本實(shí)用新型涉及智能玩具車技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能軌道掃碼競速玩具車。

背景技術(shù)：

進(jìn)入21世紀(jì)以來，移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶覆蓋率迅速提高，面對網(wǎng)絡(luò)游戲和手機(jī)游戲的多感官刺激和社交誘惑，出現(xiàn)了越來越多的趣味、益智、聯(lián)網(wǎng)、互動的玩具，目前針對一些智能軌道競速玩具分析發(fā)現(xiàn)了一些問題。

現(xiàn)有的軌道競速車在控制信號傳輸時(shí)多以模擬信號為主，一方面主控板和軌道車之間的控制信號通過軌道傳輸，傳輸速率低、易受干擾，另一方面，玩具采用單向控制模式，即用戶通過遙控器輸出控制指令到軌道車，軌道車執(zhí)行相關(guān)指令而運(yùn)行，系統(tǒng)無法獲取競速車的速度與位置，不能進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，用戶只能通過視覺判斷其運(yùn)行狀態(tài)，增加了用戶控制難度，降低了對新用戶的吸引力。

所以本實(shí)用新型提供一種新的方案來解決此問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的在于提供智能軌道掃碼競速玩具車，具有構(gòu)思巧妙、人性化設(shè)計(jì)且智能控制的特性，有效地解決了目前社會上軌道競速玩具不能實(shí)時(shí)定位且系統(tǒng)無法實(shí)時(shí)獲取競速車的速度與位置的問題。

其解決的技術(shù)方案是，智能軌道掃碼競速玩具車，包括軌道競速車，參與拼接成軌道系統(tǒng)的主控板、換軌板、計(jì)時(shí)板、服務(wù)站板，無線遙控器，功能擴(kuò)展配件，軌道板，智能終端，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，主控板通過無線射頻或紅外信號連接無線遙控器，主控板通過接口連接功能擴(kuò)展配件，主控板通過無線射頻信號連接智能終端，智能終端置于無線遙控器內(nèi)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)云端連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；

所述軌道競速車的內(nèi)部控制電路包括處理器、電源管理電路、非易失性存儲模塊、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、加速度傳感器、陀螺儀傳感器、按鍵輸入電路、軌道編碼掃描電路、馬達(dá)驅(qū)動電路、光電驅(qū)動電路、聲音驅(qū)動電路、軌道取電接口，處理器與電源管理電路、非易失性存儲模塊、無線射頻通訊模塊、紅外通訊模塊、加速度傳感器、陀螺儀傳感器、按鍵輸入電路、軌道編碼掃描電路、馬達(dá)驅(qū)動電路、光電驅(qū)動電路、聲音驅(qū)動電路直接相連，軌道取電接口與電源管理電路相連；

所述軌道編碼掃描電路包括紅外發(fā)射驅(qū)動電路、紅外發(fā)射二極管、整流放大電路、紅外接收二極管，紅外發(fā)射驅(qū)動電路與處理器直接相連，紅外發(fā)射二極管與紅外發(fā)射驅(qū)動電路直接相連，紅外接收二極管通過整流放大電路（1093）與處理器直接相連。

優(yōu)選的，所述主控板的內(nèi)部控制電路包括處理器、電源管理電路、非易失性存儲模塊、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、BLE通訊模塊或WIFI通訊模塊、按鍵輸入電路、擴(kuò)展模塊接口電路、紅外計(jì)時(shí)模塊、顯示模塊、語音模塊，處理器與電源管理電路、非易失性存儲模塊、無線射頻通訊模塊或BLE通訊模塊或WIFI通訊模塊或紅外通訊模塊、按鍵輸入電路、擴(kuò)展模塊接口電路、紅外計(jì)時(shí)模塊、顯示模塊、語音模塊直接相連，處理器通過無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、BLE通訊模塊或WIFI通訊模塊與軌道競速車、無線遙控器、智能終端連接， 擴(kuò)展模塊接口電路與功能擴(kuò)展配件連接。

優(yōu)選的，所述換軌板的內(nèi)部控制電路包括處理器、電源管理電路、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、馬達(dá)驅(qū)動電路，處理器與電源管理電路、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、馬達(dá)驅(qū)動電路直接相連。

