用于使用多个遥控飞行器进行游戏的无线通信系统.pdf

一种用于使得能够进行由控制器控制的遥控飞行器的三维游戏的游戏系统，每个飞行器包括具有射频(RF)和红外(IR)能力的通信系统。系统可以包括多个悬停遥控飞行器，多个悬停遥控飞行器中的每一个由手持控制器控制，并且所述系统还包括至少一个附加游戏配件单元，例如盘、地面站或枪。每个飞行器和控制器的配对经由RF协议进行通信，RF协议基于RF通信协议中配对标识信息在控制器和飞行器之间发送至少控制通信。飞行器和游戏配件单元还经由至少IR协议而通信，IR协议传送游戏信息。基于RF通信协议中的队标识信息，可以向不同的队指派可选配对的飞行器和控制器，以用于玩多玩家团队游戏。

权利要求书
1.  一种使得能够在遥控飞行器之间进行游戏的三维游戏系统，所述游戏系统包括：
至少四个遥控飞行器，每个飞行器经由射频RF通信协议选择性地与相应控制器配对并由所述相应控制器控制，所述RF通信协议在相应控制器和遥控飞行器之间实现，所述RF通信协议基于包含在RF通信协议中的配对标识信息在控制器和遥控飞行器的特定可选配对之间发送至少飞行器控制通信；
每个控制器包括至少扳机结构，所述扳机结构经由RF通信协议向所述特定可选配对中的相应遥控飞行器传送信息，以用于经由红外IR通信协议在至少遥控飞行器之间控制和传送游戏信息，所述IR通信协议是经由相应遥控飞行器上的红外发射机和接收机实现的，
其中还基于RF通信协议中的队标识信息向不同的队选择性地指派具有至少两个特定可选配对的至少两个集合，以用于玩多玩家团队游戏。

2.  根据权利要求1所述的游戏系统，还包括：
至少一个附加游戏配件单元，配备有红外发射机和接收机，以经由IR通信协议与所述遥控飞行器中的至少一个进行通信。

3.  根据权利要求2所述的游戏系统，其中，所述至少一个附加配件单元还被配备为：经由RF通信协议发送通信。

4.  根据权利要求2所述的游戏系统，其中，所述至少一个附加配件单元是从包括以下各项的集合选择的：目标盘、重新加载站、枪或其任意组合。

5.  根据权利要求2所述的游戏系统，其中，遥控飞行器是飞行器，以及配件单元是不飞行物体。

6.  根据权利要求2所述的游戏系统，还包括：游戏控制应用，被配置为在具有用于访问RF通信协议的RF通信信道的计算设备上执行，所述游戏控制应用被编程为动态显示来自游戏系统的与多玩家团队游戏相关的信息。

7.  根据权利要求6所述的游戏系统，其中，RF通信信道是计算设备和至少一个配件单元之间的蓝牙通信信道。

8.  根据权利要求6所述的游戏系统，其中，RF通信信道是被配置为利用RF通信协议的USB加密狗上的RF通信电路。

9.  根据权利要求1所述的游戏系统，其中，遥控飞行器和控制器均包括至少一个多色LED，所述多色LED被配置为：显示公用可选颜色，所述公用可选颜色对于特定可选配对的飞行器和控制器是相同的并且为了玩多玩家团队游戏的目的指示特定可选配对的飞行器和控制器被指派到的队。

10.  根据权利要求9所述的游戏系统，其中，所述多玩家团队游戏是从以下各项的集合中选择的：统治、捕获旗帜、捕获团队、消灭、占山为王和魁地奇；以及
其中使用遥控飞行器和控制器上的LED向多玩家团队游戏的用户显示游戏信息。

11.  根据权利要求1所述的游戏系统，还包括：电池供电的手持枪，所述手持枪包括至少红外发射机，所述红外发射机被配置为经由红外IR通信协议向至少所述遥控飞行器传送游戏信息。

12.  根据权利要求1所述的游戏系统，其中，遥控飞行器是飞行悬停飞行器，并且控制器是手持控制器，所述手持控制器被配置为：响应于感测到的手持控制器的取向，经由RF通信协议传送至少一些控制信号。

13.  一种用于实现使得能够在遥控飞行器之间进行游戏的三维游戏系统的方法，所述方法包括：
基于包含在射频RF通信协议中的配对标识信息，经由RF通信协议将至少四个遥控飞行器中的每一个与特定控制器选择性地配对，所述RF通信协议在相应控制器和遥控飞行器之间实现；
基于包含在RF通信协议中的队标识信息，向不同的队选择性地指派具有控制器和遥控飞行器的特定可选配对的至少两个集合，以用于玩多玩家团队游戏；
基于控制器上的扳机结构的激活，使控制器和遥控飞行器的特定 可选配对中的相应控制器经由RF通信协议在特定可选配对之间传送至少飞行器控制通信和游戏信息，所述游戏信息包括控制信息；以及
使控制器和遥控飞行器的特定可选配对中的相应遥控飞行器在经由红外IR通信协议在遥控飞行器之间控制和传送游戏信息的过程中使用游戏信息、配对标识信息和队标识信息，所述IR通信协议是经由相应遥控飞行器上的红外发射机和接收机实现的。

14.  根据权利要求13所述的方法，还包括：提供至少一个附加的游戏配件单元，所述附加的游戏配件单元配备有红外发射机和接收机，以经由IR通信协议与至少所述遥控飞行器的所选集合进行通信。

15.  根据权利要求14所述的方法，其中，所述至少一个附加配件单元还经由RF通信协议发送与至少所述遥控飞行器的所选集合的通信。

16.  根据权利要求13所述的方法，还包括：提供游戏控制应用，所述游戏控制应用被配置为在具有用于访问RF通信协议的RF通信信道的计算设备上执行，所述游戏控制应用被编程为动态显示来自游戏系统的与多玩家团队游戏相关的信息。

17.  根据权利要求13所述的方法，其中，遥控飞行器和控制器均包括至少一个多色LED，以及所述方法还包括：
将LED配置为：显示公用可选颜色，所述公用可选颜色对于特定可选配对的飞行器和控制器是相同的并且为了玩多玩家团队游戏的目的指示特定可选配对的飞行器和控制器的被指派到的队。

