EP2792394B1

EP2792394B1 - Interaktive Geschwindigkeitssteuerung

Info

Publication number: EP2792394B1
Application number: EP13163907.2A
Authority: EP
Inventors: Jörg Beutler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: JP2014210170A; US20140309822A1; US9403544B2; CN104107541B; CN104107541A; JP6368514B2; EP2792394A1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein schienengebundenes Fahrzeug, insbesondere zu Vergnügungszwecken, umfassend: eine Fahrgastaufnahme; eine Einrichtung zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft; eine Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft auf die Fahrstrecke; und eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs durch einen in der Fahrgastaufnahme aufgenommenen Insassen des Fahrzeugs. Außerdem betrifft die Anmeldung ein Transportsystem, umfassend ein derartiges Fahrzeug; und eine Fahrstrecke mit einer Führungseinrichtung, entlang der das Fahrzeug bewegbar angeordnet ist.

STAND DER TECHNIK

Fahrgeschäfte zu Vergnügungszwecken sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Bei der Konzeption von Vergnügungsbahnen stehen die Attraktivität und der Fahrspaß für den Fahrgast im Vordergrund. Es wurde daher stets versucht, neue Ideen umzusetzen, die dem Fahrgast ein besonderes und neues Fahrgefühl vermitteln.
Außerdem besteht die Möglichkeit, den Fahrgast direkt in den Betrieb des Fahrgeschäfts eingreifen zu lassen, beispielsweise durch eine interaktive Steuerung seines Fahrzeugs. So ist beispielsweise in der Druckschrift WO2006/079326 A2 eine Vergnügungsbahn mit interaktiver Geschwindigkeitssteuerung durch einen Fahrzeuginsassen beschrieben.
Die Möglichkeiten, dadurch die Attraktivität des Fahrgeschäfts zu erhöhen, sind jedoch bei herkömmlichen Vergnügungsbahnen mit interaktiver Geschwindigkeitssteuerung beschränkt, da große Sicherheitsabstände zwischen den Fahrzeugen eingehalten oder die Geschwindigkeiten nach oben signifikant begrenzt werden müssen. Außerdem sind relativ lange Beschleunigungsstrecken und Bremswege erforderlich. Die Folge ist eine geringe Auslastung des Fahrgeschäfts. Die Druckschrift US 2010/224098 A1 offenbart ein formschlüssig angetriebenes Wartungsfahrzeug für eine Achterbahn mit einer Motorsteuerung.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Ausgehend davon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Fahrzeug und ein Transportsystem bereitzustellen, die neue Betriebsarten sowie Streckenkonzepte ermöglichen, und durch die die Auslastung des Fahrgeschäfts gesteigert werden kann.

