JP3022367U - リモート制御装置及びゲーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】広い移動領域をカバー出来るリモート制御装置
またはゲーム装置を提供する。 【解決手段】このゲーム装置は、位置検出用タブレット
ボード上を自走する移動体に対し光通信方式で制御命令
を送る装置で、制御命令はタブレットボード上空に配置
された送信部の発光ダイオード６４４から移動体のフォ
トダイオードへ光信号として送信される。発光ダイオー
ド６４４は複数の発光ダイオードを互いの光軸がタブレ
ットボードに対して広がる様にして配置され、同一の駆
動信号によって駆動される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ロボット等の移動体を遠隔操作するための光通信方式を用いたリモ ート制御装置およびそれらを用いたゲーム装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、ゲームセンタ等で用いられる無線通信によって制御されるロボット を用いたゲーム機や展示用ロボットが特開平７−６８０５６号等に記載されてい る。このロボットは移動領域（フィールド）内を赤外線発光ダイオードによって 外部から伝送される制御命令にしたがって自走するロボットである。光通信方式 を取ることによってたとえば時分割で複数のロボットにデータを送信する等、膨 大なデータを取り扱う場合に、電波環境が悪化している設置フィールドでもロボ ットが誤動作することが無くなる。

【０００３】 ところで、広い移動領域をカバーしようとした場合には、特開平７−６８０５ ６号等に記載されている方式のように赤外線発光ダイオードを移動領域の上空に 設けて移動領域全体をカバーするか、又は移動領域の外周に沿って複数の赤外線 発光ダイオードを配置して広い移動領域全体をカバーする方式が取られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、単独の赤外線発光ダイオードで移動領域全体をカバーする為に は赤外線発光ダイオードの出力を大きくしなければ成らず、赤外線発光ダイオー ドの寿命を短くする虞れがある。また複数の赤外線発光ダイオードを移動領域の 外周に沿って配置する場合には、１つのロボットに対して、即ち１つの受光部に 対して複数の赤外線発光ダイオードからの光が色々な向きから照射されるため、 副搬送波として使っている周波数成分の位相差によって複数の受光信号が互いに 相殺し、受光部でのゲインを低下させるというジッタを発生させる虞れがあった 。特に副搬送波の周波数を高くしてくるとこのジッタの問題は大きくなる。

【０００５】 本考案は上記事情に基づいてなされたものであり、外乱光に強い光通信方式用 いてロボット等の移動体を遠隔操作するリモート制御装置やそれを応用したゲー ム装置において、広い移動領域をカバー出来るリモート制御装置またはゲーム装 置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案のリモート制御装置は、光通信を用いて制御 装置から自走式移動体を制御するリモート制御装置において、制御装置に制御信 号発生部と制御信号を光信号に変換する光変換手段と発光部とを備え、自走式移 動体に前記発光部からの光を受け電気信号に変換する光電変換部と、光電変換部 の出力に応じて駆動部を制御する制御部とを備えるとともに、発光部を同一の信 号によって駆動される複数の光源をそれぞれの光軸が自走式移動体の移動領域に 対して広がる向きに配置している。

【０００７】 このように、発光部を複数の光源で構成することにより、個々の光源例えば発 光ダイオードの光量を押さえる事ができ、寿命を延ばすことができるとともに、 それそれの光源の光軸が自走式移動体の移動領域に対して広がる向きになるよう に個々の光源を配置した事により各光源から自走式移動体の光電変換部に入力さ れる光の副搬送波の位相差はほとんどなくなるので、ジッタによるゲインの低下 を招く事もない。

【０００８】

【考案の実施の形態】

以下に、本考案の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本考 案の一実施の形態である光通信方式を用いたリモート制御装置の概略ブロック図 、図２は本実施の形態の概略斜視図、図３は本実施の形態のタブレットボードの 概略回路図、図４は本実施の形態における操作パネルの操作と移動体の動作との 関係を説明するための図、図５は本実施の形態のコントローラにおける送信部の 第一の回路構成例を示す図、図６は本実施の形態のコントローラにおける送信部 の第二の回路構成例を示す図、図７は図５に示す送信部のＦＳＫ変調回路の動作 を説明するための図、図８は本実施の形態におけるコントローラの位置検出回路 の概略回路図、図９は本実施の形態における移動体の受信部の概略ブロック図、 図１０は図９に示す受信部の第一の回路構成例を示す図、図１１は図９に示す受 信部の第二の回路構成例を示す図、図１２は図１０に示す回路の動作を説明する ための図、図１３は本実施の形態におけるコントローラのマイコン制御部から出 力される動作信号を説明するための図、図１４は本実施の形態の基本シーケンス を説明するための図である。図１５、１６、１７は本実施の形態の光源を説明す るための図である。

【０００９】 本実施の形態では、本考案の光通信方式を用いたリモート制御装置をゲーム機 に適用した例について説明する。本実施の形態のゲーム機は、図１に示すように 、複数の移動体１０と、基板体であるタブレットボード４０と、操作手段である 複数の操作パネル５０と、制御装置であるコントローラ６０と、充電機構部９０ と、を備えている。本実施の形態では、図２に示すように、４台の移動体１０ａ ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄと、これ等の移動体に各々対応する４台の操作パネル ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄと、を設けている。