18.  根据权利要求17所述的方法，其中，所述多玩家团队游戏是从以下各项的集合中选择的：统治、捕获旗帜、捕获团队、消灭、占山为王和魁地奇；以及
其中配置遥控飞行器和控制器上的LED包括：使用LED向多玩家团队游戏的用户显示游戏信息。

19.  根据权利要求17所述的方法，还包括：提供电池供电的手持枪，所述手持枪包括至少红外发射机并被配置为经由红外IR通信协议向至少所述遥控飞行器传送游戏信息。

20.  根据权利要求13所述的方法，其中，遥控飞行器是飞行悬停 飞行器，并且控制器是手持控制器，所述手持控制器被配置为：响应于感测到的手持控制器的取向，经由RF通信协议传送至少一些控制信号。

说明书用于使用多个遥控飞行器进行游戏的无线通信系统
相关申请交叉引用
本申请要求享有于2012年10月5日递交的并且标题为“Remote-control flying copter”的第61/710,665号美国临时专利申请、于2012年10月5日递交的并且标题为“Wireless communication system for game play with multiple remote control flying craft”的第61/710,671号美国临时专利申请、于2012年10月5日递交的并且标题为“Single-Handed Controller for a Remote Control flying craft”的第29/433,939号美国设计专利申请、于2013年3月15日递交的并且标题为“Remote-control flying copter and method”的第13/842,525号美国专利申请和于2013年3月15日递交的并且标题为“Wireless communication system for game play with multiple remote-control flying craft”的第13/843,490号美国专利申请的优先权，各申请均通过引用视为在此完全并入。
技术领域
本发明一般地涉及比空气重的航空飞行器(其借助诸如空气的流体保持在空中)的领域。具体地，本发明涉及可以支持多个遥控飞行器之间的游戏的无线通信系统。
背景技术
遥控飞行器正在变得越来越流行和复杂。尽管诸如军用和民用无人驾驶飞机的大型飞行器仅在最近二十年才开始使用，但由爱好者制作并试飞的小型无线电控制的飞行器早已出现。通常，遥控飞行器或者是固定翼的(例如飞机)，或者是悬停的(例如直升机或四轴飞行器)。
通过引用而在本文并入的题为“Homeostatic Flying hovercraft”的第7,931,239号美国专利中描述了一种小型悬停类型飞行器的一个示 例，其描述了使用结合手持控制器的自平衡悬停控制系统来使飞行器根据偏航、俯仰、横滚和侧向飞行来模仿控制器的方向。四轴飞行器的另一示例是Parrot ARDrone，其利用四轴飞行器和智能电话或平板(其充当基于倾斜的遥控器)之间的Wi-Fi连接。另一个示例是Walkera QR Lady Bird迷你四轴飞行器，其经由常规双操纵杆遥控来控制。通常，这些类型的具有三个或四个分离的转子的电稳定的悬停飞行器或四轴飞行器设计与可以使用某种形式的机械陀螺仪稳定的单轴双反转转子模型直升机相比更稳定并且更容易学习如何操作。与Lady Bird迷你四轴飞行器一样，这些较便宜的单轴双反转转子模型直升机通常经由常规双操纵杆遥控来控制。
例如，第8,200,375号美国专利(描述了用于悬停类型的遥控飞行器的RF控制器的弹簧复位控制)和第8,049,600号美国专利(描述了遥控飞行器的具有强制反馈的扩频RF控制器，二者均通过应用而在此并入)还描述了其它类型的用于遥控的控制系统。尽管这些类型的控制系统解决了RF通信的各种问题，并且能够为用户提供附加的控制反馈，但这些方法中没有任何一种解决了用遥控飞行器实现多玩家、多队游戏所特有的控制问题。通常，上述设备使用仅在特定控制器和它所控制的设备之间专有的射频(RF)协议操作。因此很难(甚至不可能)添加附加设备。必须经常购买启用了不同的频率或协议的“A”版本或“B”版本。
存在对鲁棒和全功能的无线通信系统的需要，其可以支持多个遥控飞行器(以及可以用作游戏的部分的其它设备和配件)之间的游戏。
发明内容
本发明的实施例涉及用于使得由控制器控制的遥控飞行器能够进行游戏的系统和方法，每个飞行器包括具有射频(RF)和红外(IR)能力的无线通信系统。在一些实施例中，系统包括：多个悬停遥控飞行器，每个飞行器由手持控制器控制，并且还可以包括至少一个附加的能够使用无线的不飞行游戏配件单元，例如盘(puck)、地面站和/或玩具枪。在一些实施例中，至少来讲，所有的飞行器和控制器经由 RF协议进行通信，所述RF协议基于包含在RF通信协议中的配对标识信息在控制器和遥控飞行器的特定配对之间发射至少控制通信；以及所有飞行器和至少一个附加的不飞行游戏配件单元还经由至少IR协议进行通信，所述IR协议在至少多个遥控飞行器之间发送游戏信息。
在各种实施例中，至少每一飞行器可以包括可选颜色的LED灯，来显示所选队的颜色。在游戏系统的各种单元之间使用RF和IR协议和可选颜色LED显示使得能够使用遥控飞行器进行多玩家、多队游戏。在一些实施例中，队颜色显示位于飞行器的顶和/或底部。在一些实施例中，在飞行器的外部保护圈上显示队颜色。在一些实施例中，飞行器的本体是半透明的，并且队颜色照亮飞行器的本体。在一些实施例中，使用显示队颜色的其它方法。在另一些实施例中，使用一个或更多个上述队颜色显示方法。
在各种实施例中，RF协议和/或IR协议被定义为使得遥控飞行器和/或其控制器能够与其它设备、控制器或配件连接。例如，配件可以包括盘配件、玩具枪配件或平板/笔记本计算机地面站。可以支持多种飞行游戏；例如多队狗战(Dog Fighting)、占山为王(King of the Hill)、统治(Domination)、捕获旗帜(Capture the Flag)、捕获团队(Capture the Team)、贴标签(Tag)、消灭(Elimination)或甚至是借助哈利波特系列小说而流行的魁地奇游戏的变型。 
在一些实施例中，上述游戏加入了当被另一个IR传输打击时对相应悬停遥控飞行器的各级模拟“损坏”。例如，在第一次被打击时，飞行器在一些实施例中被编程为结合通过控制器发送的振动而摇晃。在第二次被打击时，飞行器在一些实施例中被编程为降低动力和性能。在第三次被打击时，飞行器在一些实施例中被编程为迫降预定时间量(例如，若干秒，这取决于游戏)。
发明的该描述不旨在描述本发明的每个所示的实施例或每个实施方式。在发明的某实施例之后示例性示出附图和详细描述。
附图说明
考虑本发明的一些实施例的详细说明，结合所附的附图，可以更 全面地理解本发明，其中：
图1根据发明的一些实施例的悬停遥控飞行器和配件的游戏系统的框图。
