JP2003190655A - 走行玩具用充電兼発進・停止制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 課題 走行路を走行する電動玩具において， （ａ）走行路を低コストに製造可能で，かつ走行体の使
用済み乾電池という廃棄物を出したり交換する手間を省
き，長時間の充電中に玩具としての使用ができない問題
を解決する。（ｂ）充電位置まで自動的に移動して停止
し，充電を行う。（ｃ）停止中の走行体に直接触れるこ
となく発進させる。（ｄ）簡単な制御方法によって環状
の同一走行路上に同時に複数の走行体を衝突しないよう
に走行させる。 解決手段 走行体に蓄電装置および充電用電極を搭載し，走行体が
走行路上の通電中の電極にさしかかると自動的に停止し
て充電し、電極の電気が切れると自動的に走行するよう
に回路を構成する。走行路に走行体と電気的に接触する
電極を設け、この電極に通電することで上記の走行体を
停止させると同時に充電を行い、電極への電力供給をや
めることにより走行体に走行を指示するように走行路を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】 ３．発明の属する技術分野 本発明は走行路を走る電動玩具の技術に関する。

４．従来の技術 走行路上を走る電動玩具として、蓄電装置を搭載せずに
導電体のレールから常に電源を供給して走行体を走行さ
せる方法や、走行体に乾電池を搭載して走行させる方
法、乾電池の代わりに蓄電池を用いる方法がある。

５．発明が解決しようとする課題 常に走行路から電源を供給することで走行体を走行させ
る従来方法では、走行路全てにおいて電気的接触を確実
に行わなければならないため、走行路の製造にコストが
かかる。特に分岐が存在する場合、分岐そのものの構造
が複雑になるばかりでなく、走行路の構成によっては電
気的な短絡を回避するための特別な工夫が求められる。
走行体に乾電池を搭載して走行させる従来の玩具では、
乾電池を交換する手間がかかり、使用済み乾電池という
廃棄物が生じるという問題がある。充電可能な蓄電池を
搭載したものもあるが、一般に充電は数分から数時間の
長時間におよび、その間、玩具や搬送装置としての使用
ができない問題がある。よって充電装置を走行路上に設
置できなかったため，充電位置まで自動的に移動して停
止し，充電を行う走行玩具は存在しなかった。走行玩具
では停止中の走行体に直接触れることなく発進させるこ
とも求められる。また、上記のどの方法でも、環状の同
一走行路上に同時に複数の走行体を衝突しないように走
行させるためには大掛かりな制御装置が必要である。

６．課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
る。走行体が移動する走行路上の一部に電極端子を設
け、通常は通電しておく。蓄電装置を搭載し、このエネ
ルギーを使用して走る走行体には電極端子を設け、走行
路の電極にさしかかると、これらと容易に接触するよう
に構成する。さらに走行体にはこの電極間の電圧または
電流によって走行体の走行と蓄電装置に充電を行うため
の制御回路を搭載する。走行体の電極は、走行路上の電
極と電気的に接触すると端子間に電圧が発生または電流
が流れるので、これらが検出されたら走行体を停止させ
ると同時に電極からの電力によって蓄電装置に充電を行
い、走行体の電極間に電圧または電流が検出されない場
合には走行体を走行させるように走行体の制御回路を構
成する。走行体は走行路上の通電中の電極端子にさしか
かると、自動的に停止して充電を始める。走行路の電極
端子のスイッチを切って電極への電気の供給をやめる
と、走行体は自動的に走り出し、次の通電中の電極にさ
しかかるとまた自動的に停止して充電を始める。