TECHNISCHE LÖSUNG

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug nach Anspruch 1 und ein Transportsystem nach Anspruch 11 oder 12. Vorteilhafte Merkmale und bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein erfindungsgemäßes schienengebundenes Fahrzeug, insbesondere zu Vergnügungszwecken, umfasst: wenigstens eine Fahrgastaufnahme; eine Einrichtung zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft: eine Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft auf die Fahrstrecke, und wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs durch einen in der Fahrgastaufnahme aufgenommenen Insassen des Fahrzeugs. Die Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft weist ein erstes Eingriffselement zum formschlüssigen Eingriff in ein kompatibles, stationär an der Fahrstrecke angeordnetes zweites Eingriffselement auf. Es ist außerdem eine Steuereinheit vorgesehen, die, in Abhängigkeit vorgegebener Randbedingungen und/oder dem Belegungszustand der Fahrstrecke mit Fahrzeugen und/oder der Geschwindigkeit und Position des Fahrzeugs und/oder anderer Fahrzeuge auf der Fahrstrecke, der Einrichtung zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft von der Steuerung durch die wenigstens eine Betätigungseinrichtung unabhängige oder abhängige Steuersignale bereitstellt, die sich dem Einfluss des Fahrgastes entziehen, die die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung wenigstens zeitweise begrenzen und/oder die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung wenigstens zeitweise überlagern, wobei die Steuerung durch die Steuereinheit der Steuerung durch die Betätigungseinrichtung vorgelagert ist.
Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, eine Reihe neuer Fahr- und Spielsituationen mit interaktiver Steuerung des Fahrzeugs durch den bzw. die Insassen zu realisieren. Aufgrund des formschlüssigen Antriebs sind auch hohe Beschleunigungen in einer großen Bandbreite zwischen niedriger und hoher Beschleunigung möglich, während bei herkömmlichen interaktiv gesteuerten Fahrzeugen wegen der üblichen reibschlüssigen Übertragung der Antriebs-/Bremskräfte nur Beschleunigungen in einem wesentlich beschränkteren Spektrum möglich sind. Im Rahmen der Erfindung können erstmals Fahrsituationen, auch zwischen Fahrern unterschiedlicher Fahrzeuge, geschaffen werden, die bisher aufgrund beschränkter Bandbreite von Beschleunigung und Abbremsen kein Thema waren. Gleichzeitig mit der großen positiven Beschleunigung ermöglicht der Formschluss auch eine deutlich höhere Bremsbeschleunigung. Dadurch wird der Bremsweg reduziert und es genügen geringere Sicherheitsabstände zwischen den Fahrzeugen, wodurch weitere interaktive Spieloptionen erst möglich werden, wie z.B. Verfolgungsjagden. Durch die geringeren Sicherheitsabstände wird auch das gleichzeitige Befahren der Strecke mit mehr Fahrzeugen ermöglicht, was zum einen den Spannungsgrad erhöht, da mehrere Teilnehmer an einer Fahrsituation mitwirken, und zum anderen auch die Förderkapazität gesteigert werden kann. Der Formschluss bzw. die Verzahnung kann zum effektiven und starken Beschleunigen und/oder Bremsen auf kurzen Strecken dienen.
Zusätzlich wird über den formschlüssigen Antrieb ein sehr exaktes (zahnweises) Positionieren und Steuern des Fahrzeugs ermöglicht. Die Sicherheitsabstände, die beispielsweise durch eine zentrale Steuerung überwacht werden, können (bei gleicher (Geschwindigkeit) reduziert werden, da die bei herkömmlichen Antriebs - und Übertragungssystemen notwendigen Unschärfepuffer entfallen können. Alternativ (oder zusätzlich) dazu sind höhere Geschwindigkeiten realisierbar, ohne die Sicherheitsabstände zu erhöhen bzw. ohne diese in dem Ausmaß wie bei herkömmlichen Fahrgeschäften erhöhen zu müssen. Auf diese Weise wird die Förderkapazität des erfindungsgemäßen Transportsystems erhöht.
Sowohl beim Antrieb als auch beim Abbremsen ("geführtes Bremsen") sorgt der Formschlüssige Eingriff dafür, dass keine Verluste durch ein Gleiten des Antriebsrads entstehen. Die geringen Verluste führen zudem zu einem energieeffizienteren Betrieb des erfindungsgemäßen Fahrzeugs bzw. des erfindungsgemäßen Transportsystems als bei herkömmlich mit Reibschluss angetriebenen Fahrzeugen bzw. Transportsystemen.
