EP3302743B1 - Toy vehicle system - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Spielfahrzeugsystems mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a toy vehicle system with the features according to the preamble of claim 1, a toy vehicle system with the features according to the preamble of claim 9 and a method for operating a toy vehicle system with the features according to the preamble of claim 10.

Spiel- bzw. Modellfahrzeuge haben in zahlreichen Variationen große Verbreitung gefunden. Für den Betrieb betätigt der Benutzer einen Fernsteuersender. Dessen Steuerausgangssignale werden im Regelfall über eine Funkstrecke zu einem Empfänger des Spielfahrzeuges übertragen und dort in eine entsprechende Fahrbewegung umgesetzt. Die wesentlichen Steuerfunktionen bestehen dabei aus einer Rechts-Links-Steuerung sowie der Einstellung einer gewünschten Fahrgeschwindigkeit einschließlich Beschleunigung und Verzögerung.Toy and model vehicles have found widespread use in numerous variations. The user operates a remote control transmitter for operation. Its control output signals are usually transmitted over a radio link to a receiver of the toy vehicle and converted there into a corresponding driving movement. The main control functions consist of a right-left control and the setting of a desired driving speed including acceleration and deceleration.

Das Spielfahrzeug selbst ist in grundlegenden technischen Merkmalen der üblichen Auslegung eines Kraftfahrzeuges nachempfunden: Im Regelfall sind Vorder- und Hinterachse mit insgesamt vier Rädern vorgesehen, wobei eine der Achsen, meistens die Vorderachse lenkbar ist. Mindestens eines der Räder wird mittels eines Antriebsmotors angetrieben, wodurch das Spielfahrzeug beschleunigt werden kann. Umgekehrt ist für eine Verzögerung auch eine Bremsvorrichtung vorgesehen. Im Falle eines elektrischen Antriebes kann die Beschleunigung und die Verzögerung mit dem gleichen Elektromotor einerseits im Motorbetrieb und andererseits im Generatorbetrieb ausgeübt werden. Jedenfalls führen Kurvenfahrten, Beschleunigungen und/oder Verzögerungen dazu, dass zumindest ein Teil der Räder Reibkräfte auf den Untergrund in Längs- und/oder Querrichtung überträgt. Damit das Spielfahrzeug auf dem Untergrund nicht rutscht, weisen die Räder eine Bereifung aus Gummi, Elastomer-Kunststoffen oder ähnlichen Materialien auf.The toy vehicle itself is based on the basic technical features of the usual design of a motor vehicle: As a rule, the front and rear axles are provided with a total of four wheels, one of the axles, usually the front axle, being steerable. At least one of the wheels is driven by a drive motor, whereby the toy vehicle can be accelerated. Conversely, a braking device is also provided for a deceleration. In the case of an electric drive, the acceleration and deceleration can be carried out with the same electric motor on the one hand in motor operation and on the other hand in generator operation. In any case, cornering, accelerations and / or decelerations mean that at least some of the wheels have frictional forces on the ground in longitudinal and / or transverse direction. So that the toy vehicle does not slip on the ground, the wheels have tires made of rubber, elastomer plastics or similar materials.

Ein entsprechendes Spielfahrzeugsystem ist beispielsweise aus der US 2014/0227941 A1 bekannt. Das Spielfahrzeug weist einen Antrieb mit zwei Antriebsmotoren, zwei Räder zur Übertragung von Reibkräften und von Antriebsmoment auf einen Untergrund sowie eine Lenkvorrichtung auf. Das gesamte Spielfahrzeugsystem umfasst zusätzlich eine Steuereinheit, in die Steuereingangssignale des Fernsteuersenders eingespeist werden, und welche Steuerausgangssignale generiert, die auf die Antriebsmotoren und die Lenkvorrichtung einwirken. Ein ähnliches Spielfahrzeug ist in US 2012/0253554 A1 offenbart. Hier wirkt der Antrieb entweder auf die beiden Räder der Vorderachse, auf die beiden Räder der Hinterachse oder auf die Räder beider Achsen.A corresponding toy vehicle system is from, for example US 2014/0227941 A1 known. The toy vehicle has a drive with two drive motors, two wheels for transmitting frictional forces and drive torque to a surface, and a steering device. The entire toy vehicle system additionally comprises a control unit, into which control input signals of the remote control transmitter are fed, and which generates control output signals which act on the drive motors and the steering device. A similar toy vehicle is in US 2012/0253554 A1 disclosed. Here the drive acts either on the two wheels on the front axle, on the two wheels on the rear axle or on the wheels of both axles.

Im praktischen Betrieb hat sich gezeigt, dass solche ferngesteuerten Spielfahrzeuge nur schwer zu beherrschen sind. Selbst bei nur geringen Antriebsleistungen lassen sich Geschwindigkeiten und vor allem Beschleunigungen erzielen, die kaum in Relation zu den verfügbaren Platzverhältnissen beispielsweise in einem Wohnzimmer stehen. Sofern nicht gerade eine ausgewiesene Modell-Rennstrecke zur Verfügung steht, ist die Austragung eines Fahrzeugrennens nur schwer möglich. Kollisionen und Materialbruch sind kaum vermeidbar. Darüber hinaus stehen die erzielbaren Geschwindigkeiten und Beschleunigungen auch vom optischen Erscheinungsbild her nicht im Verhältnis zur geringen Größe des Spielfahrzeuges, so dass beim Betrieb ein eher unrealistischer Fahreindruck entsteht. Eine vorsätzliche Limitierung von Beschleunigung und Geschwindigkeit ist zwar mitunter möglich, beschränkt jedoch die Fahrdynamik in einer Weise, dass der Reiz des Betriebs eines solchermaßen limitierten Spielfahrzeuges verloren geht.Practical operation has shown that such remote-controlled toy vehicles are difficult to control. Even with low drive power, speeds and, above all, accelerations can be achieved that are hardly related to the available space, for example in a living room. Unless a designated model racetrack is currently available, it is difficult to host a vehicle race. Collisions and material breakage can hardly be avoided. In addition, the achievable speeds and accelerations are also not visually related to the small size of the toy vehicle, so that a rather unrealistic driving impression is created during operation. A deliberate limitation of acceleration and speed is sometimes possible, but limits the driving dynamics in such a way that the attraction of operating a toy vehicle limited in this way is lost.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Spielfahrzeugsystem derart weiterzubilden, dass selbst unter beengten räumlichen Verhältnissen ein realistisch wirkender Eindruck einer Fahrt unter Driftbedingungen vermittelt werden kann.The invention is based on the object of developing a generic toy vehicle system such that even under cramped spatial conditions realistic impression of a trip under drift conditions can be given.

Diese Aufgabe wird durch ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a toy vehicle system with the features of claim 1.

Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Spielfahrzeugsystem derart weiterzubilden, dass selbst unter beengten räumlichen Verhältnissen ein dynamisch wirkender und dennoch beherrschbarer Fahrbetrieb möglich ist.The invention is furthermore based on the object of developing a generic toy vehicle system in such a way that a dynamically acting and yet controllable driving operation is possible even in confined spaces.

Diese Aufgabe wird durch ein Spielfahrzeugsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.This object is achieved by a toy vehicle system with the features of claim 9.

Der Erfindung liegt noch die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren für ein Spielfahrzeugsystem anzugeben, mittels dessen auch unter beengten räumlichen Verhältnissen ein Modellfahrzeug dynamisch wirkend und dennoch beherrschbarer betrieben werden kann.The invention is also based on the object of specifying an operating method for a toy vehicle system, by means of which a model vehicle can be operated in a dynamically acting and yet more manageable manner even in confined spaces.

Diese Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.This object is achieved by an operating method with the features of claim 10.

Die Erfindung beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass ein Spielfahrzeug zwar gegenüber einem manntragenden Kraftfahrzeug deutlich verkleinert werden kann, dass aber bestimmte Parameter der Physik einer solchen Verkleinerung nicht folgen. Letzteres betrifft insbesondere zwei Parameter der Fahrphysik, nämlich die Erdbeschleunigung g sowie Reibungskoeffizienten µ. Die Erdbeschleunigung g kann als konstant angenommen werden. Die zwischen den Rädern und dem Untergrund wirkenden Reibungskoeffizienten sind zwar von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich, liegen jedoch im Wesentlichen in der gleichen Größenordnung. Dies führt dazu, dass auch die mit verschiedenen Fahrzeugen erzielbaren Horizontalbeschleunigungen (Längsbeschleunigung, Verzögerung, Zentripetalbeschleunigung bei Kurvenfahrt) zumindest näherungsweise gleich sind, und dies völlig unabhängig von der tatsächlichen Größe des Fahrzeuges.The invention is initially based on the knowledge that a toy vehicle can be significantly reduced compared to a man-carrying motor vehicle, but that certain parameters of physics do not follow such a reduction. The latter relates in particular to two parameters of driving physics, namely the acceleration due to gravity g and the coefficient of friction µ. The acceleration due to gravity g can be assumed to be constant. The coefficients of friction acting between the wheels and the ground are different from vehicle to vehicle, but are in the Essentially of the same order of magnitude. This means that the horizontal accelerations (longitudinal acceleration, deceleration, centripetal acceleration when cornering) that can be achieved with different vehicles are at least approximately the same, and this is completely independent of the actual size of the vehicle.

Die Erfindung basiert des Weiteren auf der Erkenntnis, dass mit kleiner werdendem Fahrzeug die verfügbare Motor- und/oder Bremsleistung relativ zur Fahrzeuggröße überproportional ansteigt. Dies bedeutet, dass bei Spielfahrzeugen der üblichen Größe die Fahrphysik weniger durch die Antriebs- und/oder Bremsleistung, sondern vielmehr durch die verfügbare Reibkraft zwischen den Rädern und dem Untergrund bestimmt wird. Unter diesen Umständen lassen sich also mit einem kleinen Spielfahrzeug unter Ausnutzung der Haftreibgrenze Horizontalbeschleunigungen erzielen, die in der gleichen Größenordnung wie bei einem Großfahrzeug liegen. Bei einem beispielsweise im Maßstab 1:10 verkleinerten Spielfahrzeug können Bremsverzögerungen erzielt werden, die skaliert auf die Größe des Modellfahrzeuges 10 mal so hoch sind wie beim Originalfahrzeug. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für Zentripetalbeschleunigungen bei Kurvenfahrt, so dass die am Spielfahrzeug tatsächlich wirkende Fahrphysik keine maßstäbliche Verkleinerung wie beim Fahrzeug selbst erfährt. Im Ergebnis bedeutet dies, dass bestimmte Grenzbetriebszustände, bei denen die Haftreibung überschritten wird und das Spielfahrzeug anfängt zu rutschen, erst bei zu hohen Beschleunigungen und zu hohen Kurvengeschwindigkeiten eintreten. Es sind aber gerade diese Grenzbetriebszustände, die den Reiz eines Spielfahrzeugsystems ausmachen.The invention is further based on the finding that as the vehicle becomes smaller, the available engine and / or braking power increases disproportionately to the size of the vehicle. This means that in toy vehicles of the usual size, the driving physics is determined less by the drive and / or braking power, but rather by the available frictional force between the wheels and the ground. Under these circumstances, you can use a small toy vehicle Utilize the static friction limit to achieve horizontal accelerations that are of the same order of magnitude as for a large vehicle. With a toy vehicle, for example, scaled down to a scale of 1:10, braking decelerations can be achieved which, when scaled to the size of the model vehicle, are 10 times as high as in the original vehicle. The same applies analogously to centripetal accelerations when cornering, so that the driving physics actually acting on the toy vehicle are not scaled down as in the vehicle itself. As a result, this means that certain limit operating states, in which the static friction is exceeded and the toy vehicle begins to slip, only occur when the acceleration and cornering speeds are too high. However, it is precisely these limit operating states that make up the appeal of a toy vehicle system.

Hierauf aufbauend liegt ein erfindungswesentlicher Kerngedanke darin, dass zwar nicht die an sich zu hohe, tatsächlich übertragbare maximale Reibkraft verkleinert wird, dass aber eine in geeigneter Weise verkleinerte virtuelle Grenzhaftreibkraft vorgegeben wird, und dass aufbauend auf dieser verkleinerten virtuellen Grenzhaftreibkraft zwei unterschiedliche Betriebszustände rechnerisch simuliert werden: In einem Normalmodus, in dem die rechnerisch ermittelte, allerdings unkorrigierte Betriebsreibkraft kleiner als die virtuelle Grenzhaftreibkraft ist, wird das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen Betriebsreibkraft in Höhe der unkorrigierten Betriebsreibkraft rechnerisch simuliert. Mit anderen Worten wird hier die Fahrphysik mit auf dem Boden haftenden Rädern rechnerisch dargestellt. Alternativ dazu wird in einem Rutschmodus, in dem die rechnerisch ermittelte unkorrigierte Betriebsreibkraft größer als die Grenzhaftreibkraft ist, das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges unter örtlicher Einwirkung einer virtuellen, hier also korrigierten Betriebsreibkraft in Höhe der virtuellen Gleitreibkraft simuliert. Mit anderen Worten wird hier die Fahrphysik des rutschenden Fahrzeuges rechnerisch dargestellt. Im Ergebnis folgt nun das Spielfahrzeug nicht mehr unmittelbar und direkt den Steuereingaben des Fahrers am Fernsteuersender, sondern den von der rechnerischen Fahrsimulation erzeugten Steuerausgangssignalen für Lenkung, Antriebsleistung, Bremse und/oder dergleichen. Diese stellen je nach den Simulationsergebnissen die Fahrbewegung im haftenden oder rutschenden Zustand dar. Durch geeignete Wahl bzw. Anpassung der virtuellen Grenzhaftreibkraft an die Größe des Fahrzeuges stellt sich eine Fahrdynamik ein, bei der nicht nur die körperlichen Abmaße des Fahrzeuges, sondern auch die die Fahrphysik maßgeblich beeinflussenden Parameter eine entsprechende Verkleinerung erfahren haben. Das Spielfahrzeug weist eine Steuereinheit, einen Antrieb mit Rollelementen zur Übertragung von Reibkräften auf den Untergrund sowie eine Lenkvorrichtung auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, dass sie die oben umrissene rechnerische Fahrsimulation durchführt sowie hieraus Steuerausgangssignale derart generiert und auf den Antrieb mit den Rollelementen sowie auf die Lenkvorrichtung einwirken lässt, dass das Spielfahrzeug eine Fahrbewegung gemäß der rechnerischen Fahrsimulation unter Einwirkung der virtuellen Betriebsreibkraft ausführt. Sinngemäß das Gleiche gilt für das in vorstehend beschriebener Weise ausgeführte, korrespondierende Betriebsverfahren. Trotz Verkleinerung ist eine präzise Abbildung des Fahrverhaltens im Normal- und Rutschmodus sowie des Übergangsbereiches dazwischen möglich, da das tatsächliche Fahrverhalten des Spielfahrzeuges mittels dessen Rollelemente immer, auch im Rutschmodus unter den Bedingungen der Haftreibung herbeigeführt und nur der optische Eindruck eines Rutschens vermittelt wird. Die aber zwischen den Rollelementen und dem Untergrund tatsächlich immer vorhandene Haftreibung erlaubt einen präzisen und kontrollierten Bewegungsablauf.Building on this, an essential concept of the invention lies in the fact that the maximum friction force that is actually too high and actually transferable is not reduced, but that a suitably reduced virtual limit force is specified, and that based on this reduced virtual limit force two different operating states are simulated mathematically : In a normal mode, in which the arithmetically determined but uncorrected operating force is less than the virtual limit force, the driving behavior of the toy vehicle is simulated in the amount of the uncorrected operating force under the local influence of a virtual operating force. In other words, the driving physics with wheels stuck to the ground are shown mathematically here. Alternatively, in a slip mode, in which the calculated uncorrected operating friction is greater than the limit friction, the driving behavior of the toy vehicle is simulated under the local influence of a virtual, ie corrected operating friction in the amount of the virtual sliding friction. In other words, the driving physics of the slipping vehicle is shown mathematically here. As a result, the toy vehicle no longer directly and directly follows the driver's control inputs at the remote control transmitter, but rather the control output signals for steering, drive power, brakes and / or the like generated by the computational driving simulation. These each pose According to the simulation results, the driving movement is in the sticking or slipping state. By suitable selection or adaptation of the virtual limit force to the size of the vehicle, a driving dynamics arises in which not only the physical dimensions of the vehicle, but also the parameters that significantly influence the driving physics have experienced a corresponding reduction. The toy vehicle has a control unit, a drive with rolling elements for transmitting frictional forces to the ground, and a steering device. The control unit is designed to carry out the computational driving simulation outlined above, to generate control output signals from it and to act on the drive with the rolling elements and on the steering device such that the toy vehicle executes a driving movement in accordance with the computational driving simulation under the influence of the virtual operating force. The same applies analogously to the corresponding operating method carried out in the manner described above. Despite the reduction, a precise representation of the driving behavior in normal and slip mode as well as the transition area in between is possible, since the actual driving behavior of the toy vehicle by means of its rolling elements is always brought about, even in the sliding mode under the conditions of static friction, and only the visual impression of slipping is conveyed. However, the static friction that is always present between the rolling elements and the surface allows a precise and controlled movement.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann sich der Fahrer anspruchsvollen und realistisch wirkenden Fahraufgaben widmen. Die virtuelle Grenzhaftreibkraft, die anstelle der tatsächlich übertragbaren maximalen Reibkraft getreten ist, trägt nicht nur zu einem realistischeren Gesamteindruck des Fahrverhaltens bei, sondern reduziert erheblich die für den Grenzbereich zwischen Haften und Rutschen erforderlichen Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen. Der für realistisch wirkende Fahrmanöver erforderliche Platz kann auf ein Minimum reduziert werden. Ganze Fahrzeugrennen einschließlich Driftkurven und dergleichen lassen sich auf der Größe einer Schreibtischplatte austragen, während dabei der optische Eindruck von hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen entsteht. Die tatsächlichen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen sind jedoch so gering, dass der Fahrer ausreichend Kontrolle behält.With the configuration according to the invention, the driver can devote himself to demanding and realistic driving tasks. The virtual limit friction force, which has replaced the actually transferable maximum friction force, not only contributes to a more realistic overall impression of the driving behavior, but also considerably reduces the speeds and accelerations required for the border area between sticking and sliding. The space required for realistic driving maneuvers can be reduced to a minimum. Entire vehicle races including drift curves and the like can be carried out on the size of a desktop, while giving the visual impression of high speeds and accelerations arise. However, the actual speeds and accelerations are so low that the driver maintains sufficient control.

