JP2010152923A

JP2010152923A - リモートコントロール装置

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Publication number: JP2010152923A
Application number: JP2010047237A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Yoshikawa; 英之吉川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2010-07-08

Abstract

【課題】ジョイスチックでコントロールするリモートコントロール走行体の走行に関して、操縦器と走行体の位置関係による角度誤差を少なくすること、制御可能な角度範囲をひろげる。
【解決手段】操縦器１から見た走行体２の位置の方位γと、操縦器１から見た走行体２の向きβ、操縦器１の操縦による目標角αを得て、これらのデータα、β、γを演算した値で走行体２の向き変更駆動手段を駆動する。それによってすべての位置関係で正確な制御ができるようになる。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行ゲーム機、模型玩具または、走行ロボット、運搬具などにおける、走行体をリモートコントロールする装置に関する。

リモートコントロールする走行装置は、特に玩具類では多く普及しているが、これらは、操縦器で入力した走行速度、走行の正逆、操舵量などのデータを無線信号で送信し、走行体はこれを受信し、操舵装置および走行装置をデータにしたがって直接、駆動するだけのものである。

操縦者は走行体の走行具合を見ながら操縦器の操作をするのであるが、この操縦は走行体に乗っている人の感覚に適するものであり、走行の見え方は外部から客観的に見る感覚のものであるから、両者は全く違う次元のものとなり、そのため操縦はたいへん難しくなる。

これは、従来のリモコンでは、走行体が近くから遠ざかる場合と、遠くから近づいてくる場合では、ハンドル操作は左右全く逆に操作しなければならないことからも、操縦の難しさは理解される。

これを改善するために、特願2000-167043および特願2000-264821を出願していて、図２にこの全体の概念ブロック図、図３に動作図をしめす。

簡単に動作を説明すると、操縦器１のジョイスチックボタン７で目標向きαを設定し信号を無線（赤外線）で発信すると、走行体２では目標向き信号αを受信するほか、無線信号の飛来方向検出手段101で、無線飛来方向データθを得、β＝１８０°−θとして、これらのデータα、βを比較演算して、走行体向き変更手段105を駆動している。これによって、走行体２は、α＝βになるように向きに関してフィードバック制御されることになり、走行体２は操縦器１のジョイスチックを倒した方向に向いて走るという単純な操作に置き換えることができ、操縦も視覚と同様に、客観的な感覚のものとなる。そのため操縦は、たいへん易しくなる。

ところで走行体２が走り出して走行体２ａのところに来たとすると、基準になる直線はＰＣ1となり、ＰＣに比べて左回転していることになる。そのため図３のように、走行体２ａも走行体２に比べて左回転した角度に制御されることになる。

これは、徐々に左回転して行くので走行体２の走行軌跡は、図３の一点鎖線のように徐々に左カーブして行くものになる。走行体２が正常な角度、すなわちジョイスチックつまみ７と同じ方向を向くのは操縦器１の正面、すなわち直線ＰＹと交わる位置にあるときだけである。このように走行体２は、真っ直ぐには進まず、カーブして行くという欠点がある。

特願2000-167043 特願2000-264821

本発明では、走行体２の位置が、操縦器１の真正面でなくても、常にジョイスチックの倒れている方向に走行体を向けるように制御すること。そして走行体２が走行して操縦器１との相対角が変わってきても、常に同じ方向に直線走行を維持するように、制御されることが課題である。

本発明では、操縦器１から見た走行体２の向きβの検出手段の他に、操縦器１から見た走行体２の位置の方位γの検出手段を設けた。この概念ブロック図を図４に示す。

操縦器１に互いに取付け向きの異なる３個の赤外線発光ダイオード８ａ、８ｂ、８ｃがついているが、従来は、常に同じ信号が供給されていたが、本発明では、従来の共通に供給されていた期間のあとに、一つずつ別々に搬送波を供給する期間を設けた。この赤外線の各々の強さを比較計算することにより、操縦器１から見た走行体２の位置の方位γの検出が出来る。

