ES2262868T3 - Sistema y metodo de control para vehiculos electricos de juguete. - Google Patents
Sistema y metodo de control para vehiculos electricos de juguete.Info
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Abstract
Aplicable a vehículos gobernados por un mando accionados por micromotor eléctrico y móviles sobre pistas con una acanaladura de guía flanqueada por unas vías electroconductoras, portando cada vehículo un conjunto de guía y toma dinámica de corriente con una aleta de guiado que retiene el vehículo sobre la pista, comprendiendo el sistema un dispositivo de control, transmisor, asociado a dicho mando para transmitir señales en forma de onda digital que gobiernan el funcionamiento del vehículo; un dispositivo de control, receptor de dichas señales, integrado sobre el vehículo y unos medios de actuación asociados a dicho dispositivo receptor, donde dichas señales se aplican sobre al menos una vía electroconductora susceptible de ser compartida temporalmente por al menos dos vehículos equipados con unos respectivos receptores.
Description
Sistema y método de control para vehículos
eléctricos de juguete.
La presente invención concierne a un sistema de
control para vehículos eléctricos de juguete en especial del tipo
previsto para desplazarse sobre una pista de rodadura con
acanaladuras de guía flanqueadas por vías electroconductoras de las
que toman dinámicamente corriente eléctrica. La invención también
concierne a un método de control de tales
vehículos.
vehículos.
En el estado de la técnica es bien conocido
controlar a distancia la velocidad de un vehículo de juguete, el
cual se desplaza guiado por unos medios de guía y toma dinámicamente
corriente de unas vías electroconductoras asociadas a dichos medios
de guía, regulando mediante un dispositivo de resistencia variable
la corriente suministrada a dichas vías electroconductoras. Una
fuente de alimentación de corriente continua proporciona una
tensión máxima constante a dicho dispositivo de resistencia
variable, el cual está integrado en un mando provisto de un
pulsador o gatillo a disposición del usuario y conectado por cable a
las vías electroconductores asociadas a los medios de guía de un
vehículo en particular. Generalmente, el juego comprende varios
vehículos que se desplazan por guías paralelas, independientes, y la
tensión suministrada a cada vehículo es controlada por un jugador
diferente. En este sistema del estado de la técnica, el control no
se efectúa sobre un vehículo en particular sino sobre las vías
electroconductoras de la guía por la que se desplaza. No es
posible, por ejemplo, controlar independientemente dos vehículos que
se desplazan por una misma guía.
La patente
EP-A-0806230 describe un sistema de
comunicación por radio entre el mando y las unidades de alimentación
de las vías electroconductoras. La patente
ES-A-2113312 describe un sistema
mediante el cual se aplican distintas tensiones a las vías
electroconductoras con el fin de aplicar diferentes velocidades a
los vehículos de juguete partiendo de una secuencia digital
programable. La patente ES-A-2117517
describe unos medios de control de la velocidad de los vehículos
que son bien conocidos en el estado de la técnica pero añade la
circunstancia de que las vías electroconductoras presentan
discontinuidades.
discontinuidades.
La patente
EP-A-0574634 describe un sistema de
control de un vehículo de juguete controlado por radio que rueda
libre (sin estar guiado por acanaladura de guía) al cual se le
envían comandos operativos transportados por señales de control
digitales que incluyen un código de identificación. Esto es
especialmente útil cuando por algún motivo los radiocanales no
abunden o sea muy costoso fabricar un sistema de comunicación
sintonizable y se deba compartir un único radiocanal para más de un
vehículo.
Por último, cabe destacar la patente
US-A-5311106 en la que se describe
un mando que en lugar de usar una resistencia variable y una
tensión usa una señal de alimentación de forma de onda cuadrada de
ciclo de trabajo variable sobre unos dispositivos electrónicos
adecuados que permiten un menor calentamiento. Además incorpora la
facilidad de insertar lo que denomina "módulo de personalidad"
que es un circuito de resistencias que pueden modificar el
comportamiento de la señal para que se adapte a diferentes tipos de
coches. Un ejemplo adicional de tal dispositivo también es conocido
en la Patente Estadounidense n.
US-A-414155.
El objetivo de la presente invención es el de
aportar un sistema y método de control para vehículos eléctricos de
juguete que se desplazan sobre una pista de rodadura con varias
acanaladuras de guía, cada una flanqueada por unas vías
electroconductoras de las que los vehículos toman dinámicamente
corriente eléctrica, que permita controlar cada vehículo
independientemente de la acanaladura de guía por la que éste se
desplace.
