ITRM970291A1 - Sistema per la generazione di effetti sonori in autopiste elettriche miniatura - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"Sistema per la generazione di effetti sonori in autopiste elettriche miniatura".

La presente invenzione riguarda un sistema per la generazione di effetti sonori in autopiste elettriche in miniatura.

Sono ben note le autopiste elettriche in miniatura, che utilizzano piste apposite dotate di alimentazione elettrica per automobili in miniatura. Queste autopiste elettriche variano in scala dal livello giocattolo domestico fino ad impianti relativamente grandi destinati a sale giochi e simili impianti di divertimento.

Come è noto, in queste autopiste elettriche si possono effettuare competizioni basate sulla abilità dei giocatori nel comandare in modo appropriato un pulsante di alimentazione di energia elettrica alle automobili in miniatura. Ogni partecipante ha un suo pulsante e controlla la sua automobile.

L'abilità del giocatore consiste nel dosare l'azionamento del pulsante per evitare l'eccessiva velocità della sua automobile nelle curve, in modo da non andare fuori pista, nonché per dosare le accelerazioni e così via. In altre parole, il pulsante è l'equivalente del gruppo cambio/acceleratore di una automobile reale. Il controllo del tutto avviene visivamente osservando il comportamento dell'automobile sulla pista.

Un inconveniente di un tale sistema, peraltro comune a quasi tutti i sistemi di comando a distanza di mezzi mobili telecomandati, è l’assenza di un "feed back" in aggiunta alla osservazione a vista del comportamento del mezzo mobile telecomandato.

Lo scopo della presente invenzione è quello di fornire un sistema per la generazione di effetti sonori in auto piste elettriche in miniatura che consente di avere un "feed back" sonoro del comportamento del motore elettrico della automobile in miniatura, e che consenta inoltre di ottenere un maggiore realismo nelle competizioni su queste autopiste.

Secondo la presente invenzione si prevede di ricavare un segnale sonoro udibile in cuffia o equivalenti mediante percezione delle fluttuazioni di corrente provocate nelle linee dell'alimentazione dell'autopista da parte del motore elettrico, fluttuazioni che sono strettamente legate al numero di giri del motore elettrico e provocate dalle commutazioni sul collettore del motore elettrico che aziona l'automobile elettrica in miniatura.

Queste fluttuazioni sono particolarmente pronunciate nei motori elettrici usati in queste automobili elettriche che utilizzano ima armatura a solo tre scarpe polari a differenza dei motori industriali o professionali che usano numerose scarpe polari per evitare picchi periodici di assorbimento e fluttuazioni di coppia motrice.

Le specifiche caratteristiche del sistema secondo la presente invenzione sono esplicitate nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta in riferimento a sue forme di realizzazione attualmente preferite, riportate a titolo illustrativo e non limitativo, in base alle figure dei disegni allegati, in cui:

la Figura 1 mostra lo schema di massima del sistema di generazione di effetti sonori per autopiste elettriche in miniatura, secondo la presente invenzione;

la Figura 2 mostra una variante dello schema elettrico mostrato in Figura 1;

la Figura 3 mostra una ulteriore variante dello schema elettrico mostrato in Figura 1; e

la Figura 4 mostra ancora un’altra variante dello schema elettrico di Figura 1.

Con riferimento ai disegni e in particolare alla Figura 1, viene ora illustrata la realizzazione di base del sistema secondo la presente invenzione.

L'autopista, non mostrata, comprende una coppia di "rotaie" o linee 1, 2 di alimentazione di energia elettrica a bassa tensione in corrente continua fornita da un alimentatore 3 sostanzialmente a tensione costante. L'alimentazione all’automobile elettrica, quest 'ultima indicata schematicamente con 4, è controllata in on-off mediante un pulsante 5 che chiude o apre contatti elettrici 6 e aziona un reostato, sotto il controllo di un utilizzatore o concorrente.

Tra l'alimentatore 3 e le linee 1, 2 è disposto un resistore 7 amperometrico di percezione delle fluttuazioni di corrente provocate dalla rotazione del motore M dell’automobile 4. Le fluttuazioni di corrente presenti ai capi A, B sono accoppiate mediante un condensatore C che lascia passare solamente le componenti in alternata della caduta di tensione sul resistore amperometrico 7. Le componenti alternate a destra del condensatore C sono accoppiate tramite un resistore limitatore 8 ad un trasduttore 9 che è assodato ad una cuffia 10.

Il trasduttore 9 potrebbe essere anche un amplificatore convenientemente alimentato dall'alimentatore 3, con collegamenti non mostrati.

Il valore del resistore 7 sarà scelto in modo da limitare cadute di tensione sulla linea 1 e fornire una tensione adeguata, funzione delle fluttuazioni di corrente provocate dalla rotazione del motore M della automobile 4.

Il funzionamento è ovvio e non verrà illustrato in dettaglio. E' da notare che in luogo del resistore 7 mostrato in Figura 1 può essere utilizzato un trasformatore di corrente 11 come mostrato in Figura 2, avente un primario 12 con resistenza trascurabile, ed un secondario 13 con conveniente rapporto di trasformazione per fornire il segnale acustico precedentemente discusso. In questo caso il condensatore C di Figura 1 non sarà necessario.

