DE3785766T2 - Spielzeugbaustein mit Positionsinformation zur Verfügung stellenden Elementen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Bauspielsatz mit Elementen, die Stellungsinformationen geben, wobei die Elemente eine Energiestrahlungsquelle und einen Energie aufnehmenden Detektor aufweisen, der geeignet ist, um von der Energiestrahlungsquelle abgestrahlte Energie aufzunehmen, und die Elemente Einrichtungen für die mechanische Kupplung eines Elementes mit einem anderen Element des Bauspielsatzes aufweisen.
• Ein Bauspielsatz, sowie er vorangehend geschildert worden ist, ist allgemein in der Technik der Spielzeugherstellung bekannt.
• Der Zweck der Erfindung liegt darin, einen Bauspielsatz zu schaffen, welcher mit gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Einrichtungen ausgebildet ist, um Stellungsinformationen zur Verfügung zu stellen.
• Dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß der Bauspielsatz ein Element derjenigen Art aufweist, die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert worden ist.
• Die Lichtquelle könnte ein Laser sein, um es auf diese Art und Weise möglich zu machen, eine hochempfindliche Detektion durchzuführen. Die Schwingungen einer Membran können beispielsweise vermittels von kohärentem Licht aufgezeichnet werden, und insbesondere bei einer solchen Erfassung ist es bedeutsam, daß die Struktur mechanisch stabil und geometrisch genau definiert ist. Wenn kohärentes Licht verwendet wird, können die Veränderungen in der Reflexionsenergie der energiereflektierenden Einrichtungen so wie es im Anspruch 4 festgehalten ist, erhalten werden.
• Die angeführten Beispiele, welche unter Angabe weiterer Einzelheiten später beschrieben werden, zeigen verschiedene Situationen, in welchen spezielle Vorteile durch Positionieren sowohl der Lichtquelle als auch des Lichtempfängers in einem Gehäuse erreicht werden können, welches mechanische Kupplungseinrichtungen aufweist, um die vorbestimmte Positionierung des Senders und des Empfängers in Bezug auf die energiereflektierenden Bauelemente des Bauspielzeugsatzes beeinflußt werden.
• Die Erfindung wird unter Angabe weiterer Einzelheiten durch die nachfolgende Beschreibung einiger Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erklärt, in welcher zeigen
• Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Verwendung des Bauspielsatzes gemäß der Erfindung zeigt,
• Fig. 2 schematisch eine andere Anwendung des Bauspielsatzes gemäß der Erfindung,
• Fig. 3 bis 5 eine mit weiteren Einzelheiten angereicherte Ausführung des Bauspielsatzes, und zwar von unten her, von der Seite und von oben her gesehen und
• Fig. 6 einen Querschnitt gemäß der Linie XI-XI der Fig. 4.
• Die Bauelemente, die in Fig. 1 gezeigt sind, könnten in einem Modell eines Fahrzeuges mit automatischem Steuergetriebe und mit dem Träger 21 untergebracht sein. Der Träger 21 kann auf diese Art und Weise in seiner Längsrichtung im Hinblick auf das Chassis des Fahrzeuges bewegbar sein, während die Halter 29 und 30 zum Chassis ortsfest sind. Die Detektorelemente 25 und 26 können auf einem ortsfesten oder einem beweglichen Teil des Fahrzeugs angebracht sein, weil flexible Lichtleiterkabel 27 und 28 vorgesehen sind. Es wird deshalb besonders betont, daß durch die elektrische Information von den Detektorelementen 25 und 26 Stellungsinformationen für die Steuerung des Getriebes durch Abtasten der Balken- oder Liniencodes erzeugt werden können, die an den Bauelementen 22 bis 24 angebracht sind. Ein einzelnes Detektorelement 25 wird ausreichend sein, welches mit einem Steuercomputer verbunden ist, der codiert ist, um die Balkencodeinformationen zu interpretieren, jedoch können die Informationen noch selektiver gemacht werden, indem mehrere Detektorelemente 25, 26 verwendet werden. Der zugehörige Computer kann wahlweise codiert sein, um auf ein vorbestimmtes Codemuster anzusprechen und durch mechanische Veränderungen der gezeigten Balkencodeelemente 22-24 oder durch Verändern der Stellung der Elemente können unterschiedliche Steuercharakteristiken für das konstruierte Modell mit der vorher festgelegten Interpretation in dem Computer geschaffen werden.
• Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Anwendung des Bauspielsatzes gemäß der Erfindung, und diese Anwendung kann auf das Steuerungsgetriebe für ein Fahrzeugmodell beziehen, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist. Das Element 31 stellt das Detektorelement dar, welches vorangehend schon beschrieben worden ist und so gedreht ist, daß das Licht nach unten in Richtung auf eine Bahn 32 gesendet wird, welche auf einer Straße vorgesehen ist und aus einer durchgezogenen und einer unterbrochenen Linie gebildet ist, die im Abstand zueinander angeordnet sind. Da das Element 31 fest an dem Fahrzeug montiert ist, kann mit Hilfe von allgemein bekannten elektrischen Einrichtungen festgestellt werden, wie das Fahrzeug zu den Bahn 32 des Weges positioniert ist. Diese Information kann verwendet werden, um ein Steuersignal für ein Steuergetriebe zu erzeugen, welches so ausgebildet ist, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist. Die Codelinien 33 quer zum Bewegungsweg können so plaziert sein, damit das Steuersystem Informationen darüber erhält, wie weit das Fahrzeug sich längs des Abstandes, der durch die Bahn 32 definiert worden ist, fortbewegt hat. Wahlweise können die Codelinien 33 das Steuerungssystem auch informieren, um eine Steuerung längs eines anderes Weges 34 durchzuführen.
• Selbstverständlich kann die Linie selbst vermittels von miteinander verbundenen Bauelementen derjenigen Art gebildet werden, die im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben worden sind, d. h. daß die Codelinien 32 bis 34 zu separaten Bauelementen gehören.
• In den obigen Erläuterungen ist unterstellt worden, daß digitale Signale von dem Detektorelement erzeugt werden. Es wird jedoch bemerkt, daß nichts gegen die Detektion eines analogen Signals spricht, da es lediglich eine Frage der Ausgestaltung des elektrischen Stromkreises ist, der den Stromverbrauch der Lichtquelle feststellt.
• Die Fig. 3-6 zeigen andere Darstellungen einer Ausführungsform des Detektorelementes gemäß der Erfindung, die Figuren zeigen ein Element, welches von unten, von der Seite bzw. von oben her und im Querschnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 4 betrachtet wird.
• Die Fig. 3 bis 6 zeigen die Hauptbestandteile einer Ausführungsform des Bauelementes gemäß der Erfindung. 3 ist ein hohler Kasten mit vier Kupplungszapfen 2 an seiner oberen Seite, wobei zwei der Kupplungszapfen der Fig. 5 durch ein Paar Durchgangslöcher 4 zur Aufnahme eines elektrischen Steckers ausgebildet sind. Weiterhin weist das Gehäuse 3 zwei Durchgänge auf, einen großen Durchgang 5 und einen kleinen Durchgang 6. Fig. 6 zeigt eine Platte 8, deren Basisteil mit komplementären Kupplungszapfen ausgebildet ist, wie dies bereits erwähnt worden ist. Die Platte 8 ist einstückig mit einer Buchse 9 ausgebildet. Es ist demgemäß aus Fig. 3 zu sehen, daß die Basis der Platte 8 mit einem Paar Kupplungsrohren 35 und 36 ausgebildet ist, welche die vorangehend bereits erwähnten komplementären Kupplungseinrichtungen für die Kupplungszapfen an einem benachbarten Element bilden. Fig. 6 zeigt einige Einzelheiten für die Anordnung eines Einsatzes in dem Gehäuse 3 und es ist zu sehen, wie die Buchse 9 im oberen Bereich mit einigen Anschlägen innerhalb des Gehäuses 3 im Eingriff angeordnet ist. Es wird betont, daß die gezeigte Ausführungsform nur als Beispiel dient.

