JP2019041948A - 体感型ラジオコントロール玩具およびその動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジオコントロール玩具を遠隔操作して楽しむとともに、ラジオコントロール玩具の動作中の動きを体感することができる体感型ラジオコントロール玩具を提供する。【解決手段】ユーザにラジオコントロール玩具の動きを体感させる体感型ラジオコントロール玩具１であって、ユーザを搭乗可能な搭乗部１０と、搭乗部１０を動作させる駆動部２０と、ユーザによって無線操縦されているラジオコントロール玩具の動作情報を無線送信する動作情報送信部３０と、送信された動作情報を受信する動作情報受信部４０と、受信した動作情報に基づいて駆動部２０を制御する駆動制御部５０と、を備え、動作情報送信部３０は、ラジオコントロール玩具に載せ替え可能に取り付けられ、動作情報送信部３０と動作情報受信部４０との間の無線通信は、送信コントローラとラジオコントロール玩具との間の無線操縦についての無線通信とは別系統に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、ラジオコントロール玩具の操作者（ユーザ）が、動作しているラジオコントロール玩具の動きを体感することができる体感型ラジオコントロール玩具に関するものである。

ラジオコントロール玩具は、ユーザの指示する操作を無線で送信して自動車や飛行機等の模型を遠隔操縦する玩具である。例えば、自動車模型のラジオコントロール玩具では、ユーザはホイール型の送信コントローラを使用し、ホイールを左右回転させることで自動車模型のステアリングを操作し、トリガーを引く（押す）操作によって自動車模型のスピードをコントロールする。また、飛行機模型のラジオコントロール玩具では、ユーザはスティック型の送信コントローラを使用し、例えば左側のスティックでエレベータおよびラダーを操作し、右側のスティックでスロットルおよびエルロンを操作する。このようなラジオコントロール玩具では、自動車や飛行機等の模型を意のままに操る楽しみがある。

一方、ラジオコントロール玩具にはユーザ（人）は乗ることができない。したがって、自ら操縦はしているものの、ラジオコントロール玩具がどのように動作しているかを体感することはできない。例えば、自動車模型のラジオコントロール玩具においてサスペンションの調整を行った場合、調整による車体の動きの変化を外からの見た目でしか判断することができない。また、ラジオコントロール玩具が実際に動作している際の振動や加速度をユーザは見た目から想像する他ない。

ここで、特許文献１には、無人航空機等の遠隔操作方法が開示される。この遠隔操作方法では、無人航空機等のように無線通信リンクを介してオペレータによって遠隔制御される移動体から送られる姿勢、速度および加速度によってオペレータに前庭フィードバックを与えている。

特許文献２には、遠隔操作されたビークルのシミュレーション装置が開示される。このシミュレーション装置では、制御されるビークルから、シミュレータのユーザに対してセンサによって捕捉したデータを送信し、それによって、シミュレータのユーザは、実際の運転者／パイロットと同じビークルの動きの印象を仮想的に受けることができる。

特許文献３には、フライトシミュレータが開示される。このフライトシミュレータでは、リアルに三次元的に動く乗り物、特に航空機の制御方法を学習するために特別な迫真感を備えたシミュレータの操作装置となっている。

特許文献４には、ゲーム装置が開示される。このゲーム装置では、載置台に載置される自動車を操作する遊戯者に、仮想空間内で走行する仮想自動車の走行状態に基づいた所定の画像を表示手段に表示して、遊戯者が本物の自動車を用いて仮想空間内での仮想自動車をよりリアルに走行させることができる。

国際公開第２０１０／１０５６３８号 特表２０１６−５０７７６２号公報 特表２０１３−５３９５５１号公報 特開２００８−２４６１３６号公報

上記のように、ラジオコントロール玩具は自動車や飛行機等の模型を意のままに操る楽しみが魅力の一つである。しかし、自ら操縦するラジオコントロール玩具がどのように動いているかを体感することはできない。このため、動作しているラジオコントロール玩具がどのように動いているかを体感できるシステムがあるとすれば、ラジオコントロール玩具の無線操縦という本来の楽しさに加え、動作しているラジオコントロール玩具の動きを体感できるという新たな醍醐味を味わうことができる。

本発明は、ラジオコントロール玩具を遠隔操作して楽しむとともに、ラジオコントロール玩具の動作中の動きを体感することができる体感型ラジオコントロール玩具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、送信コントローラを操作してラジオコントロール玩具を無線操縦するユーザに、ラジオコントロール玩具の動きを体感させる体感型ラジオコントロール玩具であって、ユーザを搭乗可能な搭乗部と、搭乗部を動作させる駆動部と、ユーザによって無線操縦されているラジオコントロール玩具の動作情報を無線送信する動作情報送信部と、動作情報送信部から送信された動作情報を受信する動作情報受信部と、動作情報受信部で受信した動作情報に基づいて駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、動作情報送信部は、ラジオコントロール玩具に載せ替え可能に取り付けられ、動作情報送信部と動作情報受信部との間の無線通信は、送信コントローラとラジオコントロール玩具との間の無線操縦についての無線通信とは別系統に設けられている。

