JP2009153618A - ラジオコントロール用モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 送信機によって操作される電気自動車等の被制御体に搭載されるモータの駆動制御を行うモータ制御装置において、送信機の操作子の一つの操作にブレーキと後進が割り当てられているものがあり、ブレーキと後進の切替えを容易に行えるようにする。
【解決手段】 記憶部５に記憶された受信機から出力された復調信号に含まれるブレーキ出力量の特定の値である切替え基準値と、前記ブレーキ出力量を切替え判別部８において比較して、前記ブレーキ出力量の方が大きかったときに切替え信号を制御部２に出力し、制御部２では切替え信号を受け取った後に操作子をニュートラルポイントに操作すると前記操作子の操作状態の割り当てをブレーキから後進に切替える制御を行う。また、切替え基準値は外部機器１３で操縦者が任意に変更できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ラジオコントロール装置によって操作される電気自動車等のモータの回転方向および回転速度を駆動制御するモータ制御装置に係わり、特に、操作子の操作状態をブレーキから後進に切替える切替え手段を有するラジオコントロール用モータ制御装置に関するものである。

従来から、ラジオコントロール装置によって操作される電気自動車等の被制御体において、被制御体に搭載されるモータの回転方向および回転速度等の駆動制御を行い、被制御体の前進、後進および又はブレーキをかけるよう制御するモータ制御装置が存在する。

モータ制御装置には、模型飛行機等に搭載されて被制御体の前進のみを制御するもの、電気自動車等に搭載されて被制御体の前進、後進および又はブレーキをかけるよう制御するものなど様々な種類のものが存在する。

このような従来のモータ制御装置の中で、電気自動車等に搭載され被制御体の前進、後進および又はブレーキをかけるよう制御するものには、被制御体を操作する送信機に備えられた一つの操作子で、被制御体の前進、後進およびブレーキを操作するようなモータ制御装置が市販されている。ここで、モータ制御装置において、被制御体を前進させる操作状態を前進モード、被制御体を後進させる操作状態を後進モード、被制御体にブレーキをかける操作状態をブレーキ操作モードということにする。

具体的には、前記操作子はニュートラルポイントを中心に一方向、他方向の二方向に操作可能な棒状の形状をしたスティックレバーや銃器の引き金状の形状をしたトリガー等がある。また、前記操作子は、操作が終了するとニュートラルポイントに自動的に復帰する構成となっている。そして、ニュートラルポイントを中心に一方向は前進モード、他方向は後進モードのように操作状態（モード）が割り当てられている。なお、ニュートラルポイントではモータ制御装置はいずれのモードにも該当しない。

このように操作状態は三つのモードを有するが、操作子の一方向の操作に前進モードを割り当て、他方向の操作にブレーキ操作モードと後進モードのどちら一方のモードを割り当てるモータ制御装置がある。
そして、操作子を他方向に操作した際、ブレーキ操作モードと後進モードのどちらを選択するかはいくつかの方法が実際に採用されている。

そのうちの一つに、切替え用のスイッチを使用して、ブレーキ操作モードと後進モードのどちらか一方を選択するものがある。これに対し、切替え用のスイッチを使用することなく、操縦者が操作子で所定の操作を行うことで、前記操作子のモードの割り当てが例えば前進モードとブレーキ操作モードから前進モードと後進モードに切替わるようにしたモータ制御装置が存在する。

次に、前記操作子で所定の操作を行うことで、モードが切替わるモータ制御装置について図５を用いて説明する。図５は従来のモータ制御装置の一例を示したものである。図示していないが前記送信機に備えられている前記操作子の操作量に応じて出力されるコントロールデータを受信機１１で受信し、コントロールデータを受信機１１で復調するものである。そして受信機１１で復調された復調信号に基づいて、モータ制御装置３０は、被制御体に搭載されるモータ１２の回転方向および回転速度等の駆動制御を行う。

具体的には、モータ１２の駆動制御は、前記被制御体が前進するモータ１２の回転方向を正回転とし、被制御体が後進するモータ１２の回転方向を逆回転とすると、前記操作子を一方向に操作すると前記モータ１２が正回転し、前記操作子を他方向に操作するとモータ１２は逆回転またはブレーキの駆動制御がなされ、前記操作子の操作量に応じてモータ１２の回転数またはブレーキ出力量が大きくなったり小さくなったりするように制御され、これに伴い、被制御体を前進、後進させ、あるいはブレーキをかけるといったように制御するものである。なお、このときのブレーキは前記被制御体の前進に対するブレーキである。