El anterior objetivo se alcanza, de acuerdo con
presente invención, aplicando el uso de señales digitales al
control de vehículos eléctricos de juguete que se desplazan sobre
una pista de rodadura con varias acanaladuras de guía, estando cada
guía flanqueada por unas vías electroconductoras de las que los
vehículos toman dinámicamente corriente eléctrica. Dichas señales
digitales incluyen un código de identificación de cada vehículo no
sobre un único radiocanal radioeléctrico, como en la citada patente
EP-A-0574634, sino sobre unas mismas
vías electroconductoras, por lo que el uso del código de
identificación resulta
esencial.
esencial.
La presente invención concierne a un sistema de
control para vehículo eléctrico de juguete en especial del tipo
previsto para desplazarse sobre unas pistas de rodadura con una
acanaladura de guía flanqueada por unas vías electroconductoras
portadoras de corriente eléctrica, como bien es conocido en el
estado de la técnica. Dicho vehículo incluye un micromotor
eléctrico que transmite movimiento a al menos un eje del vehículo,
constitutivo del eje motriz del mismo, e integra un conjunto de
guía y toma dinámica de corriente en la extremidad anterior del
chasis, la cual comprende una aleta de guiado adaptada para deslizar
por el interior de la citada acanaladura de guía reteniendo el
vehículo sobre la pista de rodadura.
Como es convencional, dicho vehículo es
comandado por un mando que en la presente invención se caracteriza
porque comprende al menos un dispositivo de control transmisor para
enviar señales que gobiernan el funcionamiento del vehículo. Por
tanto dicho vehículo integra un dispositivo de control receptor para
recibir dichas señales y unos medios de actuación asociados a dicho
dispositivo receptor. Además, en un ejemplo de realización
preferido, el vehículo integra un dispositivo de control
transmisor, susceptible de transmitir unas señales de información
tal como posición, cruce o estacionamiento en determinados puntos
del circuito u otras incidencias del vehículo durante su
desplazamiento por la pista de rodadura. Además, en conjunto con
dicho transmisor, se disponen unos medios electromagnéticos y/o
mecánicos que interactúan con el citado dispositivo transmisor para
activar la transmisión de la citada información a una central de
control y gestión de la información a la cual está asociado dicho
mando, que es al menos uno.
La presente invención también está caracterizada
en que las mencionadas señales enviadas en primer lugar desde el
transmisor asociado al mando, son de forma de onda digital, y
consisten en una trama temporal de pulsos en serie compuesta por
unos primeros pulsos portadores de un código de identificación del
vehículo, seguidos de unos segundos pulsos portadores de un comando
operativo sobre el funcionamiento del vehículo.
El caso de comando operativo básico transmitido
desde la central al vehículo, es sin duda alguna el del control de
la velocidad. Este comando concierne el accionamiento de uno de los
citados medios de actuación del vehículo tal como un sistema que
regula la potencia aplicada al micromotor y en consecuencia regula
la velocidad del mismo.
Se ha previsto también que en otro ejemplo de
realización, los mandos no codifiquen la señal. Los mandos se
conectan a la central en un puerto concreto. La central detecta la
presencia de un mando y asocia a dicho puerto un código que luego
asociará a un vehículo concreto.
Lo importante es distinguir que dicho comando
operativo sólo es procesado si el receptor asociado al vehículo
valida el código de identificación.
En segundo lugar, de igual forma, la presente
invención también está caracterizada en que las señales enviadas
desde el transmisor asociado al vehículo son de forma de onda
digital compuesta por unos primeros pulsos portadores de un código
de identificación previsto para ser comparado con un código de
referencia por la central, seguidos de unos segundos pulsos
portadores de un mensaje tal como una información acerca de la
posición, cruce o estacionamiento en determinados puntos del
circuito o situaciones similares o condiciones operativas del
vehículo. De la misma forma, dicho mensaje sólo es procesado si el
receptor asociado a la central valida el código de
identificación.
identificación.
Se ha previsto que la transmisión desde el
vehículo a la central se haga en un determinado intervalo de tiempo
fijado por dicha central tras otorgarle al vehículo el permiso para
ello. Así, antes de transmitir, la central realiza una encuesta (o
polling) entre los vehículos para preguntar cuál quiere transmitir.
