专利名称：液体启动玩具及与其一起使用的操作系统的制作方法
技术领域：
0001本公开通常涉及玩具，其中玩具的性能是所选液体的预定量化特性的函数，尤其涉及玩具车辆，其中所述玩具车辆被配置成基于所选液体的电导率展示一个或多个玩具输出模式。
发明内容
0002本公开通常涉及玩具，其中玩具的性能是所选液体的给定特性的函数。用于这种玩具的操作系统可以包括响应液体的预定量化特性的输入系统和响应系统，该响应系统联接到所述输入系统并且被配置成至少部分基于给定特性来产生一个或多个玩具输出模式。在一些实施例中，玩具是电池供电玩具车辆，其带有用于容纳液体的室，一对测量液体的电导率的电触头，与代表被测电导率的数据通信的处理器或逻辑单元，以及基于根据预定输出模式通信的导电率数据操作玩具的一个或多个车辆特征或部件的响应系统。在一些实施例中，所述室可从玩具车辆分离。典型的部件可以包括提供用于玩具车辆的动力的驱动组件，其例如在地面上移动玩具车辆，和/或包括灯或喇叭的视听组件，其例如产生视听显示。输出模式可以包括灯光、声音、和/或玩具车辆移动速度的组合。
0003在使用这种玩具车辆的游戏模式中，用户可以根据用户的偏好用一种或多种家用液体(例如水、果汁、或碳酸饮料)的选择混合物来灌注所述室。然后触头测量所选液体混合物的电导率，且处理器促使响应系统产生输出模式，该输出模式可以模仿所选混合物是否是用于所述车辆的合适“燃料”。因此，用户可以尝试几种不同的液体混合物以便发现产生用户优选输出模式的最佳“燃料”混合物。
0004液体启动装置的例子可以在美国专利Nos.4,347,683和4,547,169，日本专利申请No.2000-089654和文献WO0174463中找到，上述的公开文本在此引用作为参考。
0005图1是适合与本公开的玩具一起使用的玩具操作系统的框图。
0006图2是玩具车辆操作系统的典型实施例的框图。
0007图3是与图2的玩具车辆操作系统一起使用的玩具车辆的典型实施例的顶视平面图。
0008图4和图5是适合图3的玩具车辆使用的可分离液体接收室的典型实施例的侧视正视图。
0009图6是图3的玩具车辆的顶视平面图，其显示了联接到玩具车辆的图4和5的液体接收室。
0010图7是图3的玩具车辆的侧视正视图，其也显示了联接到玩具车辆的图4和图5的液体接收室。
0011图8是带有图2的玩具车辆操作系统的图3的玩具车辆的图示，其显示了玩具车辆操作系统的各种部件如何与玩具车辆的各种部件联接。
具体实施例方式
0012图1显示了玩具操作系统10的图示。该操作系统包括输入系统12和响应系统14。输入系统12与液体16联接，并且被配置成响应液体的预定量化特性或化学性质，例如电导率。液体可以是任何体积的液体，例如包含在容器或其它接受器中的一种或多种液体的混合物，固态和液态物质的混合物，等等。输入系统12因此被配置成测量或另外非消耗性地确定所述特性，并且也与响应系统14通信代表被测特性的数据或其它信息。响应系统14被配置成至少部分基于通信的数据或信息产生一个或多个预定的玩具输出模式。
0013玩具操作系统10的非限定性典型实施例在图2中作为玩具车辆操作系统110被显示。玩具车辆操作系统110包括输入系统112和响应系统114，并且与包含在容器118中的液体116联接。容器118可以是适于包含液体116的任何接收器，例如可以可脱离地与玩具车辆操作系统10联接的液体接收室。
0014与上述的玩具操作系统10的部件相同，输入系统112被配置成测量液体116的给定特性，并且响应系统114被配置成至少部分基于所述测量产生一个或多个预定的玩具输出模式。
0015如下面更具体地所述，在玩具车辆操作系统110的一些实施例中，输入系统112可以被配置成测量容器118中的液体的电导率，响应系统114可以被配置成基于所测的电导率产生玩具输出模式。因此，当具有不同导电性质的液体或液体混合物被放置在容器118中时，响应系统114可以被配置成产生不同的玩具输出模式。例如第一预定玩具输出模式可以响应具有第一范围的电导率的液体混合物，第二预定玩具输出模式可以响应具有第二范围的电导率的另一液体混合物。
