EP3302743A2 - Toy vehicle system - Google Patents

Toy vehicle system

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EP3302743A2
EP3302743A2 EP16727953.8A EP16727953A EP3302743A2 EP 3302743 A2 EP3302743 A2 EP 3302743A2 EP 16727953 A EP16727953 A EP 16727953A EP 3302743 A2 EP3302743 A2 EP 3302743A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
toy vehicle
virtual
drive
rolling elements
control unit
Prior art date
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Application number
EP16727953.8A
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German (de)
French (fr)
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EP3302743B1 (en
Inventor
Martin Müller
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP3302743A2 publication Critical patent/EP3302743A2/en
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Publication of EP3302743B1 publication Critical patent/EP3302743B1/en
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H17/00Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
    • A63H17/26Details; Accessories
    • A63H17/36Steering-mechanisms for toy vehicles
    • A63H17/395Steering-mechanisms for toy vehicles steered by program
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H17/00Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
    • A63H17/26Details; Accessories
    • A63H17/262Chassis; Wheel mountings; Wheels; Axles; Suspensions; Fitting body portions to chassis
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    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H17/00Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
    • A63H17/26Details; Accessories
    • A63H17/36Steering-mechanisms for toy vehicles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H30/00Remote-control arrangements specially adapted for toys, e.g. for toy vehicles
    • A63H30/02Electrical arrangements
    • A63H30/04Electrical arrangements using wireless transmission

Definitions

  • the toy vehicle itself is modeled in basic technical characteristics of the usual design of a motor vehicle: As a rule, are front and
  • the invention is still based on the object, an operating method for a
  • the invention is based initially on the finding that a toy vehicle can indeed be significantly reduced in size compared with a man-bearing motor vehicle, but that certain parameters of physics do not follow such a reduction.
  • the latter relates in particular to two parameters of driving physics, namely the gravitational acceleration g and friction coefficients ⁇ .
  • the gravitational acceleration g can be assumed to be constant.
  • the coefficients of friction acting between the wheels and the ground vary from vehicle to vehicle, they are essentially of the same order of magnitude.
  • the horizontal accelerations achievable with different vehicles are at least approximately the same, and this is completely independent of the actual size of the vehicle.
  • the invention is further based on the finding that the available engine and / or braking power increases disproportionately relative to the vehicle size as the vehicle becomes smaller. This means that in toy vehicles of the usual size, the driving physics is determined less by the drive and / or braking power, but rather by the available frictional force between the wheels and the ground. Under these circumstances, so can with a small toy vehicle under Utilize the static friction limit to achieve horizontal accelerations that are of the same order of magnitude as a large vehicle. For example, with a 1: 10 scale reduced toy vehicle, braking delays scaled to the size of the model vehicle 10 times as high as the original vehicle can be achieved.
  • a core idea essential to the invention lies in the fact that, although not excessively high, actually transferable maximum frictional force is reduced, but that a suitably reduced virtual Grenzhaftreibkxaft is specified, and based on this reduced virtual Grenzhaftreibkraft two different operating conditions are simulated by calculation In a normal mode in which the calculated but uncorrected operational friction force is less than the virtual limit friction force, the driveability of the toy vehicle is locally affected by a virtual operational friction force equal to the uncorrected
  • the toy vehicle has a control unit, a drive with rolling elements for transmitting frictional forces to the ground and a steering device.
  • the driver can devote himself to demanding and realistic-looking driving tasks.
  • the virtual marginal friction force which has replaced the actual transmittable maximum friction force, not only contributes to a more realistic overall ride feel, but significantly reduces the required for the adhesion-slip boundary
  • an acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis is predetermined and derived therefrom a frictional force in the direction of the vehicle longitudinal axis. If this frictional force exceeds the virtual Grenzhaftreibkraft, the acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis to a
  • Boundary acceleration reduced which corresponds to the virtual Gleitreibkraft.
  • acceleration here is meant any acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis, which therefore includes not only a forward speed increase but also a decelerating deceleration corresponding to a backward acceleration.
  • forward directional acceleration with spinning wheels or a braking deceleration with blocked wheels imaged and thereby generates a realistic driving behavior.
  • it can be provided within the scope of the invention that, when traveling along a travel curve with a local radius, an acceleration of the toy vehicle in the direction of the local radius and, therefrom, a friction force is derived transversely to the direction of the vehicle longitudinal axis.
  • the said "local" component of movement means that although it can apply to the entire vehicle, it does not have to. It may be sufficient if only the bow or the rear of the vehicle performs such a lateral movement component to represent the "breaking out".
  • the toy vehicle executes a movement which corresponds to a lateral slippage without changing the direction of the longitudinal axis.
  • the vehicle longitudinal axis is in the normal mode at a first angle to the local tangent of the travel curve, then in the simulated slip mode, the vehicle longitudinal axis is converted starting from said first angle at a second angle to the local tangent of the travel curve.
  • the two steering devices each comprise a bogie with a vertical steering axis and with an associated steering drive, wherein a respective bogie is associated with a drive motor.
  • At least one rolling element is in the form of a drive wheel and mounted with an associated first or second axis of rotation on the respective bogie, that the first axis of rotation and the second axis of rotation are independently adjustable by means of the two bogies.
  • two drive wheels are arranged at an axial distance from each other on each of the two axes of rotation. The arrangement is mechanically simple in construction and reliable in operation. With a total of three and preferably four drive wheels, the model vehicle is in most cases solid on just these drive wheels. Additional support measures are required at most in strongly deflected drive units, and then only in minor, the driving behavior not impairing measures.
  • the rolling elements are spherical, wherein first and second drive shafts, each with an associated drive motor are arranged at a right angle to each other and frictionally engage the spherical surface of the rolling elements.
  • the steering device is provided by a coordination unit for coordinated speed tuning of the first and second Drive shafts formed.
  • not two, but only exactly one drive unit which comprises two drive motors, two rolling elements in the form of wheels and a steering device.
  • the first rolling element can be driven by the first drive motor about the first axis of rotation.
  • the second rolling element is arranged at an axial distance from the first rolling element and can be driven by the second drive motor about the second axis of rotation, independently of the first drive motor.
  • the first axis of rotation and the second axis of rotation are jointly adjustable by a steering device.
  • the center between the two rolling elements lies in the region of the center of gravity of the toy vehicle, so that the toy vehicle with the largest part of its own weight gets up on the rolling elements of this drive unit.
  • the wheel dummies thus do not give the movement of the toy vehicle, which is indeed the task of the aforementioned rolling elements or one or two of the aforementioned drive units. Also, any existing steering movement of the Radattrappen has no direct influence on the direction of travel of the toy vehicle. In other words, while the wheel dummies may be mounted in a vehicle-typical position and look like ordinary wheels, unlike these, they have neither a driving nor a lane-guiding function.
  • the small but existing rioting forces of the Radattrappen in conjunction with a pivot bearing and a trailer can be used to follow that these Radattrappen in their orientation to the respective trajectory, so are freely mitlenkend. In the greater part of the achievable driving conditions, this enhances the visual impression of a true depiction of the driving behavior.
  • the dummy wheels can also be designed such that they visually cover the actually acting drive units and in particular their rolling motion generating rolling elements. This also contributes to a realistic appearance of the driving movement.
  • the basic features of the computational driving simulation in the control unit and from this the derivation of the generation of the control output signals in abstract form were explained, which applies to toy vehicles according to the invention in any desired embodiment independently of their details.
  • the toy vehicle is at least insofar modeled on an original wheeled vehicle that it has at least one pair of Radattrappen
  • these Radattrappen are also based on the driving simulation.
  • the computational driving simulation is based on the virtual limit sticking force, the virtual sliding frictional force, the uncorrected operational frictional force, and the virtual operating frictional force between the dumbbells and the ground, on the assumption that the toy vehicle will roll on wheels and be driven by the dumbbells would.
  • control unit in which the computational simulation of the driving physics and the generation of the control output signals take place in the toy vehicle or in its receiving unit.
  • control unit is arranged in the remote control transmitter, so that only the processed in accordance with the invention control output signals from the remote control transmitter to the receiver of the toy vehicle must be transmitted.
  • the receiving unit of the toy vehicle no special requirements are made, so that this very small and very can be built inexpensively. It is a commercial remote control transmitter into consideration, which is to be supplemented by a corresponding control unit, or which is reprogrammed in a suitable manner.
  • control unit and remote control transmitter is formed by a programmed smartphone or by another mobile terminal such as a tablet or the like.
  • the devices mentioned have sufficient computing power and also have suitable radio interfaces, so that corresponding hardware is available to a broad public without additional investments. It only needs a suitable
  • Figure 1 is a schematic plan view of an inventive Spielhus- system with a smartphone as a remote control transmitter and with a toy vehicle with longitudinal acceleration.
  • FIG. 3 shows the toy vehicle according to FIG. 1 when cornering in normal mode
  • FIG. Fig. 4 shows the toy vehicle according to Figures 1 and 2 in the slip mode when oversteer.
  • Fig. 5 is a perspective bottom view of a first embodiment of a
  • FIG. 1 shows, in a schematic plan view, a toy vehicle system according to the invention, which comprises a toy vehicle 1 and an associated remote control transmitter 2.
  • the remote control transmitter 2 may be a model in conventional radio remote control transmitter.
  • a smartphone is selected as the remote control transmitter 2.
  • a tablet in the usual design or the like comes into consideration.
  • the receiver 4 receives the control output signals of the remote control transmitter 2 via an intermediate radio link.
  • This may be, for example, a Bluetooth connection, but also other transmission protocols and transmission frequencies come into consideration.
  • Other forms of signal transmission, for example via infrared or wired are also feasible within the scope of the invention.
  • the toy vehicle 1 may have a more or less pronounced similarity to a man-bearing model vehicle, but is reduced compared to this. To the actual size of the toy vehicle 1 no special requirements are made. For the desired operation in confined spaces but a maximum vehicle length of one meter down to a few
  • the toy vehicle 1 moves on a not illustrated surface 5.
  • a uniform straight ahead act between the toy vehicle 1 and the substrate 5 in the plane of the substrate 5 no significant horizontal forces.
  • the latter changes as soon as accelerations act on the toy vehicle 1 in the plane of the substrate 5.
  • FIG. 1 by way of example only, the simple case of an operating acceleration starting from the front in the direction of the vehicle longitudinal axis 10 is shown.
  • a sub-goal of the embodiment according to the invention and the process sequence according to the invention consists in the awakening of the impression that the toy vehicle 1 is standing up and driving on its dummy wheels 21, 22 of the virtual front and rear axles 23, 24 would.
  • To achieve the operational acceleration from now would have to act between the toy vehicle 1 and the substrate 5, an opposite driving friction.
  • control input signals generated by the user are not converted directly into control output signals by the remote control transmitter 2. Rather, a control unit 3 is provided, which is integrated here in the remote control transmitter 2, and in which the said, generated by the user or by the driver control input signals of the remote control transmitter 2 are fed. The control unit 3 generates on this basis according to the measures described below modified control output signals, which then act on the drive and on the steering device of the toy vehicle 1. For this purpose, a control unit 3 is used, which is designed and programmed for a specific, described below computational driving simulation.
  • the virtual limit adhesion force F m and the virtual Gleitreibkraft F g can be optionally dimensioned so that the resulting operating accelerations are reduced from at least approximately the same scale compared to an original in terms of amount as the toy vehicle 1 itself, as a reference for this Kleintation such a Actual limit adhesion, such actual Gleitreibkraft and such an actual operating acceleration can be based on the original, as they are known or expected from the interplay between original tire and original substrate.
  • Toy vehicle 1 determinable.
  • the center of gravity S of the toy vehicle 1 is selected here by way of example.
  • the angle ⁇ depends on the underlying steering geometry of the virtual front axle 23 and the virtual rear axle 24.
  • the virtual front axle 23 is steerable while the virtual rear axle 24 maintains its orientation relative to the toy vehicle 1.
  • the first angle ⁇ between the vehicle longitudinal axis 10 and the tangent t has the value zero and increases with the distance from the virtual rear axle 24 increasing toward the front.
  • the first angle ⁇ assumes its maximum. The conditions are of course reversed if a steerable virtual rear axle 24 is used as a basis for the driving simulation.
  • the center of gravity S such a first angle ⁇ can be determined for the normal mode shown here. If the driver preselects too high a cornering speed and / or too small a local turning radius r, the calculated uncorrected operating friction force Fb exceeds the virtual limit friction force F m (FIG. 2), so that now the slip mode is used in the calculated driving simulation.
  • the virtual sliding friction force F g (FIG. 2) is now taken as the virtual operational friction force F v , but with a lateral force direction component also being used.
  • the vehicle can now move laterally or transversely to the tangent t. For example, the radius r can become larger up to oo, which corresponds to a so-called understeer.
  • the speeds and accelerations are so far limited that actually no slippage between the rolling elements 6, 8 (Fig. 5 ff.) Of the toy vehicle 1 and the ground 5 takes place. Rather, the toy vehicle 1 performs a predetermined by the control unit 3 driving movement, which gives a realistic impression, as if the toy vehicle 1 in understeer or oversteer, when braking and / or accelerating to roll his dummies or slip.
  • FIG. 5 shows a perspective bottom view of a first embodiment of the toy vehicle 1 according to FIGS. 1 to 4 with the body removed.
  • a chassis 25 carries two drive units 13, 14 on its lower side facing the substrate 5 (FIG. 1) during operation.
  • the drive unit 13 is in the direction of the drive unit 13
  • Both drive units 13, 14 are each provided with a separate and independently operable steering device, by means of which the orientation directions of the axes of rotation 7, 9 about a respective vertical steering axis 16 relative to the vehicle longitudinal axis 10 can be adjusted. Details of these steering devices will be apparent from the 5 and 6, wherein FIG. 6 shows a perspective plan view of part of the arrangement of FIG. 5 with missing rear drive unit 14, From the combination of these two Figs. 5 and 6 it can be seen that the two steering devices ever one Bogie 15 with a vertical steering axle 16 and each with an associated steering drive 17 include. For the sake of simplicity, only the front drive unit 13 and the front bogie 15 will be referred to hereinafter, but the same applies analogously to the rear drive unit 14 to the rear bogie 15. On the bogie 15, the two rolling elements 6 are mounted with their horizontal axis of rotation 7. Im shown
  • Embodiment is also the associated drive motor 1 1 mounted on the bogie 15.
  • the entire bogie 15 rotates including the two rolling elements 6, its axis of rotation 7 and the drive motor 1 1.
  • the drive motor 1 1 fixed, so not co-rotating on the chassis 25 mount, which then acts on the rolling elements 6 via suitable gear arrangements or other transmission means.
  • the steering drive 17 is fixedly mounted on the chassis 25 and acts via gears on the bogie 15 such that it performs a steering pivotal movement about the up- or steering axle 16.
  • a reverse embodiment may be possible, in which the steering drive 17 is mounted on the bogie 15 and rotates together with this.
  • the rear drive unit 14 with the bogie 15 constructed analogously, here even in a mechanically identical manner, can be driven and steered independently of the front drive unit 13 with the bogie 15.
  • the chassis 25 carries in the area of the virtual front axle 23 and also in the area of the virtual rear axle 24 in each case a pair of wheel dummies 21, 22.
  • the two relative to the longitudinal axis 10 each arranged on both sides Radattrappen 22 of the virtual rear axle 24 have a fixed orientation relative to the chassis 25, so are not steerable.
  • the toy vehicle 1 due to its lying between the two drive units 13, 14 Schwe sktes S in operation with its rolling elements 6, 8 on the ground 5 on that the vast majority of the acting weight forces of the rolling elements 6, 8 is worn ,
  • the rolling elements 6, 8 friction forces on the ground 5 so transferred that the toy vehicle 1 is driven.
  • the rolling elements 6, 8 are provided with a friction-increasing tires, for example made of rubber or comparable elastomer materials.
  • any travel movements of the toy vehicle 1 according to FIGS. 1 to 4 including simulated or otherwise initiated sliding movements by a coordinated control of the two drive units 13, 14 and the corresponding steering - Devices can be achieved.
  • any driving movements of the toy vehicle 1 according to FIGS. 1 to 4 can be carried out, wherein these driving movements actually take place by more or less non-slip rolling of the rolling elements 6, 8 on the ground, while at the same time the visual impression of a sliding movement can be generated.
  • the angles ⁇ , ⁇ can be determined independently of each other. If the drive units 13, 14 are each positioned more or less exactly on the virtual front axle 23 or the virtual rear axle 24, as in FIGS. 5, 6, their axes of rotation 7, 9 are pivoted about the respective angle ⁇ , ⁇ .
  • the toy vehicle 1 executes a driving movement in accordance with the above-described mathematical driving simulation, as also shown in FIGS.
  • the drive unit 13 and / or the drive unit 14 are not exactly on the virtual front axle 23 or the virtual rear axle 24 is positioned, a mathematical correction of the angular position of the drive units 13, 14 take place in such a way that as a result the virtual front axle 23 and also the virtual rear axle 24 perform movements in their respective associated angles ⁇ , ⁇ .
  • these driving movements are brought about essentially exclusively by the two drive units 13, 14 with the associated steering devices under the action of static friction between the rolling elements 6, 8 and the ground 5, without the wheel dummies 21, 22 playing a significant role. Therefore, the front and rear axles 23, 24 are here also referred to as "virtual", since they have no significant influence on the actual driving.
  • the virtual limit adhesion force F m should be smaller than the maximum friction force actually transferable to the substrate 5 by means of the drive elements 6, 8.
  • the virtual limit adhesion force F m should be smaller than the frictional force between the drive elements 6, 8 and the substrate 5 required for their imaging while driving. This ensures that both the normal mode and also the slip mode by means of the drive elements 6, 8 can be represented in pure static friction mode.
  • Fig. 7 shows a perspective plan view of a variant of the embodiment according to FIGS. 5 and 6 with only a single central bogie 15.
  • the quite available Steering drive 17 (FIG. 6) is not shown here for a better overview.
  • the steering device corresponds in construction and function of the embodiment, as described in connection with FIGS. 5 and 6.
  • the drive concept on the bogie 15 is not a pair of jointly driven rolling elements stored. Rather, there is ever a first rolling element 6 and a second rolling element 8, which are independent of each other by a respective drive motor 1 1, 12 drivable.
  • the drive motors 1 1, 12 shown here are mounted according to a preferred embodiment on the chassis 25, but can also be arranged as in the embodiment of FIGS.
  • the two rolling elements 6, 8 configured in the form of wheels, wherein their two associated axes of rotation 7, 9 at least axially parallel, even coaxial with each other in the illustrated embodiment. In addition, they have with respect to these axes of rotation 7, 9 an axial distance from each other.
  • the bogie 15 is positioned on the chassis 25 in such a way that the center of gravity S of the toy vehicle 1 lies as exactly as possible centrally between the two rolling elements 6, 8 on the axes of rotation 7, 9. Conversely, this means that the midpoint between the two rolling elements 6, 8 is as close as possible to the center of gravity S of the toy vehicle 1.
  • the midpoint between the two rolling elements 6, 8 is as close as possible to the center of gravity S of the toy vehicle 1.
  • FIGS. 8 and 9 show yet another variant of the arrangement according to FIGS. 5 and 6 with two drive units 13, 14.
  • Each drive unit 13, 14 carries only a single associated rolling element 6, 8, which is not a pair of wheels designed as a ball.
  • the roller elements 6, 8 designed as balls project downwardly out of the chassis 25 and thereby exert the function of the rolling elements 6, 8 according to FIGS. 5 and 6.
  • Each drive unit 13, 14 comprises at least a first drive shaft 18 and at least one second drive shaft orthogonal thereto and associated drive motors 1 1, 12.
  • a pair of first and second drive shafts 18, 19 is provided for each drive unit 13, 14 provided, the pairs opposite frictionally engage the spherical surface 20 of the rolling element 6, 8. This ensures that the intervening spherical rolling elements 6, 8 are fixed both in the longitudinal direction and in the transverse direction and always experience a sufficient drive torque through the drive shafts 18, 19 at corresponding loads.
  • a hold-down 26 is arranged above each spherical roller element 6, 8, which counteracts the contact forces acting during operation.
  • any case can be adjusted by a coordinated speed tuning of the first and second drive shafts 18, 19 in two drive units 13, 14 independently of each other, the position of the axes of rotation 7, 9 relative to the toy vehicle 1 and vary, so that drive and steering movements analogous to the embodiment of FIGS. 5 and 6 enter.