Die Steuerung kann dem Fahrzeug zusätzliche, übergeordnete, von der Steuerung durch die Betätigungseinrichtung(en) unabhängige oder auch abhängige Steuersignale geben, wie z.B. ein Startsignal (d.h. das Fahrzeug wird auf jeden Fall gestartet, auch wenn der Fahrgast die Betätigungseinrichtung nicht betätigt). Die zentrale/dezentrale Steuerung, die sich dem Einfluss des Fahrgastes entzieht, ist der Steuerung durch die Betätigungseinrichtung vorgelagert. So kann beispielsweise von der zentralen/dezentralen Steuerung ein automatischer Start- und/oder Stop-Befehl für die Bahnhofsausfahrt bzw. die Bahnhofseinfahrt erzeugt werden, sodass das Fahrzeug automatisch und definiert beschleunigt bzw. abbremst. Es ist außerdem möglich, eine zentrale/dezentrale Steuerung bereitzustellen, bei der abschnittsweise oder für die gesamte Fahrstrecke eine Fahrkurve hinterlegt ist, die Geschwindigkeiten, Beschleunigungen (positiv/negativ), etc. vorgibt, die von der Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft realisiert werden, solange keine individuelle Betätigung durch den Fahrgast erfolgt bzw. diese Betätigung außerhalb zulässiger Vorgaben liegt. Außerdem kann die Steuerung dazu eingesetzt werden, maximal und minimal zulässigen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen auf der Strecke (ggf. sogar in Abhängigkeit der Position des Fahrzeugs und/oder anderer auf der Strecke angeordneter Fahrzeuge) einzuhalten. Es kann ein fester Wert, oder aber auch ein Bereich zwischen maximaler und minimaler Geschwindigkeit /Beschleunigung, möglicherweise positionsabhängig und/oder in Abhängigkeit vom Zustand der Anlage (Positionen/Geschwindigkeiten/Zustandsdiagramme anderer, mehrerer oder aller Fahrzeuge) vorgegeben sein, der entweder zwingend in einem bestimmten Streckenabschnitt angenommen wird oder unter bestimmten Umständen die individuelle Betätigung überlagert. Die zentrale/dezentrale Steuerung kann somit mehr oder weniger komplex sein und in Abhängigkeit vom Zustand der Anlage entweder zwingend wirken oder die Betätigung durch den Fahrzeuginsassen überlagern.
Jedes Fahrzeug kann prinzipiell zur Aufnahme einer oder mehrerer Fahrgäste konzipiert sein. Vorzugsweise sind eine oder mehrere Fahrgastaufnahmen vorgesehen, deren Anzahl jedoch nach oben begrenzt sein sollte. Es können außerdem Betätigungseinrichtungen bzw. Betätigungselemente für einen, mehrere oder alle Fahrgäste pro Fahrzeug vorgesehen sein. Ein interaktives Fahrzeug ist insbesondere mit möglichst wenigen Fahrgästen pro Fahrzeug bzw. pro Betätigungseinheit attraktiv. Sind pro Fahrzeug mehrere Betätigungseinheiten installiert, so kann aus der gemeinsamen oder auch unterschiedlichen Betätigung der Betätigungseinheiten, z.B. über die Steuerung oder auch über eine mechanische oder elektrische Verbindung der Betätigungseinheiten, ein gemeinsamer einheitlicher Fahrbefehl für das Fahrzeug generiert werden. Die Betätigungseinheiten wirken somit zusammen und es wird durch Kombination der Befehle ein Steuerungssignal erzeugt, das eine bestimmte Beschleunigung/Geschwindigkeit des Fahrzeugs generiert.
Das Fahrzeug kann unterschiedlich konzipiert sein. So kann das erfindungsgemäße Fahrzeug mit Betätigungseinrichtung(en) mit einem oder mehreren weiteren Fahrzeugen mit oder ohne Betätigungseinheiten gekoppelt werden.
Die wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung weist vorzugsweise wenigstens ein Betätigungselement auf, das zur Erhöhung, Beibehaltung und/oder Verringerung der Geschwindigkeit betätigbar ist.
Die wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung kann wenigstens einen Hebel und/oder ein Pedal aufweisen, der bzw. das zur Beschleunigung des Fahrzeugs betätigbar ist. Bestimmte Bedien- oder Betätigungselemente, die zur interaktiven Steuerung denkbar sind, sind erst im Einsatz mit einem Fahrzeug mit formschlüssiger Kraftübertragung auf die Fahrstrecke sinnvoll, indem die Eigenschaften des Formschlusses in Kombination mit der interaktiven Steuerung/Betätigung/Bedienung des Fahrzeugs ausgenutzt werden. So können besondere Bedienelemente wie Ruder, Fahrradpedale, handbediente Drehkurbeln etc., vorgesehen sein, durch deren geschickte Betätigung die Geschwindigkeit, die Beschleunigungsintensität, die Beschleunigungskurve und/oder auch die Positionierung des Fahrzeugs gesteuert werden können.
Die wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung kann wenigstens eine Booster-Betätigungseinrichtung aufweisen, die zur Erzeugung einer ggf. zusätzlichen Beschleunigung oder Verzögerung betätigbar ist, wobei die zusätzliche Beschleunigung bzw. Verzögerung zusätzlich zur durch Betätigen des Hebels bzw. das Pedals erzeugten Beschleunigung/Verzögerung oder zur von der zentralen/dezentralen Steuerung erzeugten Beschleunigung/Verzögerung erzeugt wird. Die Booster-Betätigungseinrichtung kann sowohl bei Nichtbetätigen der Betätigungseinrichtung zur Steuerung oder bei fehlender Steuerung durch die zentrale/dezentrale Steuerung als auch während des Betätigens der Betätigungseinrichtung zur Steuerung oder während der Steuerung durch die zentrale/dezentrale Steuerung aktiviert werden. Dies bedeutet, dass sich Beschleunigungen/Verzögerungen, die durch unterschiedliche Betätigungen/Steuerungen erzeugt werden, überlagern können. Der Booster-Button ermöglicht eine extra hohe Beschleunigung bzw. Verzögerung. Der formschlüssige Antrieb macht hohe Beschleunigungen (positive oder negative), die durch einen Booster-Button erzeugt werden sollen, im Vergleich zu reibschlüssigen Antrieben erst möglich.