Después la central se pone en alta impedancia para realizar la
escucha y tras procesar las respuestas, aplica una serie de
criterios para concederle el permiso a uno de ellos que tras un
tiempo realiza la comunicación.
El uso de esta comunicación codificada tiene la
aplicación principal de que al menos una misma vía electroconductora
es susceptible de ser compartida temporalmente por al menos dos
vehículos equipados con los respectivos dispositivos de
control.
Esta misma vía electroconductora compartida es
típicamente la destinada a la alimentación.
Aunque en el ejemplo de realización preferido
las señales digitales se aplican sobre las mismas vías
electroconductoras de transmisión de energía de alimentación del
citado micromotor, pero se ha previsto la posibilidad de usar una
vía electroconductora alternativa como canal independiente de
transmisión de las citadas señales digital. En un ejemplo de
realización preferido esta vía alternativa se halla dispuesta a un
nivel inferior y en situación intermedia respecto a las dos vías de
toma de corriente que flanquean la acanaladura de guía. Además,
implica la necesidad de un incorporar en el vehículo una toma
dinámica de corriente adicional, para poder llevar las señales de
control hacia el receptor. En los dos casos la comunicación
codificada permite compartir la misma vía.
Se a previsto un ejemplo de realización donde
las señales digitales de control están comprendidas entre un primer
nivel de tensión de alimentación prefijada y un segundo nivel
tensión de forma que están superpuestas sobre una señal de
alimentación a dicho primer nivel de tensión prefijado, para
circular por las mismas vías electroconductoras de
alimentación.
En otro ejemplo de realización se ha previsto
multiplexar la señal de control y la de alimentación en el tiempo.
Durante un muy breve pero suficiente periodo de tiempo denominado
tcontrol se transmitirían los pulsos descritos y a continuación se
volvería a aplicar la señal de alimentación a las vías
electroconductoras.
Se ha previsto la posibilidad de que en el caso
de que más de un vehículo circule guiado por la misma acanaladura
de guía sería interesante proporcionar unos medios para que el
vehículo pudiera realizar un cambio de acanaladura de guía, para
realizar por ejemplo un adelantamiento.
Esos medios se basarán en el accionamiento en el
vehículo de un medio de actuación tal como un sistema
electromagnético, aplicado a desplazar un elemento retráctil que
está preferiblemente asociado al conjunto de guía, y el cual es
susceptible de interactuar con un tramo de pista de rodadura
diseñado adecuadamente para que se realice el cambio de acanaladura
de guía.
En el contexto de la presente invención, dicho
accionamiento vendrá dirigido por un comando operativo específico,
enviado desde el transmisor asociado al mando hacia el vehículo.
Para muchas aplicaciones sería interesante
conocer la posición del vehículo en el circuito. Como ya se ha
citado anteriormente, para ello se dispone de unos primeros medios
asociados al vehículo y unos segundos medios asociados a la
acanaladura de guía.
Los primeros medios asociados al vehículo son
unos medios electromagnéticos y/o mecánicos capaces de detectar la
excitación electromagnética y/o mecánica generada por unos segundos
medios comprendidos por diferentes dispositivos electromagnéticos
y/o mecánicos asociados a la acanaladura de guía.
Los primeros medios asociados al vehículo son
los que además interactúan con el citado dispositivo transmisor
para activar la transmisión hacia la central del mensaje que
contiene la posición.
Anteriormente se ha citado la posibilidad de
usar una vía electroconductora alternativa como canal independiente
de transmisión de las citadas señales digitales. Se ha previsto que
además esta vía alternativa podría colaborar también en la
obtención de informaciones tales como la posición.
Una forma de realizarlo sería disponer dicha vía
alternativa de forma segmentada, ya que asumiendo que la velocidad
media de los vehículos es suficientemente elevada, se pueden definir
puntos no críticos en los que el control pueda verse interrumpido
por instantes de tiempo suficientemente cortos de forma que no se
vea afectado el rendimiento del juego. La posición puede ser
aproximadamente obtenida en función de con cual de dichos segmentos
esté en contacto el vehículo en un instante determinado.
La presente invención también prevé la
integración de unos medios para almacenar un registro de las señales
enviadas con el fin de realizar un análisis posterior de las
carreras realizadas y preparación de programas de juego.