このような構成によれば、搭乗部に搭乗したユーザが送信コントローラを操作してラジオコントロール玩具を無線操縦することで、その無線操縦されているラジオコントロール玩具の動作情報が無線通信によって送信される。そして、この動作情報に基づいて駆動部が搭乗部を動作させるため、ラジオコントロール玩具の動きをユーザに伝えて体感させることができる。動作情報送信部はラジオコントロール玩具に載せ替え可能に取り付けられることから、ユーザは普段使用しているラジオコントロール玩具に動作情報送信部を載せるだけで、ラジオコントロール玩具の動きを体感できるシステムに参加できるようになる。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、送信コントローラは搭乗部とは別体であり、ユーザの手持ち型に設けられていてもよい。これにより、ユーザは普段使用している手持ち型の送信コントローラを用いてラジオコントロール玩具を無線操縦しながら、そのラジオコントロール玩具の動きを体感することができる。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、ラジオコントロール玩具の種別に応じた動作モードを選択する切り替え部をさらに備え、駆動制御部は、切り替え部で選択された動作モードにより動作情報に基づく駆動部の動作を切り替える制御を行ってもよい。ラジオコントロール玩具の種別とは、例えば、マルチコプター、飛行機、自動車、ヘリコプター、船、サーフボードなどの形態の区別のことを言う。この種別によって動作モードを切り替えることで、種別に応じてラジオコントロール玩具の動きと体感との最適なマッチングによる駆動部制御を行うことができる。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、ラジオコントロール玩具のスケールサイズに対応して動作情報に基づく駆動部の動作感度を設定する感度設定部をさらに備え、駆動制御部は、感度設定部で設定された動作感度に応じて駆動部の動作量に関する係数および動作加速度に関する係数の少なくともいずれかを変化させてもよい。スケールサイズとは、実機または実機相当の移動体に対するラジオコントロール玩具における縮尺のことを言う。このスケールサイズに対応して動作感度を設定することで、実機または実機相当の移動体とラジオコントロール玩具とのサイズの相違によるユーザが受ける感覚のズレを補うことができる。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、動作情報送信部は、ラジオコントロール玩具の動作における加速度を検知する加速度センサと一体に構成されていてもよい。これにより、ラジオコントロール玩具に加速度センサが設けられていなくても、加速度センサと一体となった動作情報送信部を載せることで動作情報を送信できるようになる。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、ラジオコントロール玩具に取り付けられ、ラジオコントロール玩具の少なくとも進行方向の映像を取得して無線送信するカメラユニットと、カメラユニットから送信された映像を受信して表示するディスプレイユニットと、をさらに備えていてもよい。これにより、ユーザによって無線操縦されるラジオコントロール玩具の少なくとも進行方向の映像をユーザに見せることができ、ラジオコントロール玩具の動きを体感する臨場感を増加させることができる。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、ディスプレイユニットにおける映像を表示するディスプレイは搭乗部に取り付けられていてもよい。これにより、搭乗部とともにディスプレイも動くため、映像の見た目の違和感を与えずに済む。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、ディスプレイユニットにおける映像を表示するディスプレイはユーザに装着するゴーグルに取り付けられていてもよい。これにより、ユーザはゴーグルを装着することで視界の広範囲で映像を見ることができ、より臨場感を増加させることができる。

本発明によれば、ラジオコントロール玩具を遠隔操作して楽しむとともに、遠隔操作中のラジオコントロール玩具の動きを体感することができる体感型ラジオコントロール玩具を提供することが可能になる。

本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具を例示する構成図である。 本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具の動作方法を例示するフローチャートである。 本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具の使用状態を例示する模式図である。 本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具のブロック構成図である。 動作モードについて説明する図である。 動作感度の設定について説明する図である。 他の動作感度の設定について説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、他の送信コントローラを例示する模式図である。 ゴーグル型のディスプレイを例示する模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（全体構成）
図１は、本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具を例示する構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１は、ラジオコントロール玩具１００を無線操縦するユーザ２００に、ラジオコントロール玩具１００の動きを体感させるシステムである。ユーザ２００は、送信コントローラ１１０を操作してラジオコントロール玩具１００を無線操縦しつつ、そのラジオコントロール玩具１００の動きを体感することができる。

本実施形態において無線操縦の対象となるラジオコントロール玩具１００は、実機または実機相当の移動体（以下、「実機等」と言う。）に対して縮小されたモデルであり、実機等のボディーを模して樹脂、金属、木材等の軽量な材料で作られた玩具である。ラジオコントロール玩具１００としては、例えば、マルチコプター、飛行機、自動車、ヘリコプター、船、サーフボード、グライダー、飛行船、キャタピラー車などが挙げられる。

ラジオコントロール玩具１００は、人を乗せられるような物理的に頑丈な作りにはなっていない。本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１は、ユーザ２００が自ら無線操縦するラジオコントロール玩具１００に搭乗しているかのように、ラジオコントロール玩具１００の動きをユーザ２００に体感させることができる。

体感型ラジオコントロール玩具１は、ユーザ２００を搭乗可能な搭乗部１０と、搭乗部１０を動作させる駆動部２０と、ラジオコントロール玩具１００の動作情報を無線送信する動作情報送信部３０と、動作情報を受信する動作情報受信部４０と、動作情報に基づいて駆動部２０を制御する駆動制御部５０とを備える。

