JP2006122438A - 玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体模型の位置又はその位置の変化を常時監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知する。
【解決手段】基盤上における移動体模型の位置又は位置変化を移動体模型の移動に連動して非接触で検出する位置検出手段と、位置検出手段による移動体模型の位置又は位置変化の検出に基づいて、当該移動体模型の前記道路模型上における位置又は位置変化の正誤に関する情報を遊戯者に対して報知する報知手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、基盤上に形成された道路模型上に移動体模型を載置或いは移動させて遊戯する玩具に係り、より詳細にはＲＦＩＤ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：非接触データキャリア又はＩＣタグ)システムを利用した教習所模型、市街地模型等の道路を構成要素とする玩具に関する。

従来、ＲＦＩＤシステムを利用し、質問器と応答器を台座や模型等の玩具内に内蔵させ、個々の玩具を識別させたり、識別に基づく表示を実行するようにした玩具が知られている（特許文献１参照）。
特開２００１―３４０６６３号公報

上記特許文献1に開示された玩具によれば、台座と模型との個々関係において種々のアクションを行わせ、また音を表示させることが可能である。
しかしながら、上記特許文献1に開示された玩具の構成は、例えば教習所模型のように自動車模型等の移動体模型を走行させる動きを伴った遊戯には適さない。すなわち、上記従来の玩具は、移動体模型の移動に伴う位置の変化を常時監視しているわけではないため、教習所又は市街地等の動きを伴う実際の状態に即した遊戯を可能とするものではなかった。
そこで、本発明の課題は、基盤上における移動体模型の位置又はその位置の変化を常時監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知することが可能な監視システムを備えた玩具を提供することにある。

請求項１に記載の玩具は、道路模型が形成された基盤と、前記道路模型に沿って移動可能な移動体模型と、を有する玩具において、前記基盤上における移動体模型の位置又は位置変化を移動体模型の移動に連動して非接触で検出する位置検出手段と、前記検出手段による前記移動体模型の位置又は位置変化の検出に基づいて、当該移動体模型の前記道路模型上における位置又は位置変化に関する正誤情報を遊戯者に対して報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の玩具は、請求項１に記載の玩具において、位置検出手段が前記道路模型の側縁を交信範囲の境界として電磁界又は電波を放射するアンテナと、前記移動体模型に設けられ、前記アンテナから放射された電磁界又は電波に応答して当該移動体固有の識別情報を送信するＲＦＩＤと、を含むことを特徴とする。

請求項３に記載の玩具は、請求項２に記載の玩具において、前記道路模型はＳ字形状の道路模型を含み、当該Ｓ字形状の道路模型に配置されたアンテナが当該道路模型の形状に対応するＳ字形状のループアンテナであることを特徴とする。

請求項４に記載の玩具は、請求項２又は３のいずれか一項に記載の玩具において、
前記道路模型がクランク形状の道路模型を含み、当該クランク形状の道路模型に配置されたアンテナが当該道路模型の形状に対応するクランク形状のループアンテナであることを特徴とする。

請求項５に記載の玩具は、請求項１、２又は３のいずれか一項に記載の玩具において、
前記報知手段が、前記アンテナから放射された電磁界又は電波に前記ＲＦＩＤが一旦応答した後に応答しなくなったとき、出力することを特徴とする。

請求項６に記載の玩具は、請求項１、２、３、４又は５のいずれか一項に記載の玩具において、前記移動体模型が複数であり、当該複数の移動体模型に設けられたＲＦＩＤのそれぞれは互いに異なる固有の識別情報を送信することを特徴とする。

請求項７に記載の玩具は、請求項６に記載の玩具において、報知手段が、前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる報知音を出力することを特徴とする。

請求項８に記載の玩具は、請求項７に記載の玩具において、前記報知音が、前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる音域又は音色のいずれか一方若しくはそれらの組み合わせの音であることを特徴とする。