  • For the independent alignment of the axes of rotation 7, 9 at least two mutually independently operable or controllable drive motors 12 are required which bring about a lateral rotational motion component of the spherical rolling elements 6, 8 by means of parallel to the vehicle longitudinal axis 10 drive shafts 19.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

The invention relates to a toy vehicle system and an associated operating method. The toy vehicle system comprises a toy vehicle (1), a remote control transmitter (2) and a control unit (3). The toy vehicle (1) comprises a drive having at least two drive motors (11, 12) and at least two rolling elements (6, 8), wherein the rolling elements (6, 8) can be driven rotationally by means of the drive motors (1 1, 12) independently of one another about respective axes of rotation (7, 9). The toy vehicle (1) further comprises at least one steering device for the adjustment of orientation directions of the axes of rotation (7, 9) relative to the vehicle longitudinal axis (10). Control input signals of the remote control transmitter (2) are fed into the control unit (3). The control unit (3) generates control output signals which act upon the drive and the steering device of the toy vehicle (1). In the operating method according to the invention, the control unit (3) carries out a computational driving simulation and generates therefrom control output signals such that the toy vehicle (1) executes a driving motion according to the computational driving simulation under the effect of a virtual operating frictional force (Fv).

Description

Spielfahrzeugsystem  Toy Vehicle System
Die Erfindung betrifft ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Spielfahrzeugsystems mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 19. The invention relates to a toy vehicle system having the features according to the preamble of claim 1, a toy vehicle system having the features according to the preamble of claim 18 and a method for operating a toy vehicle system having the features according to the preamble of claim 19.
Spiel- bzw. Modellfahrzeuge haben in zahlreichen Variationen große Verbreitung gefunden. Für den Betrieb betätigt der Benutzer einen Fernsteuersender. Dessen Steuerausgangssignale werden im Regelfall über eine Funkstrecke zu einem Empfänger des Spielfahrzeuges übertragen und dort in eine entsprechende Fahrbewegung umgesetzt. Die wesentlichen Steuerfunktionen bestehen dabei aus einer Rechts-Links- Steuerung sowie der Einstellung einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit einschließlich Beschleunigung und Verzögerung. Game or model vehicles have found widespread use in numerous variations. For operation, the user operates a remote control transmitter. Its control output signals are transmitted as a rule over a radio link to a receiver of the toy vehicle and converted there into a corresponding driving movement. The essential control functions consist of a right-left control and the setting of a desired driving speed including acceleration and deceleration.
Das Spielfahrzeug selbst ist in grundlegenden technischen Merkmalen der üblichen Auslegung eines Kraftfahrzeuges nachempfunden: Im Regelfall sind Vorder- undThe toy vehicle itself is modeled in basic technical characteristics of the usual design of a motor vehicle: As a rule, are front and
Hinterachse mit insgesamt vier Rädern vorgesehen, wobei eine der Achsen, meistens die Vorderachse lenkbar ist. Mindestens eines der Räder wird mittels eines Antriebsmotors angetrieben, wodurch das Spielfahrzeug beschleunigt werden kann. Umgekehrt ist für eine Verzögerung auch eine Bremsvorrichtung vorgesehen. Im Falle eines elektrischen Antriebes kann die Beschleunigung und die Verzögerung mit dem gleichen Elektromotor einerseits im Motorbetrieb und andererseits im Generatorbetrieb ausgeübt werden. Jedenfalls führen Kurvenfahrten, Beschleunigungen und/oder Verzögerungen dazu, dass zumindest ein Teil der Räder Reibkräfte auf den Untergrund in Längsund/oder Querrichtung überträgt. Damit das Spielfahrzeug auf dem Untergrund nicht rutscht, weisen die Räder eine Bereifung aus Gummi, Elastomer-Kunststoffen oder ähnlichen Materialien auf. Rear axle provided with a total of four wheels, with one of the axles, usually the front axle is steerable. At least one of the wheels is driven by a drive motor, whereby the toy vehicle can be accelerated. Conversely, a braking device is provided for a delay. In the case of an electric drive, the acceleration and the deceleration can be exercised with the same electric motor on the one hand in engine operation and on the other hand in generator operation. In any case, cornering, accelerations and / or delays cause at least some of the wheels to transfer frictional forces to the ground in the longitudinal and / or transverse direction. So the toy vehicle on the ground not slips, the wheels on a tire rubber, elastomeric plastics or similar materials.
Im praktischen Betrieb hat sich gezeigt, dass solche ferngesteuerten Spielfahrzeuge nur schwer zu beherrschen sind. Selbst bei nur geringen Antriebsleistungen lassen sich Geschwindigkeiten und vor allem Beschleunigungen erzielen, die kaum in Relation zu den verfügbaren Platzverhältnissen beispielsweise in einem Wohnzimmer stehen. Sofern nicht gerade eine ausgewiesene Modell-Rennstrecke zur Verfügung steht, ist die Austragung eines Fahrzeugrennens nur schwer möglich. Kollisionen und Materialbruch sind kaum vermeidbar. Darüber hinaus stehen die erzielbaren Geschwindigkeiten und Beschleunigungen auch vom optischen Erscheinungsbild her nicht im Verhältnis zur geringen Größe des Spielfahrzeuges, so dass beim Betrieb ein eher unrealistischer Fahreindruck entsteht. Eine vorsätzliche Limitierung von Beschleunigung und Geschwindigkeit ist zwar mitunter möglich, beschränkt jedoch die Fahrdynamik in einer Weise, dass der Reiz des Betriebs eines solchermaßen limitierten Spielfahrzeuges verloren geht. In practical operation it has been shown that such remote-controlled toy vehicles are difficult to control. Even with low drive power, speeds and, above all, accelerations can be achieved, which are barely in relation to the available space, for example in a living room. Unless a designated model race track is available, it is difficult to host a vehicle race. Collisions and material breakage are hardly avoidable. In addition, the achievable speeds and accelerations also from the visual appearance are not in relation to the small size of the toy vehicle, so that a rather unrealistic driving impression arises during operation. An intentional limitation of acceleration and speed is sometimes possible, but limits the driving dynamics in such a way that the attraction of the operation of such a limited toy vehicle is lost.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Spielfahrzeugsystem derart weiterzubilden, dass selbst unter beengten räumlichen Verhältnissen ein realistisch wirkender Eindruck einer Fahrt unter Driftbedingungen vermittelt werden kann. The invention has the object of developing a generic toy vehicle system such that even under tight spatial conditions, a realistic-looking impression of a ride under drift conditions can be taught.
Diese Aufgabe wird durch ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes This object is achieved by a toy vehicle system having the features of claim 1. The invention is further based on the object, a generic
Spielfahrzeugsystem derart weiterzubilden, dass selbst unter beengten räumlichen Verhältnissen ein dynamisch wirkender und dennoch beherrschbarer Fährbetrieb möglich ist. Diese Aufgabe wird durch ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Develop further toy vehicle system such that even under tight spatial conditions, a dynamic-acting, yet manageable ferry service is possible. This object is achieved by a toy vehicle system having the features of claim 18.
Der Erfindung liegt noch die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren für ein The invention is still based on the object, an operating method for a
Spielfahrzeugsystem anzugeben, mittels dessen auch unter beengten räumlichen Specify toy vehicle system, by means of which even in confined spatial
Verhältnissen ein Modellfahrzeug dynamisch wirkend und dennoch beherrschbarer betrieben werden kann.  Conditions a model vehicle can be operated dynamically and yet manageable.
Diese Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. This object is achieved by an operating method with the features of claim 19.
Die Erfindung beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass ein Spielfahrzeug zwar gegenüber einem manntragenden Kraftfahrzeug deutlich verkleinert werden kann, dass aber bestimmte Parameter der Physik einer solchen Verkleinerung nicht folgen. Letzteres be- trifft insbesondere zwei Parameter der Fahrphysik, nämlich die Erdbeschleunigung g sowie Reibungskoeffizienten μ. Die Erdbeschleunigung g kann als konstant angenommen werden. Die zwischen den Rädern und dem Untergrund wirkenden Reibungskoeffizienten sind zwar von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich, liegen jedoch im Wesentlichen in der gleichen Größenordnung. Dies führt dazu, dass auch die mit verschiedenen Fahrzeugen erzielbaren Horizontalbeschleunigungen (Längsbeschleunigung, Verzögerung, Zentripetalbeschleunigung bei Kurvenfahrt) zumindest näherungsweise gleich sind, und dies völlig unabhängig von der tatsächlichen Größe des Fahrzeuges. Die Erfindung basiert des Weiteren auf der Erkenntnis, dass mit kleiner werdendem Fahrzeug die verfügbare Motor- und/oder Bremsleistung relativ zur Fahrzeuggröße überproportional ansteigt. Dies bedeutet, dass bei Spielfahrzeugen der üblichen Größe die Fahrphysik weniger durch die Antriebs- und/oder Bremsleistung, sondern vielmehr durch die verfügbare Reibkraft zwischen den Rädern und dem Untergrund bestimmt wird. Unter diesen Umständen lassen sich also mit einem kleinen Spielfahrzeug unter Ausnutzung der Haftreibgrenze Horizontalbeschleunigungen erzielen, die in der gleichen Größenordnung wie bei einem Großfahrzeug liegen. Bei einem beispielsweise im Maßstab 1 : 10 verkleinerten Spielfahrzeug können Brems Verzögerungen erzielt werden, die skaliert auf die Größe des Modellfahrzeuges 10 mal so hoch sind wie beim Originalfahrzeug. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für Zentripetalbeschleunigungen bei Kurvenfahrt, so dass die am Spielfahrzeug tatsächlich wirkende Fahrphysik keine maßstäbliche Verkleinerung wie beim Fahrzeug selbst erfährt. Im Ergebnis bedeutet dies, dass bestimmte Grenzbetriebszustände, bei denen die Haftreibung überschritten wird und das Spielfahrzeug anfängt zu rutschen, erst bei zu hohen Beschleunigungen und zu hohen Kurvengeschwindigkeiten eintreten. Es sind aber gerade diese Grenzbetriebszustände, die den Reiz eines Spielfahrzeugsystems ausmachen. The invention is based initially on the finding that a toy vehicle can indeed be significantly reduced in size compared with a man-bearing motor vehicle, but that certain parameters of physics do not follow such a reduction. The latter relates in particular to two parameters of driving physics, namely the gravitational acceleration g and friction coefficients μ. The gravitational acceleration g can be assumed to be constant. Although the coefficients of friction acting between the wheels and the ground vary from vehicle to vehicle, they are essentially of the same order of magnitude. As a result, the horizontal accelerations achievable with different vehicles (longitudinal acceleration, deceleration, centripetal acceleration during cornering) are at least approximately the same, and this is completely independent of the actual size of the vehicle. The invention is further based on the finding that the available engine and / or braking power increases disproportionately relative to the vehicle size as the vehicle becomes smaller. This means that in toy vehicles of the usual size, the driving physics is determined less by the drive and / or braking power, but rather by the available frictional force between the wheels and the ground. Under these circumstances, so can with a small toy vehicle under Utilize the static friction limit to achieve horizontal accelerations that are of the same order of magnitude as a large vehicle. For example, with a 1: 10 scale reduced toy vehicle, braking delays scaled to the size of the model vehicle 10 times as high as the original vehicle can be achieved. The same applies analogously to centripetal accelerations when cornering, so that the driving physics actually acting on the toy vehicle does not experience any scaling down as in the vehicle itself. As a result, this means that certain limit operating conditions, in which the static friction is exceeded and the toy vehicle begins to slip, occur only at too high accelerations and high cornering speeds. However, it is precisely these limit operating states that make up the appeal of a toy vehicle system.
Hierauf aufbauend liegt ein erfindungswesentlicher Kerngedanke darin, dass zwar nicht die an sich zu hohe, tatsächlich übertragbare maximale Reibkraft verkleinert wird, dass aber eine in geeigneter Weise verkleinerte virtuelle Grenzhaftreibkxaft vorgegeben wird, und dass aufbauend auf dieser verkleinerten virtuellen Grenzhaftreibkraft zwei unterschiedliche Betriebszustände rechnerisch simuliert werden: In einem Normalmodus, in dem die rechnerisch ermittelte, allerdings unkorrigierte Betriebsreibkraft kleiner als die virtuelle Grenzhaftreibkraft ist, wird das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft in Höhe der unkorrigiertenBased on this, a core idea essential to the invention lies in the fact that, although not excessively high, actually transferable maximum frictional force is reduced, but that a suitably reduced virtual Grenzhaftreibkxaft is specified, and based on this reduced virtual Grenzhaftreibkraft two different operating conditions are simulated by calculation In a normal mode in which the calculated but uncorrected operational friction force is less than the virtual limit friction force, the driveability of the toy vehicle is locally affected by a virtual operational friction force equal to the uncorrected
Betriebsreibkraft rechnerisch simuliert. Mit anderen Worten wird hier die Fahrphysik mit auf dem Boden haftenden Rädern rechnerisch dargestellt. Alternativ dazu wird in einem Rutschmodus, in dem die rechnerisch ermittelte unkorrigierte Betriebsreibkraft größer als die Grenzhaftreibkraft ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen, hier also korrigierten Betriebsreibkraft in Höhe der virtuellen Gleitreibkraft simuliert. Mit anderen Worten wird hier die Fahrphysik des rutschenden Fahrzeuges rechnerisch dargestellt. Im Ergebnis folgt nun das Spielfahrzeug nicht mehr unmittelbar und direkt den Steuereingaben des Fahrers am Fernsteuersender, sondern den von der rechnerischen Fahrsimulation erzeugten Steuerausgangs- Signalen für Lenkung, Antriebsleistung, Bremse und/oder dergleichen. Diese stellen je nach den Simulationsergebnissen die Fahrbewegung im haftenden oder rutschenden Zustand dar. Durch geeignete Wahl bzw. Anpassung der virtuellen Grenzhaftreibkraft an die Größe des Fahrzeuges stellt sich eine Fahrdynamik ein, bei der nicht nur die körperlichen Abmaße des Fahrzeuges, sondern auch die die Fahrphysik maßgeblich be- einflussenden Parameter eine entsprechende Verkleinerung erfahren haben. Das Spielfahrzeug weist eine Steuereinheit, einen Antrieb mit Rollelementen zur Übertragung von Reibkräften auf den Untergrund sowie eine Lenkvorrichtung auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, dass sie die oben umrissene rechnerische Fahrsimulation durchführt sowie hieraus Steuerausgangssignale derart generiert und auf den Antrieb mit den Roll- elementen sowie auf die Lenkvorrichtung einwirken lässt, dass das Spielfahrzeug eine Fahrbewegung gemäß der rechnerischen Fahrsimulation unter Einwirkung der virtuellen Betriebsreibkraft ausführt. Sinngemäß das Gleiche gilt für das in vorstehend beschriebener Weise ausgeführte, korrespondierende Betriebsverfahren. Trotz Operating friction simulated by calculation. In other words, here the physics of driving with wheels adhering to the ground is represented mathematically. Alternatively, in a skid mode in which the computationally determined uncorrected operating friction force is greater than the Grenzhaftreibreibkraft, the driving behavior of the toy vehicle under local action of a virtual, here corrected operating friction in the amount of the virtual Gleitreibkraft simulated. In other words, the driving physics of the skidding vehicle is shown here mathematically. As a result, the toy vehicle no longer directly and directly follows the control inputs of the driver on the remote control transmitter, but the control output signals generated by the calculated driving simulation for steering, drive power, brake and / or the like. These ever represent according to the results of the simulation, the driving movement in the sticky or slipping state. By a suitable choice or adaptation of the virtual Grenzhaftreibkraft to the size of the vehicle, a driving dynamics sets in which not only the physical dimensions of the vehicle, but also the driving physics significantly influencing parameters have undergone a corresponding reduction. The toy vehicle has a control unit, a drive with rolling elements for transmitting frictional forces to the ground and a steering device. The control unit is designed to carry out the computational driving simulation outlined above and to generate control output signals therefrom and to act on the drive with the rolling elements and on the steering device such that the toy vehicle executes a driving movement in accordance with the calculated driving simulation under the effect of the virtual operating friction force , The same applies mutatis mutandis to the executed in the manner described above, corresponding operating method. In spite of
Verkleinerung ist eine präzise Abbildung des Fahrverhaltens im Normal- und Reduction is a precise illustration of driving behavior in normal and
Rutschmodus sowie des Übergangsbereiches dazwischen möglich, da das tatsächliche Fahrverhalten des Spielfahrzeuges mittels dessen Rollelemente immer, auch im Rutschmodus unter den Bedingungen der Haftreibung herbeigeführt und nur der optische Eindruck eines Rutschens vermittelt wird. Die aber zwischen den Rollelementen und dem Untergrund tatsächlich immer vorhandene Haftreibung erlaubt einen präzisen und kontrollierten Bewegungsablauf. Slip mode and the transition area between them possible because the actual driving behavior of the toy vehicle by means of its rolling elements always brought about, even in the slip mode under the conditions of static friction and only the visual impression of a slip is mediated. However, between the rolling elements and the ground actually always existing stiction allows a precise and controlled movement.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann sich der Fahrer anspruchsvollen und realistisch wirkenden Fahraufgaben widmen. Die virtuelle Grenzhaftreibkraft, die anstelle der tatsächlich übertragbaren maximalen Reibkraft getreten ist, trägt nicht nur zu einem realistischeren Gesamteindruck des Fahrverhaltens bei, sondern reduziert erheblich die für den Grenzbereich zwischen Haften und Rutschen erforderlichen With the embodiment according to the invention, the driver can devote himself to demanding and realistic-looking driving tasks. The virtual marginal friction force, which has replaced the actual transmittable maximum friction force, not only contributes to a more realistic overall ride feel, but significantly reduces the required for the adhesion-slip boundary
Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen. Der für realistisch wirkende Fahrmanöver erforderliche Platz kann auf ein Minimum reduziert werden. Ganze Fahrzeugrennen einschließlich Driftkurven und dergleichen lassen sich auf der Größe einer Schreibtisch- platte austragen, während dabei der optische Eindruck von hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen entsteht. Die tatsächlichen Geschwindigkeiten und Speeds or accelerations. The space required for realistic driving maneuvers can be reduced to a minimum. Entire vehicle races, including drift curves and the like, can be carried out on the size of a desktop, while at the same time providing the visual impression of high speeds and accelerations arise. The actual speeds and
Beschleunigungen sind jedoch so gering, dass der Fahrer ausreichend Kontrolle behält. However, accelerations are so low that the driver retains sufficient control.
Die vorstehenden Verhältnisse sind beispielhaft für den Fall beschrieben, dass eine maßstäbliche Verkleinerung eines Originalfahrzeuges auf eine bestimmte Größe des Spielfahrzeuges stattgefunden hat, während gleichzeitig auch die virtuelle The above conditions are described by way of example in the case that a scaling down of an original vehicle to a certain size of the toy vehicle has taken place, while at the same time the virtual
Grenzhaftreibkraft um ein entsprechendes Maß gegenüber der tatsächlich verfügbaren maximalen Grenzhaftreibkraft derart verkleinert wurde, dass auch die erreichbaren Beschleunigungen zumindest näherungsweise im gleichen Maßstab verkleinert sind. Sinngemäß das Gleiche kann natürlich auch für eine Begrenzung der maximal erzielbaren Geschwindigkeiten gelten. Tatsächlich ist im Rahmen der Erfindung aber keine maßstäbliche Kopplung zwischen der Größe des Spielfahrzeuges und der virtuellen Grenzhaftreibkraft erforderlich. Vorrangig kommt es darauf an, dass die virtuelle Grenzhaftreibkraft gegenüber der tatsächlich verfügbaren Grenzhaftreibkraft überhaupt signifikant herabgesetzt wird, um unter den Umständen beengter Platzverhältnisse bei kleinen Beschleunigungen und Kurvengeschwindigkeiten das Fahren im Grenzbereich zwischen Haft- und Gleitreibung abzubilden. Darüber hinaus kann es auch zweckmäßig sein, die virtuelle Grenzhaftreibkraft variabel zu gestalten. Hierdurch lässt sich das Fahren auf unterschiedlichen Untergründen mit mehr oder weniger rutschigen Strecken- abschnitten simulieren. Grenzhaftreibkraft was reduced by a corresponding amount compared to the actually available maximum Grenzhaftreibkraft such that the achievable accelerations are reduced at least approximately the same scale. Analogously, the same can of course also apply to a limitation of the maximum achievable speeds. In fact, within the scope of the invention, however, no true-to-scale coupling between the size of the toy vehicle and the virtual limit friction force is required. Primarily, it is important that the virtual Grenzhaftreibkraft compared to the actually available Grenzhaftreibkraft ever significantly reduced to reflect under the circumstances of cramped space conditions at low accelerations and cornering speeds driving in the border region between static and sliding friction. In addition, it may also be appropriate to make the virtual Grenzhaftreibkraft variable. This makes it possible to simulate driving on different surfaces with more or less slippery sections of track.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse vorgegeben und daraus eine Reibkraft in Richtung der Fahrzeuglängsachse abgeleitet. Sofern diese Reibkraft die virtuelle Grenzhaftreibkraft überschreitet, wird die Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse auf eineIn an advantageous embodiment of the invention, an acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis is predetermined and derived therefrom a frictional force in the direction of the vehicle longitudinal axis. If this frictional force exceeds the virtual Grenzhaftreibkraft, the acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis to a
Grenzbeschleunigung reduziert, welche mit der virtuellen Gleitreibkraft korrespondiert. Als Beschleunigung ist hier jedwede Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse gemeint, was also neben einer vorwärts gerichteten Erhöhung der Geschwindigkeit auch eine bremsende Verzögerung entsprechend einer rückwärts gerichteten Beschleunigung einschließt. Jedenfalls wird auf diese Weise entweder eine vorwärts gerichtete Beschleunigung mit durchdrehenden Rädern oder aber eine bremsende Verzögerung mit blockierten Rädern abgebildet und dadurch ein realistisches Fahrverhalten erzeugt. Alternativ oder zusätzlich kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass bei einer Fahrt entlang einer Fahrkurve mit einem örtlichen Radius eine Beschleunigung des Spielfahrzeuges in Richtung des örtlichen Radius und daraus eine Reibkraft quer zur Richtung der Fahrzeuglängsachse abgeleitet wird. Sofern diese quer zur Richtung der Fahrzeuglängsachse wirkende Reibkraft die virtuelle Grenzhaftreibkraft über- schreitet, wirkt die Steuereinheit derart auf den Antrieb und/oder auf die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges ein, dass das Spielfahrzeug eine örtliche Bewegungskomponente quer zur Fahrzeuglängsachse ausführt. Boundary acceleration reduced, which corresponds to the virtual Gleitreibkraft. As acceleration here is meant any acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis, which therefore includes not only a forward speed increase but also a decelerating deceleration corresponding to a backward acceleration. Anyway, that way either one gets forward directional acceleration with spinning wheels or a braking deceleration with blocked wheels imaged and thereby generates a realistic driving behavior. Alternatively or additionally, it can be provided within the scope of the invention that, when traveling along a travel curve with a local radius, an acceleration of the toy vehicle in the direction of the local radius and, therefrom, a friction force is derived transversely to the direction of the vehicle longitudinal axis. If this frictional force acting transversely to the direction of the vehicle longitudinal axis exceeds the virtual limit friction force, the control unit acts on the drive and / or on the steering device of the toy vehicle in such a way that the toy vehicle executes a local movement component transversely to the vehicle longitudinal axis.
