DE3033261C2

DE3033261C2 - Spielfahrzeug-Spielvorrichtung

Info

Publication number: DE3033261C2
Application number: DE3033261A
Authority: DE
Inventors: William Ossining N.Y. Rosenhagen; Neil Freeport N.Y. Tilbor
Original assignee: Ideal Toy Corp Hollis Ny Us; Ideal Toy Corp Hollis NY
Current assignee: CBS Broadcasting Inc
Priority date: 1979-09-10
Filing date: 1980-09-04
Publication date: 1985-01-31
Also published as: CA1133025A; BR8005756A; FR2464733A1; ES494926A0; US4247108A; IT8024571A0; AU534474B2; GB2071507A; JPS6325793B2; IT1132730B; DE3033261A1; JPS5645686A; FR2464733B1; GB2071507B; AU6201380A; ES8105158A1

Description

Schalter und durch den Zeitgeber das Schließen und Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden

öffnen des Schalters steuerbar ist. 45 nachstehend anhand der Zeichnung eines bevorzugten

6. Spielvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt
kennzeichnet, daß der elektronische Schalter eine F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Triac (Tr IA, TR \B) aufweist. Spielfahrzeug-Spiel vorrichtung.

7. Spielvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 F i g. 2 ein schematisches Schaltbild einer elektrischen bis 6, gekennzeichnet durch eine Anzeigeneinrich- 50 Steuereinrichtung für die Spielvorrichtung nach Fig. 1, tung, die anzeigt daß die Verstärkungsschaltung Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild der Verstärkungs- (204/4,204ß; in Betrieb ist. schaltung A, die in F i g. 2 als Block dargestellt ist.

8. Spielvorrichtung nach Anspruch 7 dadurch ge- F i g. 4 und 5 Spannungsverläufe, auf die zur Beschreikennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine bung der Wirkungsweise der Verstärkungsschaltung A Leuchtdiode ist. 55 nach F i g. 3 Bezug genommen wird,

9. Spielvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 F i g. 6 ein ausführlicheres Schaltbild der Verstärbis 8, bei der ein erstes und ein zweites Spielfahrzeug kungsschaltung A nach den F i g. 2 und 3, und
vorgesehen sind, und die Steuerschaltung Betrag Fig. 7 ein ausführliches Schaltbild einer Verstär- und Polarität der den beiden Spielfahrzeugen züge- kungsschaltung, die den in den Fi g. 2, 3 und 6 dargeführten Speisespannung unabhängig voneinander eo stellten entspricht, nur daß sie einen Zeitgeberstabilisiesteuert, gekennzeichnet durch eine Abgleichschal- rungskreis aufweist.

tung, mittels der die Maximalgeschwindigkeit der Nach F i g. 1 weist die Spielfahrzeug-Spielvorrich-

beiden Spielfahr/.euge auf gleiche Werte einstellbar tung 10 eine endlose Fahrbahn 12 aus elektrisch nichtlei-

ist. tendem Material auf, z. B. Kunststoff, mit an jeweils ei-

10. Spielvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch b5 nem der Längsränder hochragenden Seitenwänden 14 gekennzeichnet, daß die Abgleichschaltung zwei Wi- und 16, die eine zwischen ihnen verlaufende Fahrbahn derstände (202/4, 202S^ mit miteinander mechanisch 18 begrenzen. Die Fahrbahn 18 ist so breit, daß sie zugekoppelten nur gemeinsam verstellbaren Abgriffen mindest eine äußere oder normale Fahrspur 22 und eine

innere oder Überholfahrspur 20 aufweist, auf denen mehrere Spielfahrzeuge 24 und 26 fahren kennen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Spielvorrichtung zwei von Spielern steuerbare Spielfahrzeuge 24,26 auf, bei denen es sich am Miniaturautos, -lastkraftwagen und dergleichen handeln kann und die im wesentlichen gleich aufgebaut sind, abgesehen von ihren Stromabnehmern, wie noch näher erläutert wird. Ferner kann ein Hindernisauto 28 vorgesehen sein, das verhältnismäßig langsam mit konstanter Geschwindigkeit auf der Fahrbahn fährt.

Die Spielfahzeuge 24,26 sind getrennt durch Spieler mittels einer Steuereinrichtung 30 steuerbar, die individuelle Hand-Steuergeräte 124 und 126 aufweist, die es den Spielern ermöglichen, den Betriebsstrom der Elektromotoren in den Fahrzeugen und damit die Geschwindigkeit der Fahrzeuge zu ändern. Ferner ermöglichen es die Hand-Steuergeräte 124 und 126 den Spielern, die Polarität bzw. Richtung des Betriebsstroms der Fahrzeugmotoren umzukehren, wodurch die Fahrzeuge durch die Spieler von einer Fahrspur auf die andere umgeschaltet werden können. Das mit konstanter Geschwindigkeit auf der Fahrbahn fahrende Auto 28 bildet ein Hindernis, an dem die von den Spielern gesteuerten Spielfahrzeuge 24,26 vorbeifahren müssen. Die Vorderräder des Hindernis-Fahrzeugs sind vorzugsweise in die eine oder andere Richtung eingeschlagen, so daß das Hindernis-Auto normalerweise in Abhängigkeit von der Richtung, in der die Vorderräder eingeschlagen sind, auf der inneren oder äußeren Fahrspur fährt Das Hindernis-Auto 28 kann einen batteriebetriebenen Elektromotor aufweisen und so ausgebildet sein, wie es z. B. die US-PS 40 78 798 zeigt, oder direkt über die in der Fahrbahn liegenden Kontaktstreifen angetrieben werden, wie es beispielsweise die US-PS 41 41 552 zeigt.