Chiaramente, il trasformatore di corrente 11 dovrà essere progettato in modo che il suo nucleo non vada in saturazione con la componente in continua che scorre sulle linee 1, 2.

La soluzione a trasformatore di corrente 11 consente di non alterare le caratteristiche in corrente continua della pista, come è evidente, in quanto è da considerare un elemento con resistenza praticamente trascurabile.

Inoltre, è da notare che l’impiego di un trasformatore di corrente consente un totale isolamento galvanico del sistema dalla alimentazione presente sulle linee 1, 2 con vantaggio per la sicurezza.

Nella Figura 3, in cui elementi corrispondenti a quelli della Figura 1 sono indicati con gli stessi numeri di riferimento, viene aggiunto un potenziometro 14 di regolazione del volume, un gruppo R-C 15, 16 di regolazione di tono. Eventualmente, viene anche aggiunto un ulteriore gruppo R-C di accoppiamento 17, 18 e un ulteriore potenziometro 19 di regolazione del volume verso un trasduttore elettroacustico o amplificatore, collegabile ai morsetti 20.

Nella Figura 4 è mostrata una variante dello schema di Figura 1, applicabile anche allo schema di Figura 3 con l'eventuale variante mostrata in Figura 2, che comprende un circuito convertitore frequenza/tensione 21 disposto per pilotare un voltmetro 22. Il convertitore frequenza/tensione 21 e il voltmetro 22 forniscono una indicazione proporzionale al numero di giri del motore M della automobile elettrica 4, in quanto la frequenza delle fluttuazioni di corrente provocate dal motore M sono direttamente legate al numero di giri, fornendo quindi al concorrente un ulteriore parametro di valutazione del comportamento della sua automobile e aumentando il richiamo di gioco.

Inoltre, è possibile aggiungere alle circuiterie mostrate nelle Figure da 1 a 4 una rete elettrica non lineare disposta per aumentare il volume sonoro in funzione della frequenza delle fluttuazioni di corrente provocate dalla rotazione del motore M e quindi rendere più realistico il tutto. La rete elettrica non lineare non è descritta in dettaglio in quanto i parametri per la sua realizzazione possono essere reperiti in qualsiasi manuale di elettronica analogica.

Infine, si potrebbe aggiungere un trasduttore collegato alle linee 1, 2 in parallelo per "sentire" la rotazione del motore M quando il pulsante 5 viene rilasciato. In questo caso, l'automobile elettrica continua a correre per abbrivio e il motore M continua a ruotare comportandosi come dinamo. Infatti, i motori elettrici usati in queste attrezzature sono a magnete permanente e quindi sviluppano una forza elettromotrice quando sono comunque in rotazione senza alimentazione elettrica impressa.

La presente invenzione è stata descritta in riferimento a sue forme di realizzazione attualmente preferite, ma si comprenderà che varianti e modifiche potranno essere apportate in pratica da un esperto del ramo senza uscire dall'ambito di protezione della presente privativa industriale.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema per la generazione di effetti sonori in autopiste elettriche in miniatura, caratterizzato dal fatto che gli effetti sonori hanno una componente di frequenza proporzionale al numero di giri del motore di ima automobile elettrica in miniatura viaggiante su una pista, la componente di frequenza essendo ottenuta da un elemento amperometrico, collegato in sene ad una delle linee di alimentazione della pista e disposto per percepire le fluttuazioni di corrente provocate dalle variazioni periodiche di assorbimento di corrente nel motore, proporzionali al numero di giri del motore; la disposizione essendo tale per cui le fluttuazioni vengono applicate ad un trasduttore elettroacustico per fornire un segnale sonoro la cui frequenza è proporzionale al numero di giri del motore.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l’elemento amperometrico è un resistere .
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1, caratterizzate dal fatto che l’elemento amperometrico è costituito da un trasformatore corrente/tensione.
4. 4. Sistema secondo ima o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un potenziometro di regolazione del volume del segnale sonoro.
5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere un gruppo a resistenza e capacità per la variazione del tono del segnale sonoro.
6. 6. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'elemento amperometrico è collegato ad un circuito convertitore frequenza/tensione, disposto per pilotare un indicatore volumetrico, a sua volta disposto per fornire una segnalazione proporzionale al numero di giri del motore della automobile elettrica.
7. 7. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una uscita ausiliaria per uno o più trasduttori elettroacustici aggiuntivi.
8. 8. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere ima rete elettrica non lineare disposta per aumentare il volume del segnale sonoro con raumentare della frequenza fornita dall'elemento amperometrico.
9. 9. Sistema secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un sensore disposto a valle del pulsante di comando, in parallelo alle linee o rotaie, disposto per fornire un segnale acustico e/o voltmetrico in funzione della forza elettromotrice prodotta dal motore della automobile quando il pulsante viene rilasciato e l'automobile procede per abbrivio.
10. 10. Sistema per la generazione di effetti sonori in autopiste elettriche in miniatura sostanzialmente come precedentemente descritto e illustrato in riferimento alle figure dei disegni allegati.