DE2006570A1

DE2006570A1 - CONTROL DEVICE FOR LIGHT-CONTROLLED TOYS WITH WHEEL DRIVE

Info

Publication number: DE2006570A1
Application number: DE19702006570
Authority: DE
Inventors: Carlheinz Moeder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-03
Filing date: 1970-02-13
Publication date: 1971-08-26

Description

Steuereinrichtung für lichtgesteuerte Fahrspielzeue mit Radantrieb.Control device for light-controlled driving toys with wheel drive.

Zusatz zu Patent ... (Aktenzeichen P 19 17 177.8 ) Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung für lichtgesteuerte Fahrspielzeuge mit Radantrieb, die auf Grund ihrer Merkmale gleich zeitig Lenkung und Antrieb des Spielzeug ermöglicht.Vorzugsweise werden zum Antrieb Elektromotoren verwendet, die aus Batterien gespeist werden die Signale zur Steuerung des Fahrspielzeugs werden als optische Strahlung von einer Taschenlampe erzeugt.Addendum to patent ... (file number P 19 17 177.8) subject of Invention is a device for light-controlled vehicle toys with wheel drive, which, due to its characteristics, enables the toy to be steered and propelled at the same time, preferably Electric motors are used to drive them, which are powered by batteries Signals to control the toy vehicle are transmitted as optical radiation from a Flashlight generated.

Es sind Fahrspielzeuge bekannt, bei denen eine Lenkbarkeit dadurch. erreicht wird, daß die Vorderräder an Achsschenkeln aufgehängt und mit einer Spurstange verbunden sind, entsprechend wie an Kraftfahrzeugen die Lenkung eingerichtet ist. Bei solchen Fahrspielzeugen werden damit die Lenkräder mittels eines Bowdenzuges von der Hand des Spielenden nach rechts, links und geradeaus bewegt.Die Verbindung mit dem steifen Bowdenzug des Spielenden zum Fahrspielzeug mindert sehr den Spieleffekt. Dazu kommt noch, daß solche Fahrzeuge nur Kurven in weiten Radien fahren können und keine kurzen Wendungen ausführen können, daß mindert ebenso den Spieleffekt in normalen Wohnräumen, die dafür zu klein sind. Bei anderen Ausführungen wird durch ein Zusammenspiel von Rudermaschinen, Relais und Schaltgetrieben eine Steuerung des Spielzeuges erreicht. Das bedingt aber einen teuren, komplizierten Aufbau und ist auf Grund der mechanischen Regelsysteme störungsanfällig und hat außerdem den Nacnteil, daß es kein direktes Steuern ermöglicht. Beim Lenken müssen, um von der neutralen Stellung Geradeausfahrt zur Fahrtrichtungsänderung nach z.B. rechts zu kommen zwei Impulse eeben werden, zur Fahrtrichtungsänderung nach links ein Impuls. Sollen mehr Steuerfunktionen erreicht werden, so wird entweder der Impuls - Code noch diffiziler, so aß der F.ffekt einer leichten, spielerischen Beherrschung des Spielzeugs nicht erreicht wird; oder es müssen Radiowellen mit Niederfreouenz - Signalkanälen verwendet werden, was den wirtschaftlichen Aufwanl noch mehr steigert.There are known vehicle toys in which a steerability thereby. what is achieved is that the front wheels are suspended on steering knuckles and with a tie rod are connected, according to how the steering is set up on motor vehicles. In such vehicle toys, the steering wheels are thus controlled by means of a Bowden cable Moved by the player's hand to the right, left and straight. The connection with the stiff Bowden cable of the player to the vehicle toy greatly reduces the game effect. In addition, such vehicles can only drive curves in wide radii and not being able to make short turns, that also reduces the game effect in normal living spaces that are too small for that. For other versions, an interplay of steering gear, relays and gearboxes a control system of the toy. But this requires an expensive, complicated structure and is prone to failure due to the mechanical control systems and also has the Part of the fact that it does not allow direct control. When steering need to get away from the neutral position straight ahead to change the direction of travel e.g. to the right two impulses come to change the direction of travel left an impulse. If more control functions are to be achieved, either the impulse code was even more difficult, so the F.ffekt ate a light, playful one Mastery of the toy is not achieved; or it must have radio waves with it Niederfreouenz - signal channels are used, what the economic Aufwanl increases even more.