0016输入系统112进一步包括测量所选择的或预定的特性的测量组件120。玩具车辆操作系统110被配置成响应液体116的电导率。因此，测量组件120包括一对电触头122，所述电触头122被配置成通过液体116输送电流并且因此确定液体的电导率。然而，尽管测量组件120被显示成包括电触头122，但是待测量的特性的性质可以确定测量组件的结构特性和/或部件。同样，被配置成响应其它液体性质的玩具操作系统可以包括适合非消耗性地测量液体的一个或多个这样的量化性质的装置，仪器，或其它结构部件。
0017输入系统112也可以包括联接到测量组件120的处理器组件130。处理器组件130被配置成产生代表液体特性的测量值的信息。尤其是，在典型的玩具车辆操作系统中，处理器组件130被配置成基于液体116的被测电导率为响应系统114的一个或多个部件产生操作指令或输入。
0018不同的液体在从完全不导电(即，液体不导电)扩展到完全导电(即，电流无阻力地流过液体)的可测量谱带内可以具有不同的电导率。在典型的玩具车辆操作系统中，处理器组件130被配置基于成基于测量组件120所测量的液体的电导率产生操作指令的预定集合，促使相应的玩具输出模式。例如，如果液体的电导率在谱带的第一电导率范围内，可以产生预定操作指令的第一集合，这促使第一相应输出模式，但是如果液体的电导率在第二电导率范围内，可以产生操作指令的第一预定集合，这促使第二相应输出模式。然而，玩具车辆操作系统可以被配置成产生操作指令和/或输出模式的任何期望数量的集合以对应任何期望数量的范围。
0019处理器组件130因此可以包括任何计算装置，例如微处理器，逻辑单元，或适于产生代表被测特性的信息和与响应系统通信该信息的任何其它电路。如上所述，这样的信息包括用于响应系统114的一个或多个部件的操作指令，但是可以任选地包括任何数据，无论被处理、被部分处理或未被处理，或者与响应系统114通信并且与被测特性有关的数据的子集。
0020响应系统14可以包括多个部件，例如产生多个预定视听显示的视听组件140，提供用于玩具车辆的动力的驱动组件150，例如在地面上以多个预定速度移动玩具车辆，和/或任何理想组合的附加部件。在所示的实施例中，响应系统114被配置成通过基于操作指令和/或从处理器组件130接收的其它信息启动这样的部件中的一个或多个而产生玩具输出模式。响应系统的各种部件的配置和产生的玩具输出模式的性质可以取决于与玩具车辆操作系统一起使用的玩具车辆的性质而变化。
0021例如，如果玩具车辆操作系统110与诸如玩具赛车的电池供电玩具车辆一起使用，视听组件140可以进一步包括照明系统142和/或喇叭系统144。照明系统142可以包括布置在玩具车辆底盘上的一个或多个灯，例如前灯、尾灯等等，并且喇叭系统144可以包括一个或多个喇叭，所述喇叭被配置成发出与赛车设计一致的声音，例如轮胎急转弯刹车声或在各种速度下发动机“加速声”。视听组件140的启动因此可以包括产生模仿赛车所产生的灯光和/或声音。类似地，驱动组件150可以进一步包括联接到从动轮组件154的马达组件152。马达组件152可以包括一个或多个马达，从动轮组件可以包括适于在地面上移动玩具车辆的一个或多个从动轮。因此，驱动组件150的启动可以包括促使马达组件152为从动轮组件154的从动轮提供动力。用于玩具车辆的玩具输出模式因此可以包括灯光、声音和/或玩具车辆移动速度的各种组合。
0022用于玩具车辆操作系统110的各种部件系统的动力可以由一个或多个电池和/或其它电源提供。继续上面的例子，具有玩具车辆操作系统110的玩具车辆因此可以包括电池盒或容纳机载电源的其它结构特征。任选地，可以使用任何合适形式的电源。此外，可以提供电源开关以允许电源按照玩具车辆操作系统110的要求为各种部件系统提供动力，或者当玩具车辆不被使用时切断电源。
0023图3-8显示了典型的玩具车辆210和可以与玩具车辆操作系统110一起使用的液体接收室212。尤其是，图3显示了玩具车辆210的顶视图，该玩具车辆包括形状类似赛车的底盘220，玩具车辆210也包括安装在底盘上的多个轮子222，所述轮子进一步包括从动轮224和滚动轮226。底盘220也包括多个灯228、喇叭230、按钮形式的启动器232和电源开关234。