Bei beiden Spielfahrzeugen können die Hinterräder getrennt und unabhängig voneinander angetrieben werden.

Die Antriebsleistung für das Spielfahrzeug 24 oder 26 liefert ein Elektromotor, der am Fahrgestell befestigt ist. Der Elektromotor ist ein Gleichstrommotor mit einer Abtriebswelle, an der ein Ritzel befestigt ist Das Ritzel steht mit einer Transmissionseinrichtung in Antriebsverbindung, die drehrichtungsabhängig ist (d. h. von der Drehrichtung der Abtriebswelle des Elektromotors, die ihrerseits von der Polarität bzw. Richtung des Stroms abhängig ist der dem Elektromotor zugeführt wird), so daß wählbar das eine oder andere der hinteren Antriebsräder der Spielfahrzeuge angetrieben wird.

Wenn sich das Spielfahrzeug 26 in der äußeren Fahrspur neben der äußeren Seitenwand 14 befindet und sein rechtes hinteres Antriebsrad in der beschriebenen Weise angetrieben wird, fährt das Spielfahrzeug 26 von der äußeren Fahrspur 22 zur inneren Fahrspur oder Überhol-Fahrspur 20, wie es in F i g. 1 da-gestellt ist. Wenn das vordere Ende des Spielfahrzeugs 26 gegen die innere Seitenwand 16 der Fahrbahn 12 stößt, bewirkt der fortgesetzte Antrieb seines rechten hinteren Antriebrades, daß das Spielfahrzeug 26 ständig gegen die innere Seitenwand 16 gedrückt wird und auf der inneren Spur 20 der Fahrbahn 12 entlangfährt. Wenn das Spielfahrzeug 26 mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durch eine Kurve in der Fahrbahn 12 fährt, kann es zwar durch die Zentrifugalkraft auf die äußere Fahrspur 22 gezogen werden. Wenn das rechte hintere Antriebsrad weiterhin angetrieben wird, fährt das Spielfahrzeug 26 jedoch wieder nach innen auf die innere Fahrspur 20.

Wenn die Polarität des Betriebsstroms des Elektro-

motors umgekehrt wird, wechselt der Antrieb auf das linke hintere Antriebsrad, so daß dieses Rad angetrieben wird, während sich das rechte hintere Antriebsrad frei drehen kann.

Wenn das linke hintere Antriebsrad des Spielfahrzeugs auf diese Weise angetrieben wird, wirkt ständig eine Kraft auf das Spielfahrzeug, die es nach rechts drückt Wenn sich daher das Spielfahrzeug 24 gemäß F i g. 1 auf der inneren Fahrspur 20 der Fahrbahn 12 befindet und die Polarität des Betriebsstroms des Elektromotors umgekehrt wird, so daß sein linkes hinteres Antriebsrad angetrieben wird, wird das Spielfahrzeug 24 auf die äußere Fahrspur 22 gedrückt Wenn das vordere Ende des Spielfahrzeugs 24 die äußere Seitenwand 14 berührt bewegt es sich weiterhin an der äußeren Seitenwand 14 in der äußeren Fahrspur 22 solange entlang, bis die Polarität des Betriebsstroms seines Elektromotors wieder umgekehrt wird. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß das Fahrzeug ständig in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und zwar unabhängig von der Drehrichtung des Elektromotors.

Zur Stromversorgung der Spielfahrzeuge 24 und 26 ist die Fahrbahn 18 mit mehreren elektrischen Kontaktstreifen in jeder Fahrspur 20 und 22 versehen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Fahrspur jeweils mit drei Kontaktstreifen A, B und Cversehen. Die Kontaktstreifen A, B und C bestehen aus elektrisch leitendem metallischem Material und sind in der Fahrbahn 18 so eingebettet daß sie im wesentlichen bündig mit der Fahrbahnoberfläche abschließen und kein Hindernis für die Spielfahrzeuge 24 und 26 bei einem Wechsel von einer Spur zur anderen bilden. Von diesen an Betriebsspannung gelegten Streifen wird der Betriebsstrom für die Spielfahrzeuge durch Stromabnehmer abgenommen, die an vorbestimmten Stellen des Fahrgestells 32 der Spielfahrzeuge 24 und 26 angebracht sind.

Die Kontaktstreifen A, B und C jeder Fahrspur sind paarweise miteinander verbunden, d. h. der Kontaktstreifen A der einen Spur ist elektrisch mit dem Kontaktstreifen A der anderen Spur verbunden, ebenso wie die Kontaktstreifen Bund die Kontaktstreifen Cmiteinander verbunden sind. Die Kontaktstreifen Cliegen auf Bezugspotential (Masse oder Erde), während die Kontaktstreifen A und B zur getrennten Stromzuführung und zur Steuerung der Polarität der Betriebsströme der jeweiligen Fahrzeuge dienen, so daß die beiden Spielfahrzeuge 24 und 26 auf derselben Fahrspur fahren können und dennoch getrennt steuerbar sind. Aus diesem Grunde sind der Stromabnehmer und die Fahrzeuge so so ausgebildet daß sie jeweils nur ein Fahrzeug mit nur einem der Kontaktstreifenpaare verbinden. So erhält das Fahrzeug 24 Strom über die Kontaktstreifen B und C, während das Fahrzeug 26 den Betriebsstrom nur über die Kontaktstreifen A und Cerhält.
■55 Dadurch kann jeder Spieler den über die Kontaktstreifen A und B fließenden Betriebsstrom getrennt nach Betrag und Polarität (Richtung) steuern, um die Spielfahrzeuge 24, 26 unabhängig voneinander und unabhängig davon zu steuern, auf welcher Fahrspur sie sich befinden.

