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SPIELFAHRZEUG MIT ELEKTRISCHER STROMVERSORGUNG
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ELEKTRISCHEM ANTRIEB UND FUNKFERNSTEUERUNG.
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Die Erfindung betrifft ein Spielfah,rzeug mit elektrischer Strolrlversorgung,
elektrischem Antrieb und Funkfersteuerung.
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Es sind seit längerem Spielfahrzeuge bekannt, die als freifahrende
Fahrzeuge ausgebildet sind und ein bestimmtes Steuerprogramm absolvieren.
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Derartige Fahrzeuge werden beispielsweise über einen F'edt.r.-motor
angetrieben. Auf einer langsam laufenden Welle befinde sich eine Nocken scheibe,
die über Übertragungsmittel auf die Vorderradlenkung des Fahrzeugs einwirkt. Die
Vorderradlenkung führt also Lenkbewegungen aus, die von der Formgebung der Nockenwelle
abhängen. Je nach der Gestaltung der Nockenwelle können bestimmte Figuren, beispielsweise
Schleifen, Achten, Zick-Zack-Kurven und andere gefahren werden.
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Zur Erzielung einer Abwechslung für den Spielenden werden auch mehrere
Nocken nebeneinander angeordnet, wobei das Übertragungsmittel zu den Vorderrädern
wahlweise mit einer Nocke gekoppelt werden kann. So ist es möglich, den Betrieb
von einer bestimmten Kurvenform auf eine andere Kurvenform umzustellen.
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Eine weitere Abwechslung in bezug auf die zu fahrenden Figuren ergibt
sich dadurch, daß das Übertragungsmittel nicht immer ganz an der Nockenscheibe anliegt.
Durch einen derartigen eulstellbaren Endwert kann beispielsweise eine Geradeausfahrt
eingestellt werden, wobei die Steuerung durch die Nockenscheibe von diesem Geradeauswert
in eine Kurvenrichlung möglich ist.
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Es wurden auch Lösungen vorgeschlagen, bei denen das Sieber mittel
in Form einer Kurve vom Spielenden selbst vorge werden kann. Dies geschieht beispielsweise
durch Einstecken von Pflöcken in eine Lochscheibe, wobei das Übertragungsmittel
zu den Vorderrädern an diesen Pflöcken schleift Durch die Elektronik wird weiterhin
die Möglichkeit geschaften.
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Fahrbefehle zu speichern und wieder abzurufen. So kann das spielende
Kind bestimmte Fahrbewegungen über die im Fahrzeug befindlichen Tasten einspeichern
und wieder nbruf'tt. Das Fahrzeug führt dann die im Programm gespeicherten Fahrbefehl@
der Reihe nach durch.
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Alle diese Spielfahrzeuge haben einen erheblichen Nachteil. Da einmal
gewählte Programm führt das Fahrzeug nicht immer auf eine Bahn, die frei von Hindernissen
ist. Audi kommt vor, daß das Fahrzeug sich immer weiter vom spielenden Kind weg
bewegt und nicht mehr zum Ausgangspunkt zurückkommt Das Kind muß deshalb dem Fahrzeug
nachlaufen und es wieder auf eine freie Bahn bringen.
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Besonders nachteilig ist das Auffahren eines derartiger Farhzeuges
gegen Hindernisse, wenn dasselbe einen elektromotorisehen Antrieb besitzt. Das Blockieren
der Antriebseinheit des Motors k.ulll die Folge sein. Dies ist stets mit einem sehr
hohen Stromverbrauch verbunden, da der Antriebsmotor abgewürgt oder vollkommen blockiert
wird. Als Folge ist ein unnötig hoher und gefährlicher Stromverbrauch zu vermerken.
Dieser Stromverbrauch schwächt die Antriebskraft erheblich; es kann auch eine Beschädigung
des Elektromotors und dadurch Unbrauchbarkeit des Fahrzeugs die Folge sein.
