DE2301475A1 - Fahrspielzeug - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Pt Ü*LAN8MANN dm-chim. ™». B. REITZNER -

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12. Januar 1973

iw. ah., 4119 - I - 8117 Bosemount Engineering Company Limited »,z**·,:

Bognor Regis, Suesex, England Pat entaneeldung Fahrspie1ζeug

Die Erfindung betrifft Fahrbahnen für Fahrzeuge und hierfür verwendbare Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft insbesondere Spielzeug- oder Modellfahrzeuge und Fahrbahnen hierfür.

Es wurden bereits verschiedene Vorschläge für Systeme gemacht, bei denen eine Bedienungsperson ein oder mehrere Fahrzeuge steuern kann, die sich über eine Fahrbahn bewegen. Z.B. ist ,in der GB-PS 1 151 563 ein System beschrieben, bei dem eine Fahrbahn aus einer Reihe von leitenden Streifen besteht und die elektrische Energiezufuhr dieser Streifen derart steuerbar ist , daß ein oder mehrere Fahrzeuge, die von Elektromotoren angetrieben werden, die von der Fahrbahn aufgenommene Energie verwenden, sowohl in der Geschwindigkeit, mit der sie angetrieben werden, als auch in einigen anderen Funktionen, typischerweise hinsichtlich der Lenkung gesteuert werden können.Es ist daher möglich, eine relativ breite Fahrbahn zu verwenden, längs der die Fahrzeuge angetrieben werden und bei einer typischen Anordnung sind zwei Fahr-

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zeuge vorgesehen, die von einer oder mehreren Bedienungs^ personen getrennt gesteuert werden können, wobei jedes Fahrzeug sowohl nach der Geschwindigkeit als auch nach seiner Fahrtrichtung auf der Fahrbahn gesteuert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung zur Steuerung eines oder mehrerer Fahrzeuge auf einer Fahrbahn zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Fahrbahn für Fahrzeuge gemäß der Erfindung dadurch, daß die Fahrbahn aus leitendem Material oder Material mit einer leitenden Oberfläche besteht, daß sich Leiter längs der beiden Seiten des Materials erstrecken, daß der Widerstand in Querrichtung zwischen den Leitern größer als der Widerstand der Leiter in deren Längsrichtung ist, und daß eine Einrichtung zum Anlegen eines steuerbaren Potentials an die Leiter vorgesehen ist, so daß ein Potentialgradient' über der Fahrbahn erzeugt wird. Wie später beschrieben wird, kann, die Fahrbahn ein Behälter mit einer Flüssigkeit sein und die Fahrzeuge können mit Abtastern versehen sein, die die Flüssigkeit berühren, um den Potentiälgradienten zu erfassen. Allgemein ist die Fahrbahn jedoch starr und die Fahrzeuge, die mit Rädern versehen sind, haben Kontaktelemente, die die Fahrbahnoberfläche berühren, um den Potentialgradienten zu erfassen. Die Kontaktelemente können z.B. federbelastete Kontakte sein oder können aus den Rädern des Fahrzeugs bestehen. Bei einer solchen Anordnung kann, eine Bedienungsperson das angelegte Potential einstellen und daher die von dem Fahrzeug aufgenommene Spannung steuern. Diese steuerbare Spannung kann zur Steuerung eines Vorgangs an dem Fahrzeug, z.B. zur Lenkung des Fahrzeugs verwendet werden.. Das angelegte Potential kann eine Gleichspannung sein. Zwei getrennte Fahrzeuge können durch Anlegen von Potentialen abwechselnd ent-

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gegengesetzter Polarität gesteuert werden und können Gleichrichtereinrichtungen zur jeweiligen Erfassung von Signalen entgegengesetzter Polarität aufweisen.

Die Erfindung erstreckt sich außerdem auf eine Fahrbahn für Fahrzeuge in der oben beschriebenen Art für ein oder mehrere Fahrzeuge,, die Abtasteinrichtungen zur Erfassung des Potentialgradienten über der Fahrbahn und Steuereinrichtungen aufweisen, die an die Abtasteinrichtungen angeschlossen sind, um auf den erfaßten Potentialgradienten zur Steuerung einer Funktion an dem Fahrzeug anzusprechen.

Durch die Erfindung wird auch ein Fahrzeug zur Verwendung auf einer Fahrbahn geschaffen, wie sie oben beschrieben wurde, das eine Abtasteinrichtung zur Erfassung eines Potentialgradienten auf der Fahrbahn und eine Steuereinrichtung aufweist, -die an die Abtasteinrichtung angeschlossen ist, um auf den erfaßten Potentialgradienten zur Steuerung einer Funktion an dem Fahrzeug anzusprechen.

