[发明专利]赛车游戏

说明书

本发明涉及赛车游戏的领域。更具体地，本发明涉及用于控制车辆在跑道上的位置以便提供无槽赛车游戏的方法。

传统上，赛车游戏涉及模型槽车（slot cars）的比赛。每一个汽车包括被配置成定位在跑道内的导向槽内的导向杆（或转动叶片），导向槽用来限定汽车的车道。汽车的低电压电动机的功率由定位在靠近槽处的金属条携带，并通过定位在导向杆旁边的汽车的前部处的接触器收集。用于给汽车提供动力的电压可以通过操作者改变相应的手动控制器内的电阻值来改变。

还已知合并可选的特征比如刹车元件、电子控制装置和/或牵引磁体来有助于槽车的操作。最近，已经发展了允许多于一个的槽车分享一个车道的数字技术。

比赛用槽车中的挑战出现在以最高速度征服转弯和其它障碍物时，该最高速度将不会使汽车失去其控制和向侧面旋转，或“脱槽”，同时离开跑道。尽管实际模型汽车和跑道能准确地复制相应的照原尺寸的车辆和赛车环道，比赛用模型槽车的实现严重受到导向杆和槽的不弯曲性的限制。因此，与常规比赛不同，模型汽车的操作者不能采用在跑道的整个宽度上的可变位置，以便获得战术优势或保护比赛路线。此外，没有具有传统的有槽跑道的设施来结合额外的比赛危险，比如水面浮油、砾坑或可变的天气条件。

在本发明中应认识到，在提供无槽赛车游戏时将获得明显的优点。

因此，本发明的方面的目的是消除或至少缓解本领域中已知的赛车游戏的前述缺点。

发明概述

根据本发明的第一个方面，提供用于控制车辆在跑道上的位置的方法，其中该方法包括下面的步骤：

-进行车辆在跑道上的横向位置的第一测量；

-比较第一被测横向位置与车辆的期望横向位置，以便产生误差信号；

-产生车辆的转向伺服系统的第一输入信号，以便最小化误差信号；

-测量车辆的速度；

-采用所测量的速度，以便补偿车辆对来自转向伺服系统的输出信号的响应中的速度相关的变化。

优选地，进行第一测量的步骤在车辆的前部被执行。这个步骤可以包括采用光学传感器，以便测量自跑道反射的光。

测量车辆的速度的步骤可以包括测量用来驱动车辆的电动机所产生的反电动势。

补偿车辆的响应中的速度相关的变化的步骤包括改变产生转向伺服系统的第一输入信号的控制器的增益。

优选的是，控制器的增益随车辆的速度的平方的倒数而变化。在可选的实施方式中，当车辆的速度超过预定的值时，控制器的增益随着车辆的速度的平方的倒数而变化。

用于控制车辆在跑道上的位置的方法还可以包括测量车辆的行进方向和跑道的纵轴之间的角度的步骤。

用于控制车辆在跑道上的位置的方法还可以包括产生转向伺服系统的第二输入信号以便最小化所测量的角度的步骤。

测量车辆的行进方向和跑道的纵轴之间的角度的步骤可以包括进行车辆在跑道上的横向位置的第二测量。

优选地，进行第二测量的步骤在车辆的后部被执行。这个步骤可以包括采用光学传感器，以便测量自跑道反射的光。

测量车辆的行进方向和跑道的纵轴之间的角度的步骤还可以包括从车辆在跑道上的横向位置的第一测量进行车辆在跑道上的横向位置的第二测量。

根据本发明的第二个方面，提供用于控制车辆在跑道上的位置的方法，其中该方法包括下面的步骤：

-进行车辆在跑道上的横向位置的第一测量；

-比较第一被测横向位置与车辆的期望横向位置，以便产生误差信号；

-产生车辆的转向伺服系统的第一输入信号，以便最小化误差信号；

-测量车辆的行进方向和跑道的纵轴之间的角度；以及

-产生转向伺服系统的第二输入信号，以便最小化所测量的角度；

优选地，在转向伺服系统的初级反馈环路内最小化误差信号，初级反馈环路具有第一响应率（Ks）。优选地，在转向伺服系统的二次反馈环路内最小化所测量的角度，二次反馈环路具有第二响应率（Klf2）。

优选地，第二响应率（Klf2）等于转向伺服系统的响应率（Kss）的倒数。将第二响应率（Klf2）设置成等于转向伺服系统的响应率（Kss）的倒数被发现显著增加车辆在跑道上的位置控制的稳定性。

优选地，进行第一测量的步骤在车辆的前部被执行。这个步骤可以包括采用光学传感器，以便测量自跑道反射的光。

测量车辆的行进方向和跑道的纵轴之间的角度的步骤可以包括进行车辆在跑道上的横向位置的第二测量。