Die genannte "örtliche" Bewegungskomponente bedeutet, dass sie zwar für das gesamte Fahrzeug gelten kann, nicht aber muss. Es kann schon ausreichen, wenn nur der Bug oder das Heck des Fahrzeuges eine solche seitliche Bewegungskomponente zur Darstellung des "Ausbrechens" ausführt. The said "local" component of movement means that although it can apply to the entire vehicle, it does not have to. It may be sufficient if only the bow or the rear of the vehicle performs such a lateral movement component to represent the "breaking out".
Im einfachsten Fall führt das Spielfahrzeug eine Bewegung aus, die einem seitlichen Wegrutschen ohne Richtungsänderung der Längsachse entspricht. In vorteilhafterIn the simplest case, the toy vehicle executes a movement which corresponds to a lateral slippage without changing the direction of the longitudinal axis. In an advantageous manner
Weiterbildung liegt die Fahrzeuglängsachse im Normalmodus in einem ersten Winkel zur örtlichen Tangente der Fahrkurve, wobei dann im simulierten Rutschmodus die Fahrzeuglängsachse ausgehend von dem genannten ersten Winkel in einem zweiten Winkel zur örtlichen Tangente der Fahrkurve überführt wird. Hierdurch lassen sich die Fahrverhältnisse beim Untersteuern, aber insbesondere auch beim Übersteuern, also beim sogenannten "Driften" realistisch abbilden. Further development, the vehicle longitudinal axis is in the normal mode at a first angle to the local tangent of the travel curve, then in the simulated slip mode, the vehicle longitudinal axis is converted starting from said first angle at a second angle to the local tangent of the travel curve. As a result, the driving conditions during understeer, but especially during oversteer, so the so-called "drift" realistic map.
Für die Umsetzung des vorstehend beschriebenen Betriebsverfahrens bedarf es an körperlichen Mitteln einerseits einer entsprechend ausgelegten und programmierten Steuereinheit sowie andererseits einer geeigneten körperlichen Ausgestaltung des Spielfahrzeuges. Entsprechend dem letztgenannten Aspekt umfasst das Spielfahrzeug mindestens zwei Antriebsmotoren und mindestens zwei Rollelemente zur Übertragung vom Antriebsmoment auf den Untergrund, wobei die Rollelemente mittels der Antriebs- motoren unabhängig voneinander um jeweilige Drehachsen drehend antreibbar sind. Das Spielfahrzeug umfasst des Weiteren mindestens eine Lenkvorrichtung zur Verstellung von Orientierungsrichtungen der Drehachsen relativ zur Fahrzeuglängsachse. Die insbesondere nach den vorstehend beschriebenen Maßgaben ausgelegte Steuereinheit wirkt auf die Antriebsmotoren und die mindestens eine Lenkvorrichtung ein. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Modellfahrzeug losgelöst von der tatsächlichen Ausrichtung seiner Längsachse in beliebiger Richtung bewegt werden kann. Die Fahrzeuglängsachse kann umgekehrt in eine beliebige Relativausrichtung zur momentanen Bewegungsrichtung gebracht werden, so dass einerseits der Normalmodus und andererseits der Rutschmodus augenfällig und realistisch umgesetzt werden kann, ohne dass tatsächlich ein Rutschen der Rollelemente auf der Oberfläche stattfindet. Im Rahmen der Erfindung ist es aber nicht zwingend erforderlich, dass das vorstehend beschriebene Betriebsverfahren bzw. eine entsprechend ausgelegte Steuereinheit zum Einsatz kommt. Vielmehr kann es in einem weiteren Aspekt der Erfindung auch ausreichen, die Steuereinheit einfacher auszuführen und auf die genannte Simulation ganz oder teil- weise zu verzichten, sofern das Spielfahrzeug im Übrigen gemäß der vorstehenden Beschreibung körperlich ausgestaltet ist. Beispielsweise durch ein benutzerseitig gegebenes Signal (z.B. Drücken eines "Drift"-Knopfes) oder bei Erfüllung einfacher logischer Bedingungen (z.B. wenn "Fahrgeschwindigkeit > x" und "Lenkeinschlag > y" dann ...) kann das Spielfahrzeug so bewegt werden, dass seine Fahrzeuglängsachse nicht parallel zur örtlichen Bewegungsrichtung liegt. Jedenfalls ist auch hierdurch eine Möglichkeit geschaffen, selbst bei vergleichbar langsamer Fahrt und/oder unter räumlich beengten Bedingungen eine Fahrt mit dem realistisch wirkenden Eindruck einer Drift-Bewegung durchzuführen. Für die vorgenannte körperliche Ausgestaltung kommen verschiedene Varianten in Betracht. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwei Antriebseinheiten mit je einem Antriebsmotor, mit je einem Rollelement und mit je einer eigenen Lenkvorrichtung vorgesehen, wobei je eine Antriebseinheit in Richtung der Fahrzeuglängsachse vor bzw. hinter dem Schwerpunkt des Spielfahrzeuges angeordnet ist. Infolge dieser Ausgestaltung steht das Fahrzeug in seinem Bugbereich und in seinem Heckbereich auf je einer dieser Antriebseinheiten auf. Der Bugbereich und der Heckbereich des Spielfahrzeuges können unabhängig voneinander in mehr oder weniger ausgeprägte seitliche Bewegung versetzt werden, was nahezu beliebige Möglichkeiten einer Abbildung des Fahrverhaltens im Grenzbereich zwischen Haft- und Gleitreibung ermöglicht. For the implementation of the operating method described above, it requires physical means on the one hand a suitably designed and programmed Control unit and on the other hand a suitable physical configuration of the toy vehicle. According to the latter aspect, the toy vehicle comprises at least two drive motors and at least two rolling elements for transmission from the drive torque to the ground, wherein the rolling elements by means of the drive motors are independently driven to rotate about respective axes of rotation. The toy vehicle further comprises at least one steering device for adjusting orientation directions of the axes of rotation relative to the vehicle longitudinal axis. The control unit designed in particular according to the above-described specifications acts on the drive motors and the at least one steering device. In this way it can be achieved that the model vehicle can be moved in any direction detached from the actual orientation of its longitudinal axis. Conversely, the vehicle longitudinal axis can be brought into any relative orientation to the instantaneous direction of movement, so that on the one hand the normal mode and on the other hand the slip mode can be implemented conspicuously and realistically, without actually causing the rolling elements to slide on the surface. In the context of the invention, however, it is not absolutely necessary for the operating method described above or a control unit designed accordingly to be used. Rather, in a further aspect of the invention, it may also be sufficient to simplify the control unit and to dispense with the said simulation in whole or in part, provided that the toy vehicle is otherwise physically configured in accordance with the above description. For example, by a user-given signal (eg pressing a "drift" button) or fulfillment of simple logic conditions (eg, when "driving speed>x" and "steering angle>y" then ...), the toy vehicle can be moved so that his Vehicle longitudinal axis is not parallel to the local direction of movement. In any case, this also creates a possibility to perform a ride with the realistic-looking impression of a drift movement even at a comparatively slow speed and / or in cramped conditions. For the aforementioned physical embodiment, different variants come into consideration. In an advantageous embodiment, two drive units are provided, each with a drive motor, each with a rolling element and each with its own steering device, wherein each drive unit is arranged in the direction of the vehicle longitudinal axis in front of or behind the center of gravity of the toy vehicle. As a result of this configuration, the vehicle is in his bow area and in the rear area on each of these drive units. The bow area and the rear area of the toy vehicle can be offset independently of each other in more or less pronounced lateral movement, which allows almost any possibilities of mapping the driving behavior in the boundary region between static and sliding friction.
In vorteilhafter Weiterbildung der vorgenannten Ausführung umfassen die beiden Lenkvorrichtungen je ein Drehgestell mit einer vertikalen Lenkachse und mit einem zugeordneten Lenkantrieb, wobei je einem Drehgestell je ein Antriebsmotor zugeordnet ist. Mindestens je ein Rollelement ist in Form eines Antriebsrades ausgebildet und mit einer zugeordneten ersten bzw. zweiten Drehachse derart am jeweiligen Drehgestell gelagert, dass die erste Drehachse und die zweite Drehachse unabhängig voneinander mittels der beiden Drehgestelle verstellbar sind. Insbesondere sind auf jeder der beiden Drehachsen je zwei Antriebsräder in einem axialen Abstand zueinander angeordnet. Die Anordnung ist mechanisch einfach im Aufbau und zuverlässig im Betrieb. Bei insgesamt drei und bevorzugt vier Antriebsrädern steht das Modellfahrzeug in den meisten Fällen solide auf eben diesen Antriebsrädern auf. Zusätzliche Stützmaßnahen sind allenfalls bei stark ausgelenkten Antriebseinheiten erforderlich, und dann auch nur in geringfügigem, das Fahrverhalten nicht beeinträchtigendem Maße. In an advantageous embodiment of the aforementioned embodiment, the two steering devices each comprise a bogie with a vertical steering axis and with an associated steering drive, wherein a respective bogie is associated with a drive motor. At least one rolling element is in the form of a drive wheel and mounted with an associated first or second axis of rotation on the respective bogie, that the first axis of rotation and the second axis of rotation are independently adjustable by means of the two bogies. In particular, two drive wheels are arranged at an axial distance from each other on each of the two axes of rotation. The arrangement is mechanically simple in construction and reliable in operation. With a total of three and preferably four drive wheels, the model vehicle is in most cases solid on just these drive wheels. Additional support measures are required at most in strongly deflected drive units, and then only in minor, the driving behavior not impairing measures.
Alternativ kann es zweckmäßig sein, dass die Rollelemente kugelförmig sind, wobei erste und zweite Antriebswellen mit je einem zugeordneten Antriebsmotor in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind und reibschlüssig an der kugelförmigen Oberfläche der Rollelemente angreifen. Hierbei ist die Lenkvorrichtung durch eine Koordinationseinheit für eine koordinierte Drehzahlabstimmung der ersten und zweiten Antriebswellen gebildet. Die Kugeln erlauben eine unmittelbare und zeitlich Alternatively, it may be appropriate that the rolling elements are spherical, wherein first and second drive shafts, each with an associated drive motor are arranged at a right angle to each other and frictionally engage the spherical surface of the rolling elements. Here, the steering device is provided by a coordination unit for coordinated speed tuning of the first and second Drive shafts formed. The balls allow an immediate and temporal
verzögerungsfreie Ausrichtungsänderung ihrer aktuell wirkenden Drehachse, ohne dass ein eigener Drehantrieb dafür erforderlich wäre. Transiente Zustandsänderungen können verzögerungsfrei dargestellt werden. delay-free alignment change of their currently acting axis of rotation, without the need for a separate rotary drive would be required. Transient state changes can be displayed without delay.
In einer vorteilhaften Alternative sind nicht zwei, sondern nur genau eine Antriebseinheit vorgesehen, welche zwei Antriebsmotoren, zwei Rollelemente in Form von Rädern sowie eine Lenkvorrichtung umfasst. Das erste Rollelement ist vom ersten Antriebsmotor um die erste Drehachse antreibbar. Das zweite Rollelement ist in einem axialen Abstand zum ersten Rollelement angeordnet und vom zweiten Antriebsmotor um die zweite Drehachse antreibbar, und zwar unabhängig vom ersten Antriebsmotor. Die erste Drehachse und die zweite Drehachse sind durch die eine Lenkvorrichtung gemeinsam verstellbar. Der Mittelpunkt zwischen den beiden Rollelementen liegt im Bereich des Schwerpunktes des Spielfahrzeuges, so dass das Spielfahrzeug mit dem größten Teil seines Eigengewichtes auf den Rollelementen dieser einen Antriebseinheit aufsteht. Diese mechanisch sehr einfache aber dennoch sehr wirkungsvolle Ausführung basiert auf der Erkenntnis, dass die in der Ebene des zu befahrenden Untergrundes wirkende Fahrphysik auf drei Bewegungsgrößen reduziert werden kann, nämlich auf zwei laterale Bewegungskomponenten in zwei senkrecht zueinander stehenden In an advantageous alternative, not two, but only exactly one drive unit is provided which comprises two drive motors, two rolling elements in the form of wheels and a steering device. The first rolling element can be driven by the first drive motor about the first axis of rotation. The second rolling element is arranged at an axial distance from the first rolling element and can be driven by the second drive motor about the second axis of rotation, independently of the first drive motor. The first axis of rotation and the second axis of rotation are jointly adjustable by a steering device. The center between the two rolling elements lies in the region of the center of gravity of the toy vehicle, so that the toy vehicle with the largest part of its own weight gets up on the rolling elements of this drive unit. This mechanically very simple but nevertheless very effective embodiment is based on the recognition that the driving physics acting in the plane of the ground to be driven can be reduced to three motion quantities, namely two lateral components of motion in two mutually perpendicular
Richtungen sowie auf eine Drehbewegung um eine vertikale Hochachse. Dies lässt sich tatsächlich auch mechanisch umsetzen, wenn der Mittelpunkt zwischen den beiden Rollelementen im Bereich des Schwerpunktes vom Spielfahrzeug liegt. Dann nämlich wird der Großteil der wirkenden Massenkräfte von den beiden Rollelementen bzw. den beiden Rädern aufgenommen und in Reibkraft umgesetzt. Zwar reichen die beiden Räder nicht für eine vollständige Abstützung des Fahrzeuges aus. Radattrappen oder andere Teile des Fahrzeuges können aber für eine Lagestabilisierung mit nur geringen Auflagerkräften herangezogen werden, ohne dass sie wegen ihrer kleinen Auflager- und Reibkräfte die von der Antriebseinheit vorgegebenen Fahrverhältnisse nennenswert verfälschen. An die optische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spielfahrzeuges sind keine besonderen Anforderungen gestellt. Hier kann jede abstrakte, aber auch vorbildähnliche Form gewählt werden. Gleichwohl hat sich herausgestellt, dass der Eindruck einer "verkleinerten" Fahrphysik dann besonders realistisch ausfällt, wenn das Spielfahrzeug in seinem äußeren Erscheinungsbild einige wesentliche Merkmale von manntragenden Kraftfahrzeugen wiedergibt. Dies beinhaltet vor allem die Räder des Originalkraftfahrzeuges, welche hier jedoch nicht in gleicher Funktion als Räder zum Einsatz kommen können. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist deshalb mindestens ein Paar von Radattrappen vorgesehen, wobei ein Paar von Radattrappen zweckmäßig lenkbar oder frei mitlenkend ausgestaltet ist. Als "Radattrappe" ist hier ein Element gemeint, welches zwar das optische Erscheinungsbild eines Rades aufweist, nicht aber dessen Funktion ausführt. Solche Radattrappen dürfen zwar auf dem zu befahrenden Untergrund aufstehen und ggf. auf diesem auch abrollen. Da jedoch der weitaus größte Teil der Gewichtskräfte von den weiter oben beschriebenen Rollelementen aufgenommen wird, dienen sie allenfalls als Abstützhilfe mit signifikant kleineren Aufstandskräften, ohne dass sich hier signifikante seitliche Reibkräfte einstellen. Die Radattrappen geben damit nicht die Bewegung des Spielfahrzeuges vor, was ja Aufgabe der vorgenannten Rollelemente bzw. der einen oder zwei vorgenannten Antriebseinheiten ist. Auch eine eventuell vorhandene Lenkbewegung der Radattrappen hat keinen direkten Einfluss auf die Fahrrichtung des Spielfahrzeuges. Mit anderen Worten können die Radattrappen zwar in fahrzeugtypischer Position angebracht sein und wie gewöhnliche Räder aussehen, haben im Unterschied zu diesen aber weder eine antreibende noch eine spurführende Funktion. Die geringen, aber vorhandenen Aufstandskräfte der Radattrappen in Verbindung mit einer Schwenklagerung und einem Nachlauf können dazu genutzt werden, dass diese Radattrappen in ihrer Ausrichtung dem jeweiligen Bahnverlauf folgen, also frei mitlenkend sind. Im größeren Teil der erzielbaren Fahrzustände verstärkt dies den optischen Eindruck einer zutreffenden Abbildung des Fahrverhaltens. Natürlich ist es auch möglich, die Radattrappen lenkbar auszugestalten und aktiv in ihrer Lenkbewegung anzusteuern. Wenn beispielsweise beim Über- oder Untersteuern die durch die eingeschlagenen Radattrappen angegebene Steuerrichtung nicht mit der tatsächlichen Fahrbewegung übereinstimmt, wird der optische Eindruck des seitlichen Rutschens verstärkt. Die Radattrappen können außerdem derart ausgestaltet sein, dass sie die tatsächlich wirkenden Antriebseinheiten und insbesondere deren die Fahr- bewegung erzeugenden Rollelemente visuell abdecken. Auch dies trägt zu einem realistischen Erscheinungsbild der Fahrbewegung statt. Directions as well as a rotational movement about a vertical vertical axis. This can actually be implemented mechanically if the midpoint between the two rolling elements lies in the region of the center of gravity of the toy vehicle. For then the majority of the effective mass forces is absorbed by the two rolling elements or the two wheels and converted into frictional force. Although the two wheels are not sufficient for a complete support of the vehicle. However, wheel dummies or other parts of the vehicle can be used for a position stabilization with only little support forces, without them significantly distorting the driving conditions predetermined by the drive unit because of their small bearing and friction forces. No special requirements are made of the optical design of the toy vehicle according to the invention. Here, any abstract, but also prototype-like form can be chosen. Nevertheless, it has been found that the impression of a "miniaturized" driving physics turns out to be particularly realistic if the toy vehicle in its external appearance reproduces some essential features of man-bearing motor vehicles. This includes above all the wheels of the original motor vehicle, which, however, can not be used here in the same function as wheels. In a preferred embodiment of the invention, therefore, at least one pair of Radattrappen is provided, wherein a pair of Radattrappen is appropriately designed steerable or freely mitlenkend. As "wheel dummy" here is meant an element which, although the optical appearance of a wheel, but does not perform its function. Although such dummies may stand up on the surface to be traveled and possibly roll on this too. However, since by far the greater part of the weight forces are absorbed by the rolling elements described above, they serve at best as a support aid with significantly smaller contact forces, without here set significant lateral frictional forces. The wheel dummies thus do not give the movement of the toy vehicle, which is indeed the task of the aforementioned rolling elements or one or two of the aforementioned drive units. Also, any existing steering movement of the Radattrappen has no direct influence on the direction of travel of the toy vehicle. In other words, while the wheel dummies may be mounted in a vehicle-typical position and look like ordinary wheels, unlike these, they have neither a driving nor a lane-guiding function. The small but existing rioting forces of the Radattrappen in conjunction with a pivot bearing and a trailer can be used to follow that these Radattrappen in their orientation to the respective trajectory, so are freely mitlenkend. In the greater part of the achievable driving conditions, this enhances the visual impression of a true depiction of the driving behavior. Of course it is also possible to steer the wheel dummies steerable and actively to steer in their steering movement. If, for example, in the case of oversteer or understeer, the control direction indicated by the wheel dummies chosen does not coincide with the coincides with actual travel movement, the visual impression of lateral slippage is amplified. The dummy wheels can also be designed such that they visually cover the actually acting drive units and in particular their rolling motion generating rolling elements. This also contributes to a realistic appearance of the driving movement.
