JP2013146323A

JP2013146323A - ラジコンシステム

Info

Publication number: JP2013146323A
Application number: JP2012007713A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Yoshikawa; 英之吉川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-08-01

Abstract

【課題】ラジコン自動車の操縦をやさしくまた楽しくするために、前進走行の操縦と後進走行の操縦を同じ感覚で操縦できるようにする。
【解決手段】操縦器１または模型自動車２は、操縦器１からの走り信号が後進であることを検出したとき、操縦器１からの操舵信号の左操舵と右操舵を反転して模型自動車２に送る。
【選択図】図３

Description

本発明は、ラジコン自動車やラジコン船などの走行体を操舵つまみと走行レバーなどを使って操縦を行う遠隔操縦装置に関する。

左右の操舵入力手段と、前進・停止・後進などの走行入力手段のついた操縦器で無線操縦するシステムは、ラジコン自動車などとして普及しているが、操縦が難しい欠点があった。操縦が難しい理由の一つが、前進と後進では操舵の方法が逆になってしまうことである。

図１は従来のラジコンの操縦器１と模型自動車２の操縦信号の流れを示すブロック図であり、操舵系と走行系が独立していることを示している。図２は、従来のラジコンの動作図であり、操縦器１には、操舵ツマミ３と走行レバー４がついている。操舵ツマミ３は、内部のばねにより通常中間の０点にあり、左に動かすと図２のようにＬを指し、右に動かすとＲを指す。また、走行レバー４は、内部のばねにより通常中間の０点にあり、前に動かすと図２のようにＦｗ（前進）を指し、後に動かすとＢｋ（後進）を指す。操縦器１は、これら二つのレバーの動きに応じて無線信号を発する。そして、模型自動車２は、この無線信号を受信する。

そして、操縦器１の操舵ツマミ３がＬにあると左舵となり、図２（Ａ）のように前輪５は左向きに操舵され、逆に操舵ツマミ３がＲにあると右舵となって、前輪５は右向きに操舵される。そして、操舵ツマミ３が０にあると前輪５は真直ぐの向きになる。また、操縦器１の走行レバー４がＦｗにあると、後輪６は車体が前進するように回転し、逆に走行レバー４がＢｋにあると、後輪６は車体が後進するように回転する。そして、走行レバー４が０にあると後輪６は停止する。図２（Ａ）の操舵ツマミ３がＬの状態で、走行レバー４をＦｗに合わせると前進信号が発せられ、模型自動車２は左カーブしながら前進し2aの位置まで進む。

ところで、同じものを、後進させる場合を図２（Ｂ）に示す。模型自動車２は、図２（Ｂ）のように後向きに置く。操舵ツマミ３をＬに合わせると、前輪５は、図のように自動車から見て左方向に向いている。ここで走行レバー４をＢｋに倒して後進させると、（Ａ）の場合と違って、自動車は右方向に進み2bの位置に達する。このように、従来のラジコンシステムでは、前進させるときと、後進させるときでは、操舵ツマミ３の操作と模型自動車の進む方向の関係が全く逆になることが分かる。

特開２００２−２３９２５９

本発明では、前進でも、後進でも、操縦器の操舵感覚を同じにすること。さらに機首の向き変更をやさしくすることが課題である。

この目的を達成するために、操縦器の走行入力が前進のときは従来と同じであるが、後進の時には、模型自動車の舵角駆動が従来とは逆方向に動くようにした。これを実現する方法として、（１）操縦器側を変更する方法と（２）自動車側を変更する方法の２通りの方法がある。

（１）の操縦器側の動作を変更して実現させた例を図３に示す。模型自動車２は従来と同じものである。操縦器１は次のように構成されている。走行操縦部１０からの信号を、後進検出器で解析し、後進を指示していることを検出すると、左右反転器３１に対して左右反転させる信号を出力する。それにより、操縦器１から模型自動車２に対する無線信号は、前進では、従来通りであるが、後進の時は、左右逆の信号が発せられる。

（２）の自動車側を変更する方法では、図４と図５の２つの方法がある。図４の方法を次に示す。操縦器１に関しては、従来と同じものを使う。そして、模型自動車２の方に左右反転機能を入れる。

