EP4212224A1 - Modellfahrzeugsystem und modellfahrzeug dafür - Google Patents

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Publication number
EP4212224A1
EP4212224A1 EP22215259.7A EP22215259A EP4212224A1 EP 4212224 A1 EP4212224 A1 EP 4212224A1 EP 22215259 A EP22215259 A EP 22215259A EP 4212224 A1 EP4212224 A1 EP 4212224A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
model vehicle
model
motor
electric motor
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22215259.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lothar DÜNING
Wieland Viessmann
Róbert Rossi Madarász
Szabocs Vita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Viessmann Modelltechnik GmbH
Original Assignee
Viessmann Modelltechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Viessmann Modelltechnik GmbH filed Critical Viessmann Modelltechnik GmbH
Publication of EP4212224A1 publication Critical patent/EP4212224A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H17/00—Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
    • A63H17/26—Details; Accessories
    • A63H17/36—Steering-mechanisms for toy vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H18/00—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track
    • A63H18/12—Electric current supply to toy vehicles through the track

Definitions

  • the invention relates to a model vehicle system with at least one guide element for installation in a roadway and with at least one self-propelled model vehicle that has a steering arm that can be guided by the guide element and a corresponding model vehicle that has an electric motor and an energy store for storing electrical energy that can be supplied by the electric motor having,
  • Such a model vehicle system is known, for example, from the Faller company under the name "Car System”.
  • a guide element in the form of a wire is invisibly embedded in a roadway, with permanent magnets being arranged on a steering arm that is connected to a steering axle of a model vehicle, so that the model vehicle is guided by the embedded guide element.
  • the model vehicle is driven by a small electric motor, which is supplied with electrical energy from an energy storage device located in the vehicle.
  • this model vehicle system is in DE 20 2012 000 819 U1 described.
  • model vehicle systems have not yet reached the level of technical maturity that model railways have. In particular, they do not have the easy playability of a model railway.
  • the handling and technology of road model vehicles is therefore more complex than that of rail vehicles, for example, since road model vehicles require energy stores such as batteries or accumulators and cannot be supplied with energy via a rail. They must also be switched on and off and charged manually.
  • this effort leads to the fact that model vehicle systems are often not used at all, or the further construction of a model vehicle system, for example on a model railway layout, is omitted due to a lack of fun. Thus, an essential element of a desired mobility is missing on such systems.
  • model vehicle systems are not capable of enabling varied and versatile operation.
  • the model vehicles usually just drive behind one another. Only more complex model vehicle systems attempt to achieve improved operation in which automated driving maneuvers of the model vehicles can be carried out and a collision between model vehicles traveling at different speeds is prevented.
  • model vehicle systems and model vehicles are known in the prior art.
  • the components required for this require additional space and thus limit the shape of the possible model vehicles.
  • the electrical energy stores which must have a relatively large capacity in order to achieve sufficient operating times, require a lot of space.
  • model vehicle systems only model vehicles with large superstructures are used that can provide sufficient installation space for the electronic components and the energy store. This is accompanied by severe restrictions with regard to the bodies of the model vehicles, with the interior of the driver's cab often also being required for accommodating components, for example, so that these model vehicles require tinted windows. This is of course not very realistic and therefore unpopular.
  • US 2018/0 133 607 A1 shows a toy vehicle with an electric motor and an energy store.
  • a primary coil is installed in a charging section of a roadway, via which energy is transmitted to a secondary coil arranged in the vehicle.
  • Driving commands are wirelessly transmitted to the model vehicle via a separate radio device.
  • JP 2002-239 258 A discloses a car racing game having a circular racetrack and a vehicle drivable thereon.
  • a responder with a coil and a memory is housed in the vehicle, on which, for example, identification data of the racing car are stored. This data can be queried without contact by a coil-equipped interrogator that is located outside the race track
  • the object of the invention is now to provide a model vehicle system and a model vehicle that allows model vehicles without bulky superstructures.
  • a model vehicle system which has at least one guide element, primary coils for installation in a roadway and at least one self-propelled Includes a model vehicle that has a steering arm that can be guided by the guide element, the model vehicle having an electric motor and an energy store for storing electrical energy that can be supplied to the electric motor, and a secondary coil via which electrical energy can be supplied from the primary coil to the energy store.
  • the model vehicle system has a system controller connected to the primary coils, wherein communication signals are bi-directionally exchangeable between the primary coils and the secondary coils.
  • the stationary primary coils Due to the stationary primary coils, a repeated supply of energy to the energy store of the model vehicle is possible during operation of the model vehicle system, for example at conventional stopping points at which primary coils are arranged. This includes in particular traffic lights, parking lots and the like. If the model vehicle now stops at the stopping point, electrical energy can be transferred from the primary coil to the energy store via the vehicle's secondary coil.
  • the primary coils are connected to an energy source such as a transformer via a wired connection, in particular via a controlling electronic assembly.
  • the energy store housed in the model vehicle can therefore manage with a relatively small capacity, since it does not have to last for a normal playing time, but is recharged several times.
  • the capacity of the energy store is in particular in the range from 100 to 150 mAh, so that the energy store requires little installation space.
  • the energy store can also be designed in several parts, in particular in two parts, in order to be more easily adapted to the respective space conditions.
  • the system controller can also supply the primary coils with electrical energy, so that relatively simple wiring is possible.
  • the communication signals between the primary coil and the secondary coil can be exchanged while the model vehicle is stationary, with the energy storage device also being charged at the same time.
  • the communication signals can preferably also be transmitted when the model vehicle is in motion and drives over the primary coil or passes it at a short distance. For example, functions of the model vehicle can be triggered or its speed can be changed. But also communication in the opposite direction, that is bidirectional is possible, with a position and identification information of the model vehicle being transmitted to the system controller, for example. Operating information relating to an operating state of the model vehicle can also be transmitted, for example.
  • the model vehicle system comprises a model system with a roadway for a model vehicle to drive on, the primary coils being arranged below the roadway at possible stopping points of the model vehicles.
  • the primary coils By arranging the primary coils below the track, they can be laid invisibly and connected to an energy supply. The energy store of the model vehicle can then be automatically charged at the stopping points as soon as it comes to a standstill there. A game flow is not disturbed.
  • the transmission of information thus makes it possible, for example, for the model vehicles to receive information about stopping via the primary coil, it being possible to specify a distance that the model vehicle should still cover before it stops. Thus, it is possible to stop smoothly at a road crossing and avoid an abrupt stop.
  • location and/or communication can be provided at the edge of the road by means of a transmitting and/or receiving device, which is preferably designed as an infrared transmitter and receiver.
  • An infrared communication signal can then be exchanged between an infrared transmitter and infrared receiver.
  • a transmitting and/or receiving device which is preferably designed as an infrared transmitter and receiver.
  • An infrared communication signal can then be exchanged between an infrared transmitter and infrared receiver.
  • an infrared communication signal is triggered by the infrared transmitter arranged in particular in the traffic light head and received by the model vehicle. This can then, for example, reduce its speed to a standstill in the event of a red signal from the traffic light and hold it in front of the traffic light until the traffic light changes to green.
  • the model vehicle can then start up again and, in particular, accelerate to the previous speed.
  • the infrared transmitter can also be accommodated in other elements present at the edge of the road, such as delineators and the like.
  • a transmitting and / or receiving device can thus control the Model vehicles take place alternatively or in addition to the control via the communication between the primary coil and secondary coil.
  • the model vehicle can preferably be switched on and off via the primary coils.
  • the primary coils receive a corresponding signal via a controlling electronic assembly.
  • Switching off includes a complete shutdown of the electronics of the model vehicle, i.e. not just a so-called "stand-by". Accordingly, the energy store is not loaded in the switched-off state and remains filled, except for the small amount of self-discharge that is present. In this case, energy can continue to be supplied via the primary coil and the energy store can be charged at least from time to time.
  • the model vehicle can optionally be switched on by a correspondingly strong impulse, which switches the electronics of the model vehicle on again.
  • the model vehicle system preferably has magnets for arranging underneath the roadway, actions of the model vehicle dependent on an arrangement and number of the magnets being caused by driving over one or more magnets arranged one behind the other.
  • these magnets are designed as permanent magnets, but they can also be electromagnets.
  • model vehicle for a model vehicle system described above, the model vehicle having in particular a motor-gearbox device with an electric motor and at least one drive axle that can be driven by the electric motor, and an energy store for storing electrical energy that can be supplied by the electric motor it has a secondary coil via which electrical energy can be supplied wirelessly to the energy store.
  • the drive axle is connected to the electric motor directly or via the motor-gear unit.
  • the motor-gear device can, for example, as be designed single-stage worm gear and therefore take up little space. As a result, relatively small, high-speed electric motors can be used.
  • the energy store includes, in particular, corresponding energy store electronics. Essentially permanent operation is possible due to the repetitive recharging of the energy store. Due to the wireless, in particular inductive energy transmission between the primary coil and the secondary coil, no intervention by a user is necessary, but a charging process can start automatically when the vehicle stops in the area or above a primary coil.
  • the model vehicle preferably has a control device for controlling and/or regulating the electric motor, which is arranged on a printed circuit board, the printed circuit board being designed as a supporting component to which the motor-gear unit in particular is attached.
  • the control device is set up in particular for energy management and motor control and allows a long service life and realistic driving operation.
  • An overload capability of the control device is optionally provided so that, for example, a model vehicle of an articulated lorry can also be operated reliably.
  • multi-axle semi-trailers have to be towed, which requires considerable tractive forces and temporary overload operation, especially when starting off, in curves and on inclines.
  • the printed circuit board By designing the printed circuit board as a supporting component, the printed circuit board, which is designed for example in the form of a circuit board, can be the supporting part of a chassis and ultimately of the model vehicle.