图2是根据发明的一些实施例的用于游戏King of the Hill的游戏系统的框图。
图3是根据发明的一些实施例的用于游戏Domination的游戏系统的框图。
图4是根据发明的一些实施例的用于游戏Capture the Flag的游戏系统的框图。
图5是根据发明的一些实施例的用于游戏Tag的游戏系统的框图。
图6是根据发明的一些实施例的用于游戏Elimination的游戏系统的框图。
图7是根据发明的一些实施例的用于的一对一游戏的游戏系统的框图。
图8是根据发明的一些实施例的用于的完整游戏的游戏系统的框图。
图9是根据发明的一些实施例的用于游戏猎鸭(Duck Hunt)的游戏系统的框图。
图10是根据发明的一些实施例的包括被配置为在计算设备上执行的游戏控制应用的游戏系统的框图。
图11示出了队选择状态引擎中所包括的RF通信协议的实施例的特定细节。
尽管发明适于各种修改和替代形式，已经在附图中通过示例的形式示出了并将详细描述本发明的细节。应当理解的是，然而，本发明不限于所描述的特定实施例。相反，本发明涵盖所有由所附权利要求定义的落入发明的精神和范围内的修改、等价和替换。
具体实施方式
尽管为了说明，本发明包含许多细节，本领域技术人员将理解，以下细节的许多变型和替换在发明的范围内。相应地，阐述了发明的 以下优选实施例，而不失一般性，并且不对主张的发明施加限制。此外，在优选实施例的以下详细描述中，参照形成其中的一部分的附图，并且其中以可以实现发明的说明特定实施例的形式示出。应该理解的是，可以利用其它实施例，并且可以不离开本发明的范围而做出结构的改变。
附图中出现的附图标记的前一或多位数字通常与首先引入那个组件的附图中的附图标记相对应，使得在贯穿本文使用的相同的附图标记指示在多个附图中出现的同一组件。可以用同一附图标记或标签来指示信号和连接，并且将根据它在说明书上下文中的使用清楚实际意义。
参照图1，游戏系统100可以包括遥控飞行器102、遥控飞行器102的控制器104，和不飞行游戏配件，例如盘106、玩具“枪”108和地面站110。在实施例中，系统与图1中所示那些相比，可以包括更少的或更多的独立不飞行游戏配件。例如，可以在特定游戏中使用多个盘106。在其它实施例中，可以使用多个玩具枪108。在其它实施例中，可以使用多个地面站110。
在一些实施例中，遥控飞行器102是适于由手持遥控控制器104控制的悬停飞行器，并且在一个实施例中包括成型框架组合件，其包括从中心本体延伸的多个臂，每个臂上具有电机和相应螺旋桨。在各种实施例中，电机和螺旋桨在每个臂的远端面向下安装，使得电机覆盖在电机之上。在一些实施例中，中心本体被形成为双层结构，其夹持电路板，以便为框架提供结构支撑。在一些实施例中，电路板包括便于导线连接器安装的多个卡口(tab)，并且还可以为IR和RF通信提供天线和发射机。在一些实施例中，可移除的安全圈通过由多个Y型臂支撑的外圈来保护螺旋桨不侧向接触，多个Y型臂的每一个适于与多个臂中相应的一个相对应，并且与多个臂中相应的一个连接。此外，悬停遥控飞行器102包括用于照亮悬停遥控飞行器102的发光二极管(LED)或其它半导体光源。
在一个实施例中，控制器104是由用户用于控制悬停飞行器102的单手控制器，控制器包括具有成角度的形状的控制器本体，所述控 制器本体包括用于控制器的方向参考的平的顶面、适于与用户的食指接触的从控制器本体突出的扳机、适于与用户的拇指接触的从平的顶面突出的顶帽、以及包括至少一个陀螺仪、至少一个加速度计、用于对来自至少一个陀螺仪和至少一个加速度计的数据采样的处理器以及适于向悬停遥控飞行器102发送采样数据的无线电的电子设备。实施例还包括红外(IR)接收机和红外发射机，或在实施例中，包括红外收发机。如所述，在游戏期间，扳机结构可以与枪108类似地、替代于枪108、或附加于枪108使用。此外，与飞行器102类似，控制器104包括用于照亮控制器104的发光二极管(LED)或其它半导体光源。
对于飞行器102和控制器104的一个实施例的更详细的描述，参照由JohnPaul Condon等人于2013年3月15日递交的题为“Remote-Control Flying Copter and Method”的第13/842,525号美国专利申请，其详细说明和附图在这里一并引入作为参考。尽管参照无线通信系统中的小型悬停遥控飞行器，在配对的无线控制器被配置为用于单手控制操作的情况下，描述了本发明的实施例，将理解的是，根据本发明的游戏的通信系统的其它实施例可以包括其它类型的遥控飞行器(例如飞机或直升机)或其它不飞行的遥控飞行器(例如汽车或船)，并且还可以包括其它类型的控制器，例如常规双操纵杆控制器或基于在智能电话上运行的“应用”(即，应用程序)或在笔记本电脑或台式计算机上运行的软件程序。
在各种实施例中，盘106包括适于与具有本体和红外接收机的地面连接的结构。在一个实施例中，盘106的本体可以是立方体形的。在其它实施例中，本体可以是长直角棱柱、三棱柱、球形的或其它所需形状。实施例中，盘106，以及具体地，红外接收机适于从(例如，悬停遥控飞行器102、控制器104或枪108上的)相应发射机接收红外传输。因此，盘106包括“被动的(passive)”不飞行游戏配件。在各种实施例中，盘106还包括用于向悬停控制飞行器102、控制器104或枪108以及地面站110发送红外信号的红外发射机。因此，盘106的实施例包括“主动的(active)”不飞行游戏配件。
在一些实施例中，盘106除了红外能力之外还包括RF能力。例如，盘106还可以包括RF无线电。在其它实施例中，盘106可以使用RF能力来解译出悬停遥控飞行器102在盘106附近。在游戏中，可以由此利用重装弹药、健康补给、捕获、或竞赛铁塔。实施例中，盘106包括用于照亮盘106的LED或其它半导体光源。
在一些实施例中，枪108包括手柄、枪管、适于与用户的食指接触的从手柄或枪管突出的扳机以及和具有IR传输能力的IR发射机。当激活扳机时，从枪管的大体方向发出IR传输。在一些实施例中，IR传输是基本定向的，以使得能够瞄准特定目标。在一些实施例中，枪108还包括红外接收机，其适于接收来自相应发射机的红外传输。实施例中，枪108还包括低功率激光瞄准器，以使得用户能够瞄准特定目标，并示出枪108瞄准之处。另一个实施例中，枪108除红外能力之外还包括RF能力。例如，枪106还可以包括RF无线电。
在一些实施例中，地面站110包括具有处理器、通信能力和显示器的平板电脑。处理器结合通信能力，可以在游戏之间切换系统100。例如，可以将不同的“游戏应用”加载到悬停遥控飞行器102、控制器104、盘106和/或枪108中，并且同样针对期望的游戏配置这些组件。因此，通信能力可以包括RF协议、IR协议或任何其它合适的有线或无线协议，并且可以包括单向和/或双向通信。显示器可以显示，包括针对悬停遥控飞行器102、控制器104或配件的每一个的游戏分数或统计数据，或当前游戏状态。在另一实施例中，地面站110(如图1所示)包括具有处理器、通信能力和显示器的笔记本计算机。