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Die beschricbenen Mängel führen schließlich auch dazu, daß derartige
Spielfahrzeuge langweilig werden, da das spielendt Kind auch bei störungsfreiem
Betrieb immer gezwungen ist, dem Fahrzeug nachzulaufen, um es wieder in Besitz zu
nehmen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu beseitigen,
um ein Fahrzeug zu schaffen, das wahlweise über die Sende reinheit bceinflusst wird
oder über ein in der Stnder -einheit ein speiche rbares Programm, wobei dieses aus
der Folge von Fahrzuständen, insbesondere Start, Stopp, Geradeaus- und Rückwärtslauf
mit verschiedener Länge, Rechts- und I,ínkskurver mit verschiedener Länge, besteht,
die über in der Sende reinheit befindlichen Tasten einspeicherbar sind, wobei das
eingespeicherte Programm über eine Taste abgerufen werden kann.
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Die Sendereinheit besitzt erfindungsgemäß Betätigungshebel für die
manuelle Steuerung des Fahrzeugs. Über diese Betätigungshebel werden beispielsweise
Fahrtrichtung (Vorwärts/Rückwärts) und Fahrgeschwindigkeit (Geradeaus- u. Kurvenfahrt)
sowie andere Funktionen willkürlich gesteuert. Bei den anderen Funktionen kann es
sich beim Aus- und Einschalten von Licht um den Gangwechsel bei dem Schaltgetriebe,
um das Geräusch, beispielsweise einer Hupe, um das Betätigen eines weiteren Motors,
beispielsweise einer Feuerspritze oder ähnliches handeln.
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In der Sende reinheit ist noch ein Tastenfeld vorgesehen, wobei jede
Taste einem bestimmten Fahrzustand in einer bestimmten länge entspricht.
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Hieri,ei handelt es sich um Fahrzustände, wie Geradeau "J VU V V V
c) Isurvenfahrt (Rechts- und Linkskurven), möglicherweise Kurvenfaflrt mit engerem
oder weiteren Radius, Start, Stopp, Vorwä rts- und Rückwährtsfahrt.
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Es kann auch ein Tastenfeld mit Zahlen vorgesehen sein. Die in Verbindung
mit einer Funktionstaste gedrückten Zahlentasten entsprechen der Zeitdauer der gewünschten
Funktion.
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Es ist möglich, das Programm im Rahmen der Speichermöglichkeiten als
Ganzes vorzugeben. Der Betreiber notiert sich beispielsweise die gewünschte Fahrbewegung
und gibt diese als Ganzes ein.
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Es ist jedoch auch noch möglich, die gewünschten Fahrbewegungen nacheinander
einzugeben. Das Fahrzeug führt dies dann jeweils aus und bleibt nach Beendigung
einer Fahrbewegung stehen. So kann der nächste Befehl eingegeben werden. Das jetzt
im Speicher befindliche Programm kann dann geschlossen abgerufen werden.
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Der Betreiber kann so das von ihm eingegebene Programm abfahren lassen.
Er wird in vielen Fällen feststellen, daß das Fahrzeug durch entsprechend größere
oder kleinere Geschwindigkeit mit entsprechendem Räderschlupf nicht genau die SI
r-ecke zurücklegt, die vorgesehen ist. Korrekturen im Programm oder die Anfertigung
eines neuen Programms ist dann möglich.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Programm
jederzeit durch Betätigung der Bedienungshebel unterbrochen werden kann. Dies ist
auf Wunsch des Betreibers möglich und wird dann notwendig, wenn das Fahrzeug gegen
ein Hindernis anläuft oder sich dem Ende einer Fahrbahn nähert.
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Das Ende der Fahrbahn können beispielsweise Treppen seils W(> bei
das Fahrzeug nach dem Weiterfahren die Treppe hinunlerstürzen wird. Auch in diesem
Fall kann der Betreiber eingreifen und das Fahrzeug über Bedienungshebel steuern.