図４の模型自動車２の中で、受信機１４で受信した信号は、走行装置を制御すると同時に、後進検出器３０で、後進しているかどうかを検出し、後進中であれば、左右反転器３１を制御して、操舵信号を左右反転して操舵装置７を制御する。

図５の方法を説明する。この場合も、操縦器１は従来のものを使用する。模型自動車２の後進検出器８には、車体の前進後進を物理的に検出する方法を使う。図５の例では、車軸１５の動きを検出して車体が前進しているか後進しているかを見極める。

図６に車体の後進検出器の例を示す。図６で、車軸１５は、車輪６と一体になって、車体の移動と共に回転する。したがって、車軸１５の回転方向が車体の前進後進を示すことになる。ここで、車軸１５が右回転したとすると、油膜１９を挟んで緩合している検出コマ１６は、油の粘性の力で、右回転を始める。すると、検出コマ１６の突起は、ばね材１７を右方向に押し、接点１９はばね材１８と接触し、後進信号を発することになる。

図３、図４、図５のいずれの場合も、前進の操縦をした場合には、従来通りであり、後進を指示した場合は、左右操舵が左と右が逆になることから、図７のように前進のときは、（A）のように従来通り左方向にカーブし、後進で左カーブの操縦でも（B）のように左方向にカーブして進むことになる。

従来のラジコンでは、図２に示すように、模型自動車を操縦する場合、前進ではうまく操縦できても、後進での操縦方法は、左右全く逆になるため、非常に難しい。本発明のラジコンは、図７に示すように、前進でも後進でも、左右に関しては全く同じ操縦になるため、操縦がやりやすくなり、前進後進入り混ぜた操縦が楽しく行えるようになる。また、本発明のラジコンは、方向転換がきわめて簡単になる。

図１２は従来のラジコンで１８０度の方向転換を行う場合の例を示す。最初（１）の状態にあったとして、操舵ツマミ３を左に回す。（２）のように走行レバーを前に倒し、前進操作をする。自動車は２から２aに移動する。そこで（３）のように走行レバーを中立にして自動車を停止させる。次に（４）のように操舵ツマミを右に回す。そして（５）のように走行レバーを手前に倒し、後進させる。２aから２ｂへ移動する。

そこで走行レバーを中立に戻して（６）のように自動車を止める。そして（７）のように操舵ツマミを左に回す。次に（８）のように、走行レバーを前に倒して自動車を前進させる。自動車は、２ｂから２ｃの位置に移動する。そして（９）で目的の方向転換が完了したので走行レバーを中立に戻して停止させる。最後に操舵ツマミを中立に戻して終了する。このように、従来のラジコンでは、方向転換は、たいへん複雑な操縦が必要である。

本発明のラジコンでの方向転換の例を図１３に示す。まず（１）の状態にあって、操舵ツマミを左に回す。次に（２）のように走行レバーを前に倒して、自動車を前進させる。自動車は２から２aの位置に移動する。次に（３）のように、走行レバーを後に倒す。そうすると、自動車の操舵輪は、反対方向に向くと同時に、後進を始める。自動車は２aから２ｂの位置に移動する。次に、（４）のように、走行ツマミを前に倒す。そうすると、自動車の操舵輪は、再び反対方向に向くと同時に前進を始める。自動車の位置は、２ｂから２ｃの位置に移動する。

目的の状態になったので、（５）のように走行レバーを中立に戻して終了する。以上のように、本発明のラジコンはきわめて簡単に方向転換が可能なことがわかる。

図８は、図３のブロック図を、後進検出器３０を含め、より詳細にしたブロック図である。操縦器１には、操舵操縦部９があり、左右に２段階（L2,L1、R1,R2）と中央（０）の５段階のロータリースイッチがあり、複数の抵抗器で＋V、０V、−Vと繋ぐことにより、５段階の出力を発する。

また、走行操縦部１０にも５段階のロータリースイッチが４つの抵抗器と電源（＋V,0,-V）とをつなぐことにより、５段階の出力を送出する。通常は、ばねの力で、中央のN(ニュートラル)の状態にあり、操作により、前進（Fw1、Fw2）または後進（Bk1,Bk2）を指示する。

