用于使用多個遙控飛行器進行游戲的無線通信系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請交叉引用
[0002] 本申請要求享有于2012年10月5日遞交的并且標題為"Remote-control flying copter "的第61/710, 665號美國臨時專利申請、于2012年10月5日遞交的并且標題 為"Wireless communication system for game play with multiple remote control flying craft"的第61/710, 671號美國臨時專利申請、于2012年10月5日遞交的并且標題 為"Single-Handed Controller for a Remote Control flying craft" 的第 29/433, 939 號美國設(shè)計專利申請、于2013年3月15日遞交的并且標題為"Remote-control flying copter and method"的第13/842, 525號美國專利申請和于2013年3月15日遞交的并且標 題為 "Wireless communication system for game play with multiple remote-control flying craft"的第13/843, 490號美國專利申請的優(yōu)先權(quán)，各申請均通過引用視為在此完 全并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明一般地涉及比空氣重的航空飛行器（其借助諸如空氣的流體保持在空中） 的領(lǐng)域。具體地，本發(fā)明涉及可以支持多個遙控飛行器之間的游戲的無線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004] 遙控飛行器正在變得越來越流行和復(fù)雜。盡管諸如軍用和民用無人駕駛飛機的大 型飛行器僅在最近二十年才開始使用，但由愛好者制作并試飛的小型無線電控制的飛行器 早已出現(xiàn)。通常，遙控飛行器或者是固定翼的（例如飛機），或者是懸停的（例如直升機或 四軸飛行器）。
[0005] 通過引用而在本文并入的題為"Homeostatic Flying hovercraft"的第 7, 931，239號美國專利中描述了一種小型懸停類型飛行器的一個示例，其描述了使用結(jié)合 手持控制器的自平衡懸?？刂葡到y(tǒng)來使飛行器根據(jù)偏航、俯仰、橫滾和側(cè)向飛行來模仿控 制器的方向。四軸飛行器的另一示例是Parrot ARDrone，其利用四軸飛行器和智能電話或 平板（其充當基于傾斜的遙控器）之間的Wi-Fi連接。另一個示例是Walkera QR Lady Bird迷你四軸飛行器，其經(jīng)由常規(guī)雙操縱桿遙控來控制。通常，這些類型的具有三個或四個 分離的轉(zhuǎn)子的電穩(wěn)定的懸停飛行器或四軸飛行器設(shè)計與可以使用某種形式的機械陀螺儀 穩(wěn)定的單軸雙反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子模型直升機相比更穩(wěn)定并且更容易學習如何操作。與Lady Bird迷 你四軸飛行器一樣，這些較便宜的單軸雙反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子模型直升機通常經(jīng)由常規(guī)雙操縱桿遙控 來控制。
[0006] 例如，第8, 200, 375號美國專利（描述了用于懸停類型的遙控飛行器的RF控制器 的彈簧復(fù)位控制）和第8, 049, 600號美國專利（描述了遙控飛行器的具有強制反饋的擴頻 RF控制器，二者均通過應(yīng)用而在此并入）還描述了其它類型的用于遙控的控制系統(tǒng)。盡管 這些類型的控制系統(tǒng)解決了 RF通信的各種問題，并且能夠為用戶提供附加的控制反饋，但 這些方法中沒有任何一種解決了用遙控飛行器實現(xiàn)多玩家、多隊游戲所特有的控制問題。 通常，上述設(shè)備使用僅在特定控制器和它所控制的設(shè)備之間專有的射頻（RF)協(xié)議操作。因 此很難（甚至不可能）添加附加設(shè)備。必須經(jīng)常購買啟用了不同的頻率或協(xié)議的"A"版本 或"B"版本。