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Der Wechsel von willkürlichem Fahren und Einschalten eines Falit.-programms
schafft ganz neue Spielmöglichkeiten. I)as Fahrzeug kann nach Beendigung des Programms
wieder über Funk zutun Ausgrngspunkt zurückgeholt werden. Dort kann das eingespeicherte
Programm erneut abgerufen werden, so daß das Fahrzeug wieder den gewünschten Parcours
durchfährt.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß an den Fahrzeugen
keine änderung in konstruktiver Hinsicht notwendig ist. Es können also auch bereits
im Verkehr befindliche Fahrzeuge mit der neuen Einrichtung betrieben werden. Die
Einrichtung kann in bezug auf die Signalerzeugung umstellbar sein. Die von der Handsteuerung
oder vom Prozessor kommenden Befehle werdeii auf ganz bestimmte Weise umgewandelt,
so daß Fahrzeuge mit ver.-schiedenen Konstruktion sprinzipien einsetzbar sind. Bei
einem de rartigen Konstruktionsprinzip handelt es sich beispielsweise um eill Fahrzeug
mit einem Antriebsmotor und einem Servo für die Steuerung der Vorderräder. Bei einem
anderen Konstruktionsprinzip werden beispielsweise zwei Antriebsmotoren verwendet,
die verschieden angesteuert werden. Die Stellung der Vorderräder ergibt sich aus
dem Geschwindigkeitsunterschied der beiden Antriebsmotoren, da die Lenkung geschleppt
wird.
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Die Sendeanlage besitzt eine Sendeeinrichtung aus drei Funktionsblöcken.
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a) Erzeugung eines seriellen Impulsdiagramms, in welchem die Steuerinformationen
enthalten sind, welche von Hand eingegeben werden.
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b) Erzeugung eines seriellen Impulsdiagramms, in welchem die Steuerinformationen
enthalten sind, welche von einem Prozessor erzeugt werden, anhand von gespeicherten
Informationen.
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) Erzeugung eines HF-Trägers, welchem die Impulsdiagramr,le von a)
und b) aufmoduliert werden, zur Übertragung der Steurinformationen an das zu steuernde
Modell.
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Die Sendeeinheit ist mit zusätzlichen Tasten ausgestattet. Im einfachsten
Fall handelt es ich um eine Taste rechte Kurvenfahrt, eine Taste linke Kurvenfahrt.
und eine Taste Geradeaus.
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Beim einmaligen Drücken einer derartigen Taste wird eine bestimmte
Weglänge zurückgelegt, die entsprechend dem Tas-endruck rechts, links oder geradeaus
verlauft. Bei mehrmaligem Drücken der gleichen Taste wird der entsprechende Befehl
um jeweils eine Einheit länger.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Tasteneinheit
aus einem numerischen Feld und funktionellen Feld. Mit den Funktionstasten können
d Befehle für Richtung (links, rechts, vorwärts, rückwärts. Stillstand) und Größe
(schnell, langsam, starker Lenkeinschlag, schwacher Lenkeinschlag) sowie Sonderfunktionen
(Hupe ertönt, Getriebe schalten usw. ) einprogrammiert werden. Mit den numerischen
Tasten kann den Funktionstasten eine numerische Größe zugeordnet werden.
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Der über das Tastenfeld einprogrammierte Parcour kann d@ einen Startknopf
abgerufen werden. Das Fahrzeug tälir Mit die programmierte Strecke ab. Bei nochmaligem
Betätigen de Startknopfes kann Programm nochmals abgerufen werden.
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Der Programmablauf kann durch Betätigen des Steuerknüppel@ jederzeit
unterbrochen werden, wodruch auf Handseuerung umgeschaltet wird. Dies beispielsweise
durch Vorschene eine Nockenschalters auf der Achse, der auf dem Steuerknüpfel @@@@
möglich. Beim Loslassen der Steuerknüpfel kann das Programm weiter ablaufen oder
es wird der Startknopf erneut betätigt.
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Es besteht auch die Möglichkeit, die Programmierung nicht übtr die
Tasten, sondern über die Betätigung der Steuerknüpfel durchzuführen. So wird dann
ein manuell durchfahrener Parcour gespeichert. Ein derartiger Parcour kanal vorher
festgelegt werden, beispielsweise durch Aufzeichnung auf einer Unterlage oder Anbringen
von Pylonen. Ein geschicktes Durchfahren der Strecke auf manuelle Art wird dann
gespeichert und ist alschließend wieder abrufbereit.
