專利名稱：電動(dòng)車輛的軌道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)車輛的軌道。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種碰碰車乘坐裝置(ride)，用作集 市中的吸引人的事物。
背景技術(shù)：
已知碰碰車乘坐裝置包括軌道，在所述軌道上，小型電動(dòng)車輛運(yùn) 動(dòng)并且彼此碰撞，所述車被提供有減輕沖擊的大型橡膠緩沖器。
車輛受各個(gè)電動(dòng)機(jī)(典型地是直流電動(dòng)機(jī))所驅(qū)動(dòng)，所述電動(dòng)機(jī) 被安裝在車輛上，并且連接到與所述軌道關(guān)聯(lián)的單個(gè)電源設(shè)備。
所述電源設(shè)備通常包括電壓生成器，所述電壓生成器在各個(gè)車 輛的所有電動(dòng)機(jī)所連接的兩個(gè)固定電端子之間生成預(yù)定電壓差。
根據(jù)一種廣泛的構(gòu)造形式，第一電端子由車輛在其上運(yùn)動(dòng)的軌道 所構(gòu)成。軌道可以由導(dǎo)電材料構(gòu)成，而第二端子由受限于乘坐裝置的 軌道的頂棚的頭頂格網(wǎng)(overhead grid )所構(gòu)成。
每一電動(dòng)機(jī)通過安裝在相關(guān)車輛上的兩個(gè)電接頭而連接到電源 設(shè)備，所述兩個(gè)電接頭中的一個(gè)電接頭典型地由用于接觸軌道的導(dǎo)電 材料的輪子或電刷構(gòu)成，而另一接頭由位于垂直柱的頂部的導(dǎo)電元件 所構(gòu)成并且與頭頂格網(wǎng)接觸。
以此方式，碰碰車乘坐裝置的所有車輛的電動(dòng)機(jī)并聯(lián)到電壓生成 器，并且因此經(jīng)受相同的電源電壓。
由于電源電壓是直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度所依賴的電幅度，因此碰 碰車乘坐裝置的所有車輛被限制為以基本相同的速度在軌道上運(yùn)動(dòng)。 用戶無法控制其各個(gè)車輛的速度，并且僅可以對控制踏板進(jìn)行動(dòng)作來 激活電動(dòng)機(jī)或者禁用電動(dòng)機(jī)。車輛的速度僅可以由運(yùn)行碰碰車乘坐裝置的操作人員來控制，操作人員可以用這樣的方式調(diào)整電壓生成器，
從而基于電源設(shè)備所經(jīng)受的整個(gè)負(fù)栽或在軌道上運(yùn)行的車輛的數(shù)量而
改變施加到電端子的電壓。
具體地說，當(dāng)出現(xiàn)很少的車輛時(shí)，操作人員通常減少電壓，從而 避免過度的速度和任何有關(guān)的冒險(xiǎn)，而當(dāng)出現(xiàn)很多車輛時(shí)，增加電壓， 從而確?？山邮艿能囕v性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種電動(dòng)車輛的軌道，其允許獨(dú)立于 其它車輛的速度來調(diào)節(jié)出現(xiàn)在所述軌道上的每一車輛的運(yùn)行速度。
本發(fā)明的另一目的在于通過一種簡單、合理并且不昂貴的方案來 達(dá)到這個(gè)目的。
所述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求1所表征的本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利 要求描述了本發(fā)明優(yōu)選的和/或特別有利的方面。
具體地說，本發(fā)明提供一種碰碰車乘坐裝置，其包括軌道和多 個(gè)電動(dòng)車輛，所述多個(gè)電動(dòng)車輛在所述軌道上獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。每一車輛 由相應(yīng)電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)，所有車輛的電動(dòng)機(jī)并聯(lián)到與所述軌道關(guān)聯(lián)的單 個(gè)電源設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，每一車輛包括調(diào)整設(shè)備，其獨(dú)立于碰碰車軌道的 其它車輛的電動(dòng)機(jī)而實(shí)際上調(diào)節(jié)有關(guān)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。