操縦器のジョイスチック操作による目標向きをαとすると、このβ、γ、αの３つの角度データを走行体で演算して走行体向き変更手段を所定アルゴリズムで駆動するようにした。これによって、操縦器１のジョイスチックつまみ７を倒す方向に直線軌跡で走行体２を走行させることができるようになった。

操縦器１から見た走行体２の位置の方位γを求める別の方法として、走行体２から無線信号を出し、これを走行体２にある無線飛来方向検出手段１０１と同じ物を、操縦器１に設けてもγは得られ、これは目標向きαと共に、または、α−γの演算をした後、走行体２に送信し、図４と同様に走行体２で、（α―γ）−βの演算をする。この概念ブロック図を図５に示す。

また、同様な機能を出す目的で、操縦器１内にジョイスチックのような向きを指定するものを設けずに、操縦器１、または、操縦器１の無線放射部分を回転させることにより、向きの操縦をさせることが出来る。この概念ブロック図を、図７に示す。その場合は、無線放射部分は３６０°無線放射できるようにする。また、走行体２では、（−γ）―βの演算をして走行体向き変更手段を駆動する。

本発明によると、操縦器１の操縦操作の通りに走行体２を操縦することが出来る。すなわち、ジョイスチックつまみ７を倒すと、倒した方向に走行体２は直線軌道を描いて走行する。したがって操縦者は、操縦器１と走行体２との位置関係によって生ずる誤差の補正操作の必要が無くなり、気持ち良く操縦を楽しむことができる。

また、親操縦器６０を共用にして、複数のジョイスチックをつなぐことが出来るので多人数用の大きなフィールドのゲーム機を作ることができる。この際、走行体２は通常の操縦器１で動かすものと、同じ物を共用で使うことが出来るので、家庭で遊んだり、改良を加えたりしたものを、大きな施設に持ち込んで使うなど、幅広い使い方が可能になる。

また、操縦器１の周囲広い角度範囲で使用可能になるので、走行体２が信号の来ない角度領域に行く可能性が低くなり、快適な操縦をすることが出来る。

さらに、第６実施例のように、ジョイスチックによる目的角と実際の向きとの角度誤差を計算することにより、前進後進の切り替えも、ジョイスチックつまみの操作で行わせることができる。これによって、走行の有無、前進後進の切り替え、および、走行方向の３っつの操縦を指１っぽんで操作できる。

走行体としては、リモコン模型のロボット人形や自動車、船、飛行機など、従来からリモートコントロール玩具として扱われていた物のほか、走行以外のたとえば腕や足、運動用具などを動かすリモートコントロール機能をつけて、サッカーゲーム機や野球ゲーム機など球技ゲーム機やボクシングや空手などの格闘ゲーム機などの種々のゲーム機、又は、ペットロボットの操作装置、又は、リモコン式運搬具などとして実現される。

走行体は向き変更機構に関して大きく二種類に分けられるが、両者とも、本発明の適応が可能である。第一は、図１に示すように走行体２の両側に、正転及び逆転駆動可能な車輪をつけて、静止状態でも、その場で方向転換できる種類である。戦車模型などキャタピラで走行するものも、こちらに分類される。

第二は、いわゆる自動車型であり、図１８に示すように前輪の水平向きを左右に変える操舵装置と、前輪または後輪を回転駆動させる走行装置で構成される。方向転換は操舵と走行の組み合わせで行う。船や飛行機模型もこちちらに分類される。

図１は本発明の第１実施例の動作を表わす上面図であり、操縦器１、走行体２、移動後の走行体２ａ、ボール３の関係を示す。また、図８、図９はそれぞれ、操縦器１の平面図および正面図であり、図１０はブロック図である。ジョイスチックの機構部４にｕ軸回転検出用可変抵抗器５とｖ軸回転検出用可変抵抗器６が付いていて、ジョイスチックつまみ７を倒す方向に応じて可変抵抗器の摺動点の位置が移動する。可変抵抗器の両端子に＋電圧，アース電位をつないでおき、摺動点をＡ／Ｄコンバータ32、33につないで電圧を読むことにより、ｕ，ｖの回転角がわかり、これを逆三角関数で変換すればジョイスチックつまみ７を倒した方向を角度として読むことが出来る。