Die vorstehenden Verhältnisse sind beispielhaft für den Fall beschrieben, dass eine maßstäbliche Verkleinerung eines Originalfahrzeuges auf eine bestimmte Größe des Spielfahrzeuges stattgefunden hat, während gleichzeitig auch die virtuelle Grenzhaftreibkraft um ein entsprechendes Maß gegenüber der tatsächlich verfügbaren maximalen Grenzhaftreibkraft derart verkleinert wurde, dass auch die erreichbaren Beschleunigungen zumindest näherungsweise im gleichen Maßstab verkleinert sind. Sinngemäß das Gleiche kann natürlich auch für eine Begrenzung der maximal erzielbaren Geschwindigkeiten gelten. Tatsächlich ist im Rahmen der Erfindung aber keine maßstäbliche Kopplung zwischen der Größe des Spielfahrzeuges und der virtuellen Grenzhaftreibkraft erforderlich. Vorrangig kommt es darauf an, dass die virtuelle Grenzhaftreibkraft gegenüber der tatsächlich verfügbaren Grenzhaftreibkraft überhaupt signifikant herabgesetzt wird, um unter den Umständen beengter Platzverhältnisse bei kleinen Beschleunigungen und Kurvengeschwindigkeiten das Fahren im Grenzbereich zwischen Haft- und Gleitreibung abzubilden. Darüber hinaus kann es auch zweckmäßig sein, die virtuelle Grenzhaftreibkraft variabel zu gestalten. Hierdurch lässt sich das Fahren auf unterschiedlichen Untergründen mit mehr oder weniger rutschigen Streckenabschnitten simulieren.The above relationships are described by way of example for the case where an original vehicle has been scaled down to a certain size of the toy vehicle, while at the same time the virtual limit force has been reduced by a corresponding amount compared to the maximum limit force that is actually available in such a way that the achievable accelerations are reduced at least approximately on the same scale. The same can of course also apply analogously to a limitation of the maximum achievable speeds. In fact, no scale coupling between the size of the toy vehicle and the virtual limit force is required within the scope of the invention. It is primarily important that the virtual limit force is significantly reduced compared to the actually available limit force in order to represent driving in the border area between static and sliding friction under the circumstances of limited space with small accelerations and cornering speeds. In addition, it can also be expedient to design the virtual limit force as variable. This makes it possible to simulate driving on different surfaces with more or less slippery sections of the route.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse vorgegeben und daraus eine Reibkraft in Richtung der Fahrzeuglängsachse abgeleitet. Sofern diese Reibkraft die virtuelle Grenzhaftreibkraft überschreitet, wird die Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse auf eine Grenzbeschleunigung reduziert, welche mit der virtuellen Gleitreibkraft korrespondiert. Als Beschleunigung ist hier jedwede Beschleunigung in Richtung der Fahrzeuglängsachse gemeint, was also neben einer vorwärts gerichteten Erhöhung der Geschwindigkeit auch eine bremsende Verzögerung entsprechend einer rückwärts gerichteten Beschleunigung einschließt. Jedenfalls wird auf diese Weise entweder eine vorwärts gerichtete Beschleunigung mit durchdrehenden Rädern oder aber eine bremsende Verzögerung mit blockierten Rädern abgebildet und dadurch ein realistisches Fahrverhalten erzeugt.In an advantageous embodiment of the invention, an acceleration in the direction of the vehicle's longitudinal axis is specified and a frictional force in the direction of the vehicle's longitudinal axis is derived therefrom. If this frictional force exceeds the virtual limit friction force, the acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis is reduced to a limit acceleration which corresponds to the virtual sliding friction force. Acceleration here means any acceleration in the direction of the vehicle's longitudinal axis, which in addition to a forward increase in speed also includes a braking deceleration corresponding to a rearward acceleration. In any case, this way either becomes forward directional acceleration with spinning wheels or a braking deceleration with locked wheels and thus creates a realistic driving behavior.

Alternativ oder zusätzlich kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass bei einer Fahrt entlang einer Fahrkurve mit einem örtlichen Radius eine Beschleunigung des Spielfahrzeuges in Richtung des örtlichen Radius und daraus eine Reibkraft quer zur Richtung der Fahrzeuglängsachse abgeleitet wird. Sofern diese quer zur Richtung der Fahrzeuglängsachse wirkende Reibkraft die virtuelle Grenzhaftreibkraft überschreitet, wirkt die Steuereinheit derart auf den Antrieb und/oder auf die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges ein, dass das Spielfahrzeug eine örtliche Bewegungskomponente quer zur Fahrzeuglängsachse ausführt.Alternatively or additionally, it can be provided within the scope of the invention that when driving along a driving curve with a local radius, an acceleration of the toy vehicle in the direction of the local radius and a friction force transverse to the direction of the longitudinal axis of the vehicle is derived therefrom. If this frictional force acting transversely to the direction of the vehicle's longitudinal axis exceeds the virtual limiting frictional force, the control unit acts on the drive and / or on the steering device of the toy vehicle such that the toy vehicle executes a local movement component transverse to the vehicle's longitudinal axis.

Die genannte "örtliche" Bewegungskomponente bedeutet, dass sie zwar für das gesamte Fahrzeug gelten kann, nicht aber muss. Es kann schon ausreichen, wenn nur der Bug oder das Heck des Fahrzeuges eine solche seitliche Bewegungskomponente zur Darstellung des "Ausbrechens" ausführt.The "local" movement component means that it can, but does not have to, apply to the entire vehicle. It may be sufficient if only the bow or the rear of the vehicle carries out such a lateral movement component to represent the "breakaway".

Im einfachsten Fall führt das Spielfahrzeug eine Bewegung aus, die einem seitlichen Wegrutschen ohne Richtungsänderung der Längsachse entspricht. In vorteilhafter Weiterbildung liegt die Fahrzeuglängsachse im Normalmodus in einem ersten Winkel zur örtlichen Tangente der Fahrkurve, wobei dann im simulierten Rutschmodus die Fahrzeuglängsachse ausgehend von dem genannten ersten Winkel in einem zweiten Winkel zur örtlichen Tangente der Fahrkurve überführt wird. Hierdurch lassen sich die Fahrverhältnisse beim Untersteuern, aber insbesondere auch beim Übersteuern, also beim sogenannten "Driften" realistisch abbilden.In the simplest case, the toy vehicle executes a movement that corresponds to a lateral sliding away without changing the direction of the longitudinal axis. In an advantageous further development, the longitudinal axis of the vehicle lies in the normal mode at a first angle to the local tangent of the driving curve, the longitudinal axis of the vehicle then being transferred from the first angle mentioned in a second angle to the local tangent of the driving curve in the simulated slip mode. As a result, the driving conditions when understeering, but especially when oversteering, so-called "drifting", can be realistically depicted.

Für die Umsetzung des vorstehend beschriebenen Betriebsverfahrens bedarf es an körperlichen Mitteln einerseits einer entsprechend ausgelegten und programmierten Steuereinheit sowie andererseits einer geeigneten körperlichen Ausgestaltung des Spielfahrzeuges. Entsprechend dem letztgenannten Aspekt umfasst das Spielfahrzeug mindestens zwei Antriebsmotoren und mindestens zwei Rollelemente zur Übertragung vom Antriebsmoment auf den Untergrund, wobei die Rollelemente mittels der Antriebsmotoren unabhängig voneinander um jeweilige Drehachsen drehend antreibbar sind. Das Spielfahrzeug umfasst des Weiteren mindestens eine Lenkvorrichtung zur Verstellung von Orientierungsrichtungen der Drehachsen relativ zur Fahrzeuglängsachse. Die insbesondere nach den vorstehend beschriebenen Maßgaben ausgelegte Steuereinheit wirkt auf die Antriebsmotoren und die mindestens eine Lenkvorrichtung ein. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Modellfahrzeug losgelöst von der tatsächlichen Ausrichtung seiner Längsachse in beliebiger Richtung bewegt werden kann. Die Fahrzeuglängsachse kann umgekehrt in eine beliebige Relativausrichtung zur momentanen Bewegungsrichtung gebracht werden, so dass einerseits der Normalmodus und andererseits der Rutschmodus augenfällig und realistisch umgesetzt werden kann, ohne dass tatsächlich ein Rutschen der Rollelemente auf der Oberfläche stattfindet. Im Rahmen der Erfindung ist es aber nicht zwingend erforderlich, dass das vorstehend beschriebene Betriebsverfahren bzw. eine entsprechend ausgelegte Steuereinheit zum Einsatz kommt. Vielmehr kann es in einem weiteren Aspekt der Erfindung auch ausreichen, die Steuereinheit einfacher auszuführen und auf die genannte Simulation ganz oder teilweise zu verzichten, sofern das Spielfahrzeug im Übrigen gemäß der vorstehenden Beschreibung körperlich ausgestaltet ist. Beispielsweise durch ein benutzerseitig gegebenes Signal (z.B. Drücken eines "Drift"-Knopfes) oder bei Erfüllung einfacher logischer Bedingungen (z.B. wenn "Fahrgeschwindigkeit ≥ x" und "Lenkeinschlag ≥ y" dann ...) kann das Spielfahrzeug so bewegt werden, dass seine Fahrzeuglängsachse nicht parallel zur örtlichen Bewegungsrichtung liegt. Jedenfalls ist auch hierdurch eine Möglichkeit geschaffen, selbst bei vergleichbar langsamer Fahrt und/oder unter räumlich beengten Bedingungen eine Fahrt mit dem realistisch wirkenden Eindruck einer Drift-Bewegung durchzuführen.For the implementation of the operating method described above, physical means on the one hand require an appropriately designed and programmed Control unit and on the other hand a suitable physical configuration of the toy vehicle. According to the latter aspect, the toy vehicle comprises at least two drive motors and at least two rolling elements for transmitting the drive torque to the ground, the rolling elements being able to be driven to rotate independently of one another about respective axes of rotation by means of the drive motors. The toy vehicle further comprises at least one steering device for adjusting orientation directions of the axes of rotation relative to the longitudinal axis of the vehicle. The control unit, which is designed in particular in accordance with the above-described requirements, acts on the drive motors and the at least one steering device. In this way it can be achieved that the model vehicle can be moved in any direction detached from the actual alignment of its longitudinal axis. Conversely, the longitudinal axis of the vehicle can be brought into any orientation relative to the current direction of movement, so that on the one hand the normal mode and on the other hand the slip mode can be implemented in a striking and realistic manner without the rolling elements actually sliding on the surface. In the context of the invention, however, it is not absolutely necessary that the operating method described above or a correspondingly designed control unit is used. Rather, in a further aspect of the invention, it may also be sufficient to make the control unit simpler and to dispense with the aforementioned simulation in whole or in part, provided that the toy vehicle is otherwise physically configured as described above. For example, by a signal given by the user (eg pressing a "drift" button) or if simple logical conditions are met (eg if "driving speed ≥ x" and "steering angle ≥ y" then ...) the toy vehicle can be moved so that its Vehicle longitudinal axis is not parallel to the local direction of movement. In any case, this also creates a possibility of driving with the realistic impression of a drift movement even with a comparably slow drive and / or under spatially restricted conditions.

Für die vorgenannte körperliche Ausgestaltung kommen verschiedene Varianten in Betracht. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwei Antriebseinheiten mit je einem Antriebsmotor, mit je einem Rollelement und mit je einer eigenen Lenkvorrichtung vorgesehen, wobei je eine Antriebseinheit in Richtung der Fahrzeuglängsachse vor bzw. hinter dem Schwerpunkt des Spielfahrzeuges angeordnet ist. Infolge dieser Ausgestaltung steht das Fahrzeug in seinem Bugbereich und in seinem Heckbereich auf je einer dieser Antriebseinheiten auf. Der Bugbereich und der Heckbereich des Spielfahrzeuges können unabhängig voneinander in mehr oder weniger ausgeprägte seitliche Bewegung versetzt werden, was nahezu beliebige Möglichkeiten einer Abbildung des Fahrverhaltens im Grenzbereich zwischen Haft- und Gleitreibung ermöglicht.Different variants come into consideration for the aforementioned physical configuration. In an advantageous embodiment, two drive units, each with a drive motor, each with a rolling element and each with its own steering device, are provided, one drive unit being arranged in the direction of the vehicle longitudinal axis in front of and behind the center of gravity of the toy vehicle. As a result of this configuration, the vehicle stands on one of these drive units in the bow area and in the rear area. The bow area and the rear area of the toy vehicle can be set independently of one another in more or less pronounced lateral movement, which enables almost any possibilities of mapping the driving behavior in the border area between static and sliding friction.

In vorteilhafter Weiterbildung der vorgenannten Ausführung umfassen die beiden Lenkvorrichtungen je ein Drehgestell mit einer vertikalen Lenkachse und mit einem zugeordneten Lenkantrieb, wobei je einem Drehgestell je ein Antriebsmotor zugeordnet ist. Mindestens je ein Rollelement ist in Form eines Antriebsrades ausgebildet und mit einer zugeordneten ersten bzw. zweiten Drehachse derart am jeweiligen Drehgestell gelagert, dass die erste Drehachse und die zweite Drehachse unabhängig voneinander mittels der beiden Drehgestelle verstellbar sind. Insbesondere sind auf jeder der beiden Drehachsen je zwei Antriebsräder in einem axialen Abstand zueinander angeordnet. Die Anordnung ist mechanisch einfach im Aufbau und zuverlässig im Betrieb. Bei insgesamt drei und bevorzugt vier Antriebsrädern steht das Modellfahrzeug in den meisten Fällen solide auf eben diesen Antriebsrädern auf. Zusätzliche Stützmaßnahen sind allenfalls bei stark ausgelenkten Antriebseinheiten erforderlich, und dann auch nur in geringfügigem, das Fahrverhalten nicht beeinträchtigendem Maße.In an advantageous development of the aforementioned embodiment, the two steering devices each comprise a bogie with a vertical steering axis and with an associated steering drive, a drive motor being assigned to each bogie. At least one rolling element is designed in the form of a drive wheel and is mounted on the respective bogie with an assigned first or second axis of rotation such that the first axis of rotation and the second axis of rotation can be adjusted independently of one another by means of the two bogies. In particular, two drive wheels are arranged at an axial distance from one another on each of the two axes of rotation. The arrangement is mechanically simple in structure and reliable in operation. With a total of three and preferably four drive wheels, the model vehicle stands solidly on these drive wheels in most cases. Additional support measures are at most necessary in the case of strongly deflected drive units, and then only to a minor extent, which does not impair driving behavior.