請求項９に記載の玩具は、請求項１に記載の玩具において、位置検出手段が、前記玩具基盤の延在方向に沿って移動可能に設けられた長尺状ループアンテナと、前記移動体模型に設けられ、前記ループアンテナから放射された電磁界又は電波に応答するＲＦＩＤと、を含むことを特徴とする。

請求項１０に記載の玩具は、請求項９に記載の玩具において、前記長尺状ループアンテナは、長手方向一端側が軸支されて回動可能に設けられていることを特徴とする。

請求項１１に記載の玩具は、請求項９に記載の玩具において、前記長尺状ループアンテナは、前記基盤に沿って直線移動可能に設けられていることを特徴とする。

請求項１２に記載の玩具は、請求項９、１０又は１１のいずれか一項に記載の玩具において、報知手段が、前記アンテナから放射された電磁界又は電波に前記ＲＦＩＤが応答したとき報知出力を行うことを特徴とする。

請求項1３に記載の玩具は、請求項９、１０、１１又は１２のいずれか一項に記載の玩具において、移動体模型が複数であり、当該複数模型に設けられたＲＦＩＤのそれぞれが互いに異なる固有の識別情報を送信することを特徴とする。

請求項１４に記載の玩具は、請求項１３に記載の玩具において、前記報知手段が、前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる報知音を出力することを特徴とする。

請求項１５に記載の玩具は、求項１４に記載の玩具において、前記報知音が前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる音域又は音色のいずれか一方若しくはそれらの組み合わせであることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、位置検出手段により基盤上における移動体模型の位置又は位置変化を移動体模型の移動に連動して非接触で検出し、この検出結果に基づいて当該移動体模型の前記道路模型上における位置又は位置変化に関する正誤情報を報知手段により遊戯者に対して報知するため、基盤上における移動体模型の位置又はその位置の変化を常時監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知することができる。

請求項２に記載の発明によれば、道路模型の形状に拘らず、移動体模型の位置又はその位置の変化を常時監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知することができる。

請求項３に記載の発明によれば、Ｓ字形状の道路模型における移動体模型の位置又はその位置の変化を常時監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知することができる。

請求項４に記載の発明によれば、クランク形状の道路模型における移動体模型の位置又はその位置の変化を常時監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知することができる。

請求項５に記載の発明によれば、アンテナの交信範囲内における移動体模型の位置又はその位置の変化を正確に監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知することができる。

請求項６に記載の玩具は、請求項１、２、３、４又は５のいずれか一項に記載の玩具において、前記移動体模型が複数であり、当該複数の移動体模型に設けられたＲＦＩＤのそれぞれは互いに異なる固有の識別情報を送信することを特徴とする。

請求項７、８、１４、１５に記載の発明によれば、玩具の構成に適した情報の報知が可能となる。

請求項９、１０，１１、１２に記載の発明によれば、移動可能に設けられた長尺状ループアンテナにより、移動体模型の位置又はその位置の変化を正確に監視し、さらに移動体模型が道路模型上を正しく走行していない場合に、その状態を報知することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
〔第1の実施の形態〕
（概要）
第1の実施の形態は、本発明を教習所模型に適用した例を開示する。
図１に示すように、教習所模型には、基盤１上に直線道路２以外にＳ字状に彎曲した道路(以下、Ｓ字路という)３や鉤状に折曲したクランク状の道路(以下、クランク路という)４が設けられている。
幼児等の遊戯者にとって、自動車模型５Ａを直線道路２に沿って走行させることはさほど困難ではないが、Ｓ字路３やクランク路４に沿って自動車模型５Ｓ、５Ｃをなぞるように走行させるのは容易ではない。一方、幼児にしてみれば自動車模型５Ｓ、５Ｃが道路から脱輪又はコースアウトしたとしても、さほど問題ではないか或いはその重要性を理解していない場合が多い。しかし、実社会では自動車の脱輪又はコースアウトは極めて重要な問題である。