【００１０】 本実施の形態のゲーム機は、図２に示すように、２チームに分かれた４人のプ レイヤーが、操作パネル５０ａ〜５０ｄを用いてタブレットボード４０上に置か れた移動体１０ａ〜１０ｄを遠隔操作することにより、サッカーゲームを行うも のである。各チームのプレイヤーは、自分の移動体１０を制御して、相手チーム のゴールにボールを蹴り込み（移動体をボールに当てることによりボールを動か す）、得点を争う。尚、本実施の形態では、特に、ゲームの興趣の向上を図るた め、移動体１０がタブレットボード４０上の特定領域内に移動すると、一時的に 移動体１０の制御が効かなくなる「制御エリア」を設けている。この「制御エリ ア」とは、たとえば、移動スピードが半減する「スローエリア」、移動方向が反 転する「反転エリア」、一定時間スピン動作をする「スピンエリア」、進入方向 での移動を継続する「スリップエリア」などである。

【００１１】 タブレットボード４０は、図３に示すように、平板４２と、ループコイルアレ イ４６とを有する。本実施の形態では、平板４２として、縦８０ｃｍ、横１００ ｃｍのテーブルサイズのものを用いている。ループコイルアレイ４６は、平板４ ２上の移動体１０の位置を検出するために用いられるのもので、ｘ方向ループコ イルアレイ４６ａと、ｙ方向ループコイルアレイ４６ｂとからなる。ｘ方向ルー プコイルアレイ４６ａ、ｙ方向ループコイルアレイ４６ｂは、それぞれ多数のル ープコイルを平板４２上でｘ方向、ｙ方向に沿って配列したものである。ここで は、ループコイルを、ｘ方向に８０個、ｙ方向に６４個設け、各ループコイルは 二回巻としている。また、ｘ方向の各ループコイルには１番から８０番まで順に 番号を付与し、ｙ方向の各ループコイルには１番から６４番まで順に番号を付与 して、この番号により、タブレットボード上でのｘ座標とｙ座標を設定している 。尚、ループコイルアレイ４６としては、ループコイルパタンを印刷したフィル ムシートを用いてもよい。

【００１２】 操作パネル５０は、各移動体１０に対する動作命令を入力する入力装置である 。これは、図２に示すように、ジョイスティック（joystick）５２と、二つのコ マンドボタン５４ａ，５４ｂとを有する。図４に操作パネル５０の操作と移動体 １０の動作との関係を示す。ジョイスティック５２を前後左右に動かすと、移動 体１０はその動かした方向に移動する。また、コマンドボタン５４ａを押すと、 移動体１０は同じ位置で左回りに回転し、コマンドボタン５４ｂを押すと、移動 体１０が同じ位置で右回りに回転する。かかる移動体１０の動作と後述するＤＩ Ｒ信号との関係は、図１３（ｂ）に示す通りである。

【００１３】 コントローラ６０は、図１に示すように、マイコン制御部６２と、送信部６４ と、移動体１０の充電を制御する充電制御回路６６と、タブレットボード４０上 での複数の移動体１０の位置を検出する位置検出回路６８と、を備えている。 マイコン制御部６２には、例えばＴＭＰＺ８４Ｃ０１５が用いられる。このＴ ＭＰＺ８４Ｃ０１５は、８ビットのワンチップマイコン（Ｚ８０）と、パラレル Ｉ／Ｏポートと、シリアルＩ／Ｏポートと、ＲＡＭと、ＲＯＭとを有する。また 、ＴＭＰＺ８４Ｃ０１５は、プログラマブルタイマを備えており、これにより１ ビットのデータ転送速度を決めている。ＲＯＭには、ゲームのプログラム、タブ レットボード４０上の座標テーブルに対応した各種制御エリアの情報等が記憶さ れている。たとえば、スピンエリアは、相手チームのゴール付近の所定領域に設 定され、ゲームプログラムは、移動体がスピンエリアに移動すると、移動体はそ の位置で一定時間回転するようにプログラミングされる。

【００１４】 マイコン制御部６２は、操作パネル５０から送られる移動体に対する動作命令 に基づき、動作信号を送信部６４に出力する。また、位置検出回路６８からの移 動体１０の位置情報に基づき、その移動体１０が各種制御エリア内にあると判定 した場合には、ゲームプログラムに従って所定の動作信号を送信部６４に出力す る。この動作信号は、図１３に示すように、ＴＲ信号、ＳＹＮＣ信号、ＩＤ信号 、ＤＩＲ信号、ＣＯＭ信号の計３２ビットで構成される。ＴＲ信号は、８ビット のビット同期トレーニングキャラクタ、ＳＹＮＣ信号は８ビットのフレーム同期 キャラクタである。両者とも移動体１０における動作信号の読み取りを正確に行 うためのものである。ＩＤ信号は８ビットの移動体識別コードである。本実施の 形態では４台の移動体を使用しているので、後ろの２ビットだけを使用している 。ＤＩＲ信号は４ビットの移動体移動方向コマンドコードであり、ＣＯＭ信号は ４ビットの移動体ＬＥＤ点灯制御コマンドコードである。図１３（ａ）にＩＤ信 号の符号表、図１３（ｂ）にＤＩＲ信号の符号表、図１３（ｃ）にＣＯＭ信号の 符号表を示す。動作信号の１ビットの送出時間は１２８μｍとしている。尚、動 作信号としては、ＴＲ信号とＳＹＮＣ信号を短縮し、ＩＤ信号、ＤＩＲ信号、Ｃ ＯＭ信号のそれぞれに反転信号を付加したものを用いて、信号の誤り判定を行う ようにしてもよい。