出力は、前進では正電圧が、ニュートラルでは０V、後進では負電圧を発する。この出力は、後進検出部３０の入力となる。後進検出部３０では、負電圧検出器と正電圧検出器で検出されその結果により、後進フリップフロップ１９をそれぞれセット、リセットするように接続されている。

後進検出部３０の動作の説明を図９に示す。（１）は走行操縦部のレバーの操作による出力変化を示す。最初のaの部分は、レバーを前に倒して「前進」操作をしたことを示し、次のｂの部分は、レバーを離して、中立に戻し、次のｃは再び「前進」操作をし、その次のｄは再度レバーを中立に戻したことを示す。

これで自動車の動きを考えると、最初停止していたとして、前進の操作aで走行モーターが駆動されて前進を始める。そして中立のｂでは走行モーターの電源は切れて減速を始め、次の前進操作ｃで増速前進し、その次の中立ｄで再び減速する。この間（aからｄ）は、速度は変わるが、模型自動車は前進の枠に入れることができる。そして、次の（eからh）までを見る。eは走行操縦部のレバーを後進に倒したことを示す。そこで模型自動車は後進を始める。次にｆでレバーを離して中立にすると、減速後進し、次のｇで増速後進し、ｈで減速後進する。

そして次のiでは、レバーを再び前進に倒している。そこで模型自動車は、図９（３）のように、前進に切り替わる。（３）と同じように切り替わるように構成したのが、後進フリップフロップ１９であり、図９（２）に示す。

図８のように、後進フリップフロップ１９は、走行操縦部１０の出力を負電圧検出器と正電圧検出器に接続し、前者検出でセットされ、後者接続でリセットされる。この後進検出部からの出力は左右反転部３１に入る。もし、後進検出部がセットされていれば左右反転部は反転動作をし、逆ならば、非反転動作をする。そして、左右反転部３１からの出力と、走行操縦部１０からの出力は、送信器１３から無線信号として送出される。

なお、切り替えスイッチ３２は、通常はA側にしているが、これを設けることにより、B側に倒すだけで、従来型の操縦器にすることができる例を示したものである。

図１０は、図４の例の詳細例である。また、図８の操縦器１の内部の後進検出部３０と左右反転部３１を自動車側に移動したものでもある。動作は、実施例１で説明したものと全く同じであり、左右反転部と後進検出部の位置が操縦器内から自動車内に移したことだけが異なる。

図１１は、図５の例の詳細例である。後進検出器は、図６のものを使用する。この後進検出器は実走行する車輪の回転方向を直接検出することになるので、惰性での走行時でも状態を検出し続ける。そのため、ニュートラル用の後進フリップフロップは必要がなくなり、図１１のように、後進検出部３０の出力が、直接、左右反転部３１を制御する。

図１４は、電子回路にマイクロプロセッサを使った例である。マイクロプロセッサを使うと構成は簡単になるが、図１１、図１２．…などの論理的な構造は、ソフトウエアを組み込んで実現することになる。

図１５（A）は、模型自動車２として、前輪５は左右にスリップし易いプラスチックなどで作り、固定軸受２６で支えて向きは一定とし、後輪は、摩擦の大きいゴ
ムタイヤなどで車輪を作り、左右の後輪は別々のモータで駆動し、左右の駆動力の違いで操舵を行わせるようにしたものである。無線信号で受信した操舵操縦信号と走行操縦信号を組み合わせて、演算し、前輪が操舵装置となるメカニズムと同様に模型自動車は動くことになる。図１５（B）は前輪をなくして代わりに、滑り脚２７に変えたものである。

図１６は[実施例５]の走行操縦がニュートラルのときも操舵が働くようにした制御を説明した図である。直進では左右の駆動モータには同じ大きさの電圧がかかるが、例えば右カーブのときには、左駆動モータには右駆動モータよりも大きな電圧を加えることにより、右カーブ走行をするが、従来のように、カーブの操縦時に、走行をニュートラルになったからと言って、両モータの駆動を切ると、操舵が利かなくなる。この例では、ニュートラル時でもモータの電源を入れたままでモータの電源を走行ONのときの電圧から少しずつ減らしていくことで対処している。