Die Fahrzeuge sind zweckmäßigerweise batteriegetrieben. Die Steuerung kann eine Schalteinrichtung aufweisen, die auf das Potential anspricht, das von der Abtasteinrichtung an dem Fahrzeug erfaßt wird, und kann betätigbar sein, wenn das abgetastete Potential ein vorbestimmtes Minimum überschreitet, um den Kreis von der Batterie zu dem Motor zu schließen. Es kann auch eine andere Antriebseinrichtung an dem Fahrzeug vorgesehen sein, so daß das Fahrzeug nur angetrieben wird, wenn ein geeignetes Steuerpotential auf die Fahrbahn gegeben wird. Solch eine Anordnung ermöglicht es der Bedienungsperson, das Fahrzeug nicht nur zu starten oder zu stoppen, sondern auch durch intermittierendes Anlegen des Steuerpotentials an die Fahrbahn die Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu steuern.

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Wenn das Fahrzeug von dem Steuerpotential gelenkt wird, hängt die erfaßte Spannung, sollten nur zwei Kontakte als Abtaster im Abstand quer über das Fahrzeug verwendet werden, von der Richtung des Kurses des Fahrzeugs gegenüber der Richtung der Fahrbahn ab. Wenn sich die Richtung des Fahrzeugs merklich ändern kann, werden vorzugsweise mehr als zwei Abtaster verwendet. Drei Abtaster, die an den
Ecken eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet und in
zweckmäßiger Weise durch Gleichrichter geeigneter Polarität an den beiden Leitungen eines Steuerkreisleistungseingangs angeschlossen sind, ergeben eine stark verminderte Änderung der erfaßten Steuerspannung bei einer
Änderung der Richtung.

Wenn jeder Abtaster durch einen Gleichrichter einer Polarität an eine der Leitungen' des Eingangssteuerkreises und durch einen Gleichrichter der entgegengesetzten Polarität an die andere Leitung angeschlossen ist, ermöglicht die Anordnung eine vollständige Drehung des Fahrzeugs, während es noch von einem Signal einer Polarität und in Abhängigkeit von der Größe dieses Signals steuerbar ist. Eine noch weitere Verbesserung wird durch Verwendung von vier Abtastkontakten erhalten. Es ist jedoch nicht möglich, bei solchen Anordnungen, die die Steuerung zulassen, selbst wenn das Fahrzeug sich vollständig dreht, ein zweites Fahrzeug durch abwechselnde Verwendung entgegengesetzter Potentiale zu steuern. Wenn mehr als ein Fahrzeug gesteuert werden soll, können, wie später beschrieben wird, verschiedene Spannungspegel verwendet
werden. Vorzugsweise werden die Kontakte symmetrisch
um die Mittellinie des Fahrzeugs angeordnet, so daß der Reibungswiderstand infolge der Kontakte bezüglich der
Mittellinie des Fahrzeugs ausgeglichen ist. In bestimmten Fällen jedoch, in denen das Fahrzeug sich normalerweise längs der Fahrbahn bewegt, kann es vorzuziehen sein, einfachere Abtastsysteme mit weniger Kontakten und Gleichrichtern zu verwenden.

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Die Steuerspannung kann zur Lenkung des Fahrzeugs mittels dererfaßten Spannung an dem Fahrzeug verwendet werden, um lenkbare Räder an dem Fahrzeug zu drehen oder die relative Geschwindigkeit von unabhängig angetriebenen Rädern an entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugs zu steuern. In dem ersten Fall kann die Steuerspannung verwendet werden, um Steuerströme zu erzeugen oder um die Zuführung von Steuerströmen zu einer oder mehreren Spulen zu steuern, um die Winkelstellung eines mechanisch angekuppelten Magneten zu steuern und die Lenkung des Fahrzeugs einzustellen. Vorzugsweise werden -zwei Spulen verwendet. Bei einer solchen Anordnung kann das System so ins Gleichgewicht gebracht werden, daß sich das Fahrzeug ohne irgendwelche Ströme in den Spulen auf einer geraden Linie bewegt. Solch eine Anordnung kann außerdem leicht so konstruiert werden, daß die Lenkung von dem Verhältnis der Ströme in den beiden Spulen und nicht v,dn ihren absoluten Größen abhängt. Es können jedoch auch andere Anordnungen verwendet werden, z.B. wird eine viel einfachere Konstruktion dadurch erreicht, daß man die Lenkung mit einer Feder in eine extreme Stellung vorspannt und das Steuerpotential der Abtaster verwendet, um die Federspannung in einem von der Größe des Steuerpotentials abhängenden Ausmaß zu überwinden. Bei einer Konstruktion, bei der Räder an den entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugs unabhängig angetrieben werden, können zwei getrennte Motoren verwendet werden, wobei die Erregung wenigstens eines Motors durch Steuerung eines Potentials über der Fahrbahn steuerbar ist.