【００１５】 送信部６４は、図５に示すように、ＦＳＫ変調回路６４２と、Ｅ−Ｏ変換回路 ６４４とを有する。ＦＳＫ変調回路６４２は、図７に示すように、マイコン制御 部６２から発せられたディジタルの動作信号をディジタル周波数変調（ＦＳＫ） して、周波数をパラメータとする電気信号（ＦＳＫ信号）に変換する。尚、図７ に示すＦＳＫ信号のデューティーは必ずしも５０％でなくてもよい。ＦＳＫ変調 回路６４２には既存のものを用いることができる。Ｅ−Ｏ変換回路６４４は、発 光ダイオード（ＬＥＤ）６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４ｄ，６４４ｅと トランジスタとを含むものであり、ＦＳＫ信号に基づきトランジスタをスイッチ ング動作させることにより、発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６ ４４ｄ，６４４ｅを点滅させ、ＦＳＫ信号を例えば赤外光のパルス信号に変換す る。送信部６４は、図２に示すように、タブレットボード４０の上方に設置され ており、発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４ｄ，６４４ｅか ら発せられた光信号は、タブレットボード４０上の移動体１０へ出力される。

【００１６】 送信部６４の他の回路構成例を図６に示す。図６において、前段ＦはＦＳＫ変 調回路６４２を含む回路であり、後段ＧはＥ−Ｏ変換回路６４４を含む回路であ る。図６に示す回路では、Ｅ−Ｏ変換回路６４４を構成するトランジスタとして ＭＯＳＦＥＴを用いている。また、ＣＮ１はＶCCとＧＮＤに、ＣＮ２はマイコン 制御部６２に、そして、ＣＮ３は抵抗と発光ダイオード等の発光素子に、それぞ れ接続される。

【００１７】 尚、図５及び図６に示す回路は、送信部６４を実現する具体的な回路の一例を 示したに過ぎない。したがって、使用する発光素子やトランジスタ、及びＦＳＫ 信号の周波数帯域によってその回路構成、素子の値等は異なってくる。 図１５に本実施の形態の光源の構成を示す。基板６４４ｆには曲率を持った取り 付け板６４４ｇが固定され、取り付け板６４４ｇの表面には発光ダイオード（Ｌ ＥＤ）６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４ｄ，６４４ｅが取り付けられてい る。発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４ｄ，６４４ｅの主光 軸は仮想点光源６４４ｈから拡散する方向に延びる複数の光軸ａ，ｂ，ｃ，ｄ， ｅに一致するように互いに傾きを持って取り付け板６４４ｇに固定される。尚本 実施の形態では５つの発光ダイオードを用いたが、個数については増減可能であ る。また図１６に示すように曲率を持った取り付け板６４４ｇの代わりに平板６ ４４ｊを用い、平板６４４ｊに発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ， ６４４ｄ，６４４ｅの各々の中心が同一の固定軸上に並ぶように固定してもよい 。図１５、１６は断面図であるが、平面形状としては、図１７の平面図に示すよ うに基板６４４ｆの複数の同心円上に発光ダイオードを複数配置した形状等が考 えられる。

【００１８】 位置検出回路６８は、図８に示すように、アナログスイッチアレイ７２と、第 一検知回路７４ａと、第二検知回路７４ｂと、第一ラッチ回路７６ａと、第二ラ ッチ回路７６ｂと、カウンタ７８と、を有する。位置検出回路６８は、移動体１ ０から発せられた信号に基づき、その移動体１０のタブレットボード４０上の位 置を検出する。

【００１９】 アナログスイッチアレイ７２は、ｘ方向アナログスイッチアレイ７２ａと、ｙ 方向アナログスイッチアレイ７２ｂとからなる。ｘ方向アナログスイッチアレイ ７２ａは、多数のアナログスイッチを有し、この各アナログスイッチは、図３に 示すように、ｘ方向の各ループコイルと接続されている。ｘ方向アナログスイッ チアレイ７２ａは、マイコン制御部６２からの制御信号Ｓ1 に基づいて、ｘ方向 の各ループコイルの接続を順次切り換える。これにより、移動体１０が発した信 号を検出する。また、ｙ方向アナログスイッチ７２ｂも同様に構成される。