  • the motor-gear unit of the drive system for example, is attached to it. In this way, separate carriers or frames for holding the motor-gear unit and other components can be dispensed with. This minimizes the space requirement and the control device, drive technology and power supply of the model vehicles can be arranged so compactly that the model vehicles can be designed realistically.
  • a model vehicle can be equipped with comparatively complex electronics without additional space such as a loading area of the model vehicle having to be used.
  • the model vehicle has a communication device arranged in particular on the printed circuit board, in particular with a wireless communication interface.
  • the communication device enables wireless transmission of control commands to the model vehicle and possibly also back to a remote control or system controller.
  • Common radio standards such as Bluetooth or WLAN can be used.
  • Data transmitted in this way can include, for example, identification information, location information, configuration information relating to a configuration of the model vehicle and/or operating information relating to an operating state of the model vehicle.
  • the printed circuit board has a recess, and the motor-gear unit is at least partially arranged in the recess.
  • the motor-gear unit is thus at least partially sunk into the baffle plate, ie in the chassis or chassis, which is also advantageous for the use of the installation space.
  • the motor-gear unit is attached to an underside of the printed circuit board. This improves the realistic appearance of the model vehicle, because an underfloor drive and electronics integrated in the chassis allow, for example, an open loading area. For example, there is no need for a box body to hide the motor, the electronics and the energy storage.
  • the motor-gear unit preferably has a metallic housing.
  • the housing is made of brass or a die-cast metal, in particular zinc.
  • the metallic housing protects the motor-gear unit from external influences and increases the weight of the model vehicle. This improves them Driving characteristics by minimizing wobbling and/or swaying of the front wheels. Furthermore, higher loads can be pulled, for example.
  • the metallic housing also influences electromagnetic radiation caused by electronic components. For example, the metallic housing can shield electromagnetic radiation from the electric motor and thus reduce interference with the electronics.
  • the control device can preferably be switched on and off magnetically and/or electromagnetically.
  • the control device is set up to receive and process corresponding signals that signal switching on and/or off.
  • the signals are optionally detected via the communication device, which transmits the signals to the control device.
  • the contactless switching on and off means that there is no need to manually collect and switch off all vehicles at the end of the game and manually switch them on again and put them on the road at the beginning of the game.
  • manual switching on or off can be implemented in a simple manner by arranging a magnet on a rod element, for example. In this way, the magnet can be moved manually to the respective vehicle relatively easily and thus cause the vehicle to be switched on or off.
  • the control device is preferably set up to move the model vehicle to a predetermined rest position in order to be switched off and/or charged electromagnetically.
  • one or more selected o model vehicles receives a corresponding signal via a primary coil and the associated control assembly, so that it is moved to a rest position and parked there. In the rest position, it is switched off electromagnetically by the primary coil arranged there and optionally charged.
  • the model vehicle can be "awakened” again at the beginning of the game, ie switched on, by a corresponding control pulse of the primary coil arranged at the rest position, in which case the energy store is then usually fully charged.
  • the model vehicle preferably has a Hall sensor for detecting magnetic fields.
  • the Hall sensor can be used, for example, for signal acquisition in order to recognize a lane and, if necessary, to identify it. In this way, for example, in the case of a multi-lane road, it can be detected whether the vehicle is in a left, right or middle lane and the speed can be adjusted accordingly.
  • the Hall sensor is set up to detect permanent magnets embedded in the roadway and, based on their pole sequence, to transmit stationary commands to the control device of the model vehicle.
  • a model vehicle can be made to brake, set indicators, drive at a lower speed for a defined distance and/or then accelerate again. This enables a large number of control options to be implemented without having to install a primary coil set up for data transmission in the roadway.
  • the way in which a control device reacts to the detected pole sequence can be defined by programming so-called configuration variables.
  • the chassis preferably has an infrared device for communication with another model vehicle and/or for distance detection and/or for obstacle detection.
  • the infrared device is optionally arranged in and/or on a lighting device included in the model vehicle or the chassis and is used for communication and/or collision avoidance (anti-collision system, ACS).
  • ACS anti-collision system
  • a model vehicle optionally has infrared transmitter diodes on the back and infrared receiver diodes on the front.
  • the infrared device is set up to communicate with another model vehicle or a remote control.
  • the operating states of the model vehicles can be transmitted between the model vehicles, thus enabling a speed adjustment that results in smooth driving behavior via corresponding braking ramps or acceleration ramps in connection with the motor control.
  • the model vehicle can also be specifically influenced by means of a remote control.
  • the infrared device is set up, in particular by means of infrared transmitter diodes mounted on the front, to receive a reflection of its own infrared pulse, which is emitted by these infrared transmitter diodes, in order to detect obstacles in front.
  • This avoids the model vehicles running into model vehicles without a communication interface and/or obstacles that do not have a corresponding infrared device.
  • the range is optionally 5 cm to 10 cm, which means that the risk of false signals due to reflections from non-vehicle obstacles such as buildings is low.
  • the system control has an interface to a model railway control.
  • a model railway control This means that it is also possible to control a model railway controlled by the model railway control system. This allows the model vehicles of the model vehicle system to be integrated into model railway processes of the model railway.
  • the model vehicle has at least one steering axle, which can be fixed in a middle position for reversing.
  • the determination can be made mechanically or electromagnetically, for example, and controlled via the control device.
  • the model vehicle system can additionally or independently of whether the model vehicle has a fixable steering axis, include guide elements that allow mechanical forced guidance of the model vehicle.
  • lateral guide elements such as wires or baffles
  • a shape of the roadway for example in the form of a lowering or a central elevation that the model vehicle can drive over.
  • relatively small dimensions of the guide element are sufficient to achieve forced guidance, in particular of the rear wheels.
  • figure 1 shows a model vehicle 100 with a chassis 1 according to an embodiment of the invention from below.
  • the chassis 1 for a model vehicle 100 includes a motor-gear unit 2 with an electric motor 3 and a drive axle 4 that can be driven by the electric motor 3.
  • the electric motor 3 and the drive axle 4 are connected to one another by means of a gear unit included in the motor-gear unit 2 tied together.
  • the electric motor 3 has a nominal voltage of 12 V and a maximum power consumption of 1.2 W at the nominal speed of 18000 revolutions per minute.
  • the electric motor 3 has a diameter of 6 mm to 7 mm motor.
  • the motor-gear device 2 is arranged on the chassis 1 in such a way that the motor-gear device 2 can be replaced by the user.
  • the motor-transmission device 2 is bolted to the chassis 1 .
  • the transmission of the motor-transmission device 2 is single-stage and connected to the drive axle 4 via a worm wheel. Rear wheels 19 of the chassis 1 can be driven by means of the drive axle 4 .
  • the chassis 1 includes an energy store 5 for storing electrical energy that can be supplied by the electric motor 3 .
  • the energy store 5 is arranged in the front of the chassis 1, ie in the direction of travel F in front of the center of the chassis 1.
  • the chassis 1 comprises a printed circuit board 6 with a control device 7 for controlling and/or regulating the electric motor 3.
  • the printed circuit board 6 serves as a carrier for the electronic components of the control device 7.
  • the control device 7 includes a microcontroller and a voltage converter which, under the control of the microcontroller, raises the voltage of the energy store 5 from approximately 3.7 V to a maximum of 12 V for the electric motor 3 if the full engine power is called up. Otherwise, the control device 7 is set up to regulate the voltage according to the load in order to protect the motor and to enable slow driving and gradual acceleration and braking.
  • the control device 7 is set up to operate the electric motor 3 in a speed range of 50 to 18,000 revolutions per minute. Thereby can off the control of the electric motor 5 also path information about the distance covered by the model vehicle 100 can be derived.
  • the microcontroller is optionally an 8-bit microcontroller.
  • the motor works with a low operating voltage and corresponding pulse width modulation, PWM, as long as the required shaft power on the drive axle 4 is low. The operating voltage is increased continuously or in steps and the PWM is adjusted accordingly when the required shaft power on the drive axle 4 increases.
  • the circuit board 6 is designed as a supporting component.
  • the motor-gear unit 2 and the energy store 5 are fastened to the circuit board 6 .
  • the control electronics 7 are mounted on the printed circuit board 6 and/or incorporated into the printed circuit board 6 . All components essential for the drive and the electronics are therefore mounted on the printed circuit board 6 and a body can be mounted on the printed circuit board 6 (see FIG figures 2 and 3 ).
  • the printed circuit board 6 has a recess 9 and the motor-gear unit 2 is at least partially arranged in the recess 9 .
  • the recess 9 is a through opening in the printed circuit board 9, which has the dimensions of a cross section of the motor-gear unit 2.
  • the motor-gear device 2 is attached to an underside 10 of the circuit board 9 (see figure 3 ).
  • the chassis 1 has a steering device 17 for steering the chassis 1 .
  • the steering device 17 is attached to the circuit board 6 .
  • the steering device 17 makes it possible to change the alignment of front wheels 18 of the chassis 1.
  • the steering device 17 has an upstream magnet 22, which is used to align the steering device 17.
  • This magnet 22 in turn is guided by a thin steel wire or magnetic strip external to the vehicle.
  • the steering device 17 or the magnet 22 can be pivoted by interaction with the steel wire and/or the magnetic strip in order to actuate the steering device 17 .
  • the model vehicle 100 has an infrared device 11 having an infrared emitter 11b and an infrared receiver 11a, such as the infrared emitting diodes mentioned above Communication with another model vehicle 100 and for distance detection, as with reference to Figures 2 to 4 described.
  • an infrared device 11 having an infrared emitter 11b and an infrared receiver 11a, such as the infrared emitting diodes mentioned above Communication with another model vehicle 100 and for distance detection, as with reference to Figures 2 to 4 described.