Eingangs wurden die Grundzüge der rechnerischen Fahrsimulation in der Steuereinheit und daraus ableitend die Generierung der Steuerausgangssignale in abstrakter Form erläutert, was für erfindungsgemäße Spielfahrzeuge in beliebiger Ausgestaltung un- abhängig von ihren Details gilt. Sofern aber das Spielfahrzeug wenigstens insoweit einem originalen Radfahrzeug nachempfunden ist, dass es mindestens ein Paar von Radattrappen aufweist, so werden diese Radattrappen auch der Fahrsimulation zugrunde gelegt. Genauer ausgedrückt werden dann der rechnerischen Fahrsimulation die virtuelle Grenzhaftreibkraft, die virtuelle Gleitreibkraft, die unkorrigierte Betriebs- reibkraft und die virtuelle Betriebsreibkraft zwischen den Radattrappen und dem Untergrund unter der Annahme zugrunde gelegt, dass das Spielfahrzeug auf Rädern gemäß der Radattrappen rollen und von diesen angetrieben werden würde. Aufbauend auf dem Ergebnis dieser rechnerischen Fahrsimulation entsteht dann eine physische Fahrbewegung, die den realistischen Eindruck vermittelt, als ob das Spielfahrzeug auf seinen Radattrappen fahren bzw. rutschen würde, während die tatsächliche Fahrbewegung aber nicht mittels der Radattrappen, sondern mittels der Lenkvorrichtung(en) und der Antriebseinheit(en) einschließlich der genannten Rollelemente herbeigeführt wird. Initially, the basic features of the computational driving simulation in the control unit and from this the derivation of the generation of the control output signals in abstract form were explained, which applies to toy vehicles according to the invention in any desired embodiment independently of their details. However, if the toy vehicle is at least insofar modeled on an original wheeled vehicle that it has at least one pair of Radattrappen, then these Radattrappen are also based on the driving simulation. Specifically, then, the computational driving simulation is based on the virtual limit sticking force, the virtual sliding frictional force, the uncorrected operational frictional force, and the virtual operating frictional force between the dumbbells and the ground, on the assumption that the toy vehicle will roll on wheels and be driven by the dumbbells would. Based on the result of this computational driving simulation then creates a physical driving movement, which gives the realistic impression as if the toy vehicle ride on his dummies or slip, while the actual driving movement but not by means of Radattrappen, but by means of the steering device (s) and the drive unit (s) including the said rolling elements is brought about.
Es kann zweckmäßig sein, die Steuereinheit, in welcher die rechnerische Simulation der Fahrphysik und die Erzeugung der Steuerausgangssignale stattfinden, im Spielfahrzeug bzw. in dessen Empfangseinheit unterzubringen. Bevorzugt ist die Steuereinheit jedoch im Fernsteuersender angeordnet, so dass nur die in erfindungsgemäßer Weise aufgearbeiteten Steuerausgangssignale vom Fernsteuersender zum Empfänger des Spielfahrzeuges übertragen werden müssen. An die Empfangseinheit des Spielfahrzeuges sind keine besonderen Anforderungen gestellt, so dass dieses sehr klein und auch sehr kostengünstig gebaut werden kann. Es kommt ein handelsüblicher Fernsteuersender in Betracht, der um eine entsprechende Steuereinheit zu ergänzen ist, bzw. der in geeigneter Weise umprogrammiert wird. Bevorzugt ist jedoch die Baueinheit aus Steuereinheit und Fernsteuersender durch ein programmiertes Smartphone oder durch ein anderes mobiles Endgerät wie ein Tablet oder dergleichen gebildet. Die genannten Geräte verfügen im Regelfall über ausreichend Rechenleistung und außerdem über geeignete Funkschnittstellen, so dass entsprechende Hardware für ein breites Publikum ohne Zusatzinvestitionen verfügbar ist. Es bedarf lediglich einer geeigneten It may be expedient to accommodate the control unit in which the computational simulation of the driving physics and the generation of the control output signals take place in the toy vehicle or in its receiving unit. Preferably, however, the control unit is arranged in the remote control transmitter, so that only the processed in accordance with the invention control output signals from the remote control transmitter to the receiver of the toy vehicle must be transmitted. At the receiving unit of the toy vehicle no special requirements are made, so that this very small and very can be built inexpensively. It is a commercial remote control transmitter into consideration, which is to be supplemented by a corresponding control unit, or which is reprogrammed in a suitable manner. Preferably, however, the assembly of control unit and remote control transmitter is formed by a programmed smartphone or by another mobile terminal such as a tablet or the like. As a rule, the devices mentioned have sufficient computing power and also have suitable radio interfaces, so that corresponding hardware is available to a broad public without additional investments. It only needs a suitable
Programmierung. Programming.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht ein erfindungsgemäßes Spielfahrzeug- System mit einem Smartphone als Fernsteuersender und mit einem Spielfahrzeug bei Längsbeschleunigung; Figure 1 is a schematic plan view of an inventive Spielfahrzeug- system with a smartphone as a remote control transmitter and with a toy vehicle with longitudinal acceleration.
Fig. 2 in einer schematischen Diagrammdarstellung die Zusammenhänge zwischen einer unkorrigierten Betriebsreibkraft und einer korrigierten virtuellen Betriebsreibkraft als Basis für die erfindungsgemäße Ansteuerung des2 shows a schematic diagram of the relationships between an uncorrected operating friction force and a corrected virtual operating friction force as the basis for the activation of the invention
Spielfahrzeuges; Toy vehicle;
Fig. 3 das Spielfahrzeug nach Fig. 1 bei Kurvenfahrt im Normalmodus; Fig. 4 das Spielfahrzeug nach den Fig. 1 und 2 im Rutschmodus beim Übersteuern; FIG. 3 shows the toy vehicle according to FIG. 1 when cornering in normal mode; FIG. Fig. 4 shows the toy vehicle according to Figures 1 and 2 in the slip mode when oversteer.
Fig. 5 in einer perspektivischen Unteransicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Fig. 5 is a perspective bottom view of a first embodiment of a
Antriebsanordnung für ein Spielfahrzeug nach den Fig. 1 bis 4 mit zwei Drehgestellen, welche jeweils mit zwei Antriebsrädern ausgestattet sind, und mit drei von insgesamt vier Radattrappen; in einer perspektivischen Draufsicht einen Teil der Anordnung nach Fig. 5 mit Einzelheiten zur Ausgestaltung des Drehgestells; in einer perspektivischen Draufsicht eine Variante der Ausführung nach den Fig. 5 und 6 mit nur einem zentralen Drehgestell; in einer perspektivischen Unteransicht eine weitere Variante der Anordnung nach den Fig. 5 und 6 mit Kugeln anstelle von Rädern zur Bildung der antreibenden Rollelemente; und Drive arrangement for a toy vehicle according to Figures 1 to 4 with two bogies, which are each equipped with two drive wheels, and with three of a total of four Radattrappen. in a perspective plan view of a part of the arrangement of Figure 5 with details for the design of the bogie. in a perspective plan view of a variant of the embodiment of Figures 5 and 6 with only a central bogie. in a perspective bottom view of a further variant of the arrangement according to Figures 5 and 6 with balls instead of wheels to form the driving rolling elements. and
Fig. 9 in einer Draufsicht das Fahrgestell nach Fig. 8 mit Einzelheiten zur Interaktion der Kugeln mit zugeordneten Antriebswellen. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein erfindungsgemäßes Spielfahrzeugsys- tem, welches ein Spielfahrzeug 1 sowie einen zugeordneten Fernsteuersender 2 umfasst. Der Fernsteuersender 2 kann ein im Modellbau üblicher Funkfernsteuersender sein. Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist als Fernsteuersender 2 ein Smartphone gewählt. Als Alternative zum Smartphone kommt auch ein Tablet in der üblichen Aus- gestaltung oder dgl. in Betracht. Fig. 9 in a plan view of the chassis of FIG. 8 with details for the interaction of the balls with associated drive shafts. FIG. 1 shows, in a schematic plan view, a toy vehicle system according to the invention, which comprises a toy vehicle 1 and an associated remote control transmitter 2. The remote control transmitter 2 may be a model in conventional radio remote control transmitter. In the preferred embodiment shown, a smartphone is selected as the remote control transmitter 2. As an alternative to the smartphone, a tablet in the usual design or the like comes into consideration.
Das Spielfahrzeug 1 ist mit einem Empfänger 4 versehen, der Steuerausgangssignale des Fernsteuersenders 2 empfängt. Das Spielfahrzeug 1 umfasst des Weiteren hier nicht dargestellte, weiter unten aber näher beschriebene, das Spielfahrzeug 1 antreibende Rollelemente 6, 8 sowie eine Lenkvorrichtung, die entsprechend den Vorgaben des Fernsteuersenders 2 mittels des Empfängers 4 angesteuert bzw. betätigt werden. The toy vehicle 1 is provided with a receiver 4 which receives control output signals of the remote control transmitter 2. The toy vehicle 1 further comprises rolling elements 6, 8 driving the toy vehicle 1, not shown here but further described below, and a steering device which are actuated or actuated in accordance with the specifications of the remote control transmitter 2 by means of the receiver 4.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel empfängt der Empfänger 4 die Steuerausgangssignale des Fernsteuersenders 2 über eine dazwischen liegende Funkstrecke. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Bluetooth-Verbindung handeln, wobei aber auch andere Übertragungsprotokolle und Sendefrequenzen in Betracht kommen. Andere Formen der Signalübertragung beispielsweise über Infrarot oder kabelgebunden sind im Rahmen der Erfindung ebenfalls realisierbar. Das Spielfahrzeug 1 kann eine mehr oder weniger ausgeprägte Ähnlichkeit zu einem manntragenden Vorbildfahrzeug aufweisen, ist jedoch gegenüber diesem verkleinert. An die tatsächliche Größe des Spielfahrzeuges 1 sind keine besonderen Anforderungen gestellt. Für den angestrebten Betrieb unter räumlich beengten Platzverhältnissen ist jedoch eine maximale Fahrzeuglänge von einem Meter bis hinunter zu wenigen In the exemplary embodiment shown, the receiver 4 receives the control output signals of the remote control transmitter 2 via an intermediate radio link. This may be, for example, a Bluetooth connection, but also other transmission protocols and transmission frequencies come into consideration. Other forms of signal transmission, for example via infrared or wired are also feasible within the scope of the invention. The toy vehicle 1 may have a more or less pronounced similarity to a man-bearing model vehicle, but is reduced compared to this. To the actual size of the toy vehicle 1 no special requirements are made. For the desired operation in confined spaces but a maximum vehicle length of one meter down to a few
Zentimetern wünschenswert und im Rahmen der Erfindung auch realisierbar. Bei einer maßstäblichen Verkleinerung eines Vorbildfahrzeuges bieten sich die üblichen Centimeters desirable and also feasible within the scope of the invention. With a scale reduction of a model vehicle, offer the usual
Verkleinerungsmaßstäbe von 1 :8, 1 : 10 und 1 : 12 bis hin zu 1 :24 oder noch kleiner an. Ungeachtet einer tatsächlichen oder eben nicht ausgeführten maßstäblichen Abbildung sind aber vorteilhaft mindestens eine virtuelle Vorderachse 23 und mindestens eine virtuelle Hinterachse 24 mit in den Fig. 5 ff. dargestellten Radattrappen 21, 22 vorgesehen. Die hier gewählte Bezeichnung der Vorder- und Hinterachsen 23, 24 als "virtuell" ergibt sich aus den nachfolgenden Erläuterungen der Erfindung. Reduction scales from 1: 8, 1:10 and 1:12 to 1:24 or even smaller. Regardless of an actual or not executed true-to-scale illustration, however, at least one virtual front axle 23 and at least one virtual rear axle 24 are advantageously provided with wheel dummies 21, 22 as shown in FIGS. 5 et seq. The designation of the front and rear axles 23, 24 chosen here as "virtual" results from the following explanations of the invention.
Im Betrieb fährt das Spielfahrzeug 1 auf einem nicht näher dargestellten Untergrund 5. Bei einer gleichförmigen Geradeausfahrt wirken zwischen dem Spielfahrzeug 1 und dem Untergrund 5 in der Ebene des Untergrundes 5 keine nennenswerten Horizontalkräfte. Letzteres ändert sich, sobald Beschleunigungen auf das Spielfahrzeug 1 in der Ebene des Untergrundes 5 einwirken. In Fig. 1 ist zunächst beispielhaft der einfache Fall einer Betriebsbeschleunigung ab nach vorne in Richtung der Fahrzeuglängsachse 10 dargestellt. Ein Teilziel der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes besteht in der Erweckung des Eindruckes, als ob das Spielfahrzeug 1 auf seinen Radattrappen 21 , 22 der virtuellen Vorder- und Hinterachsen 23, 24 aufstehen und fahren würde. Zur Erzielung der Betriebsbeschleunigung ab müssten nun zwischen dem Spielfahrzeug 1 und dem Untergrund 5 eine entgegengesetzte antreibende Reibkraft wirken. Im gezeigten Ausfuhrungsbeispiel bedeutet dies, dass die Radattrappen 21, 22, wenn sie das Spielfahrzeug 1 antreiben würden, eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Reibkraft auf den Untergrund 5 ausüben müssten. Mit steigender Betriebsbeschleunigung ab steigt auch der Betrag der erforderlichen Reibkraft. Falls anstelle der Radattrappen 21 , 22 reguläre Räder vorhanden wären, auf denen das Spielfahrzeug 1 aufstehen würde, und mittels derer das Spielfahrzeug 1 angetrieben werden würde, wäre jedoch die tatsächlich abrufbare bzw. übertragbare maximale Reibkraft zwischen den durch die Radattrappen 21, 22 dargestellten Antriebsrädern und dem Untergrund 5 so groß, dass ohne weitere Maßnahmen eine entsprechende unkorrigierte Betriebsreibkraft Fb zu einer derartig großen Betriebsbeschleunigung ab führen würde, die in keinem realistisch wirkenden Verhältnis zur Größe des Spielfahrzeuges 1 steht. Deshalb wird gemäß der Erfindung das Maximum der Reibkraft wie folgt beschränkt: In operation, the toy vehicle 1 moves on a not illustrated surface 5. In a uniform straight ahead act between the toy vehicle 1 and the substrate 5 in the plane of the substrate 5 no significant horizontal forces. The latter changes as soon as accelerations act on the toy vehicle 1 in the plane of the substrate 5. In FIG. 1, by way of example only, the simple case of an operating acceleration starting from the front in the direction of the vehicle longitudinal axis 10 is shown. A sub-goal of the embodiment according to the invention and the process sequence according to the invention consists in the awakening of the impression that the toy vehicle 1 is standing up and driving on its dummy wheels 21, 22 of the virtual front and rear axles 23, 24 would. To achieve the operational acceleration from now would have to act between the toy vehicle 1 and the substrate 5, an opposite driving friction. In the illustrated embodiment, this means that the Radattrappen 21, 22, if they would drive the toy vehicle 1, would have to exert a frictional force acting in the opposite direction on the ground 5. As the operating acceleration increases, so does the amount of required frictional force. However, if instead of the wheel dummies 21, 22 there were regular wheels on which the toy vehicle 1 would stand and by which the toy vehicle 1 would be driven, the actual callable maximum frictional force would be between the drive wheels represented by the wheel dummies 21, 22 and the ground 5 so large that without further action a corresponding uncorrected Betriebsreibkraft Fb would lead to such a large operating acceleration from which is not in a realistic ratio to the size of the toy vehicle 1. Therefore, according to the invention, the maximum of the frictional force is limited as follows:
Die vom Benutzer erzeugten Steuereingangssignale werden vom Fernsteuersender 2 nicht unmittelbar in Steuerausgangssignale umgesetzt. Vielmehr ist eine Steuereinheit 3 vorgesehen, die hier im Fernsteuersender 2 integriert ist, und in die die genannten, vom Benutzer bzw. vom Fahrer erzeugten Steuereingangssignale des Fernsteuersenders 2 eingespeist werden. Die Steuereinheit 3 generiert hierauf aufbauend gemäß den nachfolgend beschriebenen Maßgaben abgewandelte Steuerausgangssignale, die dann auf den Antrieb und auf die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges 1 einwirken. Hierzu kommt eine Steuereinheit 3 zum Einsatz, welche für eine bestimmte, nachfolgend beschriebene rechnerische Fahrsimulation ausgelegt und programmiert ist. The control input signals generated by the user are not converted directly into control output signals by the remote control transmitter 2. Rather, a control unit 3 is provided, which is integrated here in the remote control transmitter 2, and in which the said, generated by the user or by the driver control input signals of the remote control transmitter 2 are fed. The control unit 3 generates on this basis according to the measures described below modified control output signals, which then act on the drive and on the steering device of the toy vehicle 1. For this purpose, a control unit 3 is used, which is designed and programmed for a specific, described below computational driving simulation.
Das erfindungsgemäß beeinflusste Fahrverhalten beruht auf einer Beschränkung der maximal erzielbaren Betriebsbeschleunigung ab mittels Substitution der unkorrigierten Betriebsreibkraft Fb durch eine korrigierte, virtuelle Betriebsreibkraft Fv, wie es schematisch im Diagramm nach Fig. 2 dargestellt ist. Hierzu wird eine virtuelle Grenzhaftkraft Fm definiert, die kleiner ist als die tatsächlich mittels der Antriebselemente 6, 8 (Fig. 5 ff.) auf den Untergrund 5 übertragbare maximale Reibkraft. Außerdem wird eine virtuelle Gleitreibkraft F definiert, die ihrerseits < der virtuellen Grenzhaftreibkraft Fm ist. All diese Kräfte sind in Fig. 1 schematisch eingezeichnet und als fest vorgegebene oder variable Parameter in der Steuereinheit 3 abrufbar. Die virtuelle Grenzhaftkraft Fm und die virtuelle Gleitreibkraft Fg können optional so bemessen werden, dass die daraus resultierenden Betriebsbeschleunigungen ab zumindest näherungsweise im gleichen Maßstab gegenüber einem Original betragsmäßig verkleinert werden wie das Spielfahrzeug 1 selbst, wobei als Bezugsgröße für diese Ver- kleinerung eine solche tatsächliche Grenzhaftkraft, eine solche tatsächliche Gleitreibkraft und eine solche tatsächliche Betriebsbeschleunigung ab des Originals zugrunde gelegt werden können, wie sie aus dem Wechselspiel zwischen Originalreifen und Originaluntergrund bekannt bzw. zu erwarten sind. The driving behavior influenced according to the invention is based on a limitation of the maximum achievable operational acceleration by means of substitution of the uncorrected operating friction force Fb by a corrected, virtual operating friction force F v , as shown schematically in the diagram according to FIG. 2. This will be a virtual Limit adhesion force F m defined, which is smaller than the actually by means of the drive elements 6, 8 (Fig. 5 ff.) Transmitted to the substrate 5 maximum frictional force. In addition, a virtual Gleitreibkraft F is defined, which in turn <the marginal marginal frictional force F m . All these forces are shown schematically in FIG. 1 and can be called up as fixed or variable parameters in the control unit 3. The virtual limit adhesion force F m and the virtual Gleitreibkraft F g can be optionally dimensioned so that the resulting operating accelerations are reduced from at least approximately the same scale compared to an original in terms of amount as the toy vehicle 1 itself, as a reference for this Kleinerung such a Actual limit adhesion, such actual Gleitreibkraft and such an actual operating acceleration can be based on the original, as they are known or expected from the interplay between original tire and original substrate.
Das erfindungsgemäße Prinzip in einem Aspekt der Erfindung wird am einfachen Beispiel des Beschleunigens gemäß der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 deutlich: Der Fahrer gibt mittels des Fernsteuersenders 2 "Gas", erzeugt also das Steuereingangssignal des Beschleunigens. Hierauf aufbauend wird in der Steuereinheit 3 eine rechnerische Fahrsimulation durchgeführt, innerhalb derer die zwischen dem Spielfahrzeug 1 und dem Untergrund 5 wirkenden und zunächst noch unkorrigierten The principle of the invention in one aspect of the invention will be apparent from the simple example of accelerating according to the synopsis of Figs. 1 and 2: The driver is by means of the remote control transmitter 2 "gas", thus generating the control input signal of the acceleration. Based on this, a mathematical driving simulation is performed in the control unit 3, within which the acting between the toy vehicle 1 and the ground 5 and initially uncorrected
Betriebsreibkräfte Fb rechnerisch ermittelt und mit der virtuellen Grenzhaftreibkraft Fm verglichen werden. Genauer werden hier die zwischen den faktisch nicht vorhandenen, virtuell aber angenommenen Rädern der virtuellen Vorder- und Hinterachsen 23, 24 und dem Untergrund 5 wirkenden unkorrigierten Betriebsreibkräfte Fb der rechnerischen Simulation zugrunde gelegt. Die Radattrappen 21 , 22 (Fig. 5 bis 9) stellen die genannten virtuellen Räder nur optisch dar, erfüllen jedoch nicht deren fahrphysikalische Funktion. Betriebsreibkräfte Fb calculated and compared with the virtual Grenzhaftreibkraft F m . More precisely, the uncorrected operating friction forces Fb of the computational simulation acting between the virtually non-existent, virtually assumed wheels of the virtual front and rear axles 23, 24 and the ground 5 are used as the basis. The wheel dummies 21, 22 (FIGS. 5 to 9) only visually represent said virtual wheels, but do not fulfill their physical function.