優(yōu)選的，所述計(jì)時(shí)板的內(nèi)部控制電路包括處理器、電源管理電路、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、顯示模塊，處理器與電源管理電路、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、顯示模塊直接相連。

優(yōu)選的，所述服務(wù)站板的內(nèi)部控制電路包括處理器、電源管理電路、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、馬達(dá)驅(qū)動電路，處理器與電源管理電路、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、馬達(dá)驅(qū)動電路直接相連。

優(yōu)選的，所述無線遙控器的內(nèi)部控制電路包括處理器、電源管理電路、非易失性存儲模塊、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、按鍵輸入電路、電位器或旋轉(zhuǎn)編碼器、馬達(dá)驅(qū)動電路、光電驅(qū)動電路、聲音驅(qū)動電路，處理器與電源管理電路、非易失性存儲模塊、無線射頻通訊模塊或紅外通訊模塊、按鍵輸入電路、電位器或旋轉(zhuǎn)編碼器、馬達(dá)驅(qū)動電路、光電驅(qū)動電路、聲音驅(qū)動電路直接相連。

優(yōu)選的，所述功能擴(kuò)展配件的內(nèi)部控制電路包括處理器、外部接口電路，電源管理電路、功能擴(kuò)展模塊，處理器與外部接口電路，電源管理電路、功能擴(kuò)展模塊直接相連，外部接口電路通過電源管理電路與處理器相連，外部接口電路與主控板相連。

優(yōu)選的，所述主控板、換軌板、計(jì)時(shí)板、服務(wù)站板、軌道板的板面附屬導(dǎo)軌兩側(cè)皆具條形軌道編碼組合，同一類型和形狀的板子擁有相同的軌道編碼組合，不同類型或形狀的板子擁有不同的軌道編碼組合，每個(gè)軌道編碼組合包含至少一個(gè)唯一軌道編碼。

本實(shí)用新型構(gòu)思巧妙、人性化設(shè)計(jì)且智能控制，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟硬件相結(jié)合，將現(xiàn)實(shí)與網(wǎng)絡(luò)虛擬世界有效的融合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)競速比賽，軌道車中具有加速度或陀螺儀傳感器，能夠有效的進(jìn)行速度檢測，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位的功能，特別設(shè)計(jì)了軌道編碼掃描電路，用戶不但能通過視覺判斷其運(yùn)行狀態(tài)，并且網(wǎng)絡(luò)也能顯示各個(gè)玩家的運(yùn)行狀態(tài)，易于用戶控制，大大提高了對新用戶的吸引力，異地聯(lián)網(wǎng)競速比賽的效果也更加逼真、趣味、益智，具有很大的開發(fā)價(jià)值和推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車的組成結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中軌道競速車的內(nèi)部控制電路原理圖。

圖3為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中軌道編碼掃描電路原理圖。

圖4為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中主控板的內(nèi)部控制電路原理圖。

圖5為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中換軌板的內(nèi)部控制電路原理圖。

圖6為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中計(jì)時(shí)板的內(nèi)部控制電路原理圖。

圖7為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中服務(wù)站板的內(nèi)部控制電路原理圖。

圖8為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中無線遙控器的內(nèi)部控制電路原理圖。

圖9為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中功能擴(kuò)展配件的內(nèi)部控制電路原理圖。

圖10為本實(shí)用新型智能軌道掃碼競速玩具車中軌道編碼部分示意圖。

具體實(shí)施方式

有關(guān)本實(shí)用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考附圖1至附圖10對實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的結(jié)構(gòu)內(nèi)容，均是以說明書附圖為參考。