Die Betätigungseinrichtung zur Steuerung kann insbesondere wenigstens ein Ruder, ein Pedal und/oder eine Drehkurbel umfassen.
Das Fahrzeug kann außerdem wenigstens ein Anzeige- und/oder Betätigungselement aufweisen, das zur Durchführung eines Spiels betätigbar ist, wobei in Abhängigkeit von der Betätigung ein Ergebnis angezeigt und/oder das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflusst wird. Die Anzeigen können beispielsweise optische und/oder akustische Anzeigen sein, und der Fahrgast kann mit Hilfe des Betätigungselements zusätzliche Spielelemente und Spielsituationen realisieren und durchführen. Z.B. können Spielpunkte gesammelt und angezeigt werden, wenn ein Knopf (Betätigungselement) zu richtigen Zeitpunkten gedrückt wird, z.B. wenn ein Signal außerhalb der Strecke oder auf der Anzeige aufleuchtet. Der Fahrgast kann durch möglichst schnelles Betätigen eines farblich zugehörigen Knopfs Punkte sammeln und/oder die Geschwindigkeit/ Beschleunigung zusätzlich beeinflussen. So kann bei Fehlbedienung z.B. ein Ruckeln oder Abbremsen des Fahrzeugs einsetzen. Außerdem ist es denkbar, als "Belohnung" für richtiges Betätigen des Betätigungselements zusätzliche Geschwindigkeit/Beschleunigung oder (virtuell) Energiereserven für die Bewegung/Beschleunigung des Fahrzeugs bereitzustellen.
Bei der Aufnahme mehrerer Insassen in einem Fahrzeug besteht die Möglichkeit, dass die Fahrgäste, die aufgrund einer niedrigeren Anzahl entsprechender Betätigungselemente nicht interaktiv das Fahrgeschehen beeinflussen können, mittels Anzeige- und/oder Betätigungselementen während der Fahrt Spiele durchführen, mit denen z.B. Punkte gesammelt und anschließend Belohnungseffekte eingesetzt werden, z.B. ein hoher Platz in einer Scorerliste oder eine Verbesserung/Verschlechterung der gemessenen Fahrzeit in Abhängigkeit von der erzielten Punkteanzahl.
Vorzugsweise kann das Fahrzeug eine Steuerung mit einem Speicher zum Abspeichern eines Fahrprofils aufweisen. Das Fahrprofil entspricht im Wesentlichen den Beschleunigungs- und Bremskurven, die von der automatischer Steuerung und/oder Steuerung durch die Bedienelemente (inkl. Booster-Betätigungselement) vom Fahrgast vor der Fahrt individuell ausgewählt und/oder eingestellt werden können. Bei der anschließenden Fahrt wird das Fahrprofil umgesetzt. Diese Option ist vor allem aufgrund der großen Bandbreite der durch den Formschluss möglichen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten möglich und attraktiv. Zusätzlich könnten auch optische und akustische Signale, Anzeigen und Designs vor der Fahrt vom Fahrgast individuell eingestellt werden.
Das erste Eingriffselement kann wenigstens ein Zahnrad aufweisen. Das Zahnrad kann vorzugsweise eine Vielzahl von Zähnen aufweist, die aus Kunststoff hergestellt und/oder mit Kunststoff als Dämpfungselement beschichtet sind. Das erste Eingriffselement weist vorzugsweise eine Vielzahl drehbarer Elemente zum Abrollen bzw. Abwälzen der drehbaren Elemente am zweiten Eingriffselement auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die drehbaren Elemente mit geringerer Verschleißfestigkeit ausgebildet als die Gegenverzahnung. Dadurch findet der überwiegende Verschleiß im Betrieb an diesen Elementen statt. Bei der Ausbildung der Verzahnung am Antriebsrad ist die Verzahnung somit das "Verschleißteil", während die entlang der Strecke angeordnete Gegenverzahnung praktisch verschleißfrei eingesetzt werden kann. Das Material der Kontaktflächen der Verschleißteile ist weicher als das der Gegenkontaktfläche. Auf diese Weise kann gesteuert werden, welche der Verzahnungen welchem Verschleiß unterliegen sollen. Die drehbaren Elemente können jeweils wenigstens ein Dämpfungselement aufweisen, das zwischen den sich zueinander bewegbar angeordneten Komponenten der drehbaren Elemente angeordnet ist. Dadurch wird nicht nur eine Dämpfung gegenüber Stößen etc. erreicht, sondern auch ein möglichst genaues Abrollen der Rollen an der Gegenverzahnung bewerkstelligt. Die Federung sorgt auch für eine flexible Anpassung der Ausrichtung der Zylinder an die Gegenfläche, sodass stets ein Linienkontakt realisiert wird. Dies verbessert wiederum die Laufeigenschaften der Verzahnung, und ist dadurch fehlertolerant bei Teilungs- und Zahnrichtungsfehlern sowie bei Achsabstands- und Achsneigungsfehlern. Vorzugsweise werden die zueinander bewegbaren Komponenten durch das Zwischenschalten der Dämpfung zwischen den zueinander bewegbaren Komponenten, also vor dem Lager (von der Eingriffslinie aus gesehen), direkt entkoppelt.