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Es ist auch möglich, ein Festprogramm bereitzustellen. Hierbei handelt
es sich um bestimmte Figuren, beispielsweise Acht, Oval Dreieck, Viereck, Schlangenlinie,
Kleeblatt.Beim Betätigen einer entsprechenden Taste läuft dieses Programm automatisch
ab, so daß das Fahrzeug die gewünschte Figur fährt.
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I)ie Genauigkeit bei der Herstellung, das Zuehmen von Spiel bei den
Steuerteilen im Rahmen von lägerem Gebrauch, unterschiedliche Reifen und unterschiedlicher
Untergrund sowie unter schiedliche Fahrgeschwindigkeit lassen es wünschenswert ersel
wenn im Rahmen eines Festprogramms der Radius der Kurver.
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sprechend verändert werden kann.
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So läßt sich durch Beeinflussung des Kuurvenradius em gehan@@@ Fahren
der gewünschten Figuren erreichen.
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Es ist auch wünschenswert, daß die Fahrgeschwindigkeit nicht nur durch
einen Steuerknüppel, sondern auch durch einen Drellknopf beim Fahren des Automatik-Programms
beeinflußbar ist So läßt sich beim Fahren eines Festprogramms, beispielsweise bei
einer Acht, die Geschwindigkeit ändern. Hierdurch ändern sich auf jeden Fall die
Reibungsbeiwerte zwischen Iteifcn und Untergrund und aufgrund der veränderten Belastung
auch andere Steuerungsteile des Fahrzeugs, so daß bei veränderter Geschwindigkeit
auch der (die) Kurvenradius (-radien) geändert werden muß (müssen).
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Es besteht auch die Möglichkeit, einen externen Drucker anzuschließen,
der über die Programmierung Auskunft gibt. Im Rahmen der Erfindung ist es gleichgültig,
auf wetctie PL. die Übertragung erfolgt. Beispielsweise werden beim 2/8 Kanal-System
die Information pro Kanal zwischen zwei positiven lmpulsflanken gegeben. Die benachbarten
Impulsflanken haben beispielsweise einen Abstand von zwei Millisekunden. Die Impulswiederholungsfrequenz
beträgt 50 Hz oder 20 ms. Mit dieser Anordnung können maximal acht voneinander unabhängige
Informationen ilbertragen werden. Nimmt man achtmal die maximal mögliche Impulsbreite
von 2 rns ergibt sich eine Gesanitzeit flir eine komplette Informationsübertragung
von 16 ms, bleibt eine garantierte Totzeit von min 4 ms übrig. Diese wird als Synchronimpuls
verwendet
Es ist auch möglich, das reine 2-Kanal-System zu verwendetl.
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Bei diesem Verfahren können maximal zwei unabhängige Informationen
übertragen werden. Im vorliegenden Fall steckt die Information für die Lenkung im
Abstand der beiden ersten aufeinanderfolgenden Impulsflanken, Information für Richtung
und Geschwindigkeit steckt im Abstand des zweiten und dritten Impulses. Die Periodendauer
ist demnach nicht konstant.
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Die Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel Abbildung 1 zeigt die
Sende reinheit.
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Abbildung 2 zeigt einen Steuerknüppel.
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Abbildungen 3 und 4 zeigen ein Blockschaltbild.
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Abbildung 5 zeigt eine Tastatur.
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Abbildung 1 zeigt das Sendergehäuse 1 mit Antenne 2, Stellerknüppel
3 für proportionale Vorwärts- und Rückwärtsfahrt rt sowie Stopp, Steuerknüppel 4
für Geradeaus- und proportionale Kurvenfahrt und Tasten 5.
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In Abbildung 2 befindet sich der Steuerknüppel 3 auf der Achse 10.