Alternativ kann es zweckmäßig sein, dass die Rollelemente kugelförmig sind, wobei erste und zweite Antriebswellen mit je einem zugeordneten Antriebsmotor in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind und reibschlüssig an der kugelförmigen Oberfläche der Rollelemente angreifen. Hierbei ist die Lenkvorrichtung durch eine Koordinationseinheit für eine koordinierte Drehzahlabstimmung der ersten und zweiten Antriebswellen gebildet. Die Kugeln erlauben eine unmittelbare und zeitlich verzögerungsfreie Ausrichtungsänderung ihrer aktuell wirkenden Drehachse, ohne dass ein eigener Drehantrieb dafür erforderlich wäre. Transiente Zustandsänderungen können verzögerungsfrei dargestellt werden.Alternatively, it may be appropriate for the rolling elements to be spherical, the first and second drive shafts, each with an associated drive motor, being arranged at a right angle to one another and frictionally engaging the spherical surface of the rolling elements. Here, the steering device is provided by a coordination unit for coordinated speed adjustment of the first and second Drive shafts formed. The balls allow an immediate and instantaneous change in the orientation of their currently acting axis of rotation without the need for a separate rotary drive. Transient changes in state can be displayed without delay.

In einer vorteilhaften Alternative sind nicht zwei, sondern nur genau eine Antriebseinheit vorgesehen, welche zwei Antriebsmotoren, zwei Rollelemente in Form von Rädern sowie eine Lenkvorrichtung umfasst. Das erste Rollelement ist vom ersten Antriebsmotor um die erste Drehachse antreibbar. Das zweite Rollelement ist in einem axialen Abstand zum ersten Rollelement angeordnet und vom zweiten Antriebsmotor um die zweite Drehachse antreibbar, und zwar unabhängig vom ersten Antriebsmotor. Die erste Drehachse und die zweite Drehachse sind durch die eine Lenkvorrichtung gemeinsam verstellbar. Der Mittelpunkt zwischen den beiden Rollelementen liegt im Bereich des Schwerpunktes des Spielfahrzeuges, so dass das Spielfahrzeug mit dem größten Teil seines Eigengewichtes auf den Rollelementen dieser einen Antriebseinheit aufsteht. Diese mechanisch sehr einfache aber dennoch sehr wirkungsvolle Ausführung basiert auf der Erkenntnis, dass die in der Ebene des zu befahrenden Untergrundes wirkende Fahrphysik auf drei Bewegungsgrößen reduziert werden kann, nämlich auf zwei laterale Bewegungskomponenten in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen sowie auf eine Drehbewegung um eine vertikale Hochachse. Dies lässt sich tatsächlich auch mechanisch umsetzen, wenn der Mittelpunkt zwischen den beiden Rollelementen im Bereich des Schwerpunktes vom Spielfahrzeug liegt. Dann nämlich wird der Großteil der wirkenden Massenkräfte von den beiden Rollelementen bzw. den beiden Rädern aufgenommen und in Reibkraft umgesetzt. Zwar reichen die beiden Räder nicht für eine vollständige Abstützung des Fahrzeuges aus. Radattrappen oder andere Teile des Fahrzeuges können aber für eine Lagestabilisierung mit nur geringen Auflagerkräften herangezogen werden, ohne dass sie wegen ihrer kleinen Auflager- und Reibkräfte die von der Antriebseinheit vorgegebenen Fahrverhältnisse nennenswert verfälschen.In an advantageous alternative, not one, but only one drive unit is provided, which comprises two drive motors, two rolling elements in the form of wheels and a steering device. The first drive element can be driven by the first drive motor about the first axis of rotation. The second rolling element is arranged at an axial distance from the first rolling element and can be driven by the second drive motor about the second axis of rotation, independently of the first drive motor. The first axis of rotation and the second axis of rotation are jointly adjustable by the one steering device. The center point between the two rolling elements lies in the area of the center of gravity of the toy vehicle, so that the toy vehicle stands with the largest part of its own weight on the roller elements of this one drive unit. This mechanically very simple but nevertheless very effective design is based on the knowledge that the driving physics acting in the plane of the surface to be driven on can be reduced to three movement variables, namely to two lateral movement components in two directions perpendicular to each other and to a rotary movement around a vertical one vertical axis. This can actually be implemented mechanically if the center lies between the two rolling elements in the area of the center of gravity of the toy vehicle. Then the majority of the acting mass forces are absorbed by the two rolling elements or the two wheels and converted into frictional force. The two wheels are not sufficient to fully support the vehicle. Dummies or other parts of the vehicle can, however, be used to stabilize the position with only minimal support forces, without significantly distorting the driving conditions given by the drive unit due to their small support and friction forces.

An die optische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spielfahrzeuges sind keine besonderen Anforderungen gestellt. Hier kann jede abstrakte, aber auch vorbildähnliche Form gewählt werden. Gleichwohl hat sich herausgestellt, dass der Eindruck einer "verkleinerten" Fahrphysik dann besonders realistisch ausfällt, wenn das Spielfahrzeug in seinem äußeren Erscheinungsbild einige wesentliche Merkmale von manntragenden Kraftfahrzeugen wiedergibt. Dies beinhaltet vor allem die Räder des Originalkraftfahrzeuges, welche hier jedoch nicht in gleicher Funktion als Räder zum Einsatz kommen können. In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist deshalb mindestens ein Paar von Radattrappen vorgesehen, wobei ein Paar von Radattrappen zweckmäßig lenkbar oder frei mitlenkend ausgestaltet ist. Als "Radattrappe" ist hier ein Element gemeint, welches zwar das optische Erscheinungsbild eines Rades aufweist, nicht aber dessen Funktion ausführt. Solche Radattrappen dürfen zwar auf dem zu befahrenden Untergrund aufstehen und ggf. auf diesem auch abrollen. Da jedoch der weitaus größte Teil der Gewichtskräfte von den weiter oben beschriebenen Rollelementen aufgenommen wird, dienen sie allenfalls als Abstützhilfe mit signifikant kleineren Aufstandskräften, ohne dass sich hier signifikante seitliche Reibkräfte einstellen. Die Radattrappen geben damit nicht die Bewegung des Spielfahrzeuges vor, was ja Aufgabe der vorgenannten Rollelemente bzw. der einen oder zwei vorgenannten Antriebseinheiten ist. Auch eine eventuell vorhandene Lenkbewegung der Radattrappen hat keinen direkten Einfluss auf die Fahrrichtung des Spielfahrzeuges. Mit anderen Worten können die Radattrappen zwar in fahrzeugtypischer Position angebracht sein und wie gewöhnliche Räder aussehen, haben im Unterschied zu diesen aber weder eine antreibende noch eine spurführende Funktion. Die geringen, aber vorhandenen Aufstandskräfte der Radattrappen in Verbindung mit einer Schwenklagerung und einem Nachlauf können dazu genutzt werden, dass diese Radattrappen in ihrer Ausrichtung dem jeweiligen Bahnverlauf folgen, also frei mitlenkend sind. Im größeren Teil der erzielbaren Fahrzustände verstärkt dies den optischen Eindruck einer zutreffenden Abbildung des Fahrverhaltens. Natürlich ist es auch möglich, die Radattrappen lenkbar auszugestalten und aktiv in ihrer Lenkbewegung anzusteuern. Wenn beispielsweise beim Über- oder Untersteuern die durch die eingeschlagenen Radattrappen angegebene Steuerrichtung nicht mit der tatsächlichen Fahrbewegung übereinstimmt, wird der optische Eindruck des seitlichen Rutschens verstärkt. Die Radattrappen können außerdem derart ausgestaltet sein, dass sie die tatsächlich wirkenden Antriebseinheiten und insbesondere deren die Fahrbewegung erzeugenden Rollelemente visuell abdecken. Auch dies trägt zu einem realistischen Erscheinungsbild der Fahrbewegung statt.No special requirements are imposed on the optical design of the toy vehicle according to the invention. Here you can choose any abstract, but also prototype-like shape. Nevertheless, it has been found that the impression of "reduced" driving physics turns out to be particularly realistic if the toy vehicle's exterior appearance reflects some essential features of man-carrying motor vehicles. This primarily includes the wheels of the original motor vehicle, which cannot be used as wheels here in the same function. In a preferred development of the invention, therefore, at least one pair of wheel dummies is provided, a pair of wheel dummies being expediently steerable or freely steering. Here, a “dummy wheel” means an element that has the optical appearance of a wheel, but does not perform its function. Such dummies may stand on the surface to be driven on and, if necessary, also roll on it. However, since the vast majority of the weight forces are absorbed by the rolling elements described above, they serve at most as a support aid with significantly smaller contact forces without significant lateral friction forces occurring here. The wheel dummies therefore do not specify the movement of the toy vehicle, which is the task of the aforementioned rolling elements or the one or two aforementioned drive units. A possibly existing steering movement of the wheel dummies has no direct influence on the direction of travel of the toy vehicle. In other words, the wheel dummies can be attached in the vehicle-typical position and look like ordinary wheels, but in contrast to these they have neither a driving nor a tracking function. The low but existing contact forces of the wheel dummies in connection with a swivel bearing and a caster can be used to ensure that these wheel dummies follow the respective course of the path in their orientation, that is to say they are freely steering. In the greater part of the driving states that can be achieved, this reinforces the visual impression of an accurate representation of the driving behavior. Of course, it is also possible to make the wheel dummies steerable and to actively control them in their steering movement. If, for example, when oversteering or understeering, the steering direction indicated by the wheeled dummies does not match the corresponds to the actual driving movement, the visual impression of the lateral sliding is enhanced. The wheel dummies can also be designed such that they visually cover the actually acting drive units and in particular their rolling elements that generate the driving movement. This also contributes to a realistic appearance of the driving movement.

Eingangs wurden die Grundzüge der rechnerischen Fahrsimulation in der Steuereinheit und daraus ableitend die Generierung der Steuerausgangssignale in abstrakter Form erläutert, was für erfindungsgemäße Spielfahrzeuge in beliebiger Ausgestaltung unabhängig von ihren Details gilt. Sofern aber das Spielfahrzeug wenigstens insoweit einem originalen Radfahrzeug nachempfunden ist, dass es mindestens ein Paar von Radattrappen aufweist, so werden diese Radattrappen auch der Fahrsimulation zugrunde gelegt. Genauer ausgedrückt werden dann der rechnerischen Fahrsimulation die virtuelle Grenzhaftreibkraft, die virtuelle Gleitreibkraft, die unkorrigierte Betriebsreibkraft und die virtuelle Betriebsreibkraft zwischen den Radattrappen und dem Untergrund unter der Annahme zugrunde gelegt, dass das Spielfahrzeug auf Rädern gemäß der Radattrappen rollen und von diesen angetrieben werden würde. Aufbauend auf dem Ergebnis dieser rechnerischen Fahrsimulation entsteht dann eine physische Fahrbewegung, die den realistischen Eindruck vermittelt, als ob das Spielfahrzeug auf seinen Radattrappen fahren bzw. rutschen würde, während die tatsächliche Fahrbewegung aber nicht mittels der Radattrappen, sondern mittels der Lenkvorrichtung(en) und der Antriebseinheit(en) einschließlich der genannten Rollelemente herbeigeführt wird.The basic features of the computational driving simulation in the control unit and the generation of the control output signals derived therefrom were explained in an abstract form, which applies to toy vehicles according to the invention in any configuration regardless of their details. If, however, the toy vehicle is based at least to the extent that it is based on an original wheeled vehicle that it has at least one pair of wheeled dummies, these wheeled dummies are also used as the basis for the driving simulation. More precisely, the computational driving simulation is based on the virtual limit friction, the virtual sliding friction force, the uncorrected operating friction force and the virtual operating friction force between the wheel dummies and the ground, on the assumption that the toy vehicle on wheels would roll according to the wheel dummies and would be driven by them. Based on the result of this arithmetical driving simulation, a physical driving movement is then created, which gives the realistic impression that the toy vehicle is driving or sliding on its dummy wheels, but the actual driving movement is not by means of the dummy wheels, but by means of the steering device (s) and the drive unit (s) including the mentioned rolling elements is brought about.

Es kann zweckmäßig sein, die Steuereinheit, in welcher die rechnerische Simulation der Fahrphysik und die Erzeugung der Steuerausgangssignale stattfinden, im Spielfahrzeug bzw. in dessen Empfangseinheit unterzubringen. Bevorzugt ist die Steuereinheit jedoch im Fernsteuersender angeordnet, so dass nur die in erfindungsgemäßer Weise aufgearbeiteten Steuerausgangssignale vom Fernsteuersender zum Empfänger des Spielfahrzeuges übertragen werden müssen. An die Empfangseinheit des Spielfahrzeuges sind keine besonderen Anforderungen gestellt, so dass dieses sehr klein und auch sehr kostengünstig gebaut werden kann. Es kommt ein handelsüblicher Fernsteuersender in Betracht, der um eine entsprechende Steuereinheit zu ergänzen ist, bzw. der in geeigneter Weise umprogrammiert wird. Bevorzugt ist jedoch die Baueinheit aus Steuereinheit und Fernsteuersender durch ein programmiertes Smartphone oder durch ein anderes mobiles Endgerät wie ein Tablet oder dergleichen gebildet. Die genannten Geräte verfügen im Regelfall über ausreichend Rechenleistung und außerdem über geeignete Funkschnittstellen, so dass entsprechende Hardware für ein breites Publikum ohne Zusatzinvestitionen verfügbar ist. Es bedarf lediglich einer geeigneten Programmierung.It can be expedient to accommodate the control unit in which the computational simulation of the driving physics and the generation of the control output signals take place in the toy vehicle or in its receiving unit. However, the control unit is preferably arranged in the remote control transmitter, so that only the control output signals processed in the manner according to the invention have to be transmitted from the remote control transmitter to the receiver of the toy vehicle. No special requirements are placed on the receiving unit of the toy vehicle, so that it is very small and also very small can be built inexpensively. A commercially available remote control transmitter can be considered, which must be supplemented with a corresponding control unit, or which is reprogrammed in a suitable manner. However, the assembly of the control unit and remote control transmitter is preferably formed by a programmed smartphone or by another mobile terminal such as a tablet or the like. As a rule, the devices mentioned have sufficient computing power and also suitable radio interfaces, so that appropriate hardware is available to a wide audience without additional investments. Appropriate programming is all that is required.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

in einer schematischen Draufsicht ein erfindungsgemäßes Spielfahrzeugsystem mit einem Smartphone als Fernsteuersender und mit einem Spielfahrzeug bei Längsbeschleunigung;

Fig. 2

in einer schematischen Diagrammdarstellung die Zusammenhänge zwischen einer unkorrigierten Betriebsreibkraft und einer korrigierten virtuellen Betriebsreibkraft als Basis für die erfindungsgemäße Ansteuerung des Spielfahrzeuges;

Fig. 3

das Spielfahrzeug nach Fig. 1 bei Kurvenfahrt im Normalmodus;

Fig. 4

das Spielfahrzeug nach den Fig. 1 und 2 im Rutschmodus beim Übersteuern;

Fig. 5

in einer perspektivischen Unteransicht ein erstes Ausfiihrungsbeispiel einer Antriebsanordnung für ein Spielfahrzeug nach den Fig. 1 bis 4 mit zwei Drehgestellen, welche jeweils mit zwei Antriebsrädern ausgestattet sind, und mit drei von insgesamt vier Radattrappen;

Fig. 6

in einer perspektivischen Draufsicht einen Teil der Anordnung nach Fig. 5 mit Einzelheiten zur Ausgestaltung des Drehgestells;

Fig. 7

in einer perspektivischen Draufsicht eine Variante der Ausführung nach den Fig. 5 und 6 mit nur einem zentralen Drehgestell;

Fig. 8

in einer perspektivischen Unteransicht eine weitere Variante der Anordnung nach den Fig. 5 und 6 mit Kugeln anstelle von Rädern zur Bildung der antreibenden Rollelemente; und

Fig. 9

in einer Draufsicht das Fahrgestell nach Fig. 8 mit Einzelheiten zur Interaktion der Kugeln mit zugeordneten Antriebswellen.

Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1

a schematic plan view of a toy vehicle system according to the invention with a smartphone as a remote control transmitter and with a toy vehicle with longitudinal acceleration;

Fig. 2

in a schematic diagram, the relationships between an uncorrected operating friction and a corrected virtual operating friction as the basis for the inventive control of the toy vehicle;

Fig. 3

the toy vehicle after Fig. 1 when cornering in normal mode;

Fig. 4

the toy vehicle according to the 1 and 2 in slip mode when oversteering;

Fig. 5

in a perspective bottom view of a first exemplary embodiment of a drive arrangement for a toy vehicle according to the 1 to 4 with two bogies, each equipped with two drive wheels, and with three of a total of four dummy wheels;

Fig. 6

a perspective top view of part of the arrangement Fig. 5 with details of the design of the bogie;

Fig. 7

in a perspective top view of a variant of the design according to the 5 and 6 with only one central bogie;

Fig. 8

in a perspective bottom view a further variant of the arrangement according to the 5 and 6 with balls instead of wheels to form the driving rolling elements; and

Fig. 9

in a plan view of the chassis Fig. 8 with details of the interaction of the balls with associated drive shafts.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein erfindungsgemäßes Spielfahrzeugsystem, welches ein Spielfahrzeug 1 sowie einen zugeordneten Fernsteuersender 2 umfasst. Der Fernsteuersender 2 kann ein im Modellbau üblicher Funkfernsteuersender sein. Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist als Fernsteuersender 2 ein Smartphone gewählt. Als Alternative zum Smartphone kommt auch ein Tablet in der üblichen Ausgestaltung oder dgl. in Betracht. Fig. 1 shows a schematic top view of a toy vehicle system according to the invention, which comprises a toy vehicle 1 and an associated remote control transmitter 2. The remote control transmitter 2 can be a radio remote control transmitter customary in model making. In the preferred exemplary embodiment shown, a smartphone is selected as the remote control transmitter 2. As an alternative to the smartphone, a tablet in the usual configuration or the like can also be considered.

Das Spielfahrzeug 1 ist mit einem Empfänger 4 versehen, der Steuerausgangssignale des Fernsteuersenders 2 empfängt. Das Spielfahrzeug 1 umfasst des Weiteren hier nicht dargestellte, weiter unten aber näher beschriebene, das Spielfahrzeug 1 antreibende Rollelemente 6, 8 sowie eine Lenkvorrichtung, die entsprechend den Vorgaben des Fernsteuersenders 2 mittels des Empfängers 4 angesteuert bzw. betätigt werden.The toy vehicle 1 is provided with a receiver 4 which receives control output signals from the remote control transmitter 2. The toy vehicle 1 further comprises rolling elements 6, 8, not shown here, but described in more detail below, which drives the toy vehicle 1, as well as a steering device which are controlled or actuated by the receiver 4 in accordance with the specifications of the remote control transmitter 2.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel empfängt der Empfänger 4 die Steuerausgangssignale des Fernsteuersenders 2 über eine dazwischen liegende Funkstrecke. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Bluetooth-Verbindung handeln, wobei aber auch andere Übertragungsprotokolle und Sendefrequenzen in Betracht kommen. Andere Formen der Signalübertragung beispielsweise über Infrarot oder kabelgebunden sind im Rahmen der Erfindung ebenfalls realisierbar.In the exemplary embodiment shown, the receiver 4 receives the control output signals of the remote control transmitter 2 via an intermediate radio link. This can be a Bluetooth connection, for example, but also other transmission protocols and transmission frequencies come into consideration. Other forms of signal transmission, for example via infrared or wired, can also be implemented within the scope of the invention.

Das Spielfahrzeug 1 kann eine mehr oder weniger ausgeprägte Ähnlichkeit zu einem manntragenden Vorbildfahrzeug aufweisen, ist jedoch gegenüber diesem verkleinert. An die tatsächliche Größe des Spielfahrzeuges 1 sind keine besonderen Anforderungen gestellt. Für den angestrebten Betrieb unter räumlich beengten Platzverhältnissen ist jedoch eine maximale Fahrzeuglänge von einem Meter bis hinunter zu wenigen Zentimetern wünschenswert und im Rahmen der Erfindung auch realisierbar. Bei einer maßstäblichen Verkleinerung eines Vorbildfahrzeuges bieten sich die üblichen Verkleinerungsmaßstäbe von 1:8, 1:10 und 1:12 bis hin zu 1:24 oder noch kleiner an. Ungeachtet einer tatsächlichen oder eben nicht ausgeführten maßstäblichen Abbildung sind aber vorteilhaft mindestens eine virtuelle Vorderachse 23 und mindestens eine virtuelle Hinterachse 24 mit in den Fig. 5 ff. dargestellten Radattrappen 21, 22 vorgesehen. Die hier gewählte Bezeichnung der Vorder- und Hinterachsen 23, 24 als "virtuell" ergibt sich aus den nachfolgenden Erläuterungen der Erfindung.The toy vehicle 1 may have a more or less pronounced similarity to a model vehicle carrying a man, but is smaller than this. No particular requirements are placed on the actual size of the toy vehicle 1. For the desired operation in confined spaces, however, a maximum vehicle length of one meter down to a few centimeters is desirable and can also be implemented within the scope of the invention. In the case of a scale-down of a prototype vehicle, the usual scaling-down scales from 1: 8, 1:10 and 1:12 to 1:24 or even smaller can be used. Irrespective of an actual or not to scale illustration, at least one virtual front axle 23 and at least one virtual rear axle 24 are advantageously included in FIGS Fig. 5 ff. shown wheel dummies 21, 22 are provided. The designation of the front and rear axles 23, 24 chosen here as "virtual" results from the following explanations of the invention.

Im Betrieb fährt das Spielfahrzeug 1 auf einem nicht näher dargestellten Untergrund 5. Bei einer gleichförmigen Geradeausfahrt wirken zwischen dem Spielfahrzeug 1 und dem Untergrund 5 in der Ebene des Untergrundes 5 keine nennenswerten Horizontalkräfte. Letzteres ändert sich, sobald Beschleunigungen auf das Spielfahrzeug 1 in der Ebene des Untergrundes 5 einwirken.In operation, the toy vehicle 1 travels on a surface 5, not shown in detail. When driving straight ahead, no significant horizontal forces act between the toy vehicle 1 and the surface 5 in the plane of the surface 5. The latter changes as soon as accelerations act on the toy vehicle 1 in the plane of the underground 5.

In Fig. 1 ist zunächst beispielhaft der einfache Fall einer Betriebsbeschleunigung a_b nach vorne in Richtung der Fahrzeuglängsachse 10 dargestellt. Ein Teilziel der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes besteht in der Erweckung des Eindruckes, als ob das Spielfahrzeug 1 auf seinen Radattrappen 21, 22 der virtuellen Vorder- und Hinterachsen 23, 24 aufstehen und fahren würde. Zur Erzielung der Betriebsbeschleunigung ab müssten nun zwischen dem Spielfahrzeug 1 und dem Untergrund 5 eine entgegengesetzte antreibende Reibkraft wirken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bedeutet dies, dass die Radattrappen 21, 22, wenn sie das Spielfahrzeug 1 antreiben würden, eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Reibkraft auf den Untergrund 5 ausüben müssten. Mit steigender Betriebsbeschleunigung ab steigt auch der Betrag der erforderlichen Reibkraft. Falls anstelle der Radattrappen 21, 22 reguläre Räder vorhanden wären, auf denen das Spielfahrzeug 1 aufstehen würde, und mittels derer das Spielfahrzeug 1 angetrieben werden würde, wäre jedoch die tatsächlich abrufbare bzw. übertragbare maximale Reibkraft zwischen den durch die Radattrappen 21, 22 dargestellten Antriebsrädern und dem Untergrund 5 so groß, dass ohne weitere Maßnahmen eine entsprechende unkorrigierte Betriebsreibkraft F_b zu einer derartig großen Betriebsbeschleunigung ab führen würde, die in keinem realistisch wirkenden Verhältnis zur Größe des Spielfahrzeuges 1 steht. Deshalb wird gemäß der Erfindung das Maximum der Reibkraft wie folgt beschränkt:In Fig. 1 the simple case of an operational acceleration a _b to the front in the direction of the longitudinal axis 10 of the vehicle is initially shown as an example. A partial goal of the design according to the invention and the process sequence according to the invention is to give the impression that the toy vehicle 1 stands up and drives on its dummy wheels 21, 22 of the virtual front and rear axles 23, 24 would. In order to achieve the operational acceleration, an opposing driving friction force would now have to act between the toy vehicle 1 and the ground 5. In the exemplary embodiment shown, this means that the wheel dummies 21, 22, if they would drive the toy vehicle 1, would have to exert a frictional force acting on the ground 5 in the opposite direction. As the operational acceleration increases, the amount of friction required increases. If instead of the wheel dummies 21, 22 there were regular wheels on which the toy vehicle 1 would stand up and by means of which the toy vehicle 1 would be driven, the actual frictional force that can actually be called up or transmitted would be between the drive wheels represented by the wheel dummies 21, 22 and the base 5 so large that without further measures a corresponding uncorrected operating friction force F _{b would} lead to such a large operational acceleration that is not realistic in relation to the size of the toy vehicle 1. Therefore, according to the invention, the maximum of the frictional force is limited as follows:

Die vom Benutzer erzeugten Steuereingangssignale werden vom Fernsteuersender 2 nicht unmittelbar in Steuerausgangssignale umgesetzt. Vielmehr ist eine Steuereinheit 3 vorgesehen, die hier im Fernsteuersender 2 integriert ist, und in die die genannten, vom Benutzer bzw. vom Fahrer erzeugten Steuereingangssignale des Fernsteuersenders 2 eingespeist werden. Die Steuereinheit 3 generiert hierauf aufbauend gemäß den nachfolgend beschriebenen Maßgaben abgewandelte Steuerausgangssignale, die dann auf den Antrieb und auf die Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges 1 einwirken. Hierzu kommt eine Steuereinheit 3 zum Einsatz, welche für eine bestimmte, nachfolgend beschriebene rechnerische Fahrsimulation ausgelegt und programmiert ist.The control input signals generated by the user are not directly converted into control output signals by the remote control transmitter 2. Rather, a control unit 3 is provided, which is integrated here in the remote control transmitter 2 and into which the control input signals of the remote control transmitter 2 generated by the user or by the driver are fed. Based on this, the control unit 3 generates modified control output signals, which then act on the drive and on the steering device of the toy vehicle 1. For this purpose, a control unit 3 is used, which is designed and programmed for a specific computational driving simulation described below.

Das erfindungsgemäß beeinflusste Fahrverhalten beruht auf einer Beschränkung der maximal erzielbaren Betriebsbeschleunigung ab mittels Substitution der unkorrigierten Betriebsreibkraft F_b durch eine korrigierte, virtuelle Betriebsreibkraft F_v, wie es schematisch im Diagramm nach Fig. 2 dargestellt ist. Hierzu wird eine virtuelle Grenzhaftkraft F_m definiert, die kleiner ist als die tatsächlich mittels der Antriebselemente 6, 8 (Fig. 5 ff.) auf den Untergrund 5 übertragbare maximale Reibkraft. Außerdem wird eine virtuelle Gleitreibkraft F_g definiert, die ihrerseits ≤ der virtuellen Grenzhaftreibkraft F_m ist. All diese Kräfte sind in Fig. 1 schematisch eingezeichnet und als fest vorgegebene oder variable Parameter in der Steuereinheit 3 abrufbar. Die virtuelle Grenzhaftkraft F_m und die virtuelle Gleitreibkraft F_g können optional so bemessen werden, dass die daraus resultierenden Betriebsbeschleunigungen a_b zumindest näherungsweise im gleichen Maßstab gegenüber einem Original betragsmäßig verkleinert werden wie das Spielfahrzeug 1 selbst, wobei als Bezugsgröße für diese Verkleinerung eine solche tatsächliche Grenzhaftkraft, eine solche tatsächliche Gleitreibkraft und eine solche tatsächliche Betriebsbeschleunigung a_b des Originals zugrunde gelegt werden können, wie sie aus dem Wechselspiel zwischen Originalreifen und Originaluntergrund bekannt bzw. zu erwarten sind.The driving behavior influenced according to the invention is based on a limitation of the maximum achievable operating acceleration ab by substituting the uncorrected operating friction force F _b by a corrected, virtual operating friction force F _v , as is shown schematically in the diagram below Fig. 2 is shown. For this, a virtual Limit adhesive force F _{m is} defined, which is smaller than that actually by means of the drive elements 6, 8 ( Fig. 5 ff.) maximum friction force that can be transmitted to the substrate 5. In addition, a virtual sliding friction force F _{g is} defined, which in turn is ≤ the virtual limit friction force F _m . All of these powers are in Fig. 1 is shown schematically and can be called up in the control unit 3 as fixed or variable parameters. The virtual limit adhesive force F _m and the virtual sliding friction force F _g can optionally be dimensioned such that the resulting operating accelerations a _b are reduced in magnitude at least approximately on the same scale as an original as the toy vehicle 1 itself, with such an actual reference value for this reduction Boundary force, such an actual sliding friction force and such an actual operating acceleration a _{b of} the original can be used as they are known or expected from the interplay between the original tire and the original surface.

Das erfindungsgemäße Prinzip in einem Aspekt der Erfindung wird am einfachen Beispiel des Beschleunigens gemäß der Zusammenschau der Fig. 1 und 2 deutlich: Der Fahrer gibt mittels des Fernsteuersenders 2 "Gas", erzeugt also das Steuereingangssignal des Beschleunigens. Hierauf aufbauend wird in der Steuereinheit 3 eine rechnerische Fahrsimulation durchgeführt, innerhalb derer die zwischen dem Spielfahrzeug 1 und dem Untergrund 5 wirkenden und zunächst noch unkorrigierten Betriebsreibkräfte F_b rechnerisch ermittelt und mit der virtuellen Grenzhaftreibkraft F_m verglichen werden. Genauer werden hier die zwischen den faktisch nicht vorhandenen, virtuell aber angenommenen Rädern der virtuellen Vorder- und Hinterachsen 23, 24 und dem Untergrund 5 wirkenden unkorrigierten Betriebsreibkräfte F_b der rechnerischen Simulation zugrunde gelegt. Die Radattrappen 21, 22 (Fig. 5 bis 9) stellen die genannten virtuellen Räder nur optisch dar, erfüllen jedoch nicht deren fahrphysikalische Funktion.The principle of the invention in one aspect of the invention is based on the simple example of accelerating according to the synopsis of 1 and 2 clear: the driver uses the remote control transmitter 2 to "accelerate", ie generates the control input signal for accelerating. Based on this, a computational driving simulation is carried out in the control unit 3, within which the operating friction forces F _b acting between the toy vehicle 1 and the ground 5 and initially still uncorrected are calculated and compared with the virtual limit friction force F _m . More precisely, the uncorrected operating driving forces F _b acting between the virtually non-existent, but virtually assumed, wheels of the virtual front and rear axles 23, 24 and the ground 5 are used as the basis for the computational simulation. The dummies 21, 22 ( 5 to 9 ) represent the virtual wheels mentioned only visually, but do not fulfill their physical function.

Solange der Fahrer eine nur mäßige Beschleunigung vorgibt, bei der die unkorrigierte Betriebsreibkraft F_b kleiner ist als die virtuelle Grenzhaftkraft F_m, gelten die Gesetze der Haftreibung zwischen Rädern und Untergrund 5, was hier als Normalmodus bezeichnet wird. In der rechnerischen Fahrsimulation wird als eine der Ausgangsgrößen eine virtuelle Betriebsreibkraft F_v bestimmt. Im Normalmodus wird die virtuelle Betriebsreibkraft F_v in Betrag und Richtung gleich der unkorrigierten Betriebsreibkraft F_b gesetzt. Das Fahrverhalten des Spielfahrzeuges 1 wird folglich unter örtlicher Einwirkung der Betriebsreibkraft F_b entsprechend einer Haftreibkraft rechnerisch in der Steuereinheit 3 simuliert.As long as the driver specifies only moderate acceleration at which the uncorrected operating friction force F _{b is} less than the virtual limit force F _m , the laws of Stiction between wheels and surface 5, which is referred to here as normal mode. A virtual operating friction force F _{v is} determined as one of the output variables in the computational driving simulation. In normal mode, the virtual operating friction force F _{v is set} equal to the uncorrected operating friction force F _b in amount and direction. The driving behavior of the toy vehicle 1 is consequently simulated in the control unit 3 under the local influence of the operating friction force F _b corresponding to a static friction force.