具體地說，所述調(diào)整設(shè)備優(yōu)選地調(diào)節(jié)電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度所依賴的、提 供給電機(jī)的電力供應(yīng)的至少一個(gè)幅度，例如激勵(lì)電流或電源電壓。
以此方式，通過調(diào)整電源的上述電幅度，所述調(diào)整設(shè)備有效地允 許使得各個(gè)車輛以不同速度在軌道上前進(jìn)。進(jìn)一步地，所述調(diào)整設(shè)備 有效地使得速度調(diào)節(jié)能夠與施加到電源設(shè)備的端子的電壓無關(guān)，因此 根據(jù)整個(gè)負(fù)載來使得運(yùn)行軌道的人不必調(diào)整電壓生成器。事實(shí)上，在 可以按基于不同操作條件來調(diào)節(jié)車輛速度的方式而配置單個(gè)調(diào)整設(shè)備 的同時(shí)，有可能將所施加的電壓一直保持為常數(shù)，例如等于最大允許 值。在本發(fā)明優(yōu)選方面中，每一調(diào)整設(shè)備與相應(yīng)控制裝置關(guān)聯(lián)，或受 控于相應(yīng)控制裝置。
具體地說，根據(jù)本發(fā)明，所述控制裝置包括至少一個(gè)手動(dòng)部件， 其被安裝在所述車輛上，通過用戶激活所述手動(dòng)部件來控制所述調(diào)整 設(shè)備，由此調(diào)節(jié)電機(jī)速度以及因此調(diào)節(jié)車輛速度。
以此方式，每一用戶可以基于他/她的經(jīng)驗(yàn)和駕駛能力來自主管 理并且控制他/她的車輛的速度，因此使得軌道的使用呈現(xiàn)為更加有趣 且有挑戰(zhàn)性。進(jìn)一步地，這種類型的駕駛需要更大的車輛處理技能， 并且將因此激勵(lì)用戶花費(fèi)更多時(shí)間在乘坐裝置上，以獲取更大的技能 并且改進(jìn)他或她的表現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，所述手動(dòng)部件可以包括任意設(shè)備，其可通過所述用 戶的物理動(dòng)作而,皮激活。例如，所述手動(dòng)部件可以包括用腳激活的 踏板，因此模仿道路車輛的加速器；以手激活的桿，因此模仿變速桿； 或旋轉(zhuǎn)把手，因此模仿摩托車節(jié)流把手。
進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明，為所述調(diào)整設(shè)備所提供的控制裝置可以 包括 一個(gè)或多個(gè)傳感器，其以如下方式檢測預(yù)定車輛操作參數(shù)，即 所述調(diào)整設(shè)備可以基于所檢測到的參數(shù)來自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)速度。
具體地說，提供傳感器，其檢測由調(diào)整設(shè)備所調(diào)節(jié)的電源的電幅 度和電機(jī)速度，以此方式從而實(shí)現(xiàn)反饋控制，所述反饋控制例如可以 確保所述車輛乘坐裝置總是在安全條件下工作。
在本發(fā)明的優(yōu)選方面中，所述控制裝置通過電子處理設(shè)備(典型 地是電子處理器)與所述調(diào)整設(shè)備關(guān)聯(lián)，所述電子處理設(shè)備接收來自 所述控制裝置的信號(hào)，基于在所述電子處理設(shè)備中所實(shí)現(xiàn)的合適的控 制算法來處理輸入信號(hào)，并且將對應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送到所述調(diào)整設(shè)備。