Das Fahrzeug kann insbesondere eine Bremse aufweisen. Diese kann auf das erste Eingriffselement einwirken, wobei die Bremse insbesondere als Induktionsbremse, Wirbelstrombremse, Reibbremse (z.B. über eine an der Welle des Eingriffselements angebrachten Bremsscheibe), oder auch Motorbremse (entweder über die Steuerung eingestellte geringere Motorgeschwindigkeit oder generatorisch bremsend) ausgebildet sein kann. Die Bremswirkung erfolgt bei diesen Ausführungsformen mittelbar über das Zahnrad, nicht direkt über die Laufräder. Dadurch ist die Bremswirkung von den äußeren Umständen wie Feuchtigkeit etc. unabhängig.
Das Fahrzeug weist insbesondere eine begrenzte Anzahl an Fahrgastaufnahmen für eine entsprechende Anzahl an Insassen auf, insbesondere höchstens acht Fahrgastaufnahmen, vorzugsweise höchstens sechs Fahrgastaufnahmen, vorzugsweise höchstens vier Fahrgastaufnahmen, insbesondere höchstens zwei Fahrgastaufnahmen.
Die Betätigungseinheit bzw. die Betätigungseinheiten weisen vorzugsweise eines oder mehrere Betätigungselemente auf, insbesondere ein Betätigungselement pro Fahrgast.
Ein erfindungsgemäßes Transportsystem umfasst: ein Fahrzeug wie oben beschrieben; und eine Fahrstrecke mit einer Führungseinrichtung, entlang der das Fahrzeug bewegbar angeordnet ist, wobei die Fahrstrecke ein zweites Eingriffselement aufweist, in das das erste Eingriffselement formschlüssig eingreift.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Transportsystem umfasst: ein Fahrzeug mit einer Fahrgastaufnahme, einer Einrichtung zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft, einer Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft auf die Fahrstrecke, und wenigstens einer einer Betätigungseinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs durch einen in der Fahrgastaufnahme aufgenommenen Insassen des Fahrzeugs, wobei die Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft ein erstes Eingriffselement zum formschlüssigen Eingriff in ein kompatibles, stationär an der Fahrstrecke angeordnetes zweites Eingriffselement aufweist; eine Fahrstrecke mit einer Führungseinrichtung, entlang der das Fahrzeug bewegbar angeordnet ist, wobei die Fahrstrecke ein zweites Eingriffselement aufweist, in das das erste Eingriffselement formschlüssig eingreift; und eine Steuereinheit, die, in Abhängigkeit vorgegebener Randbedingungen und/oder dem Belegungszustand der Fahrstrecke mit Fahrzeugen und/oder der Geschwindigkeit und Position des Fahrzeugs und/oder anderer Fahrzeuge auf der Fahrstrecke, der Einrichtung zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft von der Steuerung durch die wenigstens eine Betätigungseinrichtung unabhängige oder abhängige Steuersignale bereitstellt, die sich dem Einfluss des Fahrgastes entziehen, und die die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung wenigstens zeitweise begrenzen und/oder die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung wenigstens zeitweise überlagern. Die Steuerung durch die Steuereinheit ist der Steuerung durch die Betätigungseinrichtung vorgelagert.
Durch den formschlüssigen Antrieb wird ein exaktes (zahnweises) Positionieren und Steuern des Fahrzeugs ermöglicht. Durch reduzierte Sicherheitsabstände können nicht nur höhere Beschleunigungen/Geschwindigkeiten als bei herkömmlichen Fahrgeschäften erzeugt werden, es wird auch die Förderkapazität des erfindungsgeinät3en Transportsystems erhöht.
Durch das erfindungsgemäße Transportsystem werden außerdem weitere Spielvarianten, die eine exakte Steuerbarkeit des Fahrzeugs erfordern, möglich. Es eröffnen sich im Vergleich zu herkömmlichen Fahrgeschäften vielfältige Möglichkeiten der Gestaltung von Vergnügungsbahnen. So sind Spiele denkbar, bei denen es auf die möglichst genaue Steuerung des Fahrzeugs ankommt, um zu gewinnen. z.B. Einhalten einer bestimmten Maximalgeschwindigkeit, punktgenaues Abbremsen vor einem Hindernis etc. Auch Rennen, bei denen es darum geht möglichst gute Rundenzeiten zu erzielen, sind ohne die sich durch den Formschluss bietende Varianz der Fahrmöglichkeiten schnell ausgereizt. Aber auch die Konzeption der Fahrstrecke kann variabler gestattet werden, da kürzere Bremswege und Beschleunigungsstrecken vorgesehen werden müssen, um vorgegebene Geschwindigkeiten zu erreichen und so denselben Fahrspaß zu generieren. Die Fahrstrecke kann außerdem durch einen formschlüssigen Antrieb bzw. eine formschlüssige Verzögerungseinrichtung (z.B. Bremse) variabler gestaltet werden, da von einem formschlüssig angetriebenen/abgebremsten Fahrzeug große Steigungen (bis zur Senkrechten) fahrbar sind.
Das zweite Eingriffselement kann insbesondere als Zahnstange ausgebildet sein.