押しボタンスイッチ９は走行速度を切り替えるため、１０は後退を指示するため、１１は走行体２を停止させるためのスイッチである。

マイクロプロセッサ３８は、これらの入力を、1/50秒に１回ずつ操縦データとしてパラレル・シリアル変換器３４に送り出す。搬送波発信器３５では、４５５ｋＨｚの周波数で発信し、変調器３６でＡＳＫ変調され、マイクロプロセッサ３８でコントロールされるスイッチ回路３７に入る。スイッチ出力は、３組の増幅器３９ａ、３９ｂ，３９ｃに入って増幅され、出力は、それぞれ発光ダイオード８ａ，８ｂ，８ｃに入り、赤外線となって放射される。

３個の赤外線発光ダイオード８ａ、８ｂ、８ｃは図８のように角度を変えてならべてあり、赤外線透過窓１２から水平方向でそれぞれ向きを変えて、赤外線を放射できるよう配置されている。

図１１、図１２はそれぞれ走行体２の平面図、側面図であり、図１３はそのブロック図である。走行体２の頂上に４個の受光素子20、21、22、23が受光面を外側にして円周上に並んでいる。この出力は、図１３のスイッチ回路４０に入り、マイクロプロセサ４６からの選択信号で選ばれた信号が次の帯域フィルタに入る。ここで必要な信号がふるい分けられて可変増幅器４２に入る。これは多段切り替えスイッチと多数の抵抗器、増幅器などで構成されるが、マイクロプロセッサ４６からの信号で増幅率はコントロールされる。

この可変増幅器４２の出力は、ＡＭ検波器４３に入り、検波され、Ａ／Ｄコンバータ４９に入り、電圧が読み取られる。またこの信号は波形成形器４４にも入り、デイジタル信号に変換され、シリアル・パラレル変換器４５でパラレル信号に変換されてマイクロプロセッサ４６でこの受信データは読み取られる。

ここで図１４の波形図にそって動作を説明すると、操縦器１では図１４（ａ）に記述された信号が作られる。１：スタートコード＆アドレス最初の６ビットはスタート信号を表わし、ブロックの最初を示すコードであり、残り２ビットは４台ぶんのアドレスとして使用する。

２：目標角データα 目標向きデータαはジョイスチックつまみ７を倒した方向に相当する方向角である。

３：速度＆スイッチデータスイッチ９、１０，１１を押したかどうかの情報、および、ジョイスチックつまみ７を倒したかどうか等の情報を含む。

４：チェックコードこれは、受信データが正しいかどうかを判定するためのコードである。ここでは水平垂直パリテイをつかっている。

５：飛来方向検出用信号これは、走行体２側で、赤外線の来る方向を知るための信号であり、１文字時間の無変調の搬送波を送信している。

６：操縦器向き信号これは一定時間毎に、３っつの赤外発光ダイオードから搬送波を発信する。これの受信レベルで操縦器１の向きを知ることに使用する。

これらの信号は、まずマイクロプロセッサ３６で作られ、パラレルシリアル変換器３４で直列信号に変換され、図１４（ｂ）の信号になる。この信号は、変調器３６にはいり、搬送波発信器３５で
作られた搬送波を変調しスイッチ回路３７に入る。スイッチ回路３７からは３っつの出力にわかれていて、これらはそれぞれ増幅器３９ａ、３９ｂ、３９ｃにはいって増幅され、赤外発光ダイオード８ａ、８ｂ、８ｃから赤外線として放出される。

スイッチ回路３７では、通常は３っつの出力すべて同じ出力がでるが、図１４（ａ）の６：操縦器向き信号のタイミングでのみ３っつの出力の一つずつを、走査して出力するように、マイクロプロセッサ３８はプログラムされている。この出力波形は図１４（ｃ０）、（ｃ１）、（ｃ２）のようになる。