【００２０】 第一検知回路７４ａ及び第二検知回路７４ｂは、それぞれｘ方向アナログスイ ッチアレイ７２ａ、ｙ方向アナログスイッチアレイ７２ｂから得られた交流信号 をパルス信号に変換するものであり、具体的には、増幅回路と、平滑化フィルタ ーと、二値判定回路とで構成される。 カウンタ７８は、マイコン制御部６２からのクロック信号Ｃに基づき、制御信 号Ｓ1 に合わせて、１番から８０番までカウントし、このカウント値を第一ラッ チ回路７６ａと第二ラッチ回路７６ｂに出力する。第一ラッチ回路７６ａは、第 一検知回路７４ａからパルス信号を取り込んだ際のカウント値を記憶する。同様 に、第二ラッチ回路７６ｂは、第二検知回路７４ｂからパルス信号を取り込んだ 際のカウント値を記憶する。この第一ラッチ回路７６ａの記憶するカウント値が 移動体のｘ座標となり、第二ラッチ回路７６ｂの記憶するカウント値が移動体の ｙ座標となる。

【００２１】 移動体１０は、図１に示すように、機構部１２と、バッテリ部１４と、受信部 １５と、共振回路１６と、制御部１８と、を備えている。本実施の形態では、移 動体１０として、底面直径が約８ｃｍ、高さが約１０ｃｍのものを用いている。 機構部１２は、赤色発光のＬＥＤ及び緑色発光のＬＥＤと、二つの駆動用小型 ＤＣモータと、左右に設けられた合計二つの車輪とを有する。各車輪は、それぞ れ別個のモータにより独立に駆動される。これにより、移動体１０は、前後に移 動したり、右又は左回りに回転したり、左右に曲がったりすることができる。た とえば、前進する場合には両方の車輪を正転し、後進する場合には両方の車輪を 逆転する。また、回転させる場合には一方の車輪を正転し、他方の車輪を逆転す る。更に、前進しながら右に曲がる場合には、左側のモータをフルパワーにし、 右側のモータをハーフパワーとする。フルパワーとハーフパワーの切り替えは、 モータの励磁電圧を変えるか、励磁電流を周期的にオン・オフするデューティ制 御により実現できる。尚、本実施の形態では、モータのパワーを３段階に調節し て、移動体１０がフルスピード、ハーフスピード、及びクォータースピードで移 動するようにしてある。通常、移動体１０はフルスピードで移動しており、かか るスピードとＣＯＭ信号との関係は、図１３（ｃ）に示す通りである。

【００２２】 バッテリ部１４は、たとえば６Ｖ５００ｍＡ以上のニッカド電池等の二次電池 と、充電端子接点と、電圧低下を検知する電圧監視回路と、過充電防止回路とを 有する。また、共振回路１６は、共振コイルに交流電流を流して磁場を発生する ものである。 受信部１５は、図９に示すように、Ｏ−Ｅ変換部１５１と、Ｉ−Ｖ変換部１５ ２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５３と、高周波アンプ（ＲＦＡＭＰ）１ ５４と、ＦＳＫ復調回路１５５と、を有する。

【００２３】 Ｏ−Ｅ変換部１５１は、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子 を含むものであり、送信部６４から発せられた光信号をその光強度に基づき微弱 な電流信号に変換するものである。Ｉ−Ｖ変換部１５２は、Ｏ−Ｅ変換部１５１ で変換された微弱な電流信号を電圧信号に変換すると共に、この電圧信号をある 程度の電圧値にまで増幅する。バンドパスフィルタ１５３は、コイルとコンデン サを含むものであり、Ｉ−Ｖ変換部１５２で変換された電気信号から直流成分を 除去すると共に送信部６４のＦＳＫ変調回路６４２によって変調された周波数帯 域の電気信号のみを抽出する。高周波アンプ１５４は、バンドパスフィルタ１３ ３を介して得られた電気信号を所定の電圧値にまで増幅する。ＦＳＫ復調回路１ ５５は、高周波アンプ１５４で増幅された電気信号をディジタル信号に復調する 。

【００２４】 受信部１５の具体的な回路構成例を図１０及び図１１に示す。図１０において 、前段Ａは、Ｏ−Ｅ変換部１５１、Ｉ−Ｖ変換部１５２、バンドパスフィルタ１ ５３、及び一次アンプ（１ｓｔＡＭＰ）を含む回路であり、後段Ｂは二次アンプ （２ｎｄＡＭＰ）を含む回路である。また、図１１において、前段ＣはＯ−Ｅ変 換部１５１及びＩ−Ｖ変換部１５２を含む回路であり、中段Ｄは一次アンプ（１ ｓｔＡＭＰ）を含む回路であり、後段Ｅは二次アンプ（２ｎｄＡＭＰ）を含む回 路である。図１１に示す回路では、バンドパスフィルタ１５３は、回路に含まれ る幾つかのコンデンサと抵抗によって構成されている。尚、図１０及び図１１に おいて、高周波アンプ１５４は、一次アンプ及び二次アンプによって構成される 。