Die Steuereinrichtung 30 für die Spielfahrzeug-Spielvorrichtung nach F i g. 1 ist schematisch in F i g. 2 dargestellt. Die Steuereinrichtung 30 weist ein B-Hand-Steuergerät 124 und ein A-Hand-Steuergerät 126 auf, mittels denen die Spieler die Spielfahrzeuge 24 und 26 jeweils steuern können.

Die Steuereinrichtung 30 hat einen Anschlußstecker 128. über den sie mit einer Wechselstromciueüe fmit dem

Netz) verbunden werden kann, und einen Transformator 1310. Der Betriebsstrom wird über den Transformator 130 durch zwei gegensinnig gepolte Dioden 132' und 132" eines Einweg-Gieichrichters 132 zugeführt, wobei jeweils die positiven Halbwellen und die negativen Halbwellen Steuerschaltern 136ß und 136/4 in den Handsteuergeräten 124 und 126 getrennt zugeführt werden. Jedes Hand-Steuergerät kann in der Hand gehalten werden und einen veränderbaren Widerstand 134/4 bzw. 134ß aufweisen, der durch ein Stellglied am Steuergerät betätigbar ist. Vom B-Hand-Steuergerät 124 fließt der Betriebsstrom über den veränderbaren Widerstand 1345 und einen veränderbaren Abgleichwiderstand 2023 in einer Abgleichschaltung 200 zu den Kontaktstreifen B. Vom A-Handsteuergerät 126 fließt der Betriebsstrom über den veränderbaren Widerstand 134Λ und einen veränderbaren Abgleichwiderstand 202/4 in der Abgleichschaltung 200 zu den Kontaktstreifen A. Mittels der veränderbaren Widerstände 134/4 und 134ß ist es den Spielern möglich, den über den zugehörigen Kontaktstreifen A bzw. B zu dem jeweiligen Spielfahrzeug 26 und 24 fließenden Betriebsstrom zu ändern, um die Geschwindigkeit des betreffenden Spielfahrzeugs entsprechend zu ändern.

Die Polarität bzw. Richtung des den Spielfahrzeugen 24 und 26 und ihren Elektromotoren zugeführten Stroms wird getrennt und unabhängig durch A- und B-Steuerschalter 136Λ und 136ß gesteuert Aufgrund dieser Ausbildung ist es jedem Spieler möglich, mittels seines Hand-Steuergeräts 124 bzw. 126 die Geschwindigkeit seines Spielfahrzeugs 26 bzw, 24 auf der Fahrbahn 12 zu steuern und auch sein Spielfahrzeug auf die eine oder andere Fahrspur 20 oder 22 durch einfache Umkehr der Polarität des dem Spielfahrzeug zugeführten Betriebsstroms zu lenken. Wie schon erwähnt wurde, bestimmt die Polarität des dem Elektromotor des jeweiligen Spielfahrzeugs 24 bzw. 26 zugeführten Stroms, welches der beiden hinteren Antriebsräder angetrieben wird und auf welcher der beiden Fahrspuren 20 und 22 das Fahrzeug fährt.

Um die Belastung des Transformators 130 abzugleichen, sind die Motoren in den beiden Spielfahrzeugen so geschaltet, daß einer von ihnen normalerweise durch die positiven Halbwellen über die Diode 132' und der andere normalerweise durch die negativen Halbwellen über die Diode 132" angetrieben wird. Stattdessen können auch beiden Fahrzeuge normalerweise mit der gleichen Polarität angetrieben werden. Die Steuerschalter 136/4 und 136ß sind in ihrer normalen Lage dargestellt, in der der bewegliche Kontakt des Steuerschalters 136Λ mit seinem feststehenden Kontakt, dem die negativen Halbwellen der Betriebsspannung über die Diode 132" zugeführt werden, und der bewegliche Kontakt des Steuerschalters 136ß mit seinem feststehenden Kontakt, dem die positiven Halbwellen der Betriebsspannung über die Diode 132' zugeführt werden, in Berührung steht Durch die Betätigung des veränderbaren Widerstands 134/4 im A-Steuergerät 126 werden daher dem Kontaktstreifen A normalerweise negative Halbwellen mit veränderbarer Amplitude und durch Betätigung des veränderbaren Widerstands 134 im B-Steuergerät 124 dem Kontaktstreifen B normalerweise positive Halbwellen mit veränderbarer Amplitude zugeführt

Wenn daher ein Fahrzeug, wie es in F i g. 1 für das Fahrzeug 26 dargestellt ist von der äußeren Fahrspur 22 zur inneren Fahrspur 20 gelenkt werden soll, wird die Polarität des dem Spielfahrzeug zugeführten Stroms so gewählt daß das äußere oder rechte hintere Antriebsrad des Spielfahrzeugs angetrieben wird, so daß das Spielfahrzeug nach links auf die innere Fahrspur 20 fährt. Wenn das Fahrzeug dagegen nach außen fahren soll, wird das innere oder linke hintere Antriebsrad des Spielfahrzeugs angetrieben, indem die Polarität des dem Elektromotor dieses Spielfahrzeugs zugeführten Betriebsstrom entsprechend gewählt wird, so daß das Spielfahrzeug nach rechts auf die äußere Fahrspur 22 fährt. Die Spieler können daher sowohl die Geschwin digkeit als auch die Fahrspur ihres Spielfahrzeugs frei wählen.