Mediante el sistema y el método de la presente
invención, cada jugador ejerce el control sobre su vehículo
particular y no sobre la guía por la que corre; es decir, es posible
controlar cada vehículo independientemente de la acanaladura de
guía por la que éste se desplace. Por ejemplo, dos o más vehículos
pueden correr por una misma guía siendo controlados
independientemente por sus respectivos jugadores, lo que no es
posible con los sistemas del estado de la técnica.
La Fig. 1 muestra una representación eléctrica
elemental del estado de la técnica con respecto al vehículo
eléctrico de juguete y la Fig. 2 lo hace con respecto al mando.
La Fig. 3 muestra la trama temporal que compone
la señal de control y disposición superpuesta a la señal de
alimentación.
La Fig. 3b muestra la trama temporal que compone
la señal de control y su disposición multiplexada durante el tiempo
tcontrol con la señal de alimentación.
La Fig. 4 muestra una representación eléctrica
elemental de la presente invención con respecto al vehículo
eléctrico de juguete y la Fig. 5 lo hace con respecto al mando.
La Fig. 5b muestra una representación eléctrica
elemental de una alternativa al mando en el que no se disponen de
mecanismos de alimentación y en el que se usa la resistencia
variable tradicional.
La Fig. 6 muestra un diagrama de bloques del
sistema de control.
La Fig. 7 muestra un ejemplo de un mando
avanzado con visión y control de funciones derivadas del
conocimiento de la posición y función de cambio de guía del y otros
parámetros del vehículo en
carrera.
carrera.
Las Figs. 8 y 9 tratan un ejemplo de aplicación
de los principios de la presente invención a un cambio de
acanaladura de guía. La Fig. 8 muestra un esquema de un ejemplo de
realización preferido de los medios asociados al vehículo para
dicho fin y la Fig. 9 muestra un esquema descriptivo de una pista de
rodadura diseñada adecuadamente.
La Fig. 10 muestra un esquema de un ejemplo de
realización preferido para un sistema de alimentación y sistema de
contactos capaz de alimentar a varios vehículos de forma escalable.
A continuación se proporciona una lista de referencias sobre las
figuras que podrán ser usadas en la posterior explicación detallada
de los dibujos.
- 1
- Luces
- 2
- Micromotor
- 3
- Toma dinámica de corriente de alimentación
- 4
- Gatillo de velocidad
- 5
- Resistencia variable
- 6
- Conectar de vía
- 7
- Código de identificación
- 8
- Mensaje (Comando o posición)
- 9
- Atributos del mensaje
- 10
- Señal de control
- 11
- Señal de alimentación
- 12
- Toma dinámica de corriente opcional en caso de uso de una vía electroconductora alternativa
- 13
- Luces
- 14
- Toma dinámica de corriente de alimentación
- 15
- Micromotor
- 16
- Dispositivo de control
- 17
- Electroimán (cambio de guía)
- 18
- Gatillo de velocidad
- 19
- Dispositivo lector óptico
- 20
- Dispositivo de control
- 20a
- Selector de código
- 21
- Conmutador de código de vehículo
- 22
- Conmutador de luces
- 23
- Conmutador de cambio de guía
- 24
- Conector de vía
- 25
- Mando
- 26
- Central de control
- A+l
- Alimentación + información
- 28
- Pistas de rodadura
- 29
- Vehículo
- 30
- Alimentación
- 31
- Otros elementos del juego: cuentavueltas, velocímetro, etc.
- 32
- Indicador de la velocidad media
- 33
- Indicador de consumo
- 34
- Indicador de velocidad instantánea
- 35
- Indicador de número de vueltas
- 36
- Botones de control
- 37
- Gatillo de velocidad
- 38
- Dispositivo electromagnético
- 39
- Funda de guía
- 40
- Muelle
- 41
- Aleta móvil
- 42
- Acanaladura de guía
- 43
- Zona más profunda
- 44
- Pack de alimentación de 12 V insertables
- 45
- Pista de rodadura
- 46
- Seis tomas para mando digital
- 47
- Toma de fuente de alimentación
- 48
- Fuente de alimentación digital de 12 y 24 V
- 49
- Gatillo de velocidad
- 50
- Resistencia variable
- 51
- Dispositivo de control
- 52
- Conmutador de cambio marcha (turbo)
- 53
- Conmutador de luces
- 54
- Conmutador de cambio de guía
- 55
- Conector de vía
- 56
- Código de identificación
- 57
- Mensaje (Comando o posición)
- 58
- Atributos del mensaje
- 59
- Señal de control
- 60
- Señal de alimentación
La Fig. 1 muestra una representación eléctrica
elemental del estado de la técnica con respecto a un vehículo
eléctrico de juguete.