【００２５】 次に、図１０に示す回路の動作について図１２を参照して説明する。先ず、Ｐ ＩＮフォトダイオードが光信号、例えば赤外光の信号を受光すると、この光信号 は微弱な電流信号に変換され、その後、電圧信号に変換される。この際、ＰＩＮ フォトダイオードが送信部６４の発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ ，６４４ｄ，６４４ｅから発せられた光信号の他に太陽光や蛍光灯の光等の外乱 光を受光すると、電圧信号に外乱光によるノイズ（主にＤＣ成分）が含まれるの で、図１０のａ点における信号波形は図１２（ａ）に示すようになる。次に、こ の電気信号は、図１２（ｂ）に示すように、コンデンサＣ3 によりＤＣ成分が取 り除かれる。そして、Ｃ1 ，Ｌ1 及びＣ2 ，Ｌ2 により、復調の際に必要な周波 数帯域の電気信号、すなわち送信部６４のＦＳＫ変調回路６４２で変調された周 波数帯域の電気信号のみが抽出され、次段の回路に入力される。図１０に示す回 路において、ＰＩＮフォトダイオードのアノード側とカソード側の両方にバンド パスフィルタを設けたのは、Ｑを大きくして周波数選択性を向上させるためであ る。尚、バンドパスフィルタは、ＰＩＮフォトダイオードのアノード側又はカソ ード側のどちらか一方に設けるようにしてもよい。

【００２６】 次に、バンドパスフィルタによって抽出された電気信号は、トランジスタＴｒ 1 を含む一次アンプで増幅された後、トランジスタＴｒ2 を含む二次アンプで増 幅される。これにより、図１０のｂ点における信号波形は図１２（ｃ）に示すよ うになり、図１０のｃ点における信号波形は図１２（ｄ）に示すようになる。次 に、二次アンプで増幅された電気信号は、ＦＳＫ復調回路１５５によりディジタ ルの動作信号に変換され、制御部１８に入力される。ＦＳＫ復調回路１５５には 既存のものを用いることができる。

【００２７】 図１１に示す回路の動作は、図１０に示す回路の動作と基本的に同様であるの で、その詳細な説明を省略する。尚、図１１に示す回路では、ｄ点での信号波形 が図１２（ａ）に示すようになり、その後、ｄ点とＭＯＳＦＥＴのゲートとの間 に設けられたコンデンサにより直流分がカットされて図１２（ｂ）に示すように なる。また、ｅ点での信号波形が図１２（ｃ）に示すようになり、ｆ点での信号 波形が図１２（ｄ）に示すようになる。

【００２８】 図１０及び図１１に示す回路は、送信部１５を実現する具体的な回路の一例を 示したに過ぎない。したがって、使用する発光素子やトランジスタ、及びＦＳＫ 信号の周波数帯域によってその回路構成、素子の値等は異なってくる。 制御部１８は、移動体１０を統括して制御するものである。具体的には、ＦＳ Ｋ復調回路１５５で復調された動作信号の中のＩＤ信号に基づき、自己宛の信号 であるかどうかを判定する。そして、自己宛のものであれば、共振回路１６のス イッチをオンにして、共振コイルに交流電流を流し、磁場を発生させる。これに より、タブレットボード４０のループコイルアレイ４６に誘導電流を流す。また 、制御部１８は、動作信号に基づいて機構部１２におけるモータの駆動やＬＥＤ の発光等を制御する。

【００２９】 充電機構部９０は、タブレットボード４０上の所定の充電コーナーに設けられ 、充電接点と、接点ロック機構とを有する。マイコン制御部６２は、一定時間経 過すると、移動体１０を充電接点の位置まで移動させる命令を発し、その移動体 １０がその位置に来ると、接点ロック機構によりその充電接点と移動体１０の充 電接点とをロックして、１分から５分のクイックチャージを行う。

【００３０】 次に、本実施の形態の動作について説明する。先ず、本実施の形態の基本シー ケンスについて説明する。本実施の形態の基本シーケンスは、図１４に示すよう に、四つのフレームから成り立っている。基本シーケンスの期間Ｔは８０ｍｓ、 各フレームの期間Ｔbaseは２０ｍｓである。各フレームにおいて、四台の移動体 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄへ別個に動作信号がマイコン制御部６２から出 力される。このように、ＩＤ信号を含む動作信号を各移動体１０に時分割で送る ことにより、移動体１０は自己宛の信号かどうかを容易に識別することができ、 また、すべての移動体１０に構造の同じものを用いることができる。

【００３１】 次に、上述した基本シーケンスのうちの一のフレームのみを考えて、本実施の 形態の動作について説明する。先ず、コントローラ６０が動作信号を出力する際 の動作について説明する。マイコン制御部６０は、図１４に示すように、操作パ ネル５０を介して入力された動作命令又はＲＯＭに記憶されたゲームプログラム に基づき、フレームの始めの４ｍｓ間で動作信号を出力する。この動作信号は、 ＦＳＫ変調回路６４２により周波数をパラメータとする電気信号に変調され、そ の後、Ｅ−Ｏ変換回路６４４により光信号に変換されて各移動体１０に送信され る。