図１７は、[実施例５]の模型自動車を操縦しているところの説明図である。（A）は操舵ツマミ３を左に回した状態での前進、後進を示す。前進では、左方向にカーブし、後進では右方向にカーブする。（B）では、操舵ツマミ３を中央の状態での前進、後進を示す。前進後進とも真直ぐ進む。（C）では、操舵ツマミ３を右に回した状態での前進、後進を示す。前進では、右方向にカーブし、後進では左方向にカーブする。

従来のラジコン自動車のブロック図従来のラジコン自動車の操縦と走行を示す図本発明の実施例１のブロック図本発明の実施例２のブロック図本発明の実施例３のブロック図後進検出器の例本発明の操縦例本発明の詳細例後進検出器の動作例本発明の詳細例本発明の詳細例従来の方向転換例本発明の方向転換例本発明のマイクロプロセッサ使用例左右に駆動モータを使用する例左右駆動モータでニュートラルの例左右駆動モータ方式の操縦器と走行軌跡例

１操縦器２、２a、２b、２ｃ模型自動車３操舵ツマミ４走行レバー５前輪５a 滑り前輪６後輪７操舵装置８走行装置９操舵操縦部１０走行操縦部１１後進検出器１２左右信号反転器１３送信器１４受信器１５車軸１６検出コマ１７ばね材１８接点ばね材１９接点２０支え板２１地面２２後進フリップフロップ２３後進検出器２５マイクロプロセッサ２６軸受２７滑り脚

Claims

操舵入力手段と走行入力手段とを備え、操縦無線信号を送出する操縦器と、前記操縦無線信号を受信して得られた情報に基づいて、操縦される走行体とで構成されたラジコンシステムに於いて、前記操舵入力手段に左舵が入力され、かつ、前記走行入力手段に前進が入力されたとき、前記走行体は「左カーブ前進」を行い、前記操舵入力手段に右舵が入力され、かつ、前記走行入力手段に前進が入力されたとき、前記走行体は「右カーブ前進」を行い、前記操舵入力手段に左舵が入力され、かつ、前記走行入力手段に後進が入力されたとき、前記走行体は「右カーブ後進」を行い、前記操舵入力手段に右舵が入力され、かつ、前記走行入力手段に後進が入力されたとき、前記走行体は「左カーブ後進」を行うように構成されたことを特徴とするラジコンシステム。
操舵入力手段と走行入力手段とを備え、前記入力手段から入力された情報を無線信号で送出する操縦器に於いて、前記操縦器は、前記入力手段からの信号が後進させる操縦をしたことを検出する後進検出手段を備え、前記後進検出手段が後進を検出したときには、前記操舵入力手段からの入力された情報は、左右反転した情報に入れ替えて無線信号で送出することを特徴とするラジコンシステム用操縦器。
前記後進検出手段は、前記入力手段からの信号が後進させる操縦をしたことを検出するとセットし、前記操舵入力手段からの信号が前進させる操縦をしたことを検出するとリセットするフリップフロップ機能を有し、前記フリップフロップの出力に基づいて出力することを特徴とする請求項２記載のラジコンシステム用操縦器。
操舵情報と走行情報を含む無線信号を受信解読して走行する走行体に於いて、前記走行体は後進していることを検出する後進検出手段を備え、前記後進検出手段が後進を検出したときには、前記無線信号を解読した操舵情報を左右反転した情報に入れ替えた情報に基づいて操舵装置を駆動することを特徴とするラジコンシステム用走行体。
前記後進検出手段は、前記無線信号を解読した信号が後進させる操縦をしたことを検出する後進検出手段であることを特徴とする請求項４記載のラジコンシステム用走行体。
前記後進検出手段は、前記無線信号を解読した信号が後進させる操縦をしたことを検出するとセットし、前記無線信号を解読した信号が前進させる操縦をしたことを検出するとリセットするフリップフロップ機能を有し、前記フリップフロップの出力に基づいて出力することを特徴とする請求項４記載のラジコンシステム用走行体。
前記後進検出手段は、前記走行体が後進していることを検出する後進検出手段であることを特徴とする請求項４記載のラジコンシステム用走行体。
前記後進検出手段は、前記走行体が後進していることを検出するとセットし、前記走行体が前進していることを検出するとリセットするフリップフロップ機能を有し、前記フリップフロップの出力に基づいて出力することを特徴とする請求項４記載のラジコンシステム用走行体。