CN101306251A - 电动车辆的轨道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电动车辆的轨道。一种车辆乘坐装置包括：轨道(2)以及多个车辆(3)，所述车辆在所述轨道(2)上运动，并且由安装在所述车辆(3)上的相应电动机(30)来供电，并且并联到与所述轨道(2)关联的单个电源设备(4)。每一车辆(3)包括：调整设备(9)，其以基本独立于所述车辆乘坐装置的其它车辆(3)的电动机(30)的方式来调节有关电动机(30)的旋转速度。

Description

电动车辆的轨道

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种电动车辆的轨道。

更具体地说，本发明涉及一种碰碰车乘坐装置(ride)，用作集市中的吸引人的事物。

背景技术

已知碰碰车乘坐装置包括轨道，在所述轨道上，小型电动车辆运动并且彼此碰撞，所述车被提供有减轻冲击的大型橡胶缓冲器。

车辆受各个电动机(典型地是直流电动机)所驱动，所述电动机被安装在车辆上，并且连接到与所述轨道关联的单个电源设备。

所述电源设备通常包括：电压生成器，所述电压生成器在各个车辆的所有电动机所连接的两个固定电端子之间生成预定电压差。

根据一种广泛的构造形式，第一电端子由车辆在其上运动的轨道所构成。轨道可以由导电材料构成，而第二端子由受限于乘坐装置的轨道的顶棚的头顶格网(overhead grid)所构成。

每一电动机通过安装在相关车辆上的两个电接头而连接到电源设备，所述两个电接头中的一个电接头典型地由用于接触轨道的导电材料的轮子或电刷构成，而另一接头由位于垂直柱的顶部的导电元件所构成并且与头顶格网接触。

以此方式，碰碰车乘坐装置的所有车辆的电动机并联到电压生成器，并且因此经受相同的电源电压。

由于电源电压是直流电动机的旋转速度所依赖的电幅度，因此碰碰车乘坐装置的所有车辆被限制为以基本相同的速度在轨道上运动。用户无法控制其各个车辆的速度，并且仅可以对控制踏板进行动作来激活电动机或者禁用电动机。车辆的速度仅可以由运行碰碰车乘坐装置的操作人员来控制，操作人员可以用这样的方式调整电压生成器，从而基于电源设备所经受的整个负载或在轨道上运行的车辆的数量而改变施加到电端子的电压。

具体地说，当出现很少的车辆时，操作人员通常减少电压，从而避免过度的速度和任何有关的冒险，而当出现很多车辆时，增加电压，从而确保可接受的车辆性能。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电动车辆的轨道，其允许独立于其它车辆的速度来调节出现在所述轨道上的每一车辆的运行速度。

本发明的另一目的在于通过一种简单、合理并且不昂贵的方案来达到这个目的。

所述目的通过独立权利要求1所表征的本发明来实现。从属权利要求描述了本发明优选的和/或特别有利的方面。

具体地说，本发明提供一种碰碰车乘坐装置，其包括：轨道和多个电动车辆，所述多个电动车辆在所述轨道上独立地运动。每一车辆由相应电动机所驱动，所有车辆的电动机并联到与所述轨道关联的单个电源设备。

根据本发明，每一车辆包括：调整设备，其独立于碰碰车轨道的其它车辆的电动机而实际上调节有关电动机的旋转速度。

具体地说，所述调整设备优选地调节电机旋转速度所依赖的、提供给电机的电力供应的至少一个幅度，例如激励电流或电源电压。

以此方式，通过调整电源的上述电幅度，所述调整设备有效地允许使得各个车辆以不同速度在轨道上前进。进一步地，所述调整设备有效地使得速度调节能够与施加到电源设备的端子的电压无关，因此根据整个负载来使得运行轨道的人不必调整电压生成器。事实上，在可以按基于不同操作条件来调节车辆速度的方式而配置单个调整设备的同时，有可能将所施加的电压一直保持为常数，例如等于最大允许值。

在本发明优选方面中，每一调整设备与相应控制装置关联，或受控于相应控制装置。

具体地说，根据本发明，所述控制装置包括：至少一个手动部件，其被安装在所述车辆上，通过用户激活所述手动部件来控制所述调整设备，由此调节电机速度以及因此调节车辆速度。