これが増幅されて、赤外発光ダイオードに与えられるが、この３っつの赤外発光ダイオードは図８の８ａ、８ｂ、８ｃのように向きがそれぞれ違っているため、通常は３っつからは同じ信号が出ていて、巾広の赤外線が出力されるが、図１４（ａ）の６：のときは、別々に駆動されるので、３っつの方向特性の違う赤外線が出力される。

この赤外線の強さと放射角度の関係は図１５（ａ）に示す。横軸は操縦器１に対する放射角度で縦軸は赤外線の強さを表わす。またＶ（０），Ｖ（１），Ｖ（２）はそれぞれ８ｃ、８ｂ、８ａの発光ダイオードからの赤外線強度を表わす。

この赤外線が走行体２で受信された場合の動作を次に説明する。図１１、図１２の受光素子２０，２１，２２，２３の部分に赤外線があたると、受光素子はそれぞれ９０°ずつ方向がずれた状態で固定されているので、操縦器１の相対位置によって、違うレベルの赤外線があたり、出力レベルも違っている。図１３のブロック図で動作を説明すると、受光素子２０，２１，２２，２３の出力はスイッチ回路４０に入り、マイクロプロセッサ４６の信号によっていずれか一つの信号が選ばれ、帯域フィルタ４１に入る。

マイクロプロセッサ４６では、受信信号を監視していて、３０ｍｓｅｃ間信号がこないときは、スイッチ回路を切り替えて、常に走査している。ちょうど信号が入ったとして、それは帯域フィルタ４１を通り、不要な信号を除去、可変増幅器４２で増幅されると、図１４の（ｄ）のような波形となる。これはＡＭ検波器４３を通って検波されると（ｆ）の波形となり、それが波形成形器４４を通ると、図１４（ｅ）のようなデイジタル波形となり、次のシリアルパラレル変換器でパラレル信号となって、マイクロプロセッサ４６で信号の内容は解読される。

図１４の（ａ）１：アドレスが自分のアドレスであり、４：のチェックコードがチェックされ正しい場合は、すでに受信された２：目標角データαおよび３：速度およびスイッチデータはマイクロプロセッサ４６内にとりこまれ記憶される。そして次に、５：飛来方向検出用信号を使って、赤外線の飛来方向を検出する。

それにはまず、可変増幅器の感度を最大にする。そこで受信レベルをＡ／Ｄコンバータ４９でチェックする。許容レベルをこえていれば、可変増幅器４２の感度を下げて行く。ＯＫになったら、スイッチ回路４０を切り替える。これを４回繰り返せば、最適感度に調整されたことになる。そこでスイッチ回路４０を切り替えながら、４個すべての受光素子からの信号レベルを読み取る。

ここで４個の受光素子と受光角度との関係をあらわしたのが、図１６である。Ｖ（０），Ｖ（１），Ｖ（２），Ｖ（３）は４個の受光素子からの受光角と出力電圧との関係を示す。

一個の受光素子はほぼ１８０度よりやや多く感度を持ち、したがって、あらゆる受光角度に対して、最低２つの受光素子から出力が得られている。ここで４個の受光素子からの信号が得られているとして、赤外線の飛来角θを得るには、次のようにする。４個の受光素子のうちで電圧が最大の受光素子ナンバーをｍ、２番目をｎとする。ｍ、ｎの値から４５°区切りの区画を求める。例えば、ｍ＝１、ｎ＝０であったとすると、図１６（ｃ）の表から、区画＝１であることがわかる。そこでＶ（ｎ）／Ｖ（ｍ）を計算し、Ｖ（ｎ）／Ｖ（ｍ）＝ｓであったとすると、図１６（ｂ）の縦軸がｓである点を求め、区画＝１である範囲で斜線とぶつかるところの横線の角度値が求める飛来角θである。但し図１６の（ｂ）の斜線は（ａ）の二つずつの曲線を割り算して求めたものであり、近似的に斜線にしてある。これらはマイクロプロセッサ４６内で実行される。