本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將出現(xiàn)在下面的描述中，借助所附的附 圖的表中的附圖而通過非限定性示例來提供所述描述，其中 圖l是用于集市的碰碰車乘坐裝置的示意圖；圖2示意性地示出圖1的碰碰車乘坐裝置的車輛的電源電路。
具體實(shí)施例方式
圖1中示意性示出的用于集市的碰碰車乘坐裝置1包括軌道2 和多個(gè)車輛3，多個(gè)車輛3在軌道2上自由運(yùn)動(dòng)，以此方式能夠彼此 碰撞而使得其用戶娛樂。
電動(dòng)機(jī)30 (在此情況下是直流電機(jī))被安裝在每一車輛3上，其 提供使得有關(guān)車輛3在軌道2上前進(jìn)所必須的扭矩。
碰碰車乘坐裝置1的所有車輛3的電動(dòng)機(jī)30并聯(lián)到與軌道2關(guān) 聯(lián)的單個(gè)電源設(shè)備4。
如圖l示意性所示的那樣，電源i殳備4包括電壓生成器40,其 在相對于車輛3位于固定位置的兩個(gè)電端子之間生成預(yù)定電壓差。
在所示的示例中，負(fù)極端子由軌道2構(gòu)成，軌道2由導(dǎo)電材料制 成，而正極端子由頭頂格網(wǎng)5構(gòu)成，頭頂格網(wǎng)5也由導(dǎo)電材料制成， 并且被水平地布置在軌道2之上。
頭頂格網(wǎng)5由支撐結(jié)構(gòu)6來支撐，支撐結(jié)構(gòu)6使頭頂格網(wǎng)5位于 比下面軌道2更高的高度，以此方式，車輛3可以在頭頂格網(wǎng)5之下 運(yùn)動(dòng)。
如圖l所示，兩個(gè)電接頭被安裝在每一車輛3上，其連接到有關(guān) 電動(dòng)機(jī)30，并且能夠保持分別與軌道2和頭頂格網(wǎng)5接觸，以此方式， 由電壓生成器40所創(chuàng)建的電壓被施加到電動(dòng)機(jī)30。
在所示的示例中，由導(dǎo)電材料的旋轉(zhuǎn)電刷31來提供第一電接頭， 其保持與軌道2接觸，而通過使用柔性導(dǎo)體元件32來獲得第二電接頭， 其位于垂直柱33的頂部，并且其滑動(dòng)地接觸頭頂格網(wǎng)5。
或者，可以通過車輛3的后輪中的一個(gè)或兩個(gè)來獲得與軌道2的 電接觸，車輛3的所述輪子將由導(dǎo)電材料(例如鑄鐵)制成。
注意，還可以在沒有頂棚的情況下構(gòu)造碰碰車乘坐裝置1。在此 情況下，電壓生成器所連接的兩個(gè)電端子都由軌道2來定義，軌道2 包括連續(xù)的導(dǎo)電材料帶(例如鐵、不銹鋼或鋁)，其被布置為彼此鄰近，以形成平面，車輛3在所述平面上運(yùn)動(dòng)。
通過插入絕緣材料帶(例如膠木(bakelite)或合成樹脂)而使 得所述導(dǎo)電材料帶彼此電絕緣，并且所述導(dǎo)電材料帶分別交替連接到 電壓生成器40的負(fù)極和正極。
因此，每一車輛3被提供有多個(gè)電接頭，按以下方式來布置所述 電接頭對于由軌道2上的車輛3所采用的任意位置，總是有觸碰負(fù) 極端子的帶的至少一個(gè)電接頭，并且有觸碰正極端子的帶的至少另一 電接頭。
可以通過使用車輛3的后輪以及/或者從一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)接頭(例 如電刷或鋼球)來獲得電接頭。
在所有情況下，根據(jù)本發(fā)明，通過電源電路8來對每一車輛3的 電動(dòng)機(jī)30供電，圖2示出電源電路8的示圖。
電源電路8被安裝在車輛3上，并且包括電連接器80，其按以 下方式連接到電接頭31和32 (或在無頂棚碰碰車乘坐裝置的情況下， 連接到對應(yīng)的電接頭)輸入電壓等于由電壓生成器40所建立的電壓。
主電線81從電連接器80引出，并且連接到電動(dòng)機(jī)30。
電容濾波器82沿著主線路81被插入，濾波器82吸收電壓變化， 主要由于電接頭31和32的稍不理想的工作狀況，在分別與電壓生成 器40、與軌道2以及與頭頂格網(wǎng)5的電連接出現(xiàn)短中斷之后可能發(fā)生 i亥電壓變4匕。