  • the model vehicle 100 has a Hall sensor for signal detection, which is not shown in the figures. For example, it is housed in a dummy tank that is located next to the loading device 16 .
  • the model vehicle 100 has an interface 301 , the interface 301 being set up for the electrical connection of a programming cable or the like to the control device 7 .
  • This interface can be designed as a USB interface, for example, and/or serve as a charging connection at the same time.
  • the model vehicle 100 has a secondary coil 13 , the secondary coil 13 having windings 14 guided around the motor-gear unit 2 .
  • the motor-gear device 2 has a metal housing 8 .
  • the secondary coil 13 has 35 to 55 windings, has a dimension in the direction of travel F of, for example, 23 mm to 25 mm and a dimension perpendicular to the direction of travel F of, for example, 9 mm to 15 mm. This means that the secondary coil 13 can be effectively charged with frequencies between 40 kHz and 110 kHz.
  • the secondary coil 13 is arranged on the underside of the chassis 1 to ensure that the distance between the secondary coil 13 and an on-vehicle primary coil 312 (see figure 4 ) is in particular less than 6.5 mm. This minimizes interference and attenuation of electromagnetic signals.
  • the voltage induced in the secondary coil 13 is sufficient to supply the control device 7 with electrical current in such a way that the microcontroller is started and takes over the corresponding functionalities, with the functionalities for a stationary or moving model vehicle 100 being communication via, for example, the state of charge and/or or include vehicle address.
  • the secondary coil 13 functions as a means of communication for control commands, in particular when the model vehicle 100 is stationary and/or driving. In this way, commands can be transmitted to the model vehicle 100, for example a target speed, a special function such as flashing, braking, etc. At the same time, information can also be transmitted from the model vehicle 100 to the primary coil 312 in this way, i.e. bidirectional communication can be carried out take place.
  • the control device 7 can be switched on and off electromagnetically.
  • the model vehicle 100 or its control device 7 can be switched on and off electromagnetically via the combination of secondary coil 13 and primary coil 312 .
  • the control device 7 is set up to be able to be switched on and off using a magnetic rod, for example by the control device 7 being connected to a reed switch and/or a sensor with adjustable sensitivity.
  • figure 2 10 shows a first perspective view of a model vehicle 100 according to an embodiment of the invention.
  • the model vehicle 100 has a second pair of twin wheels 19 and a second rear axle 4 accordingly.
  • the model vehicle 100 includes the chassis 1 and components of a body 101, here a truck.
  • the model vehicle 100 here as a model of a semitrailer tractor, is fully functional as such, ie the energy storage device 5, the control device 7, and the motor-gearbox device 2 are located within the chassis or on the chassis 1 in order to show the driver's cab as a component of the To leave body 101 free and, for example, to be able to arrange a driver figure together with cabin lighting in body 101.
  • the saddle 102 is also freely accessible for placing semi-trailers. This makes it possible to display a large number of vehicles in different configurations with little effort.
  • the model vehicle 100 has a communication device 15 and a charging device 16 .
  • figure 3 10 shows a second perspective view of a model vehicle 100 according to an embodiment of the invention. Due to the dimensions of the model vehicle 100, the model vehicle 100 is mechanically compatible with existing classic model vehicle systems 200. In particular, the model vehicle is built on a scale of 1:87, but larger or smaller scales are also possible.
  • the model vehicle 100 has a front bumper 20 and a rear bumper 21 on the front sides of the model vehicle 100 .
  • the front bumper 20 and the rear bumper 21 are set up to receive a lighting device and the infrared device 11 in particular directly soldered thereto.
  • the infrared transmitter 11b is arranged on the rear bumper 21 and the infrared receiver 11a is arranged on the front bumper 20 .
  • Additional diodes and/or corresponding circuit boards can be pluggable or designed as flexible circuit boards.
  • figure 4 12 shows a schematic view of a model vehicle system 200 according to an embodiment of the invention.
  • the model vehicle system 200 includes two model vehicles 100 with a body 101, not shown, and a system controller 210.
  • the model vehicle system 200 includes a model system 310 with a roadway 311 for the model vehicles 100 to drive on. Below the roadway 311, a primary coil 312 indicated by a dotted line is arranged. An electric current can be applied to the primary coil 312 by a signal initiated by the system controller 210 .
  • the system controller 210 is connected to the primary coil 312 via a system controller interface 211 included in the model vehicle system 200 .
  • the model system 310 includes an installation frame for the primary coil 312 in order to enable simple assembly of the primary coil, in particular a suitable one Distance between the primary coil 312 and the coil 13 of the model vehicles 100 is achieved.
  • the system controller 210 is set up to initiate charging of the energy stores 5 via the charging device 16 of the model vehicles 100 and a data exchange via the communication device 15 of the model vehicles 100 .
  • the control device 7 After receiving a corresponding signal from the primary coil, the control device 7 is set up to park the model vehicle 100 at a predetermined rest position 201, in particular above the primary coil, so that it is switched off electromagnetically.
  • the rest position 201 usually also corresponds to the charging position 202, in which the energy store 5 can be charged.
  • the rest position 201 and the loading position 202 also coincide, i.e. the rest position 201 and the loading position 202 are in the same location at which the primary coil 312 is arranged.
  • the model vehicle 100 is charged when it is stationary in order to be able to advantageously transfer energy from the primary coil 312 external to the vehicle to the coil 13 and thus charge the energy store 5 .
  • the state of charge is monitored with the same microcontroller of the control device 7 that also handles the engine control and communication.
  • the model vehicle system 200 includes a "stop coil” (not shown) for transmitting a signal to the model vehicles 100 to stop temporarily.
  • model vehicles 100 can be influenced locally via the infrared device 11 and corresponding transmitters, which are arranged permanently on or above the model system 310 or are designed as hand-held transmitters. As a result, control commands can be transmitted to the model vehicles 100 independently of the primary coil 312 .
  • the primary coil 312 has a width that is less than or at most equal to a lane width.
  • a height of the primary coil is in particular equal to or less than 5 mm.
  • the primary coil 312 can have an elongated shape.
  • a modulation method is used on the transmission side of the primary coil 312 that allows data detection in the model vehicle 100 .
  • the model vehicle 100 can modulate a current consumption in such a way that data can be transmitted from the model vehicle 100 via the primary coil 312 to the system controller 210 at the same time as it is being charged. For example, it is queried which model vehicle 100 it is, or what the state of charge of the energy store 5 is.
  • the system controller 210 can then initiate the appropriate measures for charging - the vehicle drives e.g. to a parking lot or to a gas station with a charging position 202 if a longer charging time is required.
  • a permanent magnet array for signaling via appropriately preinstalled permanent magnets and for signal reception in the model vehicle 100 via Hall sensors can be arranged below the roadway 311 .
  • a plurality of primary coils 312 with their controlling assemblies can be connected to one another for data exchange (not in figure 4 shown) to enable more complex automatic controls without dedicated control centers. For example, to secure simpler intersections or roundabouts.
  • the primary coils 312 and their controlling assemblies are linked together and can transmit information about the traffic situation to one another.
  • the control device 7 of the model vehicle 100 is set up to recognize the maximum of the charging current and to drive to an optimal charging position 202 by reversing slightly, because the stopping point during braking operations will usually initially be beyond the middle of the primary coil 312 or the maximum of the charging current. A subsequent improvement in the positioning at the loading position 202 can thus be achieved in that the model vehicle 100 is slightly resets.
  • the motor-transmission device 2 and the control device 7 are set up to drive the model vehicle 100 forwards and backwards.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Modellfahrzeugsystem (200) mit mindestens einem Leitelement und Primärspulen zum Einbau in einer Fahrbahn und mit mindestens einem selbstfahrenden Modellfahrzeug sowie ein entsprechendes Modellfahrzeug. Das Modellfahrzeug weist einen Lenkarm aufweist, der vom Leitelement führbar ist, wobei das Modellfahrzeug einen Elektromotor (3) und einen Energiespeicher (5) zum Speichern von dem Elektromotor (3) zuführbarer elektrischer Energie sowie eine Sekundärspule aufweist, über die elektrische Energie von der Primärspule zum Energiespeicher zuführbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Modellfahrzeugsystem mit mindestens einem Leitelement zum Einbau in einer Fahrbahn und mit mindestens einem selbstfahrenden Modellfahrzeug, das einen Lenkarm aufweist, der vom Leitelement führbar ist sowie ein entsprechendes Modellfahrzeug, das einen Elektromotor und einen Energiespeicher zum Speichern von dem Elektromotor zuführbarer elektrischer Energie aufweist,
  • Ein derartiges Modellfahrzeugsystem ist beispielsweise von der Firma Faller unter der Bezeichnung "Car System" bekannt. Dabei ist ein Leitelement in Form eines Drahts unsichtbar in einer Fahrbahn eingelassen, wobei an einem Lenkarm, der mit einer Lenkachse eines Modellfahrzeugs verbunden ist, Permanentmagnete angeordnet sind, so dass das Modellfahrzeug vom eingelassen Leitelement geführt wird. Angetrieben wird das Modellfahrzeug dabei von einem kleinen Elektromotor, der von einem im Fahrzeug angeordneten Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt wird. Dieses Modellfahrzeugsystem ist beispielsweise in DE 20 2012 000 819 U1 beschrieben.