0024从动轮224、灯228、喇叭230和启动器232联接到玩具车辆操作系统110的各种部件系统或组件。尤其是，从动轮224与驱动组件150联接，且灯228和喇叭230与视听组件140联接。启动器232联接到输入系统112。电源开关234联接到电池组件或其它电源(未示出)，并且被配置成使电源与玩具车辆操作系统接合或者使电源从玩具车辆操作系统切断。
0025底盘220进一步包括凹槽236。保持(retention)装置238布置在凹槽236的任何一侧上，玩具车辆操作系统110的电触头122在凹槽236内可见。
0026图4和图5中所示的液体接收室212被配置成包含液体并且可分离地联接到凹槽236内的底盘220。同样，室212包括大体圆柱形的室壁240，该室壁适于在尺寸和形状上与槽236的轮廓一致。室212的一端包括用于将液体输送到室中或从室输出的输入端口242。被显示成螺帽的闭合元件244适于防止液体从室212通过输入端口242泄漏。一对电极246布置在室212的另一端上，所述电极通过室壁240伸出并且进入包含在室212中的液体中。图4中所示的视图描绘了室212的“底部”，且图5中所示的视图描绘了室212的一个“侧面”。
0027如图6中所示，当室212被放置在凹槽236中并且室的“底部”靠着槽236的表面布置时，保持装置238适于将室212保持在适当位置直到从底盘分离，且电触头122被定位成压靠在电极246上。图7显示了室212联接到底盘220的玩具车辆210的侧视图。
0028图8显示了与玩具车辆210一起使用的玩具车辆操作系统110的图示。当室212如上所述联接到底盘220时，测量组件120的电触头122被定位成靠着电极246。当启动器232(在该视图中未示出)被下压时，输入系统112的测量组件120产生电流并且若有的话测量电极246之间的电流。处理器组件130产生操作指令和/或代表被测电导率的其它信息并且与响应系统114通信所述指令，促使响应系统114的部件产生由灯228和/或喇叭230的预定启动组合组成的玩具输出模式，以产生视听显示，和/或为从动轮224提供动力，以在地面上移动车辆。
0029因此可获得与玩具车辆210一起使用的各种游戏模式。例如，用户可以根据用户的偏好用一种或多种家用液体(例如水、果汁、或碳酸饮料)的选择混合物灌注室212。然后所述室可以被附加到玩具车辆底盘上。然后用户可以下压启动器以促使测量组件测量液体混合物的电导率。处理器组件然后可以促使响应系统产生输出模式。
0030如上所述，在典型的玩具车辆操作系统中，玩具车辆或响应系统114产生的玩具输出模式取决于室212中的液体的电导率。因此，典型的玩具车辆将不同地响应具有不同导电性质的液体或液体混合物。同样，玩具车辆可以模仿给定的液体或液体混合物是否是用于玩具车辆的合适“燃料”。用户可以尝试几种不同的液体混合物以便发现产生优选输出模式的最佳“燃料”混合物。
0031例如，如果放置在室212中的液体或液体混合物的电导率属于第一电导率范围，相应的玩具输出模式包括喇叭230启动以发出模仿汽车起动机的重复声音，指示所选的液体混合物不是合适的“燃料”。作为另一选择，如果放置在室212中的液体或液体混合物的电导率属于第二电导率范围，相应的玩具输出模式包括灯228快速和重复启动，喇叭230启动以发出模仿发动机启动和在高速下加速的声音，和驱动组件150启动以在地面上以高速移动车辆，以指示所选的液体混合物是高效的“燃料”。
0032在典型的玩具车辆中，玩具车辆的性能水平随着包含在室212中的液体或液体混合物的电导率而增加。下表是可以由响应系统114产生的六个不同玩具输出模式的例子，所述输出模式对应于六个不同的电导率范围。所述电导率范围用0-5任意编号以表示无导电性(0)到高电导率(5)。
表0033玩具车辆可以进一步包括增加车辆对不同液体混合物的模拟反应的部件。例如，以上的表涉及不同的马达输出。因此，驱动组件150可以包括任何合适的系统或装置，例如反馈机构，以控制玩具车辆内马达的输出。反馈机构的一个例子由光电二极管和LED组成，其可以被定位在安装于轮轴上的转轮的任何一侧上。当轮轴和转轮旋转时，从LED传播的光束可以通过布置在转轮周边上的穿孔由发光二极管间歇地接收，所述穿孔与光束的路径对准。处理器组件130可以被编码以计算给定的时间增量期间光电二极管接收的光束的次数。该计数可以允许处理器控制驱动组件增加或减小马达输出，从而保持一致的给定车辆速度。
