遥控操作系统和该系统所使用的发送机、程序及存储介质
技术领域
本发明涉及一种对汽车和机器人等的驱动机器进行遥控操作的系统,特别是涉及一种适用于需要在同一场所同时控制多台驱动机器的情况的遥控操作系统。
背景技术
在利用红外线和电波在同一场所对多台驱动机器进行遥控操作时,由于来自对应各台驱动机器所设的信号发送机的信号互相干扰,有可能不易进行正确的控制。作为解决这种问题的技术,例如有众所周知的在专利第2625617号公报中所公开的系统。在该系统中,对多个信号发送机分别设定相互不同的识别数据,并且在各个信号接收机内设定与对应的信号发送机相同的识别数据。来自各个信号发送机的发送信号数据由相当于实际控制信息的数据部、由具有大于该数据部发送时间的时间长度的空间部所构成的单位数据部和具有大于该单位数据部发送时间的时间长度的等待部组合而成。对应分配给各个信号发送机的识别数据可更改所述单位数据部与等待部的组合。据此,就能制造出使各个信号发送机所发送的数据部相互之间不重叠的状态。
但是,所述遥控操作系统对各个信号发送机的数字发送时间并不特意进行使之同步的控制,而是由各个信号发送机按照自己的识别数据所对应的发送模式来发送数据。因此,如果增加信号发送机的数量,就会导致各个信号发送机的数据发送时间相互重叠的频度明显增加,从而降低仅由1台信号发送机发送数据的概率。因此,可能会出现对各个驱动机器不能顺利进行控制的局面。特别是,在要求对多台驱动机器进行连续操作的情况下,出现那样混乱局面的可能性就更大。
发明内容
鉴于以上所述问题的存在,本发明的目的是:提供一种能在同一场所分别对多台驱动机器顺利地进行遥控操作的系统等。
以下,对本发明进行说明。并且,虽然为了便于对本发明的理解,而对附图中的参照符号添加括弧表示,但本发明并不因此而局限于图中所示的形态。
本发明的遥控操作系统是一种利用与对多台驱动机器(1…1)对应设置的多台信号发送机(2…2)来对多台驱动机器(1…1)进行遥控操作的系统,在所述多台信号发送机中分别设置:发送包含用于识别各个信号发送机的各个信号发送机所固有的识别信息和用于控制所述驱动机器的控制信息的数据的数据发送装置(3,14);接收其他信号发送机所发送的数据的信号接收装置(5,16),根据包含在接收到的数据中的所述识别信息来设定自己的数据发送时间的时间设定装置(10)和按照所设定的时间来从所述数据发送装置发送所述数据的信号发送控制装置(10);而在所述多台驱动机器中分别设置:接收来自各信号发送机的发送数据的信号接收装置(34,35);把在接收到的数据中所包含的识别信息与分配给自己的识别信息进行比较,判断所述接收数据是否为针对自己所发送的数据,当判断为是针对自己的数据时,根据该数据来实施动作控制的控制装置(37);据此,就能解决以上所述的问题。
根据该遥控操作系统,由于各个信号发送机可接收从其他信号发送机发送的数据,所以可以相互调整各个信号发送机的信号发送时间。因此,可以相互错开各信号发送机的数据发送时间来进行设定,以防止数据的相互干扰。据此,即使在同时使用多台信号发送机的情况下,也可以对对应各信号发送机的驱动机器顺利地进行遥控操作。
在本发明中的驱动机器包括交通工具、机器人及动物玩具等的各种运动体。本发明还适用于把单一的物体的相互不同的部分分别作为相互不同的驱动机器用多台信号发送机来进行遥控操作的情况。在信号发送机中,可以使用利用红外线、电波等的各种载波来发送控制信号等的发送机。作为分配给信号发送机及驱动机器的识别信息,例如可以使用识别序号。
而且,本发明的遥控操作系统可以包括以下所述的例子。