本発明の第1の実施形態は、自動車模型の走行遊戯において、自動車模型５Ａ、５Ｓ、５Ｃの基盤１上における位置を常時監視することができ、自動車模型５道路から脱輪又はコースアウトした場合に遊戯者に警告等の報知情報を与えて脱輪又はコースアウトを知らしめ、遊戯の過程で自動車等の正しい走行ルールを身につくようにした監視システムを搭載した玩具を開示する。

（監視システムの構成）
次に、本発明に係る玩具に搭載された監視システムの構成を説明する。 図２に、本発明に係る監視システム６の構成例を示す。
監視システム６は、基盤１に設けられた位置検出手段７および報知手段８と、自動車模型５に設けられたＲＦＩＤ９とを備え、電磁結合方式のＲＦＩＤシステムを用いて構成されている。
なお、交信方式は電磁結合方式に限定されず、その他の方式、例えば、電磁誘導方式、電波方式等を用いることができる。

位置検出手段７は、Ｓ字ループアンテナ１０と、送受信部１１と、制御部１２とを備え、電磁結合方式のＲＦＩＤシステムを用いて非接触で自動車模型５(ＲＦＩＤ９)の現在位置又は位置変化を検出するように構成されている。
Ｓ字ループアンテナ１０は、図３に示すように、全体としてＳ字型に形成されたループコイルアンテナである。Ｓ字ループアンテナ１０の各長辺がＳ字路３の側縁１８に沿い、コイルの長手方向の各終端(短辺側)がＳ字路３の出入り口１９．２０に位置するように配置されている。このＳ字ループアンテナ１０の交信範囲すなわち監視(又は検出)領域は、Ｓ字路３の側縁１８と出入り口１９．２０によって定まる。

再び図２に戻って、送受信部11は、制御部１２からの制御命令に従って送信信号の変調、或いはＳ字ループアンテナ１０で受信した受信信号の復調を行う。

制御部１２は、CPUと内蔵制御プログラム(図示せず)との協動により位置検出手段７を統括的に制御し、定期的に質問信号をＳ字ループアンテナ１０を介して自己の検出範囲１７内において送信し、また後述する自動車模型５の現在位置や位置の変化を解析し、自動車模型５がＳ字ループアンテナ１０の交信範囲の境界であるＳ字路３の側縁１８から脱輪若しくはコースアウトした場合に報知命令を報知手段８の報知部１３に出力する。
報知手段8は、報知部1３およびスピーカ1４を含む。報知部1３は制御部1２からの制御命令を受けて警告音信号を増幅し、スピーカ1４に出力する。

ＲＦＩＤ９は、Ｓ字ループアンテナ１０からの電磁界を受信するアンテナコイル２１と、
送受信部１５と、ＩＣ１６とが一体化されてなる。なお、このＲＦＩＤ９は電源電池を内蔵するタイプ或いは電源電池レスのタイプのいずれであっても構わない。

送受信部１５は、ＩＣ１６に内蔵される制御部(図示せず)からの制御命令に従ってアンテナコイル２1で受信された送信信号の復調ＩＣ１６からの送信信号の変調を行う。

ＩＣ１６はメモリ(図示せず)を有している。このメモリには自動車模型５に固有の識別情報すなわちＩD情報が格納されており、位置検出手段７からの質問に応答して自己の識別情報を読み出し、アンテナコイル２１およびＳ字ループアンテナ１０を介して位置検出手段７に返信する。