[0007] 存在對魯棒和全功能的無線通信系統(tǒng)的需要，其可以支持多個遙控飛行器（以及 可以用作游戲的部分的其它設(shè)備和配件）之間的游戲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的實施例涉及用于使得由控制器控制的遙控飛行器能夠進行游戲的系統(tǒng) 和方法，每個飛行器包括具有射頻（RF)和紅外（IR)能力的無線通信系統(tǒng)。在一些實施例 中，系統(tǒng)包括：多個懸停遙控飛行器，每個飛行器由手持控制器控制，并且還可以包括至少 一個附加的能夠使用無線的不飛行游戲配件單元，例如盤（puck)、地面站和/或玩具槍。在 一些實施例中，至少來講，所有的飛行器和控制器經(jīng)由RF協(xié)議進行通信，所述RF協(xié)議基于 包含在RF通信協(xié)議中的配對標識信息在控制器和遙控飛行器的特定配對之間發(fā)射至少控 制通信；以及所有飛行器和至少一個附加的不飛行游戲配件單元還經(jīng)由至少IR協(xié)議進行 通信，所述IR協(xié)議在至少多個遙控飛行器之間發(fā)送游戲信息。
[0009] 在各種實施例中，至少每一飛行器可以包括可選顏色的LED燈，來顯示所選隊的 顏色。在游戲系統(tǒng)的各種單元之間使用RF和IR協(xié)議和可選顏色LED顯示使得能夠使用遙 控飛行器進行多玩家、多隊游戲。在一些實施例中，隊顏色顯示位于飛行器的頂和/或底 部。在一些實施例中，在飛行器的外部保護圈上顯示隊顏色。在一些實施例中，飛行器的本 體是半透明的，并且隊顏色照亮飛行器的本體。在一些實施例中，使用顯示隊顏色的其它方 法。在另一些實施例中，使用一個或更多個上述隊顏色顯示方法。
[0010] 在各種實施例中，RF協(xié)議和/或IR協(xié)議被定義為使得遙控飛行器和/或其控 制器能夠與其它設(shè)備、控制器或配件連接。例如，配件可以包括盤配件、玩具槍配件或平 板/筆記本計算機地面站。可以支持多種飛行游戲；例如多隊狗戰(zhàn)（Dog Fighting)、占山 為王（King of the Hill)、統(tǒng)治（Domination)、捕獲旗巾只（Capture the Flag)、捕獲團隊 (Capture the Team)、貼標簽（Tag)、消滅（Elimination)或甚至是借助哈利波特系列小說 而流行的魁地奇（Quidditch?)游戲的變型。
[0011] 在一些實施例中，上述游戲加入了當被另一個IR傳輸打擊時對相應(yīng)懸停遙控飛 行器的各級模擬"損壞"。例如，在第一次被打擊時，飛行器在一些實施例中被編程為結(jié)合通 過控制器發(fā)送的振動而搖晃。在第二次被打擊時，飛行器在一些實施例中被編程為降低動 力和性能。在第三次被打擊時，飛行器在一些實施例中被編程為迫降預(yù)定時間量（例如，若 干秒，這取決于游戲）。
[0012] 發(fā)明的該描述不旨在描述本發(fā)明的每個所示的實施例或每個實施方式。在發(fā)明的 某實施例之后示例性示出附圖和詳細描述。
【附圖說明】
[0013] 考慮本發(fā)明的一些實施例的詳細說明，結(jié)合所附的附圖，可以更全面地理解本發(fā) 明，其中：
[0014] 圖1根據(jù)發(fā)明的一些實施例的懸停遙控飛行器和配件的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0015] 圖2是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于游戲King of the Hill的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0016] 圖3是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于游戲Domination的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0017] 圖4是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于游戲Capture the Flag的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0018] 圖5是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于游戲Tag的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0019] 圖6是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于游戲Elimination的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0020] 圖7是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于Quidditch1M^-對一游戲的游戲系統(tǒng)的框 圖。