可以在给定的周期内根据分配给各个信号发送机的识别信息预先设定各个信号发送功能够发送数据的时间并使之不会互相重叠,所述时间设定装置在接收到从其他信号发送机发出的数据时,根据包含在该数据中的识别信息来确定在所述周期内自己能发送数据的时间到来之前的时间,所述信号发送控制装置可以在经过该特定时间的时刻,利用所述数据发送装置开始发送数据。
根据这种设定,各个信号发送机可以利用来自其他信号发送机的数据发送来特定自己应该发送数据的时间。并且,由于各个信号发送机按照给定的每个周期进行数据发送,所以即使在途中有一部分信号发送机中断数据发送,其余的信号发送机也可以在分配给自己的时间内发送数据。
也可以进行如下设定:即,在所述周期内使各个信号发送机的能发送数据的时间为相等的时间长度。这样一来,只要预先确定好在给定周期内的各个信号发送机的数据发送顺序,就可确定各个信号发送机的可发送自己的数据的时间。即,如果对各个信号发送机,把所给与的信号发送时间的时间长度设为T,则当被设定在发送顺序的最前面的信号发送机开始数据发送时,排在发送顺序的下一个信号发送机可以在时间T之后开始发送数据,排在发送顺序的再下一个信号发送机可以在时间2T之后开始发送数据。这样,只要知道1台信号发送机的发送开始时间,就可以根据分配给各个信号发送机的发送顺序和时间来简单地确定发送时间。
所述时间设定装置在不能接收到来自其他信号发送机的数据时,也可以在所述给定的周期内设定所述数据的发送时间,使自己的数据发送装置能反复地进行数据发送。在这种情况下,即使在除自己以外,其余所有信号发送机都停止了数据发送的状态下,自己也能以正确的时间反复地发送数据。
各发送机也可以包括:判别包含在从其他信号发送机发送的数据中的识别信息与设定在自己身上的识别信息是否一致,当判别为一致时,直到接收包含与自己不同的识别信息的数据为止,保留利用所述时间设定装置设定的信号发送时间的保留装置(10)。在这种情况下,可以防止在多台信号发送机重复识别信息的情况下发生互相干扰现象。
各个信号发送机也可以包括:比较在由所述时间设定装置所设定的时间发送的数据与在其发送的同时所接收的数据,当两个数据不一致时,实施由所述保留装置进行的处理的发送数据确认装置(10)。此时,可检测出由于其他信号发送机同时发送数据而形成的干扰信号,可调整数据的发送时间以避免这种干扰信号再次发生。
本发明的信号发送机是为了分别独立地对多台驱动机器(1…1)进行遥控操作,而对每台驱动机器准备的信号发送机(2),其特征在于:包括:发送包含信号发送机内固有的识别信息和控制所述驱动机器的控制信息的数据的数据发送装置(3,14);接收由其他信号发送机所发送的数据的信号接收装置(5,16);根据包含在接收的数据中的所述识别信息来设定自己的数据发送时间的时间设定装置(10);按照所设定的时间,使所述数据发送装置发送所述数据的信号发送控制装置(10)。
只要针对每台驱动机器分别设置这种信号发送机,对形成一对的驱动机器和信号发送机设定同一识别信息,根据包含同一识别信息的数据对各个驱动机器进行控制,就可以构成本发明的遥控操作系统。
另外,本发明的信号发送机也可以包括在所述遥控操作系统下的各种理想实施例。即,也可以在给定的周期内根据所述识别信息预先确定能发送数据的时间,所述时间设定装置在接收到从其他信号发送机发出的数据时,根据包含在该数据中的识别信息确定在所述周期内的直到自己可发送数据的时间到来的时间,所述信号发送控制装置在经过了该特定时间的时刻,使所述数据发送装置开始发送数据。也可以在所述周期内设定与其他信号发送机的可发送数据时间相等时间长度的可发送数据的时间。也可以是所述时间设定装置在未接收到来自其他信号发送机的数据时,在所述给定的周期内设定所述数据的发送时间使自己的数据发送装置可反复地进行数据的发送。信号发送机也可以具有:判别包含在从其他信号发送机发送来的数据中的识别信息与对自己设定的识别信息是否一致,当判别为一致时,直到开始接收包含与自己不同的识别信息的数据时刻,保留由所述时间设定装置对信号发送时间的设定的保留装置。并且,信号发送机也可以具有:把在通过所述时间设定装置设定的时间所发送的数据,与在该发送的同时所接收的数据进行比较,当两个数据不一致时,实施利用所述保留装置进行的处理的发送数据确认装置。