Una toma dinámica de corriente de alimentación 3
alimenta al micromotor 2 y a las luces 1 directamente, de forma que
reciben más tensión o menos tensión según ésta se regula mediante el
mando. La velocidad de giro del micromotor depende directamente de
la tensión aplicada en bornes. Por lo tanto, regulando la tensión
con el mando se regula la velocidad del micromotor y con ello la
velocidad del vehículo.
La Fig. 2 muestra una representación eléctrica
elemental del estado de la técnica con respecto al mando.
El gatillo de velocidad 4 regula mecánicamente
la longitud de una resistencia variable 5 aplicada a un divisor de
tensión de forma que en el conector de vía 6 se tiene una tensión
que varía dentro de un cierto margen según se varía el gatillo
4.
La señal de control, como se puede observar en
la Fig. 3, es de forma de onda digital y está compuesta de unos
pulsos en serie portadores de información organizados en una trama
temporal de forma que se tiene unos primeros pulsos portadores de
un código de identificación 7 previsto para ser comparado con un
código de referencia por el citado receptor. A continuación de
dicho código se disponen unos segundos pulsos 8 portadores de un
comando operativo o mensaje (la posición, por ejemplo), de forma que
éste último sólo es procesado si el receptor valida el citado
código de identificación. Y por último unos terceros pulsos 9
portadores de información complementaria, atributos o datos en
general, estando dicha información asociada al comando o al mensaje
enviado en los segundos pulsos 8.
En un primer ejemplo de realización de la
presente invención se dispone que dicha señal se aplique sobre las
mismas vías electroconductoras de alimentación mediante la
superposición que se acaba de mencionar. Otro ejemplo de
realización dispone la multiplexación de la señal de control durante
un breve pero suficiente periodo de tiempo denominado de control de
unos 8 mseg. En ese tiempo se transmitirían los pulsos descritos y a
continuación se volvería a aplicar la señal de alimentación a las
vías electroconductoras sin que el motor llegue a notar la
diferencia.
Ambos casos son ideales para compatibilizar las
pistas de rodadura actuales con el sistema digital. Esta
compatibilidad permitirá la fabricación de un kit de digitalización
válido para los circuitos antiguos.
La Fig. 3 muestra un margen de tensión de
alimentación comprendida entre 0 V (masa) y un primer nivel de
tensión de alimentación prefijada Vvehículo (típicamente de 12 V) y
un margen de tensión destinado a la señal de control y comprendido
entre Vvehículo y un segundo nivel tensión Vmax (típicamente de 24
V). La Fig. 3b muestra el valor máximo de los pulsos comprendidos
entre una tensión Vveh de 18 V y una tensión Vmax de 24 V. El valor
mínimo es de 0 V y la señal de alimentación está comprendida ente
Vveh y Vmax.
Estos niveles de tensión son adecuados para
evitar problemas de ruido y garantizan que no existirán pérdidas a
lo largo del circuito.
La Fig. 4 muestra una representación eléctrica
elemental de la presente invención con respecto un vehículo
eléctrico de juguete y la Fig. 5 lo hace con respecto al mando.
La Fig. 4 muestra la toma dinámica de corriente
de alimentación 14 y una toma dinámica de corriente 12 opcional que
corresponde al uso de una vía electroconductora alternativa, si
hubiera. La novedad respecto a la Fig. 1 es la introducción de un
dispositivo de control 16 que realiza las funciones de receptor del
vehículo. Dicho dispositivo está compuesto por componentes pasivos,
tres transistores y un microcomputador básico. Recibe las órdenes,
las descodifica y las ejecuta, actuando sobre los medios de
actuación, como por ejemplo el electroimán 17 previsto para el
cambio de guía.
Del esquema se deduce además que los medios de
actuación que regulan la velocidad del motor (es decir, la tensión
aplicada a sus bornes) están integrados dentro del módulo
correspondiente al dispositivo de control.