Ziel der Erfindung war es deshalb, eine Steuereinrichtung fiir Fahrspielzeuge zu schaffen, die mit geringstem Aufwand störungsunfällig, leicht bedienbar ist und dabei mehrere uni präzise Steuerfunktionen ermöglicht. Das wird erfindungsgemäß hauptsächlich dadurch erreicht, daß die optische Sienalvermittlun zusammen mit einer in sich integrierten ßntriebs- und Lenkeinrichtung steuert.The aim of the invention was therefore to provide a control device for vehicle toys to create that is fault-free, easy to operate and with the least possible effort allows several uni-precise control functions. That is according to the invention mainly achieved by the fact that the optical Sienalvermittlun together with a in itself integrated drive and steering device controls.

Gemäß der Erfindung werden mehrere Signalkanäle, die verschiedenen Steuerfunktionen dienen sollen, dadurch hergestellt, daß Lichtempfangsorgane an lokal unterschiedlichen Stellen am Spielzeug angeordnet sind, die mit einem gezielten Lichtstrahl abgetastet werden. Durch diese ohne großen Aufwand erzielbare Maßnahme entsteht eine ehrkenal- Signalübermittlung, da die Kanal- Trennung durch die räumlich verschiedene Lage der Lichtempfangsorgane erreicht wird. Das vorstehende MerKmal ergibt zusammen mit einem anderen Merkmal der Erfindung, nämlich daß weinigstens zwei Rädern des Spielzeugs ein motorischer Einzelantrieb zugeordnet ist, in dem beide Einzelantriebe den Antrieb des Spielzeus bewirken und ebenso durch Abschalten des einen oder anderen motorischen Antriebs mit Hilfe zweier getrennter, optischer Signalkanäle die Lenkung bewirkt werten kann, die angestrebte, vorteilige Steuerfunktion.According to the invention, several signal channels, the different Control functions are to serve, produced in that light receiving organs locally different locations on the toy are arranged with a targeted Light beam are scanned. This measure, which can be achieved without great effort there is an Ehrkenal signal transmission, since the channel separation by the spatial different position of the light receiving organs is achieved. The preceding feature results together with another feature of the invention, namely that at least two wheels of the toy is assigned a single motor drive in which Both individual drives cause the toy to be driven and also by switching off one or the other motor drive with the help of two separate, optical ones Can evaluate signal channels that cause the steering, the desired, advantageous Control function.

Weiter sieht die Erfindung vor, daß die übrigen Räder des Spielzeugs als freilaufende Spurräder ausgebildet sind. In dem Ausführungsbeispiel wird nur ein Spurrad in der Mitte des Chassis angeordnet, während die rechts und links vom Spurrad liegenden Räder den Boden nicht berühren. Um eine größere Modelltreue zu erreichen, könnten diese Räder auch als Spurräder ausgebildet werden. Die RadaufhänXung der Spurräder ist in ihrer Beweglichteit vorzugsweise auf etwa beiderseits 45 Grad zur Längsmittelachse des Spielzeug begrenzt. In dem Audführungsbeispiel ist das Spurrad auf einer fest mit einer Gabel verbundenen Achse gelagert; die Gabel hat an ihrem oberen Ende einen Bolzen, der in einer entsprechenden Aufnahme senkrecht im Fahrzeugchassis drehbar gelagert ist. Am Chassis sind Anschläge angebracht, die die Gabel des Spurrades in seiner Bewegung nach rechts und links zweckmäßig berenzen. Erfindungsgemäß ist die Gabel so geformt, daß sich ein Nachlauf des Spurrades ergibt, und zwar so, daß sich in Fahrtrichtung gesehen die Achse des Spurrades hinter der durch die Mittelachse des Bolzens gezogenen senkrechten Linie befindet.The invention also provides that the remaining wheels of the toy are designed as free running track wheels. In the exemplary embodiment only a track wheel placed in the center of the chassis while the right and left of the Wheels lying on the track do not touch the ground. To be more faithful to the model reach, these wheels could also be designed as track wheels. The wheel suspension the track wheels are preferably at about 45 degrees on both sides limited to the longitudinal center axis of the toy. In the example, this is Track wheel mounted on an axle fixedly connected to a fork; the fork has at its upper end a bolt that is perpendicular in a corresponding receptacle is rotatably mounted in the vehicle chassis. Stops are attached to the chassis that It is useful to limit the fork of the track wheel in its movement to the right and left. According to the invention, the fork is shaped so that there is a lag of the track wheel, in such a way that, seen in the direction of travel, the axis of the track wheel is behind the perpendicular line drawn through the central axis of the bolt.