而且,本发明的应用程序包括:发送包含信号发送机固有的识别信息和控制驱动机器(1)的控制信息的数据的数据发送装置(3,14);接收其他信号发送机所发送的数据的数据接收装置(5,16);根据接收的数据控制数据发送的计算机(10);而且,本发明的应用程序用于为了分别对多台驱动机器进行独立遥控操作而针对每台驱动机器所准备的信号发送机中,其特征在于:其构成要使所述计算机作为根据包含在由所述信号接收装置接收的数据中的所述识别信息来设定自己的数据发送时间的时间设定装置,及按照所设定的时间使所述数据发送装置发送所述数据的信号发送控制装置,来分别发挥功能。
通过使信号发送机的计算机读取并执行该程序,可构成本发明的信号发送机。
而且,本发明的程序可以包括所述信号发送机的各种理想实施例。即,也可以在给定的周期内根据所述识别信息预先确定好能够发送数据的时间,所述时间设定装置在接收到从其他信号发送机发出的数据时,根据包含在该数据中的识别信息确定在所述周期内的至自己的数据发送时间到来的时间,所述信号发送控制装置在经过了该特定时间的时刻使所述数据发送装置开始发送数据。也可以在所述周期内设定与其他信号发送机的可发送数据时间相等时间长度的可发送数据的时间。所述时间设定装置也可以在未接收到其他信号发送机的数据时,在所述给定的周期内设定所述数据的发送时间使自己的数据发送装置可反复地进行数据的发送。也可以构成使所述计算机发挥作为判别包含在从其他信号发送机发送来的数据中的识别信息与对自己设定的识别信息是否一致,当判别为一致时,直到开始接收包含与自己不同的识别信息的数据时刻,保留由所述时间设定装置对信号发送时间的设定的保留装置的功能。也可以构成使所述计算机发挥作为把在通过所述时间设定装置设定的时间被发送的数据与在该发送的同时所接收的数据进行比较,当两个数据不一致时,使所述保留装置执行保留处理的发送数据确认装置的功能。
可把本发明的应用程序记录在计算机能够读取的存储介质中来提供给用户。
附图说明
下面简要说明附图。
图1是表示本发明遥控操作系统的基本构成的图。
图2是表示信号发送机电路构成的图。
图3是表示从信号发送机输出的一组遥控数据构造的图。
图4是表示作为驱动机器一实施例的汽车模型的图。
图5是表示设置在汽车模型中的控制系电路的构成的图。
图6是表示在同时使用4台信号发送机的情况下的信号发送时间分配方法的图。
图7是表示从启动电源到开始发送自己的数据,信号发送机的控制电路所执行的电源启动动作顺序的流程图。
图8是表示接着图7的处理,信号发送机的控制电路执行的通常动作顺序的流程图。
下面,简要说明附图符号。
1-驱动机器,2-信号发送机,3-遥控信号发光部,5-遥控信号光接收部,10-控制电路,12-识别序号设定开关,13-输入电路,14-信号发送电路,15-输出时序发生部,16-信号接收电路,17-接收数据判定电路,20-汽车模型,28-马达,32-控制装置,34-遥控信号光接收部,35-信号接收电路,36-信号接收数据判定电路,37-控制电路,38-识别序号设定开关,39-马达驱动电路,40-电源开关。
具体实施方式
下面,参照付图对本发明的实施例进行说明。在图中用同一符号所表示的构成部分具有同一的功能。
图1是表示本发明遥控操作系统基本构成的图。另外,假设在图1中是在同一场所对3台驱动机器1…1进行遥控操作。