  • Derartige Modellfahrzeugsystem haben allerdings bisher nicht die technische Reife erlangt, wie sie bei Modelleisenbahnen vorliegt. Insbesondere weisen sie nicht die einfache Bespielbarkeit einer Modelleisenbahn auf. Dabei ist die die Handhabung und die Technik von Straßenmodellfahrzeugen beispielsweise deswegen aufwendiger als der von schienengebundenen Fahrzeugen, da Straßenmodellfahrzeuge Energiespeicher, wie Batterien oder Akkumulatoren benötigen und nicht über eine Schiene mit Energie versorgt werden können. Ferner müssen sie jeweils von Hand ein- und ausgeschaltet sowie geladen werden. In der Praxis führt dieser Aufwand dazu, dass Modellfahrzeugsysteme oftmals in der Folge gar nicht benutzt werden, bzw. der Weiterbau eines Modellfahrzeugsystems beispielsweise auf einer Modelleisenbahnanlage an mangelndem Spielspaß unterbleibt. Somit fehlt ein wesentliches Element einer gewünschten Mobilität auf solchen Anlagen.
  • Einfachere Modellfahrzeugsysteme sind darüber hinaus nicht imstande, einen abwechslungsreichen und vielseitigen Betrieb zu ermöglichen. Bei solchen einfachen Systemen fahren die Modellfahrzeuge meist einfach hintereinander her. Erst aufwändigere Modellfahrzeugsystem versuchen, einen verbesserten Betrieb zu erzielen, bei dem automatisierte Fahrmanöver der Modellfahrzeuge durchgeführt werden können und eine Kollision zwischen unterschiedlich schnell fahrenden Modellfahrzeugen verhindert wird.
  • Derartige verbesserte Modellfahrzeugsysteme und Modellfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die dafür erforderlichen Komponenten erfordern zusätzlichen Bauraum und schränken somit die Form der möglichen Modellfahrzeuge ein. Insbesondere die elektrischen Energiespeicher, die zum Erzielen ausreichender Betriebszeiten eine relativ große Kapazität aufweisen müssen, erfordern viel Platz. Dies führt dazu, dass in bekannten Modellfahrzeugsystem nur Modellfahrzeuge mit großen Aufbauten zum Einsatz gelangen, die ausreichend Bauraum für die Elektronikkomponenten und den Energiespeicher zur Verfügung stellen können. Damit gehen starke Einschränkungen bezüglich der Karosserien der Modellfahrzeuge einher, wobei häufig beispielsweise auch das Innere des Fahrerhauses zur Unterbringung von Komponenten benötigt wird, so dass diese Modellfahrzeuge verdunkelte Scheiben benötigen. Dies ist natürlich wenig wirklichkeitsgetreu und dementsprechend unbeliebt.
  • US 2018/0 133 607 A1 zeigt ein Spiel-Fahrzeug mit einem Elektromotor und einem Energiespeicher. Dabei ist in einem Ladeabschnitt einer Fahrbahn eine Primärspule eingebaut, über die eine Energieübertragung zu einer im Fahrzeug angeordneten Sekundärspule erfolgt. Fahrbefehle werden an das Modellfahrzeug kabellos über eine separate Funkeinrichtung übermittelt.
  • Aus US 2011/0 0304 254 A1 ist ein Autorennspiel mit mehreren Fahrzeugen bekannt, die entlang einer ringförmigen Rennstrecke gesteuert werden. Zur Energieversorgung sind in der Rennstrecke eine Vielzahl von zueinander konzentrischen Spulen angeordnet, die elektrische Energie auf in den Fahrzeugen untergebrachte Sekundärspulen übertragen. Diese Energie wird dann in Energiespeichern der Fahrzeuge zwischengespeichert und einem Elektromotor zugeführt.
  • JP 2002-239 258 A offenbart ein Autorennspiel mit einer kreisförmigen Rennstrecke und einem darauf fahrbaren Fahrzeug. Im Fahrzeug ist ein Responder mit einer Spule und einem Speicher untergebracht, auf dem beispielswiese Identifikationsdaten des Rennwagens hinterlegt sind. Diese Daten können berührungslos von einem mit einer Spule ausgestatteten Abfragegerät abgefragt werden, dass außerhalb der Rennstrecke angeordnet ist
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Modellfahrzeugsystem und ein Modellfahrzeug bereit zu stellen, das Modellfahrzeuge ohne voluminöse Aufbauten ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale nach Anspruch 1 sowie nach den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung an.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Modellfahrzeugsystem gelöst welches mindestens ein Leitelement, Primärspulen zum Einbau in einer Fahrbahn und mindestens ein selbstfahrenden Modellfahrzeug umfasst, das einen Lenkarm aufweist, der vom Leitelement führbar ist, wobei das Modellfahrzeug einen Elektromotor und einen Energiespeicher zum Speichern von dem Elektromotor zuführbarer elektrischer Energie sowie eine Sekundärspule aufweist, über die elektrische Energie von der Primärspule zum Energiespeicher zuführbar ist. Das Modellfahrzeugsystem weist eine Systemsteuerung auf, die mit den Primärspulen verbunden ist, wobei zwischen den Primärspulen und den Sekundärspulen Kommunikationssignale bidirektional austauschbar sind.
  • Durch die stationären Primärspulen ist während des Betriebs des Modellfahrzeugsystems eine wiederholte Energiezufuhr zum Energiespeicher des Modellfahrzeugs möglich, beispielsweise an üblichen Haltepunkten an denen Primärspulen angeordnet sind. Dazu zählen insbesondere Ampelkreuzungen, Parkplätze und ähnliches. Wenn nun das Modellfahrzeug am Haltepunkt hält, kann elektrische Energie von der Primärspule über die fahrzeugseitige Sekundärspule zum Energiespeicher übertragen werden. Die Primärspulen sind dabei über eine kabelgebundene Verbindung insbesondere über eine steuernde elektronische Baugruppe an eine Energiequelle wie einem Transformator angeschlossen. Der im Modellfahrzeug untergebrachte Energiespeicher kann dadurch mit einer relativ geringen Kapazität auskommen, da sie nicht über eine übliche Spieldauer reichen muss, sondern mehrfach nachgeladen wird. Die Kapazität des Energiespeichers liegt dabei insbesondere im Bereich von 100 bis 150 mAh, so dass der Energiespeicher nur wenig Bauraum benötigt. Dabei kann der Energiespeicher auch mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgeführt werden, um einfacher an die jeweiligen Platzverhältnisse angepasst zu werden.
  • Die Systemsteuerung kann gegebenenfalls die Primärspulen auch mit elektrischer Energie versorgen, so dass eine relativ einfache Verdrahtung möglich ist. Der Austausch der Kommunikationssignale zwischen Primärspule und Sekundärspule kann dabei bei haltendem Modellfahrzeug erfolgen, wobei insbesondere gleichzeitig auch ein Aufladen des Energiespeichers erfolgt. Bevorzugterweise kann eine Übertragung der Kommunikationssignale auch erfolgen, wenn das Modellfahrzeug in Bewegung ist und die Primärspule überfährt oder in geringem Abstand an ihr vorbeifährt. Dabei können beispielsweise Funktionen des Modellfahrzeugs ausgelöst oder dessen Geschwindigkeit verändert werden. Aber auch eine Kommunikation in umgekehrter Richtung, also bidirektional, ist möglich, wobei beispielsweise eine Position und Identifikationsinformation des Modellfahrzeugs an die Systemsteuerung übermittelt wird. Auch kann beispielsweise eine einen Betriebszustand des Modellfahrzeugs betreffende Betriebsinformation übertragen werden.
  • Dabei ist besonders bevorzugt, dass das Modellfahrzeugsystem eine Modellanlage mit einer Fahrbahn zum Befahren durch ein Modellfahrzeug umfasst, wobei die Primärspulen unterhalb der Fahrbahn an möglichen Haltepunkten der Modellfahrzeuge angeordnet sind. Durch die Anordnung der Primärspulen unterhalb der Fahrbahn können diese unsichtbar verlegt und an eine Energieversorgung angeschlossen werden. An den Haltepunkten kann dann automatisch ein Aufladen des Energiespeichers des Modellfahrzeugs erfolgen, sobald dieses dort zum Stehen kommt. Ein Spielfluss wird dabei nicht gestört.
  • Die Übermittlung von Informationen ermöglicht es also beispielsweise, dass die Modellfahrzeuge über die Primärspule Information zum Anhalten bekommen, wobei eine Wegstrecke vorgegeben werden kann, die das Modellfahrzeug bis zum Anhalten noch zurücklegen soll. Somit ist es möglich, an einer Straßenkreuzung sanft anzuhalten, und einen abrupten Stopp zu vermeiden.
  • Optional kann eine Ortung und/oder Kommunikation durch eine Sende- und/oder Empfangsvorrichtung, die bevorzugterweise als Infrarotsender und -empfänger ausgebildet sind, am Fahrbahnrand vorgesehen werden. Zwischen einem Infrarotsender und Infrarotempfänger kann dann ein Infrarotkommunikationssignal ausgetauscht werden. Beispielsweise wird bei Annäherung eines Modellfahrzeugs an eine Ampel ein Infrarotkommunikationssignal von dem insbesondere im Ampelkopf angeordneten Infrarotsender ausgelöst und vom Modellfahrzeug empfangen. Dies kann dann beispielsweise bei einem Rotsignal der Ampel seine Geschwindigkeit bis zum Stillstand reduzieren und bis zum Umschalten der Ampel auf Grün vor der Ampel halten. Anschließend kann das Modellfahrzeug wieder anfahren und insbesondere auf die vorherige Geschwindigkeit beschleunigen Der Infrarotsender kann auch in anderen am Fahrbahnrand vorhandenen Elementen, wie beispielsweise Leitpfosten und ähnlichem untergebracht sein. Durch eine derartige Sende- und/oder Empfangsvorrichtung kann somit eine Steuerung der Modellfahrzeuge alternativ oder zusätzlich zu der Steuerung über die Kommunikation zwischen Primärspule und Sekundärspule erfolgen.