（動作）
次に、図３を参照して監視システム６の動作を説明する。
遊戯者がＳ字路３の図面上右上の出入り口１９から自動車模型５をＳ字路３に進入させたとする。このとき、自動車模型５はＳ字ループアンテナ１０の交信範囲(検出範囲)１７内に進入するため、位置検出手段７からの質問信号が自動車模型５に設けられたＲＦＩＤ９に送信され、この質問信号を受けたＲＦＩＤ９から自己の固有の識別情報を返信する。これで、位置検出手段７は検出範囲１７内に自動車模型５が存在することがわかる。
制御部１２から質問信号が定期的に送信されているので、自動車模型５がＳ字ループアンテナ１０の交信範囲内に存する場合(５A)は何ら状況に変化がなく、したがって、報知手段８の報知部１３に制御命令が出されることはない。そのまま、Ｓ字路３をその形状に沿って走行させることができ、Ｓ字路３の出入り口２０から出た場合、このＳ字路３における監視は終了する。

しかし、自動車模型５Ｂのように、Ｓ字路３の側縁１８から脱輪／コースアウトした場合、制御部１２から報知手段８の報知部１３に対して報知命令が出力される。報知部１３は報知命令を受けて警告音信号をスピーカ１４に出力する。スピーカ１４からは警告音が発せられ、遊戯者に対する警告情報、すなわち自動車模型５ＢのＳ字路３上における位置又は位置変化に関する正誤情報、が発せられることとなる。この警告音によって、遊戯者の自動車模型５の走行ルートに誤りがあることを知らしめることができる。警告音の持続時間は適宜定める。
警告音が発せられた後、遊戯者が自動車模型５をＳ字路３内に戻すことにより、自動車模型５は再び監視対象に設定され、上記同様の監視動作が行われる。

なお、自動車模型５がＳ字路３内を脱輪することなく出口を通過した場合は、位置検出手段７の監視動作をリセットするリセット手段、２２、２３により、監視動作を終了する。リセット手段２２、２３としては、例えば、Ｓ字路３の出入り口１９，２０にＳ字路３の横断方向に検出光が照射されるように配置したフォトカプラを用いることができる。

なおまた、このフォトカプラを利用して、Ｓ字路３に対する自動車模型５の進入方向および脱出方向を検出することも可能である。例えば、Ｓ字路３の出入り口１９，２０にそれぞれ２対のフォトカプラを配置し、いずれかのフォトカプラの検出光の遮光順序により自動車模型５の進行方向を検出することができる。この構成によって、Ｓ字路３のいずれかの方向からの進入／脱出であるかを判別することができる。

このように、監視システム６は自動車模型５が検出範囲１７内に一旦進入した後、位置検出手段７からの質問信号に応答しない場合に脱輪／コースアウトしたものとして警告音を発するものである。
このようにした理由は自動車模型５が検出範囲１７内に一旦進入したことで当該自動車模型５が監視対象に設定されることを意味し、監視対象自動車模型５を正確に特定するためである。

以上の説明は、Ｓ字路３を監視対象道路としたものであるが、クランク路４についても上記同様の構成によって自動車模型５の監視を行うことができる。構成および動作は、上記の説明中、Ｓ字路３をクランク路４に置き換えることで容易に理解可能であるから、図示ならびに説明を省略する。

次に、基盤１内に設けられた直線路２、Ｓ字路３およびクランク路４に応じて警告音を異ならしめる例について説明する。この場合は、直線路２、Ｓ字路３およびクランク路４に設置されるループアンテナごとに送信信号の周波数を異ならせ、各アンテナでの受信信号に応じて音色若しくは音域(周波数)のいずれか一方若しくはその両者の組み合わせをＬＵＴ(Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ)上にデータとして設定する。ＬＵＴは、報知手段８の報知部１３内にメモリを設けて記憶させておく。そうして、制御部１２からの報知命令に従い、対応する受信信号に応じて音色又は音域の警報音を報知部１３からスピーカ１４に出力させるように構成する。
こうすることにより、直線路２、Ｓ字路３およびクランク路４等の道路の種別に応じた警告音を発生させて走行ルールをきめ細かく知らしめることが可能となる。