1∶1地对应各个驱动机器设置信号发送机2…2。对驱动机器1…1及信号发送机2,作为识别序号分别设定1~3的序号。被设定为同一序号的驱动机器1和信号发送机2形成一对,各个驱动机器1根据来自具有同一识别序号的信号发送机2的数据来进行遥控操作。使用红外线进行对各个驱动机器1的遥控操作。因此,各个信号发送机2装配有遥控信号发光部3,各个驱动机器1装配有遥控信号接收部4。并且,为了使来自各个信号发送机2的数据发送能取得同步,在各个信号发送机2中装配有遥控信号接收部5。
图2表示信号发送机2的电路构成。信号发送机2在分别设置所述遥控信号发光部3及光接收部5的同时,还设有控制发送信号的生成和其他电路的控制电路10、控制驱动机器1动作的操作键、开关或旋钮的等的输入装置11和设定识别序号的开关12。由输入电路13检测出操作者对输入装置11的操作状态,输入电路13把对应输入装置11操作状态的操作信号输入到控制电路10。由控制电路10读出由识别序号设定键12所设定的识别序号。另外,也可以使识别序号设定键12在由操作者或系统管理者等预先设定的范围内任意选择序号,也可以采用由信号发送机2的制造者预先设定好的固定序号。
遥控信号发光部3例如是由LED等的发光装置构成,对应信号发送电路14的指使发出红外线光。信号发送电路14在由输出时间作成电路15所指定的时间把发送信号数据输出到遥控信号发光部3。由控制电路10生成输出到遥控信号发光部3的数据,信号发送电路14通过对在控制电路10生成的数据用遥控信号载波信号进行调制,驱动遥控信号发光部3。输出时间作成电路15按照从控制电路10送来的时间设定值进行计时,向与对应时间设定值的时间相对应的信号发送电路14输出信号发送指示。另外,所有信号发送机的从遥控信号发光部3输出的红外线载波信号的频率相同。
另一方面,遥控信号接收部5接收其他信号发送机2发送的红外线光,将从接收到的红外线中除去载波成分的信号输出到接收电路16。接收电路16把从遥控信号接收部5送来的信号解码成一组遥控数据输出到信号接收数据判定电路17。这里的所谓一组遥控数据是由如图3所示的识别序号和对设置在驱动机器1中的左右一对马达(图4中的马达28、28)的控制信息构成。对左右马达的控制信息由判别各个马达的转动方向是前进方向还是后退方向的判别信息(F/R判别)和指定马达的驱动速度的信息构成。并且,一组遥控数据的位数保持一定。因此,一组遥控数据的所要发送时间也保持一定。
接收数据判定电路17对从接收电路16送来的接收数据的识别序号进行判定,将该判定结果送到控制电路10。根据从接收数据判定电路17、识别序号设定键12及输入电路13送来的信息对信号发送电路14及输出时间作成电路15的动作进行控制。而且,控制电路10根据从接收信号判定电路17送来的被接收到的数据的识别序号和有识别序号设定键12所设定的本身的识别序号进行是否是干扰的判断及应输出本身的发送数据的时间设定,对应该设定的输出时间向输出时间作成电路15设定时间设定值。并且,控制电路10根据从识别序号设定键12及输入电路13送来的信息作成针对具有与本身相同的识别序号的驱动机器1的发送数据,把该发送数据输出到信号发送电路14。
在此,也省略了与控制电路10连接的电源开关等的所述之外的其他部分。而且,也可以改变1个信号发送机2的检测方向设置2个以上的遥控信号接收部。控制电路10也可以由微计算机和给定的程序组合而成。也可以用逻辑电路构成信号发送电路14、输出时间作成电路15、信号接收电路16及接收数据判定电路17,也可以象控制电路10那样用微计算机和给定的程序的组合构成。也可以把输出时间作成电路15及接收数据判定电路17中的至少一方集合在控制电路10中。