調(diào)節(jié)器設(shè)備9也沿著主線路81被插入，設(shè)備9被插入在電容濾 波器82與電動(dòng)機(jī)30之間，并且以基本獨(dú)立于所施加的電壓的方式來 調(diào)節(jié)進(jìn)入直流電動(dòng)機(jī)30的激勵(lì)電流的強(qiáng)度。
由于改變了激勵(lì)電流，因此調(diào)整設(shè)備9以基本獨(dú)立于碰碰車乘坐 裝置1的所有其它車輛3的電動(dòng)機(jī)30的方式來改變電機(jī)30的旋轉(zhuǎn)速 度，并且因此改變車輛3的前進(jìn)速度。
在所示的示例中，調(diào)整設(shè)備9是晶體管，優(yōu)選地是快速M(fèi)OS晶 體管，適合于高達(dá)200V的電壓以及高達(dá)25A的電流。
晶體管9受控于電子處理器10，電子處理器IO包含用于控制晶體管9的操作的合適算法，以此方式來調(diào)制激勵(lì)電流，并且因此管理 電動(dòng)才幾30的功率輸出。
由電源電路8的副線路83來對電子處理器10供電，副線路83 從主線路81引出，并且被劃分為第一支路84,其對電子處理器IO 供電；以及第二支路85，其對晶體管9供電。副線路83還被提供有 電容器濾波器86，其吸收可能在電源電路8的輸入處出現(xiàn)的電壓改變。
處理器10連接到多個(gè)控制裝置，所述多個(gè)控制裝置生成信號(hào)， 電子處理器10通過使用電子處理器10中所實(shí)現(xiàn)的算法來處理所述信 號(hào)，并且將其轉(zhuǎn)譯為對應(yīng)的控制信號(hào)，以用于晶體管9。
所述控制裝置包括手動(dòng)控制部件ll，其被安裝在車輛3上，并 且可以由用戶的物理動(dòng)作來激活；以及自動(dòng)控制部件12 (典型地是傳 感器)，通常其檢測車輛3的特定操作參數(shù)，以此方式來獲得電動(dòng)機(jī) 30的自動(dòng)控制。
在所示的示例中，手動(dòng)控制部件ll包括踏板13，其由用戶的 腳來激活，就像路面車輛的加速器一樣，該踏板13以機(jī)械方式連接到 電位計(jì)14，電位計(jì)14直接連接到電子處理器10。
由于來自電位計(jì)14的信號(hào)，電子處理器IO可以被配置為捕獲 與踏板13的位移有關(guān)的數(shù)據(jù)，并且還例如通過計(jì)算所述位移的導(dǎo)數(shù)來 捕獲用戶踩下踏板13或者釋放踏板13的速度。
以此方式，踏板控制13可以獲得由電動(dòng)機(jī)30所遞交的功率，與 在具有內(nèi)燃機(jī)的普通電機(jī)車輛中相似。
手動(dòng)控制部件11進(jìn)一步包括桿15，其由用戶來手動(dòng)激活，并 且可以以機(jī)械方式連接到另一電位計(jì)，或者連接到與電子處理器10 連接的電選擇器裝置。
具體地說，桿15位于靠近于車輛3的方向盤，以此方式，用戶 可以激活桿，而不用從方向盤移開他/她的手。
桿15的激活執(zhí)行從在電子處理器10中所實(shí)現(xiàn)的用于管'理電動(dòng)機(jī) 30的多個(gè)不同算法之中的選擇，在所算法之中，例如，存在允許在低 速度進(jìn)行高加速的算法，以及存在允許與逐漸減少加速度相結(jié)合的逐漸增加速度的一系列其它算法。
以此方式，用戶可以從管理算法之中選擇他們認(rèn)為最適合的算 法，因此模仿具有內(nèi)燃機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)車輛的變速。
最后，手動(dòng)控制部件ll包括設(shè)備16，其可以容納可移除激活 元件(未示出)，例如電子卡(例如智能卡)或僅僅是鑰匙，以此方 式來使得能夠使用車輛3或防止使用車輛3。
例如，用戶可以插入可充電電子鑰匙(與用于自動(dòng)食品售貨機(jī)的 電子鑰匙相似)，因此使得電子處理器能夠靈活地管理車輛3的使用 時(shí)段。
電子處理器10可以例如基于能量消耗而改變對用戶可用的時(shí)間， 因此模仿具有內(nèi)燃機(jī)的汽車的燃料消耗。