Die Funktion der Erfindung im Betrieb des Fahrspielzeugs ergibt sich dann, wenn zur Inbetriebnahme mittels eines am Spielzeug befindlichen Schalters beide Elektromotoren (M1/M2 ) eingeschaltet werden. Will man das Fahrspielzeug z.B. eine Linkskurve fahren lassen, so wird der Motor (M1) durch einen Lichtstrahl auf das zugehörige Lichtempfangsorgan (L1) ausgeschaltet. Dadurch wird das Fahrzeug vom linken Antriebsrad gebremst, und vom rechten Antriebsrad nach links vorn beschleunigt, wobei das Spurrad (5) in Folge seines Nachlaufes jeder Richtungsänderung folgen kann.The function of the invention in the operation of the vehicle toy results when to start using a switch on the toy both electric motors (M1 / M2) are switched on. If you want to use the vehicle toy e.g. make a left turn, the motor (M1) is opened by a beam of light the associated light receiving element (L1) switched off. This will the vehicle braked from the left drive wheel, and from the right drive wheel to the left accelerated forward, the track wheel (5) as a result of its caster every change of direction can follow.

Zum Fahren einer Rechtskurve wird entsprechand der rechte Motor über sein zugehöriges Lichtempfangsorgan ausgeschaltet. Wenn die Motoren ein genügend hohes Drehmoment erzeugen, folgt das Spielzeug nicht mehr einem geometrischen Kurvenradius, sondern driftet in Folge der Querbeschleunigung durch die Kurve, dadurch ergibt sich eine große vMendigkeit und ein besserer Spieleffekt.To drive a right turn, the right motor is correspondingly over its associated light receiving organ switched off. If the engines are one enough generate high torque, the toy no longer follows a geometric curve radius, it drifts through the curve as a result of the lateral acceleration, which results in it a great sense of endurance and a better game effect.

Fällt kein Lichtstrahl auf, so neutralisiert sich das Spielzeug sofort und fährt automatisch geradeaus, so daß ein zweiter Impuls zur Neutralisierung nicht nötig ist, wodurch der Nachteil einer Impuls- Codierung z.B. (langer Impuls/kurzer Impuls) vermieden wird.If no light beam is noticed, the toy neutralizes itself immediately and drives straight ahead automatically, so that a second impulse for neutralization does not occur is necessary, whereby the disadvantage of a pulse coding e.g. (long pulse / short Impulse) is avoided.

Die Antriebsräder können sowohl Front- als auch Heckantrieb bewirken. In der Zeichnung ist Heckantrieb dargestellt. Die Antriebsräder können auch nach Art einer L!W-Doppelachse ausführt werden. Im übrigen ist die Art des Fahrzeuges und seine Aufbauten beliebig, es kann z.B. ausgeführt werden als Sportwagen, Tourenwagen, Rennwagen, Geländewagen, Lastkraftwagen, Militärfahrzeux, Mondfahrzeug usw.The drive wheels can have both front and rear wheel drive. Rear-wheel drive is shown in the drawing. The drive wheels can also after Kind of a L! W double axis. Otherwise is the type of vehicle and its superstructures as desired, e.g. it can be designed as a sports car, touring car, Racing cars, off-road vehicles, trucks, military vehicles, moon vehicles, etc.

Wenn der Helligkeitsred der Umgebung zu groß ist, kann eine Beeinflussung stattfinden, da dann ungewollter Weise das Fahrspielzeug gesteuert wird. Deshalb sieht die Erfindung eine Differenz - Steuerung vor.If the brightness of the environment is too great, it can have an impact take place, since the vehicle toy is then unintentionally controlled. That's why the invention provides a differential control.

