專利名稱：帶有遙控游戲車輛的游戲的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總的涉及游戲，并且更特別地涉及帶有遙控車輛的游戲、 用于該游戲的車輛、用于該車輛的充電系統(tǒng)以及用于該游戲的街機 (arcade booth )。
背景技術(shù)：
帶有遙控車輛的游戲是已知的，比如電視化的格斗游戲(Battle Botts)。但是，這些已知的游戲不包括監(jiān)督游戲進程的中央計算機 控制器。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，本發(fā)明提供了一種帶有遙控游戲車輛的游戲，該游 戲包括用于監(jiān)督游戲進程的中央計算機控制器。
在另一個方面，本發(fā)明提供了一種遙控游戲車輛。
在又另一個方面，本發(fā)明提供了一種帶有遙控車輛和充電站的游 戲，該遙控車輛具有板上電池并且充電站用于板上電池。
在又另一個方面，本發(fā)明提供一種用于游戲的游戲攤位，該游戲 具有遙控游戲車輛和用于監(jiān)督游戲進程的中央計算機控制器。
在還又另一個方面，本發(fā)明提供一種用于玩耍游戲的方法，該游 戲具有遙控車輛和用于監(jiān)督游戲進程的中央計算機控制器。


圖1和2分別是實現(xiàn)本發(fā)明的游戲的街機的前視圖和側(cè)視圖。 圖3a、 3b、 3c和3d分別是與圖l和2所示街機關(guān)聯(lián)的游戲的遙控車 輛的前視圖、頂視圖、側(cè)視圖和立體圖。
圖4a和4b是圖3a、 3b、 3c和3d中所示的遙控車輛的前視圖和側(cè)視 圖，示出了手臂運動的范圍。
圖5a和5b是圖3a、 3b、 3c、 3d、 4a和4b中所示遙控車輛的立體圖 和頂視圖，其中上面外殼被移除以示出內(nèi)部細節(jié)。
圖5c是示出接合點援救者轉(zhuǎn)矩(saver torque)與角度關(guān)系的圖示。
圖6是說明實現(xiàn)本發(fā)明的帶有遙控車輛的游戲的仰視示意圖。 圖7是圖6所示的游戲的頂層示意圖。
圖8是圖6所示的帶有一個遙控車輛圖案例子的游戲的頂層示意圖。
圖9a是圖8所示圖案例子的圖例。 圖9b是用于圖8所示圖案例子的范圍的車輛標識表。 圖10是圖6所示的帶有另一個遙控車輛圖案例子的游戲的頂層示 意圖。
圖11是圖6所示的游戲的部分頂層示意圖，示出可能的外部光源。
圖12是圖6所示的游戲的部分頂層示意圖，示出具有可選活動照 明設備的遙控車輛。
圖13是圖6所示的游戲的部分頂層示意圖，帶有可選專門固定光源。
圖14是圖6所示的游戲的部分頂層示意圖，帶有遙控車輛上的可 選回歸反射表面和用于視覺上感測遙控車輛的照相機附近的可選固 定光源。
圖15是圖6所示的游戲的頂層示意圖，帶有可選充電站。 圖16是圖15所示的充電站的簡化充電電路的示意圖。 圖17是圖15所示的充電站的更復雜充電電路的示意圖。 圖18和19是具有可選升降平臺的本發(fā)明的游戲的仰視示意圖。 圖20和21是圖18和19所示的游戲的頂層和仰視示意圖。 圖22和23是圖18和19所示的游戲的頂層和仰視示意圖，帶有在存 儲位置的可選升降平臺。
具體實施方式
用于游戲的街機
用于本發(fā)明的游戲的典型街機10在圖1和2中示出。該街機包括機 沖巨12、升高的標牌區(qū)域(signage area) 14以及機拒和標牌區(qū)域之 間的觀看區(qū)域16。機柜典型地容納了用于街機的控制器。它還提供 了用于一個或多個硬幣通道18的空間，該硬幣通道18接受鈔票或信 用卡或代幣。用于游戲車輛22的玩耍表面20在機拒的上表面。機沖巨 12具有操作者接口24 (游戲墊、手柄、按鈕)，其允許游戲玩家提 供使玩家能夠遙控游戲車輛的輸入。游戲車輛在游戲期間在機拒的 玩耍表面20上行駛。玩耍表面20有時被稱作為游戲場地。
在若干側(cè)面上，觀看區(qū)域16優(yōu)選地由玻璃或清晰塑料面板覆蓋， 這些側(cè)面防止游戲車輛離開機拒的玩耍表面并且還防止游戲車輛被_