次に、モータ制御装置３０の構成について詳細に説明する。受信機１１で復調された復調信号はバッファ回路１を介して制御部３１に入力される。前記制御部３１では記憶部３２に記憶されている設定値を参照し、復調信号を制御信号に変換してドライブ回路３に出力する。ドライブ回路３は制御信号に基づいて前記モータ１２の駆動制御を行うための駆動信号をモータ１２に出力する。

また、電流検出回路４はドライブ回路３に流れる電流を検出し、制御部３２に電流値を送信している。制御部３２は記憶部３５に記憶されている最大電流値と電流検出回路４から送信された電流値を比較し、ドライブ回路３に流れる電流を制御している。

操作部６は、モータ制御装置３０について、モータ１２を駆動制御するための制御状態と、記憶部３５に記憶されている設定値を変更するための設定状態の切替えを行うためのスイッチである。

さらに、モータ制御装置３０は、記憶部３２に記憶されている設定値を変更することが可能である。変更可能な設定値としては、ドライブ回路３に流れる最大電流値や、モータ出力を最大とする操作子の位置であるハイポイントのデータ等がある。設定値の変更は、外部機器３４で設定された設定値をシリアル通信回路３３で読み込んで、制御部３１を介して記憶部３２に保存することで行われる。（特許文献１参照）

ここで、操作状態を示すモードの切替えについて説明する。通常は前記操作子の一方向の操作に前進モードが割り当てられ、他方向の操作に前記ブレーキ操作モードが割り当てられているモータ制御装置で、一度前記操作子を他方向に操作し被制御体にブレーキをかけた後に、前記操作子をニュートラルポイントに復帰させることで、制御部でモードの切替えが行われ、前記操作子の他方向の操作に後進モードが割り当てられる。

また、前記モータ制御装置では、他方向の操作に後進モードが割り当てられているときに、前記操作子をニュートラルポイントから一方向に操作すると、再び前記制御部でモードの切替えが行われ、前記操作子の他方向の操作にブレーキ操作モードが割り当てられる。

しかし、前記モータ制御装置では、前記被制御体にブレーキをかけた後、前記操作子がニュートラルポイントに復帰するとモードがブレーキ操作モードから後進モードに切替わってしまう。そのため、操縦者が被制御体に断続的にブレーキをかけるいわゆるポンピングブレーキの動作等、ブレーキの細かな操作を実現することができない。

また、操縦者が本来意図していなかったところでモードの切替えが行われると被制御体の挙動が乱れ、場合によっては被制御体が破損してしまうことも考えられる。

特開平６−３１２０６５号公報

上記の問題点に対して、断続的なブレーキ操作が可能で、操縦者が意図せずにモードの切替えを起こさないようにし、操縦者がストレスを感じないような簡易な方法による操作でモードが切替えられるラジオコントロール用モータ制御装置を提供することを目的とする。

本願発明は、遠隔制御によって操作される被制御体に搭載され、送信機の操作子の操作量に応じて送信機から送信されたコントロールデータを受信機で受信し、受信機で復調された復調信号に基づいて、被制御体に搭載されたモータの回転方向および回転速度を制御して、被制御体の前進、後進およびブレーキを制御するとともに、前記操作子は、ニュートラルポイントを基準に少なくとも二方向に操作可能で、一方の操作で被制御体は前進し、他方の操作で被制御体にブレーキをかける、または被制御体が後進するよう制御されており、前記操作子の操作対象をブレーキから後進へ切替える切替え手段を有するラジオコントロール用モータ制御装置において、前記切替え手段は、前記受信機で復調された復調信号に含まれるブレーキ出力量を前記操作子の操作状態をブレーキから後進へ切替える基準となる切替え基準値として記憶している記憶部と、前記切替え基準値を変更する設定部と、前記ブレーキ出力量と前記切替え基準値を比較し、前記ブレーキ出力量が前記切替え基準値以上のときに切替え信号を出力する切替え判別部と、前記切替え信号を受け取った後、前記操作子をニュートラルポイントまで操作すると前記操作子の操作状態をブレーキから後進へ切替える制御部とを有することを特徴とするものである。