  • Vorzugsweise ist das Modellfahrzeug über die Primärspulen ausschaltbar und anschaltbar. Die Primärspulen bekommen dabei beispielsweise ein entsprechendes Signal über eine steuernde elektronische Baugruppe erhalten. Das Ausschalten umfasst dabei eine vollständige Abschaltung der Elektronik des Modellfahrzeugs, also nicht nur ein sogenanntes "stand-by". Dementsprechend wird der Energiespeicher in im ausgeschalteten Zustand nicht belastet und bleibt, bis auf die vorhandene, geringe Selbstentladung gefüllt. Dabei kann über die Primärspule weiterhin Energie zugeführt werden und der Energiespeicher zumindest von Zeit zu Zeit aufgeladen werden. Das Einschalten des Modellfahrzeugs kann optional durch einen entsprechend starken Impuls erfolgen, durch den die Elektronik des Modellfahrzeugs wieder eingeschaltet wird.
  • Bevorzugterweise weist das Modellfahrzeugsystem Magnete zum Anordnen unterhalb der Fahrbahn auf, wobei von einer Anordnung und Anzahl der Magnete abhängige Aktionen des Modellfahrzeugs durch Überfahren eines oder mehrerer hintereinander angeordneter Magnete veranlasst werden. Diese Magnete sind im einfachsten Fall als Permanentmagnete ausgebildet, können aber auch Elektromagnete sein. Durch entsprechende Anordnung und Ausrichtung von Magneten hintereinander, deren Magnetfelder vom Modellfahrzeug detektiert werden, können dann vorbestimmte Aktionen des Modellfahrzeugs ausgelöst werden.
  • Die eingangsgenannte Aufgabe wird auch durch ein Modellfahrzeug für ein oben beschriebenes Modellfahrzeugsystem gelöst, wobei das Modellfahrzeug eine insbesondere Motor-Getriebe-Vorrichtung mit einem Elektromotor und mindestens einer von dem Elektromotor antreibbaren Antriebsachse, sowie einen Energiespeicher zum Speichern von dem Elektromotor zuführbarer elektrischer Energie, wobei es eine Sekundärspule aufweist, über die dem Energiespeicher drahtlos elektrische Energie zuführbar ist.
  • Die Antriebsachse ist dabei direkt oder über die Motor-Getriebe-Vorrichtung mit dem Elektromotor verbunden. Die Motor-Getriebe-Vorrichtung kann dabei beispielsweise als einstufiges Schneckengetriebe ausgebildet sein und dementsprechend nur wenig Bauraum beanspruchen. Dadurch können relativ kleine, schnelllaufende Elektromotoren verwendet werden.
  • Der Energiespeicher umfasst insbesondere eine entsprechende Energiespeicherelektronik. Durch die sich wiederholende Nachladung des Energiespeichers ist ein im Wesentlichen dauerhaften Betrieb möglich. Aufgrund der drahtlosen, insbesondere induktiven Energieübertragung zwischen Primärspule und Sekundärspule ist kein Eingriff eines Nutzers erforderlich, sondern es kann beim Halt im Bereich bzw. über einer Primärspule automatisch ein Ladevorgang starten.
  • Das Modellfahrzeug weist vorzugsweise eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors auf, die auf einer Leiterplatte angeordnet ist, wobei die Leiterplatte als ein tragendes Bauelement ausgebildet ist, an der insbesondere die Motor-Getriebe-Vorrichtung befestigt ist.
  • Die Steuerungsvorrichtung ist dabei insbesondere zum Energiemanagement und zur Motorregelung eingerichtet und erlaubt eine hohe Lebensdauer und einen realitätsnahen Fahrbetrieb. Optional ist eine Überlastfähigkeit der Steuerungsvorrichtung vorgesehen, damit auch beispielsweise ein Modellfahrzeug eines Sattelschleppers zuverlässig betrieben werden kann. Beispielsweise sind mehrachsige Auflieger zu ziehen, was insbesondere beim Anfahren, in Kurven und auf Steigungen erhebliche Zugkräfte und so einen temporären Überlastbetrieb erfordert.
  • Durch die Ausbildung der Leiterplatte als ein tragendes Bauelement kann die Leiterplatte, die beispielsweise in Form einer Platine ausgebildet ist, der tragende Teil eines Fahrgestells und so letztlich des Modellfahrzeugs sein. Daran wird z.B. die Motor-Getriebe-Vorrichtung des Antriebssystems befestigt. Auf gesonderte Träger oder Rahmen zur Halterung der Motor-Getriebe-Vorrichtung und anderer Komponenten kann so verzichtet werden kann. Damit wird ein Bauraumbedarf minimiert und es können die Steuerungsvorrichtung, Antriebstechnik und Stromversorgung der Modellfahrzeuge so kompakt angeordnet werden, dass die Modellfahrzeuge realistisch gestaltet werden können.
  • Das bedeutet zum Beispiel, dass keine Aufbauten verwendet werden müssen, um darin die Elektronik, insbesondere die Antriebs- oder Kommunikationstechnik unterzubringen. Durch die bauraumsparende Anordnung der Motor-Getriebe-Vorrichtung an oder in der als tragendes Element genutzten Leiterplatte kann ein Modellfahrzeug mit einer vergleichsweise komplexen Elektronik ausgestattet werden, ohne dass zusätzlicher Bauraum wie beispielsweise eine Ladefläche des Modellfahrzeugs genutzt werden muss.
  • Dabei ist bevorzugt, dass das Modellfahrzeug eine insbesondere auf der Leiterplatte angeordnete Kommunikationsvorrichtung insbesondere mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle aufweist. Die Kommunikationsvorrichtung ermöglicht eine drahtlose Übertragung von Steuerbefehlen an das Modellfahrzeug und gegebenenfalls auch zurück an eine Fernbedienung oder Systemsteuerung. Dabei können übliche Funkstandards wie z.B. Bluetooth oder WLAN zum Einsatz kommen. Dabei übertragene Daten können beispielsweise eine Identifikationsinformation, eine Ortungsinformation, eine eine Konfiguration des Modellfahrzeugs betreffende Konfigurationsinformation und/oder eine einen Betriebszustand des Modellfahrzeugs betreffende Betriebsinformation umfassen.
  • Vorzugsweise weist die Leiterplatte eine Ausnehmung auf, und die Motor-Getriebe-Vorrichtung ist wenigstens teilweise in der Ausnehmung angeordnet. Damit ist die Motor-Getriebe-Vorrichtung wenigstens teilweise in der Leitplatte, also im Chassis beziehungsweise im Fahrgestell versenkt, was zusätzlich vorteilhaft für die Nutzung des Bauraums ist. Alternativ oder zusätzlich ist die Motor-Getriebe-Vorrichtung an einer Unterseite der Leiterplatte befestigt. Das verbessert das realitätsnahe Erscheinungsbild des Modellfahrzeugs, denn ein Unterflurantrieb und eine im Chassis integrierte Elektronik erlauben beispielsweise eine offene Ladefläche. So ist beispielsweise ein Kofferaufbau, um den Motor, die Elektronik, und die Energiespeicher zu verbergen, entbehrlich.
  • Vorzugsweise weist die Motor-Getriebe-Vorrichtung ein metallisches Gehäuse auf. Beispielsweise ist das Gehäuse aus Messing oder einem Metall-Druckguss, insbesondere aus Zink. Das metallische Gehäuse schützt die Motor-Getriebe-Vorrichtung vor äußeren Einflüssen und erhöht das Gewicht des Modellfahrzeugs. Damit verbessern sich die Fahreigenschaften, indem ein Taumeln und/oder Pendeln der Vorderräder minimiert wird. Ferner können beispielsweise höhere Lasten gezogen werden. Das metallische Gehäuse beeinflusst ferner durch elektronische Komponenten bedingte elektromagnetische Strahlungen. Beispielsweise kann das metallische Gehäuse elektromagnetische Strahlung des Elektromotors abschirmen und verringert so eine Störung der Elektronik.
  • Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung magnetisch und/oder elektromagnetisch ein- und ausschaltbar. Die Steuerungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, entsprechende Signale, die ein Ein- und/oder Ausschalten signalisieren, zu empfangen und zu verarbeiten. Die Erfassung der Signale erfolgt optional über die Kommunikationsvorrichtung, die die Signale an die Steuerungsvorrichtung übermittelt. Durch das berührungslose Ein- und Ausschalten entfällt ein manuelles Einsammeln und Ausschalten aller Fahrzeuge am Spielende und ein manuelles Wiedereinschalten und auf die Straße setzen zu Spielbeginn.
  • Bei einer magnetisch ein- bzw. ausschaltbaren Steuerungsvorrichtung kann auf einfache Weise ein manuelles Ein- bzw. Ausschalten realisiert werden, indem ein Magnet beispielsweise an einem Stabelement angeordnet wird. Darüber kann der Magnet relativ einfach manuell an das jeweilige Fahrzeug herangeführt werden und damit ein Ein- bzw. Ausschalten des Fahrzeugs bewirken.
  • Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet, das Modellfahrzeug an eine vorbestimmte Ruheposition zu steuern, um elektromagnetisch ausgeschaltet und/oder geladen zu werden. Dazu bekommt eines der oder mehrere ausgewählte o Modellfahrzeuge am Spielende über eine Primärspule und der dazugehörigen steuernden Baugruppe ein entsprechendes Signal, so dass es in eine Ruheposition verbracht und dort geparkt wird. In der Ruheposition wird es von der dort angeordneten Primärspule elektromagnetisch ausgeschaltet und optional geladen. Durch einen entsprechenden Steuerimpuls der an der Ruheposition angeordneten Primärspule kann das Modellfahrzeug zum Spielbeginn wieder "aufgeweckt", d.h. eingeschaltet werden, wobei dann der Energiespeicher in der Regel vollständig geladen ist.