搭乗部１０は、ユーザ２００を搭乗できるキャビン型になっており、ユーザ２００を座らせるシート１１が設けられる。搭乗部１０にシート１１が設けられていない場合、ユーザ２００の身体を固定できるベルトなどの固定具（図示せず）を設けておくことが望ましい。搭乗部１０におけるユーザ２００の前方にはディスプレイ７２が配置されていてもよい。

駆動部２０は、支持台２５と搭乗部１０との間に設けられ、支持台２５に対して搭乗部１０を動作させることができる。駆動部２０には、例えばサーボモータ２１と、伸縮動作するロッド２２と、センサ２３とを備えた駆動機構が用いられる。本実施形態では、一例として、サーボモータ２１でネジ機構を回転させてロッド２２を伸縮させる３つの駆動機構（第１駆動機構２０１、第２駆動機構２０２および第３駆動機構２０３）が用いられ、互いに異なる軸方向に伸縮する３つのロッド２２によって搭乗部１０を支持している。

サーボモータ２１は、サーボコントローラ５５によって制御される。サーボコントローラ５５は、駆動制御部５０から送られる指示信号に基づいて各サーボモータ２１に制御信号を送る。この制御信号によってサーボモータ２１が回転してロッド２２を伸縮させる。本実施形態では３つのロッド２２の伸縮のバランスによって搭乗部１０が様々な方向に動作することになる。

なお、駆動部２０はさらなる多軸移動可能に設けられていてもよいし、油圧や空気圧でロッドを伸縮させる構成でもよい。また、多軸移動可能なアームを用いてもよい。また、支持台２５と駆動部２０との間に回転台（図示せず）を設けておき、搭乗部１０の全体を水平方向に回転できるように設けられていてもよい。

動作情報送信部３０は、ユーザ２００によって無線操縦されているラジオコントロール玩具１００の動作情報を無線送信する部分である。動作情報としては、動作中のラジオコントロール玩具１００の加速度、角速度、モータ回転数などである。動作情報送信部３０には動作情報を検知する各種センサが含まれていてもよい。また、動作情報送信部３０は、ラジオコントロール玩具１００に予め設けられた（内蔵された）センサから動作情報を取得して送信するようにしてもよい。

本実施形態では、動作情報送信部３０はラジオコントロール玩具１００に載せ替え可能に取り付けられる。すなわち、通常は動作情報送信部３０が設けられていないラジオコントロール玩具１００であっても、簡単に動作情報送信部３０を取り付けられるようになっている。動作情報送信部３０は小型のパッケージとして構成され、例えば面ファスナ、締結バンド、ゴムバンドなどによってラジオコントロール玩具１００に着脱自在に取り付けられる。

ラジオコントロール玩具１００に内蔵される操縦制御用の基板には拡張ポート（端子）が設けられており、この拡張ポートに動作情報送信部３０を接続するようにしてもよい。拡張ポートからは、動作情報送信部３０で必要な電源供給を受けたり、ラジオコントロール玩具１００に予め設けられたセンサからの情報を受けたりすることができる。動作情報送信部３０はバッテリーを内蔵していてもよい。この場合には、拡張ポートから電源供給を受ける必要はない。

動作情報送信部３０が載せ替え可能になっていることで、ユーザ２００は、自らが無線操縦しようとするラジオコントロール玩具１００に動作情報送信部３０を取り付けることで、ラジオコントロール玩具１００の動きを体感できるシステムに容易に参加することができる。

ラジオコントロール玩具１００に動作情報送信部３０を取り付けることで、ユーザ２００によって無線操縦されているラジオコントロール玩具１００の動きにおける加速度、角速度、モータ回転数などの動作に関する情報（動作情報）が無線通信によって送信される。

動作情報受信部４０は、動作情報送信部３０から送信された動作情報を受信する部分である。動作情報受信部４０は動作情報送信部３０から無線通信で送信されたラジオコントロール玩具１００の動きにおける加速度等の動作情報を受信して、駆動制御部５０へ送る。

駆動制御部５０は、動作情報受信部４０で受信した動作情報に基づいて駆動部２０を制御する。すなわち、動作情報受信部４０で受信したラジオコントロール玩具１００の加速度等の動作情報から、そのラジオコントロール玩具１００の動きを搭乗部１０の動きに変換して、変換した搭乗部１０の動きを発生させるための各サーボモータ２１の動作量を演算する。そして、駆動制御部５０は、演算した結果から各サーボモータ２１の動作量の指示（制御信号）をサーボコントローラ５５へ送る。サーボコントローラ５５は、駆動制御部５０から送られた制御信号に基づいて各サーボモータ２１を動作させる信号を出力する。

このような構成により、ユーザ２００によって無線操縦されるラジオコントロール玩具１００の動きが駆動部２０から搭乗部１０に伝達され、搭乗部１０に搭乗しているユーザ２００に、無線操縦されているラジオコントロール玩具１００の動きを体感させることができる。