以此方式，每一用户可以基于他/她的经验和驾驶能力来自主管理并且控制他/她的车辆的速度，因此使得轨道的使用呈现为更加有趣且有挑战性。进一步地，这种类型的驾驶需要更大的车辆处理技能，并且将因此激励用户花费更多时间在乘坐装置上，以获取更大的技能并且改进他或她的表现。

根据本发明，所述手动部件可以包括任意设备，其可通过所述用户的物理动作而被激活。例如，所述手动部件可以包括：用脚激活的踏板，因此模仿道路车辆的加速器；以手激活的杆，因此模仿变速杆；或旋转把手，因此模仿摩托车节流把手。

进一步地，根据本发明，为所述调整设备所提供的控制装置可以包括：一个或多个传感器，其以如下方式检测预定车辆操作参数，即：所述调整设备可以基于所检测到的参数来自动调节电机速度。

具体地说，提供传感器，其检测由调整设备所调节的电源的电幅度和电机速度，以此方式从而实现反馈控制，所述反馈控制例如可以确保所述车辆乘坐装置总是在安全条件下工作。

在本发明的优选方面中，所述控制装置通过电子处理设备(典型地是电子处理器)与所述调整设备关联，所述电子处理设备接收来自所述控制装置的信号，基于在所述电子处理设备中所实现的合适的控制算法来处理输入信号，并且将对应的控制信号发送到所述调整设备。

附图说明

本发明的其它特征和优点将出现在下面的描述中，借助所附的附图的表中的附图而通过非限定性示例来提供所述描述，其中：

图1是用于集市的碰碰车乘坐装置的示意图；

图2示意性地示出图1的碰碰车乘坐装置的车辆的电源电路。

具体实施方式

图1中示意性示出的用于集市的碰碰车乘坐装置1包括：轨道2和多个车辆3，多个车辆3在轨道2上自由运动，以此方式能够彼此碰撞而使得其用户娱乐。

电动机30(在此情况下是直流电机)被安装在每一车辆3上，其提供使得有关车辆3在轨道2上前进所必须的扭矩。

碰碰车乘坐装置1的所有车辆3的电动机30并联到与轨道2关联的单个电源设备4。

如图1示意性所示的那样，电源设备4包括：电压生成器40，其在相对于车辆3位于固定位置的两个电端子之间生成预定电压差。

在所示的示例中，负极端子由轨道2构成，轨道2由导电材料制成，而正极端子由头顶格网5构成，头顶格网5也由导电材料制成，并且被水平地布置在轨道2之上。

头顶格网5由支撑结构6来支撑，支撑结构6使头顶格网5位于比下面轨道2更高的高度，以此方式，车辆3可以在头顶格网5之下运动。

如图1所示，两个电接头被安装在每一车辆3上，其连接到有关电动机30，并且能够保持分别与轨道2和头顶格网5接触，以此方式，由电压生成器40所创建的电压被施加到电动机30。

在所示的示例中，由导电材料的旋转电刷31来提供第一电接头，其保持与轨道2接触，而通过使用柔性导体元件32来获得第二电接头，其位于垂直柱33的顶部，并且其滑动地接触头顶格网5。

或者，可以通过车辆3的后轮中的一个或两个来获得与轨道2的电接触，车辆3的所述轮子将由导电材料(例如铸铁)制成。

注意，还可以在没有顶棚的情况下构造碰碰车乘坐装置1。在此情况下，电压生成器所连接的两个电端子都由轨道2来定义，轨道2包括连续的导电材料带(例如铁、不锈钢或铝)，其被布置为彼此邻近，以形成平面，车辆3在所述平面上运动。

通过插入绝缘材料带(例如胶木(bakelite)或合成树脂)而使得所述导电材料带彼此电绝缘，并且所述导电材料带分别交替连接到电压生成器40的负极和正极。

因此，每一车辆3被提供有多个电接头，按以下方式来布置所述电接头：对于由轨道2上的车辆3所采用的任意位置，总是有触碰负极端子的带的至少一个电接头，并且有触碰正极端子的带的至少另一电接头。