  • Vorzugsweise weist das Modellfahrzeug einen Hall-Sensor zur Magnetfelderfassung auf. Der Hall-Sensor kann z.B. zur Signalerfassung dienen, um eine Fahrspur zu erkennen und gegebenenfalls zu identifizieren. Dadurch kann beispielsweise bei einer mehrspurigen Fahrbahn erfasst werden, ob sich das Fahrzeug in einer linken, rechten oder mittleren Fahrspur befindet und eine entsprechende Geschwindigkeitsanpassung erfolgen.
  • Der Hall-Sensor ist dazu eingerichtet, in der Fahrbahn eingelassene Permanentmagnete zu erfassen und anhand deren Polreihenfolge stationäre Befehle an die Steuerungseinrichtung des Modellfahrzeugs zu übertragen. So kann damit zum Beispiel ein Modellfahrzeug veranlasst werden, abzubremsen, Blinker zu setzen, für eine definierte Strecke mit niedrigerer Geschwindigkeit zu fahren und/oder danach wieder zu beschleunigen. Damit wird eine Vielzahl von Steuerungsmöglichkeiten realisiert, ohne dass dafür eine zur Datenübertragung eingerichtete Primärspule in der Fahrbahn installiert werden muss. Die Art, wie eine Steuerungseinrichtung auf die erfasste Pohlreihenfolge reagiert, kann durch Programmierung sogenannter Konfigurationsvariablen festgelegt werden.
  • Vorzugsweise weist das Fahrgestell eine Infrarotvorrichtung zur Kommunikation mit einem weiteren Modellfahrzeug und/oder zur Abstandserfassung und/oder zur Hinderniserkennung auf. Die Infrarotvorrichtung ist optional in und/oder an einer vom Modellfahrzeug oder dem Fahrgestell umfassten Beleuchtungseinrichtungen angeordnet und dient der Kommunikation und/oder der Kollisionsvermeidung (Anti-Collision-System, ACS). Für einen Fahrbetrieb, der insbesondere Kollisionen zwischen zwei Modellfahrzeugen vermeiden soll, erfolgt optional eine Kommunikation zwischen den Modellfahrzeugen über Infrarot-Signale. Bei Erkennung solcher Infrarot-Signale wird optional das nachfolgende Modellfahrzeug entsprechend nachgesteuert, um ein Auffahren zu vermeiden. Dafür weist ein Modellfahrzeug optional an der Rückseite Infrarot-Sendedioden und an der Frontseite Infrarot-Empfängerdioden auf.
  • Optional ist die Infrarotvorrichtung dazu eingerichtet, mit einem anderen Modellfahrzeug oder einer Fernsteuerung zu kommunizieren. So können beispielsweise Betriebszustände der Modellfahrzeuge zwischen den Modellfahrzeugen übermitteln werden und so eine Geschwindigkeitsanpassung ermöglicht werden, die über entsprechende Bremsrampen oder Beschleunigungsrampen in Verbindung mit der Motorregelung ein flüssiges Fahrverhalten ergeben. Mittels Fernbedienung kann auch eine gezielte Beeinflussung des Modellfahrzeugs erfolgen.
  • Optional ist die Infrarotvorrichtung insbesondere durch frontseitig angebrachte Infrarotsendedioden dazu eingerichtet, eine Reflexion eines eigenen, von diesen Infrarotsendedioden ausgesendeten Infrarotimpulses zu empfangen, um voraus befindliche Hindernisse zu erkennen. Dies vermeidet ein Auffahren der Modellfahrzeuge auf Modellfahrzeuge ohne Kommunikationsschnittstelle und/oder Hindernisse, die keine entsprechende Infrarotvorrichtung aufweisen. Dabei beträgt die Reichweite optional 5 cm bis 10 cm, wodurch die Gefahr von Fehlsignalen durch Reflexionen von fahrzeugfremden Hindernissen wie beispielsweise Gebäuden gering ist.
  • Optional weist die Systemsteuerung eine Schnittstelle zu einer Modellbahn-Steuerung auf. Somit ist auch eine Steuerung mit einer von der Modellbahn-Steuerung gesteuerten Modellbahn möglich. Dies erlaubt eine Integration der Modellfahrzeuge des Modellfahrzeugsystems in modellbahntechnische Abläufe der Modellbahn.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung weist das Modellfahrzeug mindestens eine Lenkachse auf, die zum Rückwärtsfahren in einer Mittelstellung festlegbar ist. Die Festlegung kann beispielsweise mechanisch oder elektromagnetisch erfolgen und über die Steuerungsvorrichtung gesteuert werden. Dadurch ist ein Rückwärtsfahren möglich, was üblicherweise aufgrund der verwendeten Lenkaufhängung, die für eine Vorwärtsfahrt ausgelegt und bei Rückwärtsfahrt instabil ist, nicht ohne weiteres möglich ist.
  • Zur sicheren Rückwärtsfahrt kann das Modellfahrzeugsystem zusätzlich oder unabhängig davon, ob das Modellfahrzeug eine festlegbare Lenkachse aufweist, Leitelemente umfassen, die eine mechanische Zwangsführung des Modellfahrzeugs ermöglichen.
  • Beispielsweise sind dies seitliche Führungselemente, wie Drähte oder Leitbleche, oder eine Formgebung der Fahrbahn, beispielsweise in Form einer Absenkung oder einer mittige, vom Modellfahrzeug überfahrbare Erhöhung. Dabei sind relativ geringe Dimensionen des Leitelements ausreichend, um eine Zwangsführung insbesondere der Hinterräder zu erreichen.
  • Die oben beschriebenen Merkmale, die Lenkachse zur Rückwärtsfahrt in einer Mittelstellung festlegbar zu gestalten und/oder die Ausbildung von Leitelementen zur mechanischen Zwangsführung, ermöglichen zwar in Kombination mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6 besondere Steuerungs- und fahrvarianten, so dass diese Kombination besonders bevorzugt ist, kann aber auch in Zusammenhang mit anderen Modellfahrzeugsystemen mit selbstfahrenden Fahrzeugen zum Einsatz kommen, die beispielsweise nicht über eine Primärspule zum Einbau in einer Fahrbahn und nicht über ein Modellfahrzeug mit einer Sekundärspule verfügen.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sowie deren technische Effekte ergeben sich aus den Figuren und der Beschreibung der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsformen. Dabei zeigen:
    • Fig. 1 ein Fahrgestell gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Sicht von unten;
    • Fig. 2 eine erste perspektivische Ansicht eines Modellfahrzeugs;
    • Fig. 3 eine zweite perspektivische Ansicht eines Modellfahrzeugs; und
    • Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Modellfahrzeugsystems.
  • Figur 1 zeigt ein Modellfahrzeug 100 mit einem Fahrgestell 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von unten.
  • Das Fahrgestell 1 für ein Modellfahrzeug 100 umfasst eine Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 mit einem Elektromotor 3 und einer von dem Elektromotor 3 antreibbaren Antriebsachse 4. Der Elektromotor 3 und die Antriebsachse 4 sind mittels eines von der Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 umfassten Getriebes miteinander verbunden.
  • Beispielsweise weist der Elektromotor 3 eine Nennspannung von 12 V und eine maximale Leistungsaufnahme von 1,2 W bei der Nenndrehzahl von 18000 Umdrehungen pro Minute auf. Der Elektromotor 3 hat einen Durchmesser von 6 mm bis 7mm Motor. Die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 ist so an dem Fahrgestell 1 angeordnet, dass die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 vom Nutzer austauschbar ist. Dazu ist die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 mit dem Fahrgestell 1 verschraubt. Das Getriebe der Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 ist einstufig und über ein Schneckenrad mit der Antriebsachse 4 verbunden. Mittels der Antriebsachse 4 sind Hinterräder 19 des Fahrgestells 1 antreibbar.
  • Das Fahrgestell 1 umfasst eine Energiespeicher 5 zum Speichern von dem Elektromotor 3 zuführbarer elektrischer Energie. Die Energiespeicher 5 ist in der Front des Fahrgestells 1, also in Fahrtrichtung F vor der Mitte des Fahrgestells 1 angeordnet.
  • Das Fahrgestell 1 umfasst eine Leiterplatte 6 mit einer Steuerungsvorrichtung 7 zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors 3. Die Leiterplatte 6 dient als Träger der elektronischen Komponenten der Steuerungsvorrichtung 7.
  • Die Steuerungsvorrichtung 7 umfasst einen Mikrocontroller und einen Spannungskonverter, der unter Kontrolle des Mikrocontrollers die Spannung der Energiespeicher 5 von ca. 3,7 V auf maximal 12 V für den Elektromotor 3 anhebt, sofern die volle Motorleistung abgerufen wird. Ansonsten ist die Steuerungsvorrichtung 7 dazu eingerichtet, die Spannung entsprechend der Last zu regeln, um den Motor zu schonen, und um eine Langsamfahrt sowie ein graduelles Beschleunigen und Bremsen zu ermöglichen.
  • Die Steuerungsvorrichtung 7 ist dazu eingerichtet, den Elektromotor 3 in einem Drehzahlbereich von 50 bis 18.000 Umdrehungen pro min zu betreiben. Dabei können aus der Regelung des Elektromotors 5 auch Weginformationen über die von dem Modellfahrzeug 100 zurückgelegte Wegstrecke abgeleitet werden. Der Mikrocontroller ist optional ein 8 bit-Mikrocontroller. Der Motor arbeitet bei niedriger Betriebsspannung und entsprechender Pulsweitenmodulierung, PWM, solange die abgeforderte Wellenleistung an der Antriebsachse 4 gering ist. Stufenlos oder in Stufen wird die Betriebsspannung erhöht und die PWM entsprechend angepasst, wenn die abgeforderte Wellenleistung an der Antriebsachse 4 größer wird.
