DE4138810C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Aktionssimulation von Fahrspielzeugen, insbesondere von Autorennbahnspielen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Ak­ tionssimulation von Fahrspielzeugen, insbesondere von Autorennbahnspielen, wobei unterschiedliche Geräusche abhängig von einer manuell einstellbaren Motorbetriebs­ spannung erzeugt werden; sowie eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens.

Stand der Technik

Bei Fahrspielzeugen wie beispielsweise Modelleisenbahnen und dergleichen ist es bekannt, sog. Geräusch­ generatoren in die Fahrzeuge einzubauen, die beispiels­ weise bei Dampflokomotivmodellen die typischen Dampf- Stoßgeräusche einer fahrenden Dampflokomotive nachahmen, bei Dieselmaschinen das Nageln eines Dieselmotors imi­ tieren oder sonstige fahrzeugtypische Geräusche erzeu­ gen, beispielsweise das Läuten einer Lokomotivglocke oder einen Lokomotivpfiff. Zur Auslösung von Zusatzge­ räuschen neben den eigentlichen Fahrgeräuschen ist es üblich, beispielsweise in den Schienen Kontaktschwellen oder Magnetkontakte anzuordnen oder über komplizierte elektronische Steuerungsanlagen, die auch die Fahrzeug­ steuerung besorgen, wie beispielsweise digitale Mehr­ zeugsteuerungsanlagen Sondersignale an die Fahrzeuge zu senden, durch die die Geräuschauslösung durch Abfrage eines das entsprechende Geräusch als Geräuschmuster speichernden Speichers einleitbar ist.

Das eigentliche Fahrgeräusch (Dieselmotorimitation, Dampfgeräusch) wird in der Regel abhängig von der Motor­ betriebsspannung des Fahrzeuges gesteuert oder bei Dampflokomotiven mit der Bewegung der mit den Fahrzeug­ rädern verbundenen Steuerungsstangen synchronisiert.

Aus DE 30 03 860 A1 ist eine Regeleinrichtung für Autobah­ nen bekannt geworden, bei der ein Geschwindigkeitsregler mit Hupenknopf und eine Sound-Box vorhanden sind, wobei mehrere Geräuscharten erzeugt werden, in dem ein Motorenge­ räusch in Abhängigkeit von der Stellung der Geschwindigkeitstaste und ein Signalgeräusch in Abhängig­ keit von einem Hupenknopf und einem Signalwellenschalter erzeugt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, durch welches ein vorgegebener, jedoch durch die spielenden Personen beeinflußbarer Spielablauf wirklichkeitsnaher gestaltet werden kann. Diese Aufgabe wird zunächst durch die Merkmalskombination des Patent­ anspruches 1 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Verfahrensunteran­ sprüchen 2-11.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch noch eine Vorrichtung zur Aktionssimulation von Fahrspielzeugen zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtungsunteran­ sprüche 13ff. betreffend vorteilhafte Detailmerkmale betreffend die Vorrichtung gemäß Anspruch 12.

Als ein Schwerpunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 wird es angesehen, zunächst einen ersten Speicherinhalt mit einem ersten digital gespeicherten Geräuschmuster bei Betätigung einer Spiel-Starttaste abzurufen, der dann solange aufrechterhalten bleibt, bis ein zweiter Speicherinhalt bei erstmaliger Betätigung eines Motorbetriebsspannungs-Handreglers aufgerufen wird, wobei ein erster Spannungsschwellwert überschrit­ ten wird, ein dritter Speicherinhalt angewählt und abge­ rufen wird, sobald ein weiterer Spannungsschwellwert unterschritten wird und nach Ablauf des dritten Spei­ cherinhaltes, d. h. nachdem das im dritten Speicher gespeicherte Geräuschmuster vollständig abgetastet ist entweder automatisch auf das Geräuschmuster des ersten Speichers zurückgeschaltet wird oder - wenn der erste Spannungsschwellwert überschritten ist - der zweite Speicher angewählt und abgefragt wird.