Das heißt, jedem Lichtempfangsorgan werden erfindungsgemäß zwei fotoelektronische Elemente zugeordnet, deren unterschiedlich, Wellenlängen zueinander Komplementärfarben bilden, z.B. rot und grün. Das rot - und das grün empfindliche Fotoelement sind im Eingang des Verstärkers als Spannun,steiler geschaltet. Dadurch wird bewirkt, daß, wenn Licht der Umgebung, das ja etwa gleiche Rot - und Grünanteile hat, auf die Fotoelemente fällt, keine Differenzspannung entsteht, so daß die Spannung am Verstärker -Eingang null bleibt. Der Lichtsender sendet in diesem Fall rotes Licht. Erhält nun das Lichtempfangsorgan des Fahrspielzeugs diesen roten Impuls, so spricht nur das rotempfindliche Fotoelement an, dadurch fällt am anderen Fotoelement eine Spannung an, die das Fahrspielzeug steuert.That is, according to the invention, two photoelectronic devices are used for each light receiving element Elements assigned whose different, wavelengths to each other complementary colors form, e.g. red and green. The red and green photo elements are sensitive in the input of the amplifier as a voltage, switched steeper. This causes that if there is light in the surroundings, which has roughly the same red and green components, on the photo elements fall, no differential voltage arises, so that the voltage on Amplifier input remains zero. In this case, the light transmitter sends red light. If the light-receiving organ of the toy vehicle receives this red pulse, it speaks only the red-sensitive photo element, so one falls on the other photo element Voltage that controls the vehicle toy.

Weiter sieht die Erfindung eine andere Möglichkeit vor, Signalkanäle zu bilden, inden der Lichtsender (Taschenlampe) mehrere farbige Lichtquellen besitzt, auf die die Lichtempfangsorgane durch Farbfilter abgestimmt sind. ür die Vermittlung unterschied licher Signale hat der Lichtsender z.B. eine rote, eine gelbe und gelbgrüne Lichtquelle. In Verbindung mit der Differenzsteuerung bestehendie"'entsprechenden Lichtempfangsorgane aus je zwei Fotoelementen mit rot/grün; gelb/blau; gelbrün/ violett; Empfindlichkeit.The invention also provides another possibility, signal channels to form, inden the light transmitter (flashlight) has several colored light sources, to which the light receiving organs are matched by color filters. for mediation The light transmitter has different signals, e.g. red, yellow and yellow-green Light source. In connection with the differential control, the "'corresponding Light receiving organs made up of two photo elements each with red / green; yellow blue; yellow-green / violet; Sensitivity.

In der Zeichnung zeigt Figur 3 ein Beispiel für die Differenzsteuerun. Am Lichtsender (11) ist zu diesem Zweck eine Taste(12) vorgesehen, mit der in diesem Ausführungsbeispiel rote Lichtimpulse gegeben werden können.In the drawing, FIG. 3 shows an example of the differential control. For this purpose, a button (12) is provided on the light transmitter (11) with which in this Embodiment red light pulses can be given.

Das Lichtempfangsoran besteht aus den beiden Fotoelementen (13) und (14). Das fotoelektronische Element (13) ist rotempfindlich und gibt den Impuls über den Verstärker (15) an das Relais (16) weiter, das über den Schalter (17) die gewünschte Betätigung schaltet. Das fotoelektronische zement (14) ist grünempfindlich.und dient zusammen mit dem Fotoelement (13) zur Kompensation der Umgebungshelligkeit.The light receiving device consists of the two photo elements (13) and (14). The photoelectronic element (13) is sensitive to red and emits the pulse via the amplifier (15) to the relay (16), which via the switch (17) the desired actuation switches. The photoelectronic cement (14) is sensitive to green. And serves together with the photo element (13) to compensate for the ambient brightness.

