DE1900786A1

DE1900786A1 - Fernsteuerungssystem fuer Miniaturfahrzeuge

Info

Publication number: DE1900786A1
Application number: DE19691900786
Authority: DE
Inventors: Takalo Kauko Armas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-01-08
Filing date: 1969-01-08
Publication date: 1969-09-25
Also published as: US3686447A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing.A.WEDDB -. Dipl.-Ing. K.EMPL

Akte: P 6594 Kauko Armas Takalo

Helsinki/Finnland

b. Januar 1969

Fernsteuerungssystem für Miniaturfahrζeuge.

Das erfindungsgemäße System erlaubt die Nachahmung eines Verkehrsablaufes mit mehreren fahrzeugen , welche unabhängig von einander in ihren fahrgeschwindigkeitan, Steuerungsbewegungen und anderen Punktionen fergesteuert werden können, wobei sich die Fahrzeuge frei über eine einzige Fahrfläche bewegen. Das System kann auch für andere Zwecke als zur Nachahmung der Bewegung eines wirklichen Fahrzeuges verwendet werden, beispielsweise zur Simulation eines Bcvllspielers, "Das erfindungsgemäße System-kann zum Zeitvertreib oder auch für Prüf- und Lehrzwecke Anwendung finden.

Erfindungsgemäß werden in dem System die Steuerbefehle den Fahrzeugen mittels einer besonderen Frequenz für jedes Fahrzeug und jede auszuführende Funktion übermittelt. Die Fahrzeuge enthalten für jede Funktion jeweils einen abgestimmten Schwingkreis, der, ohne auf die anderen Signale des Systems anzusprecnen, nur auf aas seiner Eigenfrequenz entsprechende Signal anspricht. Die Signale könnten aux' die Fahrzeuge natürlich mittels Funk übertragen werden. Diese Übertragung kann aber in dem vorliegenden System einfacher durchgeführt werden, wobei

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der bignalpegel leicht und nach Belieben ausgewählt werden kann.

. Die Fahrzeuge können ihre Energiequelle mit sich führen oder es kann auch die elektrische Energie den Fahrzeugen von der Fahrfläche aus zugeführt werden. Wenn eine Energiezufuhr erfolgen soll, muß die jj^j ahn lache aus leitenden Elementen aufgebaut sein, von denen sich einige auf einem bestimmten Potential und andere Elemente auf einem hiervon abweichenden Potential ^ bex'inden. Da das .fahrzeug mit einer atisreichenden Zahl von Stromabnehern und Gleichrichtern ausgestattet ist, kann es immer eine Speisung mit dem erforderlichen Gleichstrom erhalten.

Wenn das fahrzeug die Energiequelle mit sich führt und die Über-

der
tragung des Signals von/i;ahr- bzw. Straßenflache zum .fahrzeug mit Stromabnehmern erwünscht ist, werden wiederum zwei Arten von Elementen erforderlich, zwischen die u.as Signal des Systems angelegt ist. Wird dem Signal ein Gleichstrom überlagert, so können die an den verschiedenen Stromabnehmern anstehend Potentiale leicht mittels Gleichrichtern abgetrennt werden.

Wenn sowohl die Energie als auch die Signale mittels Stromabnehmern von der irahrflache abgenommen werden sollen, besthen im Prizip zwei Ausbildungsmöglichkeiten. Einmal kann eine Überlagerung von Energie und Signal vor der Zuführung zur ü'ahriläche erfolgen, was durch eine Modulation des zugeführten Potentials durch das Signal geschehen kann. In diesem i'all werden ebenfalls zwei Gruppen von Elementen in der i'ahrflache benötigt. Das Signal

[■'■' kann nach Bedarf aus dem Speisepotential der Schwachstromkreise des Empfangsteils des fahrzeuges ausgefiltert werden. Wenn das

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Fahrzeug drei "bis vier örtlich, geeignet verteilte Stromabnehmer besitzt, reicht dies lür eine iahrt an einer beliebigen Stelle der Fahrflache aus.

Als zweite Möglichkeit kann die r ahn'lache mit drei Arten von Elementen ausgestattet werden, von denen zwei die Energie zugeführt wird, während dem dritten das Signal zugeführt wird« Diese Ausbildungsform wird an späterer Stelle genauer erörtert. Die einzelnen Stromabnehmer können entweder so ausgebildet sein, daß sie sowohl die Energie und das Signal aufnehmen, oder so, $daß nur die Energie oder das Signal empfangen wird.

Die Ji'ig. 1 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Stromabnehmer sowohl die Energie, als auch das Signal empfängt. Wenn die Steuerbefehle durch die Amplitude des Signals ausgedrückt werden, was der wirtschriftlich günstigste Weg ist, muß das Verhältnis zwischen der Anzahl der die Signalelemente berührenden Stromabnehmer und der Anzahl von Stromabnehmern, welche alle Elemente berühren, konstant sein, mindestens aber soll sich ein konstanter Durchschnittswert ergeben. Eine schnelle Änderung kann elektrisch und auch bis zu einem bestimmten Ausmaß einfach durch die Massenträgheit der Fahrzeuge ausgefiltert werden.