Das zweite Eingriffselement ist insbesondere stationär entlang der Fahrstrecke angeordnet und erstreckt sich wenigstens abschnittsweise entlang der Fahrstrecke.
Das zweite Eingriffselement weist vorzugsweise eine zum ersten Eingriffselement kompatible Gegenverzahnung auf.
Die Steuerung kann vorzugsweise als zentrale Steuerung und/oder als am Fahrzeug angebrachte dezentrale Steuerung ausgebildet sein, die wenigstens Teilaufgaben der zentralen Steuerung übernimmt. Es ist also eine reine zentrale Steuerung möglich, die mit einer Untereinheit in Form etwa einer Motor- oder Bremsensteuerung des Fahrzeugs zusammenwirkt, eine Mischform aus zentraler und dezentraler Steuerung, oder einer reinen dezentralen Steuerung. Bei einer Vielzahl kommunizierender dezentraler Steuerungen kann eine der Steuerungen eine "Master"-Steuerung sein, die übergeordnete Aufgaben übernimmt, die anderen Steuerungen können "Slave"-Steuerungen sein.
Für alle genannten Merkmale soll sowohl einzeln als auch in Kombinationen miteinander Schutz beansprucht werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren deutlich. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines schienengebundenen Personentransportsystems gemäß der Erfindung; und
Figur 2: eine perspektivische Ansicht eines Teils des formschlüssigen Antriebs gemäß der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein schienengebundenes Personentransportsystem. Das Transportsystem kann jedoch in jeder anderen Anwendung eingesetzt werden, für die es sich eignet. Insbesondere eignet sich der Einsatz in Fahrgeschäften, also zu Vergnügungszwecken.
In der Figur 1 ist eine Ausführungsform eines Personentransportsystems 1 entsprechend der Erfindung dargestellt. Das Transportsystem 1 weist eine Fahrstrecke 2 mit zwei parallel angeordneten Schienen 2a und 2b zur Führung zweispuriger Fahrzeuge 3 entlang der Fahrstrecke 2 auf. Außerdem weist die Fahrstrecke ein mittig zwischen den Schienen 2a, 2b angeordnetes zweites Eingriffselement 20, beispielsweise in Form einer Zahnstange, auf. Das Eingriffselement erstreckt sich insbesondere abschnittsweise entlang der Fahrstrecke 2, vorzugsweise entlang der gesamten Fahrstrecke 2.
Außerdem umfasst das Transportsystem 1 eines oder mehrere an der Fahrstrecke angeordnete Fahrzeuge 3 auf, die auf die Schienen 2a, 2b gesetzt und entlang der Fahrstrecke 2 bewegbar sind. Das in der Figur 1 beispielhaft dargestellte Fahrzeug 3 weist ein Chasssis 30 mit einer Personenaufnahme 31 zur Aufnahme wenigstens eines Fahrgasts auf.
Das Fahrzeug 3 weist außerdem vier Laufräder 32a, 32b, 32c (das vierte Laufrad ist nicht sichtbar) auf. Jedes der Laufräder 32a, 32b, 32c besteht, wie am Beispiel des ersten Laufrads 32a gezeigt, im Wesentlichen aus einem Hauptlaufrad 320a, das auf der Schiene 2a bzw. 2b aufsitzt, und einem Hilfslaufrad 321a, das unter die Schiene 2a bzw. 2b eingreift, um ein Abheben des Fahrzeugs 3 von der Fahrstrecke 2 zu verhindern.
Jedes der auf der Fahrstrecke 2 angeordneten Fahrzeuge 3 ist mit einem Antrieb 33, beispielsweise einem Elektromotor, ausgestattet. Der Antrieb 33 überträgt die von ihm erzeugte Antriebskraft auf ein erstes Eingriffselement 34, beispielsweise ein Zahnrad. Dieses greift in das zweite, stationär entlang der Fahrstrecke 2 angeordnete Eingriffselement 20 ein. Dadurch wird die Antriebskraft formschlüssig vom ersten Eingriffselement 34 auf das zweite Eingriffselement 20 übertragen. Das Fahrzeug 3 kann so über das erste Eingriffselement 34 angetrieben oder abgebremst werden, sodass das Fahrzeug 3 (positiv oder negativ) beschleunigt oder die Geschwindigkeit beibehalten werden kann.
Erfindungsgemäß weist das Fahrzeug 3 ein Betätigungselement 35 in Form eines Hebels auf, mit dem der Fahrzeuginsasse durch Betätigung desselben den Antrieb 33 und damit die Bewegung des Fahrzeugs 3 steuern kann. Somit liegt eine interaktive Steuerung vor, die es dem Fahrzeuginsassen ermöglicht, das Fahrverhalten des Fahrzeugs 3 zu beeinflussen bzw. zu bestimmen. Statt des Hebels oder zusätzlich zum Hebel kann auch ein mit dem Fuß betätigbares Pedal vorgesehen sein, etwa in Form eines Gaspedals.
In dem erfindungsgemäßes Transportsystem 1 weist das Fahrzeug 3 somit einen Antrieb 33 und ein Zahnrad 34 auf, das in eine stationär an der Fahrstrecke 2 angeordnete Gegenverzahnung 20 eingreift, sodass eine formschlüssige Kraftübertragung stattfindet.
Darüber hinaus können zusätzliche Betätigungselemente 350 vorgesehen sein, die vom Fahrzeuginsassen betätigt werden können, um das Fahrverhalten weiter zu beeinflussen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das zusätzliche Betätigungselement 350 ein Booster-Knopf. Beim Drücken desselben erzeugt der Motor 33 zeitweise eine zusätzliche Antriebskraft, die eine zusätzliche Beschleunigung des Fahrzeugs 3 ermöglicht.