Mittels der Abgleichschaltung 200 ist es möglich, das Fahrverhalten bzw. die Maximalgeschwindigkeit der beiden Spielfahrzeuge 24 und 26 gleich einzustellen. Zu diesem Zweck kann der Widerstandswert des in der Zuleitung des Kontaktstreifens A oder des Kontaktstreifens B liegenden veränderbaren Abgleichwiderstands 202/4 bzw. 202ß solange verändert werden, bis beide Spielfahrzeuge 24 und 26 praktisch mit gleicher Geschwindigkeit fahren. Auf diese Weise werden unvermeidliche Unterschiede im Fahrverhalten beider Spielfahrzeuge 24 und 26 aufgrund normaler Herstellungstoleranzen kompensiert so daß der Ausgang eines Rennens zwischen den Spielfahrzeugen 24 und 26 hauptsächlich von der Geschicklichkeit der Spieler und nicht praktisch nur von der höheren Maximalgeschwindigkeit des einen der beiden Spielfahrzeuge 24 und 26 abhängt Die veränderbaren Abgleichwiderstände 202Λ und 2O2B können an irgendeiner geeigneten Stelle an geordnet sein, z. B. in den Hand-Steuergeräten 126 bzw. 124, in einem getrennten Steuerkasten 208 oder auf der Fahrbahn 12. Ferner können die veränderbaren Abgleichwiderstände 202Λ und 202ß leicht für eine Einstellung zugänglich gemacht sein, z. B. dadurch, daß von

Hand betätigbare Steuerknöpfe außen angebracht sind, oder sie können weniger leicht für eine Einstellung zugänglich gemacht sein, z. B. dadurch, daß sie nur mittels eines Schraubendrehers einstellbar sind. Ferner können die veränderbaren Abgleichwiderstände 202/4 und 202ß

dadurch für eine Einstellung unzugänglich gemacht werden, daß sie inerhalb eines dicht verschlossenen Gehäuses untergebracht werden. Darüber hinaus können die veränderbaren Abgleichwiderstände 702A und 202ß so miteinander mechanisch gekoppelt sein, daß bei einer Erhöhung des Widerstandswertes des einen Widerstands der Widerstandswert des anderen verringert wird, um das gleiche Fahrverhalten beider Spielfahrzeuge 24 und 26 durch eine einzige manuelle Abgleichbetätigung zu erzielen.

Statt beide Abgleichwiderstände 202/4 und 202ß veränderbar auszubilden, kann auch der eine einen festen mittleren Wert aufweisen und nur der andere veränderbar sein. Eine Verstärkungsschaltung 204Λ ist mittels eines Überholschalters 206Λ zwischen die Kontaktstreifen A und C schaltbar. In ähnlicher Weise ist eine Verstärkungsschaltung 204Ä mittels eines Oberholschalters 206ß zwischen die Kontaktstreifen B und C schaltbar. Die Oberholschalter 206/4 und 206ßsind vorzugsweise mechanisch gekoppelt wie es durch die ihre beweglichen Kontakte verbindende gestrichelte Linie dargestellt ist Wenn beide Überholschalter 206A und 206B ihre offene Stellung einnehmen, wird keineVerstärkung bewirkt

Wenn die Überholschalter 206Λ und 206ß geschlossen sind, wie es in F i g. 2 dargestellt ist, und beispielsweise der Steuerschalter 136/4 aus seiner NORMAL-Stellung in seine ÜBERHOL-Stellung umgeschaltet

wird, bewirkt eine Umkehr der Polarität des dem Kontaktstreifen A zugeführten Halbwellen-Betriebsstroms nicht nur, daß das vom Kontaktstreifen A gesteuerte Spielfahrzeug die Fahrspur wechselt, sondern auch, daß die Verstärkungsschaltung 2Ο4Λ die dem Kontankt- ^r> sii'i'ifen Λ /ιιμοίιϊΙιΐΊι· Ιλίμιιμκ wilhirinl einer festen Muximul/.cit. z. B. 1,5 Sekunden lang, erhöhl und dann keine weitere Verstärkung mehr bewirkt, solange wie der Steuerschalter 136/4 in der ÜBERHOL-Stellung bleibt. Ferner bewirkt die Verstärkungsschaltung 204/4 solange keine weitere Verstärkung, als bis der Steuerschalter 136/4 in seine in F i g. 2 dargestellte NORMAL-Stellung gebracht und in dieser Stellung während einer zusätzlichen Mindestzeit von beispielsweise 1,5 Sekunden gehalten worden ist. Am Ende dieser zusätzlichen Zeit kann ein weiterer Überholverstärkungszyklus ausgelöst werden, indem der Steuerschalter 136/4 wieder in seine ÜBERHOL-Stellung gebracht wird.

Die Verstärkungsschaltung 204ß und der Steuerschalter 136ß bewirken in ähnlicher Weise die Einstellung einer zeitlich begrenzten Verstärkung der dem Kontaktstreifen θ zugeführten mittleren Leistung.