La Fig. 5 muestra el gatillo de velocidad 18
cuyo movimiento es detectado mediante un dispositivo lector óptico
19. Este dispositivo está compuesto por dos optoacopladores que
realizan una lectura sobre una plantilla plástica de barras
asociada al gatillo.
De esta lectura se obtiene la posición y la
dirección de gatillo del mando y es procesada por el dispositivo de
control 20 que la comunica al vehículo enviando la señal explicada
anteriormente.
Además en el mando se dispone de un selector de
código 20a, un conmutador de código de vehículo 21, conmutador de
encendido/apagado de luces 22, conmutador de cambio de guía 23.
Todos estos conmutadores actúan sobre el dispositivo de control 20,
que de nuevo es la novedad más importante respecto a la Fig. 2, de
forma que éste comunique adecuadamente el comando operativo a los
vehículos, sabiendo que sólo uno de ellos responderá a dicho
comando.
El mando transmite el código de identificación
al vehículo mediante la ya mencionada señal digital, grabándolo
éste en su memoria interna no borrable de su procesador para que a
partir de ese momento formen pareja
"emisor-receptor". La programación del código
del vehículo se realizará en cualquier tramo de la pista de
rodadura, con el mando y la fuente enchufados y sin ningún otro
vehículo en la pista, para evitar que dos vehículos compartan el
mismo código.
La Fig. 5b muestra una representación eléctrica
elemental de una alternativa al mando en el que no se disponen de
mecanismos de codificación de la señal y en el que se usa la
resistencia variable tradicional 50. Además el conmutador 52 es un
conmutador de cambio de marchas (turbo). En general, a medida que se
vayan incorporando nuevas funcionalidades, el mando estará diseñado
para ir incorporando nuevos conmutadores.
Los mandos se conectan a la central en un puerto
concreto. La central detecta la presencia de un mando y asocia a
dicho puerto un código que luego asociará a un vehículo
concreto.
Las centrales en ese caso pueden tener hasta
cuatro puertos y sólo una de ellas de conectaría a las vías. Para
añadir más vehículos hay que conectar una central secundaria a la
principal mediante un conectar específico para ampliar a cuatro
vehículos más y así sucesivamente hasta un máximo de cuatro
centrales, lo que supondría un máximo de 16 vehículos
circulando.
La Fig. 6 muestra un diagrama de bloques del
sistema de control. Se puede observar cómo el sistema permite ser
aplicado paralelamente a varios vehículos. El punto clave es la
central de control 26. Se destaca que sobre las mismas vías que
alimentan a los vehículos se puede conectar otros elementos del
juego 31 cómo cuentavueltas, velocímetro, etc. que serán comentados
posteriormente.
Las Fig. 8 y la Fig. 9 tratan un ejemplo de
aplicación de los principios de la presente invención a un cambio
de acanaladura de guía.
La Fig. 8 muestra un esquema de un ejemplo de
realización preferido de los medios asociados al vehículo. Se puede
observar que el principio de cambio de guía es el accionamiento de
un electroimán 38, dispuesto para desplazar un elemento retráctil
asociado al conjunto de guía, tal como la aleta móvil 41, forzado
por el muelle 40, mediante el cual se realiza un cambio de guía en
un tramo de pista de rodadura diseñado adecuadamente para ello, tal
y como se indica esquemáticamente en la Fig. 9. La clave es que
dicha aleta 41 pueda hundirse para entrar en contacto con una zona
más profunda 43 (para impedir que exista problemas en el punto de
contacto entre las dos acanaladuras de guía 42) para forzar al
vehículo a seguir la guía alternativa.
Cabe destacar que el hecho de compartir las
mismas vías de alimentación por varios vehículos implica la
necesidad de hacer que los medios de alimentación sean escalables
según el número final de vehículos que circulen, para ello se ha
previsto el uso un nuevo módulo de alimentación como el mostrado en
la Fig. 10. Esta se basa en una base 48 ("Pack de Alimentación
Digital") con una parte común que genera los +24V de señalización
y los +Vvehículo para por ejemplo 4 vehículo simultáneos, y permite
la inserción de hasta tres módulos 44 más, que de forma automática,
se paralelizan sobre el pack base permitiendo el crecimiento del
sistema según el número de vehículos.