Darüber hinaus kann ein Betätigungselement zum Bremsen vorgesehen sein (nicht dargestellt), etwa in Form eines Bremspedals, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 zu verringern. Die zugehörige betätigbare Bremse kann eine Scheibenbremse, eine Wirbelstrombremse o.ä. sein. Die Bremse kann auf eines oder mehrere Laufräder oder vorzugsweise auf das erste Eingriffselement wirken. Die Bremse könnte auch direkt auf die Fahrstrecke wirken, wenn sie beispielsweise als Wirbelstrombremse oder als das Fahrrohr umfassende Backenbremse ausgebildet ist.
Durch die Kombination der (interaktiven) Geschwindigkeitssteuerung des Fahrzeugs 3 durch den Fahrzeuginsassen mit einem formschlüssigen Antrieb 33, 34 werden neue Bewegungscharakteristiken ermöglicht. Insbesondere können - im Gegensatz zu einem üblichen reibschlüssigen Antrieb - größere Beschleunigungen (positiv und negativ) realisiert werden. Außerdem ist eine genauere Positionserfassung und -kontrolle des Fahrzeugs 3 entlang der Fahrstrecke 2 möglich.
Vorzugsweise kann das Transportsystem 1 eine zentrale, außerhalb des Fahrzeugs an oder in der Nähe der Fahrstrecke 2 angeordnete zentrale Steuerung 4 aufweisen, die Kontrollfunktionen übernimmt, um beispielsweise einen von der Konstellation und Geschwindigkeit der entlang der Fahrstrecke 2 angeordneten Fahrzeuge 3 abhängigen Mindestabstand zwischen den einzelnen Fahrzeugen sicherzustellen. Durch den formschlüssigen Antrieb 33, 34 kann der Brems- und Beschleunigungsweg genauer berechnet und eingehalten werden. Außerdem können höhere Beschleunigungskräfte (positiv und negativ) von der Fahrstrecke 2 auf das Fahrzeug 3 übertragen werden. Dadurch können Mindestabstände gegenüber herkömmlichen Antrieben gesenkt und die Auslastung des Transportsystems 1 gesteigert werden.
Statt der zentralen Steuerung 4 oder zusätzlich zur zentralen Steuerung 4 kann eine dezentrale, d.h. am Fahrzeug 3 angebrachte Steuerung vorgesehen sein, die alle oder gewisse Teilaufgaben der zentralen Steuerung 4 übernimmt.
Wird ein Mindestabstand unterschritten, kann die zentrale Steuerung 4 durch Übersendung von Signalen 40, 40' an das Fahrzeug 3 (zeitweise) Einfluss auf die Steuerung des Antriebs 33 nehmen, z.B. indem zeitweise eine Höchstgeschwindigkeit für ein bestimmtes Fahrzeug 3 vorgegeben oder dieses abgebremst wird. Die Signalübertragung kann, wie in der Figur 1 gezeigt, kabellos oder über eine Leitung (nicht dargestellt) erfolgen, die entlang der Fahrstrecke 2 verläuft.
In der Figur 2 sind Einzelheiten des formschlüssigen Antriebs 33 bzw. der formschlüssigen Übertragung der Kräfte vom Antrieb 33 auf die Fahrstrecke 2 teilweise schematisch dargestellt. Es sich dabei um eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung.
Die Fahrstrecke 2 weist 2a, 2b und ein mittig zwischen den Schienen angeordnetes zweites Eingriffselement 20 auf. Das Eingriffselement 20 umfasst zwei seitlich angeordnete Halterungen 201a, 201b auf, zwischen denen eine Verzahnung (einige der zähne sind mit dem Bezugszeichen 202 bezeichnet) angeordnet ist. Die Verzahnung 202 besteht im Wesentlichen aus äquidistant entlang der Fahrstrecke 2 angeordneten Zähnen und dazwischen liegenden Vertiefungen. Die Verzahnung 202 ist kompatibel zur Verzahnung des Zahnrads 34 des Fahrzeugs 3 ausgebildet.
Das formschlüssige Antriebs- und Übertragungssystem umfasst den Antrieb 33. Die durch den Antrieb erzeugte Kraft wird durch ein geeignetes Getriebe 36 auf das Zahnrad 34 und von diesem auf die stationäre Gegenverzahnung 202 der Fahrstrecke 2 übertragen. Das Zahnrad 34 weist radial hervorstehende, in Umfangsrichtung äquidistant angeordnete Zähne und Vertiefungen auf. Die Zähne können aus Kunststoff hergestellt oder mit Kunststoff beschichtet sein, um den Verschleiß der Gegenverzahnung 202 der Fahrstrecke 2 zu verringern. Das Zahnrad 34 kann bei Bedarf ausgetauscht oder dessen Verzahnung ausgebessert werden.
Der Antrieb wird interaktiv durch einen (oder mehrere) Insassen des Fahrzeugs 3 über Betätigungselemente 35, 350 gesteuert. Die Betätigungselemente 35, 350 wirken vorzugsweise über eine Antriebssteuerung 330 auf den Antrieb 33 ein. Eine zentrale Steuerung (nicht dargestellt) kann durch Signale 40' mit dem Antrieb 33 (bzw. dessen Steuerung 330) Daten austauschen und gegebenenfalls die Steuerung des Antriebs 33 übernehmen bzw. beeinflussen. Ist statt der zentralen Steuerung 4 oder zusätzlich zur zentralen Steuerung 4 eine dezentrale, am Fahrzeug 3 angebrachte Steuerung vorgesehen, die alle oder gewisse Teilaufgaben der zentralen Steuerung 4 übernimmt, so können Signale 40' zwischen den dezentralen Steuerungen verschiedener Fahrzeuge 3 und/oder der zentralen Steuerung ausgetauscht bzw. übertragen werden.

