具有轨道和可沿着轨道运动的移动装置的轨道设备的制作方法

1.本发明涉及一种具有轨道和可沿着轨道运动的移动装置的轨道设备。


背景技术：

2.通常已知的是，轨道设备具有轨道和可沿着轨道运动的移动装置。
3.由文献de 8712 028 u1作为最接近的现有技术公开了一轨道车辆玩具。
4.由文献wo 2014/121 905 a1已知一用于信号传输的设备。
5.由文献de 10 2013 203 134 a1已知了一用于交换数据的通信设备。
6.由文献de 20 2016 104 836 u1已知了一导电轨。
7.由文献de 10 2012 006 413 a1已知一运输系统。
8.由文献ep 1 604 236 b1已知一具有空心波导的可变的光学衰减元件。


技术实现要素：

9.因此，本发明的目的在于，改进轨道设备，其中，应更简单且成本更低地实施数据传输。
10.根据本发明，该目的通过根据在权利要求1中给出的特征的轨道设备实现。
11.在轨道设备方面，本发明的重要特征是，轨道设备设计为具有轨道和能沿轨道运动的移动装置、尤其是轨道车辆，
12.其中，在轨道上布置有型材件，所述型材件具有空腔，所述空腔尤其是在开口处通到环境中，
13.其中，移动装置的区域、特别是每个移动装置的区域至少部分地伸入到所述空腔中，
14.其中，在相应的区域上至少布置有发射器和接收器。
15.在此优点是，通过发射和接收经调制的光，可在可运动的移动装置之间传输数据。此外，也可以在运动的移动装置与固定不动地布置的发射器和接收器之间传输数据。通过使用具有沿轨道方向延伸的开口缝隙的型材件，能够实现无干扰的或至少低干扰的数据传输。这是因为几乎可以完全屏蔽来自环境的光。此外，提高了数据传输的作用范围，这是因为相比于在自由空间中，光强度在空腔中随着距离增加更缓慢地下降。缝隙设计得越窄，损耗就越低并且因此作用范围越大。移动装置具有作为伸入到空腔中的区域的腿部区域，这些腿部区域使发射器和接收器伸入到空腔中。
16.因此，型材件与开槽空心导体(schlitzhohlleiter)类似地成形。在此，另外的优点是，光在弯道中沿规定方向转向。
17.在一有利的设计方案中，沿轨道方向在移动装置的区域之间相应布置有吸收器，
18.特别是其中，吸收器由毛刷、毛毡或者由塑料制成。在此优点是，使用于数据传输的区域彼此分隔开。因此可以避免相互干扰影响。因此能够在移动装置前方实现用于数据传输的第一区域，在移动装置后方实现用于数据传输的第二区域。
19.在一有利的设计方案中，在以轨道方向为基准包围大于180
°
的圆周角范围内，吸收器与型材件接触，或者与移动装置的区域或与移动装置相比吸收器与型材件至少具有更小的间距。在此优点是，吸收器可几乎接触到型材件地设置或甚至与型材件摩擦地设置。
20.在一有利的设计方案中，布置在移动装置的相应区域、特别是腿部区域上的发射器和接收器分别布置在该区域的背离吸收器的一侧上。在此优点是，数据传输的沿轨道方向布置在前方的第一空间区域借助于吸收器与数据传输的沿轨道方向布置在后方的第二空间区域分开。
21.在一有利的设计方案中，在空腔中沿轨道方向布置在相应的吸收器前方的数据传输通道与在空腔中沿轨道方向布置在吸收器后方的数据传输通道分开。在此优点是，能够实现低干扰的数据传输。
22.在具有轨道和能沿着轨道运动的移动装置、尤其是轨道车辆的轨道设备中，重要的特征是，在轨道上布置有型材件，该型材件具有空腔，尤其是该空腔在开口处通到环境中，
23.其中，所述型材件被构造为开槽空心导体，尤其是空心波导，尤其是用于在空腔中传导电磁波，
24.其中，移动装置具有天线，尤其是每个移动装置都具有天线，所述天线至少部分地伸入到所述空腔中，尤其是用于电磁波的耦入或耦出，
25.其中，在移动装置的相应区域上、特别是在每个移动装置的相应区域上，至少一个发射器和接收器以如下方式布置在空腔外部，特别是以如下方式布置在开口附近，使得借助于发射器能将光射入空腔中并且能借助于接收器探测通过空腔引导的光，
26.特别是，使得移动装置借助电磁波和借助光交换数据，
27.特别是其中，型材件由金属制成和/或与轨道部件一件式地、尤其是一体地构成，
28.特别是其中，电磁波的频率处于1mhz与100ghz之间。