自動(dòng)控制部件12包括安培計(jì)17 (例如阻抗電流傳感器或霍爾 效應(yīng)傳感器)，其檢測點(diǎn)位于沿著電源電路8的主線路81上晶體管9 的下游，從而檢測從一個(gè)時(shí)刻到下一時(shí)刻對電動(dòng)機(jī)30供電的激勵(lì)電流
的強(qiáng)度。
自動(dòng)控制部件12進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)速計(jì)18，其逐時(shí)刻檢測電動(dòng)機(jī) 30的旋轉(zhuǎn)速度。
在所示的示例中，轉(zhuǎn)速計(jì)18由安培計(jì)來提供，其測量電動(dòng)機(jī)30 的電樞反應(yīng)；然而，可以通過使用極性盤(polar wheel)而獲得轉(zhuǎn)速 計(jì)18。
以此方式，自動(dòng)控制部件12實(shí)現(xiàn)反饋控制系統(tǒng)，以用于電動(dòng)機(jī) 30的激勵(lì)電流和旋轉(zhuǎn)速度，這樣可以例如允許電子處理器10隨著速 度增加而自動(dòng)減少電流，從而實(shí)現(xiàn)特定預(yù)定安全條件，或車輛3的良 好運(yùn)行的條件。
如圖2所示，連接到電子處理器10的其它信號(hào)傳送裝置20被安 裝在車輛3上，從而向用戶提供關(guān)于車輛3的運(yùn)行的信息。
具體地說，信號(hào)傳送裝置20包括電聲信號(hào)傳送設(shè)備21，例如 蜂鳴器或鳴叫器；以及一個(gè)或多個(gè)可視信號(hào)傳送設(shè)備22，例如包括一 系列LED。車輛3上的信號(hào)傳送裝置20通知用戶需要變速，或他/她的信用 (credit)將要過期。
總之，注意，在目標(biāo)為完善已知碰碰車乘坐裝置的整修操作情況 下，具有調(diào)整設(shè)備9、電子處理器IO、控制裝置11和12以及信號(hào)傳 送裝置20的電源電路8可以被有效地安裝在已知類型的現(xiàn)有碰碰車乘 坐裝置的車輛3上，從而獲得本發(fā)明的創(chuàng)造性特性。
顯然，在不脫離如在此所附權(quán)利要求的范圍的情況下，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以將可應(yīng)用的技術(shù)特性的修改引入上述的碰碰車乘坐裝置1中。
權(quán)利要求
1、一種車輛乘坐裝置，包括軌道(2)以及多個(gè)車輛(3)，所述多個(gè)車輛(3)在所述軌道(2)上運(yùn)動(dòng)，并且由安裝在所述車輛(3)上的相應(yīng)電動(dòng)機(jī)(30)來供電，并且使所述電動(dòng)機(jī)(30)并聯(lián)到與所述軌道(2)關(guān)聯(lián)的單個(gè)電源設(shè)備(4)，其特征在于，每一車輛(3)包括調(diào)整設(shè)備(9)，其獨(dú)立于所述車輛乘坐裝置的其它車輛(3)的電動(dòng)機(jī)(30)來調(diào)節(jié)有關(guān)電動(dòng)機(jī)(30)的旋轉(zhuǎn)速度。
2、 如權(quán)利要求1所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述調(diào)整 設(shè)備(9)調(diào)節(jié)所述有關(guān)電動(dòng)機(jī)(30)的速度所依賴的電力供應(yīng)的至少 一個(gè)幅度。
3、 如權(quán)利要求2所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述調(diào)整 設(shè)備(9)調(diào)節(jié)所述有關(guān)電動(dòng)機(jī)(30)的激勵(lì)電流。
4、 如權(quán)利要求2所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述調(diào)整 設(shè)備(9)調(diào)節(jié)施加到所述有關(guān)電動(dòng)機(jī)(30)的電壓。
5、 如權(quán)利要求1所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，每一車輛 (3)包括控制裝置(11， 12)，其控制所述調(diào)整設(shè)備(9)的運(yùn)行。
