專利名稱：便攜式測速玩具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測速玩具，更具體的是所涉及的測速玩具可以測出象玩具車或玻璃珠之類的移動部件的速度數據。
現(xiàn)有的測速單元包括第一和第二紅外線光電管，并將它們以一個預定的距離沿道路設置，例如第一和第二紅外線光電管的距離為7m。當一輛汽車在道路上移動時，它分別阻斷了第一和第二紅外線光電管的第一和第二紅外線。現(xiàn)有的速度測量單元通過測出從阻斷第一紅外線到阻斷第二紅外線的時間周期，來測量這輛汽車的速度。
然而，由于需要一定的技術知識來操作現(xiàn)有的速度測量單元而且很難將現(xiàn)有的測速單元微型化，所以現(xiàn)有的測速單元不能用作測量象玩具車、玻璃珠或幼兒園房間中的子彈玩具之類的玩具速度的測速玩具。
目前，兒童具有很高的智能品味，希望獲得一種具有很高精確度的測速玩具。因此，希望有一種由兒童來操作和攜帶的測速玩具。
所以，本發(fā)明的一個目的是提供一種測速玩具，它可方便地移動和攜帶，并且能夠很精確地測出速度數據。
本發(fā)明的另外目的將隨著下面的描述變得顯而易見。
根據本發(fā)明，所提供的測速玩具包括一個門，它具有一對立柱和連接立柱的連接部分，門上具有一個可使移動件通過的穿孔；固定在門上的檢測裝置，用于檢測到移動件以便產生一個檢測信號；固定在門上并與檢測裝置相連的計算裝置，用于響應來自檢測裝置的檢測信號來計算出速度信息；和固定在門上并與計算裝置相連的顯示裝置，用于顯示來自計算裝置的速度信息。
下面，參照附圖對本發(fā)明作進一步描述，其中

圖1為一個現(xiàn)有測速單元的透視圖2為根據本發(fā)明的一個實施例的測速玩具的透視圖；圖3為圖2中測速玩具的LCD的平面圖；圖4為圖2中測速玩具的前剖圖；圖5為圖2中測速玩具的計算單元的方框圖；圖6為圖3中LCD的一個顯示狀態(tài)的平面圖；圖7為圖3中LCD的另一個顯示狀態(tài)的平面圖；圖8為圖3中LCD的又一個顯示狀態(tài)的平面圖；圖9為圖2中測速玩具的計算單元的操作流程圖；圖10為圖2中測速玩具的計算單元的另一個操作流程圖；和圖11為圖2中測速玩具的計算單元的又一個操作流程圖。
在描述根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例的測速玩具之前，先描述一下圖1中前面提到過的現(xiàn)有測速單元。
在圖1中，現(xiàn)有的測速單元1包括第一和第二紅外線光電管2A和2B，并將它們布置在一個行駛汽車的道路3上并在第一和第二紅外線光電管2A和2B之間具有一段距離，例如在第一和第二紅外線光電管2A和2B之間的距離為7米。當汽車4在道路3上行駛時，汽車4分別阻斷第一和第二紅外線光電管2A和2B的第一和第二紅外線5a和5b?，F(xiàn)有的測速單元1通過測出由阻斷第一紅外線5a到阻斷第二紅外線5b的時間周期來測量汽車4的速度。然而，由于需要一定的技術知識來操作現(xiàn)有的測速單元1并且很難將現(xiàn)有的測速單元1微型化，所以現(xiàn)有的測速單元1不能用作測量象玩具車、玻璃珠或幼兒園房間中的子彈玩具之類的玩具速度的測速玩具。
下面將參考圖2到圖11描述一個根據本發(fā)明的實施例的測速玩具。
在圖2和圖4中，測速玩具10包括一個門11、一個檢測裝置12、一個計算裝置13、一個液晶顯示器(LCD)14和一個模式轉換按鈕15。
門11包括一對支柱11a和1b以及一個連接支柱11a和11b上面部分的連接部分11c。門11具有一個能穿過象玩具車之類移動件17的穿孔16。