29.在此优点是，不仅借助开槽空心导体、而且在相同的空间区域中也可借助光传输数据。因此，或者可以实现较高的数据传输速率或者可以实现较高的安全性，这是因为数据可以借助于两种不同的物理原理进行传输。
30.在一有利的设计方案中，移动装置借助轮子和/或滚子能在轨道上运动和被引导。在此优点是，移动装置被实施为轨道车辆。
31.在一有利的设计方案中，使用用于可见光或红外光的led或激光二极管作为发射器，
32.和/或，
33.使用光电二极管或光电晶体管作为接收器来检测可见光或红外光。在此优点是，可以使用光。
34.在一有利的设计方案中，在型材件的凹部中接纳有发射器和接收器，
35.特别是其中，所述凹部是圆孔或孔洞，该圆孔的圆孔对称轴线或孔洞的孔洞轴线相对于轨道方向具有在10
°
和60
°
之间的角度，和/或其中，所述凹部被实施成贯穿所述型材件和/或贯穿所述型材件的壁。在此优点是，移动装置可以在不碰撞的情况下从固定不动地布置的发射器旁运动经过，即空腔不会因发射器而变窄。因此，也可以将数据从固定不动的部件传输到移动装置，反之亦然。
36.在一有利的设计方案中，型材件与轨道一件式地、特别是一体地构成。在此优点是，型材件与轨道集成地设置，并且因此取消了在连接之前的精确相互对准，这是因为制造为连铸件(stranggussteil)已经得出了集成的轨道件。
37.在一有利的设计方案中，型材件具有两个彼此平行延伸的、尤其是彼此间隔开的空腔。在此优点是，在数据传输中不仅可应用单色的半双工方法(halbduplexverfahren)，而且可应用单色的全双工方法(vollduplexverfahren)。
38.在一有利的设计方案中，所述型材件具有只唯一一个纵向延伸布置的空腔。在此优点是，即使只有唯一一个未分开的通信媒介可用，通过使用两种不同的颜色也可实施全双工方法。
39.在一有利的设计方案中，空腔或相应空腔的横截面沿着轨道方向是恒定的，尤其是不可变的。在此优点是，型材件可作为拉伸件(ziehteil)或连铸件制造。因此，横截面在成型的型材件中是恒定的。然后，作为再加工，可以在型材件上加工出圆孔或孔洞，以便接纳固定不动的发射器和接收器。在型材件实施为塑料件时，也可施加覆层。
40.在一有利的设计方案中，空腔或相应空腔的开口设计为沿轨道方向延伸的缝隙。在此优点是，移动装置在其运动期间借助于所述区域、特别是借助于腿部区域可以穿过缝隙伸入到空腔中，并且在此可以平行于缝隙移动。因此重要的是，缝隙方向与轨道方向平行。
41.在一有利的设计方案中，型材件由塑料制成，特别是制造为拉伸件，
42.或者型材件由金属制成，特别是制造为铝连铸件。在此优点是，能够实现简单的成本有利的制造并且型材件具有与轨道相同的平移对称性，尤其是所述轨道本身制造为连铸件或拉伸件。
43.在一有利的设计方案中，该型材件具有被覆层的表面区域，
44.特别是其中，所述覆层由铬或由含铬合金构成，
45.特别是其中，所述表面区域限定空腔的边缘和/或界定空腔。在此优点是，用于光的覆层起到镜反射的作用。因此，增加了光在空腔中的作用范围。
46.另外的优点由从属权利要求给出。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员，尤其是从提出的目的和/或通过与现有技术相比较而提出的目的，可得到权利要求和/或单项权利要求特征和/或说明书特征和/或附图特征的其他合理的组合可能性。
附图说明
47.现在借助于示意图详细解释本发明：
48.在图1中示出了根据本发明的设备的斜视图，该设备具有型材件5和可沿着型材件5运动的移动装置6。
49.在图2中示出了对应的纵剖面。
50.在图3中示出了对应的俯视图。
51.在图4中，与图1不同地，代替型材件5示出了具有双空腔的型材件41。
52.在图5中示出了对应的纵剖面。
53.在图6中示出了对应的俯视图。
具体实施方式
54.如图1至图3所示，型材件5具有空腔，该空腔设计为朝向第一侧开放。
55.型材件5平行于实施为轨道设备的设备的轨道布置。
56.可沿着轨道移动的移动装置6、尤其是轨道车辆在附图中没有完全示出。
57.轨道优选地被制造为金属型材件。