Welcher Art die abgefragten Geräuschmuster sind, hängt letztlich von der Art der Fahrspielzeuge ab. Beispiels­ weise ist es möglich, im ersten Speicher die typischen Anlaß- und Leerlaufgeräusche eines Rennwagens zu spei­ chern, im zweiten Speicher die typischen Geräusch eines Rennwagenmotors beim Beschleunigen und Geschwindigkeits­ fahren mit einer bestimmten Maximalgeschwindigkeit und im dritten Speicher Bremsgeräusche abzulegen. Abhängig von der Motorspannung werden die entsprechenden Ge­ räuschkulissen angepaßt an die jeweilige Fahrsituation des Fahrzeuges erzeugt, wodurch echte Rennbahnaktion durch eine entsprechende Geräuschkulisse erzeugt wird.

Da insbesondere bei Autorennbahnspielen die Betätigung des Handreglers nicht gleichmäßig kontinuierlich vorge­ nommen wird, sondern in der Regel stoßweise und diskon­ tinuierlich, ist gemäß Anspruch 2 eine elektronische Steuerschaltung vorgesehen, durch die der Abruf der Speicherinhalte insbesondere des zweiten Speichers über einen Mindestabfragezeitraum aufrechterhalten bleibt. Dadurch wird das Klangbild gegenüber der diskontinuierlichen Betätigung des Handreglers beruhigt und noch wirklichkeitsnaher gestaltet.

Falls gemäß Anspruch 3 der Abruf der Speicherinhalte über einen von der Fahrspannung abhängigen Mindestab­ fragezeitraum aufrechterhalten wird, ist der Mindest­ abfragezeitraum variabel gestaltet, wodurch die Ge­ räuschimitation nicht unnatürlich steril wirkt, sondern sehr lebensnah wird. Wenn davon gesprochen wird, daß der Mindestabfragezeitraum von der Fahrspannung abhängig sein soll, so ist damit umfaßt, daß aus den diskontinu­ ierlichen Fahrspannungen ein Mittelwert gebildet wird, der dann der Festlegung des Mindestabfragezeitraums zugrundegelegt wird.

Es ist auch möglich, bei Überschreiten des Mindestab­ fragezeitraumes des zweiten Speichers einen oder weitere Speicherinhalte sukzessive abzurufen, wobei die weiteren Speicherinhalte jeweils unterschiedlich von den vorher­ gehenden sind. Insbesondere die Kombination der An­ sprüche 3 und 4 führt zu einem sehr lebendigen Geräusch­ bild.

Anspruch 5 betrifft eine weitere Variante des Verfahrens zur Aktionssimulation, nämlich die, daß während des Ablaufs des ersten Speicherinhaltes ein Zeitglied ge­ startet wird, das über eine Umschaltvorrichtung zwei Lampen ansteuert. Dadurch wird die akustische Startphase des Spielvorganges optisch unterstützt, das Rennen kann bei Lampenumschaltung von beispielsweise Rot auf Grün gestartet werden. Die Ablaufzeit des Zeitgliedes kann dabei einstellbar gemacht werden, besonders interessant ist es aber, wenn ein Zufallsgenerator vorhanden ist, da dann in der letzten Phase vor dem Spiel-Start hohe Auf­ merksamkeit und Reaktionsschnelligkeit der Spielenden gefordert ist.

Falsche Reaktionen, die einen Frühstart nach sich zie­ hen, werden bestraft, sofern die Merkmale des Patentan­ spruches 8 zum Einsatz kommen. Dann wird nämlich die Fahrspannung des Fahrzeuges zeitlich begrenzt unter­ brochen oder zeitlich begrenzt gegenüber dem eingestell­ ten Sollwert reduziert, sofern die Bedienungsperson dieses Fahrzeuges falsch reagiert hat.

Die Ansprüche 9-12 betreffen Verfahrensschritte, um die Geräuschkulisse noch wirklichkeitsnäher an die tat­ sächlichen Spielgegebenheiten anzupassen.

Patentanspruch 12 betrifft eine Vorrichtung, die zur Durchführung des vorbezeichneten Verfah­ rens geeignet ist. Es ist ein Geräuschgenerator vorge­ sehen, der mehrere Speicher mit darin abgelegten unter­ schiedlichen Geräuschmustern enthält. Ferner ist eine Auswahleinrichtung zur gezielten Anwahl der Speicher abhängig von vorgebbaren Betriebszuständen des Spiel­ zeuges und eine Startbetätigungseinrichtung zur Anwahl des ersten Speichers vorgesehen. Die Vorrichtung weist ferner einen Handregler auf, mit dem in an sich be­ kannter Weise die Fahrzeugbetriebsspannung bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit geregelt werden kann. Die Aus­ wahleinrichtung ist nun so mit dem Handregler unmittel­ bar oder mittelbar verbunden, daß die unterschiedlichen Speicher abhängig von den Handreglerausgangssignalen angesteuert und abgefragt werden. Als selbstverständliche Maßnahme weist der Geräuschgenerator eine Verstär­ ker und Lautsprecherkombination auf, mit denen abgefrag­ ten Geräuschmuster zu Gehör gebracht werden können.