Es ist leicht möglich, die Ausbildung derart zu treffen, daß der bzw. jeder Steuerkreis in einem Fahrzeug nur auf angelegte Steuerpotentiale in einem besondern Bereich anspricht. Dadurch können verschiedene Bereiche von Steuerpotentialen für getrennte Steuerfunktionen an einem Fahrzeug oder für Steuerfunktionen an verschiedenen Fahrzeugen verwendet werden. Z.B. kann ein erstes

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Fahrzeug so ausgebildet sein, daß es sich bei irgendeiner angelegten Spannung über der Fahrbahn, die größer als z.B. 2 Volt ist, vorwärts bewegt, und es kann ein Lenksystem haben, das von dem vollen Linksausschlag zu dem vollen Rechtsausschlag gesteuert wird, wenn die angelegte Spannung sich von 2 bis 4 Volt ändert. Ein zweites Fahrzeug könnte so ausgebildet sein, daß es fährt, wenn die angelegte Spannung z.B. 6 Volt erreicht, und es könnte eine Lenkung haben, die von dem vollen Linksausschlag zu dem vollen Rechtsausschlag gesteuert wird, wenn die Spannung sich von 6 bis 8 Volt ändert. Das zweite Fahrzeug würde notwendigerweise nicht auf Potentiale ansprechen, die für das erste Fahrzeua geeignet sind. Das erste Fahrzeug kann mit einer Schaltkreisanordnung versehen sein, die sicherstellt, daß kein Ansprechen auf aJIe Potentiale größer als 4 Volt erfolgt. Dies kann z.B.- dadurch geschehen, daß ein Schalter vorgesehen wird, der auf das höhere Potential anspricht und die Steuerfunktion sperrt, wenn das angelegte Potential diese Größe überschreitet. Bei solchen Anordnungen kann die an die Fahrbahn angelegte Spannung aus Spannungen in den verschiedenen, aufeinanderfolgend geschalteten Bereichen bestehen. Dieses Verfahren, mehr als eine Steuerfunktion ¹^u erhalten oder Steuerfunktionen an mehr als einem Fahrzeug durchzuführen, kann zusätzlich zu der Verwendung von angelegten Signalen unterschiedlicher Polaritäten angewandt werden.

Zusätzlich oder als Ersatz kann an dem Fahrzeug bzw. jedem Fahrzeug eine Einrichtung vorgesehen werden, die auf Signale unterschiedlicher Frequenz anspricht. Das an die Fahrbahn angelegte Signal kann in der Frequenz steuerbar sein. Es können auch Intervallabtastvorrichtungen an dem Fahrzeug vorgesehen werden, wobei die an die Fahrbahn angelegten Signale Impulssignale sind, die in gesteuerten Zeitintervallen angelegt werden. Diese

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Techniken führen· zu der Möglichkeit eines weiten Bereichs komplexer Steuerfunktionen an einem Fahrzeug oder einer Reihe von getrennten Fahrzeugen, obwohl, wie sich aus der vorangegangenen Beschreibung ergibt, die Erfindung eine sehr einfache Anordnung zur unabhängigen Steuerung der Geschwindigkeit und der Richtung zweier Fahrzeuge auf einer Fahrbahn ermöglicht.

Die Einfachheit der Fahrbahnkonstruktion macht es möglich, komplexe Fahrbahnanlagen mit Brücken und Überführungen zu schaffen. Außerdem können durch Anordnung kleiner.isolierender Abschnitte über der Fahrbahn übergänge und Kreuzungen verwendet werden, da die Fahrzeuge im allgemeinen ein ausreichendes Moment haben, um die kurzen Isolierstreifen zu überfahren. Dadurch ist es möglich, Anlagen zu erhalten, die für den Fahrunterricht mit Modellen geeignet sind, um besondere Verkehrssituationen darzustellen, oder sie kfjnnen für andere Zwecke wie für den Unterricht, zur -Filmherstellung, für das Fernsehen oder zur Simulierung sich bewegender Fahrzeuge verwendet werden .

Wie zuvor erwähnt wurde, kann die Erfindung auch zur Steuerung von Booten verwendet werden. Die Fahrbahn kann dann aus einem flachen Behälter bestehen, der eine leitende Flüssigkeit enthält, an die von Leitern ein Steuerpotential angelegt wird, die sich längs der beiden Seiten des Behälters erstrecken. Es kann die Geschwindigkeit und die Richtung von einem oder mehreren Booten gesteuert werden. Wegen Polarisationseffekten kann es bestimmten Flüssigkeiten notwendig sein, nur Wechselstrom zu verwenden. Wie jedoch zuvor erläutert wurde, ist dies eine geeignete Möglichkeit, eine getrennte Steuerung von zwei Fahrzeugen durchzuführen.

Die Erfindung wird nachstehen anhand der Figuren 1 bis 8 erläutert. Es zeigt:

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Figur 1 eine schematische Aufsicht eines kurzen Stücks der Fahrbahn, aus der Gleitkontakte eines Fahrzeugs hervorgehen,

Figur 2 eine Abwandlung der Fig. 1 mit einer anderen Kontaktanordnung an dem Fahrzeug,

Figur 3 eine weitere Kontaktanordnung,

•Figur 4 eine schematische Chassisausbildung eines Räderfahrzeugs,

Figur 5 einen Schaltkreis zur Verwendung an einem Fahrzeug,

Figur 6 eine Abwandlung eines Teils des Kreises der Fig. 4 zur Verwendung an einem anderen Fahrzeug, «

Figur 7 ein Steuersystem zur Steuerung von an eine Fahrbahn angelegten Spannungen zur Steuerung von zwei Fahrzeugen, und

Figur 8 schematisch eine weitere Konstruktion eines gesteuerten Fahrzeugs.

