EP2603299B1 - Vorrichtung zur erfassung, überwachung und/oder steuerung von rennfahrzeugen - Google Patents

Vorrichtung zur erfassung, überwachung und/oder steuerung von rennfahrzeugen Download PDF

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EP2603299B1
EP2603299B1 EP11757747.8A EP11757747A EP2603299B1 EP 2603299 B1 EP2603299 B1 EP 2603299B1 EP 11757747 A EP11757747 A EP 11757747A EP 2603299 B1 EP2603299 B1 EP 2603299B1
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EP
European Patent Office
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roadway
sensor unit
sensor
guide element
detection means
Prior art date
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Active
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EP11757747.8A
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English (en)
French (fr)
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EP2603299A1 (de
Inventor
Peter Platzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amusys Amusement Systems Electronics GmbH
Original Assignee
Amusys Amusement Systems Electronics GmbH
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Publication date
Application filed by Amusys Amusement Systems Electronics GmbH filed Critical Amusys Amusement Systems Electronics GmbH
Publication of EP2603299A1 publication Critical patent/EP2603299A1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H18/00—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track
    • A63H18/16—Control of vehicle drives by interaction between vehicle and track; Control of track elements by vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H18/00—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track
    • A63H18/02—Construction or arrangement of the trackway
    • A63H18/026—Start-finish mechanisms; Stop arrangements; Traffic lights; Barriers, or the like

Definitions

  • the present invention relates to a system comprising a racetrack and a device for detection, monitoring and / or control of racing vehicles on the preferably multi-lane race track, with at least one submerged under the road surface sensor unit.
  • Such control and monitoring devices are used in particular in model race tracks, in particular so-called.
  • Slotcar lanes can in principle also be used on real racetracks and the racing cars driving on it.
  • different types of vehicles such as cars or motorcycles come into consideration here as racing vehicles, but in principle other racing objects such as horses, trotting cars or watercraft such as racing boats can also be equipped with corresponding devices, so that the term racing vehicle can be broadly understood in the context of the present application is.
  • the racing on race tracks is usually monitored with the help of technical detection means and controlled with appropriate control blocks, which, for example, the detection of the number of laps and / or lap time or the identification of a particular vehicle or driver assigned to that vehicle.
  • control blocks which, for example, the detection of the number of laps and / or lap time or the identification of a particular vehicle or driver assigned to that vehicle.
  • monitoring measures such as photoelectric sensors for detecting the speed, camera monitoring to detect the finish or the like, it has also been proposed recently, vehicles and the driver controlling them and the vehicle position on the race track and the time or distance traveled be monitored or controlled by electronic data transmission from the vehicle.
  • RFID elements ie with data radio operating identification blocks to install and store in these RFID elements
  • a vehicle identification, a driver identification and possibly other vehicle and driver data and racing operation data which is then of suitable, located on the racetrack RFID readers are read, for example, such that at each finish the RFID element of a vehicle is read, the lap counter is increased accordingly and stored together with the vehicle and driver identifications.
  • the mentioned font WO 2006/042235 A2 proposes, in addition to the above-mentioned RFID readers, to let into the lane conductor loops or light projectors to capture passing vehicles.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide an improved device of the type mentioned above, which avoids the disadvantages of the prior art and further develops the latter in an advantageous manner.
  • an accurate positioning of the sensor system and thus precise detection of the racing vehicles should be made possible with simple and quick mountability and maintenance, without affecting the space and the racing operation on the race track.
  • the at least one sensor unit is mounted on a guide element which can be inserted transversely to the roadway from the lateral edge of the roadway into a receiving space below the roadway.
  • cables, lines or the like can be pre-assembled with the at least one sensor unit and inserted together with the guide element from the side under the roadway, so that it requires no separate cable laying or even a cable connection only at the sensor position.
  • the senor under the roadway with this not in contact or from the roadway a piece far away, so that no vibrations are introduced from the roadway forth in the sensor.
  • the pre-assembly on a guide element is advantageous if several sensor units are used, for example, for several lanes of the race track.
  • a plurality of sensor units to be mounted at a predetermined distance from each other on the guide element, so that the respective sensor unit comes to lie accurately under the designated lane section when the guide element is pushed with all pre-assembled sensor units under the road.
  • the predetermined mounting distance of the sensor units on the guide element can correspond in particular to a division of the roadway in lanes, so that the sensor unit provided for this purpose comes to lie under each lane.
  • the spacing of the preassembled sensor units can also correspond to the spacing of sensor windows introduced into the roadway, which can advantageously be provided next to, in particular directly next to lane contacts, by means of which lane contacts the racing vehicles are supplied with energy.
  • the aforementioned sensor windows can in this case be a limited area in the roadway, within which the roadway has an increased permeability for the sensor signals and / or quantities to be detected.
  • the sensor windows mentioned can form viewing windows if the sensor unit comprises optical detection means, as will be explained below.
  • the guide element and / or said receiving space under the roadway may be provided with sliding guide means, the guide member relative to the roadway transversely to the insertion direction, in which pushed the guide element under the road is, laterally lead and / or position.
  • the guide element can be designed in the form of a guide rail which is provided with at least one projecting guide rail and / or with at least one groove-shaped guide recess, with the complementary guide means on the receiving space can be brought into engagement.
  • Said receiving space can advantageously be designed as a guide shaft, the walls of which at least partially form guide surfaces on which said guide rail is passed under the carriageway accurately.
  • the named sensor unit can in principle be designed differently and have different detection means, depending on which tasks the sensors should fulfill.