下面將參照附圖描述本實(shí)用新型的各示例性的實(shí)施例。

實(shí)施例一，智能軌道掃碼競速玩具車，包括軌道競速車1，參與拼接成軌道系統(tǒng)的主控板2、換軌板3、計(jì)時(shí)板4、服務(wù)站板5，無線遙控器6，功能擴(kuò)展配件7，軌道板8，智能終端9，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備10，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器11，主控板2通過無線射頻或紅外信號連接無線遙控器6，主控板2通過接口連接功能擴(kuò)展配件7，主控板2通過無線射頻信號連接智能終端9，智能終端9置于無線遙控器6內(nèi)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備10通過網(wǎng)絡(luò)云端連接網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器11；所述軌道競速車1的內(nèi)部控制電路包括處理器101、電源管理電路102、非易失性存儲模塊103、無線射頻通訊模塊104或紅外通訊模塊105、加速度傳感器106、陀螺儀傳感器107、按鍵輸入電路108、軌道編碼掃描電路109、馬達(dá)驅(qū)動電路110、光電驅(qū)動電路111、聲音驅(qū)動電路112、軌道取電接口113，處理器101與電源管理電路102、非易失性存儲模塊103、無線射頻通訊模塊104、紅外通訊模塊105、加速度傳感器106、陀螺儀傳感器107、按鍵輸入電路108、軌道編碼掃描電路109、馬達(dá)驅(qū)動電路110、光電驅(qū)動電路111、聲音驅(qū)動電路112直接相連，軌道取電接口113與電源管理電路102相連；所述軌道編碼掃描電路109包括紅外發(fā)射驅(qū)動電路1091、紅外發(fā)射二極管1092、整流放大電路1093、紅外接收二極管1094，紅外發(fā)射驅(qū)動電路1091與處理器101直接相連，紅外發(fā)射二極管1092與紅外發(fā)射驅(qū)動電路1091直接相連，紅外接收二極管1094通過整流放大電路1093與處理器101直接相連；處理器101用來控制與協(xié)調(diào)各組件之間的運(yùn)行邏輯，非易失性存儲模塊103存儲了軌道競速車101的相關(guān)參數(shù)，無線射頻通訊模塊104或紅外通訊模塊105用于接收主控板2發(fā)送來的遙控信號及相關(guān)指令，在對碼模式下還可以完成與主控板2建立數(shù)據(jù)通訊連接，馬達(dá)驅(qū)動電路110在接收指令后會根據(jù)自身狀態(tài)驅(qū)動電機(jī)，光電驅(qū)動電路110和聲音驅(qū)動電路112在接收指令后會驅(qū)動光電與聲音設(shè)備，加速度傳感器106可以獲取軌道車的加速度，陀螺儀傳感器107可以識別競速車的轉(zhuǎn)彎狀況，軌道編碼掃描模塊109可以通過紅外發(fā)射驅(qū)動電路1091發(fā)射不可見紅外光照射軌道板8，在軌道編碼反射后，通過紅外接收電路接收反射的光信號，通過放大、濾波并解調(diào)出編碼信號，最后傳輸給處理器101識別出軌道編碼，同時(shí)計(jì)算出此編碼在何位置、軌道碼編號和競速車的瞬時(shí)速度，隨后通過無線射頻通訊模塊104或紅外通訊模塊105將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給主控板2。

實(shí)施例二，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述主控板2的內(nèi)部控制電路包括處理器201、電源管理電路202、非易失性存儲模塊203、無線射頻通訊模塊204或紅外通訊模塊207、BLE通訊模塊205或WIFI通訊模塊206、按鍵輸入電路208、擴(kuò)展模塊接口電路209、紅外計(jì)時(shí)模塊210、顯示模塊211、語音模塊212，處理器201與電源管理電路202、非易失性存儲模塊203、無線射頻通訊模塊204或BLE通訊模塊205或WIFI通訊模塊206或紅外通訊模塊207、按鍵輸入電路208、擴(kuò)展模塊接口電路209、紅外計(jì)時(shí)模塊210、顯示模塊211、語音模塊212直接相連，處理器201通過無線射頻通訊模塊204或紅外通訊模塊207、BLE通訊模塊205或WIFI通訊模塊206與軌道競速車1、無線遙控器6、智能終端9連接， 擴(kuò)展模塊接口電路209與功能擴(kuò)展配件7連接；主控板2主要用于系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)組件模塊之間的連接與通訊，負(fù)責(zé)和WIFI路由器或BLE適配器建立連接，將軌道系統(tǒng)連接至Internet，負(fù)責(zé)連接無線遙控器6與智能終端，使用戶可以通過無線遙控器6輸入用戶指令，主控板2還會將用戶通過無線遙控器6傳輸來的指令轉(zhuǎn)換為對軌道競速車101的控制信息，并接收軌道競速車101發(fā)送來的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行速度、軌道編碼等信息，處理器101用來控制與協(xié)調(diào)各組件之間的運(yùn)行，非易失性存儲模塊203存儲了競速系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，這些參數(shù)會在系統(tǒng)上電后加載至內(nèi)存。