Auf dieser Achse befindet sich ein Potentiometer mit Trimmung 11 sowie eine Nockenscheibe
12. Diese wirkt auf den Öffner 13 ein. In den Blockschaltbildern 3 und 4 wirken
Steuerknüppel 3 und 4 über Potentiometer auf lelip-Flops und Monoflops ein, so daß
die Signale für die Fernsteuerung erzeugt werden. Es besteht nun die Möglichkeit,
daß der Prozessor an die Blocksignalerzeugung angeschlossen wird, wo die Signale
erzeugt werden, oder daß dieser sell,st die Signale erzeugt und an den Sender weitergibt.
Die Eingabe geschieht über Tasten.
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Abbildung 5 zeigt eine Tastatur, die auf denll Sendergehäuse 1 angeordnet
ist. Die Bezeichnungen entsprechen folgender Funktionen VL Voller Ausschlag links
HL Halber Ausschlag rechts G Geradeaus VR Voller Ausschlag rechts HR halber Ausschlag
rechts V Vorwärtsfahrt R Rückwärtsfahrt Diese Funktionstasten werden in Verbindung
mit der numerischen Tastatur benutzt, so daß bei der Eingabe die zeitdauer einer
gewünschten Bewegung einprogrammiert werden kann.
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In einem einfacheren Fall ist es auch möglich, auf die numerische
Tastatur zu verzichten und durch mehrmaliges Betä'tigeti eine@ Funktionstaste eine
entsprechende Länge der gewünschten Fahrfunktionen zu erreichen. In Abbildung 5
sind noch Funktionstasten mit Festprogramm vorhanden. Diese entsprechen Fahrfiguren,
beispielsweise einer Acht, einem Oval, einem Dreieck, einem Viereck, einer Schlangenlinie,
einer Schleife ciIitiil1 Kleeblatt usw.
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Es werden zweckmäßigerweise noch Trimmpotentiometer vorgesehen mit
folgenden Funktionen: TV Trimmung Vorwärts TL Trimmung Linkskurve TR Trimmung Rechtskurve
Bei
Betätigung dieser Drehknöpfe wird im Fall von TV die Vo rwä rtsge schwindigkeit
bzw. Rückwärts geschwindigkeit stufenlos verändert. Im Fall von TL wird die Trimmung
des Kurven ausschlags links verändert, im Fall von TR die Trimmung des Kurvenausschlags
rechts.
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Diese Trimmpotentiometer schaffen die Möglichkeit, die gewünschten
Fahrfiguren, welche einprogrammiert werden können oder einem Festprogramm entstammen,
auf genaue Art zu durchfahren. Es ist möglich, die Verhältnisse auf die verwendeten
Reifen, den Untergrund, die Geschwindigkeit und Abnützungserscheinungen einzurichten.
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Der Spielreiz wird dadurch wesentlich erhöht, da beim Erreichen einer
genauen Fahrfigur bei einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit
erhöht oder erniedrigt wird, so daß unter diesen Umständen die entsprechende Figur
nicht mehr genau gefahren wird. Durch entsprechendes Nachtrimmen von Rechtskurve
und/oder Linkskurve kann dies wieder erreicht werden.
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Es kann zweckmäßig sein, wenn der Speicher für die Festprogramme austauschbar
angeordnet ist. Dieser kann so entnommen werden und durch einen anderen ersetzt
werden, so daß die Art der Fahrfiguren, beispielsweise Acht, Oval, Dreieck, Viereck,
Schlangenlinie, Schleife, Kleeblatt, verändert werden kann.
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Insbesondere die Art der Zusatzfunktionen ist so wesentlich zu verändern.
Dies betrifft die Verwendung von einfachen Fahrzeugen und insbesondere von Fahrzeugen
oder Booten mit Zusatzfunktionen.
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So kann neben den das Fahren betreffenden Befehlen auch beispielsweise
das Ein- und Ausschalten von Licht, Einschalten von Geräuschen Ein schalten von
Ton signalen, Abschießen von Kanonen, Abschießen von Raketen, beeinflusst werden.
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NUMMERNVERZEICHNIS Sendergehäuse 1 Antenne 2 Steuerknüppel :3 Steuerknüppel
4 Taste 5 Achse 10 Trimmung 11 Nockenscheibe 12 Öffner 13
L e e
r s e i t e