Fig. 1 zeigt eine Fahrbahn für Räderfahrzeuge, bestehend aus einer flachen Grundplatte 10. Zweckmäßigerweise besteht diese aus elektrisch isolierendem Material, das mit einem elektrisch leitenden Material überzogen ist, z.B. einem Papier oder einem Gewebe, das mit einer leitenden Verbindung imprägniert ist, um einen Oberflächenwiderstand zu erhalten, der größer als etwa 15 Ohm/cm Ein besonders geeignetes Material ist ein Glasgewebe, das mit einem leitenden Silicongummi überzogen ist, wie es für Deckenheizsysteme verwendet wird. Metallstreifen

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11, 12 mit niedrigem Widerstand sind längs der Ränder der Fahrbahn angeordnet und berühren das leitende Oberflächenmaterial, so daß eine gesteuerte Energiequelle 13 (die später im einzelnen beschrieben wird), die an die Streifen 11, 12 angeschlossen ist, einen Potentialgradienten über der Fahrbahn erzeugt, der an allen Stellen längs der Fahrbahn ausreichend gleichmäßig ist. Die Fahrbahn kann aus einer Anzahl von getrennten Einheiten mit geeigneten leitenden Übergängen bestehen, die die Metallstreifen miteinander verbinden. Bei einer anderen Konstruktion kann die Fahrbahn aus einer Rolle elektrisch leitenden Gewebes oder flexiblem Material mit flexiblen Metallstreifen längs der beiden Ränder hergestellt werden.

Vorzugsweise sind die auf der Fahrbahn fahrenden Fahrzeuge batteriegetrieben und das quer über die Fahrbahn angelegte Potential wird als Steuerpotential für die Steuerung eines besonderen Vorgangs oder besonderer Vorgänge an dem Fahrzeug verwendet. Wenn das Fahrzeug elektrische Abtastkontakte an seiner Unterseite hat, um den Potentialgradienten in der Querrichtung der Fahrbahn zu erfassen, dann kann das erfaßte Potential an dem Fahrzeug von einer'Bedienungsperson gesteuert werden, die das an die Metallstreifen 11, 12 angelegte Potential steuert. An dem Fahrzeug können die Änderungen des Potentialgradienten verwendet werden, um den erforderlichen Vorgang durchzuführen. Die auf die erfaßten Potentiale ansprechende Schaltkreisanordnung kann auf Änderungen der Polarität, Amplitude, Frequenz, Phase oder des Tastverhältnisses oder andere Parameter des angelegten Potentials ansprechen, das von den Abtastern an dem Fahrzeug erfaßt wird.

Wenn sich das Fahrzeug normalerweise im wesentlichen längs der Fahrbahn bewegt, wäre es möglich, zwei im Abstand quer über die Breite des Fahrzeugs angeordnete

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Abtaster zu verwenden. Diese Abtaster können federbelastete Kontakte sein, die an der Oberfläche der Fahrbahn angreifen. Im allgemeinen jedoch ist tias Fahrzeug mittels der Steuerung der angelegten Spannung lenkbar. Wenn die Vorrichtung in dem Fahrzeug auf Änderungen der Größe einer Gleichspannung oder einer halbwellengleichgerichteten Spannung ansprechen soll, die an die Fahrbahn angelegt wird, dann ist es wichtig, daß das Fahrzeug in der Lage ist, im wesentlichen das gesamte Potential zwischen seinen Abtastelektroden trotz Änderungen der Bewegungsrichtung aufzunehmen. Eine Möglichkeit, um dies zu erreichen, ist die Verwendung von vier Abtastkontakten 20, 21, 22 und 23, wie Fig. 1 zeigt. Die Kontakte 20 und 21 an einer Seite des Fahrzeugs sind durch Gleichrichter 24, 25 der gleichen Polarität an eine Leitung 26 angeschlossen, während die Kontakte 22, 23 durch Gleichrichter 27, 28 an eine zweite Leitung 29 angeschlossen sind. Die Gleichrichter 27, 28 haben die gleich PoIariät wie die Gleichrichter 24, 25, sind jedoch umgekehrt geschaltet, so daß das Potential zwischen den beiden Leitungen 26, 29 ein Einrichtungspotential ist. Das Potential zwischen diesen beiden Leitungen 26, 29 ändert sich nur gering- bei großen Änderungen der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs. <^;

Ein Fahrzeug mit Kontakten, die durch Gleichrichter verbunden sind, wie Fig. 1 zeigt, würde nicht funktionieren, wenn sich das Fahrzeug vollständig drehen würde. Fig. 2 zeigt ein System mit drei Kontakten 30, 31, 32 an Stellen, die durch die Ecken eines gleichseitigen Dreiecks bestimmt sind. Alle drei Kontakte 30, 31, 32 sind durch Gleichrichter 33, 34, 35 einer Polarität mit einer Ausgangsleitung 36 und durch Gleichrichter 37, 38, 39 der entgegengesetzten Polarität mit einer weiteren Ausgangsleitung 40 verbunden, so daß unabhängig von der Orientierung des Fahrzeugs auf der Fahrbahn ein Einrichtungspotential zwischen den Leitungen 36, 40 vorhanden ist.