Sofern jedoch der Fahrer zu viel "Gas" gibt, sofern also dabei die in der rechnerischen Fahrsimulation ermittelte zugehörige unkorrigierte Betriebsreibkraft F_b größer als die eingangs vorgegebene virtuelle Grenzhaftreibkraft F_m ist, soll sich ein Fahrverhalten wie bei durchdrehenden Rädern einstellen. Dies wird hier als Rutschmodus bezeichnet, bei der die virtuelle Gleitreibkraft F_g wirkt. Die virtuelle Betriebsreibkraft F_v wird dabei in Betrag und Richtung gleich der virtuellen Gleitreibkraft F_g gesetzt und der rechnerischen Fahrsimulation zugrunde gelegt. Das Spielfahrzeug 1 bewegt sich also in der rechnerischen Simulation, als ob die Räder unter Einwirkung der virtuellen Gleitreibkraft F_g durchdrehen würden.However, if the driver gives too much "throttle", provided that the associated uncorrected operating friction force F _b determined in the computational driving simulation is greater than the virtual limit friction force F _m specified at the outset, driving behavior should be the same as with spinning wheels. This is referred to here as a slip mode, in which the virtual sliding friction force F _g acts. The virtual operating friction force F _v is set equal in magnitude and direction to the virtual sliding friction force F _g and is used as the basis for the computational driving simulation. The toy vehicle 1 thus moves in the computer simulation, as if the wheels would spin under the influence of the virtual sliding friction force F _g .

In beiden Fällen des Normalmodus oder des Rutschmodus werden nun unter Zugrundelegung der jeweils rechnerisch ermittelten virtuellen Betriebsreibkräfte F_v dazu korrespondierende Steuerausgangssignale derart generiert, dass das Spielfahrzeug 1 eine Fahrbewegung gemäß der rechnerischen Fahrsimulation ausführt. Im Falle des Beispiels nach Fig. 1 heißt dies, dass das Spielfahrzeug 1 im Normalmodus unter Zugrundelegung der unkorrigierten Betriebsreibkraft F_b eine Beschleunigung ab durchführt. Sofern jedoch der Fahrer eine zu große Beschleunigung vorgibt, die zu einer Fahrsimulation im Rutschmodus führt, wird die unkorrigierte Betriebsreibkraft F_b in Betrag und Richtung auf die virtuelle Gleitreibkraft F_g gesetzt, was zu einer entsprechend beschränkten Vorwärtsbeschleunigung führt. Analog das Gleiche gilt aber auch für rückwärts gerichtete Beschleunigungen entsprechend einem Bremsmanöver, wobei im Normalmodus die Gesetze der Haftreibung gelten, und wobei infolge einer zu ausgeprägten Bremsbetätigung ein Blockieren der Räder simuliert wird, indem der Verzögerung die virtuelle Gleitreibkraft F_g zugrunde gelegt wird. Natürlich kann gemäß der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise auch diejenige Hysterese mit berücksichtigt und abgebildet werden, die aus der im Vergleich zur virtuellen Grenzhaftkraft F_m kleineren virtuellen Gleitreibkraft F_g folgt: Die virtuelle Betriebsreibkraft F_v wird erst dann wieder gleich der unkorrigierten Betriebsreibkraft F_b gesetzt, wenn der Fahrer die Beschleunigung a und damit die unkorrigierten Betriebsreibkraft F_b auf ein Maß unterhalb der virtuellen Gleitreibkraft F_g zurücknimmt. Bei einer Vergrößerung der Beschleunigung a wirkt also das Erreichen der virtuellen Grenzhaftkraft F_m als Umschaltsignal vom Normalmodus in den Rutschmodus, während bei einer Rücknahme der Beschleunigung a das Erreichen der virtuellen Gleitreibkraft F_g als Umschaltsignal vom Rutschmodus in den Normalmodus wirkt.In both cases of the normal mode or the slip mode, the control output signals corresponding to the arithmetically determined virtual operating friction forces F _v are generated in such a way that the toy vehicle 1 executes a driving movement according to the arithmetical driving simulation. In the case of the example after Fig. 1 This means that the toy vehicle 1 performs an acceleration ab in normal mode on the basis of the uncorrected operating friction force F _b . If, however, the driver specifies an excessive acceleration that leads to a driving simulation in the slip mode, the uncorrected operating friction force F _{b is set} in the amount and direction to the virtual sliding friction force F _g , which leads to a correspondingly limited forward acceleration. Analogously, the same also applies to backward accelerations in accordance with a braking maneuver, whereby the laws of static friction apply in normal mode, and as a result of a too pronounced one Brake actuation of a blocking of the wheels is simulated by using the deceleration as the virtual sliding friction force F _g . Of course, according to the procedure described above, that hysteresis can also be taken into account and mapped, which follows from the virtual sliding friction force F _{g which} is smaller in comparison to the virtual limit adhesive force F _m : the virtual operating friction force F _v is only then set equal to the uncorrected operating friction force F _b , when the driver reduces the acceleration a and thus the uncorrected operating friction force F _b to a level below the virtual sliding friction force F _g . When the acceleration a is increased, the reaching of the virtual limit force F _m acts as a changeover signal from the normal mode to the slip mode, while when the acceleration a is reduced, the achievement of the virtual sliding friction force F _g acts as a changeover signal from the slip mode into the normal mode.

Vorstehend sind die Simulationsverhältnisse für den einfachen Fall einer Längsbeschleunigung beschrieben. Ergänzend hierzu zeigt Fig. 3 das Spielfahrzeug 1 nach Fig. 1 in Kurvenfahrt. Das Spielfahrzeug 1 bewegt sich mit einer bestimmten Vorwärtsgeschwindigkeit entlang einer Fahrkurve 27 mit einem örtlichen Kurvenradius r um einen zugeordneten örtlichen Mittelpunkt M. Für die Bestimmung der örtlichen Bewegungs- und Kraftverhältnisse kann am Spielfahrzeug 1 ein beliebiger Referenzpunkt gewählt werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist als Referenzpunkt der Schwerpunkt S des Spielfahrzeuges 1 gewählt. Der Schwerpunkt S bewegt sich in Richtung einer Tangente t zur Fahrkurve 27 mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Aus dieser Geschwindigkeit und dem örtlichen Kurvenradius r ergeben sich eine zum Mittelpunkt M hin gerichtete Zentripetalbeschleunigung a_y sowie eine zugeordnete, radial nach außen gerichtete Querkraft F_y. Beide können im Rahmen der mittels der Steuereinheit 3 durchgeführten rechnerischen Fahrsimulation ermittelt werden. Zusätzlich, also gleichzeitig, kann auch eine Längsbeschleunigung a_x ausgeführt werden, die hier beispielhaft nach hinten gerichtet ist und damit einem Bremsmanöver entspricht. Hierzu korrespondiert eine entgegen gerichtete Längskraft F_x, wobei die Längsbeschleunigung a_x und die Längskraft F_x analog zur Vorgehensweise entsprechend Fig. 1 ermittelt werden. Die Längs- und Querbeschleunigungen a_x, a_y können vektoriell zu einer unkorrigierten Betriebsbeschleunigung ab zusammengesetzt werden. Gleiches gilt auch für eine vektorielle Addition der Längskraft F_x und der Querkraft F_y zu der unkorrigierten Betriebsreibkraft F_b. Für diese unkorrigierte Betriebsreibkraft F_b gelten erneut die gleichen Bedingungen wie bei der in Längsrichtung wirkenden unkorrigierten Betriebsreibkraft F_b gemäß der Fig. 1, 2: Auch hier wird zwischen einem Normalmodus und einem Rutschmodus in der rechnerischen Fahrsimulation unterschieden, wobei dann aber im Rutschmodus auch ein seitliches Rutschen mit berücksichtigt wird. Jedenfalls werden mittels der Steuereinheit 3 aus der rechnerischen Fahrsimulation Steuerausgangssignale derart generiert und dem Antrieb sowie der Lenkvorrichtung des Spielfahrzeuges 1 zugeführt, dass das Spielfahrzeug 1 eine Fahrbewegung gemäß der genannten rechnerischen Fahrsimulation ausführt.The simulation ratios for the simple case of longitudinal acceleration are described above. In addition to this shows Fig. 3 the toy vehicle 1 after Fig. 1 in cornering. The toy vehicle 1 moves at a certain forward speed along a driving curve 27 with a local curve radius r around an assigned local center point M. An arbitrary reference point can be selected on the toy vehicle 1 for determining the local movement and force relationships. In the exemplary embodiment shown, the center of gravity S of the toy vehicle 1 is selected as the reference point. The center of gravity S moves in the direction of a tangent t to the driving curve 27 at a specific speed. This speed and the local curve radius r result in a centripetal acceleration a _y directed towards the center point M and an associated transverse force F _y directed radially outwards. Both can be determined in the context of the computational driving simulation carried out by means of the control unit 3. In addition, that is to say simultaneously, a longitudinal acceleration a _x can also be carried out, which in this example is directed backwards and thus corresponds to a braking maneuver. An opposing longitudinal force F _x corresponds to this, the longitudinal acceleration a _x and the longitudinal force F _x corresponding to the procedure FIG. 1 be determined. The longitudinal and lateral accelerations a _x , a _y can be vectorially combined to form an uncorrected operating acceleration ab. The same also applies to a vectorial addition of the longitudinal force F _x and the transverse force F _y to the uncorrected operating friction force F _b . For this uncorrected operating friction force F _b , the same conditions apply as for the uncorrected operating friction force F _b acting in the longitudinal direction according to FIG 1, 2 : Here, too, a distinction is made between a normal mode and a slip mode in the computational driving simulation, but then lateral sliding is also taken into account in the slip mode. In any case, the control unit 3 generates control output signals from the computational driving simulation and supplies them to the drive and the steering device of the toy vehicle 1 in such a way that the toy vehicle 1 executes a driving movement in accordance with the computational driving simulation mentioned.

In Fig. 3 ist noch erkennbar, dass die Längsachse 10 des Spielfahrzeuges 1 im hier dargestellten Normalmodus in einem ersten Winkel α zur örtlichen Tangente t der Fahrkurve 27 liegt. Dieser erste Winkel α ist für jeden beliebigen Bezugspunkt des Spielfahrzeuges 1 bestimmbar. Als Bezugspunkt ist hier beispielhaft der Schwerpunkt S des Spielfahrzeuges 1 gewählt. Der Winkel α hängt von der zugrunde gelegten Lenkgeometrie der virtuellen Vorderachse 23 und der virtuellen Hinterachse 24 ab. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die virtuelle Vorderachse 23 lenkbar ist, während die virtuelle Hinterachse 24 ihre Ausrichtung relativ zum Spielfahrzeug 1 beibehält. Dies führt dazu, dass auf der ungelenkten virtuellen Hinterachse 24 der erste Winkel α zwischen der Fahrzeuglängsachse 10 und der Tangente t den Betrag Null aufweist und mit nach vorne größer werdendem Abstand zur virtuellen Hinterachse 24 ansteigt. Im Bereich der virtuellen Vorderachse 23 nimmt der erste Winkel α sein Maximum an. Die Verhältnisse kehren sich natürlich um, falls eine lenkbare virtuelle Hinterachse 24 der Fahrsimulation zugrunde gelegt wird. Jedenfalls kann für einen bestimmten Bezugspunkt, hier den Schwerpunkt S ein solcher erster Winkel α für den hier dargestellten Normalmodus bestimmt werden.In Fig. 3 it can also be seen that the longitudinal axis 10 of the toy vehicle 1 in the normal mode shown here lies at a first angle α to the local tangent t of the driving curve 27. This first angle α can be determined for any reference point of the toy vehicle 1. The center of gravity S of the toy vehicle 1 is selected here as a reference point. The angle α depends on the underlying steering geometry of the virtual front axle 23 and the virtual rear axle 24. In the exemplary embodiment shown, it is assumed that the virtual front axle 23 can be steered, while the virtual rear axle 24 maintains its orientation relative to the toy vehicle 1. This leads to the fact that on the unguided virtual rear axle 24 the first angle α between the vehicle longitudinal axis 10 and the tangent t has the value zero and increases with increasing distance to the virtual rear axle 24. The first angle α assumes its maximum in the area of the virtual front axle 23. The situation is of course reversed if a steerable virtual rear axle 24 is used as the basis for the driving simulation. In any case, such a first angle α can be determined for a specific reference point, here the center of gravity S, for the normal mode shown here.

Sofern nun der Fahrer eine zu hohe Kurvengeschwindigkeit und/oder einen zu kleinen örtlichen Kurvenradius r vorwählt, übersteigt die rechnerisch ermittelte unkorrigierte Betriebsreibkraft F_b die virtuelle Grenzhaftreibkraft F_m (Fig. 2), so dass in der rechnerischen Fahrsimulation nun der Rutschmodus zum Tragen kommt. Es wird nun die virtuelle Gleitreibkraft F_g (Fig. 2) als virtuelle Betriebsreibkraft F_v zugrunde gelegt, wobei jedoch eine seitliche Kraftrichtungskomponente mit zum Tragen kommt. Das Fahrzeug kann nun seitlich bzw. quer zur Tangente t versetzen. Beispielsweise kann der Radius r größer bis hin zu ∞ werden, was einem sogenannten Untersteuern entspricht.If the driver preselects a cornering speed r that is too high and / or a local cornering radius r that is too small, the calculated uncorrected operating friction force F _b exceeds the virtual limit friction force F _m ( Fig. 2 ), so that the slip mode now comes into play in the calculated driving simulation. Now the virtual sliding friction force F _g ( Fig. 2 ) as the virtual operating friction force F _v , whereby however a lateral force direction component comes into play. The vehicle can now move laterally or transversely to the tangent t. For example, the radius r can become larger up to ∞, which corresponds to a so-called understeer.

Hinausgehend über einen rein seitlichen Fahrzeugversatz unter Beibehaltung des ersten Winkels α kann aber auch im simulierten Rutschmodus die Fahrzeuglängsachse 10 ausgehend von ihrem ersten Winkel α in einen zweiten Winkel β zur örtlichen Tangente t der Fahrkurve 27 überführt werden. Ein solcher Fall ist beispielhaft in Fig. 4 dargestellt. Ausgehend vom ersten Winkel α als Referenzgröße ist die in ihrer Lage veränderte Fahrzeuglängsachse 10' um den zweiten Winkel β zur Kurveninnenseite geneigt, was dem sogenannten Übersteuern oder Driften entspricht. Auch dieser Fall kann mittels der Steuereinheit 3 in der rechnerischen Fahrsimulation beim Rutschmodus dargestellt und in entsprechende Steuerausgangssignale umgesetzt werden, wobei dann das Spielfahrzeug 1 tatsächlich entsprechende Kurvenfahrten unter Abbildung des Über- bzw. Untersteuerns gemäß der Fig. 3 und 4 durchführt. Auch hier sind die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen jedoch so weit beschränkt, dass tatsächlich kein Rutschen zwischen den Rollelementen 6, 8 (Fig. 5 ff.) des Spielfahrzeuges 1 und dem Untergrund 5 stattfindet. Vielmehr führt das Spielfahrzeug 1 eine durch die Steuereinheit 3 vorgegebene Fahrbewegung aus, die einen realistischen Eindruck vermittelt, als ob das Spielfahrzeug 1 beim Unter- bzw. Übersteuern, beim Bremsen und/oder Beschleunigen auf seinen Radattrappen rollen oder rutschen würde.Going beyond a purely lateral vehicle offset while maintaining the first angle α, the vehicle longitudinal axis 10 can also be converted from the first angle α into a second angle β to the local tangent t of the driving curve 27 in the simulated slip mode. Such a case is exemplified in Fig. 4 shown. Starting from the first angle α as a reference variable, the position of the longitudinal vehicle axis 10 ′ is inclined to the inside of the curve by the second angle β, which corresponds to the so-called oversteer or drift. This case can also be represented by means of the control unit 3 in the arithmetic driving simulation in the slip mode and converted into corresponding control output signals, in which case the toy vehicle 1 actually takes the corresponding cornering, depicting oversteering or understeering according to 3 and 4 performs. Here, too, the speeds and accelerations are so limited that there is actually no slipping between the rolling elements 6, 8 ( Fig. 5 ff.) of the toy vehicle 1 and the underground 5 takes place. Rather, the toy vehicle 1 executes a driving movement predetermined by the control unit 3, which gives a realistic impression as if the toy vehicle 1 were rolling or slipping on its wheel dummies when understeering or oversteering, braking and / or accelerating.