Die Auswahleinrichtung soll nach Anspruch 13 Diskrimina­ toren beinhalten, um auf einfache Weise die jeweiligen Spannungsbetriebszustände abzufragen, die vom Regler erzeugt werden. Ferner umfaßt die Auswahleinrichtung eine Steuerschaltung, die abhängig von einem gemittelten Wert der Fahrzeugbetriebsspannung über einen bestimmten Zeitraum die Abschaltung eines Speichers bzw. die Wei­ terschaltung zu einem nächsten Speicher beschleunigt oder verzögert.

In Verbindung mit der Start-Betätigungseinrichtung ist ein Zähler vorgesehen, der mit einer Steuerungsvorrich­ tung verbunden ist, die während des Ablaufes des Zählers eine erste Signallampe und nach Ablauf des Zählers eine weitere Signallampe bestromt.

Vorteilhafterweise ist die gesamte Vorrichtung zur Ak­ tionssimulation in einem mit einem fahrbaren Abschnitt verbindbaren Gehäuse angebracht, da dann einerseits die Geräuschzuordnung aus der Gegend der Fahrbahn kommt, die Signallampen im Bereich der Fahrbahn angeordnet sind und elektrische Verbindungen zwischen der Vorrichtung und der Fahrbahn leicht herstellbar sind, beispielsweise als Steckverbinder und dergleichen.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der wich­ tigsten Komponenten der Vorrichtung;

Fig. 2 eine beispielhafte Gestaltung eines Gehäu­ ses für die Vorrichtung in Kombination mit einem Rundenzähler.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist die Vorrichtung zur Aktionsimulation von Fahrspielzeugen einen insgesamt mit 1 bezeichneten Geräuschgenerator auf, der vier Speicher 2-5 mit darin abgelegten unterschiedlichen Geräusch­ mustern umfaßt.

Ferner ist eine Auswahleinrichtung 6 vorgesehen, mit der die Speicher 2-4 abhängig von vorgebbaren Betriebszu­ ständen des Spielzeuges anwählt. Die Auswahleinrichtung 6 ist mit einer Startbetätigungseinrichtung 7 verbunden, bei deren Betätigung der erste Speicher 2 automatisch angewählt wird. Darüber hinaus ist ein an sich bekannter Handregler 8 mit der Auswahleinrichtung 6 verbunden, mit dem die Fahrzeugbetriebsspannung eingestellt werden kann. Die Verbindung des Handreglers mit der Auswahlein­ richtung 6 ist derart gestaltet, daß die unterschied­ lichen Speicher abhängig von Ausgangssignalen des Hand­ reglers 8 angesteuert werden. Dazu sind in der Auswahl­ einrichtung 6 Diskriminatoren 9-11 vorgesehen, deren Ausgänge mit den Aktivierungseingängen 12-14 der Spei­ cher 2-4 verbunden sind.

Ferner ist eine Steuerschaltung 15 vorgesehen, die ab­ hängig von einem Mittelwert der Fahrzeugbetriebsspannung die Abschaltung des Speichers 3 bzw. die Weiterschaltung zu dem Speicher 5 beschleunigt oder verzögert. Dazu ist die Steuerschaltung 15 sowohl mit dem Speicher 3 als auch mit dem Aktivierungseingang 16 des Speichers 5 verbunden.