Wenn ein Hindernis-Fahrzeug 28 mit konstanter Geschwindigkeit, die niedriger als die gewünschte Geschwindigkeit der Spielfahrzeuge 24 und 26 ist, benutzt wird, bildet dieses ein Hindernis in der äußeren Fahrspur der Fahrbahn 12, das von den Spielern umgangen bzw. überholt werden muß, um auf der Fahrbahn weiterfahren zu können. Dies erhöht den Spielreiz, da alle Spieler das Hindernis-Auto überholen müssen, was eine entsprechend höhere Anforderung an die Geschicklichkeit der Spieler stellt, um ein »Rennen« zu gewinnen.

Die Verstärkungsschaltung 204/4 und 204S sind bis auf die Eingangsstelle ihres jeweiligen Überholschalters 206/4 und 206ß gleich. Daher wird nur die Verstärkungsschaltung 204/4 ausführlicher beschrieben.

F i g. 3 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild der Verstärkungsschaltung 204/4. Normalerweise werden negative Betriebsspannungshalbwellen dem Kontaktstreifen A und über den Überholungsschalter 206/4 dem Eingang der Verstärkungsschaltung 204/4 zugeführt. Ein Kondensator CiA mit hoher Kapazität liegt in Reihe mit einem normalerweise geöffneten elektronischen Schalter 208/4, der zur Vereinfachung der Erläuterung als mechanischer Schalter dargestellt ist, zwischen dem Überholschalter 206/4 und der zum Kontaktstreifen C führenden Leitung. Die Anode einer Eingangsdiode D1/4 ist mit dem Überholschalter 206/4 und ihre Kathode mit dem Eingang eines Zeitgebers 210/4 verbunden. Der Zeitgeber 210/4 liefert Steuersignale für einen elektronischen Schalter 208Λ, wie noch beschrieben wird

Die Eingangsdiode D1/4 ist gepolt, daß sie die normalerweise negativen Haibweüen an ihrer Anode sperrt. Der Zeitgeber 210/4 hält dann den elektronischen Schalter 208/4 in dem dargestellten offenen Zustand. In diesem Zustand ist die Verstärkungsschaltung 204Λ unwirksam.

Wenn der Steuerschalter 136/4 (Fig.2) aus seiner NORMAL-Stellung in seine ÜBERHOL-Stellung umgeschaltet wird, läßt er die positiven Spannungshalbwellen von der Diode 132' durch. Wenn der Überholschalter 206/4 geöffnet ist, werden positive Spannungshalbwellen, wie sie in F i g. 4 dargestellt sind, dem Kontaktstreifen A zugeführt Wie bereits erwähnt wurde, bewirkt diese Polaritätsumkehr eine Umkehr der Drehrichtung des Elektromotors und daß das zugehörige Spielfahrzeug auf die innere Fahrspur 20 umgelenkt wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die im wesentlichen die gleiche ist, wie sie durch die negativen Halbwellen bewirkt wurde, die dem Fahrzeug vorher zugeführt wurden.

Wenn der Überholschalter 206Λ (F⁷ i g. 2) geschlossen ist, werden dem Zeitgeber 210/4 positive Spannungshiilhwclli'ii (llwrilk' liingiiiigsiliode /) (Λ /ιιμι-Ι'ίΙΙιιΐ. Der Zeitgeber 2104 führt dem elektronischen Schalter 20HA ein Steuersignal zu, das den elektronischen Schalter 208/4 während einer begrenzten Maximalzeit von etwa 1,5 Sekunden schließt und dann wieder öffnet. Während der elektronische Schalter 208/4 geschlossen ist, liegt der Kondensator C3/4 zwischen den Kontaktstreifen A und C. Dadurch wird der Kondensator C3A aufgeladen, während die positiven Halbwellen dem zugehörigen Spielfahrzeug zugeführt werden, und dann entlädt er sich während der Zwischenzeit über die Stromführleitung. Dieser Vorgang ist in F i g. 5 dargestellt. Die positiven Halbwellen 212 der Betriebsspannung werden durch eine zusätzliche Spannung 214 unterstützt, die schraffiert dargestellt ist und vom Kondensator CiA geliefert wird. Dies bedeutet, daß die mittlere Spannung oder Leistung des resultierenden Signals, das durch die Summe der positiven Halbwellen 212 und der zusätzlichen Spannung 214 gebildet wird, die mittlere Spannung oder Leistung in den positiven Halbwellen 212 allein überschreitet Wenn der elektronische Schalter 208Λ daher geschlossen ist, wird die dem zugehörigen Spielfahrzeug zugeführte Leitung verstärkt. Wenn der elektronische Schalter 208/4 durch den Zeitgeber 210A am Ende seiner Laufzeit geöffnet wird, wird die zusätzliche Spannung 214 nicht länger erzeugt. Das Spielfahrzeug wird weiterhin auf der Überholspur durch die positiven Halbwellen (F i g. 4) angetrieben, jedoch mit seiner normalen nicht erhöhten (verstärkten) Geschwindigkeit. Wenn der Steuerschalter 136Λ (F i g. 2) in seine NOR-MAL-Steilung zurückgebracht wird, wird das Spielfahrzeug durch die ihm zugeführten resultierenden negativen Halbwellen auf die äußere Fahrspur 22 gelenkt, wie es zuvor beschrieben wurde. Wenn der Steuerschalter 136/4 sofort wieder in die ÜBERHOL-Stellung zurückgebracht wird, verhindert der Zeitgeber 210Λ (F i g. 3) das Schließen des elektronischen Schalters 208/4, so daß dem zugehörigen Spielfahrzeug nur die normale, unverstärkte Antriebsleistung zur Verfügung steht. Eine Minimalzeit von etwa 1,5 Sekunden muß abgelaufen sein, nachdem der Steuerschalter 136/4 in die NORMAL-Stellung zurückgebracht worden ist, bevor wieder eine höhere Leistung bei Rückstellung des Steuerschalters 136Λ in die ÜBERHOL-Stellung zur Verfugung steht.