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
（概要）
第２の実施の形態は、位置検出手段７のループプアンテナを可動とすることにより、自動車模型５の基盤１上における位置を常時監視することができ、自動車模型５道路から脱輪又はコースアウトした場合に遊戯者に警告等の報知情報を与えて脱輪又はコースアウトを知らしめ、遊戯の過程で自動車等の正しい走行ルールを身につくようにした監視システムを搭載した玩具を開示するものである。

（監視システムの構成）
次に、本発明に係る監視システムの第２実施形態の構成を説明する。 図４に、本発明に係る監視システムの構成例を示す。なお、図４において第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
基盤１の底面（裏側）には、長尺の可動ループアンテナ３０が回転軸３４を軸支点として回動可能に取り付けられている。
可動ループアンテナ３０は樹脂製の基板（図示せず）上に配線されており、基端部の接続点が位置検出手段７の入力端子に接続されている。可動ループアンテナ３０の交信範囲は、可動ループアンテナ３０の長辺及び短辺で囲まれる領域である。したがって、可動ループアンテナ３０は自動車模型５がこの交信範囲に入ったとき、自動車模型５に搭載されたＲＦＩＤ９のアンテナコイル２１との間で交信を行い、ＲＦＩＤ９からの固有の識別情報を受信し、自動車模型５の存在を認識する。
回転軸３４には駆動モータ３１が連結されている。駆動モータ３１はモータ制御手段３２により所定回転角ごとに反転して可動ループアンテナ３０を図示するように往復動作させるようになっている。モータ制御手段３２は駆動スイッチ３３のＯＮ／オフにより起動／停止される。

なお、上記の説明では、可動ループアンテナ３０を回転軸３４を中心として回転させるようにしたが、回動ループアンテナ３０の長手方向両端部をレール等により支持し、基盤１に並行に直線動作させるようにすることも可能である。その場合には、駆動モータ３１の回転運動を諸苦戦運動に変換する変換手段を介して回動ループアンテナ３０を所定時間周期で往復動作させるように構成する。
また、回動ループアンテナ３０は長手方向一端側で軸支したが、長手方向の中心で軸支し、プロペラのように回転運動させるようにすることも可能である、その場合の送信／受信信号の伝達は、スリップリングを利用して行なうことができる。

（動作）
次に動作を説明する。
図４を参照して、駆動スイッチ３３を投入することにより、モータ制御手段３２が駆動モータ３１の回転を制御し、回動ループアンテナ３０が所定周期で往復回転動作と行なう（掃引動作）。このとき、基盤１上の道路模型２，３，４等に沿って自動車模型５を走行させていた場合、可動ループアンテナ３０の交信範囲に自動車模型５が入ったとき、自動車模型５に搭載されたＲＦＩＤ９のアンテナコイル２１との間で交信が行なわれ、ＲＦＩＤ９からの固有の識別情報を受信し、位置検出手段７において自動車模型５の存在が認識される。
このとき認識された自動車模型５が例えばＳ字路３内に存在する場合には、位置検出手段７から報知手段８に報知命令信号は出力されない。
しかし、自動車模型５が脱輪／コースアウトした場合は、位置検出手段７から報知手段８に報知命令信号が出力され、スピーカ１４を介して警報音が出力され、遊戯者は自動車模型５が脱輪／コースアウトしたことを知らされることになる。自動車模型５の位置は、位置検出手段７内に内蔵された位置算出プログラムによって算出される。

教習所模型の概要を示す平面図である。 監視システムの構成を示すブロック図である。 自動車模型の検出原理を示す説明図である。 複数の道路模型における監視システムの概要を示す説明図である。 複数の警報音を発生させる場合のＬＵＴの例を示す説明図である。 第２の実施形態を示すブロック図である。

符号の説明

１ 基盤
２ 直線路
３ Ｓ字路
４ クランク路
５ 自動車模型
６ 監視システム
７ 位置検出手段
８ 報知手段
９ ＲＦＩＤ
１０ ループアンテナ
１１ 送受信部
１２ 制御部
１３ 報知部
１４ スピーカ
１５ 送受信部
１６ ＩＣ
１７ 交信範囲（検出範囲）
１８ 側縁
１９ 出入り口
２０ 出入り口
２１ アンテナコイル
２２ リセット手段
２３ リセット手段
３０ 回動ループアンテナ
３１ 駆動モータ
３２ モータ制御手段
３３ 駆動スイッチ
３４ 回転軸