Beim Betätigen der Startbetätigungseinrichtung 7 wird die Auswahleinrichtung 6 zunächst den Speicher 2 akti­ vieren, das in dem Speicher 2 abgelegte Geräuschmuster wird abgefragt und über einen Speicherausgang 22 einem Verstärker 30 gegeben, der ausgangsseitig einen Laut­ sprecher 31 betreibt. Sobald nun der Handregler 8 betä­ tigt wird, registriert der Diskriminator 9, dessen Aus­ gang mit dem Aktivierungseingang 13 des Speichers 3 verbunden ist über den Signalpfad 17 das Vorliegen einer über einem vorgebbaren Schwellwert liegenden Reglerspan­ nung und schaltet Speicher 2 ab und Speicher 3 an. Nun­ mehr wird das im Speicher 3 abgelegte Geräuschmuster an den Verstärker 30 weitergegeben und über den Lautspre­ cher 31 hörbar gemacht. Wird nun die Reglerspannung soweit reduziert, daß das Spielfahrzeug dazu tendiert, stehenzubleiben, registriert Diskriminator 10 das Unter­ schreiten eines vorgebbaren Spannungsschwellwertes, aktiviert über den Aktivierungseingang 14 Speicher 4, dessen Inhalt über den Ausgang 24 auf den Verstärker 30 gegeben wird und über Lautsprecher 31 wiedergegeben wird.

Ist das Geräuschmuster des Speichers 4 einmal durch­ laufen, wird über den Signalpfad 18 der Diskriminator 11 aktiviert, der abhängig von der Reglerspannung entweder den Speicher 2 einschaltet, wenn die Reglerspannung unterhalb eines Sollwertes ist oder Speicher 3 einschal­ tet, falls die Reglerspannung über einen Sollwert ist. Wird Speicher 2 eingeschaltet, so wird bei erster Betä­ tigung des Handreglers 8, d. h. beim Anfahren des Fahr­ zeuges, das Motorstandgeräusch aus Speicher 2 abgeschal­ tet und das Fahrgeräusch eingeschaltet. Wird die Regler­ spannung unter einen Schwellwert reduziert, wird das Bremsgeräusch des Speichers 4 eingeschaltet.

Die Steuerschaltung 15 aktiviert Speicher 5 dann, wenn Speicher 3 über einen vorgebbaren oder voreinstellbaren Zeitraum abgelaufen ist. Der Zeitraum kann über Signal­ pfad 19 von der Reglerspannung abhängig gemacht werden.

Der Ausgang der Startbetätigungseinrichtung 7 ist ferner mit dem Starteingang eines Zählers 40 verbunden, der eine Steuervorrichtung 41 beeinflußt. Die Steuervorrich­ tung 41 bestromt während des Zählerlaufes eine erste Signallampe 42 und nach Beendigung des durch den Zähler vorgegebenen Zeitintervalls die Signallampe 43.

Die Zählerlaufzeit ist entweder durch eine manuelle Einstellvorrichtung 44 einstellbar oder vom Ausgangssig­ nal eines Zufallsgenerators 45 abhängig.

In Fig. 2 ist nun eine Möglichkeit gezeigt, wie die Vorrichtung gestaltet und mit dem Fahrspielzeug verbun­ den werden kann. Die gesamte Elektronik ist in einem mit der Fahrbahn 50 des Fahrspielzeugs verbundenen Gehäuse 51 angeordnet. Das Gehäuse 51 ist als die Fahrbahn 50 überspannende Brücke ausgebildet. An der Oberseite die­ ser Brücke entgegen der Fahrtrichtung sind die beiden Signallampen 42 und 43 angeordnet, der Lautsprecher ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hinter einem Lautsprechergitter an einer seitlichen Gehäusewandung angebracht. Aus der Gehäuseoberseite ragt die Startbetä­ tigungseinrichtung 7 heraus, die als Taste ausgebildet ist.

In Fig. 2 ist weiterhin der Handregler 8 dargestellt, dessen Leitung 46 in das Gehäuse führt und von dort aus sowohl an die Vorrichtung zur Aktionssimulation als auch an die Schienen bzw. Fahrspannung-erzeugende Transport­ motoren angeschlossen ist.

Claims (20)