Im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 sind stationäre Zustände von lateral wirkenden Beschleunigungen dargestellt. Gleichwohl kann die rechnerische Simulation und die daraus abgeleitete Fahrbewegung des Spielfahrzeugs 1 auch Winkelbeschleunigungen um die Hochachse sowie transiente Übergänge zwischen verschiedenen Fahrzuständen umfassen. Ausgehend von den eingangs beschriebenen Minimalvoraussetzungen der Unterscheidung zwischen dem Normalmodus und dem Rutschmodus kann die rechnerischen Fahrsimulation beliebig verfeinert und in eine entsprechende Fahrbewegung des Spielfahrzeuges 1 umgesetzt werden. Dies beinhaltet neben der beschriebenen Begrenzung der möglichen Beschleunigungen auch eine Begrenzung der möglichen Geschwindigkeiten. Die Unterscheidung zwischen Haft- und Rutschreibung, also zwischen Normal- und Rutschmodus kann für jede Radattrappe 21, 22 einzeln durchgeführt werden, um beispielsweise situationsabhängig sich verändernde Verteilungen der einzelnen Radlasten zu berücksichtigen. Es kommen aber auch Vereinfachungen in Betracht, bei denen diese Unterscheidungen nur für jede virtuelle Vorder- bzw. Hinterachse 23, 24 oder für das Spielfahrzeug 1 in der jeweiligen Gesamtheit vorgenommen wird. Beim Fehlen von Radattrappen 21, 22 können auch fiktive Bezugspunkte als Ersatz gewählt werden. Darüber hinaus ist das gleiche Simulationsprinzip in analoger Weiser auch auf Fahrzeuge ohne Räder übertragbar.In connection with the 1 to 4 stationary states of laterally acting accelerations are shown. Nevertheless, the computational simulation and the driving movement of the toy vehicle 1 derived therefrom can also reverse angular accelerations include the vertical axis and transient transitions between different driving conditions. Based on the minimum requirements of the distinction between normal mode and slip mode described at the outset, the computational driving simulation can be refined as desired and converted into a corresponding driving movement of toy vehicle 1. In addition to the described limitation of the possible accelerations, this also includes a limitation of the possible speeds. The distinction between static and slip friction, that is to say between normal and slip mode, can be carried out individually for each dummy wheel 21, 22 in order, for example, to take account of distributions of the individual wheel loads that change depending on the situation. Simplifications are also possible, however, in which these distinctions are only made for each virtual front or rear axle 23, 24 or for the toy vehicle 1 in its entirety. In the absence of wheel dummies 21, 22, fictitious reference points can also be chosen as replacements. In addition, the same simulation principle can be transferred to vehicles without wheels in an analog way.

Ein interessanter Aspekt ist noch zum Beispiel, dass für die quasi als Umschaltsignal zwischen den beiden Betriebsmodi wirkende virtuelle Grenzhaftkraft F_m nicht auf einen bestimmten Betrag festgelegt werden muss. Sie kann z. B. richtungsabhängig unterschiedlich sein, demnach unterschiedliche Grenzwerte für eine Vorwärtsbeschleunigung, ein Bremsmanöver, und/oder seitlich wirkende Zentripetalbeschleunigungen angesetzt werden. Außerdem können die virtuellen Grenzhaftkräfte F_m während des Betriebes verändert werden. Hierdurch kann z. B. ein fortschreitender Reifenverschleiß oder das Befahren von unterschiedlichen Untergründen mit unterschiedlichen Hafteigenschaften simuliert werden. Das Spielfahrzeug 1 kann beispielsweise mit einem nicht dargestellten Detektor versehen werden, der einen als besonders rutschig anzusehenden Streckenabschnitt erkennt, und der infolge dessen eine Herabsetzung der ohnehin schon reduzierten virtuellen Grenzhaftkraft F_m herbeiführt. In einem weiteren Aspekt der Erfindung muss die Umschaltung zwischen den beiden Betriebsmodi nicht aufgrund der vorstehend beschriebenen rechnerischen Fahrsimulation vorgenommen werden. Vielmehr kann es ausreichen, diese Umschaltung beispielsweise selbsttätig aufgrund der Erfüllung einfacher logischer Bedingungen (Wenn-dann-Bedingungen) oder aufgrund eines durch den Benutzer gegebenen Signals (Betätigung einer Steuerfunktion) vorzunehmen, wobei auch beliebige Kombination von rechnerischen Simulationen, Logikfunktionen und/oder Benutzersignalen in Betracht kommt. Im Extremfall kann es im Rahmen der Erfindung ausreichen, die Fahrzeuglängsachse aus der Parallelität zur örtlichen Bewegungsrichtung zu bringen und dadurch den Eindruck einer Drift-Bewegung insbesondere bei Kurvenfahrt zu vermitteln.An interesting aspect is, for example, that the virtual limit adhesive force F _{m, which} acts as a switchover signal between the two operating modes, does not have to be set to a specific amount. You can e.g. B. may be different depending on the direction, accordingly different limit values for a forward acceleration, a braking maneuver, and / or laterally acting centripetal accelerations are applied. In addition, the virtual limit adhesive forces F _m can be changed during operation. As a result, z. B. progressive tire wear or driving on different surfaces with different adhesive properties can be simulated. The toy vehicle 1 can, for example, be provided with a detector (not shown) which recognizes a section of the route which is to be regarded as particularly slippery and which, as a result, brings about a reduction in the already reduced virtual limit adhesive force F _m . In another aspect of the invention, switching between the two Operating modes cannot be carried out on the basis of the computational driving simulation described above. Rather, it may be sufficient to carry out this changeover automatically, for example, based on the fulfillment of simple logical conditions (if-then conditions) or on the basis of a signal given by the user (actuation of a control function), any combination of computational simulations, logic functions and / or user signals comes into consideration. In extreme cases, it can be sufficient within the scope of the invention to bring the longitudinal axis of the vehicle out of parallel with the local direction of movement and thereby to give the impression of a drift movement, in particular when cornering.

Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Unteransicht ein erstes Ausführungsbeispiel des Spielfahrzeugs 1 nach den Fig. 1 bis 4 mit abgenommener Karosserie. Ein Chassis 25 trägt auf seiner dem Untergrund 5 (Fig. 1) im Betrieb zugewandten Unterseite zwei Antriebseinheiten 13, 14. Die eine Antriebseinheit 13 ist in Richtung der Fahrzeuglängsachse 10 vor dem Schwerpunkt S des Spielfahrzeugs 1 positioniert, während die zweite Antriebseinheit 14 dahinter liegt. Die vordere Antriebseinheit 13 umfasst ein Paar von Rollelementen 6, die koaxial zueinander um eine gemeinsame Drehachse 7 drehend antreibbar sind. Die beiden Rollelemente 6 sind hier als Reibrad ausgebildet und für einen reibschlüssigen Antrieb des Spielfahrzeuges 1 gegenüber dem Untergrund 5 (Fig. 1) ausgelegt. Hierzu ist ein auf beide Rollelemente 6 gemeinsam wirkender Antriebsmotor 11 vorgesehen. Sinngemäß das Gleiche gilt auch für die identisch aufgebaute hintere Antriebseinheit 14 mit einem Paar von als Reibräder ausgebildeten Rollelementen 8, mit einer zugeordneten Drehachse 9 und mit einem zugeordneten Antriebsmotor 12. Fig. 5 shows a perspective bottom view of a first embodiment of the toy vehicle 1 according to the 1 to 4 with the body removed. A chassis 25 carries on its surface 5 ( Fig. 1 ) two drive units 13, 14 facing during operation. One drive unit 13 is positioned in the direction of the vehicle longitudinal axis 10 in front of the center of gravity S of the toy vehicle 1, while the second drive unit 14 lies behind it. The front drive unit 13 comprises a pair of rolling elements 6, which can be driven to rotate coaxially to one another about a common axis of rotation 7. The two rolling elements 6 are designed here as a friction wheel and for a frictional drive of the toy vehicle 1 relative to the ground 5 ( Fig. 1 ) designed. For this purpose, a drive motor 11 acting jointly on both rolling elements 6 is provided. The same applies analogously to the identically constructed rear drive unit 14 with a pair of rolling elements 8 designed as friction wheels, with an associated axis of rotation 9 and with an associated drive motor 12.

Beide Antriebseinheiten 13, 14 sind mit je einer eigenen und unabhängig voneinander betätigbaren Lenkvorrichtung versehen, mittels derer die Orientierungsrichtungen der Drehachsen 7, 9 um eine jeweils vertikale Lenkachse 16 relativ zur Fahrzeuglängsachse 10 verstellt werden können. Einzelheiten dieser Lenkvorrichtungen ergeben sich aus der Zusammenschau der Fig. 5 und 6, wobei Fig. 6 in einer perspektivischen Draufsicht einen Teil der Anordnung nach Fig. 5 mit fehlender hinterer Antriebseinheit 14 zeigt. Aus der Zusammenschau dieser beiden Fig. 5 und 6 ist erkennbar, dass die beiden Lenkvorrichtungen je ein Drehgestell 15 mit einer vertikalen Lenkachse 16 und mit jeweils einem zugeordneten Lenkantrieb 17 umfassen. Der Einfachheit halber werden nachfolgend nur die vordere Antriebseinheit 13 und das vordere Drehgestell 15 in Bezug genommen, wobei jedoch analog das gleiche auch für die hintere Antriebseinheit 14 mit dem hinteren Drehgestell 15 gilt. Auf dem Drehgestell 15 sind die beiden Rollelemente 6 mit ihrer horizontal liegenden Drehachse 7 gelagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch der zugeordnete Antriebsmotor 11 auf dem Drehgestell 15 montiert. Bei einer Lenkbewegung um die vertikale Längsachse 16 dreht sich das gesamte Drehgestell 15 einschließlich der beiden Rollelemente 6, ihrer Drehachse 7 und des Antriebsmotors 11. Es kann aber auch zweckmäßig sein, den Antriebsmotor 11 fest, also nicht mitdrehend auf dem Chassis 25 zu montieren, wobei dieser dann über geeignete Zahnradanordnungen oder andere Übertragungsmittel auf die Rollelemente 6 einwirkt. Der Lenkantrieb 17 ist fest auf dem Chassis 25 montiert und wirkt über Zahnräder auf das Drehgestell 15 derart ein, dass es eine lenkende Schwenkbewegung um die Hoch- bzw. Lenkachse 16 ausführt. Auch hier kann eine umgekehrte Ausführung möglich sein, bei der der Lenkantrieb 17 auf dem Drehgestell 15 montiert ist und gemeinsam mit diesem mitdreht. Die in analoger Weise, hier sogar in mechanisch identischer Weise aufgebaute hintere Antriebseinheit 14 mit dem Drehgestell 15 ist unabhängig von der vorderen Antriebseinheit 13 mit dem Drehgestell 15 antreibbar und lenkbar.Both drive units 13, 14 are each provided with their own steering device which can be actuated independently of one another and by means of which the orientation directions of the axes of rotation 7, 9 can be adjusted about a respective vertical steering axis 16 relative to the longitudinal axis 10 of the vehicle. Details of these steering devices result from the Synopsis of the 5 and 6 , in which Fig. 6 a perspective top view of part of the arrangement Fig. 5 with the rear drive unit 14 missing. From the synopsis of these two 5 and 6 it can be seen that the two steering devices each comprise a bogie 15 with a vertical steering axis 16 and each with an associated steering drive 17. For the sake of simplicity, only the front drive unit 13 and the front bogie 15 are referred to below, but the same applies analogously to the rear drive unit 14 with the rear bogie 15. The two rolling elements 6 are mounted on the bogie 15 with their horizontal axis of rotation 7. In the exemplary embodiment shown, the associated drive motor 11 is also mounted on the bogie 15. In the event of a steering movement about the vertical longitudinal axis 16, the entire bogie 15, including the two rolling elements 6, its axis of rotation 7 and the drive motor 11, rotates. However, it may also be expedient to mount the drive motor 11 fixedly, that is to say not rotating, on the chassis 25, which then acts on the rolling elements 6 via suitable gear arrangements or other transmission means. The steering drive 17 is fixedly mounted on the chassis 25 and acts on the bogie 15 via gear wheels in such a way that it carries out a steering swiveling movement about the vertical or steering axis 16. Here, too, a reverse embodiment may be possible, in which the steering drive 17 is mounted on the bogie 15 and rotates together with it. The rear drive unit 14 with the bogie 15, which is constructed in an analogous manner, here even in a mechanically identical manner, can be driven and steered independently of the front drive unit 13 with the bogie 15.

Unter erneutem Bezug auf Fig. 5 ist noch darauf hinzuweisen, dass das Chassis 25 im Bereich der virtuellen Vorderachse 23 und auch im Bereich der virtuellen Hinterachse 24 jeweils ein Paar von Radattrappen 21, 22 trägt. Die beiden bezogen auf die Längsachse 10 jeweils beidseitig angeordneten Radattrappen 22 der virtuellen Hinterachse 24 haben eine feste Orientierung relativ zum Chassis 25, sind also nicht lenkbar. Die beiden in analoger Weise im Bereich der virtuellen Vorderachse 23 am Chassis 25 angebrachten Radattrappen 21 sind im Unterschied hierzu frei mitlenkend ausgeführt, wobei hier zur besseren Übersicht nur eine einzelne Radattrappe 21 mit Lenkausschlag dargestellt ist. Hierfür ist eine Schwenklagerung mit Nachlauf für die vorderen Radattrappen 21 vorgesehen. Die vorderen Radattrappen 21 richten sich damit selbsttätig in der jeweiligen Fahrrichtung aus. Alternativ kommt aber auch eine aktive Lenkung der vorderen Radattrappen 21 mit eigenen Lenkantrieben in Betracht. Natürlich kann aber auch zur Vereinfachung auf eine Lenkbewegung verzichtet werden.Referring again to Fig. 5 It should also be pointed out that the chassis 25 in the area of the virtual front axle 23 and also in the area of the virtual rear axle 24 each carries a pair of dummy wheels 21, 22. The two wheel dummies 22 of the virtual rear axle 24, which are arranged on both sides of the longitudinal axis 10, have a fixed orientation relative to the chassis 25 and are therefore not steerable. The The two wheel dummies 21 attached in an analogous manner in the region of the virtual front axle 23 to the chassis 25 are designed to steer freely, in contrast to this, only a single wheel dummy 21 with steering deflection being shown here for a better overview. For this purpose, a pivot bearing with caster for the front wheel dummies 21 is provided. The front wheel dummies 21 thus align themselves automatically in the respective direction of travel. Alternatively, active steering of the front wheel dummies 21 with its own steering drives can also be considered. Of course, a steering movement can also be dispensed with for simplification.

In Unterscheidung zu den für den Antrieb und auch für die Lenkung des Spielfahrzeuges 1 zuständigen Rollelemente 6, 7 sind die Radattrappen 21, 22 insoweit Attrappen, als dass sie zwar das äußere Erscheinungsbild von Rädern haben, nicht aber deren Funktion der Spurführung und/oder des Antriebes ausüben. Sie sind derart am Chassis 25 nachgiebig und/oder gegenüber den Rollelementen 6, 8 hochgelegt gelagert, dass sie im Betrieb entweder nicht oder allenfalls mit nur geringen Aufstandskräften den Untergrund 5 (Fig. 1) berühren. Geradezu gegenteilig steht das Spielfahrzeug 1 aufgrund seines zwischen den beiden Antriebseinheiten 13, 14 liegenden Schwerpunktes S im Betrieb mit seinen Rollelementen 6, 8 derart auf dem Untergrund 5 auf, dass der weitaus größte Teil der wirkenden Gewichtskräfte von den Rollelementen 6, 8 getragen wird. In Verbindung mit den Antriebsmotoren 11, 12 sind also Antriebe gebildet, mittels derer die Rollelemente 6, 8 Reibkräfte auf den Untergrund 5 derart übertragen, dass das Spielfahrzeug 1 angetrieben wird. Für möglichst große übertragbare Reibkräfte sind die Rollelemente 6, 8 mit einer reibwerterhöhenden Bereifung beispielsweise aus Gummi oder vergleichbaren Elastomerwerkstoffen versehen. Umgekehrt kann es zweckmäßig sein, die Radattrappen 21, 22 aus Materialien mit geringen Reibwerten wie Hartkunststoff oder dergleichen zu fertigen, um im Falle einer Bodenberührung möglichst geringe Reibkräfte zu erzeugen, womit eine Verfälschung der durch die Antriebseinheiten 13, 14 erzeugten Antriebs- und Lenkwirkung durch die Bodenberührung der Radattrappen 21, 22 auf ein Minimum reduziert oder gar vollständig ausgeschaltet wird.In distinction to the rolling elements 6, 7 responsible for driving and also steering the toy vehicle 1, the wheel dummies 21, 22 are dummies insofar as they have the external appearance of wheels, but not their function of tracking and / or Exercise drive. They are resiliently mounted on the chassis 25 and / or mounted high with respect to the rolling elements 6, 8 in such a way that they either do not support the base 5 during operation or at most with only slight contact forces. Fig. 1 ) touch. On the contrary, due to its center of gravity S lying between the two drive units 13, 14, the toy vehicle 1 stands up on the ground 5 with its rolling elements 6, 8 in such a way that the vast majority of the acting weight forces are borne by the rolling elements 6, 8. In conjunction with the drive motors 11, 12, drives are thus formed, by means of which the rolling elements 6, 8 transmit frictional forces to the ground 5 in such a way that the toy vehicle 1 is driven. For the greatest possible transferable frictional forces, the rolling elements 6, 8 are provided with friction-increasing tires, for example made of rubber or comparable elastomer materials. Conversely, it may be expedient to manufacture the wheel dummies 21, 22 from materials with low coefficients of friction, such as hard plastic or the like, in order to generate the lowest possible frictional forces in the event of contact with the ground, thereby falsifying the drive and steering effects generated by the drive units 13, 14 the ground contact of the wheel dummies 21, 22 is reduced to a minimum or even completely switched off.