  • the sensor units each have optical detection means which look through viewing windows provided in the roadway in order to be able to detect the viewing window in the roadway on the roadway.
  • said window is closed in the roadway with a translucent element, such as a glass block or other, for example, plastic-containing transparent closure element that endures the forces acting on the roadway forces.
  • said viewing window could also be an unlocked or only partially, for example, barred roadway recess.
  • the viewing window is completely closed with a translucent element in order to protect the underlying sensors from dust, dirt and the like.
  • the said viewing window in the roadway and the said sensor unit are matched with respect to their position to one another such that the viewing window lies in the detection axis of the optical detection means.
  • the sensor unit has the detection direction limiting and aligning in a predetermined direction directing means.
  • the sensor unit can determine a detection direction determining, preferably perpendicular to the road surface aligned and / or approximately cylindrical signal input and / or output channel, the signals to be detected by the sensor unit only from a certain direction to the detection means of the sensor unit and / or emitted by the sensor unit scanning signals can escape only in a predetermined direction.
  • said signal input and / or output channel can precisely align the incoming or outgoing sensor signals.
  • said signal channel may consist of a tubular neck, at one end of which the detection means the sensor unit are arranged and whose other end is directed to said sensor window in the roadway.
  • the aforementioned optical detection means may be formed differently in development of the invention, depending on which detection task is to be fulfilled.
  • the optical detection means may operate in the manner of a light barrier to detect the passage of a racing vehicle, for example, on the finish line exactly.
  • the optical sensor can be designed differently.
  • the sensor unit comprises a light source, the light throws through the light window in the roadway up, only when a vehicle drives over the viewing window of the vehicle, such as a mirror attached to the vehicle floor , reflected by the viewing window in the roadway and detected by the optical detection means.
  • such an optical sensor unit may also comprise only optical detection means.
  • the sensor unit may comprise an optical bar code reader.
  • the bar code which is preferably attached to the vehicle floor, contains a vehicle identification.
  • various evaluations can be carried out beyond the pure vehicle passage.
  • the at least one sensor unit can also be a reception / reading device of another type, in particular in the form of an RFID reader, for reading out have a vehicle-mounted vehicle memory.
  • a receiving / reading device more complex, extensive or complicated data stored on the vehicle can also be transmitted to or recorded by the sensor unit.
  • a vehicle identification may also be stored in such a vehicle memory in order to be able to identify the vehicle when driving over the sunk sensor unit.
  • the sensor unit may have a plurality of detection means, preferably of a different design, which cooperate with one another or are used in interaction with one another.
  • a sensor unit may comprise optical detection means of the aforementioned type as well as an RFID reader and / or a bar code reader, on the one hand to exactly determine the vehicle passage and, on the other hand, to be able to identify the respective vehicle.
  • other sensors such as inductive sensors may be mounted on the said guide element in order to detect, for example, the approach to a further sensor unit or the distance thereof.
  • the plurality of detection means associated with a lane are mounted together on said guide element, so that the plurality of detection means can be positioned, mounted or dismounted together in a simple manner.
  • the arrangement of all detection means on a common guide element, as this, the positioning of the detection means relative to each other is precisely predetermined.
  • a control device which specifies a temporal reception / reading window for the receiving / reading device, in response to a signal of the further detection means.
  • the time-sensitive reading window for the RFID reader can then be opened or specified when the vehicle passage is reported by the optical sensor ago. In this way, it is easily prevented that the data of a vehicle memory, which is attached to a vehicle passing on the neighboring lane, are read out by the RFID reader, for example as a result of an excessively large detection area.
  • Fig. 1 1 shows the lane 22 of a lane L1 of a slotcar lane, in which the lane contacts 33 known per se are embedded in order to supply power to racing cars driving on them. Although only one lane L1 is shown, it should be understood that the racetrack 1 may have a plurality of side-by-side lanes.
  • a transversely to the said roadway 22 extending receiving space 24 is provided in the form of a receiving shaft into which the sensor for monitoring the running on the roadway 22 racing vehicles is inserted.
  • an elongated guide member 21 which is formed in the illustrated embodiment as a guide rail in the form of an extruded profile.
  • Said guide rail has in the illustrated embodiment a staircase or platform-like cross-section and includes laterally projecting guide rails 26 which serve as sliding guide means 25 to accurately position the guide rail during insertion of the guide member 21 into the receiving space 24.
  • Said receiving space 24 is adapted in cross section to the profile of the guide element 21 or provided with adapted sliding guide means, so that cooperating guide surfaces or elements engage and position the guide rail transversely to its longitudinal direction exactly.
  • a printed circuit board 28 is mounted on said guide element 21, which rests with its rear side on the upper side of said rail profile, cf. FIGS. 3 and 4 ,
  • the printed circuit board 28 with the sensor attached thereto can also be mounted from below on said rail profile, so that the electronics are better protected.
  • Fig. 5 shows, in particular, said circuit board be received between the legs of the U-shaped rail profile, so that the circuit board 28 looks with its top, so to speak, the underside of the central portion of the guide rail.
  • Said printed circuit board 28 in turn carries a plurality of sensor units 20, which are arranged spaced apart in the longitudinal direction of the rail.
  • the spacing of the sensor units 20 from each other here advantageously corresponds to the spacing of the lanes or the spacing of the lane contacts 33 different lanes of the racetrack 1, so that the sensor units 20 can be positioned accurately next to the aforementioned lane contacts 33 under the roadway 22, as this Fig. 2 shows.
  • the printed circuit board 28 can be formed continuously in one piece or also in several parts.