Weitere Steuerfunktionen sind im Rahmen der Erfindung leicht zu verwirklichen. Geber ein Lichtempfangsorgan, das vorzugsweise am Heck aneordnet ist, erfolgt bei dessen Bestrahlung über ein Relais oder ein Halbleiter - Schaltelement eine Umpolung der Antriebmotoren, so daß das Spielzeug in entgegengesetzter Richtung fährt. Diese Steuerun kann auch benutzt werden, um das Spielzeug vor Kurven abzubremsen. Um eine Beschleunigung zu erreichen, wird durch ein anderes Lichtempfangsorgan ein Vorwiderstand, der sonst die Spannung an den Polen der Motoren herabsetzt, kurzgeschlossen. Nach vorstehender Methode sind noch beliebige andere Steuerungen möglich z.B. : Ausfahren von Antennen, Anschalten von Scheinwerfern, Sirenen, Betätigung von Bremsflügeln In der Figur 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darestellt. Auf dem Chassis (9) sind zwei Elektromotoren (M1/M2) angeordnet, die über die Lichtempfangsorgane (L1/L2) und über die Verstärker (V1/V2) gesteuert werden und die Räder (R1/R2) antreiben Die Batterie (3) liegt zweckmäßig nahe den Antriebsrädern, um die Achslast zu erhöhen. Das Spurrad (5) läuft in der Gabel (8), die drehbar durch den Bolzen (7) gelagert ist. Die Vorderräder(6) sind Atrappen und haben einige Millimeter Abstand vom Boden -Niveau, auf dem das Spielzeug fährt. Ober die Lichtempfangsorgane (L4) undL15) wird das Spielzeug beschleunigt bzw.gebremst und auf Rückwärtsfahrt geschaltet. In der Figur 2 ist das Spielzeug schematisch in Seitenansicht dargestellt.Further control functions are easy to implement within the scope of the invention. Transmitter a light receiving element, which is preferably arranged at the stern, takes place at its irradiation via a relay or a semiconductor switching element a polarity reversal the drive motors so that the toy travels in the opposite direction. These Control can also be used to slow the toy down before turning. To a To achieve acceleration, another light receiving organ creates a series resistor, which would otherwise reduce the voltage at the poles of the motors, short-circuited. To Any other controls are possible with the above method, e.g. extend of antennas, switching on headlights, sirens, actuation of brake wings In the figure 1 of the drawing, an embodiment of the invention is shown. On the chassis (9) two electric motors (M1 / M2) are arranged, which over the light receiving organs (L1 / L2) and controlled via the amplifier (V1 / V2) and drive the wheels (R1 / R2) the The battery (3) is conveniently located near the drive wheels in order to increase the axle load. The track wheel (5) runs in the fork (8), which is rotatably supported by the bolt (7) is. The front wheels (6) are mock-ups and are a few millimeters away from the ground -Level at which the toy rides. Via the light receiving organs (L4) and L15) the toy is accelerated or braked and switched to reverse. In the figure 2 the toy is shown schematically in side view.

Patentansprüche Claims

Claims

P a t e n t a n t r u c h e Remote controlled by optical waves Vehicle toy according to patent ... (Aktz ..: P 19 17 177.8) characterized in that at least two wheels have a motorized individual drive, and that the individual drives each of their own, independent light receiving organs are assigned.

2.) Vehicle toy according to claim 1, characterized in that the Light receiving organs are arranged at locally different places 9 3.) 'FahrspielzeuS according to claim 1 and 2, characterized in that each light receiving element assigned own amplifier with connected relays or semiconductor switching elements are.

4.) Vehicle toy according to claim 1 to 3, characterized in that that changing the direction of travel by switching the drive motors on and off takes place with the help of illuminated or non-illuminated light receiving organs.

5.) Vehicle toy according to claim 1 to 4, characterized in that that the control from straight ahead to reverse by reversing the polarity of the drive motors he follows.

6.) Vehicle toy according to claim 1 to 5, characterized in that one or more track wheels are arranged on the vehicle toy and that these one Have caster, 7.) vehicle toy according to claim 1 to 6, characterized in that that the control of an acceleration of the toy by short-circuiting a series resistor takes place with the help of an illuminated light receiving organ.

8.) Vehicle toy according to claim 1 to 7, characterized in that the respective light receiving organs consist of two photoelectronic elements that work with different wavelengths that have complementary colors to each other represent.

9.) Vehicle toy according to claim 1 to 8, characterized in that There are several light sources with different wavelengths in the light transmitter Several light receiving organs with different receiving wavelengths in the vehicle toy befinrlen that correspond to the wavelengths of the light sources and with them signal channels form.