移除。在觀看區(qū)域的側(cè)板中通常存在為要服務的車輛而留出的多個 通道或觀察板。
上標牌區(qū)域14提供一個地方來具有標志且還留出了一個方便的 地方來安裝用于街機的照明設備以及用于安裝游戲所需要的照相 機、投影儀等。標牌區(qū)域通常被打上背光以吸引用戶。
游戲車輛
游戲典型地具有兩個遙控游戲車輛22，但是也可包括更多或更少 的遙控游戲車輛。圖3a、 3b、 3c和3d示出了典型游戲車輛22的四個 視圖，更具體地分別為典型游戲車輛的前視圖、頂視圖、側(cè)視圖和 立體圖。所示的特殊游戲車輛專門用來玩耍"Sumo Wrestling"或 "King of Hill"類型游戲中的推箱子游戲(pushing game)，其 中目標是要將一個或多個對手車輛推離游戲場地20。
優(yōu)選地，典型的車輛22當從側(cè)面看去時在車輛的中心附近通常具 有兩個沒有標記的驅(qū)動輪26，并且當從前面看去時在中心的左側(cè)和 右側(cè)上通常具有兩個沒有標記的驅(qū)動輪26。驅(qū)動輪26具有分離的驅(qū) 動軸，其優(yōu)選是共線的，但是所述驅(qū)動軸可以是偏移的。驅(qū)動輪26 由相應的馬達供電，所述馬達允許車輛圍繞場地行駛。轉(zhuǎn)向是"坦 克式"的，這意味著通過將右驅(qū)動輪驅(qū)動得比左驅(qū)動輪更快來使車 輛向左側(cè)轉(zhuǎn)彎，或者將左驅(qū)動輪驅(qū)動得比右驅(qū)動輪更快來使車輛向 右側(cè)轉(zhuǎn)彎。該驅(qū)動方法既簡單又有效。其還考慮車輛的良好控制。
這還允許"零轉(zhuǎn)彎半徑"轉(zhuǎn)彎，該轉(zhuǎn)彎增強了車輛的驅(qū)動性以及游 戲的趣味性。
典型游戲車輛22優(yōu)選地還具有兩個非驅(qū)動腳輪28，其降低了滑動 摩擦。如果可接受較高的摩擦，則用滑塊(sliding pad)來代替腳 輪28。還可能使用與坦克類似的四個驅(qū)動輪或軌道。這些替換方式 都具有增加某些條件下驅(qū)動力的優(yōu)點。但是，這些替換方式可能更 昂貴且可能使轉(zhuǎn)彎更難。
典型游戲車輛22優(yōu)選地一般為圓形其重心低于"環(huán)形線"，以便 提供自糾正特征。如果車輛沒有從豎立傾斜超過90度，那么車輛將 自動地自我糾正。驅(qū)動輪22還優(yōu)選地裝備了兩條臂30，這兩條臂30 適應車輛可能傾斜過大使得它將不能自動地自我糾正的情況。臂30 只需要足夠得長以便使車輛部分豎立，即是接近大約90度的自糾正 角度。
車輛的兩條臂30的每一條優(yōu)選地具有兩個接合點，這兩個接合點 具有兩個自由度，典型的是與兩個正交相關(guān)軸有關(guān)的樞軸運動。圖 4a和4b示出了臂運動的范圍而圖5a和5b輸出了用于臂運動的內(nèi)部零 件。每條臂30的樞軸運動的第一典型接合范圍如圖4b和5b所示大約 盡量是橫向軸或X軸，而每條臂的樞軸運動的第二典型接合范圍如圖 4a和5b所示大約盡量是縱向軸或Z軸。每條臂的兩個接合點的每一個 由馬達/齒輪箱提供動力。第一接合點馬達/齒輪箱32相對于車輛22 的底盤是靜止的，而第二接合點馬達/齒輪箱34安裝在第一接合點馬 達/齒輪箱的輸出上。接合點和關(guān)聯(lián)的馬達/齒輪箱的結(jié)構(gòu)可以巧妙 地設置成將駕駛隱藏于游戲車輛之外，以便避免損壞并且美化外 觀，同時仍然使有限范圍的馬達/齒輪箱32, 34能夠允許臂30在推箱
子竟賽中是有用的并且如果自我糾正協(xié)助是需要的，則幫助車輛自 我糾正。
圖5a和5b示出了將游戲車輛22的上外殼36移除使得可清楚看到 第一接合點馬達/齒輪箱32相對于車輛的底盤是靜止的并且臂30圍 繞它們各自的橫向軸或X軸進行樞軸轉(zhuǎn)動。還清楚看到，第二接合點 馬達/齒輪箱34安裝在第一接合點馬達/齒輪箱32的輸出上并且臂30 圍繞它們各自的縱向軸或Z軸進行樞軸轉(zhuǎn)動。
如圖3a、 3b、 3c、 3d、 4a、 4b、 5a和5b所示，臂30具有上臂零件