  • the sensor units 20 each comprise optical detection means 30 in the form of a photosensor, which is applied directly to said circuit board 28 and is connected to the conductor tracks.
  • Said photosensor may be formed as a photoresistor or as a photodiode or as a phototransistor utilizing the internal photoelectric effect, or as a photocell or a photomultiplier, or as a pyroelectric sensor which utilizes charge displacements due to temperature change upon absorption of light.
  • a light channel 36 is slipped over the aforementioned photosensor, which so to speak limits and predetermines the field of view of the photosensor and determines the detection axis 32 of the photosensor.
  • Said light channel 36 extends perpendicular to the plane of the printed circuit board 28 and in the mounted state perpendicular to the road surface 34.
  • said light channel 36 is passed through a corresponding recess in the guide element 21, since there, as explained, the circuit board 28 on the Bottom of the rail profile is mounted.
  • said recess in the guide element 21 can be matched to the outer contour of the light channel 36, whereby the said light channel 36 is guided or held on the guide element 21, so that the attachment of the sensor to the guide element 21 is improved.
  • a non-positive or cohesive connection for example by gluing to further improve the attachment of the light channel 36 may be provided here.
  • a light channel 36 fastened to the guide element 21 at the same time serves as protection for the photosensor.
  • sensor window 29 are introduced in addition to the lane contacts 33, which are closed by light-transmitting elements 31, see. Fig. 2 .
  • the aforementioned sensor units 20 are arranged below the roadway 22 so that the detection axis 32 of the sensor units 20 passes through the sensor windows 29 mentioned.
  • the preassembled unit comprising the common guide element 21 and the sensor units 20 mounted thereon can be inserted from the roadway edge 23 transversely to the roadway 22, the sensor units 20 fitting precisely under the roadway 22 in the area of the sensor windows 29, as is the case Fig. 2 shows.
  • optical detection means 30 can be detected in the manner described above, if and when a racing vehicle drives over the sensor window 29. Depending on the design of the optical detection means 30 also other information can be detected. If said optical detection means 30 are designed as bar code readers 35, a bar code attached to the underbody of the vehicles can be detected.
  • the bar code reader 35 can be designed as a CCD scanner, with which a flat line section of the bar code can be detected in its entire width at once. For this purpose, the code is illuminated by LEDs.
  • the barcode reflects depending on brightness or darkness on a CCD or Fotodiodenzeile.
  • a decoder deciphers the bars and gaps of the barcode and thus the information contained therein.
  • the bar code reader 35 can be designed as a laser scanner, wherein one or more laser beams can be directed onto the bar code and can be guided linearly over the bar code at high speed via an oscillating mirror, a mirror wheel or other optical systems.
  • the light which is reflected more or less by the bar code through the light and dark lines, is then detected by an optical system and converted into electrical signals by means of a photodiode and evaluated.
  • so-called RFID readers or bar code readers can preferably also be mounted on the printed circuit board in order to be able to read out an RFID chip or bar code fastened to the vehicles when the vehicles drive over the sensor window 29.
  • the read-out process can be triggered when the crossing of a vehicle is detected with the optical detection means 30.
  • other sensors such as inductive sensors may be mounted on said circuit board 28 in order to detect the approach or the distance of the vehicles can. Such further sensors may be positioned in front of and / or behind said optical detection means 30, in particular when viewed in the direction of travel.

Landscapes

  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System umfassend eine Rennstrecke sowie eine Vorrichtung zur Erfassung, Überwachung und/oder Steuerung von Rennfahrzeugen auf der vorzugsweise mehrspurigen Rennstrecke, mit zumindest einer unter der Fahrbahnoberfläche versenkt angeordneten Sensoreinheit.
  • Derartige Steuerungs- und Überwachungsvorrichtungen werden dabei insbesondere bei Modellrennstrecken, insbesondere sog. Slotcar-Bahnen eingesetzt, können prinzipiell auch auf echten Rennstrecken und den darauf fahrenden Rennfahrzeugen Verwendung finden. Als Rennfahrzeuge kommen hier naturgemäß verschiedene Fahrzeugtypen wie beispielsweise Autos oder Motorräder in Betracht, es können jedoch prinzipiell auch andere Rennobjekte wie beispielsweise Pferde, Trabrennwagen oder Wasserfahrzeuge wie Rennboote mit entsprechenden Vorrichtungen ausgerüstet werden, so dass der Term Rennfahrzeug im Kontext der vorliegenden Anmeldung breit zu verstehen ist.
  • Der Rennbetrieb auf Rennstrecken wird üblicherweise unter Zuhilfenahme von technischen Erfassungsmitteln überwacht und mit entsprechenden Steuerungsbausteinen gesteuert, was beispielsweise die Erfassung der gefahrenen Rundenzahl und/oder Rundenzeit oder die Identifizierung eines jeweiligen Fahrzeugs oder eines diesem Fahrzeug zugeordneten Fahrers anbelangt. Neben den an sich schon länger bekannten Überwachungsmaßnahmen wie Lichtschranken zur Erfassung der Geschwindigkeit, Kameraüberwachung zur Erfassung des Zieleinlaufs oder dergleichen ist es in jüngerer Zeit auch bereits vorgeschlagen worden, Fahrzeuge und die diese steuernden Fahrer sowie die Fahrzeugposition auf der Rennstrecke und die gefahrene Zeit oder Strecke per elektronischer Datenübertragung vom Fahrzeug aus zu überwachen bzw. zu steuern. Beispielsweise schlagen es die Schriften WO 2006/042235 A2 und US 2006/0183405 A1 vor, an den Rennfahrzeugen sog. RFID-Elemente, d.h. mit Datenfunk arbeitende Kennungsbausteine, anzubringen und in diesen RFID-Elementen eine Fahrzeugkennung, eine Fahrerkennung und ggf. weitere Fahrzeug- und Fahrerdaten sowie Rennbetriebsdaten abzuspeichern, die dann von geeigneten, an der Rennstrecke befindlichen RFID-Lesegeräten ausgelesen werden, beispielsweise dergestalt, dass bei jeder Zieldurchfahrt das RFID-Element eines Fahrzeugs ausgelesen, der Rundenzähler entsprechend erhöht und zusammen mit den Fahrzeug- und Fahrerkennungen abgespeichert wird.