Wie das ausführlichere Schaltbild in F i g. 6 zeigt, ist der elektronische Schalter 2084 ein Triac 77? XA (eine Thyristor-Triode) mit zwei Hauptanschlüssen MT2, MTi, die in Reihe mit dem Kondensator CsA zwischen dem Überholschalter 206/4 und der zum Kontaktstreifen C führenden Leistung liegen. Die Eingangsdiode D \A ist ebenfalls mit dem Überholschalter 206Λ verbunden. Die übrigen Teile der Verstärkungsschaltung 204/4 bilden den Zeitgeber 210/4.

Wenn der Überholschalter 206Λ geöffnet ist oder nur negative Spannungshalbwellen an der Anode der Diode DIA zur Verfugung stehen, befinden sich ein Transistor Q XA, ein steuerbarer Siliciumgleichrichter SCR XA, eine Leuchtdiode L XA und der Triac TR XA alle im gesperrten oder ausgeschalteten Zustand. Ein Glättungskondensator C XA und ein Zeitgeberkondensaior CiA sind beide zu Beginn entladen. Wenn der Anode der Diode D XA positive Impulse zugeführt werden, wird der Glättungskondensator C XA praktisch sofort aus

Si?
Of-

den Spitzenwert der positiven Halbwellen aufgeladen. Die Spannung des Glättungskondensators C XA beginnt das Aufladen des Zeitgeberkondensators ClA über einen veränderbaren Widerstand R XA und einen festen Widerstand R 3A Ferner wird die Spannung des Glättungskondensators C XA dem Kollektor des Transistors Q XA und über einen Widerstand R 5A, der in Reihe mit einem Widerstand R6A liegt, der Kathode einer Tor-Diode D2A zugeführt. Die Anode der Tor-Diode D2A ist mit der Anode einer Leuchtdiode L XA und mit der Kathode einer Tor-Diode D3A verbunden, deren Anode über einen Widerstand R 2A mit dem Anschluß eines Verstärkungsschalters 206Λ verbunden ist. Da der Glättungskondensator CXA auf den Spitzenwert der positiven Halbwellen aufgeladen wird und der steuerbare Siliciumgleichrichter SCR XA anfänglich gesperrt ist, wird praktisch dieser volle Spitzenwert der Kathode der Tor-Diode DlA zugeführt. Dadurch wird die Tor-Diode DlA gesperrt und die Leuchtdiode L \A über den Widerstand RIA und die Tor-Diode DiA durchlässig, so daß sie dem Steueranschluß des Triac TRiA eine positive Steuerspannung zuführt. Der Triac 77? XA wird dadurch durchgeschaltet (eingeschaltet) und schaltet den Kondensator CiA an die zu den Kontaktstreifen A und C führenden Leitungen. Die Leuchtdiode L XA leuchtet auf und zeigt dadurch an, daß eine Leistungsverstärkung bewirkt wird.

Sobald der Zeitgeberkondensator C2A auf eine vorbestimmte Spannung von etwa 0,7 Volt aufgeladen worden ist, wird der Transistor QXA eingeschaltet oder durchgesteuert (leitend) und die positive Spannung an seinem Kollektor über einen niederohmigen Pfad seinem Emitter zugeführt. Die positive Spannung am Emitter des Transistors Q XA über einen Widerstand R 4Λ dem Steueranschluß des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR XA zugeführt. Dadudrch wird der steuerbare Siliciumgleichrichter SCR XA durchgesteuert, so daß er die an der Kathode der Tor-Diode D2A liegende Spannung bis auf null verringert Die Tor-Diode DlA wird durchlässig und schließt die zuvor an der Leuchtdiode L XA liegende Spannung kurz, so daß die Leuchtdiode L XA erlischt und das Zündsignal vom Steueranschluß des Triac TR XA weggenommen wird. Der Zeitgeberkondensator ClA lädt sich weiter bis auf die Spitzenspannungsimpulse auf, die über die Eingangsdiode D XA zugeführt werden. Der Triac TR XA wird dadurch gesperrt, so daß die durch den Kondensator CiA bewirkte Verstärkung aufhört. Der veränderbare Widerstand R XA dient zur Einstellung der Ladegeschwindigkeit des Zeitgeberkondensators ClA und damit zur Sperrzeit des Triac TR XA. Eine Zeit von etwa 1,5 Sekunden hat sich für diesen Zweck als geeignet erwiesen. Solange wie die Diode DXA weiterhin positive impulse zugeführt werden, wird der vorstehend geschilderte Zustand, in dem Triac TR XA und die Leuchtdiode L XA gesperrt und der steuerbare Siliciumgleichrichter SCR XA sowie der Transistor Q XA leitend sind, beibehalten.