Como conclusión es interesante reflexionar que
si a la comunicación digital diferenciada de la alimentación se le
añade el conocimiento de la posición del vehículo se obtienen toda
una gama de nuevas prestaciones de simulación de las competiciones
reales, tales como cualquier producto que dependa de un detector de
paso por meta como cuentavueltas, velocímetros, etc.
Si además se proporcionan medios para almacenar
un registro de las señales enviadas se podrían realizar un análisis
posterior de las carreras y preparar programas de entrenamiento en
los cuales el jugador deba superar sus propios registros.
Generalizando, gracias a la digitalización se
podrá disponer de nuevos conceptos en el juego, como por ejemplo
los vehículos gregarios. Estos son vehículos a los cuales se les ha
implementado un programa con órdenes definidas (velocidad, cambio
de guía, etc.) que ejecuta de una forma secuencial y repetitiva,
durante toda la carrera, convirtiéndose durante la misma en un
obstáculo móvil que planteará problemas de conducción y obligará a
conservar una especial atención durante la misma. El tipo de
programa a ejecutar puede ser definible de forma externa, mediante
un terminal específico de programación de dicho vehículo.
Otros conceptos serán entrenamientos reales con
tiempos de clasificación y posición en parrilla, reproducción de
sonido según posición real de los vehículos, vehículo de persecución
(vehículo Trainer Profesional) y a un nivel más concreto encendido
luces a voluntad, frenado a voluntad, cambio de marcha, humo en los
derrapajes, reproducción de sonido real, entrada en boxes, un mando
avanzado que muestre un resumen de los parámetros de la carrera,
conexión a un ordenador personal para analizar la carrera con algún
programa adecuado para ello.
Proyectando en el futuro también se prevé la
instalación de microcámaras dentro de los vehículos, mandos con
visión de pista, carreras con gafas LCD color con visión de la
posición del piloto en el vehículo, etc.
Estas nuevas funciones obligará a desarrollar
entre otras cosas mandos avanzados como el mostrado en la Fig. 7
que es un ejemplo de un mando avanzado digital con visión y control
de funciones derivadas del conocimiento de la posición y función de
cambio de guía y otros parámetros del vehículo en carrera.
Claims (12)
1. Sistema de control para vehículo eléctrico de
juguete del tipo en el que dicho vehículo incluye un micromotor
eléctrico que transmite movimiento a al menos un eje del vehículo,
constitutivo del eje motriz del mismo, en especial del tipo
previsto para desplazarse sobre unas pistas de rodadura con una
acanaladura de guía flanqueada por unas vías electroconductoras
portadoras de corriente eléctrica, y que integra un conjunto de guía
y toma dinámica de corriente en la extremidad anterior del chasis,
que comprende una aleta de guiado adaptada para deslizar por el
interior de la citada acanaladura de guía reteniendo el vehículo
sobre la pista de rodadura, estando dicho vehículo comandado por un
mando, caracterizado porque comprende:
- (a)
- al menos un dispositivo de control, transmisor, asociado a dicho mando para transmitir señales que gobiernan el funcionamiento del vehículo;
- (b)
- al menos un dispositivo de control, receptor, para recibir dichas señales, integrado sobre el vehículo; y
- (c)
- unos medios de actuación asociados a dicho dispositivo receptor;
siendo dichas señales enviadas
desde el transmisor asociado al mando en forma de onda digital,
consistiendo en una trama temporal de pulsos en serie compuesta por
unos primeros pulsos portadores de un código de identificación del
vehículo, seguidos de unos segundos pulsos portadores de un comando
operativo sobre el funcionamiento del vehículo, donde dichas
señales se aplican sobre al menos una vía electroconductora
susceptible de ser compartida temporalmente por al menos dos
vehículos equipados con los respectivos citados
receptores.
2. Sistema de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende además:
- (d)
- un dispositivo de control, transmisor, susceptible de transmitir unas señales de información tal como posición, cruce o estacionamiento en determinados puntos del circuito u otras incidencias del vehículo durante su desplazamiento por la pista de rodadura;
- (e)
- unos medios electromagnéticos y/o mecánicos que interactúan con el citado dispositivo transmisor para activar la transmisión de la citada información; y
- (f)
- una central de control y gestión de la información a la cual está asociado dicho mando, que es al menos uno;
donde las señales desde el
transmisor asociado al vehículo son de forma de onda digital
compuesta por unos primeros pulsos portadores de un código de
identificación previsto para ser comparado con un código de
referencia por la central, seguido de unos segundos pulsos
portadores de un mensaje tal como una información acerca de la
posición, cruce o estacionamiento en determinados puntos del
circuito o situaciones similares o condiciones operativas del
vehículo.