30a，其圍繞它們各自的X軸進行樞軸轉(zhuǎn)動以便在與它們各自的X軸垂 直的各自平面上移動。臂30還具有前臂零件30b，其以相對于它們各 自的上臂零件30a的一個角度固定使得當上臂零件30圍繞它們各自 的z軸進行樞軸轉(zhuǎn)動時，前臂30b在這些各自的垂直平面之外的路徑 中運動。
并且，因為小的齒輪齒容易因為沖擊負栽而損壞，所以每條臂30 的每個接合點優(yōu)選地經(jīng)由"援救者"接合點來保護。這些援救者是 具有接合點援救者轉(zhuǎn)矩與角度的關(guān)系的彈簧加力自動定心設備38 (清楚地在圖5a和5b中示出)，所述關(guān)系即是圖5c中所示的所傳遞 轉(zhuǎn)矩與相關(guān)角度的關(guān)系。在正常操作中，馬達/齒輪箱的轉(zhuǎn)矩輸出是 如此的使得轉(zhuǎn)矩小于使聯(lián)軸器內(nèi)側(cè)的彈簧上緊所需的轉(zhuǎn)矩。但是， 當沖擊負載超過角度/轉(zhuǎn)矩曲線的"拐點"時，彈簧上緊，限制傳遞 到齒輪箱內(nèi)側(cè)齒輪齒的負載，由此使齒輪齒免遭損壞。
如圖6示意性說明的，典型游戲車輛22優(yōu)選地在內(nèi)側(cè)具有管理控 制任務的數(shù)字微處理器49和與主控制計算機42連接的通信鏈路40。 通信鏈路優(yōu)選地是無線電鏈路但也可能是其它鏈路。
典型的游戲車輛22優(yōu)選地在其頂面具有燈，所述燈按如下所述與 視覺系統(tǒng)46協(xié)作以跟蹤游戲車輛位置和方向。
典型的游戲車輛22還優(yōu)選地在內(nèi)側(cè)具有"傾斜傳感器"(未示 出)。傾斜傳感器可包括安裝在水平平面中的兩個加速器。通過使 用已知的方法，兩個加速器讀數(shù)可以用來計算傾斜角度。感測傾斜
的一個替換方式包括垂直安裝的單個加速器，但是該方法相對于使 用兩個水平加速器測量的方法來說對于測量傾斜角不那么敏感。另
一個替換方式是使用三個加速測量，其更加昂貴但可以更有效。感 測傾斜的附加方法包括機械g開關(guān)/傳感器，具有1D或2D的擺錘、 "Standing Man"、通過磁鐵在適當位置固定的鋼球，等等。
游戲車輛22的馬達由主控制計算機42控制。這些馬達經(jīng)由已知技 術(shù)控制，例如取決于所需要的控制水平而使用H橋和/或繼電器。第 一和第二臂接合點的每一個都具有反饋電路，該反饋電路允許臂30 被精確定位。
典型游戲車輛22從一個或多個板上電池48抽取功率，并且因此具 有使電池能夠被充電的連接器或焊盤。在下面解釋嚙合零個、 一個或多個電池的電池電路?？商鎿Q地， 游戲車輛可經(jīng)由從碰碰車得知的地板或與名為"用于車輛的無槽電軌"的美國專利6， 044， 767所示的類似的方法來抽取功率。
典型的游戲車輛22優(yōu)選地具有用于"眼睛"的燈，"眼睛"可以 在程序控制下轉(zhuǎn)動(例如，眼睛可以"觀看，，對手車輛)。這些眼 睛有助于游戲的趣味。眼睛還有助于賦予車輛擬人表情，幫助駕駛 員將個性關(guān)聯(lián)到他們所駕駛的車輛。
具有遙控車輛的游戲
游戲包括由玩家駕駛的一個、兩個或更多個遙控游戲車輛22，所 述玩家操作游戲車輛之一。圖6和7示出了具有標記為A、 B和C的三個 游戲車輛22的游戲。取決于正在玩耍游戲的參與者，可以有更多或 更少的游戲車輛22。
玩家經(jīng)由諸如游戲桿、開關(guān)、按鈕等操作者接口24來輸入它們想 要的控制輸入到他們各自的標記為A、 B和C的游戲車輛22，在圖6中 所述操作者接口 24也被標記為A、 B和C以對應于他們各自的游戲車 輛。來自操作者的輸入由主要或中央控制計算機42來監(jiān)控。
照相機50—般被安裝在游戲場20之上。例如，照相機50可以安裝 在圖1和2所示的街機10的升高的標牌區(qū)域14中。返回到圖6和7，照 相機50是視覺系統(tǒng)46中為主要的控制計算機提供游戲場20和游戲車 輛22的圖像的零件。計算機處理圖像數(shù)據(jù)以便在每個時刻確定游戲 車輛和任何可能使用的附加游戲件(未示出)的位置(X和Y坐標) 和方向(0s)，游戲件比如是球、可移動目標等。