ここで、本実施形態において、動作情報送信部３０と動作情報受信部４０との間の無線通信は、送信コントローラ１１０とラジオコントロール玩具１００との間の無線操縦についての無線通信とは別系統となっている。例えば、送信コントローラ１１０からラジオコントロール玩具１００へ送信される操縦のための無線通信には、２７ＭＨｚ帯、４０ＭＨｚ帯、７２ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯といったラジオコントロール玩具１００の制御で使用可能な周波数帯の第１電波Ｗ１が用いられる。

動作情報送信部３０と動作情報受信部４０との間の無線通信には、第１電波Ｗ１とは別系統の第２電波Ｗ２が用いられる。第１電波Ｗ１と第２電波Ｗ２とは同じ帯域であっても、異なる帯域であってもよいが、信号の系統は別になっている。例えば、第１電波Ｗ１で搬送される制御信号の符号化および復号化の回路系統と、第２電波Ｗ２で搬送される動作情報の信号の符号化および復号化の回路系統とが別になっている。これにより、ユーザ２００は、体感型ラジオコントロール玩具１のシステムに参加する際、特別な送信コントローラ１１０およびラジオコントロール玩具１００を用いることなく、普段使用している送信コントローラ１１０およびラジオコントロール玩具１００によって、このシステムに容易に参加することができる。

具体的には、ラジオコントロール玩具１００に動作情報送信部３０を取り付け、搭乗部１０に搭乗するだけで、普段使用している送信コントローラ１１０によってラジオコントロール玩具１００を無線操縦すれば、そのラジオコントロール玩具１００の動きを搭乗部１０で体感できるようになる。

本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１において、ラジオコントロール玩具１００にカメラユニット６０を取り付けてよい。カメラユニット６０は、ラジオコントロール玩具１００の少なくとも進行方向の映像を取得するカメラ６１と、カメラ６１で取得した映像信号を無線送信する映像送信部６２とを有する。カメラユニット６０もラジオコントロール玩具１００に載せ替え可能に取り付けられていてもよい。

カメラユニット６０を取り付けることで、ユーザ２００によって無線操縦されるラジオコントロール玩具１００の例えば進行方向の映像をカメラ６１で取得して、映像送信部６２からその映像信号を無線送信する。映像信号は第３電波Ｗ３によって送信される。第３電波Ｗ３は、第１電波Ｗ１とは別系統である。第３電波Ｗ３は、第２電波Ｗ２とは別系統であってもよいし、第２電波Ｗ２と同系統であってもよい。同系統の場合、映像信号と動作情報とを合成して送信してもよい。

カメラユニット６０から無線送信された映像信号の受信は、ディスプレイユニット７０の映像受信部７１で行われる。映像受信部７１は受信した映像信号をディスプレイ７２へ送る。これにより、カメラ６１で取得した映像がディスプレイ７２に映し出される。ディスプレイ７２は搭乗部１０に固定されており、搭乗部１０とともに動くことになる。

（動作方法）
図２は、本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具の動作方法を例示するフローチャートである。なお、図示の都合上、図２ではラジオコントロール玩具を「ＲＣ玩具」と表記している。
先ず、キャリブレーションを行う（ステップＳ１０１）。このキャリブレーションでは、ラジオコントロール玩具１００に取り付けた動作情報送信部３０によってラジオコントロール玩具１００が停止している状態での動作情報を送信し、動作情報の基準を設定する。具体的には、ラジオコントロール玩具１００に内蔵されている加速度センサまたは後述する送信ユニット３０Ｕ（図４参照）の加速度センサＳＲ１（図４参照）に対して、ラジオコントロール玩具１００を水平な場所に置き、振動が無い状態で重力加速度の方向と大きさとを校正する。これにより、正確な動作情報を駆動制御部５０へ入力することができる。

次に、ラジオコントロール玩具１００を操縦するための制御信号を送信コントローラ１１０が送信する（ステップＳ１０２）。
次に、送信コントローラ１１０から送信された制御信号に基づきラジオコントロール玩具１００を動作させる（ステップＳ１０３）。
このステップＳ１０２からステップＳ１０３までの処理は、ユーザ２００による通常のラジオコントロール玩具１００の無線操縦の際に行われる処理である。

次に、無線操縦されているラジオコントロール玩具１００の動作情報（加速度等）を検知し（ステップＳ１０４）、検知した動作情報を動作情報送信部３０から無線通信によって送信する（ステップＳ１０５）。
次に、送信された動作情報を動作情報受信部４０で無線通信によって受信する（ステップＳ１０６）。
次に、受信した動作情報から駆動部２０を駆動させるための信号を駆動制御部５０で演算する（ステップＳ１０７）。
そして、演算した駆動信号に基づき駆動部２０を動作させる（ステップＳ１０８）。
これにより、無線操縦されているラジオコントロール玩具１００の動きに基づいて搭乗部１０が動き、ユーザ２００はラジオコントロール玩具１００の動きを搭乗部１０の動きを通じて体感することができる。

次に、ラジオコントロール玩具１００の操縦が終了したか否かを判断し（ステップＳ１０９）、終了していなければステップＳ１０２へ戻り以降の処理を繰り返す。操縦が終了した場合には動作を終了する。