つぎに、図１４（ａ）の６：操縦器向き信号の時間が来ると、（ｃ０）、（ｃ１）、（ｃ２）のように操縦器の３っつの発光ダイオードから別々に信号が出てくるのでこのタイミングに会わせてＡ／Ｄコンバータ４９を通してレベルを読むことにより、図１５のＵ（０），Ｕ（１）、Ｕ（２）を読むことができる。前と同様にして、三つの信号のうち最大となる信号をＵ（ｐ）、二番めの信号をＵ（ｑ）とすると、実測値図１５（ａ）より、図１５（ｃ）のように、ｐ、ｑ、区画の関係、図１５（ｂ）のようにＵ（ｑ）／Ｕ（ｐ）の計算値も求まる。

これも近似的に直線斜線として描いてある。また、図１５（ａ）の二つ以上の信号が受信可能な角度範囲のみ角度検出は可能である。それ以外は図１５（ｃ）の区画０及び１５であるが、この範囲は検出範囲の端の値と同じ角度とする。ここで例として、ｐ＝１、ｑ＝０とすると、図１５（ｃ）より区画＝２であり、そこで図１５（ｂ）の縦軸値ss ＝Ｕ（ｑ）／Ｕ（ｐ）の計算値を入れると点線の交点より操縦器向きγが求まる。

このように、操縦器向きを求めるプログラムもマイクロプロセサ４７に組み込まれている。ここで「操縦器向きγ（走行体２から見て）」というのは、図１などを見るとわかるように、「操縦器１から見た走行体２の位置の方位γ」と言うのと全く同じことである。

これで、目標角データα、飛来角θ、操縦器向きγが得られたので、図１７のグラフで示す演算をして向きに関する駆動データＶｒｏｔを得る。受信で得られた速度データをＶａとすると、図１１のような左右の駆動輪で走る走行体２の場合は左右のモータにＶａ＋ＶｒｏｔＶａ−Ｖｒｏｔを与えることにより、目的の回転と走行を行わせることになる。（どちらが左かはメカニズムとモータによって異なる。）この計算値をＰＷＭ生成器４７、４８に与え、左モータ、右モータにＰＷＭ信号を与えて目的の走行をすることになる。

第２の実施例として自動車型の走行体を示す。図１８（ａ）は自動車型走行体２ｊの上面図である。第１実施例と同様、車体の上部に受光素子２０，２１，２２，２３が設置されている。車輪は走行駆動用に後部車輪５８，５９があり、これは、ギア付きモータ５１の差動ギア軸に固定され、前後進の走行駆動ができるようになっている。

別のギア付きモータ５２の軸にピニオンギア５４、がついていて、それにかみ合うラックギア付き棒５５を駆動し、前車輪５６，５７の左右の向きを変えることができる。また、ギア付きモータ５２の軸には同時に可変抵抗器５３が結合されていて、この軸の回転角を電圧に変えて、マイクロプロセッサ４６に渡している。図１８（ｂ）に可変抵抗器５３の側面図を示す。そしてこの自動車型の走行体２ｊのブロック図を図１９にしめす。図１９のマイクロプロセッサ４６より上の部分は図１３の走行体２のブロック図と同じである。

マイクロプロセッサ４６より下の部分の説明をすると、ＰＷＭ生成器４７には、後輪モータ５１が、またＰＷＭ生成器４８には、方向舵モータ５２が繋がっている。方向舵モータ５２には可変抵抗器５３が結合してあり、さらにＡ／Ｄコンバータ５０を介して、マイクロプロセッサ４６に繋がっている。この動作を説明すると、誤差角Ｅ＝（α−γ）−β を求めるまでは、第１実施例と同じである。この誤差角Ｅは、新しいループである「ＰＷＭ生成器４８、方向舵モータ５２、可変抵抗器５３、Ａ／Ｄコンバータ５０、マイクロプロセッサ４６」への入力信号となって、前輪の操舵を行い、図２０のような誤差角Ｅと前輪の舵角φの関係になるように、マイクロプロセッサ４６はプログラムされている。すなわち誤差角Ｅに従って、図２０に示す関係で前輪の舵角が変わって行くことになる。