Wenn der Oberholschalter 206A geöffnet ist oder der Eingangsdiode D XA wieder negative Halbweilen zugeführt werden, entladen sich der Glättungskondensator CiA und der Zeitgeberkondensator C2A über die Widerstände R 3A RXA, R SA, R 6Λ und den steuerbaren Siliciumgleichrichter SCRXA. Solange wie die dem steuerbaren Siliciumgleichrichter SCRXA von den Kondensatoren CXA und C2A zugeführte Spannung ausreicht, ihn im leitenden Zustand zu halten, bleibt er unabhängig davon leitend, welche Spannung an seinem Steueranschluß liegt Wenn über die Eingangsdiode D XA wieder positive Impulse zugeführt werden, bevor sich die Kondensatoren CXA, ClA vollständig entladen haben und der steuerbare Siliciumgleichrichter SCR XA noch durchgesteuert und die Leuchtdiode L XA sowie der Triac TR XA noch gesperrt sind, lädt sich der Glättungskondensator CXA sofort wieder vollständig auf, so daß er eine weitere Verzögerung bewirkt, bevor wieder eine Verstärkung möglich ist. Erst nach einer hinreichenden Zeit, nachdem sich der Zeitgeberkondensator

ίο ClA und der Glättungskondensator CXA entladen haben, kann die Verstärkungsschaltung 204/4 erneut eine Verstärkung bewirken.

Die Verstärkungsschaltung 2MB ist ebenso ausgebildet wie die Verstärkungsschaltung 204A nur daß die Eingangsdiode D XB und der Kondensator CZB unmittelbar mit der zum Kontaktstreifen C führenden Leitung und der Überholschalter 2066 mit dem negativen Pol der Schaltung verbunden ist Dadurch wird berücksichtigt, daß dem Kontaktstreifen B normalerweise po- sitive Impulse zugeführt werden und die Verstärkung bewirkt wird, wenn dem Kontaktstreifen B und der Verstärkungsschaltung 204ß negative Impulse zugeführt werden. Folgende Bauelemente können in der in F i g. 6 darge stellten Schaltung verwendet werden:

Liste der Bauelemente in F i g. 6

Widerstände (Ohm) R XA, RB - 5OK veränderbar /?2A/?2S=2,2K

/?3A/?3S = 47K

R4A.R4B= 1OK

R 5A, R 5ß - 5K veränderbar /?6A/?6S=1K

Kondensatoren (Mikrofarad)
ClAClS= 220
C2AC2S = 47
C3AC3ß=1000

Dioden

DM₁DlS= 1N4001

D2AD2B-IN4001

D3AD3Ö= IN4001

Triac

77?1A77?1S = 2N6O68A

Steuerbarer Silicium-Gleichrichter SCR XA,SCR XB = MCR 107-2

Leutdiode

LlAi-IS = jede für die Spannung geeignete Art

Wie bereits erwähnt wurde, lädt sich der Zeitgeberkondensator ClA, nachdem seine Spannung 0,7 Volt erreicht und er das Sperren des Triac TR XA bewirkt hat, bis auf den Spitzenwert der positiven Halbwellen

eo auf. Nach dem Sperren des Triac 77? XA ändert sich die Spannung des Zeitgeberkondensators ClA daher noch eine Zeitlang weiter. Wenn der Schalter X36A in seine NORMAL-Stellung zurückgestellt worden ist, hängt daher die Zeit,.die die Kondensatoren CXA und ClA benötigen, um sich bis auf eine Spannung zu entladen, die ausreichend niedrig ist, um ein Sperren des steuerbaren Silicium-Gleichrichters SCRXA zu ermöglichen, von der Spannung ab, auf die sich der Ladenkondensa-

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tor CIA aufgeladen hat.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 sorgt ein Zeitgeberstabilisierungskreis 216/4 für eine feste Vcr/.ögerungszeit von etwa 1,5 Sekunden, bevor eine weitere Verstärkung bewirkt werden kann, und zwar unabhängig von der Länge der Zeit, während der eine vorausgehende Verstärkung bewirkt wurde.

Eine zweite Eingangsdiode D4A, die einen Teil des Zeitgeberstabilisierungskreises 216/4 bildet, speist den Zeitgeberkondensator C2A direkt über den veränderbaren Widerstand R \A und den dazu in Reihe liegenden Widerstand RiA. Eine Entladungsdiode D5A, die einen weiteren Teil des Zeitgeberstabilisierungskreises 216/4 bildet, ist anodenseitig mit dem Zeitgeberkondensator C 2/4 und kathodenseitig mit der Anode des steuerbaren Siliciumgleichrichters SCR 1/4 verbunden.

Wie bei dem Ausführungsbeispie! nach Fig.6, so wird auch bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 der steuerbare Silicium-Gleichrichter SCR \A im gesperrten und der Triac TR \A solange im leitenden Zustand gehalten, bis die Spannung des Zeitgeberkondensators C 2/4 so weit angestiegen ist, daß der Transistor Q1/4 durchgesteuert wird. Die daraufhin dem steuerbaren Silicium-Gleichrichter SCR \A über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transformators Q1/4 zugeführte Spannung steuert den steuerbaren Silicium-Gleichrichter SCR \A durch. Der Zeitgeberkondensator C2A entlädt sich sofort über den SCR 1/4, um die Spannung am Zeitgeberkondensator CIA auf einem festen Wert zu halten.