（使用状態）
図３は、本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具の使用状態を例示する模式図である。
図３には、ラジオコントロール玩具１００としてマルチコプター１００Ａが例示される。ユーザ２００は搭乗部１０に搭乗した状態で、送信コントローラ１１０を操作してマルチコプター１００Ａを操縦する。送信コントローラ１１０は例えばホイールおよびトリガーを有する手持ち型である。ユーザ２００は搭乗部１０のシート１１に座り、送信コントローラ１１０を手で持ってマルチコプター１００Ａを無線操縦する。

送信コントローラ１１０からは第１電波Ｗ１が送信されて、ユーザ２００の操縦指示が第１電波Ｗ１によってマルチコプター１００Ａへ送られる。この第１電波Ｗ１によってマルチコプター１００Ａはユーザ２００の無線操縦によって飛行することになる。

マルチコプター１００Ａにはカメラユニット６０が取り付けら、搭乗部１０にはディスプレイ７２が取り付けられている。これにより、飛行中のマルチコプター１００Ａからの映像がカメラ６１で取得され、第３電波Ｗ３によって送信される。これを映像受信部７１で受信することで、マルチコプター１００Ａの飛行中の例えば進行方向の映像がディスプレイ７２に映し出される。搭乗部１０に搭乗したユーザ２００は、飛行しているマルチコプター１００Ａを目視しながら無線操縦してもよいし、ディスプレイ７２に映し出されるマルチコプター１００Ａからの映像を見ながら無線操縦してもよい。

ユーザ２００が送信コントローラ１１０を操作してマルチコプター１００Ａを無線操縦している間、マルチコプター１００Ａに取り付けた動作情報送信部３０から動作情報が第２電波Ｗ２によって送信される。この動作情報を動作情報受信部４０で受信し、駆動制御部５０で演算することで、動作情報に基づき駆動部２０の動作が制御される。これにより、マルチコプター１００Ａの動作情報に基づいて搭乗部１０が駆動部２０によって動かされ、搭乗部１０に搭乗しているユーザ２００は、自ら無線操縦するマルチコプター１００Ａの動きを搭乗部１０の動作から体感することができるようになる。

例えば、マルチコプター１００Ａを浮上させると、第１駆動機構２０１、第２駆動機構２０２および第３駆動機構２０３の３本のロッド２２が伸びて搭乗部１０を上昇させる。また、マルチコプター１００Ａを例えば左旋回させると、マルチコプター１００Ａの左旋回に伴う傾斜に対応して搭乗部１０も傾斜する。
ディスプレイ７２にはマルチコプター１００Ａが飛行している進行方向の映像が表示される。
これにより、ユーザ２００は、まるで自ら操縦するマルチコプター１００Ａに搭乗しているかのような感覚を得ることができる。

図４は、本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具のブロック構成図である。
図４には、ラジオコントロール玩具１００として自動車模型１００Ｂが例示される。
ラジオコントロール玩具１００としての自動車模型１００Ｂは、制御信号受信部１００１と、ステアリングサーボ１００２と、スピードコントローラ１００３とを備えている。

自動車模型１００Ｂは、送信コントローラ１１０から送信された第１電波Ｗ１を制御信号受信部１００１で受信すると、第１電波Ｗ１に含まれる制御信号によってステアリングサーボ１００２やスピードコントローラ１００３を制御する。ステアリングサーボ１００２は自動車模型１００Ｂのステアリングを動作させ、スピードコントローラ１００３は自動車模型１００Ｂの駆動源であるモータの回転を制御する。これにより、ユーザ２００による送信コントローラ１１０の操作で自動車模型１００Ｂの操舵およびスピードがコントロールされる。

自動車模型１００Ｂには、動作情報送信部３０が着脱自在に取り付けられている。本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１のシステムに参加する場合には、自動車模型１００Ｂに動作情報送信部３０を取り付ける。一般的な自動車模型１００Ｂには加速度センサＳＲ１や回転数センサＳＲ２は設けられていない（内蔵されていない）。そこで、加速度センサＳＲ１および回転数センサＳＲ２と動作情報送信部３０とが一体となった送信ユニット３０Ｕを適用して、自動車模型１００Ｂに取り付ける。

自動車模型１００Ｂでは、シャシーに制御基板が取り付けられており、この制御基板に拡張ポートが設けられている。送信ユニット３０Ｕはこの拡張ポートと接続され、シャシー上に搭載される。なお、動作情報送信部３０にバッテリーが内蔵されている場合には、必ずしも拡張ポートに接続する必要はない。また、動作情報としてジャイロセンサ（図示せず）で検知した角速度を含めてもよい。ジャイロセンサは自動車模型１００Ｂに予め搭載されていてもよいし、送信ユニット３０Ｕに設けられていてもよい。

ユーザ２００が送信コントローラ１１０で自動車模型１００Ｂを無線操縦する際、動作情報送信部３０は加速度センサＳＲ１および回転数センサＳＲ２によって検知した加速度やモータ回転数は、動作情報として動作情報送信部３０から第２電波Ｗ２で無線送信される。自動車模型１００Ｂにカメラユニット６０が設けられている場合には、カメラ６１で取得した映像情報が第３電波Ｗ３で無線送信される。