視覺系統(tǒng)46提供游戲車輛22的位置(X和Y坐標)和方向(0s) 給控制計算機42。這個信息是所期望的，因為其允許控制計算機42 更平滑且更自動地并且最終更有利地完成游戲功能。
該信息還允許游戲的自動記分，這要求位置檢測(例如，游戲 "King of Hill"或"Musical Chairs"中的變化)。
該信息還允許"裁判員呼叫"，比如籃球中的"三秒違例"、橄 欖球中的"背后絆人犯規(guī)"、和足球/曲棍球中的"越位，，。
此外，該信息允許控制計算機42點到點地驅(qū)動游戲車輛22以(尤 其)能夠自動驅(qū)動到充電站，還允許"吸引模式"演示游戲以增加
付費玩耍、當沒有足夠玩耍的玩家時與計算機對戰(zhàn)、和自動場地重 設。
該信息還能夠允許"虛擬圍墻"(車輛禁止行駛的區(qū)域)，其可 以增強玩耍并保護游戲車輛免遭損壞。尤其地，這能夠允許損壞的 游戲車輛免遭將來的碰撞或攻擊，防止帶有損壞車輛意圖的惡意操
作者駕駛車輛到"磚墻"或"掉下懸崖，，，防止操作者的"Demolition Derby"型行為，并允許計算機42通過防止新手操作者駕駛得太遠而 迷路來幫助他們。
計算機42分析操作者輸入和來自視覺系統(tǒng)46的數(shù)據(jù)以判斷給游 戲車輛22發(fā)出什么命令。
計算機42可以根據(jù)情況來修改操作者的輸入。例如，操作員可請 求將引起游戲車輛碰墻或其它障礙物的輸入。在該情況下，計算機 可能修改該請求以避免碰撞。
計算機42具有游戲車輛22的通信鏈路52。該通信鏈路52優(yōu)選地是 無線電系統(tǒng)，但是它可以以多種方式實現(xiàn)，紅外光、紫外光、聲波、 甚至可能如名為"用于車輛的無槽電軌"的美國專利6， 044， 767中所 做的那樣經(jīng)由通過地板的地鏈路(ground link)。
通信鏈路52可以是單向的，即是從靜止計算機發(fā)射器到遙控車輛 接收器。但是，發(fā)射器在每一端的雙向通信鏈路是優(yōu)選的，使得靜 止計算機42可以具有來自游戲車輛的診斷信息，比如電池電壓、傾 斜信息、馬達電流、故障信息等。
游戲車輛22優(yōu)選地都具有板上計算機49。板上計算機幫助管理每 個車輛所需要的本地控制任務(通信、馬達控制、電池監(jiān)控/管理、 故障診斷等)?？商鎿Q地，所有控制任務可以經(jīng)由靜止主計算機42 來管理。
圖7示出游戲場20的頂層示意圖。游戲車輛22正在游戲場20的左 邊玩耍。標記為A、 B和C的三個游戲車輛22:故示出但是可以存在更多 或更少的游戲車輛。存儲區(qū)域54位于游戲場20的右邊。對于計算機 42來說所期望的是要知道圖7所示的游戲車輛的位置(X和Y坐標)和 方向(@ s )。
圖8說明了視覺系統(tǒng)確定每個游戲車輛22的位置和方向的方案的 一個例子。該方案基于圖9a中所示的點的圖案，圖9a是可能圖案例
子的圖例。如圖9a所示，存在六個點，其中兩個是陰影點。暗的陰 影點56用于確定每個游戲車輛的位置(X和Y坐標)，陰影更亮的其 它"鄰近"點58、 60、 62和64和66用于確定每個特殊車輛以及該特 殊車輛的方向。"離得最遠"的鄰近更亮鄰近陰影點62用于確定方 向(0)。四個剩余的鄰近更亮陰影點是可選的并用于標識特殊車 輛。例如，圖8中的游戲車輛A、 B和C的每一個都具有可選更亮陰影 點的區(qū)別圖案。車輛A只具有一個可選的更亮陰影點58，而車輛B在 不同的位置具有一個可選更亮陰影點60。另一方面，車輛C具有兩個 可選的更亮陰影點58和60。圖9b是示出四個可選的更亮陰影點可如 何用于標識16個不同的游戲車輛或?qū)ο蟮谋?。還應當理解，如果使 用彩色照相機，在陰影位置處可使用顏色。
圖10說明了機器視覺系統(tǒng)確定每個游戲車輛的位置和方向的方 案的另一個例子。該方案基于形狀和大小的組合，其可用于提供位 置和方向信息而不是如圖8、 9a和9b中所示的優(yōu)選方法。在該例子 中，"房子"形狀標記68提供位置和方向信息而"房子"的陰影提供 特殊車輛標識信息。