0034这样的反馈机构可以任选地用于允许玩具车辆模仿对不合适“燃料”的响应。例如，处理器组件130可以被编码以间歇地中断驱动组件150的电源，例如通过利用随机数发生器或依靠光电二极管接收的光束次数的计数。动力的该间歇中断可以被包含在操作指令的集合中，这可以导致一种玩具输出模式，该输出模式包括车辆在“不稳定(chugging)”运动下移动，例如模仿车辆响应不合适的“燃料”。
0035任选地，当室212中没有液体或者室212从玩具车辆210分离的情况下，典型的玩具车辆可以不依靠于室212中的液体的电导率被操作。电源开关234可选择性地在数字0标示的“关闭”位置，数字1标示的第一“打开”位置和数字2标示的第二“打开”位置之间移动。第一打开位置允许玩具车辆与如上所述的不同液体混合物一起使用，当用户更喜欢不使用不同的液体混合物来测试玩具车辆的性能时使用第二“打开”位置，当启动器232被下压时，第二“打开”位置允许玩具车辆响应对应于高导电液体的预定玩具输出模式。
0036在此描述的典型玩具车辆意味着是可以与本公开的操作系统一起使用的玩具车辆的非限定性例子。同样，几个变型是可能的并且在本公开的范围内。例如，在一些实施例中，玩具操作系统可以适于同时与一个或多个液体室联接。在一些实施例中，一个或多个液体室可以永久地与玩具操作系统联接。在这样的实施例中，可以允许用户从几个液体室中选择。在一些实施例中，液体室可以不包括输入端口，但是可以在密封室中包含液体。在一些实施例中，玩具车辆可以包括允许室在被操作的同时逐渐被自动清空的特征或部件，从而模仿燃料的消耗，例如以增强玩具车辆的娱乐性。
0037尽管已经在玩具车辆的典型实施例的文章中描述了在此公开的玩具和玩具操作系统，但是所公开的玩具操作系统还可以与其它玩具一起使用。例如，玩偶可以与一种玩具操作系统一起使用，该玩具操作系统基于包含在被配置成模仿乳瓶的可分离室中的液体的量化特性的测量值而促使不同的输出模式，从而允许用户测试不同的液体以产生用户优选的响应。
0038以上阐述的公开内容被认为包含了具有独立用途的多个不同发明。尽管这些发明中的每一个以其优选的形式被公开，但是因为可能存在多种变化，因此在此所公开和显示的其特定实施例不应当被理解成限定性的。本发明的主旨包括在此公开的各种元件、特征、功能和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合以及分组合。类似地，在任何权利要求叙述“一”或“第一”元件或其等效物的情况下，这样的权利要求应当被理解成包括一个或多个这样的元件的结合，既不要求也不排除两个或以上这样的元件。
0039在特征、功能、元件和/或性质的各种组合和分组合中体现的发明可以通过在相关申请中提出新权利要求而要求权利。这样的新权利要求，无论它们涉及不同的发明还是涉及相同的发明，无论在范围上与原始权利要求不同，比其更宽、更窄、或与其相同，也被认为包括在本公开的发明主旨内。
权利要求
1.一种玩具操作系统，包括输入系统，其响应液体的预定量化特性；和响应系统，其联接到所述输入系统并且被配置成至少部分基于给定特性产生一个或多个玩具输出模式。
2.包括权利要求1所述的玩具操作系统的玩具车辆操作系统。
3.包括权利要求2所述的玩具车辆操作系统的玩具车辆。
4.根据权利要求1所述的玩具操作系统，其中所述输入系统进一步包括测量所述特性的测量组件；和处理器组件，其产生代表测量值的信息并且与所述响应系统通信所产生的信息。
5.根据权利要求4所述的玩具操作系统，其中所述特性是电导率，其中所述测量组件进一步包括适于测量液体的电导率的一对电触头。
6.根据权利要求4所述的玩具操作系统，其中所产生的信息包括用于所述响应系统的一个或多个操作指令的集合。
7.根据权利要求6所述的玩具操作系统，其中所述处理器组件被配置成产生一个或多个操作指令的多个集合，所述集合包括第一集合和第二集合；其中当所述特性的测量值属于第一范围时产生一个或多个操作指令的第一集合；并且其中当所述特性的测量值属于不同于第一范围的第二范围时产生一个或多个操作指令的第二集合。