图4表示驱动机器1的一个实施例,(a)为侧视图,(b)为仰视图,(c)为后视图。在该实施例中,用小型汽车模型20作为驱动机器1来构成。汽车模型20具有汽车底盘21和罩在起上部的车体22。在底盘21的前部中央设有前轮23,在后部设有左右一对后轮24、24。前轮23被转动自如地安装在支撑脚25的车轴25a上。支撑脚25以与底盘21垂直的旋转轴为中心转动自如地安装在底盘21上。从而前轮23可以旋转轴26为中心进行360度的自由转动。另外,在底盘21前部的左右位置安装有虚设的车轮27、27,但虚设的车轮27浮置,底盘21是由前轮23和后轮24、24来支撑。
将马达28、28沿上下方向重叠地设置在底盘21的后部。设置各个马达可分别独立驱动后轮。在各个马达28的输出轴28a上安装副齿轮29,通过齿轮列30将该副齿轮29的旋转传动给驱动对象的后轮24。由于这样地使马达28、28独立地对左右后轮进行驱动,当只驱动一侧的马达时,或向相反的方向驱动马达28、28时,可使汽车模型20进行多种多样的旋转动作。
将电池31设置在马达28的前方,在其上方设有例如作为单片微处理器构成的控制装置32。在底盘21的后部设有为了辨别是否接入了电源的LED33。并且在车体22的上部中央设置接收从信号发送机2发出的红外线的遥控信号接收部34。
图5表示设置在汽车模型20中的控制系的电路构成。在汽车模型20中设有所述遥控信号接收部34。遥控信号接收部34接收从信号发送机2发出的红外线光,将从该接收到的红外线中除去载波成分的信号输出到信号接收电路35。信号接收电路35把从遥控信号接收部34送来的信号解码成一组遥控数据,输出到控制电路37。一组遥控数据具有图3所示的结构。控制电路37对从信号接收电路35送来的接收数据的识别序号进行判别,通过把该识别序号与在识别序号设定开关38所设定的识别序号进行比较,来判断遥控数据是否有效。即,如果识别序号不一致,则判断为遥控数据无效,不生成驱动马达28的信号。而当识别序号一致时,则根据从信号接收电路35送来的遥控数据的马达控制信息确定马达28的转动方向及旋转速度,将对应该确定值的马达驱动信号输出到马达驱动电路39、39。各个马达驱动电路39根据输入的马达驱动信号控制马达28的转动。另外,识别序号设定键38也可以使识别序号设定键38在由操作者或系统管理者等预先设定的范围内任意选择序号,也可以是由信号发送机2的制造者预先设定好的固定序号。另外,控制电路37还连接有电源开关40。在图5中省略了图4中所示的电池31和LED33。
在以上那种汽车模型20中,当从2台以上的发送机2同时发送遥控数据,并且一台遥控数据的识别序号与汽车模型20的一致时,控制电路37会将此时所接收的遥控数据作为有效数据,所以马达的控制信息与来自识别序号不同的其他发送机2的控制信息互相干扰,有可能导致对马达28的误控制。因此,在本实施例的遥控操作系统中,各发送机2一面接收其他发送机2发送的遥控信号,一面通过确定自己能发送信号的时间来获取发送时间上的同步,使各发送机2的发送时间不重叠。
图6表示在同时使用4台信号发送机2的情况下的发送时间的分配方法。在图6中,1台信号发送机2的遥控信号发送时间长度T,各个信号发送机2以相当于信号发送机2的台数×信号发送时间长度T(=4T)的周期反复进行遥控信号的发送。而且,各个信号发送机2的发送时间从识别序号1依次地错开。通过按照这种关系对各个信号发送机2的发送时间进行管理,可以使4台信号发送机2的发送时间不互相重叠。为了实现这种信号发送控制,例如是图6的识别序号2的信号发送机2,可以对信号发送时间进行如下的控制。
首先,在时刻t1接收到识别序号1的数据时,随后开始输出本身的发送数据,在时刻t2完成本身的发送数据的输出。在信号发送完成后检查信号接收电路16(参照图2)的接收数据,确认没有发生信号的干扰。然后,将确定下一次输出时间的信号发送时间设定为3T后,开始计时。