請求項２記載の発明では、前記設定部は、外部機器に接続されたシリアル通信回路を有し、前記外部機器で設定された切替え基準値を読み込んで、前記記憶部の切替え基準値を変更することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明では、前記設定部は、前記ラジオコントロール用モータ制御装置に設置されたスイッチを有し、前記スイッチによって設定された切替え基準値を読み込んで、前記記憶部の切替え基準値を変更することを特徴とするものである

以上のように、本発明のラジオコントロール用モータ制御装置は、切替え基準値以下のブレーキ出力量では、ブレーキ操作モードが維持され、切替え基準値以上のブレーキ出力量であると、ニュートラルポイントまで操作子を操作することでブレーキ操作モードから後進モードへの切替えが行われる。そして、切替え基準値は操縦者が任意に設定できる。

図１、図３および図４を使用して本発明のモータ制御装置について説明する。ただし、図１において従来例を示した図５と構成が同一のものは同一符号を付して説明を省略する。

図１は本発明のラジオコントロール用モータ制御装置のブロック図である。
図３は、送信機に備えられた操作子に前進モードとブレーキ操作モードが割り当てられたときの前記操作子の操作量と被制御体に搭載されたモータ１２の出力、およびブレーキ出力量の関係を示した図である。なお、図３のブレーキは前記被制御体の前進に対するブレーキである。
図４は、前記操作子に前進モードと後進モードが割り当てられたときの前記操作子の操作量と被制御体に搭載されたモータ１２の出力の関係を示した図である。

また、図３、図４では操作子はニュートラルポイントＮを中心にｆ方向とｒ方向の二方向に操作可能なスティックレバー等である。なお、ニュートラルポイントＮではモータ制御装置１０はいずれのモードにも該当しない。

モータ制御装置１０は、操作状態（モード）の切替え手段として、モードの切替え制御を行う制御部２と、受信機１１で復調された復調信号に含まれるブレーキ出力量の特定の値をブレーキ操作モードから後進モードへの切替えを行う基準となる切替え基準値ａとして記憶した記憶部５と、前記切替え基準値ａを設定する設定部としてのシリアル通信回路７、復調信号に含まれているブレーキ出力量と切替え基準値ａを比較する切替え判別部８を有している。

ここで、図３のように操作子をニュートラルポイントＮからｆ方向に操作すると、モータ１２は正回転し、被制御体は前進する。また、前記操作子の操作量に応じてモータ１２の回転数が制御され、前記被制御体が前進するスピードが制御される。

また、操作子をニュートラルポイントＮからｒ方向に操作すると被制御体にブレーキがかかり、前記操作子の操作量に応じてブレーキ出力量が制御される。このとき、復調信号に含まれているブレーキ出力量も変化し、このブレーキ出力量と前記切替え基準値ａは、制御部２を介して切替え判別部８に入力される。切替え判別部８は、受信機１１で復調された復調信号中のブレーキ出力量と、前記切替え基準値ａを比較し、前記ブレーキ出力量が前記切替え基準値ａ以上の場合、モード切替え信号を制御部２に出力する。モード切替え信号を制御部２が受け取った後、前記操作子をニュートラルポイントＮまで操作すると、制御部２でモードの切替えが行われ、ｒ方向の操作がブレーキ操作モードから後進モードに切替わる。

後進モードに移行後、図４のように前記操作子をｒ方向に操作すると、モータ１２は逆回転し、被制御体は後進する。また、操作量に応じてモータ１２の回転数が制御され、前記被制御体の後進するスピードが制御される。そして、後進モードのときに、前記操作子をニュートラルポイントＮからｆ方向に操作すると、制御部２でモードの切替えが行われて、ニュートラルポイントＮからｒ方向の操作が後進モードからブレーキ操作モードに切替わる。

また、切替え基準値ａは、設定部としてのシリアル通信回路７を通して、パソコン等の外部機器１３で設定した切替え基準値ａを読み取り、新たな切替え基準値ａとして記憶部５に保存することで操縦者が任意に設定できる。