檢測裝置12包括兩個容納在門11中的第一和第二檢測器12A和12B。第一和第二檢測器12A和12B在移動件17的移動方向上以預定的距離布置。第一和第二檢測器12A和12B之間的預定距離為L米。當第一和第二檢測器12A和12B檢測到移動件17時，分別產生第一和第二檢測信號。第一檢測器12A包括第一發(fā)光元件121和第一光接收元件122。第一發(fā)光元件121發(fā)射第一發(fā)射光。第一光接收元件122接收該第一發(fā)射光。如圖4所示，將一個濾光片、例如一個紅色濾光片18覆蓋在第一發(fā)光元件121的前表面上。同樣，將一個濾光片19覆蓋在第一光接收元件122的前表面上。濾光片18和19能通過特定波長的光。第二檢測器12B包括第二發(fā)光元件123和第二光接收元件124。第二發(fā)光元件123發(fā)射第二發(fā)射光。第二光接收元件124接收該第二發(fā)射光。將一個濾光片(未示出)，例如一個紅色濾光片覆蓋到第二發(fā)光元件123的前表面上。同樣，將一個濾光片(未示出)覆蓋到第二光接收元件124的前表面上。
將LCD14設置在門11的上表面上。如圖3所示LCD14包括一個PM段14a，七段單元14b，分隔點段14c、小數點段14a，秒段14e和每小時速度段14f。PM段14a表示“下午”。兩個七段單元14b表“上兩位數字”。另外兩個七段單元14b表示“下兩位數字”。分隔點段14c表示“小時和分鐘的分隔點”。小數點段14d表示“一個小數點”。秒段14e表示“秒”。每小時速度段14f表示“每小時速度”。
如圖4所示，連接部分11c具有一個放置計算單元13和LCD驅動器20的空腔。
如圖5所示，計算單元13包括一個CPU21、一個ROM22、一個RAM23和一個計時電路24。將計算單元13和LCD驅動器20集成在一塊電路板25上并與一個設置在連接部分11c中的電池26相連。
通過總線27將計算單元13與模式轉換按鈕15和第一、第二檢測器12A、12B相連。模式轉換按鈕15和第一、第二檢測器12A、12B與電池26相連。LCD驅動器20與LCD14相連。
CPU21按照圖9至圖11所示的程序進行操作。ROM22存儲程序，RAM23存儲數據，同樣，RAM存儲距離L米。當第一和第二發(fā)射光被阻斷時，第一和第二檢測器12A和12B分別產生第一和第二檢測信號，以便向CPU21提供第一和第二檢測信號。計時電路24的第一功能是輸出目前的時間，第二功能是對輸入的一組信號進行計時，第三功能為校正目前的時間。
測速玩具10可按幾種模式有選擇地操作，例如按時間顯示模式、時間校正模式、速度檢測模式和一圈時間模式來操作。通過操作模式轉換按鈕15和通過中斷第一和第二檢測器12A和12B的第一和第二發(fā)射光，來轉換測速玩具的模式。
參考圖6到圖11，下面將對測速玩具10的操作進行描述。
圖6為表示時間顯示模式，圖7為速度檢測模式，而圖8為圈時間模式，在LCD14中分別表示了這三種模式。
(1)模式的轉換在圖9中，當在步驟S0中接通電池26后，在步驟S1中設定時間顯示模式，在步驟S1后的步驟S2中，CPU21判斷模式轉換按鈕15是否被按壓了三秒鐘，并且第一和第二檢測器12A和12B的任一光線是否被阻斷了三秒鐘。當步驟S2的結果為YES時，執(zhí)行步驟S3。否則，在步驟S2后執(zhí)行步驟S6。
在步驟S3中，設定成時間校正模式。在步驟S3后的步驟S4中，CPU21判斷是否達到五分鐘。當達到五分鐘時，由步驟S4回到步驟S1。否則，在步驟S4后執(zhí)行S5，在步驟S5中，CPU21判斷模式轉換按鈕15是否被按壓了一個少于或等于一秒鐘的短的時間，當模式轉換按鈕15被短時間按壓時，由步驟S5回到步驟S1。否則，由步驟S5回到步驟S4。