在时刻t3接收到识别序号3的遥控数据时,将信号发送时间重新设定为2T后,开始计时。在时刻t4接收到识别序号4的遥控数据时,把信号发送时间重新设定为T后,开始计时。
然后,在切断了识别序号1的信号发送机2的电源时,或由于噪音等的原因不能接收到识别序号1的信号发送机2的数据时,可以在识别序号4的数据接收之后,在信号发送计时进行到时间T的时刻开始输出本身的数据。并且即使在不能接收到从其他信号发送机2发出的信号时,也可以利用在本身的数据发送完了时对信号发送计时所设定的时间3T在周期4T继续输出发送数据。
另外,在这里针对有4台信号发送机2的情况进行了说明,但通过增加识别序号,对有4台以上的情况可进行同样的信号发送时间控制。这时,各个信号发送机2的发送时间周期为N×T(N是信号发送机的台数)。不过,也可以在各个信号发送机2的相邻的信号发送时间之间留出没有任何信号发送机发送数据的空白时间,把全体的周期设定为大于NT。
图7表示自启动电源时起到开始发送本身的数据,信号发送机2的控制电路10所执行的启动电源过程的流程图。当启动电源后,首先设定等待时间(步骤S1)。然后,判别是否接收到从其他信号发送机2发出的数据9(步骤S2),在接收到数据时,判别该接收到的数据的识别序号与针对自己的信号发送机2所设定的识别序号是否一致(步骤S3)。如果一致,则返回步骤S1再次进行判别动作。这样可防止在存在多台相同识别序号的信号发送机的情况下的信号干扰。如果在步骤S3判别为识别序号不一致,则对应其他的信号发送机2的识别序号设定自己的输出时间(步骤S4)。例如在图6中的识别序号2的信号发送机2接收到识别序号3的数据时,把自己的输出时间设定为在2T的时间之后。
然后,判断在步骤S1设定的计时时间是否到时(步骤S5),如果还未到时,则返回到步骤S2。如果到时,则开始发送自己的数据(步骤S6)。不过实际的输出开始时刻是在步骤S4设定的输出时刻的到来的时刻。如果直至等待时间结束还没接收到任何数据,则认为是单独操作,也就是不存在其他的信号发送机,所以在步骤S6立刻开始发送数据。
当完成步骤S6的处理后,控制电路按照图8的通常动作顺序对数据发送进行控制。在通常动作中,首先是否接收到从其他信号发送机2发出的数据(步骤S11),如果接收到,则判断该识别序号与自己的识别序号是否一致(步骤S12)。如果一致,则返回图7的电源启动动作。如果接收到的数据的识别序号与自己的识别序号不同,对应该接收到的数据的识别序号对信号发送计时器设置自己的输出时间(步骤S13)。然后,判断信号发送计时是否到时(步骤S14),在到时之前返回步骤S1。
当在步骤S4判断为到时时,开始发送自己的数据(步骤S15)。这是,还同时进行数据的接收。然后,判断是否完成了数据的发送(步骤S16),如果已完成,把发送的数据和与该发送的同时所接收到的数据进行比较(步骤S17)。如果不一致,则判断为是干扰信号,进入图7的电源启动动作。如果一致,则认为不是干扰信号,在信号发送计时器设置下次的输出时间(步骤S18)。然后返回步骤S1。
本发明并不限于以上的实施例,而是可以通过各种形态来实施。例如驱动机器不限于汽车,可以是模拟各种运动体的模型。信号发送机可以是能由操作者手持的便携型,也可以是固定放置的台式机。也可以通过把特定的程序安装到像便携型游戏机和移动电话机那样的便携型机器中来实现信号发送机的功能。
如以上所述,根据本发明的遥控操作系统,由于各个信号发送机可接收从其他信号发送机发出的数据,所以可以进行设定,使各信号发送机的数据发送时间不会互相重叠,从而可以防止数据的干扰。因此,即使在同时使用多台信号发送机的情况下,也能顺利地对对应各个信号发送机的驱动机器进行遥控操作。而且,利用本发明的信号发送机及程序,就能比较容易地实现本发明的遥控操作系统。