[0021] 圖8是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于Quidditdi?5的完整游戲的游戲系統(tǒng)的框 圖。
[0022] 圖9是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的用于游戲獵鴨（Duck Hunt)的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0023] 圖10是根據(jù)發(fā)明的一些實施例的包括被配置為在計算設(shè)備上執(zhí)行的游戲控制應(yīng) 用的游戲系統(tǒng)的框圖。
[0024] 圖11示出了隊選擇狀態(tài)引擎中所包括的RF通信協(xié)議的實施例的特定細節(jié)。
[0025] 盡管發(fā)明適于各種修改和替代形式，已經(jīng)在附圖中通過示例的形式示出了并將詳 細描述本發(fā)明的細節(jié)。應(yīng)當理解的是，然而，本發(fā)明不限于所描述的特定實施例。相反，本 發(fā)明涵蓋所有由所附權(quán)利要求定義的落入發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改、等價和替換。
【具體實施方式】
[0026] 盡管為了說明，本發(fā)明包含許多細節(jié)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，以下細節(jié)的許多變 型和替換在發(fā)明的范圍內(nèi)。相應(yīng)地，闡述了發(fā)明的以下優(yōu)選實施例，而不失一般性，并且不 對主張的發(fā)明施加限制。此外，在優(yōu)選實施例的以下詳細描述中，參照形成其中的一部分的 附圖，并且其中以可以實現(xiàn)發(fā)明的說明特定實施例的形式示出。應(yīng)該理解的是，可以利用其 它實施例，并且可以不離開本發(fā)明的范圍而做出結(jié)構(gòu)的改變。
[0027] 附圖中出現(xiàn)的附圖標記的前一或多位數(shù)字通常與首先引入那個組件的附圖中的 附圖標記相對應(yīng)，使得在貫穿本文使用的相同的附圖標記指示在多個附圖中出現(xiàn)的同一組 件。可以用同一附圖標記或標簽來指示信號和連接，并且將根據(jù)它在說明書上下文中的使 用清楚實際意義。
[0028] 參照圖1，游戲系統(tǒng)100可以包括遙控飛行器102、遙控飛行器102的控制器104， 和不飛行游戲配件，例如盤106、玩具"槍"108和地面站110。在實施例中，系統(tǒng)與圖1中所 示那些相比，可以包括更少的或更多的獨立不飛行游戲配件。例如，可以在特定游戲中使用 多個盤106。在其它實施例中，可以使用多個玩具槍108。在其它實施例中，可以使用多個 地面站110。
[0029] 在一些實施例中，遙控飛行器102是適于由手持遙控控制器104控制的懸停飛行 器，并且在一個實施例中包括成型框架組合件，其包括從中心本體延伸的多個臂，每個臂上 具有電機和相應(yīng)螺旋槳。在各種實施例中，電機和螺旋槳在每個臂的遠端面向下安裝，使 得電機覆蓋在電機之上。在一些實施例中，中心本體被形成為雙層結(jié)構(gòu)，其夾持電路板，以 便為框架提供結(jié)構(gòu)支撐。在一些實施例中，電路板包括便于導(dǎo)線連接器安裝的多個卡口 (tab)，并且還可以為IR和RF通信提供天線和發(fā)射機。在一些實施例中，可移除的安全圈 通過由多個Y型臂支撐的外圈來保護螺旋槳不側(cè)向接觸，多個Y型臂的每一個適于與多個 臂中相應(yīng)的一個相對應(yīng)，并且與多個臂中相應(yīng)的一個連接。此外，懸停遙控飛行器102包括 用于照亮懸停遙控飛行器102的發(fā)光二極管（LED)或其它半導(dǎo)體光源。
[0030] 在一個實施例中，控制器104是由用戶用于控制懸停飛行器102的單手控制器，控 制器包括具有成角度的形狀的控制器本體，所述控制器本體包括用于控制器的方向參考 的平的頂面、適于與用戶的食指接觸的從控制器本體突出的扳機、適于與用戶的拇指接觸 的從平的頂面突出的頂帽、以及