Wenn die positiven Impulse vom Eingang weggenommen werden, entlädt sich der Kondensator CiA über den veränderbaren Widerstand R 5A, den Widerstand R 6A und den SCR IA solange, bis die Spannung des Glättungskondensators C2A bis auf einen Wert abgefallen ist, der zu niedrig ist, um den SCR \A leitend zu halten. Der SCR iA wird daraufhin gesperrt und benötigt danach ein Zündsignal am Steueranschluß, um wieder leitend zu werden. Durch die Entladung des Zeitgeberkondensators CIA über eine Entladungsdiode D5A, statt ihre Ladung zu der des Glättungskondensators C1/4 zu addieren, ist die bei dem Ausführungsbeispiei nach F i g. 6 vorliegende Veränderlichkeit der Verzögerungszeit, nach der eine erneute Verstärkung möglich ist, vermieden. Mit Hilfe des veränderbaren Widerstands R 5/4 ist die Entladezeit des Glättungskondensators C1/4 einsteilbar. Eine Entladungszeit von etwa 1,5 Sekunden hat sich als geeignet erwiesen. Wenn wieder Energie zugeführt wird, während der SCR iA noch leitend ist, wird keine Leistungsverstärkung bewirkt, weil lediglich der leitende Zustand des SCR iA fortgesetzt wird. Ferner wird der Glättungskondensator C iA praktisch sofort wieder vollständig durch die erneui einsetzenden positiven Impulse aufgeladen, so daß er eine weitere Wartezeit bis zu der festen Zeit erzwingt, bevor eine erneute Verstärkung möglich ist

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

aufweist, die durch eine einzige Handbetätigung bePatentansprüche: wirken, daß die Maximalgeschwindigkeit des einen Spielfahrzeugs erhöht und gleichzeitig die Maximal-

1. Spielfahrzeug-Spielvorrichtung mit einer min- geschwindigkeit des anderen Spielfahrzeugs verrindestens zwei Fahrspuren aufweisenden Fahrbahn, s gert wird.

mindestens einem Spielfahrzeug mit elektromotorischem Antrieb auf dem Fahrzeug, einer Steuerschdtung zum Steuern der Speisespannung des Fahrzeugs nach Betrag und Polarität und einer das Fahrzeug in Abhängigkeit von der Polarität der Speise- io Die Erfindung betrifft eine Spielfahrzeug-Spielvorspannung auf der einen oder anderen Fahrspur hai- richtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. tenden Einrichtung, gekennzeichnet durch Eine derartige Spielvorrichtung ist aus der US-PS eine Verstärkungsschaltung (204Λ 1MB), die die 41 41 553 bekannt Wenn bei dieser Spielvorrichtung ein maximale Leistung, die dem Fahrzeug (24, 26) zur Überholvorgang durch entsprechenden Spurwechsel Verfügung steht, während einer vorbestimmten Ma- 15 ausgelöst wird, erfolgt eine kurzzeitige Unterbrechung ximalzeit nach einem Wechsel der Polarität der des Betriebsstroms mit entsprechender Abbremsung Speisespannung von der ersten zur zweiten Polarität des Fahrzeugs,
verstärkt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spiel-

2. Spielvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei kennzeichnet, daß die Verstärkungsschaltung solan- 20 der ein sichtbarer Geschwindigkeitsabfall bei kurzfristige an einer Verstärkung der maximal verfügbaren ger Stromunterbrechung während eines Spurwechsels Antriebsleistung des Spielfahrzeugs gehindert wird, vermieden wird.

bis eine zweite vorbestimmte Zeit nach einem Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1

Wechsel der Polarität der Antriebsleistung von der gekennzeichnet.

zweiten zur ersten Polarität abgelaufen ist 25 Bei dieser Lösung ist es möglich, die Spielfahrzeuge

3. Spielvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei von einer Fahrbahn zu einer anderen umzulenken und die Fahrzeuge mit einer pulsierenden Gleichspan- gleichzeitig eine zeitlich begrenzte Erhöhung der Annung aus einer Einweggleichrichterschaltung ge- triebsleistu-ig zu bewirken, um ein gegnerisches Spielspeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- fahrzeug oder ein Hindernis-Auto, das auf der Fahrbahn Stärkungsschaltung (204/4,204B₁J einen Kondensator 30 mit konstanter Geschwindigkeit fährt, zu überholen. (CZA, C3B) und einen Schalter (208/4, TR IA, Dies wird mittels einer einfachen Polaritätsumkehr des TR \B) aufweist, über den der Kondensator (CZA, dem Spielfahrzeug-Motor zugeführten Betriebsstroms dB) mit der Betriebsspannung des Fahrzeugs (24, erreicht, und gleichzeitig wird nicht nur eine Verminde-26) verbindbar ist. rung der Geschwindigkeit vermieden, wie sie im be-

4. Spielvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- 35 kannten Falle auftritt, sondern auch eine Erhöhung der kennzeichnet, daß die Verstärkungsschaltung einen Geschwindigkeit fast wie mitteis eines »Überholgetrie-Zeitgeber zum öffnen des Schalters zu einer vorbe- bes« eines echten Fahrzeugs erreicht

stimmten Maximalzeit und zum Geöffnethalten des Aus der US-PS 37 97 404 ist es zwar bekannt, einen

Schalters solange wie die zweite Polarität gewählt Glättungskondensator parallel zum Motor zu schalten,

ist und während einer zweiten vorbestimmten Zeit 40 Dieser liegt jedoch ständig am Motor und dient lediglich

danach aufweist. zur Glättung der zugeführten Gleichspannung.

5. Spielvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennkfcnnzeichnet, daß der Schalter ein elektronischer zeichnet.