存在多個其它可能特性，這些特性由它們自己使用或相組合以提 供位置、方向和標識信息，包括顏色/陰影、大小、周長、"力矩 (Moment)，，(例如Ixx、 Iyy、 Ixy、 Jzz等)和其它所謂"hu不變 矩，，(參考任何有關(guān)機器視覺系統(tǒng)的文章)。
圖ll說明了未受控制的外部光源的問題。來自太陽71、鄰近光源 73或其它源的外部光可以反射離開游戲場20和游戲車輛22并如箭頭 75所指示的到達視覺系統(tǒng)的照相機50。該未受控制的光使得很難將 機器視覺算法用于跟蹤對象。多數(shù)的機器視覺應用需要測量來防止 不想要的光源影響由照相機看到的圖像。來自外側(cè)源的未受控制的 光污染引起機器視覺系統(tǒng)的問題。工業(yè)機器視覺系統(tǒng)中的問題要求
受控制的發(fā)光條件以便健壯地確定對象的位置和方向。
具有遙控車輛的游戲很可能在不同的位置并且即使在單個位置
也以各種照明條件被玩耍，例如從鄰近窗戶進入的陽光可以不時地
覆蓋整個游戲場20并且在其它時間覆蓋游戲場的不同部分。位置之
間的照明變化可以是顯著的，例如家庭娛樂室設置與鄰居柵欄設置
與雜貨商店的發(fā)光良好的入口通道。這些發(fā)光變化對于在機器視覺
應用中使用的已知算法需要一種獨特方案，所述機器視覺應用要在 具有在許多可變環(huán)境中使用的遙控車輛的機器視覺受控制游戲中使 用。
圖12示出獨特的方案，其中活動照明被用于提高視覺系統(tǒng)的性 能。例如在上面結(jié)合圖8、 9a和9b所說明的點圖案中，在游戲車輛22 上使用活動光源70來提高視覺系統(tǒng)性能。因此，由計算機看到的圖 像被極大地簡化。例如，圖像爆光可以被如此設置使得只有圖像的 最亮部分才可以被完全看到。該過濾可用多種方式來完成，包括透 鏡的虹膜控制或通過照相機中的可編程曝光或通過在圖像處理期間 的軟件濾波器。
當使用活動照明時，啄光可被降低到以下程度，即實質(zhì)上只有活 動光源保留在圖像中而所有其它光都被濾除，甚至是來自強鄰近源 的光。
這使得跟蹤算法更加健壯并且使環(huán)境發(fā)光控制不必要。很容易使 用活動照明來實現(xiàn)圖8、 9a和9b所示的圖案例子。
另一個處理引起視覺系統(tǒng)問題的環(huán)境光的獨特方案如圖13所 示。在該獨特方案中，專門的光72用于照亮游戲場20和游戲車輛22。 安裝在照相機50的鏡頭之前的濾波器74如箭頭75指示的阻礙了來自 太陽71和光源73的反射光，同時如箭頭77指示的允許來自專門的光 72的反射光通過。
在這種類型游戲中有用的"專門的光"的特征即是"專門的光" 在作為污染源的環(huán)境照明中不會大量存在，并且濾波器可用于允許 該專門的光通過而不允許其它光通過?？赡軐ｉT光源的例子包括紫 外光、紅外光和偏振光。
游戲車輛22仍然需要具有已經(jīng)描述的獨特形狀和/或圖案，以便 于計算機確定多個游戲車輛中的每一個車輛的位置、方向和標識。
另一個處理引起視覺系統(tǒng)問題的環(huán)境光的獨特方案如圖14所 示。在該方案中，位于照相機50的鏡頭附近的靜止光源76用于照亮 游戲場20和游戲車輛22并且"回歸反射"表面78安裝在游戲車輛22 上?；貧w反射表面具有它們朝著光源反射回的光的屬性。在該情況 下，由于光源76在照相機鏡頭附近，因此如箭頭77所指示的朝著照 相機鏡頭反射回光。來自任何外側(cè)源的光，比如太陽71或光源73，
將如箭頭75指示的被反射得離開照相機鏡頭。以這樣的方式，該方 案非常類似于活動照明方案來工作。由于光源76在照相機50的鏡頭 附近，因此回歸反射表面78顯得非常亮而與環(huán)境照明條件無關(guān)。就 像在圖12所示的早先優(yōu)選的方案中描述的活動照明情況下，該有關(guān) 的亮度提供了允許過濾以便從外側(cè)源移除光的機會。游戲車輛22仍 然需要具有已經(jīng)描述的獨特形狀和/或圖案以便于計算機確定多個 游戲車輛中的每一個車輛的位置、方向和標識。