  • Die genannte Schrift WO 2006/042235 A2 schlägt dabei zusätzlich zu den genannten RFID-Lesegeräten vor, in die Fahrbahn Leiterschleifen oder Lichtprojektoren einzulassen, um darüber hinweg fahrende Fahrzeuge zu erfassen.
  • Derartige unter die Fahrbahnoberfläche versenkte Sensoriken sind jedoch insbesondere bei Slotcar-Fahrbahnen nicht ganz einfach in die Fahrbahn zu integrieren. Insbesondere können notwendig werdende Wartungs- oder Justagearbeiten nur schwer ausgeführt werden. Muss ein Sensor entnommen werden, ist nicht nur der Ausbau aufwändig, sondern auch die exakte Positionierung beim Einbau, die für ein einwandfreies Funktionieren der Sensorik notwendig ist, schwierig einzustellen. Zum anderen ist gerade bei Slotcar-Bahnen zu berücksichtigen, dass diese je nach Untergrund der Bahn und Befestigung der Fahrbahn beim Überfahren mit den Rennfahrzeugen mehr oder minder starke Vibrationen in die Sensorik einleiten können, was deren Messgenauigkeit, aber auch deren Lebenszeit beeinträchtigen kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll bei einfacher und schneller Montierbarkeit und Wartung eine exakte Positionierung der Sensorik und damit präzise Erfassung der Rennfahrzeuge ermöglicht werden, ohne den Raum und den Rennbetrieb auf der Rennstrecke zu beeinträchtigen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein System nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Es wird also vorgeschlagen, die Sensorik mit ihren einzelnen Komponenten nicht von oben her in die Fahrbahn einzusetzen oder fest am Unterbau zu montieren, bevor die Fahrbahn aufgebracht wird oder unmittelbar an der Fahrbahn selbst zu befestigen, sondern die Sensorik auf einem Träger vorzumontieren und von der Seite her unter die Fahrbahn in einen dort vorgesehenen Aufnahmeraum einzuführen. Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Sensoreinheit auf einem Führungselement montiert, das quer zur Fahrbahn vom seitlichen Fahrbahnrand her in einen Aufnahmeraum unter der Fahrbahn einschiebbar ist. Hierbei können Kabel, Leitungen oder dergleichen mit der zumindest einen Sensoreinheit fertig vormontiert werden und zusammen mit dem Führungselement von der Seite her unter die Fahrbahn eingeführt werden, so dass es keiner separaten Kabelverlegung oder gar einem Kabelanschluss erst an der Sensorposition bedarf.
  • Vorteilhafterweise ist die Sensorik unter der Fahrbahn mit dieser nicht in Kontakt bzw. von der Fahrbahn ein Stück weit beabstandet, so dass keine Vibrationen von der Fahrbahn her in die Sensorik eingeleitet werden.
  • Insbesondere von Vorteil ist die Vormontage auf einem Führungselement dann, wenn mehrere Sensoreinheiten beispielsweise für mehrere Fahrspuren der Rennstrecke zum Einsatz kommen. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können mehrere Sensoreinheiten in einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Führungselement montiert sein, so dass die jeweilige Sensoreinheit passgenau unter dem bestimmungsgemäßen Fahrbahnabschnitt zu liegen kommt, wenn das Führungselement mit allen vormontierten Sensoreinheiten unter die Fahrbahn geschoben wird. Der vorbestimmte Montageabstand der Sensoreinheiten auf dem Führungselement kann insbesondere einer Teilung der Fahrbahn in Fahrspuren entsprechen, so dass unter jeder Fahrspur die hierfür vorgesehene Sensoreinheit zu liegen kommt. Die Beabstandung der vormontierten Sensoreinheiten kann auch der Beabstandung von in die Fahrbahn eingebrachten Sensorfenstern entsprechen, die vorteilhafterweise neben, insbesondere unmittelbar neben Fahrspurkontakten vorgesehen sein können, mittels welchen Fahrspurkontakten die Rennfahrzeuge mit Energie versorgt werden. Die genannten Sensorfenster können hierbei eine begrenzte Fläche in der Fahrbahn sein, innerhalb derer die Fahrbahn eine erhöhte Durchlässigkeit für die Sensorsignale und/oder zu erfassender Größen besitzt. Insbesondere können die genannten Sensorfenster Sichtfenster bilden, wenn die Sensoreinheit optische Erfassungsmittel umfasst, wie noch erläutert wird.