可以通过使用车辆3的后轮以及/或者从一个或多个滑动接头(例如电刷或钢球)来获得电接头。

在所有情况下，根据本发明，通过电源电路8来对每一车辆3的电动机30供电，图2示出电源电路8的示图。

电源电路8被安装在车辆3上，并且包括：电连接器80，其按以下方式连接到电接头31和32(或在无顶棚碰碰车乘坐装置的情况下，连接到对应的电接头)：输入电压等于由电压生成器40所建立的电压。

主电线81从电连接器80引出，并且连接到电动机30。

电容滤波器82沿着主线路81被插入，滤波器82吸收电压变化，主要由于电接头31和32的稍不理想的工作状况，在分别与电压生成器40、与轨道2以及与头顶格网5的电连接出现短中断之后可能发生该电压变化。

调节器设备9也沿着主线路81被插入，设备9被插入在电容滤波器82与电动机30之间，并且以基本独立于所施加的电压的方式来调节进入直流电动机30的激励电流的强度。

由于改变了激励电流，因此调整设备9以基本独立于碰碰车乘坐装置1的所有其它车辆3的电动机30的方式来改变电机30的旋转速度，并且因此改变车辆3的前进速度。

在所示的示例中，调整设备9是晶体管，优选地是快速MOS晶体管，适合于高达200V的电压以及高达25A的电流。

晶体管9受控于电子处理器10，电子处理器10包含用于控制晶体管9的操作的合适算法，以此方式来调制激励电流，并且因此管理电动机30的功率输出。

由电源电路8的副线路83来对电子处理器10供电，副线路83从主线路81引出，并且被划分为：第一支路84，其对电子处理器10供电；以及第二支路85，其对晶体管9供电。副线路83还被提供有电容器滤波器86，其吸收可能在电源电路8的输入处出现的电压改变。

处理器10连接到多个控制装置，所述多个控制装置生成信号，电子处理器10通过使用电子处理器10中所实现的算法来处理所述信号，并且将其转译为对应的控制信号，以用于晶体管9。

所述控制装置包括：手动控制部件11，其被安装在车辆3上，并且可以由用户的物理动作来激活；以及自动控制部件12(典型地是传感器)，通常其检测车辆3的特定操作参数，以此方式来获得电动机30的自动控制。

在所示的示例中，手动控制部件11包括：踏板13，其由用户的脚来激活，就像路面车辆的加速器一样，该踏板13以机械方式连接到电位计14，电位计14直接连接到电子处理器10。

由于来自电位计14的信号，电子处理器10可以被配置为：捕获与踏板13的位移有关的数据，并且还例如通过计算所述位移的导数来捕获用户踩下踏板13或者释放踏板13的速度。

以此方式，踏板控制13可以获得由电动机30所递交的功率，与在具有内燃机的普通电机车辆中相似。

手动控制部件11进一步包括：杆15，其由用户来手动激活，并且可以以机械方式连接到另一电位计，或者连接到与电子处理器10连接的电选择器装置。

具体地说，杆15位于靠近于车辆3的方向盘，以此方式，用户可以激活杆，而不用从方向盘移开他/她的手。

杆15的激活执行从在电子处理器10中所实现的用于管理电动机30的多个不同算法之中的选择，在所算法之中，例如，存在允许在低速度进行高加速的算法，以及存在允许与逐渐减少加速度相结合的逐渐增加速度的一系列其它算法。

以此方式，用户可以从管理算法之中选择他们认为最适合的算法，因此模仿具有内燃机的标准车辆的变速。

最后，手动控制部件11包括：设备16，其可以容纳可移除激活元件(未示出)，例如电子卡(例如智能卡)或仅仅是钥匙，以此方式来使得能够使用车辆3或防止使用车辆3。

例如，用户可以插入可充电电子钥匙(与用于自动食品售货机的电子钥匙相似)，因此使得电子处理器能够灵活地管理车辆3的使用时段。

电子处理器10可以例如基于能量消耗而改变对用户可用的时间，因此模仿具有内燃机的汽车的燃料消耗。

自动控制部件12包括：安培计17(例如阻抗电流传感器或霍尔效应传感器)，其检测点位于沿着电源电路8的主线路81上晶体管9的下游，从而检测从一个时刻到下一时刻对电动机30供电的激励电流的强度。