搭乗部１０側には、動作情報受信部４０、駆動制御部５０、映像受信部７１、ディスプレイ７２が設けられる。駆動制御部５０は、全体を制御する制御部５００に含まれていてもよい。搭乗部１０を動作させる駆動部２０は、第１駆動機構２０１、第２駆動機構２０２および第３駆動機構２０３を有する。第１駆動機構２０１、第２駆動機構２０２および第３駆動機構２０３のそれぞれは、サーボモータ２１と伸縮するロッド２２との組を有している。駆動部２０は、４つ以上の駆動機構を有していてもよい。

本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１では、切り替え部８０や感度設定部９０を備えていてもよい。切り替え部８０および感度設定部９０については後述する。

このような構成により、ユーザ２００は自ら無線操縦する自動車模型１００Ｂの動きを搭乗部１０の動きを通じて体感することができる。例えば、自動車模型１００ＢのサスペンションＳＵのセッティングを変更した場合、変更によって自動車模型１００Ｂの動きがどのように変化したかを、ユーザ２００はまるで実車を運転しているかのようにロール、ピッチ、振動などを体感することができる。

（動作モード）
図５は、動作モードについて説明する図である。
本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１に切り替え部８０が設けられている場合、切り替え部８０によって、ラジオコントロール玩具１００の種別に応じた動作モードの選択が可能となる。ラジオコントロール玩具の種別とは、例えば、マルチコプター、飛行機、自動車、ヘリコプター、船、サーフボードなどの形態の区別のことを言う。

切り替え部８０で選択されたラジオコントロール玩具１００の種別に応じた動作モードによって、駆動制御部５０は動作情報に基づく駆動部２０の動作を切り替える制御を行う。動作モードとは、ラジオコントロール玩具１００の動きと搭乗部１０の動きとの対応関係を示す情報である。すなわち、ラジオコントロール玩具１００が例えばピッチ方向に移動した場合、この移動に対応した搭乗部１０の移動量および移動方向を決定するための情報である。ラジオコントロール玩具１００の種別によっては、ラジオコントロール玩具１００が動いている際の加速度（角速度）の方向および移動量と、体感させるための搭乗部１０の加速度（角速度）の方向および移動量とを変えたほうがよい場合もある。このため、ラジオコントロール玩具１００の種別に応じて動作モードを切り替えられるようにしておく。

例えば、ラジオコントロール玩具１００の種別としてマルチコプターが選択された場合、動作モードは「ピッチ：モードＭＰ１」、「ヨー：モードＭＹ１」、「ロール：モードＭＲ１」を選択する。マルチコプターの場合、旋回中は旋回の内側にロールする。この状態をユーザ２００に体感させるために最もこの感覚に近い動きを搭乗部１０に与える動作モードを設定する。

一方、自動車が選択された場合、動作モードは「ピッチ：モードＭＰ３」、「ヨー：モードＭＹ３」、「ロール：モードＭＲ３」を選択する。自動車の場合、旋回中は外側にロールするとともに横方向（外側方向）の加速度が発生する。この状態をユーザ２００に体感させるために最もこの感覚に近い動きを搭乗部１０に与える動作モードを設定する。すなわち、自動車のロール方向は、先に説明したマルチコプターの例とは逆となる。

このように、実際に検知した動作情報と、体感させるための搭乗部１０の動作との対応付けが動作モードであり、この動作モードをラジオコントロール玩具１００の種別によって変えられるようになっている。

動作モードの設定は、ラジオコントロール玩具１００の種別ごとのほか、ユーザ設定で登録できるようになっていてもよい。また、図５ではピッチ、ヨーおよびロールについて個別に動作モードを設定しているが、ラジオコントロール玩具１００が動いている際の加速度（角速度）などをパラメータとして、搭乗部１０の移動量および移動方向を決定する関数を動作モードとして割り当ててもよい。

また、切り替え部８０によるラジオコントロール玩具１００の種別の切り替えは、ディスプレイ７２に表示されたアイコン等によってユーザ２００が選択してもよいし、動作情報送信部３０から送信される情報に基づいて自動的に切り替えるようにしてもよい。

（動作感度）
図６は、動作感度の設定について説明する図である。
本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１に感度設定部９０が設けられている場合、感度設定部９０によって、駆動部２０の動作量に関する係数および動作加速度に関する係数の少なくともいずれかを変化させることができる。

感度設定部９０では、ラジオコントロール玩具１００のスケールサイズに対応して動作情報に基づく駆動部２０の動作感度を設定する。ここで、スケールサイズとは、実機等の大きさに対するラジオコントロール玩具１００の縮尺を表す数値である。例えば、ラジオコントロール玩具１００のスケールサイズには、１／５、１／８、１／１０…などがある。