Solange der Fahrer eine nur mäßige Beschleunigung vorgibt, bei der die unkorrigierte Betriebsreibkraft Fb kleiner ist als die virtuelle Grenzhaftkraft Fm, gelten die Gesetze der Haftreibung zwischen Rädern und Untergrund 5, was hier als Normalmodus bezeichnet wird. In der rechnerischen Fahrsimulation wird als eine der Ausgangsgrößen eine virtuelle Betriebsreibkraft Fv bestimmt. Im Normalmodus wird die virtuelle As long as the driver specifies only moderate acceleration, in which the uncorrected operating friction force Fb is smaller than the virtual limit adhesion force F m , the laws of the Stiction between wheels and ground 5, which is referred to here as normal mode. In the calculated driving simulation, a virtual operational friction force F v is determined as one of the output variables. In normal mode, the virtual
Betriebsreibkraft Fv in Betrag und Richtung gleich der unkorrigierten Betriebsreibkraft Fb gesetzt. Das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges 1 wird folglich unter örtlicher Einwirkung der Betriebsreibkraft Fb entsprechend einer Haftreibkraft rechnerisch in der Steuereinheit 3 simuliert. Operating friction force F v set in magnitude and direction equal to the uncorrected operating friction force Fb. The driving behavior of the toy vehicle 1 is consequently mathematically simulated in the control unit 3 under the local action of the operating friction force Fb in accordance with a static friction force.
Sofern jedoch der Fahrer zu viel "Gas" gibt, sofern also dabei die in der rechnerischen Fahrsimulation ermittelte zugehörige unkorrigierte Betriebsreibkraft Fb größer als die eingangs vorgegebene virtuelle Grenzhaftreibkraft Fm ist, soll sich ein Fahrverhalten wie bei durchdrehenden Rädern einstellen. Dies wird hier als Rutschmodus bezeichnet, bei der die virtuelle Gleitreibkraft Fg wirkt. Die virtuelle Betriebsreibkraft Fv wird dabei in Betrag und Richtung gleich der virtuellen Gleitreibkraft Fg gesetzt und der rechnerischen Fahrsimulation zugrunde gelegt. Das Spielfahrzeug 1 bewegt sich also in der rechnerischen Simulation, als ob die Räder unter Einwirkung der virtuellen However, if the driver is too much "gas" unless so doing the determined in the calculated driving simulation associated uncorrected Betriebsreibkraft Fb is greater than the initially given virtual Grenzhaftreibkraft F m, a driving behavior as spinning wheels to adjust. This is referred to herein as a slip mode in which the virtual Gleitreibkraft F g acts. The virtual Betriebsreibkraft F v is set in magnitude and direction equal to the virtual Gleitreibkraft F g and the mathematical driving simulation based. The toy vehicle 1 thus moves in the mathematical simulation, as if the wheels under the action of the virtual
Gleitreibkraft Fg durchdrehen würden. Sliding friction force F g would spin.
In beiden Fällen des Normalmodus oder des Rutschmodus werden nun unter Zugrunde- legung der jeweils rechnerisch ermittelten virtuellen Betriebsreibkräfte Fv dazu korrespondierende Steuerausgangssignale derart generiert, dass das Spielfahrzeug 1 eine Fahrbewegung gemäß der rechnerischen Fahrsimulation ausführt. Im Falle des Beispiels nach Fig. 1 heißt dies, dass das Spielfahrzeug 1 im Normalmodus unter Zugrundelegung der unkorrigierten Betriebsreibkraft Fb eine Beschleunigung ab durchführt. Sofern je- doch der Fahrer eine zu große Beschleunigung vorgibt, die zu einer Fahrsimulation im Rutschmodus führt, wird die unkorrigierte Betriebsreibkraft Fb in Betrag und Richtung auf die virtuelle Gleitreibkraft Fg gesetzt, was zu einer entsprechend beschränkten Vorwärtsbeschleunigung führt. Analog das Gleiche gilt aber auch für rückwärts gerichtete Beschleunigungen entsprechend einem Bremsmanöver, wobei im Normal- modus die Gesetze der Haftreibung gelten, und wobei infolge einer zu ausgeprägten Bremsbetätigung ein Blockieren der Räder simuliert wird, indem der Verzögerung die virtuelle Gleitreibkraft Fg zugrunde gelegt wird. Natürlich kann gemäß der vorstehend beschriebenen Vorgehens weise auch diejenige Hysterese mit berücksichtigt und abgebildet werden, die aus der im Vergleich zur virtuellen Grenzhaftkraft Fm kleineren virtuellen Gleitreibkraft Fg folgt: Die virtuelle Betriebsreibkraft Fv wird erst dann wieder gleich der unkorrigierten Betriebsreibkraft Fb gesetzt, wenn der Fahrer die Beschleunigung a und damit die unkorrigierten Betriebsreibkraft Fb auf ein Maß unterhalb der virtuellen Gleitreibkraft Fg zurücknimmt. Bei einer Vergrößerung der Beschleunigung a wirkt also das Erreichen der virtuellen Grenzhaftkraft Fm als Umschalt- signal vom Normalmodus in den Rutschmodus, während bei einer Rücknahme der Beschleunigung a das Erreichen der virtuellen Gleitreibkraft Fg als Umschaltsignal vom Rutschmodus in den Normalmodus wirkt. In both cases of the normal mode or the slip mode, corresponding control output signals are now generated on the basis of the respective mathematically determined virtual operating friction forces F v in such a way that the toy vehicle 1 executes a travel movement according to the calculated driving simulation. In the case of the example according to FIG. 1, this means that the toy vehicle 1 performs an acceleration in the normal mode on the basis of the uncorrected operating friction force Fb. However, if the driver prescribes an excessive acceleration, which leads to a driving simulation in slip mode, the uncorrected operating friction force Fb is set in magnitude and direction to the virtual Gleitreibkraft F g , resulting in a correspondingly limited forward acceleration. However, the same applies analogously to reverse acceleration in accordance with a braking maneuver, with the laws of static friction applying in normal mode, and as a result of too pronounced an acceleration Brake operation is simulated blocking the wheels by the delay is based on the virtual Gleitreibkraft F g . Of course, in accordance with the procedure described above, the one hysteresis can also be taken into account and mapped, which follows from the smaller compared to the virtual limit adhesion force F m virtual Gleitreibkraft F g : The virtual Betriebsreibkraft F v is then set again equal to the uncorrected Betriebsreibkraft Fb, if the driver reduces the acceleration a and thus the uncorrected operating friction force Fb to a level below the virtual Gleitreibkraft F g . When the acceleration a is increased, therefore, reaching the virtual limit adhesion force F m acts as a changeover signal from the normal mode to the slip mode, while when the acceleration a is withdrawn, the achievement of the virtual sliding friction force F g acts as a changeover signal from the slip mode to the normal mode.
Vorstehend sind die Simulationsverhältnisse für den einfachen Fall einer Längs- beschleunigung beschrieben. Ergänzend hierzu zeigt Fig. 3 das Spielfahrzeug 1 nach Fig. 1 in Kurvenfahrt. Das Spielfahrzeug 1 bewegt sich mit einer bestimmten Vorwärtsgeschwindigkeit entlang einer Fahrkurve 27 mit einem örtlichen Kurvenradius r um einen zugeordneten örtlichen Mittelpunkt M. Für die Bestimmung der örtlichen The simulation ratios for the simple case of longitudinal acceleration are described above. In addition to this, FIG. 3 shows the toy vehicle 1 according to FIG. 1 in cornering. The toy vehicle 1 moves at a certain forward speed along a travel curve 27 with a local turning radius r around an associated local center M. For the determination of the local
Bewegungs- und Kraftverhältnisse kann am Spielfahrzeug 1 ein beliebiger Referenz- punkt gewählt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist als Referenzpunkt der Schwerpunkt S des Spielfahrzeuges 1 gewählt. Der Schwerpunkt S bewegt sich in Richtung einer Tangente t zur Fahrkurve 27 mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Aus dieser Geschwindigkeit und dem örtlichen Kurvenradius r ergeben sich eine zum Mittelpunkt M hin gerichtete Zentripetalbeschleunigung ay sowie eine zugeordnete, radial nach außen gerichtete Querkraft Fy. Beide können im Rahmen der mittels der Steuereinheit 3 durchgeführten rechnerischen Fahrsimulation ermittelt werden. Zusätzlich, also gleichzeitig, kann auch eine Längsbeschleunigung ax ausgeführt werden, die hier beispielhaft nach hinten gerichtet ist und damit einem Bremsmanöver entspricht. Hierzu korrespondiert eine entgegen gerichtete Längskraft Fx, wobei die Längs- beschleunigung ax und die Längskraft Fx analog zur Vorgehensweise entsprechend Fig. 1 ermittelt werden. Die Längs- und Querbeschleunigungen ax, ay können vektoriell zu einer unkorrigierten Betriebsbeschleunigung ab zusammengesetzt werden. Gleiches gilt auch für eine vektorielle Addition der Längskraft Fx und der Querkraft Fy zu der unkorrigierten Betriebsreibkraft Fb. Für diese unkorrigierte Betriebsreibkraft Fb gelten er- neut die gleichen Bedingungen wie bei der in Längsrichtung wirkenden unkorrigierten Betriebsreibkraft Fb gemäß der Fig. 1, 2: Auch hier wird zwischen einem Normalmodus und einem Rutschmodus in der rechnerischen Fahrsimulation unterschieden, wobei dann aber im Rutschmodus auch ein seitliches Rutschen mit berücksichtigt wird. Jedenfalls werden mittels der Steuereinheit 3 aus der rechnerischen Fahrsimulation Movement and power conditions can be selected on the toy vehicle 1 any reference point. In the exemplary embodiment shown, the center of gravity S of the toy vehicle 1 is selected as the reference point. The center of gravity S moves in the direction of a tangent t to the travel curve 27 at a certain speed. From this speed and the local radius of curvature r, a centripetal acceleration a y directed towards the center M and an associated, radially outwardly directed transverse force F y result . Both can be determined within the scope of the calculated driving simulation carried out by means of the control unit 3. In addition, ie at the same time, it is also possible to carry out a longitudinal acceleration a x , which here is directed by way of example to the rear and thus corresponds to a braking maneuver. For this purpose, an oppositely directed longitudinal force F x corresponds, the longitudinal acceleration a x and the longitudinal force F x being analogous to the procedure according to FIG. 1 are determined. The longitudinal and lateral accelerations a x , a y can be vectorially combined to form an uncorrected operational acceleration. The same also applies to a vectorial addition of the longitudinal force F x and the lateral force F y to the uncorrected operating friction force Fb. Again, the same conditions apply to this uncorrected operational friction force Fb as in the case of the longitudinal uncorrected operating friction force Fb according to FIGS. 1, 2 : Here, too, a distinction is made between a normal mode and a skid mode in the computational driving simulation, in which case, however, slip sliding mode also takes into account lateral slipping. In any case, by means of the control unit 3 from the calculated driving simulation
Steuerausgangssignale derart generiert und dem Antrieb sowie der Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges 1 zugeführt, dass das Spielfahrzeug 1 eine Fahrbewegung gemäß der genannten rechnerischen Fahrsimulation ausführt. Control output signals generated in such a way and supplied to the drive and the steering device of the toy vehicle 1, that the toy vehicle 1 performs a driving movement according to said computational driving simulation.
In Fig. 3 ist noch erkennbar, dass die Längsachse 10 des Spielfahrzeuges 1 im hier dar- gestellten Normalmodus in einem ersten Winkel α zur örtlichen Tangente t der Fahrkurve 27 liegt. Dieser erste Winkel α ist für jeden beliebigen Bezugspunkt des It can also be seen in FIG. 3 that the longitudinal axis 10 of the toy vehicle 1 lies at a first angle α to the local tangent t of the travel curve 27 in the normal mode illustrated here. This first angle α is for any reference point of the
Spielfahrzeuges 1 bestimmbar. Als Bezugspunkt ist hier beispielhaft der Schwerpunkt S des Spielfahrzeuges 1 gewählt. Der Winkel α hängt von der zugrunde gelegten Lenkgeometrie der virtuellen Vorderachse 23 und der virtuellen Hinterachse 24 ab. Im ge- zeigten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die virtuelle Vorderachse 23 lenkbar ist, während die virtuelle Hinterachse 24 ihre Ausrichtung relativ zum Spielfahrzeug 1 beibehält. Dies führt dazu, dass auf der ungelenkten virtuellen Hinterachse 24 der erste Winkel α zwischen der Fahrzeuglängsachse 10 und der Tangente t den Betrag Null aufweist und mit nach vorne größer werdendem Abstand zur virtuellen Hinterachse 24 ansteigt. Im Bereich der virtuellen Vorderachse 23 nimmt der erste Winkel α sein Maximum an. Die Verhältnisse kehren sich natürlich um, falls eine lenkbare virtuelle Hinterachse 24 der Fahrsimulation zugrunde gelegt wird. Jedenfalls kann für einen bestimmten Bezugspunkt, hier den Schwerpunkt S ein solcher erster Winkel α für den hier dargestellten Normalmodus bestimmt werden. Sofern nun der Fahrer eine zu hohe Kurvengeschwindigkeit und/oder einen zu kleinen örtlichen Kurvenradius r vorwählt, übersteigt die rechnerisch ermittelte unkorrigierte Betriebsreibkraft Fb die virtuelle Grenzhaftreibkraft Fm (Fig. 2), so dass in der rechnerischen Fahrsimulation nun der Rutschmodus zum Tragen kommt. Es wird nun die virtuelle Gleitreibkraft Fg (Fig. 2) als virtuelle Betriebsreibkraft Fv zugrunde gelegt, wobei jedoch eine seitliche Kraftrichtungskomponente mit zum Tragen kommt. Das Fahrzeug kann nun seitlich bzw. quer zur Tangente t versetzen. Beispielsweise kann der Radius r größer bis hin zu oo werden, was einem sogenannten Untersteuern entspricht. Hinausgehend über einen rein seitlichen Fahrzeugversatz unter Beibehaltung des ersten Winkels α kann aber auch im simulierten Rutschmodus die Fahrzeuglängsachse 10 ausgehend von ihrem ersten Winkel α in einen zweiten Winkel ß zur örtlichen Tangente t der Fahrkurve 27 überführt werden. Ein solcher Fall ist beispielhaft in Fig. 4 dargestellt. Ausgehend vom ersten Winkel α als Referenzgröße ist die in ihrer Lage veränderte Fahrzeuglängsachse 10' um den zweiten Winkel ß zur Kurveninnenseite geneigt, was dem sogenannten Übersteuern oder Driften entspricht. Auch dieser Fall kann mittels der Steuereinheit 3 in der rechnerischen Fahrsimulation beim Rutschmodus dargestellt und in entsprechende Steuerausgangssignale umgesetzt werden, wobei dann das Spielfahrzeug 1 tatsächlich entsprechende Kurvenfahrten unter Abbildung des Über- bzw. Unter- steuerns gemäß der Fig. 3 und 4 durchführt. Auch hier sind die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen jedoch so weit beschränkt, dass tatsächlich kein Rutschen zwischen den Rollelementen 6, 8 (Fig. 5 ff.) des Spielfahrzeuges 1 und dem Untergrund 5 stattfindet. Vielmehr führt das Spielfahrzeug 1 eine durch die Steuereinheit 3 vorgegebene Fahrbewegung aus, die einen realistischen Eindruck vermittelt, als ob das Spielfahrzeug 1 beim Unter- bzw. Übersteuern, beim Bremsen und/oder Beschleunigen auf seinen Radattrappen rollen oder rutschen würde. Toy vehicle 1 determinable. As a reference point, the center of gravity S of the toy vehicle 1 is selected here by way of example. The angle α depends on the underlying steering geometry of the virtual front axle 23 and the virtual rear axle 24. In the illustrated embodiment, it is assumed that the virtual front axle 23 is steerable while the virtual rear axle 24 maintains its orientation relative to the toy vehicle 1. As a result, on the unguided virtual rear axle 24, the first angle α between the vehicle longitudinal axis 10 and the tangent t has the value zero and increases with the distance from the virtual rear axle 24 increasing toward the front. In the area of the virtual front axle 23, the first angle α assumes its maximum. The conditions are of course reversed if a steerable virtual rear axle 24 is used as a basis for the driving simulation. In any case, for a particular reference point, here the center of gravity S, such a first angle α can be determined for the normal mode shown here. If the driver preselects too high a cornering speed and / or too small a local turning radius r, the calculated uncorrected operating friction force Fb exceeds the virtual limit friction force F m (FIG. 2), so that now the slip mode is used in the calculated driving simulation. The virtual sliding friction force F g (FIG. 2) is now taken as the virtual operational friction force F v , but with a lateral force direction component also being used. The vehicle can now move laterally or transversely to the tangent t. For example, the radius r can become larger up to oo, which corresponds to a so-called understeer. Going beyond a purely lateral vehicle offset while maintaining the first angle α and the vehicle longitudinal axis 10 can be converted from its first angle α in a second angle ß to the local tangent t of the travel curve 27 in the simulated slip mode. Such a case is shown by way of example in FIG. 4. Starting from the first angle α as a reference variable, the vehicle longitudinal axis 10 'changed in its position is inclined by the second angle β to the inside of the curve, which corresponds to the so-called oversteer or drifting. This case can also be represented by the control unit 3 in the computational driving simulation in slip mode and converted into corresponding control output signals, in which case the toy vehicle 1 actually performs corresponding cornering under mapping of the over- or understeer according to FIGS. 3 and 4. Again, however, the speeds and accelerations are so far limited that actually no slippage between the rolling elements 6, 8 (Fig. 5 ff.) Of the toy vehicle 1 and the ground 5 takes place. Rather, the toy vehicle 1 performs a predetermined by the control unit 3 driving movement, which gives a realistic impression, as if the toy vehicle 1 in understeer or oversteer, when braking and / or accelerating to roll his dummies or slip.
Im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 sind stationäre Zustände von lateral wirkenden Beschleunigungen dargestellt. Gleichwohl kann die rechnerische Simulation und die da- raus abgeleitete Fahrbewegung des Spielfahrzeugs 1 auch Winkelbeschleunigungen um die Hochachse sowie transiente Übergänge zwischen verschiedenen Fahrzuständen umfassen. Ausgehend von den eingangs beschriebenen Minimalvoraussetzungen der Unterscheidung zwischen dem Normalmodus und dem Rutschmodus kann die rechnerischen Fahrsimulation beliebig verfeinert und in eine entsprechende Fahrbewegung des Spielfahrzeuges 1 umgesetzt werden. Dies beinhaltet neben der beschriebenen Begrenzung der möglichen Beschleunigungen auch eine Begrenzung der möglichen Geschwindigkeiten. Die Unterscheidung zwischen Haft- und Rutschreibung, also zwischen Normal- und Rutschmodus kann für jede Radattrappe 21, 22 einzeln durchgeführt werden, um beispielsweise situationsabhängig sich verändernde Verteilungen der einzelnen Radlasten zu berücksichtigen. Es kommen aber auch Vereinfachungen in Betracht, bei denen diese Unterscheidungen nur für jede virtuelle Vorder- bzw. Hinterachse 23, 24 oder für das Spielfahrzeug 1 in der jeweiligen Gesamtheit vorgenommen wird. Beim Fehlen von Radattrappen 21, 22 können auch fiktive Bezugspunkte als Ersatz gewählt werden. Darüber hinaus ist das gleiche Simulationsprinzip in analoger Weiser auch auf Fahrzeuge ohne Räder übertragbar. In connection with FIGS. 1 to 4 stationary states of laterally acting accelerations are shown. Nevertheless, the computational simulation and the derived driving movement of the toy vehicle 1 can also be angular acceleration the vertical axis and transient transitions between different driving conditions include. Based on the minimum requirements of the distinction between the normal mode and the slip mode described above, the computational driving simulation can be arbitrarily refined and converted into a corresponding driving movement of the toy vehicle 1. In addition to the described limitation of the possible accelerations, this also includes a limitation of the possible speeds. The distinction between adhesion and slip friction, ie between normal and slip mode can be performed individually for each wheel dummy 21, 22, for example, to take into account, depending on the situation, changing distributions of the individual wheel loads. But there are also simplifications into consideration, in which these distinctions are made only for each virtual front or rear axle 23, 24 or for the toy vehicle 1 in the respective entirety. In the absence of Radattrappen 21, 22 and fictitious reference points can be selected as a substitute. In addition, the same simulation principle in an analogous manner can also be applied to vehicles without wheels.