1. Verfahren zur Aktionssimulation von Fahrspielzeugen, insbesondere Autorennbahnspielen, wobei unterschied­ liche Geräusche abhängig von einer manuell einstell­ baren Motorbetriebsspannung erzeugt werden,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Anwählen und Abrufen eines ersten Speicherin­ haltes mit einem ersten digital gespeicherten Geräuschmuster nach Betätigung einer Spiel- Starttaste;
• b) Anwählen und Abrufen eines zweiten Speicherin­ haltes mit einem zweiten digital gespeicherten Geräuschmuster nach erstmaliger manueller Be­ tätigung einer Motorbetriebsspannungseinstell­ vorrichtung und Überschreitung eines ersten Spannungsschwellwertes;
• c) Anwählen und Abrufen eines dritten Speicher­ inhalts mit einem dritten digital abgespeicher­ ten Geräuschmuster bei Unterschreiten eines weiteren Spannungsschwellwertes;
• d) Nach Abruf des dritten Speicherinhaltes alter­ nativ automatisch Anwahl und Abruf des ersten Speicherinhaltes oder sogleich Anwahl und Abruf des zweiten Speicherinhaltes, wenn der erste Spannungsschwellwert überschritten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuerschaltung, durch die der Abruf der Speicherinhalte über einen Mindest-Ab­ fragezeitraum aufrechterhalten bleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abruf der Speicherinhalte über einen von der Fahrspannung abhängigen Mindestabfragezeitraum auf­ rechterhalten wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten des Mindestabfragezeitraumes ein vierter Speicherinhalt mit einem weiteren digi­ talen Geräuschmuster angewählt und abgerufen und solange aufrechterhalten wird, bis der erste oder zweiter Speicherinhalt angewählt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Ablaufes des ersten Speicherinhaltes eine insbesondere mit der Spiel-Starttaste ein­ schaltbares Zeitglied eine mindestens zwei Lampen aufweisende Leuchtvorrichtung aktiviert und bei Ablauf des Zeitgliedes eine Lampenumschaltung von der einen auf die andere Lampe vorgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufzeit des Zeitgliedes einstellbar ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufzeit des Zeitgliedes durch einen Zu­ fallsgenerator steuerbar ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsschaltung vorgesehen ist, die bei Betätigung einer Motorbetriebsspannungsvor­ richtung vor Ende der Ablaufzeit des Zeitgliedes den der Motorbetriebsspannungseinstellvorrichtung nach­ geschalteten Fahrzeugstromkreis zeitlich begrenzt unterbricht oder die Fahrspannung gegenüber dem eingestellten Sollwert reduziert.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Geräuschmusters des zweiten und vierten Speichers variierbar ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation abhängig von der Fahrbetriebs­ spannung erfolgt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation abhängig von einem innerhalb eines Spannungsintervalls gebildeten Spannungsmittelwert erfolgt.

12. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens wenigstens nach dem Anspruch 1 mit

• a) einem Geräuschgenerator (1), der mehrere Speicher (2-5) mit darin abgelegten unterschiedlichen Ge­ räuschmustern, eine Auswahleinrichtung (6) zur ge­ zielten Auswahl der Speicher (2-5) abhängig von vorgebbaren Betriebszuständen des Spielzeugs und eine Startbetätigungseinrichtung (7) zur Auswahl des er­ sten Speichers (2) umfaßt, und
• b) mit einem Handregler (8), mit dem die Fahrzeugbe­ triebsspannung einstellbar ist und der mit der die Auswahleinrichtung (6) derart verbunden ist, daß die unterschiedlichen Speicher (2-5) abhängig von Hand­ regler-Ausgangssignalen angesteuert werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtung (6) Diskriminatoren (9-11) enthält, die mit den Aktivierungseingängen (12-14, 16) der Speicher verbunden sind und unmittelbar oder mittelbar auf die Fahrzeugbetriebsspannung reagieren.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung (6) eine Steuerschaltung (15) umfaßt, die abhängig von einem Mittelwert der Fahrzeugbetriebsspannung die Abschaltung eines Spei­ chers (3) bzw. Weiterschaltung zu einem nächsten Speicher (5) beschleunigt oder verzögert.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12-14, dadurch gekennzeichnet, daß Start-Betätigungseinrichtung (7) mit dem Start­ eingang eines Zählers (40) verbunden und eine Steuervorrichtung (41) vorgesehen ist, die während des Ablaufes des Zählers (40) eine erste Signallampe (42) und nach Ablauf des Zählers (40) eine weitere Signallampe (43) bestromt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (40) eine Ablaufzeit-Einstellvorrich­ tung aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zähler ein Zufallsgenerator verbunden ist, der die Zählerablaufzeit steuert.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in einem mit der Fahrbahn (50) des Fahrspielzeugs fest verbundenen Gehäuse (51) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (51) als die Fahrbahn (5) überspan­ nende Brücke ausgebildet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signallampen (42, 43) an einer gegen die Fahrtrichtung weisenden Brückenfront angeordnet sind.