  • Die Leiterplatte 6 ist als ein tragendes Bauelement ausgebildet. An der Leiterplatte 6 ist die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 und der Energiespeicher 5 befestigt. Die Steuerungselektronik 7 ist auf die Leiterplatte 6 aufgebracht und/oder in die Leiterplatte 6 eingebracht. An der Leiterplatte 6 sind somit alle für den Antrieb und die Elektronik wesentlichen Bestandteile montiert und eine Karosserie ist an der Leiterplatte 6 montierbar (siehe Figuren 2 und 3).
  • Die Leiterplatte 6 weist eine Ausnehmung 9 auf, und die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 wenigstens teilweise in der Ausnehmung 9 angeordnet ist. Dafür ist die Ausnehmung 9 eine Durchgangsöffnung in der Leiterplatte 9, die die Abmessung eines Querschnitts der Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 aufweist. Die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 ist an einer Unterseite 10 der Leiterplatte 9 befestigt ist (siehe Figur 3).
  • Das Fahrgestell 1 weist eine Lenkvorrichtung 17 zur Lenkung des Fahrgestells 1 auf. Die Lenkvorrichtung 17 ist an der Leiterplatte 6 befestigt. Die Lenkvorrichtung 17 ermöglicht eine Änderung der Ausrichtung von Vorderrädern 18 des Fahrgestells 1. Die Lenkvorrichtung 17 weist einen vorgelagerten Magneten 22 auf, der der Ausrichtung der Lenkvorrichtung 17 dient. Dieser Magnet 22 wiederum wird von einem fahrzeugexternen, dünnen Stahldraht oder Magnetstreifen geführt. Die Lenkvorrichtung 17 beziehungsweise der Magnet 22 sind durch eine Wechselwirkung mit dem Stahldraht und/oder dem Magnetstreifen schwenkbar, um die Lenkvorrichtung 17 zu betätigen.
  • Das Modellfahrzeug 100 weist eine Infrarotvorrichtung 11 mit einem Infrarotsender 11b und einem Infrarotempfänger 11a, wie die oben erwähnten Infrarotsendedioden, zur Kommunikation mit einem weiteren Modellfahrzeug 100 und zur Abstandserfassung auf, wie mit Bezug zu Figuren 2 bis 4 beschrieben.
  • Das Modellfahrzeug 100 weist einen Hall-Sensor zur Signalerfassung auf, der in den Figuren jedoch nicht dargestellt dargestellt ist. Beispielsweise ist er in einer Tankattrappe untergebracht, die sich neben der Ladevorrichtung 16 befindet.
  • Das Modellfahrzeug 100 weist eine Schnittstelle 301 auf, wobei die Schnittstelle 301 zur elektrischen Verbindung eines Programmierkabels oder Ähnlichem mit der Steuerungsvorrichtung 7 eingerichtet ist. Diese Schnittstelle kann beispielsweise als USB-Schnittstelle ausgebildet sein und/oder gleichzeitig als Ladeanschluss dienen.
  • Das Modellfahrzeug 100 weist eine Sekundärspule 13 auf, wobei die Sekundärspule 13 um die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 geführte Wicklungen 14 aufweist. Die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 weist ein metallisches Gehäuse 8 auf. Die Sekundärspule 13 weist 35 bis 55 Wicklungen auf, hat eine Abmessung in Fahrtrichtung F von beispielsweise 23 mm bis 25 mm und eine Abmessung senkrecht zur Fahrtrichtung F von beispielsweise 9 mm bis 15 mm. Damit kann die Sekundärspule 13 effektiv mit Frequenzen zwischen 40 kHz und 110 kHz beaufschlagt werden.
  • Die Sekundärspule 13 ist an der Unterseite des Fahrgestells 1 angeordnet, um sicherzustellen, dass der Abstand zwischen der Sekundärspule 13 und einer fahrzeugexternen Primärspule 312 (siehe Figur 4) insbesondere weniger als 6,5 mm beträgt. Dadurch werden Störungen und Dämpfungen elektromagnetischer Signale minimiert.
  • Die in der Sekundärspule 13 induzierte Spannung ist ausreichend, um die Steuerungsvorrichtung 7 so mit elektrischem Strom zu versorgen, dass der Mikrocontroller gestartet wird, und die entsprechenden Funktionalitäten übernimmt, wobei die Funktionalitäten bei einem stehenden oder fahrenden Modellfahrzeug 100 die Kommunikation über beispielsweise Ladezustand und/oder Fahrzeugadresse umfassen.
  • Die Sekundärspule 13 fungiert als Kommunikationsmittel für Steuerungsbefehle, insbesondere wenn das Modellfahrzeug 100 steht und/oder fährt. Auf diese Weise können Befehle an das Modellfahrzeug 100 übermittelt werden, zum Beispiel eine Sollgeschwindigkeit, eine Sonderfunktion wie Blinken, Bremsen etc. Gleichzeitig können auf diese Art und Weise auch Informationen aus dem Modellfahrzeug 100 zur Primärspule 312 übertragen werden, d.h. es kann eine bidirektionale Kommunikation erfolgen.
  • Die Steuerungsvorrichtung 7 ist elektromagnetisch ein- und ausschaltbar. Über die Kombination aus Sekundärspule 13 und Primärspule 312 ist das Modellfahrzeug 100 beziehungsweise dessen Steuerungsvorrichtung 7 elektromagnetisch ein- und ausschaltbar. Die Steuerungsvorrichtung 7 ist dazu eingerichtet, durch einen Magnetstab ein- und ausschaltbar zu sein, beispielsweise indem die Steuerungsvorrichtung 7 mit einem Reedschalter und/oder einem Sensor mit einstellbarer Empfindlichkeit verbunden ist.
  • Figur 2 zeigt eine erste perspektivische Ansicht eines Modellfahrzeugs 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Modellfahrzeugs 100 weist dabei ein zweites Paar Zwillingsräder 19 und entsprechend eine zweite Hinterachse 4 auf.
  • Das Modellfahrzeug 100 umfasst das Fahrgestell 1 und Bauteile einer Karosserie 101, hier eines Lastkraftwagens. Das Modellfahrzeug 100, hier als Modell einer Sattelzugmaschine, ist als solches voll funktionsfähig ist, d. h. die Energiespeicher 5, die Steuerungsvorrichtung 7, und die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 befinden sich innerhalb des Chassis beziehungsweise am Fahrgestell 1, um das Führerhaus als Bauteil der Karosserie 101 soweit frei zu lassen und beispielsweise eine Fahrerfigur nebst Kabinenbeleuchtung in der Karosserie 101 anordnen zu können. Entsprechend ist auch der Sattel 102 zum Aufsetzen von Aufliegern frei zugänglich sein. Dadurch ist es möglich, eine Vielzahl von Fahrzeugen in unterschiedlichen Konfigurationen mit geringem Aufwand darzustellen.
  • Das Modellfahrzeug 100 weist eine Kommunikationsvorrichtung 15 und eine Ladevorrichtung 16 auf.
  • Figur 3 zeigt eine zweite perspektivische Ansicht eines Modellfahrzeugs 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Durch die Abmessung des Modellfahrzeugs 100 ist das Modellfahrzeug 100 mechanisch kompatibel zu bestehenden klassischen Modellfahrzeugsystemen 200. Insbesondere ist das Modellfahrzeug im Maßstab 1:87 gebaut, aber auch größere oder kleinere Maßstäbe sind möglich.
  • An den Stirnseiten des Modellfahrzeugs 100 weist das Modellfahrzeug 100 eine Frontstoßstange 20 und eine Heckstoßstange 21 auf. Die Frontstoßstange 20 und die Heckstoßstange 21 sind dazu eingerichtet, insbesondere direkt angelötet eine Beleuchtungseinrichtung und die Infrarotvorrichtung 11 aufzunehmen. Dabei sind an der Heckstoßstange 21 der Infrarotsender 11b und an der Frontstoßstange 20 der Infrarotempfänger 11a angeordnet. Zusätzliche Dioden und/oder entsprechenden Platinen können dabei ansteckbar oder als Flexplatinen ausgeführt sein.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Modellfahrzeugsystems 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Modellfahrzeugsystem 200 umfasst zwei Modellfahrzeuge 100 mit einer nicht dargestellten Karosserie 101 und eine Systemsteuerung 210.
  • Das Modellfahrzeugsystem 200 umfasst eine Modellanlage 310 mit einer Fahrbahn 311 zum Befahren durch die Modellfahrzeuge 100. Unterhalb der Fahrbahn 311 ist eine durch eine gepunktete Linie angedeutete Primärspule 312 angeordnet. Die Primärspule 312 ist durch einen von der Systemsteuerung 210 veranlasstes Signal mit einem elektrischen Strom beaufschlagbar. Dazu ist die Systemsteuerung 210 über eine von dem Modellfahrzeugsystem 200 umfassten Systemsteuerungsschnittstelle 211 mit der Primärspule 312 verbunden.
  • Die Modellanlage 310 umfasst einen Einbaurahmen für die Primärspule 312, um eine einfache Montage der Primärspule zu ermöglichen, insbesondere damit ein geeigneter Abstand zwischen der Primärspule 312 und der Spule 13 der Modellfahrzeuge 100 erzielt wird.