Die Fig. 2 zeigt eine mögliche Anordnung der Stromabnehmer, wenn die Straße oder Fahrbahn aus quer zur Fahrtrichtung verlaufenden ixen aufgebaut ist. Gemäß dieser Figur wäre das Fahrzeug mit

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drei Stromabnehmern ausgestattet, welche sowohl das Signal als auch die Energie empfangen. Ein zusätzlicher Stromabnehmer schai'it die Möglichkeit, daß das fahrzeug in einem Winkel von über 45° zur Straßenrichtung fahren kann. In allen Richtungen ist der Mittelwert der Signalamplitude gleich groß, aber das Verhältnis der Wechselkomponeten steigt mit zunehmenden Winkel an.

fe Die Fig. 3 zeigt eine Lösung für einen Straßenaufbau , bei dem die Streifen in der Fahrtrichtung verlaufen., in diesem Fall kann es eintreten, daß ein Stromabnehmer in dem Spalt zwischen zwei Streifen geführt wird α Zur Beseitigung dieser Schwierigkeit können die ütromabnehmer in paarweisen Gruppen angeordnet werden. Es laufen dann gleichzeitig zwei Stromabnehmer in den Nuten cn er Kontakt bahnen und die Signalzufuhr ist gewährleistet. Mindestens ein zusätzlicher Stromabnehmer für die Energiezuführung ist erforderlich. Auch in diesem i-all bleibt der Mittelwert der Signalamplitude x'ür alle Dichtungen konstant. Wenn das

" .fahrzeug mit geeignet angeordneten, zusätzlichen Stromabnehmern ausgestattet ist, kann es im prinzip in alle Richtungen fuhren. Ein solches, sich in einer beliebigen Richtung bewegendes Fahrzeug kann auch so gebaut werden, daß seine Kader sich in übereinstimmender Weise einschlagen. Ein derartiges Fahrzeug kann über die Fahrfläcne in beliebiger -pichtung fahren, ohne daß der Fahrkörper eine Drehbewegung bezüglich der Fahrfläche' ausführt. In diesem Fall bleiben die Stromabnehmer in ihrer best-

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möglichen Lage in Bezug auf die Strafen.

Jb'alls der vorgenannte Signalzustand beseitigt werden soll, d.h.,. x'alls ein Jahrzeug gebaut werden soll, das von der Anzahl der die Signalstreix'en berührenden Stromabnehmer beeinflußt bleibt, kann dies natürlich dadurch erreicht v/erden, daß ein Empfangskreis eingebaut wird, der nicht auf die Höhe des ^ignalpegels anspricht, indem eine Bezugsamplitude in dem Signal verwendet y/ird, oder durch Anwendung von Frequenzmodulation. Es ist sicher einfacher, wenn die Stromabnehmer mit Schaltkreisen ausgestattet sind, die die Erscheinung einer Potentialbeeinflusaung der Signalseite verhindern. Dies kann ziemlich einfach erreicht werden. Die Fig. 4 zeigt den einfachst möglichen Schaltkreis, duren üen dieser Erfolg erzielt v/erden kann. Werden die Stromabnehmer mit einem solchen Schaltkreis ausgestatt.es, braucht nur mindestens ein Stromabnehmer in einem vorgegebenen Zeitpunkt jede Gruppe der auf der Fahrbahn befindlichen Elemente berühren. Diese Art von !fahrzeug kann sich in jede Richtung bewegen.

Das Signal kann im Prinzip auf das Fahrzeug auch durch induktionswirkung übertragen werden, w'obei in die Fahrfläche Spulen eingelassen werden. Es ist auch eine kapazitive Übertragung möglich, deren grundsätzliche Ausbildung die Fig. 5 veranschaulicht. Wenn bei induktiver Übertragung die Spulenfläche parallel zur Fahrfläche angeordnet wird, bleibt der Signalpegel von dam Winkel

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unabhängig, den das Fahrzeug zur Pahrxlache einnimmt. Auch eine kapazitive Übertragung von Signalen gestattet eine i'ahrt in allen Eichtungen über die i'ahrxläche.

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Claims

- 7 Patentansprüche <>

M ·) Fernsteuerungssystem xür Miniaturi"«jarjseuge, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen bteuerungsxuiikt ionen für die üuhrzeuge auf diese mittels für jedes Fuhrzeug und jede Funktion untersenieuxiclie Frequenzen auf induktive oder kupuzxtive V/eise oder durcii galvanischen üoiitukt von der ji'-Jir-iiIacxie aus übertrugen werden und daß die j^hrzeuge ihre Energie entweder von der i·u.hrx"lache zugex'üiirt eriiulten oder eine £iier;^iequelle bei sich führen_o
2.) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiclrnet, daß das jiuhrzeu-,' ütrom^bnelimer rür die äuführung der Energie und des Steuersignals von der x'uhrxläche aufweist, welche von zwei Gruppen von Leiterelementen bedeckt ist, zwischen die ein übereinstimmend mit dem Signal sich veränderndes Speise-1 oji ;elo.^t ist.

j).) Svstair, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das xuiirz3u.5 btromabnelimer, xür die kiuführung der Energie und des Steuersignals von der Fahrfläche aufweist, welche mit Leiterelementen bedeckt ist, von denen einige mit dem Speisepotential und einige mit dem Signal verbunden sind.

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BAD ORiGiNAL