それによって、自動車型の走行体２ｊは後輪による走行を伴って、操縦器１のジョイスチックつまみ７を倒した方向に向いて走ることになる。図２１は走行例を示す。最初２ｊの状態の自動車型走行体は左上の向きを指す目標向きαを受信し、前輪の操舵を左にきる。左回転しながら走行し、２ｊ１の位置に来る。そこで走行体２ｊの向きは、目標向きαと等しくなったので、操舵を真っ直ぐにして、２ｊ２の位置にたどり着く。また、常に、操縦器向きγの補正計算をしているので軌道が曲がることも避けられている。

第３の実施例を図２２で説明する。本発明では位置に関係なく、操縦器のジョイスチックの指示する向きに走行体が向くように制御されるということを利用すると、複数の走行体２、２ｘを一つの親操縦器６０でコントロールできる。但し、操縦は別々に行うので、操縦用のジョイスチックやスイッチ類は複数組設置することになる。そしてブロック図は図２３のようになる。２組の子操縦器６１、６２と親操縦器６０はケーブルで結ばれ、図２２のように、側板６４の上に設置されている。

フィールド６３上に走行体２、２ｘがあり、それぞれ子操縦器６１、６２と対応して操縦される。親操縦器６０は時分割で、或る時間帯は子操縦器６１のデータを処理し、赤外線データを送出し、別の時間帯は子操縦器６２のデータの処理を行う。二つの赤外線データは同じ搬送波周波数を使用するので、データの区別は、含まれるアドレスで行われる。

但し、目的角αに関しては、子操縦器６１と親操縦器６０は同じ方向を向いて設置されているので、考慮の必要はないが、子操縦器６２はと親操縦器６０に対して１８０°異なる方向を向いて設置されているので、この処理は、α１＋１８０°を目的角としてとり込み処理されることにより、正常な動作をさせることができる。このような角度の補正を行うことにより、任意の向きに、子操縦器を何台でも、とり付けることが可能となる。この方法は、走行体を一台しか使用しない場合でも赤外線放射を高い位置に固定したい場合に有効である。

第４の実施例としてジョイスチック７を使わないで操縦する例を示す。図２４は図１の全体動作図のジョイスチックによる目的角α＝０とした図である。α＝０にすると、走行体２の向きβと走行体位置の方位γは等しくなるように、制御され、走行体２は操縦器１と常に同じ向きになるようになる。したがってジョイスチックを使わずにα＝０に固定して、操縦器１の向きを変えると、それに追従して、走行体２も向きを変える、すなわち目標角入力用のジョイスチックを使わずに、操縦することが出来る。

図２５はこの考え方で、操縦器７０を構成した例である。操縦器１のジョイスチックをはずし、代わりに、赤外線を３６０°全方向に放射できるように６個の赤外発光ダイオードを備えた赤外線放射ブロック７１をつけた。概念ブロック図は図７である。図２６、図２７にこの操縦器７０の平面図および正面図を示す。この動作は、常に操縦器から見た走行体２の位置の方位γに、走行体の向きβが向くように制御される。すなわち走行体２は操縦器７０とつねに同じ方向を向くので、操縦者は操縦器７０を左右に回して、走行体２の進む方向を操縦することになる。

第５実施例はこれをさらに変形したもので、図２８の平面図、図２９の側面図に示す。円筒状の容器８８は操縦器の主要部であり、その下に赤外線放射ブロック７１が付いている。操縦器主要部８８は軸８６を通してハンドル８０と固着していて、ハンドル８０を回すと、操縦器主要部８８は一緒に回転する。軸８６はパネル８１の穴に嵌っていて、パネル８１付随のベルト８３を人の腰に締めつけることにより全体を支えることが出来る。

パネル８１上のスイッチ群８２の信号はスリップリングとブラシの組み合わせ８５を通じて、操縦器本体８８とつながっている。矢印マーク８４は走行体の向きを表わし、ハンドル８０を左右に回すことにより、自由に走行体２の進む向
きを操縦することができる。