自动控制部件12进一步包括：转速计18，其逐时刻检测电动机30的旋转速度。

在所示的示例中，转速计18由安培计来提供，其测量电动机30的电枢反应；然而，可以通过使用极性盘(polar wheel)而获得转速计18。

以此方式，自动控制部件12实现反馈控制系统，以用于电动机30的激励电流和旋转速度，这样可以例如允许电子处理器10随着速度增加而自动减少电流，从而实现特定预定安全条件，或车辆3的良好运行的条件。

如图2所示，连接到电子处理器10的其它信号传送装置20被安装在车辆3上，从而向用户提供关于车辆3的运行的信息。

具体地说，信号传送装置20包括：电声信号传送设备21，例如蜂鸣器或鸣叫器；以及一个或多个可视信号传送设备22，例如包括一系列LED。

车辆3上的信号传送装置20通知用户需要变速，或他/她的信用(credit)将要过期。

总之，注意，在目标为完善已知碰碰车乘坐装置的整修操作情况下，具有调整设备9、电子处理器10、控制装置11和12以及信号传送装置20的电源电路8可以被有效地安装在已知类型的现有碰碰车乘坐装置的车辆3上，从而获得本发明的创造性特性。

显然，在不脱离如在此所附权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可以将可应用的技术特性的修改引入上述的碰碰车乘坐装置1中。

Claims (16)

1、一种车辆乘坐装置，包括：轨道(2)以及多个车辆(3)，所述多个车辆(3)在所述轨道(2)上运动，并且由安装在所述车辆(3)上的相应电动机(30)来供电，并且使所述电动机(30)并联到与所述轨道(2)关联的单个电源设备(4)，其特征在于，每一车辆(3)包括：调整设备(9)，其独立于所述车辆乘坐装置的其它车辆(3)的电动机(30)来调节有关电动机(30)的旋转速度。

2、如权利要求1所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述调整设备(9)调节所述有关电动机(30)的速度所依赖的电力供应的至少一个幅度。

3、如权利要求2所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述调整设备(9)调节所述有关电动机(30)的激励电流。

4、如权利要求2所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述调整设备(9)调节施加到所述有关电动机(30)的电压。

5、如权利要求1所述的车辆乘坐装置，其特征在于，每一车辆(3)包括：控制装置(11，12)，其控制所述调整设备(9)的运行。

6、如权利要求5所述的车辆乘坐装置，其中，所述控制装置(11，12)通过电子处理设备(10)连接到所述调整设备(9)。

7、如权利要求5所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述控制装置(11)包括：至少一个手动部件(13，15，16)，其可以由用户来激活。

8、如权利要求7所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述手动部件包括：踏板(13)，其由所述用户的脚来激活。

9、如权利要求7所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述手动部件包括：杆(15)，其由所述用户的手来激活。

10、如权利要求7所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述手动部件包括：把手，其可以由所述用户的手来把握并且旋转。

11、如权利要求7所述的碰碰车乘坐装置，其特征在于，所述手动部件包括：容纳可移除的激活元件的设备(16)。

12、如权利要求5所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述控制装置(12)包括：至少一个传感器(17，18)，其自动检测所述车辆(3)的操作参数。

13、如权利要求12所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述传感器(18)检测所述电动机(30)的旋转速度。

14、如权利要求12所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述传感器(17)检测所述调整设备(9)所调节的相同电幅度。

15、如权利要求6所述的车辆乘坐装置，其特征在于，所述电子处理设备(10)与信号传送装置(20)关联。

16、一种用于完善车辆乘坐装置的方法，所述车辆乘坐装置包括：轨道(2)以及多个车辆(3)，所述多个车辆(3)在所述轨道(2)上运动，所述车辆由安装在所述车辆(3)上的相应电动机(30)来供电，并且并联到与所述轨道(2)关联的单个电源设备(4)，其特征在于，所述方法包括：在每一车辆(3)上安装前述权利要求中的任意一项所述的调整设备(9)。

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