實(shí)施例三，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述換軌板3的內(nèi)部控制電路包括處理器301、電源管理電路302、無線射頻通訊模塊303或紅外通訊模塊304、馬達(dá)驅(qū)動電路305，處理器301與電源管理電路302、無線射頻通訊模塊303或紅外通訊模塊304、馬達(dá)驅(qū)動電路305直接相連；換軌板3上電后，可以通過無線射頻通訊模塊303或紅外通訊模塊304接收來自軌道競速車101車的換軌指令，在未收到換軌指令的情況下?lián)Q軌板3將會保持換軌狀態(tài)，一旦收到換軌名字，換軌板3將會操作馬達(dá)驅(qū)動電路305，令驅(qū)動馬達(dá)帶動機(jī)械結(jié)構(gòu)做出換軌動作，并在換軌后恢復(fù)原始位置。

實(shí)施例四，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述計(jì)時(shí)板4的內(nèi)部控制電路包括處理器401、電源管理電路402、無線射頻通訊模塊403或紅外通訊模塊404、顯示模塊405，處理器401與電源管理電路402、無線射頻通訊模塊403或紅外通訊模塊404、顯示模塊405直接相連；計(jì)時(shí)板4通過無線射頻通訊模塊403或紅外通訊模塊404接收軌道競速車101編碼信息，通過計(jì)算軌道競速車101的通過時(shí)間獲得競速車的瞬時(shí)速度，隨后將相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線射頻通訊模塊403或紅外通訊模塊404發(fā)送給主控板2。

實(shí)施例五，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述服務(wù)站板5的內(nèi)部控制電路包括處理器501、電源管理電路502、無線射頻通訊模塊503或紅外通訊模塊504、馬達(dá)驅(qū)動電路505，處理器501與電源管理電路502、無線射頻通訊模塊503或紅外通訊模塊504、馬達(dá)驅(qū)動電路505直接相連；服務(wù)站板5通過無線射頻通訊模塊503或紅外通訊模塊504接收軌道競速車101發(fā)來的信息，同時(shí)服務(wù)站板5中記錄軌道競速車101的到達(dá)與離開信息，實(shí)時(shí)把信息發(fā)送給主控板2，主控板2判斷軌道競速車101的維修與加油狀態(tài)，隨后反饋給服務(wù)站板5。

實(shí)施例六，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述無線遙控器6的內(nèi)部控制電路包括處理器601、電源管理電路602、非易失性存儲模塊603、無線射頻通訊模塊604或紅外通訊模塊605、按鍵輸入電路606、電位器607或旋轉(zhuǎn)編碼器608、馬達(dá)驅(qū)動電路609、光電驅(qū)動電路610、聲音驅(qū)動電路611，處理器601與電源管理電路602、非易失性存儲模塊603、無線射頻通訊模塊604或紅外通訊模塊605、按鍵輸入電路606、電位器607或旋轉(zhuǎn)編碼器608、馬達(dá)驅(qū)動電路609、光電驅(qū)動電路610、聲音驅(qū)動電路611直接相連；在配對模式下，用戶可以通過無線遙控器6的按鍵來進(jìn)行軌道競速車101與無線遙控器6的配對操作，在通訊狀態(tài)下，用戶可以使用電位器607或旋轉(zhuǎn)編碼器608輸入速度信息，電位器607是依據(jù)電位器位置來判斷速度值，而旋轉(zhuǎn)編碼器608根據(jù)角度信息轉(zhuǎn)換為速度值，隨后速度參數(shù)通過主控板發(fā)送至軌道競速車101，其中電位器607或旋轉(zhuǎn)編碼器608經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體使用哪一個(gè)，用戶可根據(jù)實(shí)際情況而定。

實(shí)施例七，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述功能擴(kuò)展配件7的內(nèi)部控制電路包括處理器701、外部接口電路702，電源管理電路703、功能擴(kuò)展模塊704，處理器701與外部接口電路702，電源管理電路703、功能擴(kuò)展模塊704直接相連，外部接口電路702通過電源管理電路703與處理器701相連，外部接口電路702與主控板2相連，功能擴(kuò)展配件7作為預(yù)留接口，可以依據(jù)配件功能，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能擴(kuò)展模塊704。