発明を実施する別の形態として図２を用いて説明する。図２では切替え基準値ａを変更する設定部に、モータ制御装置２０に設けられたボリュームおよび又はスイッチなどのスイッチ９を利用する。各種設定値を変更する設定状態においてスイッチ９で設定した切替え基準値ａは制御部２を介して記憶部５に保存される。

そして、図１に示すモータ制御装置１０と同様にスティックレバー等の操作子を操作し、操作子の操作方向に応じて被制御体の前進、ブレーキまたは後進の動作を行うものである。また同様に、前記操作子の操作によってブレーキ操作モードと後進モードの切替えを行うことができる。
なお、この例では、３つの操作状態について解説したが、第４の操作状態として前記被制御体の後進に対するブレーキである後進ブレーキ操作モードを設定し、前記操作子の操作方向に対して４つのモードの割り当てを自由に設定しても良い。

以上のような形態を実施することにより、ブレーキの細かな操作を必要とする操縦者は切替え基準値を大きく設定することで、わずかなブレーキ出力量ではモードの切替えが行われないので、ブレーキの細かな操作が実現できる。また、ブレーキの細かな操作を必要としない操縦者は切替え基準値を小さめに設定することで、容易にモードの切替えが行えるようになった。

また、図１の実施形態では、切替え基準値を設定する装置として外部機器を使用するので、モータ制御装置を構成する部品点数を削減でき、モータ制御装置をすることができる。
このほか、図２の実施形態では、モータ制御装置に切替え基準値を設定できるボリュームスイッチまたはディップスイッチ等を設けたので、他の機器を使用することなくモータ制御装置のみで切替え基準値を設定できる。

本発明のラジオコントロール用モータ制御装置を示したブロック図 本発明のラジオコントロール用モータ制御装置の別の実施形態を示したブロック図 前進モードとブレーキ操作モードが割り当てられたときの操作子の操作量と被制御体に搭載されたモータの出力、およびブレーキ出力量の関係を示した図 前進モードと後進モードが割り当てられたときの操作子の操作量と被制御体に搭載されたモータの出力の関係を示した図 従来のラジオコントロール用モータ制御装置を示したブロック図

符号の説明

１ バッファ回路
２ 制御部
３ ドライブ回路
４ 電流検出回路
５ 記憶部
６ 操作部
７ シリアル通信回路
８ 切替え判別部
９ 設定部
１０ モータ制御装置
１１ 受信機
１２ モータ
１３ 外部機器
ａ 切替え基準値
Ｎ ニュートラルポイント

Claims (3)

1. 遠隔制御によって操作される被制御体に搭載され、送信機の操作子の操作量に応じて送信機から送信されたコントロールデータを受信機で受信し、受信機で復調された復調信号に基づいて、被制御体に搭載されたモータの回転方向および回転速度を制御して、被制御体の前進、後進およびブレーキを制御するとともに、前記操作子は、ニュートラルポイントを基準に少なくとも二方向に操作可能で、一方の操作で被制御体は前進し、他方の操作で被制御体にブレーキをかける、または被制御体が後進するよう制御されており、前記操作子の操作対象をブレーキから後進へ切替える切替え手段を有するラジオコントロール用モータ制御装置において、
   前記切替え手段は、前記受信機で復調された復調信号に含まれるブレーキ出力量の特定の値を前記操作子の操作状態をブレーキから後進へ切替える基準となる切替え基準値として記憶している記憶部と、
   前記切替え基準値を変更する設定部と、
   前記ブレーキ出力量と前記切替え基準値を比較し、前記ブレーキ出力量が前記切替え基準値以上のときに切替え信号を出力する切替え判別部と、
   前記切替え信号を受け取った後、前記操作子をニュートラルポイントまで操作すると前記操作子の操作状態をブレーキから後進へ切替える制御部とを有することを特徴とするラジオコントロール用モータ制御装置。
2. 前記設定部は、外部機器に接続されたシリアル通信回路を有し、前記外部機器で設定された切替え基準値を読み込んで、前記記憶部の切替え基準値を変更することを特徴とする請求項１記載のラジオコントロール用モータ制御装置。
3. 前記設定部は、前記ラジオコントロール用モータ制御装置に設置されたスイッチを有し、前記スイッチによって設定された切替え基準値を読み込んで、前記記憶部の切替え基準値を変更することを特徴とする請求項１記載のラジオコントロール用モータ制御装置。
   

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