また、駆動部２０の動作感度は、ラジオコントロール玩具１００の動作情報（加速度等）と、搭乗部１０の動作量や動作加速度との間の係数である。例えば動作量が１：１の場合には、ラジオコントロール玩具１００の移動量と搭乗部１０の移動量とが同じであることを示し、１：５の場合には、ラジオコントロール玩具１００の移動量に対して搭乗部１０の移動量が５倍であることを示す。また、加速度が１：１の場合には、ラジオコントロール玩具１００の加速度と搭乗部１０の加速度とが同じであることを示し、１：５の場合にはラジオコントロール玩具１００の加速度に対して搭乗部１０の加速度が５倍であることを示す。

感度設定部９０は、ラジオコントロール玩具１００のスケールサイズに対応して駆動部２０の動作感度を選択する。例えば、スケールサイズ１／５が選択された場合、動作感度は「感度ＳＶ１」を選択する。また、スケールサイズ１／２７が選択された場合、動作感度は「感度ＳＶ７」を選択する。スケールサイズの母数が大きいほど動作感度は低くなる。すなわち、スケールサイズの母数の大きいほど動きが機敏になる傾向にあるため、ユーザ２００が搭乗する搭乗部１０の動きを緩慢にする調整が必要となる。

スケールサイズに対応して動作感度を設定することにより、ラジオコントロール玩具１００が実機等であった場合の動きに合わせて搭乗部１０を動かし、ユーザ２００にラジオコントロール玩具１００が実機等であった場合の動きを体感させることができる。

スケールサイズに対応した動作感度の設定は、ユーザによって登録されてもよい。また、大きさに関するスケールサイズのほか、実機等とラジオコントロール玩具１００との重量の比率に応じて動作感度を設定できるようにしてもよい。

図７は、他の動作感度の設定について説明する図である。
図７では、一例として自動車模型１００Ｂのラジオコントロール玩具１００についての動作感度の設定を示している。
感度設定部９０は、オンロードおよびオフロードのそれぞれについて、「イージー」、「ノーマル」、「スポーツ」、「レーシング」の４段階の動作感度を選択可能となっている。すなわち、「イージー」から「レーシング」にかけて段階的に動作感度が高くなる。動作感度の設定によって、自動車模型１００Ｂの動作情報（加速度等）が同じ値であっても、動作感度の設定に応じて搭乗部１０が鈍い動きから鋭い動きまで変化することになる。

なお、図７では自動車模型１００Ｂについての動作感度の設定について例示したが、マルチコプター１００Ａやその他のラジオコントロール玩具１００であっても、同様な段階的な動作感度の選択を行えるようにしてもよい。

（他の送信コントローラ）
図８（ａ）〜（ｃ）は、他の送信コントローラを例示する模式図である。
図８（ａ）にはスティック型の送信コントローラ１１０Ｂが示され、図８（ｂ）にはハンドルおよびペダル型の送信コントローラ１１０Ｃが示され、図８（ｃ）には操縦桿およびペダル型の送信コントローラ１１０Ｄが示される。

図８（ａ）に示すスティック型の送信コントローラ１１０Ｂは、ユーザ２００による手持ち型である。図８（ｂ）に示すハンドルおよびペダル型の送信コントローラ１１０Ｃ、図８（ｃ）に示す操縦桿およびペダル型の送信コントローラ１１０Ｄは、手持ち型ではなく搭乗部１０に固定された据置型である。このように、本実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１では、各種の送信コントローラ１１０を適用できるが、手持ち型の場合には、ユーザ２００の使い慣れた送信コントローラ１１０によって体感型ラジオコントロール玩具１のシステムへ参加することができる。

（他のディスプレイ）
図９は、ゴーグル型のディスプレイを例示する模式図である。
ディスプレイ７２は、搭乗部１０に取り付けられていてもよいし、ユーザ２００に装着するゴーグル３００に取り付けられていてもよい。これにより、ユーザ２００はゴーグル３００を装着することで視界の広範囲にわたりラジオコントロール玩具１００から送られてきた映像を見ることができ、より臨場感を増加させることができる。

以上説明したように、実施形態に係る体感型ラジオコントロール玩具１によれば、ラジオコントロール玩具１００を遠隔操作して楽しむとともに、ラジオコントロール玩具１００の動作中の動きをユーザ２００に体感させることが可能となる。

なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、上記では、ラジオコントロール玩具１００を操作するユーザ２００が搭乗部１０に搭乗する例を示したが、ユーザ２００以外の人に搭乗部１０に搭乗してもらい、ユーザ２００の操作するラジオコントロール玩具１００の動きをその人（搭乗者）に体験してもらうようにしてもよい。また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

本発明は、ラジオコントロール玩具１００の競技施設やゲームセンターに設置されるほか、複数のシステムを導入して搭乗部を並置することで体感型ラジオコントロール玩具１を用いたレースを楽しむこともできる。