Ein interessanter Aspekt ist noch zum Beispiel, dass für die quasi als Umschaltsignal zwischen den beiden Betriebsmodi wirkende virtuelle Grenzhaftkraft Fm nicht auf einen bestimmten Betrag festgelegt werden muss. Sie kann z. B. richtungsabhängig unter- schiedlich sein, demnach unterschiedliche Grenzwerte für eine Vorwärtsbeschleunigung, ein Bremsmanöver, und/oder seitlich wirkende Zentripetalbeschleunigungen angesetzt werden. Außerdem können die virtuellen Grenzhaftkräfte Fm während des Betriebes verändert werden. Hierdurch kann z. B. ein fortschreitender Reifenverschleiß oder das Befahren von unterschiedlichen Untergründen mit unter- schiedlichen Hafteigenschaften simuliert werden. Das Spielfahrzeug 1 kann beispielsweise mit einem nicht dargestellten Detektor versehen werden, der einen als besonders rutschig anzusehenden Streckenabschnitt erkennt, und der infolge dessen eine Herabsetzung der ohnehin schon reduzierten virtuellen Grenzhaftkraft Fm herbeiführt. In einem weiteren Aspekt der Erfindung muss die Umschaltung zwischen den beiden Betriebsmodi nicht aufgrund der vorstehend beschriebenen rechnerischen Fahrsimulation vorgenommen werden. Vielmehr kann es ausreichen, diese Umschaltung beispielsweise selbsttätig aufgrund der Erfüllung einfacher logischer Bedingungen (Wenn-dann-Bedingungen) oder aufgrund eines durch den Benutzer gegebenen Signals (Betätigung einer Steuerfunktion) vorzunehmen, wobei auch beliebige Kombination von rechnerischen Simulationen, Logikfunktionen und/oder Benutzer Signalen in Betracht kommt. Im Extremfall kann es im Rahmen der Erfindung ausreichen, die An interesting aspect is still, for example, that for the quasi as a switching signal between the two modes of operation acting virtual Grenzhaftkraft F m does not have to be set to a certain amount. You can z. For example, depending on the direction, different limit values for forward acceleration, a braking maneuver, and / or laterally acting centripetal accelerations may be used. In addition, the virtual limit adhesion forces F m can be changed during operation. As a result, z. As a progressive tire wear or driving on different surfaces with different adhesive properties can be simulated. The toy vehicle 1 can for example be provided with a detector, not shown, which recognizes a particularly slippery track section, and as a result causes a reduction of the already reduced virtual limit adhesion force F m . In a further aspect of the invention, the switching between the two Operating modes are not made on the basis of the above-described computational driving simulation. Rather, it may be sufficient to perform this switching, for example, automatically on the basis of the fulfillment of simple logical conditions (if-then conditions) or due to a signal given by the user (actuation of a control function), wherein also any combination of computational simulations, logic functions and / or users Signals is considered. In extreme cases, it may be sufficient in the context of the invention, the
Fahrzeuglängsachse aus der Parallelität zur örtlichen Bewegungsrichtung zu bringen und dadurch den Eindruck einer Drift-Bewegung insbesondere bei Kurvenfahrt zu ver- mittein. To bring the vehicle longitudinal axis from the parallelism to the local direction of motion and thereby the impression of a drift movement in particular during cornering mittein.
Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Unteransicht ein erstes Ausführungsbeispiel des Spielfahrzeugs 1 nach den Fig. 1 bis 4 mit abgenommener Karosserie. Ein Chassis 25 trägt auf seiner dem Untergrund 5 (Fig. 1) im Betrieb zugewandten Unterseite zwei Antriebseinheiten 13, 14. Die eine Antriebseinheit 13 ist in Richtung der 5 shows a perspective bottom view of a first embodiment of the toy vehicle 1 according to FIGS. 1 to 4 with the body removed. A chassis 25 carries two drive units 13, 14 on its lower side facing the substrate 5 (FIG. 1) during operation. The drive unit 13 is in the direction of the drive unit 13
Fahrzeuglängsachse 10 vor dem Schwerpunkt S des Spielfahrzeugs 1 positioniert, während die zweite Antriebseinheit 14 dahinter liegt. Die vordere Antriebseinheit 13 umfasst ein Paar von Rollelementen 6, die koaxial zueinander um eine gemeinsame Drehachse 7 drehend antreibbar sind. Die beiden Rollelemente 6 sind hier als Reibrad ausgebildet und für einen reibschlüssigen Antrieb des Spielfahrzeuges 1 gegenüber dem Untergrund 5 (Fig. 1) ausgelegt. Hierzu ist ein auf beide Rollelemente 6 gemeinsam wirkender Antriebsmotor 11 vorgesehen. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für die identisch aufgebaute hintere Antriebseinheit 14 mit einem Paar von als Reibräder ausgebildeten Rollelementen 8, mit einer zugeordneten Drehachse 9 und mit einem zu- geordneten Antriebsmotor 12.  Vehicle longitudinal axis 10 is positioned in front of the center of gravity S of the toy vehicle 1, while the second drive unit 14 is behind it. The front drive unit 13 comprises a pair of rolling elements 6 which are co-rotationally drivable about a common axis of rotation 7. The two rolling elements 6 are designed here as a friction wheel and designed for a frictional drive of the toy vehicle 1 with respect to the ground 5 (FIG. 1). For this purpose, a drive motor 11 acting in common on both rolling elements 6 is provided. The same applies mutatis mutandis to the identically constructed rear drive unit 14 with a pair of trained as friction wheels rolling elements 8, with an associated axis of rotation 9 and with an associated drive motor 12th
Beide Antriebseinheiten 13, 14 sind mit je einer eigenen und unabhängig voneinander betätigbaren Lenkvorrichtung versehen, mittels derer die Orientierungsrichtungen der Drehachsen 7, 9 um eine jeweils vertikale Lenkachse 16 relativ zur Fahrzeuglängsachse 10 verstellt werden können. Einzelheiten dieser Lenkvorrichtungen ergeben sich aus der Zusammenschau der Fig. 5 und 6, wobei Fig. 6 in einer perspektivischen Draufsicht einen Teil der Anordnung nach Fig. 5 mit fehlender hinterer Antriebseinheit 14 zeigt, Aus der Zusammenschau dieser beiden Fig. 5 und 6 ist erkennbar, dass die beiden Lenkvorrichtungen je ein Drehgestell 15 mit einer vertikalen Lenkachse 16 und mit je- weils einem zugeordneten Lenkantrieb 17 umfassen. Der Einfachheit halber werden nachfolgend nur die vordere Antriebseinheit 13 und das vordere Drehgestell 15 in Bezug genommen, wobei jedoch analog das gleiche auch für die hintere Antriebseinheit 14 mit dem hinteren Drehgestell 15 gilt. Auf dem Drehgestell 15 sind die beiden Rollelemente 6 mit ihrer horizontal liegenden Drehachse 7 gelagert. Im gezeigten Both drive units 13, 14 are each provided with a separate and independently operable steering device, by means of which the orientation directions of the axes of rotation 7, 9 about a respective vertical steering axis 16 relative to the vehicle longitudinal axis 10 can be adjusted. Details of these steering devices will be apparent from the 5 and 6, wherein FIG. 6 shows a perspective plan view of part of the arrangement of FIG. 5 with missing rear drive unit 14, From the combination of these two Figs. 5 and 6 it can be seen that the two steering devices ever one Bogie 15 with a vertical steering axle 16 and each with an associated steering drive 17 include. For the sake of simplicity, only the front drive unit 13 and the front bogie 15 will be referred to hereinafter, but the same applies analogously to the rear drive unit 14 to the rear bogie 15. On the bogie 15, the two rolling elements 6 are mounted with their horizontal axis of rotation 7. Im shown
Ausführungsbeispiel ist auch der zugeordnete Antriebsmotor 1 1 auf dem Drehgestell 15 montiert. Bei einer Lenkbewegung um die vertikale Längsachse 16 dreht sich das gesamte Drehgestell 15 einschließlich der beiden Rollelemente 6, ihrer Drehachse 7 und des Antriebsmotors 1 1. Es kann aber auch zweckmäßig sein, den Antriebsmotor 1 1 fest, also nicht mitdrehend auf dem Chassis 25 zu montieren, wobei dieser dann über ge- eignete Zahnradanordnungen oder andere Übertragungsmittel auf die Rollelemente 6 einwirkt. Der Lenkantrieb 17 ist fest auf dem Chassis 25 montiert und wirkt über Zahnräder auf das Drehgestell 15 derart ein, dass es eine lenkende Schwenkbewegung um die Hoch- bzw. Lenkachse 16 ausführt. Auch hier kann eine umgekehrte Ausführung möglich sein, bei der der Lenkantrieb 17 auf dem Drehgestell 15 montiert ist und ge- meinsam mit diesem mitdreht. Die in analoger Weise, hier sogar in mechanisch identischer Weise aufgebaute hintere Antriebseinheit 14 mit dem Drehgestell 15 ist unabhängig von der vorderen Antriebseinheit 13 mit dem Drehgestell 15 antreibbar und lenkbar. Unter erneutem Bezug auf Fig. 5 ist noch darauf hinzuweisen, dass das Chassis 25 im Bereich der virtuellen Vorderachse 23 und auch im Bereich der virtuellen Hinterachse 24 jeweils ein Paar von Radattrappen 21, 22 trägt. Die beiden bezogen auf die Längsachse 10 jeweils beidseitig angeordneten Radattrappen 22 der virtuellen Hinterachse 24 haben eine feste Orientierung relativ zum Chassis 25, sind also nicht lenkbar. Die beiden in analoger Weise im Bereich der virtuellen Vorderachse 23 am Chassis 25 angebrachten Radattrappen 21 sind im Unterschied hierzu frei mitlenkend ausgeführt, wobei hier zur besseren Übersicht nur eine einzelne Radattrappe 21 mit Lenkausschlag dargestellt ist. Hierfür ist eine Schwenklagerung mit Nachlauf für die vorderen Radat- trappen 21 vorgesehen. Die vorderen Radattrappen 21 richten sich damit selbsttätig in der jeweiligen Fahrrichtung aus. Alternativ kommt aber auch eine aktive Lenkung der vorderen Radattrappen 21 mit eigenen Lenkantrieben in Betracht. Natürlich kann aber auch zur Vereinfachung auf eine Lenkbewegung verzichtet werden. In Unterscheidung zu den für den Antrieb und auch für die Lenkung des Spielfahrzeuges 1 zuständigen Rollelemente 6, 7 sind die Radattrappen 21, 22 insoweit Attrappen, als dass sie zwar das äußere Erscheinungsbild von Rädern haben, nicht aber deren Funktion der Spurführung und/oder des Antriebes ausüben. Sie sind derart am Chassis 25 nachgiebig und/oder gegenüber den Rollelementen 6, 8 hochgelegt gelagert, dass sie im Betrieb entweder nicht oder allenfalls mit nur geringen Aufstandskräften den Untergrund 5 (Fig. 1) berühren. Geradezu gegenteilig steht das Spielfahrzeug 1 aufgrund seines zwischen den beiden Antriebseinheiten 13, 14 liegenden Schwe unktes S im Betrieb mit seinen Rollelementen 6, 8 derart auf dem Untergrund 5 auf, dass der weitaus größte Teil der wirkenden Gewichtskräfte von den Rollelementen 6, 8 getragen wird. In Verbindung mit den Antriebsmotoren 1 1 , 12 sind also Antriebe gebildet, mittels derer die Rollelemente 6, 8 Reibkräfte auf den Untergrund 5 derart übertragen, dass das Spielfahrzeug 1 angetrieben wird. Für möglichst große übertragbare Reibkräfte sind die Rollelemente 6, 8 mit einer reibwerterhöhenden Bereifung beispielsweise aus Gummi oder vergleichbaren Elastomerwerkstoffen versehen. Umgekehrt kann es zweckmäßig sein, die Radattrappen 21, 22 aus Materialien mit geringen Reibwerten wie Hartkunststoff oder dergleichen zu fertigen, um im Falle einer Bodenberührung möglichst geringe Reibkräfte zu erzeugen, womit eine Verfälschung der durch die Antriebseinheiten 13, 14 erzeugten Antriebs- und Lenk Wirkung durch die Bodenberührung der Radattrappen 21 , 22 auf ein Minimum reduziert oder gar vollständig aus- geschaltet wird. Eine Besonderheit liegt noch darin, dass der axiale Abstand zwischen den beiden Rollelementen 6 auf der vorderen Drehachse 7 und auch der axiale Abstand zwischen den beiden Rollelementen 8 auf der hinteren Drehachse 9 optional deutlich kleiner ist als die Breite des Chassis 25. Hierdurch wird erreicht, dass die Rollelemente 6, 8 und die Stellung ihrer Drehachsen 7, 9 im Betrieb praktisch nicht oder höchst eingeschränkt sichtbar sind. Dieser Effekt kann auch dadurch verstärkt werden, dass die beiden Antriebseinheiten 13, 14 jeweils zwischen einem Paar von Radattrappen 21 , 22 angeordnet sind. Embodiment is also the associated drive motor 1 1 mounted on the bogie 15. In a steering movement about the vertical longitudinal axis 16, the entire bogie 15 rotates including the two rolling elements 6, its axis of rotation 7 and the drive motor 1 1. It may also be appropriate, the drive motor 1 1 fixed, so not co-rotating on the chassis 25 mount, which then acts on the rolling elements 6 via suitable gear arrangements or other transmission means. The steering drive 17 is fixedly mounted on the chassis 25 and acts via gears on the bogie 15 such that it performs a steering pivotal movement about the up- or steering axle 16. Again, a reverse embodiment may be possible, in which the steering drive 17 is mounted on the bogie 15 and rotates together with this. The rear drive unit 14 with the bogie 15 constructed analogously, here even in a mechanically identical manner, can be driven and steered independently of the front drive unit 13 with the bogie 15. With renewed reference to FIG. 5, it should also be pointed out that the chassis 25 carries in the area of the virtual front axle 23 and also in the area of the virtual rear axle 24 in each case a pair of wheel dummies 21, 22. The two relative to the longitudinal axis 10 each arranged on both sides Radattrappen 22 of the virtual rear axle 24 have a fixed orientation relative to the chassis 25, so are not steerable. The Both in a manner analogous to the virtual front axle 23 mounted on the chassis 25 Radattrappen 21 are carried out in contrast to this freely mitlenkend, with only a single Radattrappe 21 is shown with steering deflection for clarity. For this purpose, a pivot bearing with caster for the front Radat- trappen 21 is provided. The front wheel dummies 21 thus align themselves automatically in the respective direction of travel. Alternatively, however, comes an active steering of the front wheel dummies 21 with their own steering drives into consideration. Of course, but can be dispensed with for simplification on a steering movement. In distinction to the responsible for the drive and also for the steering of the toy vehicle 1 rolling elements 6, 7 are the dummies 21, 22 so far dummies, as that they have the appearance of wheels, but not their function of the tracking and / or Exercise drive. They are so yielding to the chassis 25 and / or stored high against the rolling elements 6, 8, that they do not touch in operation either or at most with only low contact forces the ground 5 (Fig. 1). Almost the opposite is the toy vehicle 1 due to its lying between the two drive units 13, 14 Schwe sktes S in operation with its rolling elements 6, 8 on the ground 5 on that the vast majority of the acting weight forces of the rolling elements 6, 8 is worn , In conjunction with the drive motors 1 1, 12 so drives are formed, by means of which the rolling elements 6, 8 friction forces on the ground 5 so transferred that the toy vehicle 1 is driven. For maximum transferable frictional forces, the rolling elements 6, 8 are provided with a friction-increasing tires, for example made of rubber or comparable elastomer materials. Conversely, it may be appropriate to manufacture the Radattrappen 21, 22 made of materials with low coefficients of friction such as hard plastic or the like to produce in the case of ground contact the lowest possible frictional forces, thus adulterating the drive and steering action generated by the drive units 13, 14 effect is reduced to a minimum by the ground contact of the Radattrappen 21, 22 or even completely switched off. A special feature lies in the fact that the axial distance between the two rolling elements 6 on the front axis of rotation 7 and also the axial distance between the two rolling elements 8 on the rear axis of rotation 9 is optionally significantly smaller than the width of the chassis 25. This achieves that the rolling elements 6, 8 and the position of their axes of rotation 7, 9 are practically not visible or very limited in operation. This effect can also be enhanced by the fact that the two drive units 13, 14 are each arranged between a pair of wheel dummies 21, 22.
Aus der Zusammenschau der Fig. 1 bis 6 wird nun deutlich, dass beliebige Fahrbewegungen des Spielfahrzeuges 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 einschließlich simulierter oder in anderer Weise initiierter Rutschbewegungen durch eine koordinierte An- steuerung der beiden Antriebseinheiten 13, 14 und der entsprechenden Lenk- Vorrichtungen erreicht werden können. Anders ausgedrückt können beliebige Fahrbewegungen des Spielfahrzeuges 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 ausgeführt werden, wobei diese Fahrbewegungen tatsächlich durch mehr oder weniger rutschfreies Abrollen der Rollelemente 6, 8 auf dem Untergrund erfolgen, während gleichzeitig der optische Eindruck einer Rutschbewegung erzeugt werden kann. Das Spielfahrzeug 1 kann in jedem beliebigen Winkel α, ß zur Tangente t einer Fahrkurve 27 ausgerichtet und bewegt werden, was auch Bahnkurven 27 mit einem Radius r = oo, also eine Geradeausfahrt gemäß Fig. 1 beinhaltet. Für die virtuelle Vorderachse 23 und die virtuelle Hinterachse 24 lassen sich unabhängig voneinander die Winkel α, ß bestimmen. Falls die Antriebseinheiten 13, 14 wie in den Fig. 5, 6 jeweils mehr oder weniger genau auf der virtuellen Vorderachse 23 bzw. der virtuellen Hinterachse 24 positioniert sind, werden ihre Drehachsen 7, 9 um den jeweiligen Winkel α, ß geschwenkt. In Verbindung mit einer geeigneten Drehzahl der Rollelemente 6, 8 führt dann das Spielfahrzeug 1 eine Fahrbewegung gemäß der vorstehend beschriebenen rechnerischen Fahrsimulation aus, wie auch in den Fig. 1 bis 4 gezeigt. Falls die Antriebseinheit 13 und/oder die Antriebs- einheit 14 nicht genau auf der virtuellen Vorderachse 23 bzw. der virtuellen Hinterachse 24 positioniert ist, kann eine rechnerische Korrektur der Winkelstellung der Antriebseinheiten 13, 14 derart erfolgen, dass im Ergebnis die virtuelle Vorderachse 23 und auch die virtuellen Hinterachse 24 Bewegungen in ihren jeweils zugeordneten Winkeln α, ß ausführen. Jedenfalls werden diese Fahrbewegungen im Wesentlichen ausschließlich durch die beiden Antriebseinheiten 13, 14 mit den zugehörigen Lenkvorrichtungen unter Einwirkung von Haftreibung zwischen den Rollelementen 6, 8 und dem Untergrund 5 herbeigeführt, ohne dass dabei die Radattrappen 21, 22 eine signifikante Rolle spielen. Deshalb sind die Vorder- und Hinterachsen 23, 24 hier auch als "virtuell" bezeichnet, da sie auf das tatsächliche Fahrgeschehen keinen signifikanten Einfluss haben. Gleichwohl spielen aber die Lagen der virtuellen Vorder- und Hinterachsen 23, 24 und ihrer Radattrappen 21, 22 relativ zur Bahntangente t eine besondere Rolle im optischen Erscheinungsbild: Sofern die Ausrichtung der Radattrappen 21, 22 und insbesondere der Lenkausschlag der gelenkten vorderen Radattrappen 21 nicht mit der tatsächlichen Fahrbewegung fluchten, entsteht in besonders ausgeprägter Weise der Eindruck eines seitlich wegrutschenden Spielfahrzeuges 1 , obwohl tatsächlich permanent ein nicht rutschender Fahrantrieb mittels der kaum oder gar nicht wahrnehmbaren Rollelemente 6, 8 vorliegt. From the synopsis of FIGS. 1 to 6 it is now clear that any travel movements of the toy vehicle 1 according to FIGS. 1 to 4 including simulated or otherwise initiated sliding movements by a coordinated control of the two drive units 13, 14 and the corresponding steering - Devices can be achieved. In other words, any driving movements of the toy vehicle 1 according to FIGS. 1 to 4 can be carried out, wherein these driving movements actually take place by more or less non-slip rolling of the rolling elements 6, 8 on the ground, while at the same time the visual impression of a sliding movement can be generated. The toy vehicle 1 can be aligned and moved at any angle α, β to the tangent t of a travel curve 27, which also includes path curves 27 with a radius r = oo, that is to say a straight ahead travel according to FIG. For the virtual front axle 23 and the virtual rear axle 24, the angles α, β can be determined independently of each other. If the drive units 13, 14 are each positioned more or less exactly on the virtual front axle 23 or the virtual rear axle 24, as in FIGS. 5, 6, their axes of rotation 7, 9 are pivoted about the respective angle α, β. In conjunction with a suitable rotational speed of the rolling elements 6, 8, the toy vehicle 1 then executes a driving movement in accordance with the above-described mathematical driving simulation, as also shown in FIGS. 1 to 4. If the drive unit 13 and / or the drive unit 14 are not exactly on the virtual front axle 23 or the virtual rear axle 24 is positioned, a mathematical correction of the angular position of the drive units 13, 14 take place in such a way that as a result the virtual front axle 23 and also the virtual rear axle 24 perform movements in their respective associated angles α, β. In any case, these driving movements are brought about essentially exclusively by the two drive units 13, 14 with the associated steering devices under the action of static friction between the rolling elements 6, 8 and the ground 5, without the wheel dummies 21, 22 playing a significant role. Therefore, the front and rear axles 23, 24 are here also referred to as "virtual", since they have no significant influence on the actual driving. Nevertheless, the positions of the virtual front and rear axles 23, 24 and their wheel dummies 21, 22 play a special role in the visual appearance relative to the track tangent t. Unless the orientation of the wheel dummies 21, 22 and in particular the steering deflection of the steered front dummies 21. FIG Aligned to the actual driving movement, arises in a particularly pronounced way the impression of a side slipping toy vehicle 1, although in fact permanently non-skid drive by means of hardly or not at all perceptible rolling elements 6, 8 is present.