Claims (6)

1. Bauspielsatz mit Elementen zwecks Erzeugung von Stellungsinformationen, wobei die Elemente eine Energiestrahlungsquelle und einen energieaufnehmenden Detektor aufweisen, der geeignet ist, um reflektierte Energie von der Energiestrahlungsquelle aufzunehmen, und die Elemente Einrichtungen zur mechanischen Kupplung eines Elementes mit einem anderen Elemente eines Bauspielsatzes aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauspielsatz Codeelemente aufweist, die mit anderen Elementen des Bauspielsatzes verbindbar und mit einem vorgewählten Code (32-34) ausgebildet sind, um eine gegenseitige Reflexionskopplung der Energiestrahlungsquelle mit dem energieaufnehmenden Detektor zu erhalten.

2. Bauspielsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codeelemente einen Balkencode aufweisen, der den vorgewählten Code definiert.

3. Bauspielsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Codeelemente Bereiche mit sich verändernden Reflexionseigenschaften aufweisen.

4. Bauspielsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ändernden Reflexionseigenschaften durch Erhöhungen und Vertiefungen in der Oberfläche der Codeelemente geschaffen werden.

5. Bauspielsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle und der energieaufnehmende Detektor so ausgebildet wird, um kohärentes Licht auszusenden bzw. zu empfangen.

6. Bauspielsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5 insbesondere mit Steuerungsinformationen für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiestrahlungsquelle eine Quelle elektromagnetischer Energie aufweist, und daß die energieaufnehmende Einrichtung einen elektromagnetischen Fühler aufweist, wobei die Codeelemente so angeordnet sind, um wahlweise elektromagnetische Energie von der Quelle auf den Detektor zu reflektieren, wenn sich das Fahrzeug an einem Codeelement vorbeibewegt.