实施例中，盘106可以被用作一个或更多个地面站110之间的中继站。例如，盘106还可以包括无线电，其被配置为与地面站110的相应无线电进行通信。盘106中的无线电可以用任意若干协议来与地面站110通信，若干协议包括蓝牙、WiFi、Zigbee或专有协议。用这种方式，游戏信息可以被中继至地面站110，以供如以下参照图10所述在需要的情况下进行分析、显示或进一步配置。
如图1中所示，容易认识系统100的单元之间的IR、RF或其它有线或无线通信。通信链路仅是说明性的，并且不限制系统100的可能性。 例如，悬停遥控飞行器102可以向盘106发射IR信号，以在悬停控制飞行器102的飞行或操作期间“射击”盘106。控制器104可以向悬停控制飞行器102发送RF信号，以控制悬停遥控飞行器102的飞行。此外，可以经由RF通信将控制器104的触发中继至悬停遥控飞行器102，以指示悬停遥控飞行器102应当如所述发射IR信号，以从悬停遥控飞行器102“射击”。其它实施例中，枪108可以向悬停遥控飞信器102发送IR信号，使得悬停遥控飞行器102被枪108“击中”。实施例中，如参照地面站110描述的，可以经由有线或无线协议利用配件地面站110来配置悬停遥控飞行器102和控制器104，以支持各种游戏。同样，与悬停遥控飞行器102和控制器104配合，可以经由有线或无线协议利用配件地面站110来配置配件盘106和枪108，以支持各种游戏。如以下示例中所述，所有这些能力支持空中游戏。
在RF和IR通信协议方面，在各种实施例中，至少所有的飞行器经由RF协议通信，RF协议通信基于RF通信协议中的包含的配对标识信息来在控制器和遥控飞行器特定配对之间发送控制通信，并且所有的飞行器和至少一个附加不飞行游戏配件单元还经由至少IR防议通信，IR协议在至少多个遥控飞行器之间传送游戏信息。可以经由RF和IR通信的一个实施例实现以下提及的游戏和通信系统及其他游戏和通信系统。
King of the Hill
在传统游戏King of the Hill中，目标是保持在“山”顶(或任意其它指定区域)作为“King of the Hill”。其它玩家试图将当前的王从山上击落，并取代他的地位，因此成为新的King of the Hill。参见维基百科，eh.wikipedia.org/wiki/King_of_the_Hill_(game)，(最后版本2012年10月1日)。
参照图2，示出了对于游戏King of the Hill的两队版本的游戏系统200的框图。系统200包括第一悬停遥控飞行器202A和第二悬停遥控飞行器202B和盘206。第一悬停遥控飞行器202A和第二悬停遥控飞行器202B分别属于对立的两队，即A队和B队。第一悬停遥控飞行器202A和第二悬停遥控飞行器202B与悬停遥控飞行器102基本类似，但是在 这里分别由202A和202B指示，以易于解释。第一悬停遥控飞行器202A由控制器(未示出)控制，控制器被配置为与悬停遥控飞行器202A连接。同样，第二悬停遥控飞行器202B由控制器(未示出)控制，控制器被配置为与悬停遥控飞行器202B连接。悬停遥控飞行器202A和202B中的每一个可以利用它们相应LED用不同的颜色照亮，以表示多个队。
在系统200中，盘206与盘106基本相似。盘206是“山”。通过使悬停遥控飞行器202A或202B紧邻盘206达预定秒数，或通过射击盘206预定次数，则获得对“山”的控制。可以使用操纵相应飞行器的策略，以尽可能长地保护盘206不被对方队侵占。可以根据维持对“山”控制的秒数来为任一队累加点数。可以经由盘的LED来照亮盘206，以指示当前为王的队。实施例中，地面站110(未示出)可以显示当前的王或其它游戏状态或统计数据。
可以容易地向系统200添加每个队的附加的飞行器(未示出)。例如，A队和B队均可以包括两个飞行器。在其他实施例中，可以向每个队添加多个飞行器。在另一个实施例中，一个队可以通过使用比另一个队更少的飞行器来作出让步。在其他实施例中，可以向游戏添加附加的队。
Domination
在传统游戏Domination中，不管是在游戏场上还是作为棋牌游戏，想法是要(通过对它们贴标签)赢得所有的玩家，或(通过占据板上的每个领地，以及通过这样做来消灭所有其他玩家)赢得土地面积。
参照图3，示出了游戏Domination的两队版本的游戏系统的框图。系统300包括第一队，即A队，A队包括第一悬停遥控飞行器302A和第二悬停遥控飞行器302A1。同样，系统300包括第二队，即B队，B队包括第三悬停遥控飞行器302B和第四悬停遥控飞行器302B1。飞行器302A、302A1、302B和302B1分别与悬停遥控飞行器102基本相似。
游戏以多个队开始，如这里所示为两个队，即A队和B队。飞行器302A、302A1、302B和302B1由它们相应的控制器(未示出)控制，以经由IR传输向对手的悬停遥控飞行器“射击”。一旦IR传输被对手悬 停遥控飞行器接收，则对手切换至射手的队。当所有玩家在同一队时，Domination游戏结束。可以经由它们相应LED来照亮悬停遥控飞行器302A、302A1、302B和302B1的每一个，以指示当前的队。贯穿游戏，可以改变LED，以指示多个队的当前状态。
例如，可以利用相应的LED灯将第一悬停遥控飞行器302A和第二悬停遥控飞行器302A1指示为红色。可以利用相应的LED灯将第三悬停遥控飞行器302B第四悬停遥控飞行器302B1指示为蓝色。如图3中所示，游戏期间，由控制第一悬停遥控飞行器302A的用户指示第一悬停遥控飞行器302A向当前的对手第三悬停遥控飞行器302B“射击”。一旦第三悬停遥控飞行器302B接收IR传输，则它切换至红色，并且然后属于A队。类似地，由控制第四悬停遥控飞行器302B1的用户指示第四悬停控制飞行器302B1向当前对手第二悬停遥控飞行器302A1“射击”。一旦第二悬停遥控飞行器302A1接收IR传输，则它切换至蓝色，并且然后属于B队。实施例中，地面站110(未示出)可以显示当前的占优队或其他的游戏状态或统计数据。
可以容易地向系统300添加每个队的附加的飞行器(未示出)。例如，如所示，A队队和B队均可以包括两个飞行器。在其他实施例中，队可以包括三个或更多个飞行器。在另一实施例中，一个队可以通过在开始时使用比另一个队更少的飞行器来作出让步。在其他实施例中，可以向游戏添加附加的队。
Capture the Flag和Capture the Team
在传统游戏Capture the Flag中，两个队分别具有旗帜(或其他标志)并且目的是捕获位于队伍“基地”的其他队的旗帜，并且把它安全带回自己的基地。在其他版本中，在他们归属领地中的玩家可以对敌人玩家“贴标签”；于是这些玩家按照约定的规则而出局，对方队的成员，于是被送回他们自己的领地，或者“关进监狱”。维基百科，en.wikipedia.org/wiki/Capture_the_flag，(最后版本2012年10月1日)。