  • Um die Sensoreinheiten exakt positionieren zu können und die vorbestimmte Sensorposition leicht zu finden, kann das Führungselement und/oder der genannte Aufnahmeraum unter der Fahrbahn mit Schiebeführungsmitteln versehen sein, die das Führungselement relativ zur Fahrbahn quer zur Einschubrichtung, in der das Führungselement unter die Fahrbahn geschoben wird, seitlich führen und/oder positionieren. In Weiterbildung der Erfindung kann das Führungselement in Form einer Führungsschiene ausgebildet sein, die mit zumindest einer vorspringenden Führungsleiste und/oder mit zumindest einer nutförmigen Führungsausnehmung versehen ist, mit der komplementäre Führungsmittel am Aufnahmeraum in Eingriff bringbar sind. Der genannte Aufnahmeraum kann vorteilhafterweise als Führungsschacht ausgebildet sein, dessen Wandungen zumindest abschnittsweise Führungsflächen bilden, an denen die genannte Führungsschiene passgenau unter die Fahrbahn geleitet wird.
  • Die genannte Sensoreinheit kann prinzipiell verschieden ausgebildet sein und unterschiedliche Erfassungsmittel aufweisen, je nachdem, welche Aufgaben die Sensorik erfüllen soll. Insbesondere kann nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Sensoreinheiten jeweils optische Erfassungsmittel aufweisen, die durch in der Fahrbahn vorgesehene Sichtfenster blicken, um das Sichtfenster in der Fahrbahn überfahrende Fahrzeuge auf der Fahrbahn erfassen zu können. Vorteilhafterweise ist das genannte Sichtfenster in der Fahrbahn mit einem lichtdurchlässigen Element verschlossen, beispielsweise einem Glasbaustein oder einem anderen, beispielsweise Kunststoff enthaltenden transparenten Verschlusselement, das die auf die Fahrbahn üblicherweise einwirkenden Kräfte aushält. Prinzipiell könnte das genannte Sichtfenster auch eine unverschlossene oder nur teilweise, beispielsweise vergitterte Fahrbahnausnehmung sein. Vorteilhafterweise ist das Sichtfenster jedoch mit einem lichtdurchlässigen Element vollständig verschlossen, um die darunter liegende Sensorik vor Staub, Schmutz und dergleichen zu schützen.
  • Das genannte Sichtfenster in der Fahrbahn und die genannte Sensoreinheit sind hinsichtlich ihrer Position derart aufeinander abgestimmt, dass das Sichtfenster in der Erfassungsachse der optischen Erfassungsmittel liegt.
  • In Weiterbildung der Erfindung besitzt die Sensoreinheit die Erfassungsrichtung begrenzende und in eine vorbestimmte Richtung ausrichtende Richtmittel. Insbesondere kann die Sensoreinheit einen die Erfassungsrichtung bestimmenden, vorzugsweise senkrecht zur Fahrbahnoberfläche ausgerichteten und/oder etwa zylindrischen Signal-Eingangs- und/oder Ausgangskanal, der von der Sensoreinheit zu erfassende Signale nur aus einer bestimmten Richtung zu den Erfassungsmitteln der Sensoreinheit vordringen lässt und/oder von der Sensoreinheit abgegebene Abtastsignale nur in eine vorbestimmte Richtung austreten lässt. Wie ein Gehörgang bzw. ein die Blickrichtung vorgebendes Rohr kann der genannte Signal-Eingangs- und/oder Ausgangskanal die eingehenden oder ausgehenden Sensorsignale exakt ausrichten. Vorteilhafterweise kann der genannte Signalkanal aus einem rohrförmigen Stutzen bestehen, an dessen einem Ende die Erfassungsmittel der Sensoreinheit angeordnet sind und dessen anderes Ende zu dem genannten Sensorfenster in der Fahrbahn hin gerichtet ist.
  • Die genannten optischen Erfassungsmittel können in Weiterbildung der Erfindung unterschiedlich ausgebildet sein, je nachdem, welche Erfassungsaufgabe zu erfüllen ist. Beispielsweise können die optischen Erfassungsmittel nach Art einer Lichtschranke arbeiten, um die Durchfahrt eines Rennfahrzeugs beispielsweise auf der Ziellinie exakt zu erfassen. Grundsätzlich kann hierbei der optische Sensor unterschiedlich ausgebildet sein. Nach Art eines aktiven Lichtschrankensensors kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit eine Lichtquelle umfasst, die Licht durch das Lichtfenster in der Fahrbahn nach oben wirft, das nur dann, wenn ein Fahrzeug über das Sichtfenster fährt, vom Fahrzeug, beispielsweise einem daran angebrachten Spiegel am Fahrzeugboden, durch das Sichtfenster in der Fahrbahn zurückgeworfen und von den optischen Erfassungsmitteln erfasst werden. Alternativ kann eine solche optische Sensoreinheit auch nur optische Erfassungsmittel aufweisen. Bei ausreichender Rennstreckenbeleuchtung, insbesondere von oben her beispielsweise durch eine Fahrbahnbeleuchtung, erfasst der optische Sensor unter dem Sichtfenster in der Fahrbahn eine konstante Lichtmenge, solange kein Fahrzeug über das Sichtfenster fährt. Sobald jedoch ein Fahrzeug das Sichtfenster überfährt, wird es sozusagen unter dem Sichtfenster dunkler, so dass ein Signalabfall als Durchgang des Rennfahrzeugs gewertet werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit einen optischen Strichcodeleser umfassen. Hierdurch kann insbesondere nicht nur der Fahrzeugdurchgang erfasst, sondern auch das das Sichtfenster überfahrende