Claims

Schienengebundenes Fahrzeug (3), insbesondere zu Vergnügungszwecken, umfassend:
wenigstens eine Fahrgastaufnahme (31);

eine Einrichtung (33) zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft;

eine Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft auf die Fahrstrecke; und

wenigstens eine Betätigungseinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs (35, 350) durch wenigstens einen in der Fahrgastaufnahme (31) aufgenommenen Insassen des Fahrzeugs (3), wobei

die Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft ein erstes Eingriffselement (34) zum formschlüssigen Eingriff in ein kompatibles, stationär an der Fahrstrecke angeordnetes zweites Eingriffselement (20) aufweist; und

eine Steuereinheit (4) vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuereinheit (4), in Abhängigkeit vorgegebener Randbedingungen und/oder dem Belegungszustand der Fahrstrecke (2) mit Fahrzeugen (3) und/oder der Geschwindigkeit und Position des Fahrzeugs (3) und/oder anderer Fahrzeuge (3) auf der Fahrstrecke (2), der Einrichtung (33) zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft von der Steuerung durch die wenigstens eine Betätigungseinrichtung (35, 350) unabhängige oder abhängige Steuersignale bereitstellt, die sich dem Einfluss des Fahrgastes entziehen, und die die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung (35, 350) wenigstens zeitweise begrenzen und/oder die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung (35, 350) wenigstens zeitweise überlagern, wobei die Steuerung durch die Steuereinheit (4) der Steuerung durch die Betätigungseinrichtung vorgelagert ist.
Fahrzeug (3) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betätigungseinrichtung zur Steuerung wenigstens ein Betätigungselement (35, 350) aufweist, das zur Erhöhung, Beibehaltung und/oder Verringerung der Geschwindigkeit betätigbar ist.
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betätigungseinrichtung zur Steuerung wenigstens einen Hebel (35) und/oder ein Pedal aufweist, der bzw. das zur Beschleunigung des Fahrzeugs (3) betätigbar ist.
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betätigungseinrichtung zur Steuerung wenigstens eine Booster-Betätigungseinrichtung (350) aufweist, die zur Erzeugung einer zusätzlichen Beschleunigung und/oder einer zusätzlichen Verzögerung betätigbar ist..
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betätigungseinrichtung zur Steuerung wenigstens ein Ruder, ein Pedal und/oder eine Drehkurbel umfasst.
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass das Fahrzeug (3) wenigstens ein Anzeige- und/oder Betätigungselement aufweist, das zur Durchführung eines Spiels betätigbar ist, wobei in Abhängigkeit von der Betätigung ein Ergebnis angezeigt und/oder das Fahrverhalten des Fahrzeugs (3) beeinflusst wird.
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass das Fahrzeug (3) eine Steuerung mit einem Speicher zum Abspeichern eines Fahrprofils aufweist.
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
dass das Fahrzeug (3) eine Rechnereinheit zur Auswahl und zur Einstellung während der Fahrt angezeigter optischer und/oder akustischer Signale aufweist.
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug (3) eine Bremse aufweist, die auf das erste Eingriffselement (20) einwirken kann, wobei die Bremse insbesondere als auf das Eingriffselement wirkende Induktionsbremse, Reibbremse, Motorbremse oder Wirbelstrombremse ausgebildet ist.
Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug (3) eine begrenzte Anzahl an Fahrgastaufnahmen (31) für eine entsprechende Anzahl an Insassen aufweist, insbesondere höchstens acht Fahrgastaufnahmen (31), vorzugsweise höchstens vier Fahrgastaufnahmen (31), insbesondere höchstens zwei Fahrgastaufnahmen (31).
Transportsystem (1), umfassend:
ein Fahrzeug (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und

eine Fahrstrecke (2) mit einer Führungseinrichtung (2a, 2b), entlang der das Fahrzeug (3) bewegbar angeordnet ist, wobei die Fahrstrecke (2) ein zweites Eingriffselement (20) aufweist, in das das erste Eingriffselement (34) formschlüssig eingreift.
Transportsystem (1), umfassend:
ein Fahrzeug (3) mit einer Fahrgastaufnahme (31), einer Einrichtung (33) zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft, einer Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft auf die Fahrstrecke, und wenigstens einer Betätigungseinrichtung zur Steuerung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs (35, 350) durch wenigstens einen in der Fahrgastaufnahme (31) aufgenommenen Insassen des Fahrzeugs (3), wobei die Einrichtung zur Übertragung der Antriebs- und/oder Bremskraft ein erstes Eingriffselement (34) zum formschlüssigen Eingriff in ein kompatibles, stationär an der Fahrstrecke angeordnetes zweites Eingriffselement (20) aufweist;

eine Fahrstrecke (2) mit einer Führungseinrichtung (2a, 2b), entlang der das Fahrzeug (3) bewegbar angeordnet ist, wobei die Fahrstrecke (2) ein zweites Eingriffselement (20) aufweist, in das das erste Eingriffselement (34) formschlüssig eingreift;

dadurch gekenntzeichnet, dass

eine Steuereinheit (4), die, in Abhängigkeit vorgegebener Randbedingungen und/oder dem Belegungszustand der Fahrstrecke (2) mit Fahrzeugen (3) und/oder der Geschwindigkeit und Position des und/oder anderer Fahrzeuge (3) auf der Fahrstrecke (2), der Einrichtung (33) zur Erzeugung einer Antriebs-und/oder Bremskraft von der Steuerung durch die wenigstens eine Betätigungseinrichtung (35, 350) unabhängige oder abhängige Steuersignale bereitstellt, die sich dem Einfluss des Fahrgastes entziehen, und die die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung (35,350) wenigstens zeitweise begrenzen und/oder die Steuerung über die wenigstens eine Betätigungseinrichtung (35, 350) wenigstens zeitweise überlagern wobei die Steuerung durch die Steuereinheit (4) der Steuerung durch die Betätigungseinrichtung vorgelagert ist.
Transportsystem (1) nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich das zweite Eingriffselement (20) stationär entlang der Fahrstrecke (2) angeordnet ist und sich wenigstens abschnittsweise entlang der Fahrstrecke (2) erstreckt.
Transportsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zweite Eingriffselement (20) eine zum ersten Eingriffselement (34) kompatible Gegenverzahnung (202) aufweist.
Transportsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerung (4) als zentrale Steuerung und/oder als am Fahrzeug angebrachte dezentrale Steuerung ausgebildet ist, die wenigstens Teilaufgaben der zentralen Steuerung übernimmt.