3. Sistema de control según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichos medios electromagnéticos y/o
mecánicos comprenden una primera parte contenida en el vehículo,
capaz de detectar la excitación electromagnética y/o mecánica
generada por una segunda parte constituida por diferentes
dispositivos asociados a la acanaladura de guía.
4. Sistema de control según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichas señales digitales se aplican
sobre unas vías electroconductoras de transmisión de energía de
alimentación para el citado micromotor.
5. Sistema de control según la reivindicación 3,
caracterizado porque dichas señales digitales están
comprendidas entre un primer nivel de tensión de alimentación
prefijada y un segundo nivel tensión de manera superpuesta sobre
una señal de alimentación a dicho primer nivel de tensión prefijado,
circulando todas ellas señales por las mismas vías
electroconductoras de alimentación.
6. Sistema de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque integra unos medios para almacenar un
registro de las señales enviadas por el vehículo con el fin de
realizar un análisis posterior de las carreras realizadas y
preparación de unos programas de juego.
7. Sistema de control según la reivindicación 1,
2 ó 3, caracterizado porque se usa una tercera vía
electroconductora alternativa tanto como canal independiente de
transmisión de las citadas señales digitales como para la detección
de informaciones tales como la posición.
8. Sistema de control según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de actuación asociados al
dispositivo receptor del vehículo comprenden un sistema
electromagnético apto para desplegar un elemento retráctil
susceptible de interactuar con unos medios intercalados en un tramo
de la pista de rodadura para realizar un cambio de pista definida
por una distinta acanaladura de guía.
9. Sistema de control según la reivindicación 8,
caracterizado porque dichos medios para realizar un cambio
de pista se hallan integrados en el interior de las acanaladuras de
guía, en unas zonas donde las mismas presentas unas
bifurcaciones.
10. Método de control para vehículo eléctrico de
juguete del tipo en donde dicho vehículo incluye un micromotor
eléctrico que transmite movimiento a al menos un eje del vehículo,
constitutivo del eje motriz del mismo, previsto para desplazarse
sobre unas pistas de rodadura con una acanaladura de guía flanqueada
por unos conductores o vías electroconductoras portadoras de
corriente eléctrica, y que integra un conjunto de guía y toma
dinámica de corriente en la extremidad anterior del chasis, que
comprende una aleta de guiado adaptada para deslizar por el
interior de la citada acanaladura de guía reteniendo el vehículo
sobre la pista de rodadura, siendo dicho vehículo comandado por un
mando, caracterizado porque se realiza una comunicación
codificada mediante unas señales de forma de onda digital que, en
un primer sentido, desde una central al vehículo, consiste en una
trama temporal de pulsos en serie compuesta por unos primeros pulsos
portadores de un código de identificación previsto para ser
comparado con un código de referencia por el citado receptor del
vehículo, seguido de unos segundos pulsos portadores de un comando
operativo sobre el funcionamiento del vehículo que sólo es procesada
si el receptor valida el código de identificación.
11. Método de control según la reivindicación
10, caracterizado porque dicho comando operativo transmitido
desde la central al vehículo concierne a al menos dos funciones
tales como:
- (a)
- el accionamiento de uno de los citados medios de actuación del vehículo tal como un sistema que regula la potencia aplicada al micromotor y en consecuencia que regula la velocidad del mismo; y
- (b)
- el accionamiento de un medio de actuación del vehículo tal como un sistema electromagnético aplicado a desplazar un elemento retráctil susceptible de interactuar con un tramo de pista de rodadura diseñado adecuadamente para que realizar un cambio de acanaladura de guía.
12. Método de control según la reivindicación
10, caracterizado porque se realiza una comunicación
codificada mediante unas señales de forma de onda digital que, en
un segundo sentido, desde el vehículo a dicha central, consiste en
una trama temporal de pulsos en serie compuesta por unos primeros
pulsos portadores de un código de identificación previsto para ser
comparado con un código de referencia por la central, seguido de
unos segundos pulsos portadores de un mensaje tal como una
información acerca de la posición, cruce o estacionamiento en
determinados puntos del circuito o situaciones similares o
condiciones operativas del vehículo.
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