第６実施例は前進後進の切り替えに関する例である。図８の操縦器１の場合、後退キー１０があり、このキーを押しながらジョイスチックつまみ７を倒すと後退走行に切り替わる。ジョイスチックつまみ７を中立に戻すと、前進に戻るように、ソフトウエアが作られている。

ここで示す実施例は、ジョイスチックつまみ７の操作のみで、前進後退を含めた走行操作を行わせる。図３０は、この動作を説明するための、走行体２内のソフトウエアのフローチャートである。スタートのあと、２０１で操縦器１からの一連のデータを受信し、目的角α、他必要なデータを得たとする。２０２で受信したデータからジョイスチックの操作を見る。最初はジョイスチックは中立になっているので、２０９に行き、ジョイフラグ＝０とし、走行も停止している。

ここで、ジョイスチックつまみ７を倒したとすると、２０１のあと、２０２で２０３に分岐し、ジョイフラグ＝１？を調べる。最初は０であるので、２０４へ行き、ジョイフラグ＝１として２０５で角度関係を調べる。ここで E は、角度誤差であり、図１の例の場合は、

Ｅ＝（α−γ）−βである。このＥは、ジョイスチックつまみ７を倒した向きと、走行体２の向きとの差を表わす。したがって

−９０°＜Ｅ＜９０°のときは、ジョイスチックつまみ７を現在の走行体２の向きと同じ方向に倒したことを意味する。その場合は、２０６へ進めて、後進フラグ＝０とし、２０８で前進の走行処理を行わせる。またこの式が偽のときは、現在の走行体２の向きと逆の方向の操縦を意図しているとみなして、２０７へ行き、後進フラグ＝１とし、２０８で後進の走行処理を行わせる。一度、前進後進が決定すると、ジョイフラグ＝１になっているので、ジョイスチックを中立に戻すまでこの状態は続く。

新たに、前進後進を切り替えるときは、いったんジョイスチックを中立に戻してから、ジョイスチックを走行体２の前側または後側方向にジョイスチックつまみ７を倒して決める。これによってジョイスチックつまみ７の操作だけで走行有無、向き、前進後進のすべての操縦が出来る。

以上、赤外線を信号に使用する例のみ説明したが、電波を使用することも可能であり、従来から船舶の航法などの方向探知機で使用されていたループアンテナやダイポール、反射鏡付きアンテナなど指向性のあるアンテナは多数知られており、これを、赤外線の受発光の代わりに使用するのは容易である。

本発明の１実施例の全体平面図従来例の概念ブロック図従来例の動作説明図本発明の概念ブロック図１本発明の概念ブロック図２本発明の概念ブロック図３本発明の概念ブロック図４操縦器平面図操縦器正面図操縦器ブロック図走行体平面図走行体側面図走行体ブロック図信号波形図赤外線発光強度特性赤外線受光特性誤差角電圧変換曲線自動車型走行体平面図自動車型走行体ブロック図自動車型走行体舵角―誤差角曲線自動車型走行体走行例共通フィールド平面図共通フィールド用操縦器ブロック図ジョイスチックレス操縦システム説明図ジョイスチックレス操縦システム１ジョイスチックレス操縦器平面図ジョイスチックレス操縦器正面図ハンドル型操縦器平面図ハンドル型操縦器側面図前後進決定ソフトウエアのフローチャート