6、 如權(quán)利要求5所述的車輛乘坐裝置，其中，所述控制裝置(ll， 12)通過電子處理設(shè)備(10)連接到所述調(diào)整設(shè)備(9)。
7、 如權(quán)利要求5所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述控制 裝置(11)包括至少一個(gè)手動(dòng)部件(13， 15， 16)，其可以由用戶 來激活。
8、 如權(quán)利要求7所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述手動(dòng) 部件包括踏板(13)，其由所述用戶的腳來激活。
9、 如權(quán)利要求7所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述手動(dòng) 部件包括桿(15),其由所述用戶的手來激活。
10、 如權(quán)利要求7所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述手動(dòng) 部件包括把手，其可以由所述用戶的手來把握并且旋轉(zhuǎn)。
11、 如權(quán)利要求7所述的碰碰車乘坐裝置，其特征在于，所述手動(dòng)部件包括容納可移除的激活元件的設(shè)備(16)。
12、 如權(quán)利要求5所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述控制 裝置(12)包括至少一個(gè)傳感器(17， 18)，其自動(dòng)檢測所述車輛(3)的操作參數(shù)。
13、 如權(quán)利要求12所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述傳 感器(18)檢測所述電動(dòng)機(jī)(30)的旋轉(zhuǎn)速度。
14、 如權(quán)利要求12所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述傳 感器(17)檢測所述調(diào)整設(shè)備(9)所調(diào)節(jié)的相同電幅度。
15、 如權(quán)利要求6所述的車輛乘坐裝置，其特征在于，所述電子 處理設(shè)備(10)與信號(hào)傳送裝置(20)關(guān)聯(lián)。
16、 一種用于完善車輛乘坐裝置的方法，所述車輛乘坐裝置包括: 軌道(2)以及多個(gè)車輛(3)，所述多個(gè)車輛(3)在所述軌道(2) 上運(yùn)動(dòng)，所述車輛由安裝在所述車輛(3)上的相應(yīng)電動(dòng)機(jī)(30)來供 電，并且并聯(lián)到與所述軌道(2)關(guān)聯(lián)的單個(gè)電源設(shè)備(4)，其特征 在于，所述方法包括在每一車輛(3)上安裝前述權(quán)利要求中的任意 一項(xiàng)所述的調(diào)整設(shè)備(9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了電動(dòng)車輛的軌道。一種車輛乘坐裝置包括軌道(2)以及多個(gè)車輛(3)，所述車輛在所述軌道(2)上運(yùn)動(dòng)，并且由安裝在所述車輛(3)上的相應(yīng)電動(dòng)機(jī)(30)來供電，并且并聯(lián)到與所述軌道(2)關(guān)聯(lián)的單個(gè)電源設(shè)備(4)。每一車輛(3)包括調(diào)整設(shè)備(9)，其以基本獨(dú)立于所述車輛乘坐裝置的其它車輛(3)的電動(dòng)機(jī)(30)的方式來調(diào)節(jié)有關(guān)電動(dòng)機(jī)(30)的旋轉(zhuǎn)速度。
文檔編號(hào)A63G25/00GK101306251SQ20081009711
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者M·費(fèi)拉里 申請人:普雷斯頓&巴爾別里有限責(zé)任公司