【００３２】 次に、移動体１０が動作信号を受信する際の動作について説明する。コントロ ーラ６０から送信された光信号は、Ｏ−Ｅ変換部１５１により微弱な電流信号に 変換され、Ｉ−Ｖ変換部１５２により電圧信号に変換された後、バンドパスフィ ルタ１５３に入力される。これにより、電圧信号から太陽光や蛍光灯の光等の外 乱光によるノイズを除去して復調の際に必要な周波数成分の電圧信号のみを抽出 することができる。次に、バンドパスフィルタ１５３を介して得られた電圧信号 は、ＦＳＫ復調回路１５５によりディジタルの動作信号に復調された後、制御部 １８に入力される。制御部１８は、復調回路１５５から送られてきた動作信号の ＩＤ信号に基づいて、この動作信号が自己宛の信号であるかどうかを判定する。 自己宛のものである場合には、その後のＤＩＲ信号、ＣＯＭ信号の部分を有効に 認識し、その命令に従って制御する。一方、自己宛のものでない場合には、その 後のＤＩＲ信号、ＣＯＭ信号の部分を認識しない。そして、自己宛の信号である と認識した移動体１０は、図１４に示すように、ＩＤ信号の始めのビットを検出 したときから２．５ｍｓ経過した後に、共振回路１６のスィッチを１２ｍｓ間オ ンにする。これにより、共振回路１６は共振コイルに交流電流を流して磁場を発 生させる。

【００３３】 次に、コントローラ６０が移動体１０からの位置情報を検出する際の動作を説 明する。マイコン制御部６２は、図１４に示すように、動作信号の出力後１ｍｓ 経過した後に、ｘ方向アナログスイッチアレイ７２ａ及びｙ方向アナログスイッ チアレイ７２ｂに制御信号Ｓ1 を送り、それぞれのアナログスイッチを１番目か ら順次オンにする。この際、自己宛の信号であると認識した移動体１０は磁場を 発生しているので、この移動体１０が位置しているところにあるループコイルに 対応するアナログスイッチをオンにしたときに、そのループコイルに誘導（交流 ）電流が流れる。たとえば、自己宛の信号であると認識した移動体１０がｘ方向 においては１０番のコイルループの位置に、またｙ方向においては６０番のコイ ルループの位置にある場合、ｘ方向アナログスイッチアレイ７２ａから取り出さ れる交流信号Ｓ11には１０番目のアナログスイッチをオンにしたときの誘導電流 を含み、またｙ方向アナログスイッチアレイ７２ｂから取り出される交流信号Ｓ 12には、６０番目のアナログスイッチをオンにしたときの誘導電流を含む。交流 信号Ｓ11，Ｓ12は、それぞれ第一検知回路７４ａ、第二検知回路７４ｂでパルス 信号Ｓ13，Ｓ14に変換され、それぞれ第一ラッチ回路７６ａ及び第二ラッチ回路 ７６ｂに入力される。第一ラッチ回路７６ａ及び第二ラッチ回路７６ｂは、パル ス信号Ｓ13，Ｓ14が入力された際におけるカウンタ７８のカウント値をマイコン 制御部６２に出力する。このカウント値が、このフレームでマイコン制御部が出 力した動作信号のＩＤ信号に対応する移動体１０のｘｙ座標情報となる。尚、ｘ 方向アナログスイッチアレイ７２ａ及びｙ方向アナログスイッチアレイ７２ｂの 切り換え動作をそれぞれ独立に行う代わりに、例えば最初にｘ方向アナログスイ ッチアレイ７２ａの切り換え動作を行ない、その後にｙ方向アナログスイッチア レイ７２ｂの切り換え動作を行うようにしてもよい。

【００３４】 また、マイコン制御部６２は、移動体１０のｘｙ座標情報に基づき、その移動 体１０が制御エリア内にあると判定すると、次の基本シーケンスの対応するフレ ームにおいて、すなわち次にその移動体１０に対して動作信号を送るときに、Ｒ ＯＭに記憶されたゲームプログラムに従って動作信号を出力する。たとえば、そ の移動体１０がスピンエリアにあった場合、移動体１０をその位置で一定時間回 転すると共に、赤色のＬＥＤを点灯するように動作信号を出力する。移動体１０ がスピンエリア内に入っていない通常の場合には緑色のＬＥＤを点灯することに より、プレーヤーに自己の移動体１０がスピンエリア内にいることを容易に知ら せることができる。

【００３５】 本実施の形態では、コントローラ６０の送信部６４は、マイコン制御部６２か ら発せられたディジタルの動作信号をＦＳＫ変調回路６４２により周波数をパラ メータとする電気信号に変調した後、この電気信号をＥ−Ｏ変換回路６４４によ り光信号に変換して送信する。一方、移動体１０の受信部１５は、光信号をＯ− Ｅ変換部１５１により受光して電気信号に変換した後、バンドパスフィルタ１５ ３によりこの電気信号から直流成分を除去すると共にＦＳＫ変調回路６４２によ って変調された周波数帯域の電気信号のみを抽出し、その後、ＦＳＫ復調回路１ ５５によりディジタルの動作信号に復調する。したがって、本実施の形態によれ ば、外乱光や受光強度の変動等の影響を受けることなく、良好に光通信を行うこ とができる。尚、従来は、ＦＳＫに利用できる程度の感度を有する発光素子や受 光素子、すなわち搬送波周波数として３〜１０ＭＨｚの周波数帯域で使用できる 発光素子や受光素子は存在しなかった。しかし、近年になってこれ等の素子が開 発され、これにより、ＦＳＫを用いた光通信方式を実現することが可能になった 。