Fahrzeug identifiziert werden, wenn der vorzugsweise am Fahrzeugboden angebrachte Strichcode eine Fahrzeugkennung enthält. Je nachdem, welche Information der am Fahrzeug angebrachte Strichcode enthält, können verschiedene Auswertungen über den reinen Fahrzeugdurchgang hinaus durchgeführt werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Sensoreinheit auch ein Empfangs-/Lesegerät anderer Art, insbesondere in Form eines RFID-Lesers, zum Auslesen eines am Fahrzeug angebrachten Fahrzeugspeichers aufweisen. Mit Hilfe eines solchen Empfangs-/Lesegeräts können auch komplexere, umfangreichere oder kompliziertere Daten, die am Fahrzeug gespeichert sind, auf die Sensoreinheit übertragen bzw. von dieser erfasst werden. In einem solchen Fahrzeugspeicher kann insbesondere auch eine Fahrzeugkennung abgespeichert sein, um beim Überfahren der versenkten Sensoreinheit das Fahrzeug identifizieren zu können.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Sensoreinheit mehrere, vorzugsweise verschiedenartig ausgebildete Erfassungsmittel besitzen, die miteinander zusammenwirken bzw. im Zusammenspiel miteinander genutzt werden. Insbesondere kann eine Sensoreinheit sowohl optische Erfassungsmittel der vorgenannten Art als auch einen RFID-Leser und/oder einen Strichcodeleser aufweisen, um einerseits exakt den Fahrzeugdurchgang bestimmen und andererseits das jeweilige Fahrzeug identifizieren zu können. Alternativ oder zusätzlich können auch weitere Sensoren wie beispielsweise induktive Sensoren auf dem genannten Führungselement montiert sein, um beispielsweise die Annäherung an eine weitere Sensoreinheit oder die Entfernung hiervon erfassen zu können.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind hierbei die einer Fahrspur zugeordneten mehreren Erfassungsmittel gemeinsam auf dem genannten Führungselement montiert, so dass die mehreren Erfassungsmittel gemeinsam in einfacher Weise positioniert, montiert bzw. demontiert werden können. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, für die mehreren Erfassungsmittel mehrere Führungselemente vorzusehen, um bei Wartung eines Erfassungsmittels gezielt nur dieses herausnehmen zu können. Bevorzugt ist jedoch die Anordnung aller Erfassungsmittel auf einem gemeinsamen Führungselement, da hierdurch die Positionierung der Erfassungsmittel relativ zueinander präzise vorgegeben ist.
  • Vorteilhafterweise kann hierbei eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, die ein zeitliches Empfangs-/Lesefenster für das Empfangs-/Lesegerät vorgibt, und zwar in Abhängigkeit eines Signals der weiteren Erfassungsmittel. Beispielsweise kann das zeitliche Erfassungs- bzw. Lesefenster für den RFID-Leser dann geöffnet bzw. vorgegeben werden, wenn vom optischen Sensor her der Fahrzeugdurchgang gemeldet wird. Hierdurch wird in einfacher Weise verhindert, dass von dem RFID-Lesegerät beispielsweise infolge eines zu großen Erfassungsbereichs die Daten eines Fahrzeugspeichers ausgelesen werden, der an einem auf der Nachbarspur vorbeifahrenden Fahrzeug angebracht ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1:
    eine schematische Draufsicht auf eine Fahrspur einer Rennstrecke, die das neben den Fahrspurkontakten der Fahrbahn angeordnete Sensorfenster und die darunter angeordnete, versenkte Sensoreinheit zeigt,
    Fig. 2:
    eine Schnittansicht durch die Fahrbahn der Rennstrecke und die darunter liegende Sensoreinheit entlang der Linie A-A in Fig. 1, wobei in der Fahrbahn das Sensorfenster neben den Fahrspurkontakten und von der unter der Fahrbahn liegenden Sensoreinheit die Führungsschiene, die darauf montierte Leiterplatte und die wiederum darauf montierte Sensoreinheit gezeigt sind,
    Fig. 3:
    einen Querschnitt durch die Führungsschiene und die darauf befestigte Sensoreinheit aus Fig. 2,
    Fig. 4:
    eine schematische, perspektivische Ansicht der Führungsschiene mit der darauf montierten Leiterplatte und den daran befestigten Sensoreinheiten zur Überwachung mehrerer Fahrspuren einer mehrspurigen Rennstrecke, und
    Fig. 5:
    einen Querschnitt ähnlich Fig. 2 durch die Führungsschiene nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung, bei der die Sensoreinheit mit der zugehörigen Leiterplatte auf der Unterseite der Führungsschiene montiert ist.
  • Der in Fig. 1 dargestellt Ausschnitt einer Rennstrecke 1 zeigt die Fahrbahn 22 einer Fahrspur L1 einer Slotcar-Bahn, in der die an sich bekannten Fahrspurkontakte 33 eingelassen sind, um darauf fahrende Rennfahrzeuge mit Strom zu versorgen. Obwohl nur eine Fahrspur L1 dargestellt ist, versteht es sich, dass die Rennstrecke 1 mehrere nebeneinander angeordnete Fahrspuren aufweisen kann.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist in dem Unterbau unter der Fahrbahn 22 ein sich quer zu der genannten Fahrbahn 22 erstreckender Aufnahmeraum 24 in Form eines Aufnahmeschachts vorgesehen, in den die Sensorik zur Überwachung der auf der Fahrbahn 22 fahrenden Rennfahrzeuge einschiebbar ist.