在步驟S6中，CPU21判斷模式轉換按鈕15是否按壓了三秒鐘。當步驟S6的結果為YES時，執(zhí)行步驟S7，在步驟S7中設定成速度檢測模式。否則，由步驟S6回到步驟S2。在步驟S7后執(zhí)行步驟S8，在步驟S8中，CPU21判斷是否達到五分鐘。當達到五分鐘時，由步驟S8回到步驟S1。否則，在步驟S8后執(zhí)行步驟S9，在步驟S9中，CPU21判斷模式轉換按鈕15是否按壓了三秒鐘，當步驟S9的結果為YES時，執(zhí)行步驟S10，在步驟S10中設定成圈時間模式。否則，由步驟S9回到步驟S7。在步驟S10后執(zhí)行步驟S11。在步驟S11中，CPU21判斷是否達到五分鐘。當達到五分鐘時，由步驟S11返回到步驟S1。否則，在步驟S11后執(zhí)行步驟S12，在步驟S12中，CPU21判斷是否按壓模式轉換按鈕達到三秒鐘。當步驟S12的結果為YES時，由步驟S12回到步驟S1。否則，步驟S12回到步驟S10。
(2)時間顯示模式在時間顯示模式，LCD14顯示目前的時間。例如，在圖6中LCD14顯示為“1008”。七段單元14b的前兩個數字顯示小時，七段單元14b的后兩位數字顯示分鐘。當目前的時間為下午時，PM段14a顯示。
(3)時間校正模式在時間校正模式，依次由阻斷第一檢測器12A的第一發(fā)射光來獲得前兩位數字的值，而由阻斷第二檢測器12B的第二發(fā)射光來獲得后兩位數字的值。
(4)速度檢測模式圖10為描述速度檢測模式操作流程的流程圖。在圖10中，CPU21在步驟S21中對計算單元13進行復位。即，CPU21將LCD設置成“00.00”對步驟S21后的步驟S22中，CPU21判斷第一檢測器12A是否導通。即，CPU21判斷是否根據移動件17穿過門11的穿孔16時對光的阻斷而接收來自第一檢測器12A的第一檢測信號。當第一檢測器12A導通時，在步驟S22后執(zhí)行步驟S23，在步驟S23中，CPU向計時電路24提供起動信號。否則，重復執(zhí)行步驟S22。當向計時電路24提供了設定信號時，計時電路開始計時。
在步驟S23后的步驟24中，CPU21判斷第二檢測器12B是否導通。即CPU21判斷是否根據移動件17穿過門11的穿孔16時對光的阻斷而接收來自第二檢測器12B的第二檢測信號。當第二檢測器12B導通時，在步驟S24后執(zhí)行步驟S25，在步驟S25中，CPU21向RAM23提供一個由計時電路24算出的耗時周期T。否則，重復執(zhí)行步驟S24。在步驟S25后的步驟S26中，CPU21通過T除L得到速度數據(km/h)。在步驟S26后的步驟S27中，CPU21控制LCD驅動器20，使得LCD14顯示速度數據。例如，如圖7所示，LCD14顯示為“23.45km/h”。在步驟S27后的步驟S28中，CPU21判斷模式轉換按鈕15是否按壓了一個少于或等于一秒的短時間。當轉換按鈕15被按壓了短的時間，由步驟S28回到步驟S21。否則，在步驟S28后執(zhí)行如圖9所述的步驟S8。
(5)圈時間模式移動件17環(huán)繞一個環(huán)形路線運行，在路線的兩邊設置有門11的支柱11a和11b。
在圖11中，在步驟S31中CPU21對計算單元13復位。即，CPU21使LCD14顯示“00.00”。在步驟S31后的步驟S32中，CPU21判斷第一檢測器12A是否導通。即，CPU21判斷是否根據移動件17穿過門11的穿通孔16時對光的阻斷而接收來自第一檢測器12A的第一檢測信號。當第一檢測器12A導通時，在步驟S32后執(zhí)行步驟S33。否則，在步驟S32后執(zhí)行在圖9中所述的步驟S11。當CPU21第一次接收到第一檢測信號時，則在步驟S33后的步驟S34中，CPU21向計時電路24提供一個設定信號。否則，在步驟S33后執(zhí)行步驟S35。當給計時電路24提供設定信號時，計時電路24檢測出存儲在RAM22中的目前時間Tn-1。在步驟S34后返回到步驟S32中，在步驟S32中，以與第一次同樣的方法檢測到第二次光的阻斷。因此，在步驟S35中檢測出第二次光阻斷的當前時間Tn，并且從RAM22中讀出前一次的時間Tn-1。在步驟S35后的步驟S36中，CPU21通過從Tn中減去Tn-1而得到圈時間。在步驟S36后的步驟S37中，CPU21控制LCD驅動器20，以便LCD14顯示圈時間(Tn-Tn-1)。例如，如圖8所示，LCD14顯示“7.96秒”。在步驟S37后的步驟S38中，CPU21判斷模式轉換按鈕15是否按壓了一個少于或等于一秒的短的時間，當模式轉換按鈕15按壓了短的時間時，由步驟S38回到如圖9所述的步驟S11中。否則，由步驟S38回到步驟S31中。