【００３６】 また、本実施の形態では、コントローラ６０は、操作パネル５０を介して入力 された動作命令に基づいて、その操作パネル５０に対応する移動体１０のＩＤ信 号を含む動作信号を送信する。一方、移動体１０は、受信した動作信号が自己宛 のものであるときに動作信号に従って移動する。これにより、オペレータは各操 作パレット５０に対応する複数の移動体１０を独立して制御することができる。

【００３７】 さらに、本実施の形態では、位置検出回路６８により、移動体１０に設けられ た共振回路１６の共振コイルとタブレットボード４０に設けられたループコイル アレイ４６との間に生じる電磁誘導によって得られる信号に基づいて、移動体１ ０のタブレット４０上の位置を検出すると共に、マイコン制御部６２により、位 置検出回路６８によって検出された移動体１０のタブレットボード４０上の位置 が特定領域内（例えばスピンエリア）にあるときに、この特定領域に対応した特 定動作（例えばスピンモード）をするように動作信号を出力する。これにより、 ゲームの興趣を向上させることができる。

【００３８】 図１９は単独の発光ダイオードの照射角θ１を示す図であり、図２０は５個の 発光ダイオードを光軸に傾きを持たせて隣接して配置した場合の全体のの照射角 θ２を示す図である。図２０に示す様に本考案では複数の発光ダイオードを用い る事により照射角を広げる事が出来る。これにより同一の自走式移動体の移動領 域に対して単独の発光ダイオードを用いる場合よりも低い位置に送信部６４を設 置出来るので、自走式移動体と送信部６４の距離が短くなり、発光ダイオードの 発光量を押さえる事が出来、発光ダイオードの寿命を長くできる。

【００３９】 尚、本考案は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内にお いて種々の変形が可能である。たとえば、本実施の形態では、送信部６４のＥ− Ｏ変換回路として、トランジスタをスィッチング動作させてＬＥＤを点滅させる ことにより、ＦＳＫ変調された電気信号を例えば赤外光のパルス信号に変換する ものについて説明したが、本考案はこれに限定されるものではない。図１８は本 実施の形態に用いるＥ−Ｏ変換回路の変形例を示す図である。図１８に示すＥ− Ｏ変換回路６４５は、トランジスタを増幅動作させてＬＥＤの光強度を変化させ ることにより、ＦＳＫ変調された電気信号を例えば赤外光の正弦波信号に変換す る。Ｅ−Ｏ変換回路として、図１８に示すような、ＦＳＫ変調された電気信号を 正弦波の光信号に変換するものを用いた場合、光信号の多重化を行うことができ るという利点がある。すなわち、無線機やＦＭラジオのようにバンドを組んで複 数のチャンネルを同時に非同期で使用することができる。尚、Ｅ−Ｏ変換回路と して、本実施の形態で用いたような、ＦＳＫ変調された電気信号をパルスの光信 号に変換するものを用いた場合、バンドを組んで複数のチャンネルを設定すると 、パルスに重なりができてしまい、これを別のバンドと判断するおそれがある。 このため、１チャンネルしか設定することができない。

【００４０】 また、本実施の形態では、移動体１０に共振回路１６を設けると共にタブレッ トボード４０にループコイルアレイ４６を設け、更にコントローラ６０に位置検 出回路６８を設けたものについて説明したが、本考案はこれに限定されるもので はない。たとえば、タブレットボード４０上に上述した制御エリアを設定しない 等、移動体１０のタブレットボード４０上の位置を検出する必要がない場合、共 振回路１６、ループコイルアレイ４６、及び位置検出回路６８は別段設けなくて もよい。

【００４１】 さらに、本実施の形態では、光通信方式を用いたリモート制御装置をサッカー ゲームに応用した場合について説明したが、本考案はこれに限定されるものでは ない。本考案の光通信方式を用いたリモート制御装置は、例えばレースゲームや 球技ゲーム等のゲーム機の他、産業用ロボット等を遠隔操作するためのリモート 制御装置にも応用することができる。

【００４２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、発光部を複数の光源で構成することによ り、個々の光源例えば発光ダイオードの光量を押さえる事ができ、寿命を延ばす ことができるとともに、それそれの光源の光軸が自走式移動体の移動領域に対し て広がる向きになるように個々の光源を配置した事により各光源から自走式移動 体の光電変換部に入力される光の副搬送波の位相差はほとんどなくなるので、ジ ッタによるゲインの低下を招く事もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施の形態である光通信方式を用い
たリモート制御装置の概略ブロック図である。