参照图4，示出了游戏Capture the Flag的两队版本的游戏系统的框图。系统400包括第一队，即A队，A队包括第一悬停遥控飞行器402A和第二悬停遥控飞行器402A1。同样，系统400包括第二队，即B队， B队包括第三悬停遥控飞行器402B和第四悬停遥控飞行器402B1。飞行器402A、402A1、402B和402B1分别与悬停遥控飞行器102基本相似。系统400还包括与A队的“旗帜”相对应的第一盘406A和与B队的“旗帜”相对应的第二盘406B。盘406A和406B与盘106基本类似。
在游戏期间，悬停遥控飞行器402A、402A1、402B或402B1，在用户利用控制器的控制下，必须位于对手的盘406A或406B附近，以捕获“旗帜”。悬停遥控飞行器402A、402A1、402B或402B1必须然后返回到它们自身队的盘406A或406B附近，并且位于盘附近或者射击它以获胜。例如，控制第一悬停遥控飞行器402A的用户指示第一悬停遥控飞行器402A飞到B队的盘406B附近，并“射击”盘406B。类似地，控制第四悬停遥控飞行器402B1的用户指导第四悬停遥控飞行器402B1飞到A队的盘406A附近，并“射击”盘406A。在实施例中，第一悬停遥控飞行器402A然后必须返回盘406A并射击盘406A，或者位于406A附近，以由此带着B队的旗帜返回。类似地，实施例中，第四悬停遥控飞行器402B1然后必须回到盘406B，并射击盘406B，或位于406B附近内，以由此带着A队的“旗帜”返回。
高级Capture the Flag的其他实施例可以包括悬停遥控飞行器使用IR传输向彼此“射击”，依赖于约定规则，以对被击中的悬停遥控飞行器进行去激活以使得它出局，将被击中的悬停遥控飞行器变换为对方队的成员，或要求被击中的悬停遥控飞行器回到它们自身的盘并向其射击从而再次攻击对手的盘。可以经由它们相应的LED照亮悬停遥控飞行器402A、402A1、402B和402B1的每一个，以指示当前的队。实施例中，地面站110(未示出)可以显示当前游戏的状态或统计数据。
可以容易地向系统400添加每个队的附加悬停遥控飞行器(未示出)。例如，A队和B队可以分别包括两个悬停遥控飞行器，如所示。在其他实施例中，队可以包括三个或更多个悬停遥控飞行器。在另一实施例中，一个队可以通过使用比另一个队更少的飞行器来作出让步。在其他实施例中，可以向游戏添加附加的队。
类似地，游戏Capture the Team可以作为Domination和Capture the Flag的混合。
Tag
在传统游戏Tag中，一组玩家(两个或更多)决定谁当“它”。被选为“它”的玩家则追逐其他玩家，尝试在其它玩家视图逃跑时足够接近它们来给它们贴标签。标签使得被贴标签的玩家成为“它”。维基百科，http：//en.wikipedia.org/wiki/Tag_(game)，(最后版本2012年10月1日)。
参照图5，示出了游戏Tag的游戏系统的框图。系统400包括第一悬停遥控飞行器502A、第二悬停遥控飞行器502A1、第三悬停遥控飞行器502A2和第四悬停遥控飞行器502B。第一悬停遥控飞行器502A、第二悬停遥控飞行器502A1和第三悬停遥控飞行器502A2均属于A队，而剩下的第四悬停遥控飞行器502B是“它”并且属于队“B”。悬停遥控飞行器502A、502A1、502A2和502B分别与悬停遥控飞行器102基本类似。
游戏期间，当“它”玩家向另一个玩家射击时，射击者加入“A”队，而被击中的玩家现在成为“它”并且属于B队。例如，如图5中所示，控制第四悬停遥控飞行器502B的用户指示第四悬停遥控飞行器502B飞到第一悬停遥控飞行器502A附近，并使用IR传输“射击”第一悬停遥控飞行器502A。第一悬停遥控飞行器502A从第四悬停遥控飞行器502B接收IR传输，并交换队，使得第一悬停遥控飞行器502A现在是“它”。类似地，第四悬停遥控飞行器502B接收IR传输接收的确认，并交换队，使得第四悬停遥控飞行器502B不再是“它”。可以经由它们的相应LED来照亮悬停遥控飞行器502A、502A1、502A2和502B的每一个，以指示当前的队。实施例中，地面站110(未示出)可以显示当前游戏状态或统计数据，例如每个悬停遥控飞行器已经当“它”的时间。
可以容易地向系统400添加每个队的附加的悬停遥控飞行器(未示出)。例如，在其他实施例中，A队可以包括四个或更多的飞行器。在其他实施例中，可以向游戏添加附加的队。
Elimination
在传统游戏Elimination中，游戏以在多个队(通常是两个队)之 间均匀分配的多个玩家开始。每当第一队的一个玩家给第二队的另一个玩家贴标签时，该第二队的玩家“出局”并离开游戏。有玩家剩下的队获胜。
参照图6，示出了游戏Elimination的游戏系统的框图。系统600包括第一队，即A队，A队包括第一悬停遥控飞行器602A和第二悬停遥控飞行器602A1。同样，系统600包括第二队，即B队，B队包括第三悬停遥控飞行器602B和第四悬停遥控飞行器602B1。悬停遥控飞行器602A、602A1、602B和602B1的每一个与悬停遥控飞行器102基本类似。
游戏以多个队开始，如这里所示为两个队，即A队和B队。悬停遥控飞行器602A、602A1、602B和602B1由它们相应的控制器(未示出)控制，以经由IR传输“射击”对手的悬停遥控飞行器。一旦对手悬停遥控飞行器接收到IR传输，则对手出局并且悬停遥控飞行器可以被去激活以使得它退出游戏。当一个队所有玩家被消灭时，Elimination游戏结束。可以经由他们的相应LED的每一个来照亮悬停遥控飞行器602A、602A1、602B和602B1的每一个，以指示当前的队。
如图6所示，在游戏期间，控制第一悬停遥控飞行器602A的用户指示第一悬停遥控飞行器602A向对手第三悬停遥控飞行器602B“射击”。一旦第三悬停遥控飞行器602B接收IR传输，则它被消灭，并将“LED”颜色改变为“出局”的颜色并且不再飞行，并提供算法使悬停遥控飞行器602B安全返回地面。类似地，控制第四悬停遥控飞行器602B1的用户指示第四悬停遥控飞行器602B1向对手第二悬停遥控飞行器602A1“射击”。一旦第二悬停遥控飞行器602A1接收IR传输，则它被消灭，并将LED灯的颜色变为“出局”颜色，或者被去激活而不再飞行。实施例中，地面站110(未示出)可以显示当前占优队或其他队状态或统计数据。
可以容易地向系统400添加每个队的附加飞行器(未示出)。例如，如所示，A队和B队可以包括分别包括两个飞行器。在其他实施例中，队可以包括三个或更多个飞行器。在另一个实施例中，一个队可以通过使用比另一个队更少的飞行器来作出让步。在其他实施例中，可以向游戏添加附加的队。