遙控車輛要求功率來操作。游戲車輛可從如名為"用于車輛的無 槽電軌"的美國專利6，044， 767中的地板獲得功率，該專利要求專用 地板表面和車輛上的專用特征?？商鎿Q地，游戲車輛22可從無線電 波獲得功率，但這難以同時安全和有足夠的功率。
但是，提供功率的優(yōu)選方法是如圖6所示的一個或多個板上電池 48。但是，電池需要被充電或周期性地更換。本發(fā)明具有用于該目 的的可選專用充電站。
游戲車輛22自動停放在充電站。優(yōu)選方法要使用視覺系統(tǒng)46來向 主控制計算機42 (或另一中央計算機)通知各個游戲車輛22的位置， 主控制計算機42接著確定特定游戲車輛到充電站之一的路徑并且將 該特定游戲車輛領航到特殊的充電站?？商鎿Q地，存在信標(IR、 可見光、無線電波等)向車輛提供信息的方法，所提供的信息允許 它們將它們自己領航到充電站。又另一個替換方式是用"迷宮行為" 編程車輛，這允許車輛最終漫步到充電站。
圖15示出在游戲場20右邊的存儲區(qū)域54，其還作為多個可進行充 電的充電站。這些充電站提供一個地方，在這里游戲車輛22可以在 竟爭間被充電或者只有當街機全部數(shù)量的車輛的一個子集被使用時 被充電。例如，在具有三個游戲車輛的游戲中，當只有兩個游戲車 輛正在比賽中使用時，第三個車輛可以花費整個比賽來充電。
當存儲/充電區(qū)域54如圖15中在游戲場20附近示出時，存儲和充 電站可以通過使用升降機系統(tǒng)使游戲車輛22在適當?shù)奈恢贸潆姸?"卸下(below deck)"。這具有允許游戲場盡可能大的利益。
簡化的充電電路80在圖16中示出。充電電路由高于正在充電的電 池的直流電壓源、開始/停止通電的繼電器、電流限制電阻器、電流 感測電阻器、正在充電的電池、用于感測電池溫度的熱敏電阻器、
控制過程的計算機、激活繼電器線圈的驅(qū)動晶體管和保護晶體管免 受繼電器線圏關(guān)閉時產(chǎn)生的電壓尖脈沖的二極管組成。
計算機借助模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)來監(jiān)控電池電壓。計算機 通過測量感測電阻器兩端的電壓降來監(jiān)控電池充電電流，測量感測 電阻器兩端的電壓降使用了它的ADC和歐姆定理(已知的V-IR方程 式)。通過使用參考電壓、熱敏電阻器(隨著溫度改變電阻的電阻 器)和分壓電阻器R來測量電池溫度。
熱敏電阻器、二極管、和繼電器以非常典型的方式用于允許計算 機通過打開/關(guān)閉繼電器來開始/停止充電過程。
注意，當在充電站上時，中繼器不能開路一一不能使恢復方法安全。
電流限制電阻器用于保持電流在可接受的水平，以便電池以給定 的直流電壓和電池特性被充電。還可能將電流限制電阻器和電流感 測電阻器合并成一個單元。
計算機監(jiān)控電流、電壓，以及最重要的電池溫度來安全和有效地 充電電池。通過監(jiān)控這三個參數(shù)，可在更長電池壽命方面和在最大 電池充電方面獲得最佳電池性能。
相比于上面結(jié)合圖16所述的方法，存在其它不那么復雜的方法， 用于如下所概述的安全和有效地充電游戲車輛電池
替換方式可變電壓輸入(稍微高于標稱電池電壓)監(jiān)控電流、 電壓、溫度；調(diào)整輸入電壓以在充電期間具有適當?shù)碾娏?；當電?溫度開始增加到超過高于環(huán)境溫度的閾值溫度時停止充電。安全、 可靠地最大化電池的性能和壽命。優(yōu)點可以充電不同電池類型、 電壓等，其中內(nèi)嵌電阻器(inline resistor)更依賴于電池細節(jié)。 缺點成本。
替換方式不監(jiān)控溫度，具有移除充電電壓但測量電池電壓的能 力，當電池電壓到峰值時停止。沒有最大化電池的壽命和性能那樣 安全和那樣好。
替換方式只使用時間，不使用電壓、電流、溫度。通過內(nèi)嵌電 阻器限制電流。便宜，但是電池壽命、完全充電沒有那么好，沒那 么安全。
替換方式使用時間、電流、溫度和電壓測量的組合來對電池充電。