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Fig. 3 zeigt eine weitere Konstruktion, bei der drei Kontakte 41, 42 und 43 mit nur zwei Gleichrichtern 44 und 45 verwendet sind. Diese Anordnung funktioniertebenfalls, wenn das Fahrzeug völlig gedreht wird. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil im Vergleich zu der der Fig. 2, daß die Reibungskräfte infolge der Kontaktreibung zwischen den Abtastern und der Fahrbahn bezüglich der Mittellinie des Fahrzeugs nicht im Gleichgewicht sind. Bei den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnungen ist es im Gegensatz zu der Anordnung der Fig. 3 nicht möglich, eine Polaritätsumschaltung für die gesonderte Steuerung· von zwei Fahrzeugen zu verwenden.

In Systemen, bei denen die Steuerung nicht von der Polarität eines Signals abhängt, z.B. in Systemen, die verschiedene bzw. steuerbare Frequenzen oder zeitlich unterteilte Signale verwenden, können mehr als zwei Kontakte bzw. Abtaster ohne .Gleichrichter verwendet werden, um das erforderliche Steuersignal des Fahrzeugs unabhängig von der Orientierung des Fahrzeugs auf der Fahrbahn zu erzeugen.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Fahrzeug zur Verwendung auf der Fahrbahn. Das Fahrzeug besteht aus einem Chassis 50 mit vier Rädern 51 bis 54. Die hinteren Räder 51, 52 werden von einem kleinen Elektromotor 55 über ein Untersetzungsgetriebe 56 angetrieben. Der Motor 56 wird von einer nicht gezeigten Batterie mit Energie versorgt. Diese Batterie kann eine Trockenzelle oder ein aufladbares Sekundärelement sein. Die Vorderräder 53, 54 sind lenkbar. In Fig. 4 ist schematisch eine Lenkeinrichtung 57 gezeigt. Diese kann aus einem Permanentmagneten bestehen, der sich gegenüber zwei festen Spulen frei drehen kann. Der Magnet nimmt gegenüber diesen Spulen eine Lage ein, die von dem Verhältnis der in den Spulen fließenden Ströme abhängt. Der Magnet ist durch einen Hebel 58 an-

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gekuppelt, der einen Lenkmechanismus 59 betätigt. Der Magnet ist so ausgebildet, daß der Winkel, den er einnimmt, und damit der Winkel, den die Räder mit der Mittellinie des Fahrzeugs einschließen, nicht eine Funktion der absoluten Größe der Ströme in den Spulen ist, sondern nur eine Funktion deren Verhältnis. Dadurch bewirkt eine Unterbrechung der Zufuhr nicht, daß die Räder aus der Stellung, in die sie eingestellt wurden, in irgendeine andere Stellung übergehen.

Fig. 5 zeigt eine einfache Form eines elektrischen Kreises zur Verwendung an einem Fahrzeug.· In Fig. 5 ist ein Abtastsystem ähnlich dem in Fig. 1 vorhanden, das aus vier Kontakten 61 bis 64 besteht. Die Kontakte 61, 62 sind durch Gleichrichter 65, 66 mit einer Eingangsleitung 67 verbunden, während die Kontakte 63, 64 durch Gleichrichter 68,69 mit einejr zweiten Eingangsleitung verbunden sind. Die Leitung .7O ist an einen Pol einer Batterie 71 angeschlossen. Die Leitung 67 ist über einen Widerstand

72 mit der Basis eines Transistors 73 und auch über eine Diode 74 und einen Widerstand 75 mit der Basis eines Transistors 76 verbunden. Der Emitter des Transistors

73 ist an die Basis eines weiteren Transistors 77 angeschlossen, dessen Emitter mit der Leitung 70 verbunden ist. Die Transistoren 73 und 77 leiten, wenn das Potential auf der Leitung 67 ausreichend positiv gegenüber dem Kontakt 63 oder dem Kontakt 64 ist. Wenn das Potential groß genug ist, sind die Transistoren 73 und 77 gesättigt und legen somit im wesentlichen die gesamte Batteriespannung an einen Antriebsmotor 80, der in Reihe zwischen den zweiten Pol der Batterie 70 und die Kollektoren der Transistoren 73 und 77 geschaltet ist. Eine Wicklung des Lenkmotors ist parallel zu dem Antriebsmotor 80 geschaltet. Wenn die Spannung über den Eingangsleitungen 67, 70 zunimmt, tritt keine weitere Änderung der Spannung über dem Antriebsmotor 80 auf, da die Transistoren 70 bereits gesättigt sind. Sobald jedoch das Eingangspotential sich

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um einen Betrag erhöht: hat, der ausreicht, um den Durchlaßspannungsabfall der Diode 74 zu überschreiten, leitet der Transistor 76. Dieser Transistor ist mit seinem Emitter mit der Basis eines weiteren Transistors 82 verbunden, dessen Emitter an die Leitung 70 angeschlossen ist. Die beiden Transistoren 76, 82 beginnen zu leiten, wenn der Durchlaßspannungsabfall der Diode 74 überschritten wird, und leiten Strom durch eine zweite Wicklung 83 des Lenkmotors, die in Reihe in den Kollektorkreis der beiden Transistoren 76, 82 eingeschaltet ist.