  • Wie die weiteren Figuren 2-4 zeigen, ist hierbei als Träger für die Sensorik ein längliches Führungselement 21 vorgesehen, das in der gezeichneten Ausführungsform als Führungsschiene in Form eines Strangprofils ausgebildet ist. Die genannte Führungsschiene besitzt in der gezeichneten Ausführung einen treppen- bzw. podestförmigen Querschnitt und umfasst seitlich vorspringende Führungsleisten 26, die als Schiebeführungsmittel 25 dienen, um beim Einschieben des Führungselements 21 in den Aufnahmeraum 24 die Führungsschiene exakt zu positionieren. Der genannte Aufnahmeraum 24 ist im Querschnitt an das Profil des Führungselements 21 angepasst bzw. mit angepassten Schiebeführungsmitteln versehen, so dass zusammenwirkende Führungsflächen bzw. -elemente in Eingriff geraten und die Führungsschiene quer zu ihrer Längsrichtung exakt positionieren.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist auf dem genannten Führungselement 21 ist eine Leiterplatte 28 befestigt, die mit ihrer Rückseite auf der Oberseite des genannten Schienenprofils aufliegt, vgl. Figuren 3 und 4.
  • Alternativ zur Ausführung nach den Figuren 3 und 4 kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Leiterplatte 28 mit der daran befestigten Sensorik auch von unten her an dem genannten Schienenprofil montiert sein, so dass die Elektronik besser geschützt ist. Wie Fig. 5 zeigt, kann insbesondere die genannte Leiterplatte zwischen den Schenkeln des U-förmigen Schienenprofils aufgenommen sein, so dass die Leiterplatte 28 mit ihrer Oberseite sozusagen die Unterseite des Mittelabschnitts der Führungsschiene anblickt.
  • Die besagte Leiterplatte 28 trägt wiederum mehrere Sensoreinheiten 20, die in Längsrichtung der Schiene voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Beabstandung der Sensoreinheiten 20 voneinander entspricht hierbei vorteilhafterweise der Beabstandung der Fahrspuren bzw. der Beabstandung der Fahrspurkontakte 33 verschiedener Fahrspuren der Rennstrecke 1, so dass die Sensoreinheiten 20 passgenau neben den genannten Fahrspurkontakten 33 unter der Fahrbahn 22 positioniert werden können, wie dies Fig. 2 zeigt.
  • Die Leiterplatte 28 kann dabei durchgehend einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein.
  • In der gezeichneten Ausführung umfassen die Sensoreinheiten 20 jeweils optische Erfassungsmittel 30 in Form eines Fotosensors, der unmittelbar auf der genannten Leiterplatte 28 aufgebracht ist und an deren Leiterbahnen angeschlossen ist.
  • Der genannte Fotosensor kann als Fotowiderstand oder als Fotodiode oder als Fototransistor, der unter Ausnutzung des Inneren fotoelektrischen Effektes arbeitet, oder als Fotozelle beziehungsweise Photomultiplier oder als pyroelektrischer Sensor, der unter Ausnutzung von Ladungsverschiebungen aufgrund der Temperaturänderung bei Lichtabsorption arbeitet, ausgebildet sein.
  • Wie Fig. 2 und Fig. 3 zeigen, ist über den genannten Fotosensor hierbei ein Lichtkanal 36 gestülpt, der sozusagen den Sichtbereich des Fotosensors begrenzt und vorgibt und die Erfassungsachse 32 des Fotosensors bestimmt. Der genannte Lichtkanal 36 erstreckt sich senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 28 und im montierten Zustand senkrecht zur Fahrbahnoberfläche 34. Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist der genannte Lichtkanal 36 durch eine entsprechende Ausnehmung in dem Führungselement 21 hindurchgeführt, da dort, wie erläutert, die Leiterplatte 28 auf der Unterseite des Schienenprofils montiert ist. Insbesondere kann die genannte Ausnehmung in dem Führungselement 21 passgenau an die Außenkontur des Lichtkanals 36 angepasst sein, wodurch der genannte Lichtkanal 36 an dem Führungselement 21 geführt bzw. gehalten ist, so dass die Befestigung der Sensorik an dem Führungselement 21 verbessert ist. Gegebenenfalls kann hier auch eine kraft- oder stoffschlüssige Verbindung beispielsweise durch Verkleben zur weiteren Verbesserung der Befestigung des Lichtkanals 36 vorgesehen sein. Ein derart an dem Führungselement 21 befestigter Lichtkanal 36 dient gleichzeitig als Schutz für den Fotosensor.
  • In die Fahrbahn 22 sind neben den Fahrspurkontakten 33 Sensorfenster 29 eingebracht, die durch lichtdurchlässige Elemente 31 verschlossen sind, vgl. Fig. 2. Die genannten Sensoreinheiten 20 sind unter der Fahrbahn 22 so angeordnet, dass die Erfassungsachse 32 der Sensoreinheiten 20 durch die genannten Sensorfenster 29 hindurchgeht.
  • Die vormontierte Einheit umfassend das gemeinsame Führungselement 21 und die darauf montierten Sensoreinheiten 20 können vom Fahrbahnrand 23 her quer zur Fahrbahn 22 unter diese eingeschoben werden, wobei die Sensoreinheiten 20 passgenau unter der Fahrbahn 22 im Bereich der Sensorfenster 29 zu liegen kommen, wie dies Fig. 2 zeigt.
  • Mit den genannten optischen Erfassungsmitteln 30 kann in der eingangs beschriebenen Weise erfasst werden, ob und wann ein Rennfahrzeug über das Sensorfenster 29 fährt. Je nach Ausbildung der optischen Erfassungsmittel 30 können auch weitere Informationen erfasst werden. Sind die genannten optischen Erfassungsmittel 30 als Strichcodeleser 35 ausgebildet, kann ein an dem Unterboden der Fahrzeuge angebrachter Strichcode erfasst werden.