Eine Besonderheit liegt noch darin, dass der axiale Abstand zwischen den beiden Rollelementen 6 auf der vorderen Drehachse 7 und auch der axiale Abstand zwischen den beiden Rollelementen 8 auf der hinteren Drehachse 9 optional deutlich kleiner ist als die Breite des Chassis 25. Hierdurch wird erreicht, dass die Rollelemente 6, 8 und die Stellung ihrer Drehachsen 7, 9 im Betrieb praktisch nicht oder höchst eingeschränkt sichtbar sind. Dieser Effekt kann auch dadurch verstärkt werden, dass die beiden Antriebseinheiten 13, 14 jeweils zwischen einem Paar von Radattrappen 21, 22 angeordnet sind.A special feature is that the axial distance between the two rolling elements 6 on the front axis of rotation 7 and also the axial distance between the two rolling elements 8 on the rear axis of rotation 9 is optionally significantly smaller than the width of the chassis 25. that the rolling elements 6, 8 and the position of their axes of rotation 7, 9 are practically not visible or extremely limited during operation. This effect can also be intensified in that the two drive units 13, 14 are each arranged between a pair of dummy wheels 21, 22.

Aus der Zusammenschau der Fig. 1 bis 6 wird nun deutlich, dass beliebige Fahrbewegungen des Spielfahrzeuges 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 einschließlich simulierter oder in anderer Weise initiierter Rutschbewegungen durch eine koordinierte Ansteuerung der beiden Antriebseinheiten 13, 14 und der entsprechenden Lenkvorrichtungen erreicht werden können. Anders ausgedrückt können beliebige Fahrbewegungen des Spielfahrzeuges 1 gemäß den Fig. 1 bis 4 ausgeführt werden, wobei diese Fahrbewegungen tatsächlich durch mehr oder weniger rutschfreies Abrollen der Rollelemente 6, 8 auf dem Untergrund erfolgen, während gleichzeitig der optische Eindruck einer Rutschbewegung erzeugt werden kann. Das Spielfahrzeug 1 kann in jedem beliebigen Winkel α, β zur Tangente t einer Fahrkurve 27 ausgerichtet und bewegt werden, was auch Bahnkurven 27 mit einem Radius r = ∞, also eine Geradeausfahrt gemäß Fig. 1 beinhaltet. Für die virtuelle Vorderachse 23 und die virtuelle Hinterachse 24 lassen sich unabhängig voneinander die Winkel α, β bestimmen. Falls die Antriebseinheiten 13, 14 wie in den Fig. 5, 6 jeweils mehr oder weniger genau auf der virtuellen Vorderachse 23 bzw. der virtuellen Hinterachse 24 positioniert sind, werden ihre Drehachsen 7, 9 um den jeweiligen Winkel α, β geschwenkt. In Verbindung mit einer geeigneten Drehzahl der Rollelemente 6, 8 führt dann das Spielfahrzeug 1 eine Fahrbewegung gemäß der vorstehend beschriebenen rechnerischen Fahrsimulation aus, wie auch in den Fig. 1 bis 4 gezeigt. Falls die Antriebseinheit 13 und/oder die Antriebseinheit 14 nicht genau auf der virtuellen Vorderachse 23 bzw. der virtuellen Hinterachse 24 positioniert ist, kann eine rechnerische Korrektur der Winkelstellung der Antriebseinheiten 13, 14 derart erfolgen, dass im Ergebnis die virtuelle Vorderachse 23 und auch die virtuellen Hinterachse 24 Bewegungen in ihren jeweils zugeordneten Winkeln α, β ausführen. Jedenfalls werden diese Fahrbewegungen im Wesentlichen ausschließlich durch die beiden Antriebseinheiten 13, 14 mit den zugehörigen Lenkvorrichtungen unter Einwirkung von Haftreibung zwischen den Rollelementen 6, 8 und dem Untergrund 5 herbeigeführt, ohne dass dabei die Radattrappen 21, 22 eine signifikante Rolle spielen. Deshalb sind die Vorder- und Hinterachsen 23, 24 hier auch als "virtuell" bezeichnet, da sie auf das tatsächliche Fahrgeschehen keinen signifikanten Einfluss haben. Gleichwohl spielen aber die Lagen der virtuellen Vorder- und Hinterachsen 23, 24 und ihrer Radattrappen 21, 22 relativ zur Bahntangente t eine besondere Rolle im optischen Erscheinungsbild: Sofern die Ausrichtung der Radattrappen 21, 22 und insbesondere der Lenkausschlag der gelenkten vorderen Radattrappen 21 nicht mit der tatsächlichen Fahrbewegung fluchten, entsteht in besonders ausgeprägter Weise der Eindruck eines seitlich wegrutschenden Spielfahrzeuges 1, obwohl tatsächlich permanent ein nicht rutschender Fahrantrieb mittels der kaum oder gar nicht wahrnehmbaren Rollelemente 6, 8 vorliegt.From the synopsis of 1 to 6 it is now clear that any movement of the toy vehicle 1 according to the 1 to 4 including simulated or otherwise initiated slip movements can be achieved by coordinated control of the two drive units 13, 14 and the corresponding steering devices. In other words, any movement of the toy vehicle 1 according to the 1 to 4 are carried out, these driving movements actually taking place by rolling the rolling elements 6, 8 more or less non-slip on the ground, while at the same time the visual impression of a sliding movement can be generated. The toy vehicle 1 can be aligned and moved at any angle α, β to the tangent t of a driving curve 27, which is also true for trajectory curves 27 with a radius r = ∞, that is, a straight-ahead drive Fig. 1 includes. The angles α, β can be determined independently of one another for the virtual front axle 23 and the virtual rear axle 24. If the drive units 13, 14 as in the 5, 6 are positioned more or less precisely on the virtual front axle 23 or the virtual rear axle 24, their axes of rotation 7, 9 are pivoted by the respective angle α, β. In conjunction with a suitable rotational speed of the rolling elements 6, 8, the toy vehicle 1 then executes a driving movement in accordance with the above-described computational driving simulation, as also in FIGS 1 to 4 shown. If the drive unit 13 and / or the drive unit 14 is not exactly on the virtual front axle 23 or the virtual rear axle 24 is positioned, a mathematical correction of the angular position of the drive units 13, 14 can be carried out such that the virtual front axle 23 and also the virtual rear axle 24 execute movements in their respectively assigned angles α, β. In any case, these driving movements are brought about essentially exclusively by the two drive units 13, 14 with the associated steering devices under the action of static friction between the rolling elements 6, 8 and the ground 5, without the wheel dummies 21, 22 playing a significant role. The front and rear axles 23, 24 are therefore also referred to here as "virtual", since they have no significant influence on the actual driving situation. Nevertheless, the positions of the virtual front and rear axles 23, 24 and their dummies 21, 22 relative to the tangent t play a special role in the visual appearance: provided that the alignment of the dummies 21, 22 and in particular the steering deflection of the steered front dummies 21 are not included aligned with the actual driving movement, the impression of a toy vehicle 1 sliding away to the side arises in a particularly pronounced manner, although there is actually permanently a non-sliding driving drive by means of the barely or imperceptible rolling elements 6, 8.

Weiter oben wurde schon darauf hingewiesen, dass die virtuelle Grenzhaftkraft F_m kleiner sein soll als die tatsächlich mittels der Antriebselemente 6, 8 auf den Untergrund 5 übertragbare maximale Reibkraft. Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich eine Präzisierung dieser Anforderung: Die virtuelle Grenzhaftkraft F_m soll kleiner sein als die für deren Abbildung im Fahrbetrieb erforderliche Reibkraft zwischen den Antriebselementen 6, 8 und dem Untergrund 5. Hierdurch wird sichergestellt, dass sowohl der Normalmodus als auch der Rutschmodus mittels der Antriebselemente 6, 8 im reinen Haftreibungsbetrieb dargestellt werden kann.It was already pointed out above that the virtual limiting adhesive force F _{m should be} smaller than the maximum frictional force that can actually be transmitted to the substrate 5 by means of the drive elements 6, 8. From the above explanations, this requirement is specified: The virtual limiting adhesive force F _m should be smaller than the frictional force between the drive elements 6, 8 and the surface 5, which is required for its mapping during driving operation. This ensures that both the normal mode and the Slip mode can be represented by means of the drive elements 6, 8 in pure static friction operation.

Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen Draufsicht eine Variante der Ausführung nach den Fig. 5 und 6 mit nur einem einzigen zentralen Drehgestell 15. Der durchaus vorhandene Lenkantrieb 17 (Fig. 6) ist hier für eine bessere Übersicht nicht dargestellt. Die Lenkvorrichtung entspricht jedoch in Aufbau und Funktion der Ausgestaltung, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben ist. Abweichen davon ist aber das Antriebskonzept: Auf dem Drehgestell 15 ist nicht ein Paar von gemeinsam angetriebenen Rollelementen gelagert. Vielmehr gibt es je ein erstes Rollelement 6 und ein zweites Rollelement 8, die unabhängig voneinander durch je einen zugeordneten Antriebsmotor 11, 12 antreibbar sind. Die hier nur schematisch dargestellten Antriebsmotoren 11, 12 sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auf dem Chassis 25 befestigt, können aber auch wie im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 auf dem Drehgestell 15 angeordnet sein. Jedenfalls sind die beiden Rollelemente 6, 8 in Form von Rädern ausgestaltet, wobei ihre beiden zugeordneten Drehachsen 7, 9 zumindest achsparallel, im gezeigten Ausführungsbeispiel sogar koaxial zueinander liegen. Außerdem weisen sie bezogen auf diese Drehachsen 7, 9 einen axialen Abstand zueinander auf. Das Drehgestell 15 ist derart am Chassis 25 positioniert, dass der Schwerpunkt S des Spielfahrzeugs 1 möglichst genau mittig zwischen den beiden Rollelementen 6, 8 auf den Drehachsen 7, 9 liegt. Umgekehrt heißt dies, dass der Mittelpunkt zwischen den beiden Rollelementen 6, 8 möglichst nahe am Schwerpunkt S des Spielfahrzeuges 1 liegt. Fig. 7 shows a perspective top view of a variant of the embodiment according to the 5 and 6 with only one central bogie 15. The existing one Steering drive 17 ( Fig. 6 ) is not shown here for a better overview. However, the steering device corresponds in structure and function to the design as it is in connection with the 5 and 6 is described. The drive concept deviates from this: The bogie 15 does not have a pair of jointly driven rolling elements. Rather, there is a first rolling element 6 and a second rolling element 8, each of which can be driven independently of one another by an associated drive motor 11, 12. The drive motors 11, 12 shown only schematically here are fastened to the chassis 25 in accordance with a preferred embodiment, but can also, as in the exemplary embodiment according to FIGS 5 and 6 be arranged on the bogie 15. In any case, the two rolling elements 6, 8 are designed in the form of wheels, their two assigned axes of rotation 7, 9 being at least axially parallel, in the exemplary embodiment shown even coaxially to one another. In addition, they are axially spaced from one another in relation to these axes of rotation 7, 9. The bogie 15 is positioned on the chassis 25 such that the center of gravity S of the toy vehicle 1 lies as precisely as possible centrally between the two rolling elements 6, 8 on the axes of rotation 7, 9. Conversely, this means that the center point between the two rolling elements 6, 8 is as close as possible to the center of gravity S of the toy vehicle 1.

Wie auch beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 gilt hier, dass die wirkenden Gewichtskräfte nahezu vollständig von den Rollelementen 6, 8 getragen werden. Die Radattrappen 21, 22 halten das Spielfahrzeug 1 stützend in der gewünschten horizontalen Lage, wozu jedoch nur vernachlässigbar kleine Aufstandskräfte erforderlich sind. Auch hier gilt, dass durch die gemeinsame Verstellung der Orientierung der Drehachsen 7, 9 um die vertikale Lenkachse 16 in Verbindung mit einem voneinander unabhängigen Antrieb der beiden Rollelemente 6, 8 beliebige Fahrbewegungen entsprechend der Fig. 1 bis 4 herbeigeführt werden können, und zwar unabhängig von Ausrichtung bzw. Lenkeinschlag der Radattrappen 21, 22.As in the embodiment of the 5 and 6 applies here that the acting weight forces are almost completely borne by the rolling elements 6, 8. The wheel dummies 21, 22 support the toy vehicle 1 in the desired horizontal position, which, however, only requires negligible contact forces. It also applies here that the common adjustment of the orientation of the axes of rotation 7, 9 about the vertical steering axis 16 in conjunction with an independent drive of the two rolling elements 6, 8 enables any travel movements to be carried out in accordance with FIG 1 to 4 can be brought about, regardless of the orientation or steering angle of the wheel dummies 21, 22nd

Schließlich zeigen die Fig. 8 und 9 noch eine weitere Variante der Anordnung nach den Fig. 5 und 6 mit zwei Antriebseinheiten 13, 14. Jede Antriebseinheit 13, 14 trägt nur ein einzelnes zugeordnetes Rollelement 6, 8, welches nicht als Paar von Rädern sondern als Kugel ausgestaltet ist. In der perspektivischen Unteransicht gemäß Fig. 8 ist erkennbar, das die als Kugeln ausgestalteten Rollelemente 6, 8 nach unten aus dem Chassis 25 hervorstehen und dabei die Funktion der Rollelemente 6, 8 gemäß den Fig. 5 und 6 ausüben.Finally they show 8 and 9 yet another variant of the arrangement according to the 5 and 6 with two drive units 13, 14. Each drive unit 13, 14 carries only a single associated rolling element 6, 8, which is not designed as a pair of wheels but as a ball. According to the perspective bottom view Fig. 8 can be seen that the rolling elements 6, 8 designed as balls protrude downward from the chassis 25 and thereby the function of the rolling elements 6, 8 according to the 5 and 6 exercise.