Ohne ein an die Fahrbahn angelegtes Potential bleibt das Fahrzeug stehen. Wenn das Potential ausreicht, um die Transistoren 73, 77 zu veranlassen, zu leiten, bewegt sich das Fahrzeug vorwärts. Infolge der Sättigung der Transistoren 73, 77 ist die Geschwindigkeit für alle Werte des an die Fahrbahn angelegten» irgendein Minimum überschreitenden Potentials im wesentlichen konstant. Der Spannungsabfall der Diode 74 wird derart gewählt, daß die Transistoren 73, 77 gesättigt sind, bevor der Transistor 76 zu leiten beginnt. Die Zunahme der an die Fahrbahn angelegten Spannung von dem Minimum aus auf irgendeinen Maximalwert führt zu einer Änderung der Lenkrichtung von dem vollen Ausschlag in einer Richtung, z.B. von dem vollen Linksausschlag, zu dem vollen Ausschlag in der anderen Richtung, z.B. dem vollen Rechtsausschlag.

Bei der besonderen Polarität der Gleichrichter 65 bis in Fig. 5 bewegt sich das Fahrzeug nur in einer Richtung und wird bei einem angelegten Potential an die Fahrbahn nur in einer Richtung gesteuert. Ein zweites Fahrzeug kann mit Gleichrichtern einer solchen Polarität versehen sein, daß es auf ein Steuersignal mit einer Polarität anspricht, die der zur Steuerung des ersten Fahrzeugs verwendeten entgegengesetzt ist. Fig. 6 zeigt eine Ab-

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Wandlung eines Teils der Fig. 5 mit den Kontakten 61 bis

64. Die Kontakte 61 und 62 sind durch Gleichrichter 9O, 91 mit der Leitung 7O verbunden. Diese Gleichrichter sind umgekehrt geschaltet im Vergleich zu den Gleichrichtern

65, 66 der Fig. 5. In gleicher Weise sind die Kontakte 63, 64 durch Gleichrichter 92, 93 mit der Leitung 67 verbunden. Die Fahrzeuge, die verschieden polarisierte Gleichrichter haben, wie sie in den Fig. 5 und 6 gezeigt sind, können daher auf der gleichen Fahrbahn verwendet werden, sind jedoch unabhängig steuerbar. Beide können zugleich, jedoch unabhängig gesteuert werden, wenn die Polarität der an die Fahrbahn angelegten Spannung schnell geändert wird und eine unabhängige Steuerung der Amplituden der positiven Halbperioden und der negativen Halbperioden bewirkt wird. Ein geeigneter Steuerkreis für diesen Zweck wird in Fig. 7 gezeigt. In dieser Figur ist eine Netzwechselstromquelle 1OO gezeigt, die mit der Primärwicklung eines Transformators 1Ol verbunden ist, dessen Sekundärwicklung 1O2 an einem Ende durch eine Leitung 1O3 mit dem leitenden Streifen 12 an einer Seite der Fahrbahn IO verbunden ist. Das andere Ende der Sekundärwicklung 1O2 ist mit einer Leitung 104 verbunden, die eine Eingangleitung zu einer Steuereinrichtung 115 bildet. Diese Einrichtung hat zwei parallele Kreise zwischen der Leitung 1O4 und dem leitenden Streifen 11. Einer dieser parallelen Kreise besteht aus einem Gleichrichter 1O5, einem Druckschalter 1O6, einem voreingestellten Widerstand 1O7 und einem Einstellwiderstand 1O8, der eine Längssteuerung bildet. Der zweite parallele Kreis besteht aus einem Gleichrichter 109 mit einer Polarität entgegengesetzt der des Gleichrichters 1O5, einem Druckschalter HO, einem voreingestellten Widerstand 111 und einem einstellbaren Lenksteuerwiderstand 112. Wegen der Polarität der Gleichrichter 105, 109 bewirken die beiden parallelen Kreise eine unabhängige Steuerung der Amplitude der Halbwellen entgegengesetzter Polarität, die an die

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Fahrbahn angelegt werden. Die Schalter 106, 110 ermöglichen es, daß die richtige Spannung an die Fahrbahn angelegt wird und die Lenksteuerwiderstände 108, 112 ermöglichen es, daß diese Spannung innerhalb der Grenzen zur Durchführung der Lenkungssteuerung des Fahrzeugs geändert wird. Anstelle einer Netzstromversorgung ist es auch möglich, eine Batterieversorgung zusammen mit einem elektronischen oder elektromechanischen Umkehrschalter zu verwenden, der mit einer ausreichend hohen Frequenz arbeitet.