在由J.K.罗琳为哈利波特系列小说创建的虚拟游戏中，在骑着飞行扫把柄的两队玩家之前进行比赛，其中使用球和在场地的每一侧的高架环形目标。鬼飞球(Quaffle)是要被抛出穿过目标的较大的球。金色飞贼(Golden Snitch)是较小的金色球，并且悬停、疾驰、和围绕场地飞行，在保持在游戏区边界内的同时避免被捕获。
已经出现了各种队位置。追逐者在场地上下行进，在他们自身之间用手传递鬼飞球，而不让其他队得到它，以试图将球扔过他们对手的球门圈。门将保护球门圈。打击者装备有木棒，并且他们的任务是：通过将这些球从路线上击下或击向对手，来保护他们的队友和搜寻者(主要)遭遇游走球(Bludger)。搜寻者的任务是寻找和捕获Golden Snitch。搜寻者是唯一被允许触摸Golden Snitch的玩家。维基百科，http：//en.wikipedia.org/wiki/Quidditch，(最后版本2012年10月2日)。
参照图7，示出了针对的一对一Golden Snitch游戏的悬停遥控飞行器版本的游戏系统的框图。在的该实施例中，通过“射击”Golden Snitch预定次数而首先抓住Golden Snitch的一方赢得游戏。系统700包括第一悬停遥控飞行器702A、第二悬停遥控飞行器702B和充当飞贼的第三悬停遥控飞行器702。悬停遥控飞行器702、702A和702B分别与悬停遥控飞行器102基本类似。
充当Golden Snitch的悬停遥控飞行器702，被编程为：一旦游戏开始，就自动以随机飞行路径飞行。悬停遥控飞行器702可以由LED示为金色。悬停遥控飞行器702A和悬停遥控飞行器702B在不同侧，并且因此可以用不同的LED颜色示出。游戏期间，可以由控制相应悬停遥控飞行器702A和702B的用户指示悬停遥控飞行器702A和悬停遥控飞行器702B使用IR传输向悬停遥控飞行器702“射击”。在图7的叙述中，悬停遥控飞信器702A正在射击悬停遥控飞行器702，由此捕获Golden Snitch。实施例中，悬停遥控飞行器702然后将LED颜色改变为悬停遥控飞行器702A的颜色。实施例中，地面站110(未示出)可以显示当前的游戏状态或统计数据。
参照图8，示出了的完整游戏的悬停遥控飞行器版本的 游戏系统的框图。为了清楚，示出了仅一侧的悬停遥控飞行器，但是示出了两侧的用于得分的环，以易于解释。在的该实施例中，作为使追逐者将鬼飞球扔过环来得分的替代，玩家通过使他们的悬停遥控飞行器飞过环来得分。在示例实施例中，每队包括门将和两个打击者(不能得分的防守者)，和三个能得分的追逐者。通过撞击或捣打对方的悬停遥控飞行器，用户可以采用策略。可选地，可以在 的一对一版本中通过引入附加的悬停遥控飞行器(未示出)来如上述添加Golden Snitch。
如所示，系统800，再次仅对于一个队，由表示为门将的第一悬停遥控飞行器802A、作为打击者的第二悬停遥控飞行器802A1、作为另一个打击者的第三悬停遥控飞行器802A2、作为追逐者的第四悬停遥控飞行器802A3、作为另一个追逐者的第五悬停遥控飞行器802A4，以及作为最后一个追逐者的第六悬停遥控飞行器802A5组成。悬停遥控飞行器802A-802A5分别与悬停遥控飞行器102基本类似。由控制器(未示出)来控制每个悬停遥控飞行器802A-802A5，控制器被配置为与相应悬停遥控飞行器的每一个连接。这些悬停遥控飞行器构成了A队。A队的对手侧将同样具有具有类似角色的类似数量的悬停遥控飞行器。系统800还包括环804A，其示出了A队的“目标”，并且环804B示出了B队的“目标”。可以在每侧引入附加的环，来反映“真实”的场地。
如图8中所示，悬停遥控飞行器802A正在防守A队的目标，用悬停遥控飞行器802A1和802A2辅助防守。悬停遥控飞行器802A3、802A4和802A5正在向B队的目标环804B射击。悬停遥控飞行器802A5被示出正在穿过环804B，来为A队得分。在一些实施例中，地面站110(未示出)可以显示前的游戏状态或统计数据。
Duck Hunt
在由在1980年代流行的游戏Duck Hunt中，玩家使用任天堂光枪并试图通过将枪对准屏幕来射倒飞行中的鸭子或泥鸽。维基百科，en.wikipedia.org/wiki/Duck_Hunt(最后版本2012年10月2日)。
参照图9，示出了游戏Duck Hunt的游戏系统的框图。系统900包括 悬停遥控飞行器902和枪908。悬停遥控飞行器902与悬停遥控飞行器908基本类似，并且枪908与枪108基本类似。在系统900的实施例中，悬停遥控飞行器902包括“鸭子”或“泥鸽”。
游戏期间，由控制悬停遥控飞行器902的用户指导悬停遥控飞行器902(理想地，以预期不到的飞行图案)在游戏场地周围飞行。控制枪908的第二用户将枪908朝向悬停遥控飞行器902的方向，并扣动扳机，由此向悬停遥控飞行器902“射击”。一旦第二用户已经对悬停遥控飞行器902“射击”了一次或预定次数，则悬停遥控飞行器902“死掉”并且游戏结束。实施例中，地面站110(未示出)可以显示当前游戏状态或统计数据，例如，对于每个被“击中”的悬停遥控飞行器所经过的时间。