１操縦器２走行体２ａ走行体移動想像図２ｘ第２の走行体２ｊ自動車型走行体２ｊ１、２ｊ２自動車型走行体の移動想像図３ボール４ジョイスチック本体５ｕ軸可変抵抗器６ｖ軸可変抵抗器７ジョイスチックつまみ8a,8b,8c 赤外発光ダイオード9,10,11 スイッチ12 赤外線窓20,21,22,23 受光素子25 左モータ26 右モータ27 左車輪28 右車輪29 滑り支え30 打撃棒32,33 Ａ／Ｄコンバータ34 パラレルシリアル変換器35 搬送波発信器36 変調器37 スイッチ回路38 マイクロプロセッサ39ａ,39ｂ,39ｃ増幅器40 スイッチ回路41 帯域フィルタ42 可変増幅器43 ＡＭ検波器44 波形成形器45 シリアルパラレル変換器46 マイクロプロセッサ47,48 ＰＷＭ生成器50 Ａ／Ｄコンバータ51 後輪モータ52 方向舵モータ53 可変抵抗器54 ピニオンギア55 ラックギア付き棒56 左前輪57 右前輪58 左後輪59 右後輪60 親操縦器61、62 子操縦器70 ジョイスチックの無い操縦器71 全方向赤外発光ダイオードブロック80 ハンドル81 パネル82 スイッチ類83 ベルト84 走行向きマーク85 スリップリングとブラシ86 軸受け87 ベルト着脱部88 操縦器本体

Claims

無線操縦信号を送信する操縦器１と、この無線操縦信号を受信して従属走行する走行体２からなるリモートコントロール装置において、前記操縦器１と前記走行体２には、それぞれ、無線信号を放射する方向に依存して信号特性の変化する信号を送信または受信、あるいは、放射する方向には依存しない無線信号を送信または、受信して飛来方向を検出する手段を備えるとともに、前記操縦器１には、目標向きαを入力する手段を備え、前記走行体２には、「前記操縦器１から見た前記走行体２の向き」βを検出する手段と、「前記操縦器１から見た前記走行体２の位置の方位」γを検出する手段と、前記目標向きαを得る手段とを備え、前記走行体が、前記α、β、γを所定アルゴリズムで演算して得た値に基づいて前記走行体の向き変更手段を駆動することにより、前記操縦器１に入力した目標向きに近付くように、前記走行体が向きを変えることを特徴とするリモートコントロール装置。
無線操縦信号を送信する操縦器１と、この無線操縦信号を受信して従属走行する走行体２からなるリモートコントロール走行装置において、前記操縦器１は「目標向き」αを入力する手段を有し、前記目標向きαを無線信号で放射するとともに、無線信号を放射する方向に依存して信号特性の変化する「操縦器向き信号」を放射し、前記走行体２は無線信号を受信解読して前記目標向きαを検出するほか、前記「操縦器向き信号」を受信して、「操縦器向き」γを検出し、受信特性が飛来方向に依存する「無線飛来方向検出手段」により、「無線飛来方向データ」θを検出し、前記走行体２が、前記α、β、θを所定アルゴリズムで演算して得た値に基づいて前記走行体の向き変更手段を駆動することにより、前記操縦器１に入力した目標向きに近付くように、前記走行体２が向きを変えることを特徴とするリモートコントロール装置。
目標向きαを入力する子操縦器と、前記子操縦器から目標向きαを受け取る親操縦器と、前記親操縦器から送信される無線操縦信号を受信して従属走行する走行体とからなる装置において、前記親操縦器もしくは子操縦器には、「親操縦器の向きに対する子操縦器の向き」に基づいて、前記目標向きαを補正する手段を備え、前記親操縦器と前記走行体のそれぞれには、無線信号を放射する方向に依存して信号特性の変化する信号を送信または受信、あるいは、放射する方向には依存しない無線信号を送信または、受信して飛来方向を検出する手段を備え、さらに、前記走行体には、「前記親操縦器から見た前記走行体の向き」βを検出する手段と、「前記親操縦器から見た前記走行体の位置の方位」γを検出する手段と、前記目標向きαを得る手段を備え、前記走行体が、前記α、β、γを所定アルゴリズムで演算して得た値で前記走行体の向き変更手段を駆動することにより、前記子操縦器に入力した目標向きに近付くように、前記走行体が向きを変えることを特徴とするリモートコントロール装置。
操縦器に備えられた目標向きαの入力手段は中立の入力手段を備え、走行体は、受信して取得した中立通過検出後のαとβとγの演算値に基づいて前進するか後進するかを決定することを特徴とする請求項１及び請求項２及び請求項３記載のリモートコントロール装置。