在本發(fā)明參考一個單一的實施例進行了詳細的描述的時候，很明顯，對本領域的技術人員是能夠以各種方式實施本發(fā)明的。例如，當在速度檢測模式中的速度信息為超出一個測量速度范圍(例如0.01-50.0km/h)以外的值時，則表示一個錯誤信息。同樣，當在圈時間模式中的圈時間為超出測量圈時間范圍(例如，0.01-99.99秒)時，也表示一個錯誤信息。第一和第二檢測器12A和12B可由反射型光敏元件組成。檢測裝置12可以是例如磁性裝置的其它裝置。
權利要求
1一種速度測量玩具，它包括一個門，它具有一對立柱和連接所述立柱的連接部分，所述門具有一個可使移動件穿過的穿孔；檢測裝置，它連接在所述門上，用于檢測所述移動件以便產生一個檢測信號；計算裝置，它連接在所述門上并與所述檢測裝置相連，用于根據來自所述檢測裝置的所述檢測信號計算出速度數據；顯示裝置，它連接在所述門上并與所述計算裝置相連，用于顯示來自所述計算裝置的所述速度數據。
2如權利要求1的速度測量玩具，其中所述檢測裝置包括設置在在所述移動件的移動方向上具有預定距離的第一和第二檢測器；所述第一和第二檢測器用于在檢測到所述移動件時分別產生第一和第二檢測信號；所述計算裝置與所述第一和第二檢測器相連，用于根據來自所述第一和第二檢測器的所述第一和第二檢測信號，計算出所述移動件的速度數據。
3如權利要求1的速度測量玩具，其中所述速度測量玩具測量在一個環(huán)形路線上移動的所述移動件的所述速度數據；檢測裝置用于至少兩次檢測所述移動件，以便產生檢測信號；所述計算裝置用于根據來自所述檢測裝置的所述檢測信號，計算出作為速度數據的圈時間。
4如權利要求1的速度測量玩具，其中所述檢測裝置包括在所述移動件的移動方向上設置成在其間具有預定距離的第一和第二檢測器，所述速度測量玩具可在速度檢測狀態(tài)和圈時間狀態(tài)中有選擇性操作，所述速度測量玩具還包括可選擇所述速度檢測和圈時間模式的模式選擇裝置；在所述速度檢測模式中，所述第一和第二檢測器用于在所述第一和第二檢測器檢測到所述移動件時產生第一和第二檢測信號，在所述圈時間模式中，當所述第一和第二檢測器之一檢測到所述移動件時，所述第一和第二檢測器之一用于產生所述檢測信號；與所述第一和第二檢測器相連的所述計算裝置，在所述速度檢測模式中，用于根據來自所述第一和第二檢測器的所述第一和第二檢測信號來計算出作為所述速度數據的所述移動件的速度，而在所述圈時間模式中，所述計算裝置用于根據來自所述第一和第二檢測器之一的所述檢測信號來計算出作為所述速度數據的圈時間。
全文摘要
一種速度測量玩具(10)，它包括一個具有一對立柱(11a、11b)和連接該立柱的連接部分(11c)的門(11)，所述門具有一個可通過移動件(17)的穿孔(16)。一個包括第一和第二檢測器(12A、12B)的檢測裝置(12)，并在移動件的移動方向上將第一和第二檢測器以一定的間距設置。一個根據來自第一和第二檢測器的第一和第二檢測信號來計算出速度數據的計算單元(13)。顯示來自計算單元的速度數據的LCD(14)。
文檔編號G01P3/68GK1167001SQ9611926
公開日1997年12月10日 申請日期1996年10月15日 優(yōu)先權日1996年6月5日
發(fā)明者S·富 申請人:赫德森索夫特株式會社