58.型材件5优选由塑料构成，其中型材件5的空腔具有带有反射涂层(verspiegelte)的侧面。所述反射涂层优选通过用金属、尤其是铬或含铬的合金进行蒸镀来实现。
59.移动装置6至少部分地伸入到型材件5的空腔中，使得每个移动装置6沿轨道方向在前侧上具有发射器4和接收器3。同样，每个移动装置6还在其后侧上具有发射器4和接收器3。
60.在轨道方向上，在前侧的发射器4和接收器3与后侧的发射器4和接收器3之间，移动装置6具有吸收器，该吸收器吸收由发射器4发出的辐射、特别是光辐射。以这种方式，空腔沿轨道方向在吸收器7之前与空腔逆轨道方向在吸收器7之后对于辐射被分开，因此可以形成两个分开的数据通信区域。
61.以这种方式，移动装置6能够与沿轨道方向间隔开的另一移动装置6交换数据，并且也能够与逆轨道方向间隔开的第三移动装置6交换数据。
62.优选地，移动装置6彼此结构相同地实施。
63.此外，在型材件5上也固定不动地布置有至少一个发射器2和接收器1。因此，也可以在移动装置6与所述固定不动地布置的发射器2和接收器1之间传输数据。
64.在型材件5中成型的空腔具有在轨道方向上不变的横截面轮廓。因为型材件5可以被制造为连铸件。
65.虽然空腔朝向环境敞开，但是空腔的净宽度随着距空腔通入环境中的通入部的间距的减小而逐渐变窄。因此，空腔具有作为通入部和/或开口的缝隙。
66.优选地，用于可见光范围或红外光范围的led可用作发射器(2、4)，而相应光敏的构件、如光电晶体管或光电二极管可用作接收器(1、3)。
67.各个吸收器7按如下方式布置在相应移动装置6上，即，距型材件5的距离尽可能小，特别是距离为零。
68.为了保持发射器4和接收器3，移动装置6的伸入空腔中的区域被实施具有两个在轨道方向上彼此间隔开的腿部区域，特别是被构造成u形的。
69.因此，在两个腿部中的每个腿部上分别布置有发射器4和接收器3。
70.吸收器7在轨道取向上在两个腿部之间布置在移动装置上。优选地，吸收器7在所有相对于轨道方向而言的横向方向上超出于腿部。
71.因此，如果发射器2和4都以相同的频率、即颜色运行，则在数据传输时仅能应用半双工方法。
72.如图4至图6所示，其中的型材件设计有两个彼此平行延伸的空腔。这些空腔中的每个空腔与根据图1至3的实施例的空腔相同。
73.移动装置40此时伸入两个空腔中。在此，移动装置40对于每个空腔优选具有两个腿部区域，从而在每个空腔中沿轨道方向在相应的腿部区域上分别布置有发射器4和接收器3，并且逆轨道方向在相应的腿部区域上也布置有发射器4和接收器3。
74.在每个空腔中，沿轨道方向在两个相应的腿部区域之间布置有吸收器7，尤其以按照图1至图3的所述的实施例的实施方式。因此，尤其对于光，借助于吸收器7将空腔分开。沿轨道方向在移动装置前方传播的光与沿轨道方向布置在移动装置后方的空间区域分开。
75.因此，通过根据图4至图6的布置结构，在两个移动装置40之间的数据传输能够以双工方法(duplexverfahren)实现，这是因为对于相应移动装置40而言，能够在空腔中的第一空腔中执行发射，而在另一空腔中执行接收。对于在固定不动地布置的发射器2和接收器1与移动装置40、即与发射器4和接收器3之间的数据传输也是如此。
76.在根据本发明的另外的实施例中，型材件(5、41)由金属、例如铝制成。因此，包围相应的空腔的材料的表面对于辐射、特别是可见光或红外光是反射性的。作为替代方案，相应的型材件(5、41)可由塑料制成，即特别是可制造为塑料型材件。优选地，将包围相应空腔的材料的表面实施为涂覆有反射辐射的层，特别是涂覆有铬层或含铬层。
77.在根据本发明的其他实施例中，轨道和型材件(5、41)由相同的材料构成并且因此是一件式的，即一体的。因此，所述一个或多个空腔在轨道上一体地形成。因此，在制造轨道设备时仅需安装轨道。然后将移动装置(6、40)放置到轨道上，并使移动装置的腿部区域伸入空腔中，从而布置在腿部区域上的发射器4和接收器3将辐射发射到空腔中。
78.附图标记列表：
[0079]1ꢀꢀ
接收器
[0080]2ꢀꢀ
发射器
[0081]3ꢀꢀ
接收器
[0082]4ꢀꢀ
发射器
[0083]5ꢀꢀ
型材件
[0084]6ꢀꢀ
移动装置
[0085]7ꢀꢀ
吸收器
[0086]
40 移动装置
[0087]
41 型材件