可以容易地向系统900添加附加的悬停遥控飞行器(未示出)。例如，可以用多个飞行器902来玩Duck Hunt，使得操作枪908的用户可以对准这些附加的飞行器。此外，可以在多队之间玩游戏，每队包含一个或更多个枪908和飞行器902。
在一些实施例中，使用编程的指令来自动控制悬停遥控飞行器902自动在游戏场地周围飞行(理想地以预料不到的飞行图案)，从而可以用单人模式玩Duck Hunt。在一些这种实施例中，玩家一用枪908来对准悬停遥控飞行器902，并试图在悬停遥控飞行器902在游戏区域周围自动飞行时“射击”悬停遥控飞行器902。在一些实施例中，游戏区域是用户可以经由在控制器的飞行器上可用的软件、应用和/或用户输入控制而定义的。
在一些Duck Hunt的实施例中，鸭子可以“射击”猎人。可以由控制器(未示出)来控制遥控飞行器902，以命令飞行器902来向对手猎人“射击”，或者命令另一个用户操作枪908来向飞行器902“射击”。在一些实施例中，枪908被配置为接收IR传输。在其他实施例中，枪908的用户可以穿附加的配件，来接收IR传输，例如IR接收背心或其他服饰或配件。
在上述实施例的变型中，多个飞行器可以由同一队的多个用户控制，以组成鸭子的“队”。在其他实施例中，多个射手可以包括一队猎 人。在另一个实施例中，单个用户可以既当鸭子由当猎人，控制枪908和控制器二者来射击其它猎人处的飞行器902。
图10示出了根据实施例的游戏系统，包括被配置为在计算设备上执行的游戏控制应用。例如，使用RF通信控制协议，控制器104A与飞行器102A配对，而控制器104B与飞行器102B配对。飞行器104A和104B均利用RF和IR信号来与目标盘106A-D通信。盘106A、106B和106C分别利用RF信号与主盘106D通信。主盘106D还能够通过RF信号与游戏控制站笔记本计算机110A或平板计算机110B通信。主盘106D和游戏控制站110A或110B之间的通信可以是经由若干协议的，包括蓝牙、WiFi、Zigbee或专用协议。
图10进一步示出了在任意给定时间可以在游戏系统的各种部分之间传送的信息类型，以及可以由游戏系统支持的节点类型的最大数量。例如，飞行器102A可以正在向控制器104A传送“控制和状态更新”。飞行器102A还可能正在向所有的盘106A-D传送接近警报和IR命中。飞行器102A可以向飞行器102B传送IR命中。主盘106D可以向任意盘106A-C传送目标状态，以及向游戏控制站110A或110B传送游戏状态，以及向控制器104A或104B传送玩家状态。游戏系统中，将只可以存在一个游戏控制系统110和一个主要目标盘106D。然而，可以存在一个或更多个控制器104、飞行器102或非主目标盘106。
图11是示出在队选择状态引擎中创建的RF通信协议的实施例的详情的框图。例如，在一些实施例中，如块1120所示，该协议以用户在控制器104上按压队选择按钮开始。如块1122所示，控制器104感测按钮按压，并向飞行器102发送队改变消息。如块1124中所示，飞行器102接收队改变请求，并将内部队码设置增加1124至下一个可用码，然后飞行器102改变LED的颜色以匹配所选的队码。如块1126所示，飞行器102向控制器104发送应答消息，该应答消息包括飞行器102上的当前队码。如块1128中所描述的，控制器104从飞行器102接收消息，并更新控制器104队码寄存器，并通过将LED改变为与更新后的队码相匹配向用户指示完成了改变。控制器104然后继续监视1121队选择按钮的又一次按钮按压。
在一些实施例中，本发明提供了一种使得能够在遥控飞行器之间进行游戏的三维游戏系统，其中游戏系统包括：至少四个遥控飞行器，每个飞行器经由射频(RF)通信协议选择性地与相应控制器配对并由所述相应控制器控制，所述RF通信协议在相应控制器和遥控飞行器之间实现，所述RF通信协议基于包含在RF通信协议中的配对标识信息在控制器和遥控飞行器的特定可选配对之间发送至少飞行器控制通信；每个控制器包括至少扳机结构，所述扳机结构经由RF通信协议向所述特定可选配对中的相应遥控飞行器传送信息，以用于经由红外(IR)通信协议在至少遥控飞行器之间控制和传送游戏信息，所述IR通信协议是经由相应遥控飞行器上的红外发射机和接收机实现的，其中还基于RF通信协议中的队标识信息向不同的队选择性地指派具有至少两个特定可选配对的至少两个集合，以用于玩多玩家团队游戏。
在一些实施例中，游戏系统包括：至少一个附加游戏配件单元，配备有红外发射机和接收机，以经由IR通信协议与所述遥控飞行器中的至少一个进行通信。在一些实施例中，所述至少一个附加配件单元还被配备为：经由RF通信协议发送通信。在一些实施例中，所述至少一个附加配件单元是从包括以下各项的集合选择的：目标盘、重新加载站、枪或其任意组合。
在一些实施例中，遥控飞行器是飞行器，以及配件单元是不飞行物体。
在一些实施例中，游戏系统包括：游戏控制应用，被配置为在具有用于访问RF通信协议的RF通信信道的计算设备上执行，所述游戏控制应用被编程为动态显示来自与多玩家团队游戏相关的游戏系统的信息。
在一些实施例中，RF通信信道是计算设备和至少一个配件单元之间的蓝牙通信信道。