Fig. 8 zeigt eine weitere Konstruktion des Fahrzeugs, bei der die Lenkung durch zwei Motoren 120, 121 bewirkt wird, die zwei hintere Räder 123, 124 mit unabhängig steuerbaren Geschwindigkeiten antreibt. Bei dem besonderen, in Fig. 8 gezeigten Fahrzeug ist ein Deichselrad 125 vorhanden. Die Steuerspannung wird an dem Fahrzeug von drei Abtastkorviakten 126, 127 und 128 aufgenommen. Diese sind als wie in Fig. 2 angeordnet gezeigt, es können jedoch ebenso andere Kontaktanordnungen, z.B. die in Fig. 1 gezeigte, verwendet werden. Der elektronische Schaltkreis an dem Fahrzeug kann ähnlich dem der Fig. ausgebildet sein, jedoch ist die Wicklung 81 nicht mehr erforderlich und der zweite Motor ersetzt die zweite Wicklung 83. Die Motoren 120, 121 der Fig. 8 sind so ausgebildet, daß die maximale Drehgeschwindigkeit, die dem Rad 120 von dem ersten Motor 120 verliehen wird, größer ist als die maximale Geschwindigkeit, die dem Rad 124 von dem zweiten Motor 121 verliehen wird. Durch Verwendung der Kontaktanordnung der Fig. 2 kann nur ein Fahrzeug verwendet werden, jedoch kann das Fahrzeug in jeder Richtung auf der Fahrbahn angetrieben werden und ist nicht auf Bewegungsrichtungen beschränkt, die eine Komponente in der allgemeinen Richtung längs der Fahrbahn haben. Bei Verwendung dieser Fahrzeugform kann ein zweites Fahrzeug dadurch gesteuert werden, daß das erste

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Fahrzeug auf Spannungen in einem besonderen Bereich anspricht, z.B. bewegt sich das Fahrzeug bei irgendeiner angelegten Spannung an der Fahrbahn vorwärts, die größer als z.B. 2 Volt ist, und die Lenkung ändert sich vom vollen Linksausschlag zum vollen Rechtsausschlag, wenn die angelegte Spannung sich von 2 bis 4 Volt ändert, und das zweite Fahrzeug spricht nur auf einen anderen Bereich angelegter Spannungen an, z.B. fährt es, wenn die angelegte Spannung z.B. 6 Volt erreicht und ändert seine Lenkung vom vollen Linksausschlag zum vollen Rechtsausschlag, wenn die Spannung sich von 6 bis 8 Volt ändert.

Wenn zwei Motoren verwendet werden, um ein Fahrzeug anzutreiben und die Lenkung zu steuern, kann es zweckmäßig sein, eine Reihe von Impulsen mit steuerbarem Tastverhältnis als das Steuerpotential über der Fahrbahn zu verwenden, wobei ein Motor in Abhängigkeit von der Dauer der Impulsperioden, "und der andere in Abhängigkeit von der· Dauer der Impulslückenperioden gesteuert wird. Allgemein kann es jedoch bei Fahrzeugen mit einem oder mehreren Motoren vorzusehen sein, ein Steuersystem zu verwenden, bei dem die Energie einem Motor während eines steuerbaren Anteils der Gesamtzeit zugeführt wird, um die Geschwindigkeit des Motors zu verwenden, statt die Amplitude eines analogen Steuersignals zu verwenden.

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Claims (23)

1. Patentansprüche

   1J Fahrbahn für Fahrzeuge/ dadurch gekennzeichnet, daß sie aus elektrisch leitendem Material oder einem Material mit einer leitenden Oberflächebesteht, daß sich Leiter längs der beiden Seiten des Materials erstrecken, daß der Widerstand des Materials in Querrichtung zwischen den Leitern wesentlich größer als der Widerstand der
   Leiter in deren Längsrichtung ist, und daß eine Einrichtung zum Anlegen eines steuerbaren Potentials an
   die Leiter vorgesehen ist, so daß ein Potentialgradient über der Fahrbahn erzeugt wird.
2. 2. Fahrbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Material aus festem Material besteht.
3. 3. Fahrbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Material eine leitende Flüssigkeit in
   einem Behälter ist, und daß die Leiter sich seitlich
   an dem Behälter in Berührung mit der Flüssigkeit erstrecken.
4. 4. Fahrbahn nach einem der" vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen eines Potentials zwischen den Leitern ein Gleichspannungspotential anlegt.
5. 5. Fahrbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
   gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen eines Potentials zwischen den Leitern ein Potential mit abwechselnd entgegengesetzter Polarität anlegt.
6. 6. Fahrbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
   gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anlegen eines Potentials Mittel zum Anlegen von gesondert einstell-