  • Der Strichcodeleser 35 kann als CCD-Scanner ausgebildet sein, mit dem ein flacher Zeilenausschnitt des Barcode in seiner gesamten Breite auf einmal erfasst werden kann. Hierzu wird der Code durch Leuchtdioden angeleuchtet. Der Barcode reflektiert je nach Helligkeit oder Dunkelheit auf eine CCD-oder Fotodiodenzeile. Ein Dekoder entziffert hieraus die Striche und Lücken des Barcodes und somit die darin enthaltene Information.
  • Der Strichcodeleser 35 kann als Laserscanner ausgebildet sein, wobei ein oder mehrere Laserstrahlen auf den Barcode gerichtet und über einen Schwingspiegel, ein Spiegelrad oder andere optischen Systeme linienförmig in hoher Geschwindigkeit über den Barcode geführt werden kann. Das vom Barcode durch die hellen und dunklen Striche stärker oder schwächer reflektierte Licht wird dann von einer Optik erfasst und mittels Photodiode in elektrische Signale umgewandelt und ausgewertet.
  • Alternativ oder zusätzlich können vorzugsweise auf der Leiterplatte 28 auch sog. RFID-Lesegeräte oder Strichcode-Lesegeräte montiert sein, um einen an den Fahrzeugen befestigten RFID-Chip bzw. Strichcode auslesen zu können, wenn die Fahrzeuge über das Sensorfenster 29 fahren. Vorteilhafterweise kann hierbei der Auslesevorgang dann ausgelöst werden, wenn mit den optischen Erfassungsmitteln 30 die Überfahrt eines Fahrzeugs erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich können auf der genannten Leiterplatte 28 auch noch weitere Sensoren wie beispielsweise induktive Sensoren angebracht sein, um die Annäherung oder die Entfernung der Fahrzeuge erfassen zu können. Derartige weitere Sensoren können insbesondere in Fahrtrichtung betrachtet vor und/oder hinter den genannten optischen Erfassungsmitteln 30 positioniert sein.

Claims (13)

  1. System umfassend eine Rennstrecke (1) sowie eine Vorrichtung zur Erfassung, Überwachung und/oder Steuerung von Rennfahrzeugen (V1, V2, Vn) auf der Rennstrecke (1), mit zumindest einer unter der Fahrbahnoberfläche versenkt angeordneten Sensoreinheit (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (20) auf einem Führungselement (21) montiert ist, das quer zur Fahrbahn (22) vom seitlichen Fahrbahnrand (23) her in einen Aufnahmeraum (24) unter der Fahrbahn (22) einschiebbar ist.
  2. System nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Aufnahmeraum (24) Schiebeführungsmittel (25) zur seitlichen Führung und Positionierung quer zur Einschubrichtung des Führungselements (21) in den Aufnahmeraum (24) aufweist, wobei der Aufnahmeraum (24) als Führungsschacht mit Schiebeführungsmittel bildenden Wandabschnitten ausgebildet ist.
  3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Führungselement (21) Schiebeführungsmittel (25) zur seitlichen Führung und Positionierung quer zur Einschubrichtung des Führungselements (21) in den Aufnahmeraum (24) aufweist, wobei das Führungselement (21) in Form einer Führungsschiene mit zumindest einer vorspringenden Führungsleiste (26) und/oder zumindest einer nutförmigen Führungsausnehmung (27) ausgebildet ist.
  4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sensoreinheit (20) kontaktfrei zur Fahrbahn (22) der Rennstrecke (1) und/oder beabstandet von der Fahrbahn (22) unter der genannten Fahrbahn (22) angeordnet ist.
  5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sensoreinheit (20) auf einer Leiterplatte (28) montiert ist, die zumindest einen Teil des Führungselements bildet und/oder an dem Führungselement (21) starr befestigt ist.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Sensoreinheiten (20) in einem vorbestimmten Abstand voneinander auf dem Führungselement (21) montiert sind, wobei der genannte Abstand der Sensoreinheiten (20) der Teilung der Fahrbahn (22) in Fahrspuren (L1, L2, Ln) und/oder dem Abstand von in der Fahrbahn (22) vorgesehenen Sensorfenstern (29) entspricht.
  7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sensoreinheit (20) optische Erfassungsmittel (30) aufweist und die Fahrbahn (22) ein mit einem lichtdurchlässigen Element (31) verschlossenes Sicht- und Sensorfenster (29) aufweist, das in der Erfassungsachse (32) der optischen Erfassungsmittel (30) angeordnet ist.
  8. System nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Sensorfenster in der Fahrbahn (22) neben Fahrspurkontakten (33) zur Energieversorgung der Rennfahrzeuge (V1, V2, Vn) angeordnet ist.
  9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Sensoreinheit (20) einen die Erfassungsrichtung der Sensoreinheit (20) bestimmenden, senkrecht zur Fahrbahnoberfläche (34) ausgerichteten Signal-Eingangs- und/oder Ausgangskanal (36) aufweist.
  10. System nach dem vohergehenden Anspruch, wobei der Signal-Eingangs- und/oder Ausgangskanal senkrecht zur Fahrbahnoberfläche (34) ausgerichtet ist.
  11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (20) einen Strichcodeleser (35) umfasst.
  12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (20) ein Empfangs-/Lesegerät in Form eines RFID-Lesers, zum Auslesen eines am Rennfahrzeug (V1, V2, Vn) vorgesehenen Fahrzeugspeichers (S1, S2, Sn) aufweist.
  13. System nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Steuerungseinrichtung zur Vorgabe eines zeitlichen Empfangs-/Lesefensters für das Empfangs-/Lesegerät (R1, R2, Rn) in Abhängigkeit eines Signals von weiteren Erfassungsmitteln der Sensoreinheit (20) vorgesehen ist.
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