  • Die Systemsteuerung 210 ist dazu eingerichtet, ein Laden der Energiespeicher 5 über die Ladevorrichtung 16 der Modellfahrzeuge 100 und einen Datenaustausch über die Kommunikationsvorrichtung 15 der Modellfahrzeuge 100 zu veranlassen. Die Steuerungsvorrichtung 7 ist dazu eingerichtet, nach Erhalt eines entsprechenden Signals von der Primärspule das Modellfahrzeug 100 an eine vorbestimmte Ruheposition 201 insbesondere über der Primärspule abzustellen so dass es elektromagnetisch ausgeschaltet wird. Die Ruheposition 201 entspricht üblicherweise auch Ladeposition 202, in der der Energiespeicher 5 geladen werden kann. So fallen auch im gezeigten Ausführungsbeispiel fallen die Ruheposition 201 und die Ladeposition 202 zusammen, d.h., die Ruheposition 201 und die Ladeposition 202 sind im gleichen Ort, an dem die Primärspule 312 angeordnet ist.
  • Optional wird das Modellfahrzeug 100 im Stand geladen, um vorteilhaft Energie von der fahrzeugexternen Primärspule 312 auf die Spule 13 übertragen zu können und so die Energiespeicher 5 zu laden. Der Ladezustand wird mit dem gleichen Mikrocontroller der Steuerungsvorrichtung 7 überwacht, der auch die Motorregelung und die Kommunikation verarbeitet.
  • Das Modellfahrzeugsystem 200 umfasst eine nichtgezeigte "Stoppspule", um den Modellfahrzeugen 100 ein Signal zum temporären Anhalten zu übermitteln.
  • Information zwischen den Sekundärspulen 13 der Modellfahrzeuge 100 und der Primärspule 312 werden elektromagnetisch übertragen. Zusätzlich lassen sich die Modellfahrzeuge 100 über die Infrarotvorrichtung 11 und entsprechenden Sendern, die fest auf oder über der Modellanlage 310 angeordnet sind oder als handhaltbare Sender ausgebildet sind, lokal beeinflussen. Dadurch können unabhängig von der Primärspule 312 Steuerbefehle an die Modellfahrzeuge 100 übermittelt werden.
  • Die Primärspule 312 weist eine Breite auf, die weniger als eine Fahrspurbreite beträgt oder im Maximum dieser entspricht. Eine Höhe der Primärspule ist insbesondere gleich oder weniger als 5 mm. Optional kann die Primärspule 312 eine längliche Form aufweisen. Zur Datenübertragung wird auf der Sendeseite der Primärspule 312 ein Modulationsverfahren eingesetzt, das im Modellfahrzeug 100 die Datendetektion erlaubt. Das Modellfahrzeug 100 kann eine Stromaufnahme so modulieren, dass beim Laden gleichzeitig Daten von dem Modellfahrzeug 100 über die Primärspule 312 zur Systemsteuerung 210 übertragen werden können. Beispielsweise wird abgefragt, um welches Modellfahrzeug 100 es sich handelt, oder wie der Ladezustand der Energiespeicher 5 ist. Die Systemsteuerung 210 kann daraufhin die entsprechenden Maßnahmen zum Laden einleiten - das Fahrzeug fährt z.B. auf einen Parkplatz oder an eine Tankstelle mit einer Ladeposition 202, wenn eine längere Ladezeit erforderlich ist.
  • Unterhalb der Fahrbahn 311 kann ein Permanentmagnetarray zur Signalgebung über entsprechend vorinstallierte Permanentmagnete und zum Signalempfang im Modellfahrzeug 100 über Hall Sensoren angeordnet sein.
  • Eine Mehrzahl von Primärspulen 312 mit ihren steuernden Baugruppen kann miteinander zum Datenaustausch verbunden sein (nicht in Figur 4 gezeigt), um ohne dezidierte Steuerzentralen komplexere automatische Steuerungen zu ermöglichen. Beispielsweise zur Sicherung einfacherer Kreuzungen oder Kreisverkehre. Die Primärspulen 312 und ihre steuernden Baugruppen werden miteinander verkettet, und können Informationen über die Verkehrssituationen untereinander übermitteln.
  • Die Steuerungseinrichtung 7 des Modellfahrzeugs 100 ist dazu eingerichtet, das Maximum des Ladestroms zu erkennen und durch ein geringes Rückwärtsfahren eine optimale Ladeposition 202 anzusteuern, denn der Haltepunkt bei Bremsvorgängen wird in der Regel zunächst jenseits der Mitte der Primärspule 312 beziehungsweise dem Maximum des Ladestroms sein. Somit lässt sich eine nachträgliche Verbesserung der Positionierung an der Ladeposition 202 erreichen, in dem das Modellfahrzeug 100 geringfügig zurücksetzt. Dafür sind die Motor-Getriebe-Vorrichtung 2 und die Steuerungseinrichtung 7 dazu eingerichtet, eine Vorwärts- und Rückwärtsfahrt des Modellfahrzeugs 100 auszuführen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrgestell
    2
    Motor-Getriebe-Vorrichtung
    3
    Elektromotor
    4
    Antriebsachse
    5
    Energiespeicher
    6
    Leiterplatte
    7
    Steuerungsvorrichtung
    8
    Gehäuse
    9
    Ausnehmung
    10
    Unterseite
    11
    Infrarotvorrichtung
    11a
    Infrarotempfänger
    11b
    Infrarotsender
    13
    Spule
    14
    Wicklung
    15
    Kommunikationsvorrichtung
    16
    Ladevorrichtung
    17
    Lenkvorrichtung
    18
    Vorderrad
    19
    Hinterrad
    20
    Frontstoßstange
    21
    Heckstoßstange
    22
    Magnet
    100
    Modellfahrzeug
    101
    Karosserie
    102
    Sattel
    200
    Modellfahrzeugsystem
    201
    Ruheposition
    202
    Ladeposition
    210
    Systemsteuerung
    211
    Systemsteuerungsschnittstelle
    301
    Schnittstelle
    310
    Modellanlage
    311
    Fahrbahn
    312
    Primärspule
    F
    Fahrtrichtung

Claims (16)

  1. Modellfahrzeugsystem (200) mit mindestens einem Leitelement und Primärspulen (312) zum Einbau in einer Fahrbahn (311) und mit mindestens einem selbstfahrenden Modellfahrzeug (100), das einen Lenkarm aufweist, der vom Leitelement führbar ist, wobei das Modellfahrzeug einen Elektromotor (3) und einen Energiespeicher (5) zum Speichern von dem Elektromotor (3) zuführbarer elektrischer Energie sowie eine Sekundärspule (13) aufweist, über die elektrische Energie von der Primärspule (312) zum Energiespeicher (5) zuführbar ist, wobei es eine Systemsteuerung (210) aufweist, die mit den Primärspulen (312) verbunden ist, wobei zwischen den Primärspulen (312) und den Sekundärspulen (13) Kommunikationssignale bidirektional austauschbar sind.
  2. Modellfahrzeugsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Modellanlage (310) mit einer Fahrbahn (311) zum Befahren durch ein Modellfahrzeug (100) umfasst, wobei die Primärspulen (312) unterhalb der Fahrbahn (311) an möglichen Haltepunkten (201, 202) der Modellfahrzeuge (100) angeordnet sind.
  3. Modellfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Primärspulen (312) das Modellfahrzeug (100) ausschaltbar und anschaltbar ist.
  4. Modellfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Magnete zum Anordnen unterhalb der Fahrbahn (311) aufweist, wobei von einer Anordnung und Anzahl der Magnete abhängige Aktionen des Modellfahrzeugs (100) durch Überfahren eines oder mehrerer hintereinander angeordneter Magnete veranlasst werden.
  5. Modellfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Leitelemente aufweist, die zur mechanischen Zwangsführung des Modellfahrzeugs geeignet sind.
  6. Modellfahrzeug für ein Modellfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es insbesondere eine Motor-Getriebe-Vorrichtung (2) mit einem Elektromotor (3) und mindestens einer von dem Elektromotor (3) antreibbaren Antriebsachse (4), sowie einen Energiespeicher (5) zum Speichern von dem Elektromotor (3) zuführbarer elektrischer Energie, wobei es eine Sekundärspule (13) aufweist, über die dem Energiespeicher (5) drahtlos elektrische Energie zuführbar ist und über die Kommunikationssignale austauschbar sind.
  7. Modellfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Steuerungsvorrichtung (7) zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors (3) aufweist, die auf einer Leiterplatte (6) angeordnet ist, wobei die Leiterplatte (6) als ein tragendes Bauelement ausgebildet ist, an der insbesondere die Motor-Getriebe-Vorrichtung (2) befestigt ist.
  8. Modellfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine insbesondere auf der Leiterplatte (6) angeordnete Kommunikationsvorrichtung (15) insbesondere mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle aufweist.
  9. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (6) eine Ausnehmung (9) aufweist, wobei die Motor-Getriebe-Vorrichtung (2) wenigstens teilweise in der Ausnehmung (9) angeordnet ist, und/oder die Motor-Getriebe-Vorrichtung (2) an einer Unterseite (10) der Leiterplatte (6) befestigt ist.
  10. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (7) magnetisch und/oder elektromagnetisch ein- und ausschaltbar ist.
  11. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (7) dazu eingerichtet ist, das Modellfahrzeug (100) an eine vorbestimmte Ruheposition (201) zu steuern, um elektromagnetisch ausgeschaltet und/oder geladen zu werden.
  12. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Hall-Sensor zur Magnetfelderfassung aufweist.
  13. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Infrarotvorrichtung (11) zur Kommunikation und/oder zur Abstandserfassung und/oder zur Hinderniserkennung aufweist.
  14. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärspule (13) um die Motor-Getriebe-Vorrichtung (2) geführte Wicklungen (14) aufweist.
  15. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Schnittstelle (301) für ein elektrisches Laden des Energiespeichers und/oder für eine Programmierung der Steuerungsvorrichtung (7) aufweist.
  16. Modellfahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine Lenkachse aufweist, die zum Rückwärtsfahren in einer Mittelstellung festlegbar ist.
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