Weiter oben wurde schon darauf hingewiesen, dass die virtuelle Grenzhaftkraft Fm kleiner sein soll als die tatsächlich mittels der Antriebselemente 6, 8 auf den Untergrund 5 übertragbare maximale Reibkraft. Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich eine Präzisierung dieser Anforderung: Die virtuelle Grenzhaftkraft Fm soll kleiner sein als die für deren Abbildung im Fahrbetrieb erforderliche Reibkraft zwischen den Antriebselementen 6, 8 und dem Untergrund 5. Hierdurch wird sichergestellt, dass so- wohl der Normalmodus als auch der Rutschmodus mittels der Antriebselemente 6, 8 im reinen Haftreibungsbetrieb dargestellt werden kann. It has already been pointed out above that the virtual limit adhesion force F m should be smaller than the maximum friction force actually transferable to the substrate 5 by means of the drive elements 6, 8. The above explanations result in a clarification of this requirement: the virtual limit adhesion force F m should be smaller than the frictional force between the drive elements 6, 8 and the substrate 5 required for their imaging while driving. This ensures that both the normal mode and also the slip mode by means of the drive elements 6, 8 can be represented in pure static friction mode.
Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen Draufsicht eine Variante der Ausführung nach den Fig. 5 und 6 mit nur einem einzigen zentralen Drehgestell 15. Der durchaus vorhandene Lenkantrieb 17 (Fig. 6) ist hier für eine bessere Übersicht nicht dargestellt. Die Lenkvorrichtung entspricht jedoch in Aufbau und Funktion der Ausgestaltung, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben ist. Abweichen davon ist aber das Antriebskonzept: Auf dem Drehgestell 15 ist nicht ein Paar von gemeinsam an- getriebenen Rollelementen gelagert. Vielmehr gibt es je ein erstes Rollelement 6 und ein zweites Rollelement 8, die unabhängig voneinander durch je einen zugeordneten Antriebsmotor 1 1 , 12 antreibbar sind. Die hier nur schematisch dargestellten Antriebsmotoren 1 1 , 12 sind gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform auf dem Chassis 25 befestigt, können aber auch wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 auf dem Drehgestell 15 angeordnet sein. Jedenfalls sind die beiden Rollelemente 6, 8 in Form von Rädern ausgestaltet, wobei ihre beiden zugeordneten Drehachsen 7, 9 zumindest achsparallel, im gezeigten Ausführungsbeispiel sogar koaxial zueinander liegen. Außerdem weisen sie bezogen auf diese Drehachsen 7, 9 einen axialen Abstand zueinander auf. Das Drehgestell 15 ist derart am Chassis 25 positioniert, dass der Schwerpunkt S des Spielfahrzeugs 1 möglichst genau mittig zwischen den beiden Rollelementen 6, 8 auf den Drehachsen 7, 9 liegt. Umgekehrt heißt dies, dass der Mittelpunkt zwischen den beiden Rollelementen 6, 8 möglichst nahe am Schwerpunkt S des Spielfahrzeuges 1 liegt. Wie auch beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 gilt hier, dass die wirkenden Gewichtskräfte nahezu vollständig von den Rollelementen 6, 8 getragen werden. Die Radattrappen 21, 22 halten das Spielfahrzeug 1 stützend in der gewünschten horizontalen Lage, wozu jedoch nur vernachlässigbar kleine Aufstandskräfte erforderlich sind. Auch hier gilt, dass durch die gemeinsame Verstellung der Orientierung der Dreh- achsen 7, 9 um die vertikale Lenkachse 16 in Verbindung mit einem voneinander unabhängigen Antrieb der beiden Rollelemente 6, 8 beliebige Fahrbewegungen entsprechend der Fig. 1 bis 4 herbeigeführt werden können, und zwar unabhängig von Ausrichtung bzw. Lenkeinschlag der Radattrappen 21 , 22. Schließlich zeigen die Fig. 8 und 9 noch eine weitere Variante der Anordnung nach den Fig. 5 und 6 mit zwei Antriebseinheiten 13, 14. Jede Antriebseinheit 13, 14 trägt nur ein einzelnes zugeordnetes Rollelement 6, 8, welches nicht als Paar von Rädern sondern als Kugel ausgestaltet ist. In der perspektivischen Unteransicht gemäß Fig. 8 ist erkennbar, das die als Kugeln ausgestalteten Rollelemente 6, 8 nach unten aus dem Chassis 25 hervorstehen und dabei die Funktion der Rollelemente 6, 8 gemäß den Fig. 5 und 6 ausüben. Fig. 7 shows a perspective plan view of a variant of the embodiment according to FIGS. 5 and 6 with only a single central bogie 15. The quite available Steering drive 17 (FIG. 6) is not shown here for a better overview. However, the steering device corresponds in construction and function of the embodiment, as described in connection with FIGS. 5 and 6. But deviating from this is the drive concept: on the bogie 15 is not a pair of jointly driven rolling elements stored. Rather, there is ever a first rolling element 6 and a second rolling element 8, which are independent of each other by a respective drive motor 1 1, 12 drivable. The drive motors 1 1, 12 shown here only schematically are mounted according to a preferred embodiment on the chassis 25, but can also be arranged as in the embodiment of FIGS. 5 and 6 on the bogie 15. In any case, the two rolling elements 6, 8 configured in the form of wheels, wherein their two associated axes of rotation 7, 9 at least axially parallel, even coaxial with each other in the illustrated embodiment. In addition, they have with respect to these axes of rotation 7, 9 an axial distance from each other. The bogie 15 is positioned on the chassis 25 in such a way that the center of gravity S of the toy vehicle 1 lies as exactly as possible centrally between the two rolling elements 6, 8 on the axes of rotation 7, 9. Conversely, this means that the midpoint between the two rolling elements 6, 8 is as close as possible to the center of gravity S of the toy vehicle 1. As with the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6, it applies here that the acting weight forces are almost completely borne by the rolling elements 6, 8. The Radattrappen 21, 22 hold the toy vehicle 1 supportive in the desired horizontal position, but this only negligible footfall forces are required. It also applies here that arbitrary travel movements according to FIGS. 1 to 4 can be brought about by the common adjustment of the orientation of the rotary axes 7, 9 about the vertical steering axis 16 in conjunction with an independent drive of the two rolling elements 6, 8, and although independent of the orientation or steering angle of the Radattrappen 21, 22nd Finally, FIGS. 8 and 9 show yet another variant of the arrangement according to FIGS. 5 and 6 with two drive units 13, 14. Each drive unit 13, 14 carries only a single associated rolling element 6, 8, which is not a pair of wheels designed as a ball. In the perspective bottom view according to FIG. 8 it can be seen that the roller elements 6, 8 designed as balls project downwardly out of the chassis 25 and thereby exert the function of the rolling elements 6, 8 according to FIGS. 5 and 6.
Einzelheiten der Ausgestaltung nach Fig. 8 sind in der Draufsicht gemäß Fig. 9 erkennbar. Jede Antriebseinheit 13, 14 umfasst mindestens eine erste Antriebswelle 18 und mindestens eine orthogonal dazu positionierte zweite Antriebswelle 19 sowie zugeordnete Antriebsmotoren 1 1, 12. Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist für jede Antriebeinheit 13, 14 jeweils ein Paar von ersten und zweiten Antriebswellen 18, 19 vorgesehen, die paarweise gegenüberliegend reibschlüssig an der kugelförmigen Oberfläche 20 der Rollelement 6, 8 angreifen. Hierdurch wird erreicht, dass die dazwischen liegenden kugelförmigen Rollelemente 6, 8 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung fixiert sind und bei entsprechenden Belastungen immer ein ausreichendes Antriebsmoment durch die Antriebswellen 18, 19 erfahren. Ergänzend ist oberhalb eines jeden kugelförmigen Rollelementes 6, 8 je ein Niederhalter 26 angeordnet, welcher den im Betrieb wirkenden Aufstandskräften entgegenwirkt. Details of the embodiment of FIG. 8 can be seen in the plan view of FIG. 9. Each drive unit 13, 14 comprises at least a first drive shaft 18 and at least one second drive shaft orthogonal thereto and associated drive motors 1 1, 12. In the preferred embodiment shown, a pair of first and second drive shafts 18, 19 is provided for each drive unit 13, 14 provided, the pairs opposite frictionally engage the spherical surface 20 of the rolling element 6, 8. This ensures that the intervening spherical rolling elements 6, 8 are fixed both in the longitudinal direction and in the transverse direction and always experience a sufficient drive torque through the drive shafts 18, 19 at corresponding loads. In addition, a hold-down 26 is arranged above each spherical roller element 6, 8, which counteracts the contact forces acting during operation.
Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 ist in der gezeigten Ausführung nach den Fig. 8 und 9 kein Lenkantrieb 17 erforderlich. Anstelle des Lenkantriebes 17 tritt hier eine in Fig. 1 schematisch angedeutete Koordinationseinheit 28 für eine koordinierte Drehzahlabstimmung der ersten und zweiten Antriebswellen 18, 19. Die Koordinationseinheit 28 ist gemäß Fig. 1 im Fernsteuersender 2 angeordnet und kann Teil der oben näher beschriebenen Steuereinheit 3 sein. Alternativ kann auch eine separate Koordinationseinheit 28 im Spielfahrzeug 1 vorgesehen und dort beispielsweise in den Empfänger 4 oder in die Antriebseinheiten 13, 14 integriert sein. Jedenfalls lässt sich durch eine koordinierte Drehzahlabstimmung der ersten und zweiten Antriebswellen 18, 19 in beiden Antriebseinheiten 13, 14 unabhängig voneinander die Lage der Drehachsen 7, 9 relativ zum Spielfahrzeug 1 einstellen und variieren, so dass Antriebsund Lenkbewegungen analog zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 eintreten. Für die voneinander unabhängige Ausrichtung der Drehachsen 7, 9 sind zumindest zwei voneinander unabhängig betreibbare bzw. ansteuerbare Antriebsmotoren 12 erforderlich, welche einen seitlichen Drehbewegungsanteil der kugelförmigen Rollelemente 6, 8 mittels der parallel zur Fahrzeuglängsachse 10 liegenden Antriebswellen 19 herbeiführen. Abweichend davon sollten jedoch die anteiligen Drehzahlen der kugel- förmigen Rollelemente 6, 8 in Richtung der Fahrzeuglängsachse 10 und folglich auch die Drehzahlen der quer dazu liegenden Antriebswellen 18 für beide Antriebseinheiten 13, 14 gleich sein, da sich der Abstand der fest am Spielfahrzeug 1 montierten Antriebseinheiten 13, 14 zueinander nicht ändert. Demnach kann es trotz unabhängiger Antriebs- und Lenkbewegungen ausreichen, für die quer zur Fahrzeuglängsachse 10 liegenden Antriebswellen 18 beider Antriebseinheiten 13, 14 nur einen einzigen gemeinsamen Antriebsmotor 11 vorzusehen. Jedenfalls lässt sich durch koordinierte Drehzahlsteuerung der Antriebsmotoren 11, 12 und folglich auch der Antriebswellen 18, 19 die Ausrichtung der Drehachsen 7, 9 beider Rollelemente 6, 8 unabhängig voneinander einstellen und variieren. Das gleiche gilt auch für die resultierende Drehzahl der Roll- elemente 6, 8 um diese Drehachse 7, 9, in dessen Folge für die Fahrkinematik das gleiche wie für das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 gilt. Notwithstanding the embodiment of FIGS. 5 and 6, no steering drive 17 is required in the embodiment shown in FIGS. 8 and 9. Instead of the steering drive 17 occurs here in Fig. 1 schematically indicated coordination unit 28 for a coordinated speed tuning of the first and second drive shafts 18, 19. The coordination unit 28 is arranged in FIG. 1 in the remote control transmitter 2 and may be part of the control unit 3 described in more detail above , Alternatively, a separate coordination unit 28 may also be provided in the toy vehicle 1 and integrated there, for example, in the receiver 4 or in the drive units 13, 14. In any case can be adjusted by a coordinated speed tuning of the first and second drive shafts 18, 19 in two drive units 13, 14 independently of each other, the position of the axes of rotation 7, 9 relative to the toy vehicle 1 and vary, so that drive and steering movements analogous to the embodiment of FIGS. 5 and 6 enter. For the independent alignment of the axes of rotation 7, 9 at least two mutually independently operable or controllable drive motors 12 are required which bring about a lateral rotational motion component of the spherical rolling elements 6, 8 by means of parallel to the vehicle longitudinal axis 10 drive shafts 19. Deviating from this, however, the proportionate rotational speeds of the ball-shaped rolling elements 6, 8 in the direction of the vehicle longitudinal axis 10 and consequently also the rotational speeds of the transverse drive shafts 18 should be the same for both drive units 13, 14, since the distance is firmly mounted on the toy vehicle 1 Drive units 13, 14 does not change each other. Accordingly, despite independent drive and steering movements, it may be sufficient to provide only a single common drive motor 11 for the drive shafts 18 of both drive units 13, 14 lying transverse to the vehicle longitudinal axis 10. In any case, by coordinated speed control of the drive motors 11, 12 and consequently also the drive shafts 18, 19, the alignment of the axes of rotation 7, 9 of both rolling elements 6, 8 set independently and vary. The same also applies to the resulting rotational speed of the rolling elements 6, 8 about this axis of rotation 7, 9, as a result of which the same applies to the driving kinematics as for the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6.
Sofern nicht ausdrücklich abweichend beschrieben, stimmen die Ausführungsbeispiele nach Fig. 7 sowie nach den Fig. 8 und 9 in den übrigen Merkmalen, Bezugszeichen und Eigenschaften untereinander sowie mit dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 überein. Unless expressly described otherwise, the exemplary embodiments according to FIG. 7 and according to FIGS. 8 and 9 in the other features, reference symbols and properties agree with one another and with the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6.

Claims

Ansprüche  claims
Spielfahrzeugsystem, umfassend ein Spielfahrzeug (1) und einen Fernsteuersender (2), A toy vehicle system comprising a toy vehicle (1) and a remote control transmitter (2),
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeug (1) einen Antrieb mit mindestens zwei Antriebsmotoren (1 1, 12) und mindestens zwei Rollelemente (6, 8) zur Übertragung von Reibkräften und von Antriebsmoment auf einen Untergrund (5) umfasst, wobei die Rollelemente (6, 8) mittels der Antriebsmotoren (11, 12) unabhängig voneinander um jeweilige Drehachsen (7, 9) drehend antreibbar sind, und dass das Spielfahrzeug (1) mindestens eine Lenkvorrichtung zur Verstellung von Orientierungsrichtungen der Drehachsen (7, 9) relativ zur Fahrzeuglängsachse (10) umfasst, und dass das Spielfahrzeugsystem zusätzlich eine Steuereinheit (3) umfasst, in die Steuereingangssignale des Fernsteuersenders (2) eingespeist werden, und welche Steuerausgangssignale generiert, die auf die Antriebsmotoren (11, 12) und die mindestens eine Lenkvorrichtung einwirken. characterized in that the toy vehicle (1) comprises a drive with at least two drive motors (1 1, 12) and at least two rolling elements (6, 8) for transmitting frictional forces and driving torque to a substrate (5), wherein the rolling elements (6 , 8) by means of the drive motors (11, 12) are independently rotatable about respective axes of rotation (7, 9), and that the toy vehicle (1) at least one steering device for adjusting orientation directions of the axes of rotation (7, 9) relative to the vehicle longitudinal axis ( 10), and in that the toy vehicle system additionally comprises a control unit (3) into which control input signals of the remote control transmitter (2) are fed, and which generates control output signals which act on the drive motors (11, 12) and the at least one steering device.
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 1 , A toy vehicle system according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit (3) eine virtuelle Grenzhaft- reibkraft (Fm) sowie eine virtuelle Gleitreibkraft (Fg) zwischen dem Spielfahrzeug (1) und dem Untergrund (5) abrufbar sind, wobei die virtuelle characterized in that in the control unit (3) a virtual Grenzhaft- frictional force (F m ) and a virtual Gleitreibkraft (F g ) between the toy vehicle (1) and the ground (5) are retrievable, wherein the virtual
Grenzhaftreibkraft (Fm) kleiner als eine korrespondierende tatsächlich übertragbare maximale Reibkraft zwischen den Rollelementen (6, 8) und dem Untergrund (5) ist, und wobei die virtuelle Gleitreibkraft (Fg) kleiner/gleich der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, dass die Steuereinheit (3) für eine rechnerische Fahrsimulation unter Einbeziehung der Steuereingangssignale des Fernsteuersenders (2) derart ausgelegt ist, Limit sticking force (F m ) is smaller than a corresponding actually transferable maximum frictional force between the rolling elements (6, 8) and the ground (5), and wherein the virtual sliding friction force (F g ) is equal to or less than the virtual limit sticking force (F m ) the control unit (3) is designed for a computational driving simulation, including the control input signals of the remote control transmitter (2),
dass durch die Steuereinheit (3) eine zwischen dem Spielfahrzeug (1) und dem Untergrund (5) wirkende unkorrigierte Betriebsreibkraft (Fb) rechnerisch ermittelt und mit der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) verglichen wird, in that an uncorrected operational friction force (Fb) acting between the toy vehicle (1) and the ground (5) is calculated and compared with the virtual limit friction force (F m ) by the control unit (3),
wobei in einem Normalmodus, in dem die rechnerisch ermittelte unkorrigierte Betriebsreibkraft (Ft>) kleiner als die virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges (1) unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) in Höhe der unkorrigierten Betriebsreibkraft (Fb) rechnerisch simuliert wird, wherein in a normal mode in which the computed uncorrected operational friction force (Ft > ) is less than the marginal marginal frictional force (F m ), the driveability of the toy vehicle (1) under local action of a virtual operational friction force (F v ) equal to the uncorrected operational friction force ( Fb) is mathematically simulated,
und wobei in einem Rutschmodus, in dem die rechnerisch ermittelte, unkorrigierte Betriebsreibkraft (Fb) größer als die Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges (1) unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) in Höhe der virtuellen Gleitreibkraft (Fg) simuliert wird, and wherein in a skid mode in which the computed uncorrected operational friction force (Fb) is greater than the marginal friction friction force (F m ), the driveability of the toy vehicle (1) under localized action of a virtual operational friction force (F v ) equal to the virtual sliding friction force ( F g ) is simulated
und dass die Steuereinheit (3) dazu ausgelegt ist, dass sie aus der rechnerischen Fahrsimulation Steuerausgangssignale derart generiert und auf den Antrieb mit den Rollelementen (6, 8) sowie auf die Lenkvorrichtung einwirken lässt, dass das Spielfahrzeug (1) eine Fahrbewegung gemäß der rechnerischen Fahrsimulation unter Einwirkung der virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) ausführt. and that the control unit (3) is designed to generate control output signals from the computational driving simulation in such a way and to act on the drive with the rolling elements (6, 8) and on the steering device, that the toy vehicle (1) drives according to the computational Driving simulation under the action of virtual Betriebsreibkraft (F v ) performs.