8.根据权利要求7所述的玩具操作系统，其中所述响应系统被配置成产生对应于一个或多个操作指令的第一集合的第一玩具输出模式和对应于一个或多个操作指令的第二集合的第二玩具输出模式，使得第一玩具输出模式不同于第二玩具输出模式。
9.根据权利要求4所述的玩具操作系统，其中所述响应系统被配置成产生对应于所述特性的测量值的玩具输出模式。
10.根据权利要求1所述的玩具操作系统，其中所述响应系统进一步包括一个或多个玩具部件，其中产生玩具输出模式包括启动一个或多个玩具部件。
11.根据权利要求10所述的玩具操作系统，其中所述玩具部件包括驱动组件和视听组件中的一个或多个。
12.根据权利要求1所述的玩具操作系统，其中所述响应系统进一步包括产生视听显示的视听组件；和提供用于玩具车辆的动力的驱动组件；以及其中所述产生玩具输出模式包括启动所述驱动组件和所述视听组件中的一个或多个。
13.根据权利要求12所述的玩具操作系统，其中所述视听组件进一步包括以下的一个或多个包括一个或多个灯的灯组件，和包括一个或多个喇叭的喇叭组件。
14.根据权利要求12所述的玩具操作系统，其中所述驱动组件进一步包括马达组件，该马达组件包括一个或多个马达，并且与包括一个或多个从动轮的从动轮组件联接。
15.根据权利要求1所述的玩具操作系统，进一步包括用于包含液体的容器，其中所述容器被配置成可分离地与所述输入系统联接。
16.包括权利要求1所述的玩具操作系统的玩具。
17.根据权利要求16所述的玩具，其中所述玩具是玩具车辆。
18.一种操作玩具的方法，包括测量液体的预定量化特性；选择多个预定玩具输出模式中的一个，其中所述选择至少部分基于所述测量；根据所选择的玩具输出模式操作一个或多个玩具部件。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述测量液体的预定量化特性包括测量液体的电导率。
20.执行权利要求18所述的方法的玩具车辆操作系统。
21.与权利要求20所述的玩具车辆操作系统一起使用的玩具车辆。
22.一种玩具车辆包括底盘；可操作地显示输出的至少一个玩具部件；适于容纳液体的室；输入系统，其被配置成测量包含在所述室中的液体的预定量化特性并且根据对应于所述测量的多个输出模式中的一个操作至少一个玩具部件。
23.根据权利要求22所述的玩具车辆，其中所述至少一个玩具部件包括以多个预定速度在地面上移动玩具车辆的驱动组件；并且其中所述多个输出模式中的每一个包括操作所述驱动组件以在地面上以所述多个预定速度中的对应的一个速度移动玩具车辆。
24.根据权利要求22所述的玩具车辆，其中所述至少一个玩具部件包括产生多个预定视听显示的视听组件；并且其中所述多个输出模式中的每一个包括操作所述视听组件以产生所述多个预定视听显示中的对应的一个。
25.根据权利要求22所述的玩具车辆，其中所述液体接收室被配置成可分离地联接到底盘。
26.根据权利要求22所述的玩具车辆，其中所述预定量化特性是电导率。
27.根据权利要求26所述的玩具车辆，其中所述液体接收室包括伸入到包含在所述室中的液体中的一对电极，并且其中所述所述输入系统适于在所述电极之间产生电流。
28.根据权利要求22所述的玩具车辆，其中所述至少一个玩具部件被配置成可选择性地不依赖于包含在所述室中的液体的预定量化特件进行操作。
全文摘要
玩具以及其中使用的玩具操作系统。玩具操作系统可以输入系统和响应系统，该输入系统包括响应液体的预定量化特性，例如电导率，该响应系统联接到所述输入系统并且被配置成至少部分基于给定特性产生一个或多个玩具输出模式。与这样的操作系统一起使用的玩具车辆可以包括底盘、适于包含液体的室和根据产生的输出模式可操作地显示输出的至少一个玩具部件。典型的玩具部件包括产生视听显示的视听组件和在地面上移动玩具车辆的驱动组件。
文档编号A63H33/04GK1882378SQ200480034329
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月22日 优先权日2003年11月21日
发明者M·特拉格泽, K·波尔曼, D·W·斯托纳, E·E·金克尔, R·J·马丁 申请人:马特尔公司