７．発明の実施の形態 以下、本発明の一実施例を、図面を参照して説明する。
図１において、符号１は走行路であり、符号２で示され
る走行体はこの上を走る。この走行路の一部には、符号
３で示される一対の電極が設けられている。符号４は走
行体に設けられた一対の電極である。符号５は走行体の
車輪、符号６は車輪を駆動するモーターである。図２に
おいて、符号７は定電圧電源、符号８はスイッチであ
る。符号９はリレー、符号１０は大容量コンデンサであ
る。図２の（Ａ）は走行路の電極へ接続する回路、
（Ｂ）は走行体に搭載する回路の例である。図２（Ａ）
のスイッチ８は通常ＯＮにしておく。図２（Ｂ）のリレ
ー９は、通常はコンデンサ１０とモーター６を接続して
走行体を走行させているが、走行体２が走行路１上の電
極３上にさしかかると電極４に電圧が加わることにより
リレー９の接点が切り替わり、コンデンサ１０とモータ
ー６の接続を切り離して走行体２を停止させると同時
に、ブリッジダイオードを介してコンデンサ１０と電極
４を接続し、コンデンサ１０に充電を行う。この状態で
図２（Ａ）のスイッチ８を切断すると、図２（Ｂ）のリ
レー９の接点が切り替わり、充電をやめてコンデンサ１
０はモーター６へ接続され、走行体２は走行を開始す
る。走行体２は再びスイッチ８がＯＮの状態の走行路１
上の電極３上にさしかかるまで走行を続ける。図示しな
いが、走行体２の上には、荷台をはじめとして、それぞ
れの目的、例えばおもちゃ、搬送装置等に応じた装置が
設けられる。走行路１は、直線状だけでなく、目的に応
じて曲線、環状など走行体の走行に支障がなければどの
ような形態でもよい。また、ここで示した実施例の回路
では、走行体は一方向に走行・停止するのみであるが、
走行路の電極の極性に応じて走行方向を切り替えるよう
な実装も容易である。

８．発明の効果 上記の構成によって、本発明は走行体の乾電池を交換す
る手間が不要になり、走行路への電源に家庭用電源を用
いれば使用済み乾電池のような廃棄物も出ない。本発明
において走行路上で電気的接触が存在するのは一部の電
極がある部分だけなので、走行路を安価に製造可能であ
る。走行路から常に電源を供給して走行させる従来方法
で必要とされる電気的な短絡を回避するための特別な工
夫は、本発明では不要である。玩具として走行体を停止
させるのにふさわしい走行路上の適切な位置（信号や駅
など）に電極端子を設置することにより、これらの位置
で自動的に停止させる効果が得られ、充電のための停止
中も玩具としての使用の体裁を与える効果と、停止時間
を充電のために有効に利用できるという効果が得られ
る。この停止は短時間なので頻繁に走行体を停止させて
充電を行うが、充電のために長時間使用できなくなると
いう従来の問題が解決され、充電位置まで自動的に移動
して停止し，充電を行うという，従来には無い効果が得
られる。電極への電力供給を切ることにより、停止中の
走行体に触れることなく発進させることができる。環状
の同一走行路上に複数の走行体が存在する場合は、その
走行体と同数以上の充電用電極端子を走行路上に設置
し、それら全てを同時にＯＮ・ＯＦＦするという簡単な
方法によって複数の走行体を衝突させないよう制御でき
る。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の一実施例を示す全体図であり、（Ａ）は
上面図、（Ｂ）は側面図を表す。図２は走行体を制御す
るための電気回路の例であり、（Ａ）は走行路の電極へ
接続する回路、（Ｂ）は走行体に搭載する回路である。

【符号の説明】

符号１…走行路、符号２…走行体の車体、符号３…走行
路上に設置された電極、符号４…走行体に設けられた電
極、符号５…車輪、符号６…車輪を駆動するモーター、
符号７…定電圧電源、符号８…スイッチ、符号９…リレ
ー、符号１０…大容量コンデンサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蓄電装置および充電用電極を搭載した走行
   体が走行路上の通電中の電極にさしかかると自動的に停
   止して充電し、電極の電気が切れると自動的に走行する
   ことを特徴とする充電式走行玩具。
2. 【請求項２】走行路に走行体と電気的に接触する電極を
   設け、この電極に通電することで請求項１の走行体を停
   止させると同時に充電を行い、電極への電力供給をやめ
   ることにより請求項１の走行体に走行を指示することを
   特徴とする走行玩具用走行路。