替換的電流測量基于霍爾效應的電流傳感器(例如Allegro Micro ASC750器件)電感傳感器。
替換的電池測量溫度可以用多種方式來監(jiān)控，包括熱電耦、基 于半導體的傳感器、熱控開關(guān)(雙金屬，固態(tài)等)和許多其它已知 方法。
在遙控車輛中對電池充電的更復雜的系統(tǒng)82在圖17中示出。該系 統(tǒng)非常像圖16中所示的系統(tǒng)并具有一些顯著改進。該系統(tǒng)現(xiàn)在示出 了具有連接器的遙控車輛。當游戲車輛到達充電站時該連接建立。 圖17的系統(tǒng)示出了遠程計算機和靜止計算機。靜止和遠程計算機經(jīng) 由通信鏈路(優(yōu)選地為無線電，但可以是IR、聲音等)來通信。它 們一起劃分圖16中所示系統(tǒng)的多個功能。
圖17所示系統(tǒng)的關(guān)鍵特征在于它具有安全且有效地對多個電池 充電的能力。示出了有兩個電池，但可以容易地擴展到多個電池。 沒有電池嚙合而使系統(tǒng)"蘇醒，，。遠程計算機經(jīng)由充電系統(tǒng)接收功 率。在一些初步檢查之后，遠程和靜止計算機可以同意嚙合一個電 池。如果該電池工作良好，第二個電池可以被嚙合。在"加電"過 程中的任何時刻，靜止計算機可以去激活在其連接器那側(cè)上的繼電 器以便將功率拉到遠程計算機。以這種方式，壞的電池能以安全方 式被隔離并且可以實現(xiàn)許多診斷。
圖18示出了一個游戲，其中游戲場20是在升降平臺84上，在升降 平臺84中，對象要將對方的車輛推離平臺。圖18是在比賽之前升降 平臺84上的游戲車輛22的側(cè)視圖。平臺84被上升到中間位置。注意， 在圖18中，街機10的標牌區(qū)域14可以被移除以提高清晰度。
存在許多可能方法來提供升降平臺機構(gòu)。對于平臺84重要的是穩(wěn) 定(即不傾斜)。 一個方法包括用于平臺84的滾珠軸承抽屜滑軌和 典型的電驅(qū)動自動窗口升降機構(gòu)，用于升高和降低平臺。優(yōu)選地， 使用開關(guān)來指明平臺的位置，同時計算機42控制馬達來適當?shù)囟ㄎ?br> 平臺(上升滿，下降滿或中間)。
圖19示出了在比賽結(jié)束并且車輛22A已經(jīng)將車輛22B推離平臺84
之后在升降平臺84上的游戲車輛22的側(cè)視圖。該平臺被上升到中間位置。 常清楚的視覺指示。如前所述，街機的頂層在圖18中已經(jīng)被移除以 便提高清晰度。
圖20示出了游戲車輛22位于升降平臺84外部的頂視圖，其中游戲 車輛準備行駛進入到平臺84之下的存儲和充電區(qū)域86。該平臺接著 從中間位置被上升到更高的位置，使得游戲車輛可以如圖21所示在 平臺84的游戲場下行駛。圖21示出了平臺84升高且游戲車輛22位于 它們準備行駛進入存儲和充電區(qū)域86的位置的街機角落的視圖。還 注意，街機10的標牌區(qū)域14已經(jīng)在圖20和21中被移除以便提高清晰 度。
游戲車輛22接著如圖22和23所示在上升的平臺84下行駛，圖22 和23分別是游戲車輛22位于升高的平臺之下的存儲和充電區(qū)域86位 置的頂視圖和側(cè)視圖。圖23示出了平臺上升且車輛22位于存儲和充 電區(qū)域86中的街機角落的視圖。注意，街機10的標牌區(qū)域14已經(jīng)在 圖22和23中被移除以便提高清晰度。平臺表面和/或平臺84的側(cè)面優(yōu) 選是透明的，以便示出位于存儲位置的游戲車輛22。
本領域技術(shù)人員將容易理解，本發(fā)明易于廣泛的利用和應用。上 述之外的本發(fā)明的許多實施例和改編以及許多變型、修改和等效布 置可以從本發(fā)明和前面的說明中清楚看出或合理地暗示，而不會偏 離本發(fā)明的實質(zhì)或范圍。由此，盡管這里已經(jīng)按照其優(yōu)選實施例詳 細描述了本發(fā)明，但應當理解，本公開只是本發(fā)明的說明和示例且 僅僅是為了提供本發(fā)明的完整和有效公開的目的。前面的公開不旨 在被當作限制本發(fā)明或排除任何這種其它的實施例、改編、變型、 修改和等效布置，本發(fā)明只由隨后的權(quán)利要求及其等效物來限制。