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   baren Potentialen abwechselnd entgegengesetzter Polarität aufweist.
7. 7. Fahrzeug zur Verwendung auf einer Fahrbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug eine Abtasteinrichtung zur Erfassung des Potentialgradienten über der Fahrbahn und eine Steuereinrichtung aufweist, die an die Abtasteinrichtung angeschlossen ist, um auf den erfaßten Potentialgradienten zur Steuerung einer Funktion an dem Fahrzeug anzusprechen.
8. 8. Fahrzeug nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein batteriegetriebenes elektrisches Antriebssystem zum Antrieb des Fahrzeugs.
9. 9. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8 zur Verwendung auf einer festen Fahrbahn, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein Räderfahrzeug ist, und daß die Abtasteinrichtung Kontaktelemente aufweist, die einen elektrischen Kontakt mit der Bahnoberfläche herstellen.
10. 10. Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8 zur Verwendung auf einer festen Fahrbahn, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein Räderfahrzeug ist und daß die Abtasteinrichtung zwei oder mehr Räder des Fahrzeugs umfaßt.
11. 11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Schaltanordnung aufweist, die auf das Potential anspricht, ' das von der Abtasteinrichtung erfaßt wird, und betätigbar ist, wenn das erfaßte Potential ein vorbestimmten Minimum überschreitet, um einen Kreis von der Batterie zu dem Motor oder eine andere Antriebseinrichtung des Fahrzeugs zu schließen, so daß das Fahrzeug nur angetrieben wird, wenn ein geeignetes Steuerpotential an die Fahrbahn angelegt wird.

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12. 12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung zwei Kontakte oder Räder aufweist, die im Abstand quer über das Fahrzeug angeordnet und gesondert mit zwei Leitungen eines Steuerkreises verbunden sind, der einen Teil der Steuereinrichtung bildet.
13. 13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung drei oder mehr Kontakte oder Räder aufweist, die durch Gleichrichter an zwei Leitungen eines Steuerkreises angeschlossen sind, der einen Teil der Steuereinrichtung bildet.
14. 14. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch qekennzeichnet, daß vier Kontakte oder Räder vorgesehen sind, die Abtasteinrichtungen bilden, von denen ein Paar an einer Seite der Längsaahse des Fahrzeugs und das andere Paar an der anderen Seite angeordnet ist, und daß die beiden Kontakte oder Räder an einer Seite durch gesonderte Gleichrichter der gleichen Polarität mit einer Leitung des Steuerkreises und die beiden Kontakte oder Räder an der anderen Seite durch gesonderte Gleichrichter mit einer zu der der erstgenannten Gleichrichter entgegengesetzten Polarität mit der zweiten Leitung des Steuerkreises verbunden ist.
15. 15. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß drei Kontakte oder Räder vorgesehen sind, von denen jeder Kontakt oder jedes Rad durch gesonderte Gleichrichter einer Polarität mit einer Leitung des Steuerkreises und gesonderte Gleichrichter entgegengesetzter Polarität mit der anderen Leitung des Steuerkreises verbunden ist.
16. 16. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontakte oder Räder an einer Seite der Längsachse des Fahrzeugs vorgesehen sind, die durch gesonder e Gr aichrichter gleicher Polarität mit der einen

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    Leitung des Steuerkreises verbunden sind und die eine einzige Kontakteinrichtung an der anderen Seite des Längsachse des Fahrzeugs aufweisen, die mit der zweiten Leitung.des Steuerkreises verbunden ist.
17. 17. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Lenkmechanismus mit einem mechanisch angekuppelten Magneten zur Einstellung der Lenkung des Fahrzeugs aufweist, dessen Winkelstellung von wenigstens einer Spule gesteuert wird, und daß der Steuerkreis einen Steuerstrom erzeugt oder die Zuführung des Steuerstroms zu der Spule steuert.
18. 18. Fahrzeug nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch zwei Spulen, die auf den Magneten in entgegengesetzten Richtungen einwirken, wobei die Lenkung von dem Verhältnis der Ströme in den beiden Spulen abhängt.
19. 19. Fahrzeug nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch wenigstens eine Spule zur Bewegung des Lenkmechanismus entgegen einer Federvorspannung.
20. 20. Fahrzeug nach einem dex Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs Räder angeordnet sind,die von gesonderten Motoren angetrieben werden, und daß die Steuereinrichtung die Geschwindigkeit wenigstens eines der Motoren steuert.
21. 21. Fahrbahn nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Fahrzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug zwei oder mehr Einrichtungen aufweist, die auf die angelegten Steuerpotentiale ansprechen, daß die gesonderten Ansprecheinrichtungen auf Steuerpotentiale in verschiedenen,

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    vorgewählten Bereichen ansprechen, und daß an dem Fahrzeug Mittel zum Trennen der Potentiale der Äbtasteinrichtung innerhalb der verschiedenen vorgewählten Bereiche vorgesehen sind.
22. 22. Fahrbahn nach Anspruch 1 oder 2 mit mehreren Fahrzeugen nach einem der Ansprüche 7 bis 2Q, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die angelegten Steuerpotentiale in verschiedenen Fahrzeugen ansprechenden Einrichtungen in verschiedenen vorbestimmten Bereichen ansprechen.
23. 23. Fahrbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mehreren Fahrzeugen nach einem der Ansprüche 7 bis 2O, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen von Signalen steuerbarer Frequenz an die Leiter und einer Einrichtung an jedem Fahrzeug, die auf die Frequenz des von der Fahrbahn auf-genommenen Signals anspricht und eine Funktion de.3 Fahrzeugs steuert.

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