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 1 oder 2, A toy vehicle system according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Antriebseinheiten (13, 14) mit je einem Antriebsmotor (1 1 , 12), mit je einem Rollelement (6, 8) und mit je einer eigenen LenkvoiTichtung vorgesehen sind, wobei je eine Antriebseinheit (13, 14) in Richtung der Fahrzeuglängsachse (10) vor bzw. hinter dem Schwerpunkt (S) des Spielfahrzeugs (1) angeordnet ist. Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 3, characterized in that two drive units (13, 14) are provided, each with a drive motor (1 1, 12), each with a rolling element (6, 8) and each with its own LenkvoiTichtung, wherein each drive unit (13, 14) in Direction of the vehicle longitudinal axis (10) in front of or behind the center of gravity (S) of the toy vehicle (1) is arranged. A toy vehicle system according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lenkvorrichtungen je ein Drehgestell (15) mit einer vertikalen Lenkachse (16) und mit einem Lenkantrieb (17) umfassen, wobei je einem Drehgestell (15) je ein Antriebsmotor (1 1, 12) zugeordnet ist, wobei je ein Rollelement (6, 8) in Form eines Antriebsrades mit einer zugeordneten ersten bzw. zweiten Drehachse (7, 9) derart am jeweiligen Drehgestell (15) gelagert ist, dass die erste Drehachse (7) und die zweite Drehachse (9) unabhängig voneinander mittels der beiden Drehgestelle (15) verstellbar sind. characterized in that the two steering devices each comprise a bogie (15) with a vertical steering axis (16) and with a steering drive (17), wherein each one bogie (15) each associated with a drive motor (1 1, 12), depending a rolling element (6, 8) in the form of a drive wheel with an associated first or second rotation axis (7, 9) is mounted on the respective bogie (15) such that the first rotation axis (7) and the second rotation axis (9) are independent of one another by means of the two bogies (15) are adjustable.
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 4, A toy vehicle system according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder der beiden Drehachsen (7, 9) je zwei Rollelemente (6, 8) in einem axialen Abstand zueinander angeordnet sind. characterized in that on each of the two axes of rotation (7, 9) each two rolling elements (6, 8) are arranged at an axial distance from each other.
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 3, A toy vehicle system according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rollelemente (6, 8) kugelförmig sind, dass erste und zweite Antriebswellen (18, 19) mit je einem zugeordneten Antriebsmotor (11, 12) in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind und reibschlüssig an der kugelförmigen Oberfläche (20) der Rollelemente (6, 8) angreifen, und dass die Lenkvorrichtungen durch eine Koordinationseinheit (28) für eine koordinierte Drehzahlabstimmung der ersten und zweiten Antriebswellen (18, 19) gebildet sind. characterized in that the rolling elements (6, 8) are spherical, that first and second drive shafts (18, 19), each with an associated drive motor (11, 12) are arranged at a right angle to each other and frictionally engaged on the spherical surface (20). the rolling elements (6, 8) attack, and that the steering devices by a coordination unit (28) for a coordinated speed tuning of the first and second drive shafts (18, 19) are formed.
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 6, A toy vehicle system according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Antriebswellen (18, 19) paarweise gegenüberliegend reibschlüssig an der kugelförmigen Oberfläche (20) der Rollelemente (6, 8) angreifen. Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 6 oder 7, characterized in that the first and second drive shafts (18, 19) in pairs oppositely frictionally engage the spherical surface (20) of the rolling elements (6, 8). A toy vehicle system according to claim 6 or 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Koordinationseinheit (28) Teil der Steuereinheit (3) ist.  characterized in that the coordination unit (28) is part of the control unit (3).
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 1 oder 2, A toy vehicle system according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass genau eine Antriebseinheit (14) vorgesehen ist, die zwei Antriebsmotoren (11, 12), zwei Rollelemente (6, 8) in Form von Rädern sowie eine Lenkvorrichtung umfasst, wobei das erste Rollelement (6) vom ersten Antriebsmotor (11) um die erste Drehachse (7) antreibbar ist, wobei das zweite Rollelement (8) in einem axialen Abstand zum ersten Rollelement (6) angeordnet und vom zweiten Antriebsmotor (12) um die zweite Drehachse (9) antreibbar ist, dass die erste Drehachse (7) und die zweite Drehachse (9) durch die eine Lenkvorrichtung gemeinsam verstellbar sind, und dass der Mittelpunkt zwischen den beiden Rollelementen (6, 8) im Bereich des Schwerpunkts (S) des Spielfahrzeugs (1) liegt.  characterized in that exactly one drive unit (14) is provided which comprises two drive motors (11, 12), two rolling elements (6, 8) in the form of wheels and a steering device, wherein the first rolling element (6) from the first drive motor (11 ) is drivable about the first axis of rotation (7), wherein the second rolling element (8) arranged at an axial distance to the first rolling element (6) and by the second drive motor (12) about the second axis of rotation (9) is drivable that the first axis of rotation (7) and the second axis of rotation (9) are jointly adjustable by a steering device, and that the center between the two rolling elements (6, 8) in the region of the center of gravity (S) of the toy vehicle (1).
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 9, A toy vehicle system according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkvorrichtung ein Drehgestell (15) mit einer vertikalen Lenkachse (16) und einen Lenkantrieb (17) umfasst, wobei die beiden Antriebsmotoren (11, 12) dem einen Drehgestell (15) zugeordnet sind, und wobei die beiden Rollelemente (6, 8) derart am Drehgestell (15) gelagert sind, dass die erste Drehachse (11) und die zweite Drehachse (12) koaxial zueinander liegen und mittels des Drehgestells (15) gemeinsam verstellbar sind. 1. Spielfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10,  characterized in that the steering device comprises a bogie (15) with a vertical steering axle (16) and a steering drive (17), wherein the two drive motors (11, 12) are associated with a bogie (15), and wherein the two rolling elements ( 6, 8) are mounted on the bogie (15) such that the first axis of rotation (11) and the second axis of rotation (12) are coaxial with each other and are jointly adjustable by means of the bogie (15). A toy vehicle system according to any one of claims 1 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeug (1) mindestens ein Paar von Radattrappen (21, 22) aufweist. Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 1 1 , characterized in that the toy vehicle (1) has at least one pair of Radattrappen (21, 22). A toy vehicle system according to claim 1 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Radattrappen (21) lenkbar ausgeführt ist. characterized in that a pair of Radattrappen (21) is designed steerable.
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 1 1 , A toy vehicle system according to claim 1 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von Radattrappen (21) frei mitlenkend ist. characterized in that a pair of Radattrappen (21) is freely mitlenkend.
Spielfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, A toy vehicle system according to any one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeug (1) eine Fahrzeuglängsachse (10) aufweist, und dass insbesondere bei einer Fahrt entlang einer Fahrkurve (27) die Steuereinheit (3) derart auf den Antrieb und/oder die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges (1) einwirken kann, dass das Spielfahrzeug (1) eine örtliche Bewegungskomponente quer zur Fahrzeuglängsachse (4) ausführt. characterized in that the toy vehicle (1) has a vehicle longitudinal axis (10), and that in particular when driving along a travel curve (27) the control unit (3) can act on the drive and / or the steering device of the toy vehicle (1), the toy vehicle (1) carries out a local movement component transversely to the vehicle longitudinal axis (4).
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der rechnerischen Fahrsimulation die virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm), die virtuelle Gleitreibkraft (Fg), die unkorrigierte Betriebsreibkraft (Fb) und die virtuelle Betriebsreibkraft (Fv) zwischen den Radattrappen (21, 22) und dem Untergrund (5) zugrunde gelegt sind. A toy vehicle system according to claim 2 and any one of claims 11 to 14, characterized in that the computational driving simulation comprises the virtual limit sticking force (F m ), the virtual sliding frictional force (F g ), the uncorrected operational frictional force (Fb) and the virtual operational frictional force (F v ) between the Radattrappen (21, 22) and the substrate (5) are based.
Spielfahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, A toy vehicle system according to any one of claims 1 to 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3) im Fernsteuersender (2) angeordnet ist. characterized in that the control unit (3) in the remote control transmitter (2) is arranged.
Spielfahrzeugsystem nach Anspruch 16, A toy vehicle system according to claim 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit aus Steuereinheit (3) und characterized in that the assembly of control unit (3) and
Fernsteuersender (2) durch ein programmiertes Smartphone oder ein anderes mobiles Endgerät wie ein Tablet etc. gebildet ist. Spielfahrzeugsystem, umfassend ein Spielfahrzeug (1) und einen Fernsteuersender (2), wobei das Spielfahrzeug (1) einen Antrieb mit Rollelementen (6, 8) zur Übertragung von Reibkräften auf einen Untergrund (5) sowie eine Lenkvorrichtung aufweist, Remote control transmitter (2) by a programmed smartphone or other mobile device such as a tablet, etc. is formed. A toy vehicle system comprising a toy vehicle (1) and a remote control transmitter (2), the toy vehicle (1) having a drive with rolling elements (6, 8) for transmitting frictional forces to a substrate (5) and a steering device,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeugsystem zusätzlich eine Steuereinheit (3) umfasst, in die Steuereingangssignale des Fernsteuersenders (2) eingespeist werden, und welche Steuerausgangssignale generiert, die auf den Antrieb und auf die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges (1) einwirken, dass in der Steuereinheit (3) eine virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm) sowie eine virtuelle Gleitreibkraft (Fg) zwischen dem Spielfahrzeug (1) und dem Untergrund (5) abrufbar sind, wobei die virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm) kleiner als eine korrespondierende tatsächlich übertragbare maximale Reibkraft zwischen den Rollelementen (6, 8) und dem Untergrund (5) ist, und wobei die virtuelle Gleitreibkraft (Fg) kleiner/gleich der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, dass die Steuereinheit (3) für eine rechnerische Fahrsimulation unter Einbeziehung der Steuereingangssignale des Fernsteuersenders (2) derart ausgelegt ist, characterized in that the toy vehicle system additionally comprises a control unit (3), in which control input signals of the remote control transmitter (2) are fed, and which generates control output signals which act on the drive and on the steering device of the toy vehicle (1), that in the control unit ( 3) a virtual Grenzhaftreibkraft (F m ) and a virtual Gleitreibkraft (F g ) between the toy vehicle (1) and the ground (5) are retrievable, the virtual Grenzhaftreibkraft (F m ) smaller than a corresponding actually transferable maximum frictional force between the Rolling elements (6, 8) and the ground (5), and wherein the virtual Gleitreibkraft (F g ) is less than / equal to the virtual Grenzhaftreibkraft (F m ) that the control unit (3) for a computational driving simulation involving the control input signals of the Remote control transmitter (2) is designed such
dass durch die Steuereinheit (3) eine zwischen dem Spielfahrzeug (1) und dem Untergrund (5) wirkende unkorrigierte Betriebsreibkraft (Fb) rechnerisch ermittelt und mit der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) verglichen wird, in that an uncorrected operational friction force (Fb) acting between the toy vehicle (1) and the ground (5) is calculated and compared with the virtual limit friction force (F m ) by the control unit (3),
wobei in einem Normalmodus, in dem die rechnerisch ermittelte unkorrigierte Betriebsreibkraft (Fb) kleiner als die virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges (1) unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) in Höhe der unkorrigierten Betriebsreibkraft (Fb) rechnerisch simuliert wird, wherein in a normal mode in which the computationally determined uncorrected Betriebsreibkraft (Fb) is smaller than the virtual Grenzhaftreibkraft (F m), the driving behavior of the toy vehicle (1) under local action of a virtual Betriebsreibkraft (F v) (in the amount of the uncorrected Betriebsreibkraft Fb ) is mathematically simulated,
und wobei in einem Rutschmodus, in dem die rechnerisch ermittelte, unkorrigierte Betriebsreibkraft (Fb) größer als die Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges (1) unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) in Höhe der virtuellen Gleitreibkraft (Fg) simuliert wird, and wherein in a slip mode in which the computed value, uncorrected Betriebsreibkraft (Fb) is greater than the Grenzhaftreibkraft (F m) is, the driving behavior of the toy vehicle (1) under the action of a local virtual operational friction force (F v ) is simulated in the amount of the virtual Gleitreibkraft (F g ),
und dass die Steuereinheit (3) dazu ausgelegt ist, dass sie aus der rechnerischen Fahrsimulation Steuerausgangssignale derart generiert und auf den Antrieb mit den Rollelementen (6, 8) sowie auf die Lenkvorrichtung einwirken lässt, dass das Spielfahrzeug (1) eine Fahrbewegung gemäß der rechnerischen Fahrsimulation unter Einwirkung der virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) ausführt. and that the control unit (3) is designed to generate control output signals from the computational driving simulation in such a way and to act on the drive with the rolling elements (6, 8) and on the steering device, that the toy vehicle (1) drives according to the computational Driving simulation under the action of virtual Betriebsreibkraft (F v ) performs.
Verfahren zum Betrieb eines Spielfahrzeugsystems, Method for operating a toy vehicle system,
wobei das Spielfahrzeugsystem ein Spielfahrzeug (1) und einen Fernsteuersender (2) umfasst, wobei das Spielfahrzeug (1) einen Antrieb mit Rollelementen (6, 8) zur Übertragung von Reibkräften auf einen Untergrund (5) sowie eine Lenkvorrichtung aufweist, the toy vehicle system comprising a toy vehicle (1) and a remote control transmitter (2), the toy vehicle (1) having a drive with rolling elements (6, 8) for transmitting frictional forces to a substrate (5) and a steering device,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeugsystem zusätzlich eine Steuereinheit (3) umfasst, in die Steuereingangssignale des Fernsteuersenders (2) eingespeist werden, und welche Steuerausgangssignale generiert, die auf den Antrieb und auf die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges (1) einwirken, dass in der Steuereinheit (3) eine virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm) sowie eine virtuelle Gleitreibkraft (Fg) zwischen dem Spielfahrzeug (1) und dem Untergrund (5) abrufbar sind, wobei die virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm) kleiner als eine korrespondierende tatsächlich übertragbare maximale Reibkraft zwischen den Rollelementen (6, 8) und dem Untergrund (5) ist, und wobei die virtuelle Gleitreibkraft (Fg) kleiner/gleich der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, dass in der Steuereinheit (3) eine rechnerische Fahrsimulation unter Einbeziehung der Steuereingangssignale des Fernsteuersenders (2) derart ausgeführt wird, characterized in that the toy vehicle system additionally comprises a control unit (3), in which control input signals of the remote control transmitter (2) are fed, and which generates control output signals which act on the drive and on the steering device of the toy vehicle (1), that in the control unit ( 3) a virtual Grenzhaftreibkraft (F m ) and a virtual Gleitreibkraft (F g ) between the toy vehicle (1) and the ground (5) are retrievable, the virtual Grenzhaftreibkraft (F m ) smaller than a corresponding actually transferable maximum frictional force between the Rolling elements (6, 8) and the ground (5), and wherein the virtual Gleitreibkraft (F g ) is less than / equal to the virtual Grenzhaftreibkraft (F m ) that in the control unit (3) a computational driving simulation involving the control input signals of the Remote control transmitter (2) is carried out in such a way
dass durch die Steuereinheit (3) eine zwischen dem Spielfahrzeug (1) und dem Untergrund (5) wirkende unkorrigierte Betriebsreibkraft (Fb) rechnerisch ermittelt und mit der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) verglichen wird, wobei in einem Normalmodus, in dem die rechnerisch ermittelte un- korrigierte Betriebsreibkraft (Fb) kleiner als die virtuelle Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges (1) unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) in Höhe der unkorrigierten Betriebsreibkraft (Fb) rechnerisch simuliert wird, in that an uncorrected operational friction force (Fb) acting between the toy vehicle (1) and the ground (5) is calculated and compared with the virtual limit friction force (F m ) by the control unit (3), wherein in a normal mode in which the computationally determined uncorrected Betriebsreibkraft (Fb) is smaller than the virtual Grenzhaftreibkraft (F m) is, the driving behavior of the toy vehicle (1) under local action of a virtual Betriebsreibkraft (F v) in the amount of the uncorrected Betriebsreibkraft (Fb) is mathematically simulated,
und wobei in einem Rutschmodus, in dem die rechnerisch ermittelte, un- korrigierte Betriebsreibkraft (Fb) größer als die Grenzhaftreibkraft (Fm) ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges (1) unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) in Höhe der virtuellen Gleitreibkraft (Fg) simuliert wird, and wherein in a slip mode in which the determined computationally, uncorrected Betriebsreibkraft (Fb) is greater than the Grenzhaftreibkraft (F m) is, the driving behavior of the toy vehicle (1) under local action of a virtual Betriebsreibkraft (F v) in the amount of virtual Gleitreibkraft (F g ) is simulated,
und dass die Steuereinheit (3) aus der rechnerischen Fahrsimulation and that the control unit (3) from the computational driving simulation
Steuerausgangssignale derart generiert und auf den Antrieb mit den Rollelementen (6, 8) sowie auf die Lenkvorrichtung einwirken lässt, dass das Spielfahrzeug (1) eine Fahrbewegung gemäß der rechnerischen Fahrsimulation unter Einwirkung der virtuellen Betriebsreibkraft (Fv) ausführt. Control output signals generated in such a way and can act on the drive with the rolling elements (6, 8) and on the steering device that the toy vehicle (1) performs a driving movement according to the computational driving simulation under the action of virtual Betriebsreibkraft (F v ).
Verfahren nach Anspruch 19, Method according to claim 19,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeug (1) eine Fahrzeuglängsachse (10) aufweist, dass eine Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse (10) vorgegeben und daraus eine Reibkraft in Richtung der Fahrzeuglängsachse (10) abgeleitet wird, und dass beim Überschreiten der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) die Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse (10) auf eine Grenzbeschleunigung reduziert wird, welche mit der virtuellen Gleitreibkraft korrespondiert. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, characterized in that the toy vehicle (1) has a vehicle longitudinal axis (10), that an acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis (10) predetermined and from a frictional force in the direction of the vehicle longitudinal axis (10) is derived, and that when exceeding the virtual Grenzhaftreibkraft (Fm ) the acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis (10) is reduced to a limit acceleration, which corresponds to the virtual Gleitreibkraft. Method according to claim 19 or 20,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeug (1) eine Fahrzeuglängsachse (10) aufweist, dass bei einer Fahrt entlang einer Fahrkurve (27) mit einem örtlichen Radius (r) eine Beschleunigung des Spielfahrzeuges (1) in Richtung des örtlichen Radius (r) und daraus eine Reibkraft quer zur Richtung der Fahrzeuglängsachse (10) abgeleitet wird, und dass beim Überschreiten der virtuellen Grenzhaftreibkraft (Fm) die Steuereinheit (3) derart auf den Antrieb und/oder die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges (1) einwirkt, dass das Spielfahrzeug (1) eine örtliche Bewegungskomponente quer zur Fahrzeuglängs- achse (4) ausführt. characterized in that the toy vehicle (1) has a vehicle longitudinal axis (10) that when traveling along a travel curve (27) with a local radius (r) an acceleration of the toy vehicle (1) in the direction of the local radius (r) and therefrom a friction force is derived transversely to the direction of the vehicle longitudinal axis (10), and in that the control unit (3) acts on the drive and / or the steering device of the toy vehicle (1) when the limit virtual friction force (F m ) is exceeded such that the toy vehicle (1 ) performs a local component of movement transversely to the vehicle longitudinal axis (4).
Verfahren nach Anspruch 21 , Method according to claim 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkurve eine örtliche Tangente (t) aufweist, dass die Fahrzeuglängsachse (10) im Normalmodus in einem ersten Winkel (a) zur örtlichen Tangente (t) liegt, und dass im simulierten Rutschmodus die Fahrzeuglängsachse (10) ausgehend von ihrem ersten Winkel (a) in einen zweiten Winkel (ß) zur örtlichen Tangente (t) der Fahrkurve überführt wird. characterized in that the travel curve has a local tangent (t) that the vehicle longitudinal axis (10) in the normal mode at a first angle (a) to the local tangent (t), and that in the simulated slip mode, the vehicle longitudinal axis (10) starting from their first angle (a) to a second angle (ß) to the local tangent (t) of the travel curve is transferred.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, Method according to one of claims 19 to 22,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spielfahrzeug (1) mindestens zwei Antriebsmotoren (1 1, 12) und mindestens zwei Rollelemente (6, 8) zur Übertragung von Antriebsmoment auf den Untergrund (5) umfasst, wobei die Rollelemente (6, 8) mittels der Antriebsmotoren (1 1 , 12) unabhängig voneinander um jeweilige Drehachsen (7, 9) drehend antreibbar sind, und dass das Spielfahrzeug (1) mindestens eine Lenkvorrichtung zur Verstellung von Orientierungsrichtungen der Drehachsen (7, 9) relativ zur Fahrzeuglängsachse (10) umfasst, und dass die Steuereinheit (3) auf die Antriebsmotoren (11, 12) und die mindestens eine Lenkvorrichtung einwirkt. characterized in that the toy vehicle (1) at least two drive motors (1 1, 12) and at least two rolling elements (6, 8) for transmitting drive torque to the substrate (5), wherein the rolling elements (6, 8) by means of the drive motors (1 1, 12) are independently rotatable about respective axes of rotation (7, 9), and that the toy vehicle (1) comprises at least one steering device for adjusting orientation directions of the axes of rotation (7, 9) relative to the vehicle longitudinal axis (10), and the control unit (3) acts on the drive motors (11, 12) and the at least one steering device.
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