１…体感型ラジオコントロール玩具
１０…搭乗部
１１…シート
２０…駆動部
２１…サーボモータ
２２…ロッド
２３…センサ
２５…支持台
３０…動作情報送信部
３０Ｕ…送信ユニット
４０…動作情報受信部
５０…駆動制御部
５５…サーボコントローラ
６０…カメラユニット
６１…カメラ
６２…映像送信部
７０…ディスプレイユニット
７１…映像受信部
７２…ディスプレイ
８０…切り替え部
９０…感度設定部
１００…ラジオコントロール玩具
１００Ａ…マルチコプター
１００Ｂ…自動車模型
１１０，１１０Ｂ，１１０Ｃ，１１０Ｄ…送信コントローラ
２００…ユーザ
２０１…第１駆動機構
２０２…第２駆動機構
２０３…第３駆動機構
３００…ゴーグル
５００…制御部
１００１…制御信号受信部
１００２…ステアリングサーボ
１００３…スピードコントローラ
ＳＲ１…加速度センサ
ＳＲ２…回転数センサ
ＳＵ…サスペンション
Ｗ１…第１電波
Ｗ２…第２電波
Ｗ３…第３電波

本発明は、ラジオコントロール玩具の操作者（ユーザ）が、動作しているラジオコントロール玩具の動きを体感することができる体感型ラジオコントロール玩具およびその動作方法に関するものである。

本発明は、ラジオコントロール玩具を遠隔操作して楽しむとともに、ラジオコントロール玩具の動作中の動きを体感することができる体感型ラジオコントロール玩具およびその動作方法を提供することを目的とする。

上記体感型ラジオコントロール玩具において、ディスプレイユニットにおける映像を表示するディスプレイはユーザに装着するゴーグルに取り付けられていてもよい。これにより、ユーザはゴーグルを装着することで視界の広範囲で映像を見ることができ、より臨場感を増加させることができる。
本発明の一態様は、駆動部で駆動される搭乗部に搭乗し、送信コントローラを操作してラジオコントロール玩具を無線操縦するユーザに前記ラジオコントロール玩具の動きを体感させる体感型ラジオコントロール玩具の動作方法である。
この動作方法は、無線操縦されている前記ラジオコントロール玩具の動作情報を検知する工程と、検知した前記動作情報から前記駆動部を駆動するための駆動信号を演算する工程と、演算した前記駆動信号に基づき前記駆動部を動作させる工程と、を備える。
前記駆動部を動作させる工程では、前記ラジオコントロール玩具のスケールサイズに対応して前記動作情報に基づく前記駆動部の動作感度を設定しておき、設定された前記動作感度に応じて前記駆動部の動作量に関する係数および動作加速度に関する係数の少なくともいずれかを変化させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、ラジオコントロール玩具を遠隔操作して楽しむとともに、遠隔操作中のラジオコントロール玩具の動きを体感することができる体感型ラジオコントロール玩具およびその動作方法を提供することが可能になる。

Claims (8)

1. 送信コントローラを操作してラジオコントロール玩具を無線操縦するユーザに、前記ラジオコントロール玩具の動きを体感させる体感型ラジオコントロール玩具であって、
   前記ユーザを搭乗可能な搭乗部と、
   前記搭乗部を動作させる駆動部と、
   前記ユーザによって無線操縦されている前記ラジオコントロール玩具の動作情報を無線送信する動作情報送信部と、
   前記動作情報送信部から送信された前記動作情報を受信する動作情報受信部と、
   前記動作情報受信部で受信した前記動作情報に基づいて前記駆動部を制御する駆動制御部と、
   を備え、
   前記動作情報送信部は、前記ラジオコントロール玩具に載せ替え可能に取り付けられ、
   前記動作情報送信部と前記動作情報受信部との間の無線通信は、前記送信コントローラと前記ラジオコントロール玩具との間の無線操縦についての無線通信とは別系統に設けられた、体感型ラジオコントロール玩具。
2. 前記送信コントローラは前記搭乗部とは別体であり、前記ユーザの手持ち型に設けられた、請求項１記載の体感型ラジオコントロール玩具。
3. 前記ラジオコントロール玩具の種別に応じた動作モードを選択する切り替え部をさらに備え、
   前記駆動制御部は、前記切り替え部で選択された動作モードにより前記動作情報に基づく前記駆動部の動作を切り替える制御を行う、請求項１または２に記載の体感型ラジオコントロール玩具。
4. 前記ラジオコントロール玩具のスケールサイズに対応して前記動作情報に基づく前記駆動部の動作感度を設定する感度設定部をさらに備え、
   前記駆動制御部は、前記感度設定部で設定された前記動作感度に応じて前記駆動部の動作量に関する係数および動作加速度に関する係数の少なくともいずれかを変化させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の体感型ラジオコントロール玩具。
5. 前記動作情報送信部は、前記ラジオコントロール玩具の動作における加速度を検知する加速度センサと一体に構成された、請求項１〜４のいずれか１項に記載の体感型ラジオコントロール玩具。
6. 前記ラジオコントロール玩具に取り付けられ、前記ラジオコントロール玩具の少なくとも進行方向の映像を取得して無線送信するカメラユニットと、
   前記カメラユニットから送信された前記映像を受信して表示するディスプレイユニットと、をさらに備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の体感型ラジオコントロール玩具。
7. 前記ディスプレイユニットにおける前記映像を表示するディスプレイは前記搭乗部に取り付けられた、請求項６記載の体感型ラジオコントロール玩具。
8. 前記ディスプレイユニットにおける前記映像を表示するディスプレイは前記ユーザに装着するゴーグルに取り付けられた、請求項６記載の体感型ラジオコントロール玩具。
   

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