Claims (15)

1. 道路模型が形成された基盤と、前記道路模型に沿って移動可能な移動体模型と、を有する玩具において、前記基盤上における移動体模型の位置又は位置変化を移動体模型の移動に連動して非接触で検出する位置検出手段と、前記位置検出手段による前記移動体模型の位置又は位置変化の検出に基づいて、当該移動体模型の前記道路模型上における位置又は位置変化の正誤に関する情報を遊戯者に対して報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする玩具。
2. 請求項１に記載の玩具において、位置検出手段は、前記道路模型の側縁を交信範囲の境界として電磁界又は電波を放射するアンテナと、前記移動体模型に設けられ、前記アンテナから放射された電磁界又は電波に応答して当該移動体固有の識別情報を送信するＲＦＩＤと、を含むことを特徴とする玩具。
3. 請求項２に記載の玩具において、前記道路模型はＳ字形状の道路模型を含み、当該Ｓ字形状の道路模型に配置されたアンテナは当該道路模型の形状に対応するＳ字形状のループアンテナであることを特徴とする玩具。
4. 請求項２又は３のいずれか一項に記載の玩具において、前記道路模型はクランク形状の道路模型を含み、当該クランク形状の道路模型に配置されたアンテナは当該道路模型の形状に対応するクランク形状のループアンテナであることを特徴とする玩具。
5. 請求項１、２又は３のいずれか一項に記載の玩具において、前記報知手段は、前記アンテナから放射された電磁界又は電波に前記ＲＦＩＤが一旦応答した後に応答しなくなったとき、出力することを特徴とする玩具。
6. 請求項１、２、３、４又は５のいずれか一項に記載の玩具において、前記移動体模型は複数であり、当該複数の移動体模型に設けられたＲＦＩＤのそれぞれは互いに異なる固有の識別情報を送信することを特徴とする玩具。
7. 請求項６に記載の玩具において、報知手段は、前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる報知音を出力することを特徴とする玩具。
8. 請求項７に記載の玩具において、前記報知音は、前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる音域又は音色のいずれか一方若しくはそれらの組み合わせの音であることを特徴とする玩具。
9. 請求項１に記載の玩具において、位置検出手段は、前記玩具基盤の延在方向に沿って移動可能に設けられた長尺状ループアンテナと、前記移動体模型に設けられ、前記ループアンテナから放射された電磁界又は電波に応答するＲＦＩＤと、を含むことを特徴とする玩具。
10. 請求項９に記載の玩具において、前記長尺状ループアンテナは、長手方向一端側が軸支されて回動可能に設けられていることを特徴とする玩具。
11. 請求項９に記載の玩具において、前記長尺状ループアンテナは、前記基盤に沿って直線移動可能に設けられていることを特徴とする玩具。
12. 請求項９、１０又は１１のいずれか一項に記載の玩具において、前記報知手段は、前記アンテナから放射された電磁界又は電波に前記ＲＦＩＤが応答したとき報知出力を行うことを特徴とする玩具。
13. 請求項９、１０、１１又は１２のいずれか一項に記載の玩具において、前記模型は複数であり、当該複数模型に設けられたＲＦＩＤのそれぞれは互いに異なる固有の識別情報を送信することを特徴とする玩具。
14. 請求項１３に記載の玩具において、前記報知手段は、前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる報知音を出力することを特徴とする玩具。
15. 請求項１４に記載の玩具において、前記報知音は、前記各ＲＦＩＤの識別情報ごとに異なる音域又は音色のいずれか一方若しくはそれらの組み合わせであることを特徴とする玩具。

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