Einzelheiten der Ausgestaltung nach Fig. 8 sind in der Draufsicht gemäß Fig. 9 erkennbar. Jede Antriebseinheit 13, 14 umfasst mindestens eine erste Antriebswelle 18 und mindestens eine orthogonal dazu positionierte zweite Antriebswelle 19 sowie zugeordnete Antriebsmotoren 11, 12. Im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist für jede Antriebeinheit 13, 14 jeweils ein Paar von ersten und zweiten Antriebswellen 18, 19 vorgesehen, die paarweise gegenüberliegend reibschlüssig an der kugelförmigen Oberfläche 20 der Rollelement 6, 8 angreifen. Hierdurch wird erreicht, dass die dazwischen liegenden kugelförmigen Rollelemente 6, 8 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung fixiert sind und bei entsprechenden Belastungen immer ein ausreichendes Antriebsmoment durch die Antriebswellen 18, 19 erfahren. Ergänzend ist oberhalb eines jeden kugelförmigen Rollelementes 6, 8 je ein Niederhalter 26 angeordnet, welcher den im Betrieb wirkenden Aufstandskräften entgegenwirkt.Details of the design according to Fig. 8 are according to the plan view Fig. 9 recognizable. Each drive unit 13, 14 comprises at least one first drive shaft 18 and at least one second drive shaft 19 positioned orthogonally thereto and associated drive motors 11, 12. In the preferred exemplary embodiment shown, a pair of first and second drive shafts 18, 19 is provided for each drive unit 13, 14 , which engage in opposing pairs on the spherical surface 20 of the rolling element 6, 8. It is hereby achieved that the spherical rolling elements 6, 8 located in between are fixed both in the longitudinal direction and in the transverse direction and that the drive shafts 18, 19 always provide a sufficient drive torque under corresponding loads. In addition, a hold-down 26 is arranged above each spherical rolling element 6, 8, which counteracts the contact forces acting during operation.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 ist in der gezeigten Ausführung nach den Fig. 8 und 9 kein Lenkantrieb 17 erforderlich. Anstelle des Lenkantriebes 17 tritt hier eine in Fig. 1 schematisch angedeutete Koordinationseinheit 28 für eine koordinierte Drehzahlabstimmung der ersten und zweiten Antriebswellen 18, 19. Die Koordinationseinheit 28 ist gemäß Fig. 1 im Fernsteuersender 2 angeordnet und kann Teil der oben näher beschriebenen Steuereinheit 3 sein. Alternativ kann auch eine separate Koordinationseinheit 28 im Spielfahrzeug 1 vorgesehen und dort beispielsweise in den Empfänger 4 oder in die Antriebseinheiten 13, 14 integriert sein. Jedenfalls lässt sich durch eine koordinierte Drehzahlabstimmung der ersten und zweiten Antriebswellen 18, 19 in beiden Antriebseinheiten 13, 14 unabhängig voneinander die Lage der Drehachsen 7, 9 relativ zum Spielfahrzeug 1 einstellen und variieren, so dass Antriebs- und Lenkbewegungen analog zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 eintreten. Für die voneinander unabhängige Ausrichtung der Drehachsen 7, 9 sind zumindest zwei voneinander unabhängig betreibbare bzw. ansteuerbare Antriebsmotoren 12 erforderlich, welche einen seitlichen Drehbewegungsanteil der kugelförmigen Rollelemente 6, 8 mittels der parallel zur Fahrzeuglängsachse 10 liegenden Antriebswellen 19 herbeiführen. Abweichend davon sollten jedoch die anteiligen Drehzahlen der kugelförmigen Rollelemente 6, 8 in Richtung der Fahrzeuglängsachse 10 und folglich auch die Drehzahlen der quer dazu liegenden Antriebswellen 18 für beide Antriebseinheiten 13, 14 gleich sein, da sich der Abstand der fest am Spielfahrzeug 1 montierten Antriebseinheiten 13, 14 zueinander nicht ändert. Demnach kann es trotz unabhängiger Antriebs- und Lenkbewegungen ausreichen, für die quer zur Fahrzeuglängsachse 10 liegenden Antriebswellen 18 beider Antriebseinheiten 13, 14 nur einen einzigen gemeinsamen Antriebsmotor 11 vorzusehen. Jedenfalls lässt sich durch koordinierte Drehzahlsteuerung der Antriebsmotoren 11, 12 und folglich auch der Antriebswellen 18, 19 die Ausrichtung der Drehachsen 7, 9 beider Rollelemente 6, 8 unabhängig voneinander einstellen und variieren. Das gleiche gilt auch für die resultierende Drehzahl der Rollelemente 6, 8 um diese Drehachse 7, 9, in dessen Folge für die Fahrkinematik das gleiche wie für das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 gilt.Deviating from the embodiment of the 5 and 6 is in the version shown after the 8 and 9 no steering drive 17 required. Instead of the steering drive 17 occurs here Fig. 1 Schematically indicated coordination unit 28 for a coordinated speed adjustment of the first and second drive shafts 18, 19. The coordination unit 28 is according to Fig. 1 arranged in the remote control transmitter 2 and can be part of the control unit 3 described above. Alternatively, a separate coordination unit 28 can also be provided in the toy vehicle 1 and integrated there, for example, in the receiver 4 or in the drive units 13, 14. In any case The position of the rotary axes 7, 9 relative to the toy vehicle 1 can be adjusted and varied independently of one another by coordinated speed coordination of the first and second drive shafts 18, 19 in both drive units 13, 14, so that drive and steering movements are analogous to the exemplary embodiment according to FIGS 5 and 6 enter. For the independent alignment of the axes of rotation 7, 9, at least two independently operable or controllable drive motors 12 are required, which bring about a lateral rotational movement component of the spherical rolling elements 6, 8 by means of the drive shafts 19 lying parallel to the longitudinal axis 10 of the vehicle. Deviating from this, however, the proportionate speeds of the spherical rolling elements 6, 8 in the direction of the vehicle longitudinal axis 10 and consequently also the speeds of the drive shafts 18 lying transversely thereto should be the same for both drive units 13, 14, since the distance between the drive units 13 fixedly mounted on the toy vehicle 1 , 14 does not change to each other. Accordingly, in spite of independent drive and steering movements, it may be sufficient to provide only a single common drive motor 11 for the drive shafts 18 of both drive units 13, 14 lying transversely to the longitudinal axis 10 of the vehicle. In any case, through coordinated speed control of the drive motors 11, 12 and consequently also the drive shafts 18, 19, the orientation of the axes of rotation 7, 9 of both rolling elements 6, 8 can be set and varied independently of one another. The same also applies to the resulting rotational speed of the rolling elements 6, 8 about this axis of rotation 7, 9, as a result of which the same for the driving kinematics as for the exemplary embodiment according to FIGS 5 and 6 applies.

Sofern nicht ausdrücklich abweichend beschrieben, stimmen die Ausführungsbeispiele nach Fig. 7 sowie nach den Fig. 8 und 9 in den übrigen Merkmalen, Bezugszeichen und Eigenschaften untereinander sowie mit dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 überein.Unless otherwise expressly described, the exemplary embodiments are correct Fig. 7 as well as after the 8 and 9 in the other features, reference numerals and properties with each other and with the embodiment according to the 5 and 6 match.

Claims (14)

1. Toy vehicle system comprising a toy vehicle (1) and a remote control transmitter (2),
   wherein the toy vehicle (1) comprises a drive with at least two drive motors (11, 12), at least two rolling elements (6, 8) for transmitting frictional forces and drive torque to a ground (5) and at least one steering device, and wherein the toy vehicle system additionally comprises a control unit (3), into which the control input signals of the remote control transmitter (2) are fed and which generates control output signals which act on the drive motors (11, 12) and the at least one steering device,
   characterised in that the rolling elements (6, 8) can be driven by means of the drive motors (11, 12) to rotate independently of each other about the respective axes of rotation (7, 9), in that the at least one steering device is designed to adjust orientation directions of the axes of rotation (7, 9) relative to the vehicle longitudinal axis (10), in that a virtual limit static friction force (F_m) and a virtual dynamic friction force (F_g) between the toy vehicle (1) and the ground (5) can be retrieved in the control unit (3), wherein the virtual limit static friction force (F_m) is less than a corresponding actually transmittable maximum friction force between the rolling elements (6, 8) and the ground (5), and wherein the virtual dynamic friction force (F_g) is less than/equal to the virtual limit static friction force (F_m),
   in that the control unit (3) is designed for a computational driving simulation with the inclusion of the control input signals of the remote control transmitter (2) in such a way

   - that an uncorrected operating friction force (F_b) acting between the toy vehicle (1) and the ground (5) is computationally determined by the control unit (3) and compared to the virtual limit static friction force (F_m),

   - wherein in a normal mode, in which the computationally determined uncorrected operating friction force (F_b) is less than the virtual limit static friction force (F_m), the driving behaviour of the toy vehicle (1) is computationally simulated at the level of the uncorrected operating friction force (F_b) under the local action of a virtual operating friction force (F_v),

   - and wherein in a skid mode, in which the computationally determined uncorrected operating friction force (F_b) is more than the virtual limit static friction force (F_m), the driving behaviour of the toy vehicle (1) is simulated at the level of the virtual dynamic friction force (F_g) under the local action of a virtual operating friction force (F_v),
   and in that the control unit (3) is designed to generate from the computational driving simulation control output signals and to make them act on the drive with the rolling elements (6, 8) and on the steering device in such a way that the toy vehicle (1) executes a driving movement in accordance with to the computational driving simulation under the action of the virtual operating friction force (F_v).
2. Toy vehicle system according to claim 1,
   characterised in that two drive units (13, 14) with a drive motor (11, 12) each, with a rolling element (6, 8) each and with its own steering device each are provided, wherein one drive unit (13, 14) each is located in front and behind the centre of gravity (S) of the toy vehicle (1) respectively in the direction of the vehicle longitudinal axis (10).
3. Toy vehicle system according to claim 1,
   characterised in that precisely one drive unit (14) is provided, which drive unit (14) comprises two drive motors (11, 12), two rolling elements (6, 8) in the form of wheels and a steering device, wherein the first rolling element (6) can be driven about the first axis of rotation (7) by the first drive motor (11), wherein the second rolling element (8) is arranged at an axial distance from the first rolling element (6) and can be driven about the second axis of rotation (9) by the second drive motor (12), in that the first axis of rotation (7) and the second axis of rotation (9) are jointly adjustable by the one steering device, and in that the centre between the two rolling elements (6, 8) lies in the region of the centre of gravity (S) of the toy vehicle (1).
4. Toy vehicle system according to claim 3,
   characterised in that the steering device comprises a bogie (15) with a vertical steering axis (16) and a steering drive (17), wherein the two drive motors (11, 12) are assigned to the one bogie (15), and wherein the two rolling elements (6, 8) are mounted on the bogie (15) in such a way that the first axis of rotation (11) and the second axis of rotation (12) are coaxial and can be adjusted jointly by means of the bogie (15).
5. Toy vehicle system according to any of claims 1 to 4,
   characterised in that the toy vehicle (1) has at least one pair of dummy wheels (21, 22), wherein one pair of dummy wheels (21) in particular is designed to be steerable or freely co-steering.
6. Toy vehicle system according to any of claims 1 to 5,
   characterised in that the toy vehicle (1) has a vehicle longitudinal axis (10), and in that, in particular when travelling along a curve (27), the control unit (3) can act on the drive and/or on the steering device of the toy vehicle (1) in such a way that the toy vehicle (1) executes a local movement component transversely to the vehicle longitudinal axis (10).
7. Toy vehicle system according to claim 1 and to any of claims 5 to 6,
   characterised in that the computational driving simulation is based on virtual limit static friction force (F_m), the virtual dynamic friction force (F_g), the uncorrected operating friction force (F_b) and the virtual operating friction force (F_v) between the dummy wheels (21, 22) and the ground (5).
8. Toy vehicle system according to any of claims 1 to 7,
   characterised in that the control unit (3) is located in the remote control transmitter (2), and in that the assembly of control unit (3) and remote control transmitter (2) is in particular represented by a programmed smartphone or another mobile terminal device such as a tablet.
9. Toy vehicle system comprising a toy vehicle (1) and a remote control transmitter (2), wherein the toy vehicle (1) comprises a drive with rolling elements (6, 8) for transmitting frictional forces to a ground (5) and a steering device, wherein the toy vehicle system additionally comprises a control unit (3), into which the control input signals of the remote control transmitter (2) are fed and which generates control output signals which act on the drive and on the steering device of the toy vehicle (1),
   characterised in that a virtual limit static friction force (F_m) and a virtual dynamic friction force (F_g) between the toy vehicle (1) and the ground (5) can be retrieved in the control unit (3), wherein the virtual limit static friction force (F_m) is less than a corresponding actually transmittable maximum friction force between the rolling elements (6, 8) and the ground (5), and wherein the virtual dynamic friction force (F_g) is less than/equal to the virtual limit static friction force (F_m),
   in that the control unit (3) is designed for a computational driving simulation with the inclusion of the control input signals of the remote control transmitter (2) in such a way

   - that an uncorrected operating friction force (F_b) acting between the toy vehicle (1) and the ground (5) is computationally determined by the control unit (3) and compared to the virtual limit static friction force (F_m),

   - wherein in a normal mode, in which the computationally determined uncorrected operating friction force (F_b) is less than the virtual limit static friction force (F_m), the driving behaviour of the toy vehicle (1) is computationally simulated at the level of the uncorrected operating friction force (F_b) under the local action of a virtual operating friction force (F_v),

   - and wherein in a skid mode, in which the computationally determined uncorrected operating friction force (F_b) is more than the virtual limit static friction force (F_m), the driving behaviour of the toy vehicle (1) is simulated at the level of the virtual dynamic friction force (F_g) under the local action of a virtual operating friction force (F_v),
   and in that the control unit (3) is designed to generate from the computational driving simulation control output signals and to make them act on the drive with the rolling elements (6, 8) and on the steering device in such a way that the toy vehicle (1) executes a driving movement in accordance with to the computational driving simulation under the action of the virtual operating friction force (F_v).
10. Method for operating a toy vehicle system,
    wherein the toy vehicle system comprises a toy vehicle (1) and a remote control transmitter (2), wherein the toy vehicle (1) comprises a drive with rolling elements (6, 8) for transmitting frictional forces to a ground (5) and a steering device, wherein the toy vehicle system additionally comprises a control unit (3), into which the control input signals of the remote control transmitter (2) are fed and which generates control output signals which act on the drive and on the steering device of the toy vehicle (1),
    characterised in that a virtual limit static friction force (F_m) and a virtual dynamic friction force (F_g) between the toy vehicle (1) and the ground (5) can be retrieved in the control unit (3), wherein the virtual limit static friction force (F_m) is less than a corresponding actually transmittable maximum friction force between the rolling elements (6, 8) and the ground (5), and wherein the virtual dynamic friction force (F_g) is less than/equal to the virtual limit static friction force (F_m),
    in that a computational driving simulation with the inclusion of the control input signals of the remote control transmitter (2) is executed by the control unit (3) in such a way

    - that an uncorrected operating friction force (F_b) acting between the toy vehicle (1) and the ground (5) is computationally determined by the control unit (3) and compared to the virtual limit static friction force (F_m),

    - wherein in a normal mode, in which the computationally determined uncorrected operating friction force (F_b) is less than the virtual limit static friction force (F_m), the driving behaviour of the toy vehicle (1) is computationally simulated at the level of the uncorrected operating friction force (F_b) under the local action of a virtual operating friction force (F_v),

    - and wherein in a skid mode, in which the computationally determined uncorrected operating friction force (F_b) is more than the virtual limit static friction force (F_m), the driving behaviour of the toy vehicle (1) is simulated at the level of the virtual dynamic friction force (F_g) under the local action of a virtual operating friction force (F_v),
    and in that the control unit (3) generates from the computational driving simulation control output signals and makes them act on the drive with the rolling elements (6, 8) and on the steering device in such a way that the toy vehicle (1) executes a driving movement in accordance with to the computational driving simulation under the action of the virtual operating friction force (F_v).
11. Method according to claim 10,
    characterised in that the toy vehicle (1) has a vehicle longitudinal axis (10), in that an acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis (10) is predetermined and a friction force in the direction of the vehicle longitudinal axis (10) is derived therefrom, and in that, if the virtual limit static friction force (F_m) is exceeded, the acceleration in the direction of the vehicle longitudinal axis (10) is reduced to a limit acceleration which corresponds to the virtual dynamic friction force.
12. Method according to claim 10 or 11,
    characterised in that the toy vehicle (1) has a vehicle longitudinal axis (10), in that, when driving along a curve (27) with a local radius (r), an acceleration of the toy vehicle (1) in the direction of the local radius (r) and from that a friction force transverse to the direction of the vehicle longitudinal axis (10) is derived, and in that, if the virtual limit static friction force (F_m) is exceeded, the control unit (3) acts on the drive and/or on the steering device of the toy vehicle (1) in such a way that the toy vehicle (1) executes a local movement component transversely to the vehicle longitudinal axis (10).
13. Method according to claim 12,
    characterised in that the curve has a local tangent (f), in that the vehicle longitudinal axis (10) lies at a first angle (α) to the local tangent (f) in the normal mode, and in that in the simulated skid mode the vehicle longitudinal axis (10) is transferred from its first angle (α) to a second angle (β) to the local tangent (f) of the curve.
14. Method according to any of claims 10 to 13,
    characterised in that the toy vehicle (1) has at least two drive motors (11, 12) and at least two rolling elements (6, 8) for transmitting a drive torque to the ground (5), wherein the rolling elements (6, 8) can be driven by means of the drive motors (11, 12) to rotate independently of each other about respective axes of rotation (7, 9), and in that the toy vehicle (1) comprises at least one steering device for adjusting orientation directions of the axes of rotation (7, 9) relative to the vehicle longitudinal axis (10), and in that the control unit (3) acts on the drive motors (11, 12) and the at least one steering device.

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