實(shí)施例八，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，所述主控板2、換軌板3、計(jì)時(shí)板4、服務(wù)站板5、軌道板8的板面附屬導(dǎo)軌兩側(cè)皆具條形軌道編碼組合，同一類型和形狀的板子擁有相同的軌道編碼組合，不同類型或形狀的板子擁有不同的軌道編碼組合，每個(gè)軌道編碼組合包含至少一個(gè)唯一軌道編碼。

實(shí)施例九，在實(shí)施例八的基礎(chǔ)上，所述軌道競速車中的軌道編碼的識別方法由如下步驟組成：

步驟1，處理器101控制紅外發(fā)射驅(qū)動電路1091通過紅外發(fā)射二極管1092持續(xù)發(fā)射調(diào)制后的周期性光脈沖；

步驟2，整流放大電路1095將紅外接收二極管1094接收的反射光信號轉(zhuǎn)化的電信號進(jìn)行放大、濾波、整形，并將整形后的信號發(fā)送給處理器101；

步驟3，處理器101采集整形信號，識別出01編碼位并緩存在存儲器中；

步驟4，處理器101根據(jù)編碼規(guī)則處理已緩存的編碼位序列，將信號解析為軌道碼編碼數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型具體使用時(shí)，一輛或多輛競速玩具車運(yùn)行在閉合的軌道之上，通過無線遙控器通過射頻或紅外線信號、智能終端無線信號分別與主控板建立通訊鏈接并傳送控制信號，主控板將處理后的控制指令發(fā)送到與遙控器配對的軌道競速車，通過主控板可實(shí)現(xiàn)競速車與遙控器或智能終端的配對，軌道板上有一條或多條導(dǎo)電軌道，當(dāng)存在多條軌道時(shí)，配合換軌板與遙控器，用戶可以控制軌道競速車從一個(gè)軌道變換到其他軌道；計(jì)時(shí)板能夠識別運(yùn)行在軌道上的競速車并實(shí)現(xiàn)用時(shí)與速度測量，測量結(jié)果通過智能終端顯示，更進(jìn)一步的可以通過運(yùn)行在智能終端上的軟件傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)競速比賽，主控板、換軌板、計(jì)時(shí)板、服務(wù)站板板面附屬導(dǎo)軌兩側(cè)皆具條形軌道編碼組合，同一類型和形狀的板子擁有相同的軌道編碼組合，不同類型或形狀的板子擁有不同的軌道編碼組合，每個(gè)軌道編碼組合包含至少一個(gè)唯一軌道編碼；軌道車中有掃碼模塊，通過實(shí)時(shí)掃描軌道板上的編碼來確定競速車在軌道中位置，軌道車中具有加速度或陀螺儀傳感器，軌道車的運(yùn)行狀態(tài)信息可以直接或通過主控板傳輸?shù)街悄芙K端中，智能終端中運(yùn)行的控制軟件可以接收、處理和通過網(wǎng)絡(luò)共享相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)行在服務(wù)器或智能終端終端中的應(yīng)用軟件可以對小車發(fā)出控制指令，實(shí)現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡(luò)用戶或虛擬用戶之間的競速比賽。

本實(shí)用新型構(gòu)思巧妙、人性化設(shè)計(jì)且智能控制，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟硬件相結(jié)合，將現(xiàn)實(shí)與網(wǎng)絡(luò)虛擬世界有效的融合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)競速比賽，軌道車中具有加速度或陀螺儀傳感器，能夠有效的進(jìn)行速度檢測，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位的功能，特別設(shè)計(jì)了軌道編碼掃描電路，用戶不但能通過視覺判斷其運(yùn)行狀態(tài)，并且網(wǎng)絡(luò)也能顯示各個(gè)玩家的運(yùn)行狀態(tài)，易于用戶控制，大大提高了對新用戶的吸引力，異地聯(lián)網(wǎng)競速比賽的效果也更加逼真、趣味、益智，具有很大的開發(fā)價(jià)值和推廣價(jià)值。