權(quán)利要求
1.一種具有由操作者接口控制的至少一個遙控游戲車輛的游戲，其特征在于，所述游戲包括控制計算機，該控制計算機在視覺上感測遙控游戲車輛并使用視覺上感測的輸入和來自操作者接口的輸入來控制遙控游戲車輛。
2. 如權(quán)利要求l所限定的游戲，其中控制計算機感測遙控游戲車 輛的位置和方向。
3. 如權(quán)利要求2所限定的游戲，具有多個遙控車輛，每個遙控車 輛由相應的輸入設備控制，并且其中控制計算機在視覺上感測每個 遙控游戲車輛并使用視覺上感測的輸入和來自其操作者接口的輸入 來控制每個遙控車輛。
4. 如權(quán)利要求3所限定的游戲，其中控制計算機感測每個遙控車 輛的位置、方向和身份。
5. 如權(quán)利要求l、 2、 3或4所限定的游戲，具有用于一個或多個 遙控車輛的玩耍場地。
6. 如權(quán)利要求5所限定的游戲，其中一個或多個遙控車輛具有活 動照明設備，以便于控制計算機在視覺上感測一個或多個遙控車 輛。
7. 如權(quán)利要求5所限定的游戲，其中控制計算機包括具有照相機 的視覺系統(tǒng)，其中所述游戲包括照相機附近的光源并且其中一個或 多個遙控車輛具有回歸反射表面以便于控制計算機的照相機感測一 個或多個遙控車輛。
8. 如權(quán)利要求5所限定的游戲，其中控制計算機包括具有照相機 的視覺系統(tǒng)，其中所述游戲包括照相機之下的專用光源并且其中所 述游戲包括專用光源和照相機之間的濾波器以便于控制計算機的照 相機感測一個或多個遙控車輛。
9. 如權(quán)利要求5所限定的游戲，其中玩耍場地位于上升和下降的 平臺上。
10. 如權(quán)利要求9所限定的游戲，其中所述游戲包括在平臺下面的用于一個或多個遙控車輛的存儲區(qū)域。
11. 如權(quán)利要求10所限定的游戲，其中一個或多個遙控車輛具有 板上電池并且所述游戲在存儲區(qū)域中具有電池充電裝置。
12. —種游戲車輛，該游戲車輛通常圍繞低重心并具有一對驅(qū)動輪。
13. 權(quán)利要求12的游戲車輛，其中所述游戲車輛具有兩個進行樞 軸轉(zhuǎn)動的臂。
14. 權(quán)利要求14的游戲車輛，其中所述兩個臂足夠得長以便當游 戲車輛被翻轉(zhuǎn)超過九十度時糾正所述游戲車輛。
15. 權(quán)利要求13或14的游戲車輛，其中每條臂具有圍繞兩個軸進 行樞軸轉(zhuǎn)動的上臂。
16. 權(quán)利要求13或14的游戲車輛，其中每條上臂具有縱軸、用于 使上臂在包含上臂縱軸的第一平面中圍繞第一軸進行樞軸轉(zhuǎn)動的第 一接合點，和用于使上臂圍繞上臂縱軸進行樞軸轉(zhuǎn)動的第二接合 點。
17. 權(quán)利要求16的游戲車輛，其中每條臂具有前臂，該前臂位于 相對于上臂的一個角度處。
18. 權(quán)利要求16的游戲車輛，其中每條臂具有前臂，該前臂固定 在相對于上臂的一個角度處。
19. 一種用于權(quán)利要求l的游戲的游戲攤位，包括機拒、在機拒 上支撐的上區(qū)域、和在機柜和上區(qū)域之間的觀看區(qū)域。
20. —種玩耍游戲的方法，該游戲具有由操作者接口控制的遙控 車輛和在視覺上感測遙控車輛并使用視覺上感測的輸入和來自操作 者接口的輸入來控制遙控車輛的控制計算機，所述方法包括操作操作者接口以便將來自操作者接口的輸入提供給控制計算機。
全文摘要
一種游戲具有一個或多個遙控游戲車輛，每個遙控游戲車輛由操作者接口控制。該游戲包括在視覺上感測一個或多個遙控游戲車輛并使用視覺上感測的輸入和來自其操作者接口的輸入來控制每個遙控游戲車輛的視覺控制計算機。
文檔編號A63H30/00GK101193685SQ200680013181
公開日2008年6月4日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月20日
發(fā)明者J·M·約翰遜, M·A·恰瓦利亞, M·特德, T·J·小廷普夫 申請人:遙控娛樂設備公司