以從所述次級線圈接收功率。
全文摘要
電感動力的玩具交通工具(40)和具有感應(yīng)充電部段(42)的相關(guān)聯(lián)的軌道。交通工具可包括次級線圈(68)，驅(qū)動馬達(66)，連接在所述次級線圈和所述驅(qū)動馬達(46)之間的電功率存儲裝置(72)和無線通信單元(86)。充電部段可包括初級線圈(46)，基于初級線圈的檢測的阻抗變化可操作以檢測交通工具存在的感測電路(100)，以及當交通工具穿過充電部段(42)時可操作以提供時變電流到初級線圈的功率控制單元(98)。初級線圈放置在鄰近軌道上表面的競賽軌道內(nèi)。交通工具驅(qū)動馬達可以第一和第二速度設(shè)置操作，并且遠程控制裝置能夠提供操作指令到交通工具無線通信單元。
文檔編號A63H30/04GK102232000SQ200980146376
公開日2011年11月2日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者D.W.巴亞曼, H.D.阮, J.B.泰勒, R.B.布伊斯馬, W.T.小斯托納 申請人:捷通國際有限公司