【図２】本実施の形態の概略斜視図である。

【図３】本実施の形態のタブレットボードの概略回路図
である。

【図４】本実施の形態における操作パネルの操作と移動
体の動作との関係を説明するための図である。

【図５】本実施の形態のコントローラにおける送信部の
第一の回路構成例を示す図である。

【図６】本実施の形態のコントローラにおける送信部の
第二の回路構成例を示す図である。

【図７】図５に示す送信部のＦＳＫ変調回路の動作を説
明するための図である。

【図８】本実施の形態におけるコントローラの位置検出
回路の概略回路図である。

【図９】本実施の形態における移動体の受信部の概略ブ
ロック図である。

【図１０】図９に示す受信部の第一の回路構成例を示す
図である。

【図１１】図９に示す受信部の第二の回路構成例を示す
図である。

【図１２】図１０に示す回路の動作を説明するための図
である。

【図１３】本実施の形態装置におけるコントローラのマ
イコン制御部から出力される動作信号を説明するための
図である。

【図１４】本実施の形態装置の基本シーケンスを説明す
るための図である。

【図１５】本実施の形態の光源を説明するための図であ
る。

【図１６】本実施の形態の光源を説明するための図であ
る。

【図１７】本実施の形態の光源を説明するための図であ
る。

【図１８】本実施の形態のＥ−Ｏ変換回路の変形例を説
明するための図である。

【図１９】単独の発光ダイオードの照射角θ１を示す図
である

【図２０】５個の発光ダイオードを光軸に傾きを持たせ
て隣接して配置した場合の全体のの照射角θ２を示す図
である。

【符号の説明】

１０ 移動体 １２ 機構部 １４ バッテリ部 １５ 受信部 １６ 共振回路 １８ 制御部 ４０ タブレットボード ４２ 平板 ４６ ループコイルアレイ ４６ａ ｘ方向ループコイルアレイ ４６ｂ ｙ方向ループコイルアレイ ５０ 操作パネル ５２ ジョイスティック ５４ａ，５４ｂ コマンドボタン ６０ コントローラ ６２ マイコン制御部 ６４ 送信部 ６６ 充電制御回路 ６８ 位置検出回路 ７２ アナログスイッチアレイ ７２ａ ｘ方向アナログスイッチアレイ ７２ｂ ｙ方向アナログスイッチアレイ ７４ａ 第一検知回路 ７４ｂ 第二検知回路 ７６ａ 第一ラッチ回路 ７６ｂ 第二ラッチ回路 ７８ カウンタ ９０ 充電機構部 １５１ Ｏ−Ｅ変換部 １５２ Ｉ−Ｖ変換部 １５３ バンドパスフィルタ １５４ 高周波アンプ １５５ ＦＳＫ復調回路 ６４２ ＦＳＫ変調回路 ６４４，６４５ Ｅ−Ｏ変換回路 ６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４ｄ，６４４ｅ
発光ダイオード

【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１ Ｕ

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光通信を用いて制御装置から自走式移動
   体を制御するリモート制御装置において、 前記制御装置は、制御信号発生部と、制御信号を光信号
   に変換する光変換手段と、発光部とを備え、 前記自走式移動体は、前記発光部からの光を受け電気信
   号に変換する光電変換部と、前記光電変換部の出力に応
   じて駆動部を制御する制御部とを備え、 前記発光部は同一の信号によって駆動される複数の光源
   をそれぞれの光軸が前記自走式移動体の移動領域に対し
   て広がる向きに配置してなる事を特徴とするリモート制
   御装置。
2. 【請求項２】 光通信を用いて制御装置から複数の自走
   式移動体を予め定められた移動領域内で制御するゲーム
   装置において、 前記制御装置は、制御信号発生部と、制御信号を光信号
   に変換する光変換手段と、交換可能に取り付けられた発
   光部とを備え、前記自走式移動体は、前記発光部からの
   光を受け電気信号に変換する光電変換部と、前記光電変
   換部の出力に応じて駆動部を制御する制御部とを備え、 前記発光部は同一の信号によって駆動される複数の光源
   をそれぞれの光軸が前記自走式移動体の移動領域に対し
   て広がる様に光軸に傾きを持たせて隣接して配置してな
   る事を特徴とするゲーム装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記発光部は同心円
   上に配置された複数の光源をそれぞれの光軸が前記自走
   式移動体の移動領域に対して広がる向きに配置してなる
   事を特徴とするリモート制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記発光部は複数の
   半径を有する同心円上に配置された複数の光源をそれぞ
   れの光軸が前記自走式移動体の移動領域に対して広がる
   向きに配置してなる事を特徴とするリモート制御装置。
5. 【請求項５】 請求項２において、前記発光部は同心円
   上に配置された複数の光源をそれぞれの光軸が前記自走
   式移動体の移動領域に対して広がるように光軸に傾きを
   持たせて隣接して配置してなる事を特徴とするゲーム装
   置。
6. 【請求項６】 請求項２において、前記発光部は複数の
   半径を有する同心円上に配置された複数の光源をそれぞ
   れの光軸が前記自走式移動体の移動領域に対して広がる
   様に光軸に傾きを持たせて隣接して配置してなる事を特
   徴とするゲーム装置。
7. 【請求項７】 請求項１，３又は４において、前記複数
   の発光部は各発光部の照射領域が前記移動領域上で互い
   に重なる様に前記光軸が設定されている事を特徴とする
   リモート制御装置。
8. 【請求項８】 請求項２，５又は６において、前記複数
   の発光部は各発光部の照射領域が前記移動領域上で互い
   に重なる様に前記光軸が設定されている事を特徴とする
   ゲーム装置。