在一些实施例中，RF通信信道是被配置为利用RF通信协议的USB加密狗上的RF通信电路。 
在一些实施例中，遥控飞行器和控制器均包括至少一个多色LED，所述多色LED被配置为：显示公用可选颜色，所述公用可选颜色对于 特定可选配对的飞行器和控制器是相同的并且为了玩多玩家团队游戏的目的指示飞行器和控制器的特定可选配对所被指派到的队。
在一些实施例中，所述多玩家团队游戏是从以下各项的集合中选择的：Domination、Capture the Flag、Capture the Team、Elimination、King of the Hill和Quidditch，并且使用遥控飞行器和控制器上的LED向多玩家团队游戏的用户显示游戏信息。
在一些实施例中，游戏系统包括：电池供电的手持枪，所述手持枪包括至少红外发射机，所述红外发射机被配置为经由红外(IR)通信协议向至少所述遥控飞行器传送游戏信息。
在一些实施例中，遥控飞行器是飞行悬停飞行器，并且控制器是手持控制器，所述手持控制器被配置为：响应于感测到的手持控制器的方向，经由RF通信协议传送至少一些控制信号。
在一些实施例中，本发明提供给了一种用于实现使得能够在遥控飞行器之间进行游戏的三维游戏系统的方法。在一些实施例中，方法包括：基于包含在射频(RF)通信协议中的配对标识信息，经由RF通信协议将至少四个遥控飞行器中的每一个与特定控制器选择性地配对，所述RF通信协议在相应控制器和遥控飞行器之间实现；基于包含在RF通信协议中的队标识信息，向不同的队选择性地指派具有控制器和遥控飞行器的特定可选配对的至少两个集合，以用于玩多玩家团队游戏；基于控制器上的扳机结构的激活，使控制器和遥控飞行器的特定可选配对的相应控制器经由RF通信协议在特定可选配对之间传送至少飞行器控制通信和游戏信息，所述游戏信息包括控制信息；以及使控制器和遥控飞行器的特定可选配对的相应遥控飞行器在经由红外(IR)通信协议在遥控飞行器之间控制和传送游戏信息的过程中使用游戏信息、配对标识信息和队标识信息，所述IR通信协议是经由相应遥控飞行器上的红外发射机和接收机实现的。
方法的一些实施例提供至少一个附加的游戏配件单元，所述附加的游戏配件单元配备有红外发射机和接收机，以经由IR通信协议与至少所述遥控飞行器的所选集合进行通信。
方法的一些实施例中，所述至少一个附加配件单元还经由RF通 信协议发送与至少所述遥控飞行器的所选集合的通信。
方法的一些实施例提供游戏控制应用，所述游戏控制应用被配置为在具有用于访问RF通信协议的RF通信信道的计算设备上执行，所述游戏控制应用被编程为动态显示来自与多玩家团队游戏相关的游戏系统的信息。
方法的一些实施例中，遥控飞行器和控制器均包括至少一个多色LED，以及所述方法还包括：
将LED配置为：显示公用可选颜色，所述公用可选颜色对于特定可选配对的飞行器和控制器是相同的并且为了玩多玩家团队游戏的目的指示飞行器和控制器的特定可选配对所被指派到的队。
在方法的一些实施例中，所述多玩家团队游戏是从以下各项的集合中选择的：Domination、Capture the Flag、Capture the Team、Elimination、King of the Hill和Quidditch，并且其中配置遥控飞行器和控制器上的LED包括：使用LED向多玩家团队游戏的用户显示游戏信息。
在方法的一些实施例中，遥控飞行器是飞行悬停飞行器，并且控制器是手持控制器，所述手持控制器被配置为：响应于感测到的手持控制器的方向，经由RF通信协议传送至少一些控制信号。
方法的一些实施例提供电池供电的手持枪，所述手持枪包括至少红外发射机并被配置为经由红外(IR)通信协议向至少所述遥控飞行器传送游戏信息。
本文已经描述了系统、设备和方法的各种实施例。仅以示例的形式给出这些实施例，并且不旨在限制发明的范围。应该理解的是，此外，可以用各种方式来结合已经描述实施例的多个特征，以产生各种附加实施例。此外，尽管已经描述了各种材料、维度、形状、配置和位置等，以用于公开的实施例，可以在不超出发明的范围的情况下使用除了已经公开的内容之外的其它内容。
相关领域技术人员将认识到，发明可以包括比在上述任意单独实施例中所示出的特征更少的特征。本文描述的实施例并不是形成或组合发明的各种特征的多种方式的穷尽呈现。相应地，如本领域技术人 员所理解的，实施例不是特征的彼此互斥的组合；而是，本发明可以包括从不同单独实施例中所选的不同独立特征的组合。
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应该理解的是，上述说明旨在是说明性的，而不是限制性的。尽管已经在上述说明中阐述了许多实施例的许多特征和优点，连同各种实施例的结构和功能的细节，本领域技术人员在看到以上描述时将显而易见对详细内容的许多其它实施例和改变。因此，将参照所附的权利要求连同这些权利要求的等同的全部范围来确定本发明的范围。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”分别用作相应术语“包括”和“其中”的简单的英语等价。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对它们的对象强加数值的要求。