JP3079070U - 超音波送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波信号を送受信することによりコンピュ
ータから学習しているように見える超音波送受信装置を
提供する。 【解決手段】 超音波送受信装置は、超音波信号を発す
るようにプログラムに応答して作動し得る送信機及び送
信機からの超音波信号に応答して作動し得る複数の機能
により予めプログラムされた受信機を備えている。送信
機は、スピーカを備えたＰＣ（１０）を備え、受信機
は、マイクロホン（１４）、マイクロプロセッサデコー
ダ及びコントローラ（１６）を収納している縫いぐるみ
玩具（１２）を備えている。復号された信号は玩具の動
作機能、ビジュアル機能及びオーディオ機能を作動し得
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、超音波の周波数で音波を送信することができる送信機及びかかる送 信に応答して予め定められた機能を実施するように作動し得る受信機を備える送 受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

縫いぐるみ玩具に発声装置を組み込み、スイッチ、とくに近接スイッチ等の作 動によって、又はボタン操作によって、このような玩具の使用者に応答するよう になされる玩具は周知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、超音波の周波数で音波を送信することができる送信機及びかか る送信に応答して予め定められた機能を実施するように作動し得る受信機を備え る送受信装置は従来存在しなかった。

【０００４】 本考案は、上記従来の事情にかんがみてなされたものであり、送信機からの超 音波信号が人間の耳によって検知されないので、コンピュータの使用者は、コン ピュータで作動しているプログラムによって生成されたオーディオ信号のみを聞 くことになり、受信機はコンピュータ使用者によって検知することができない超 音波信号にのみ応答するため、コンピュータから学習しているかのように見える 超音波送受信装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の最も広い態様によれば、１組の指示によって所定の回数（predetermi ned times）の超音波信号を発生するように指示に応答して作動する送信機と、 各々が送信機からの超音波信号に応答して作動する複数の機能により予めプログ ラムされた受信機とを備える超音波送受信装置を提供する。

【０００６】 送信機は、また、オーディオ信号を発するように１組の指示に応答して作動す る。送信機はコンピュータ、テレビジョン、又は超音波信号及びオーディオ信号 を発することができるスピーカを備えたラジオを有することもできる。

【０００７】 好適には、送信機はコンピュータを備え、１組の指示がコンピュータで実行可 能なプログラムに含まれ、コンピュータがプログラムの作動中に所定の回数で超 音波信号を発することができるスピーカを備えている。コンピュータで実行する ときに、プログラムはコンピュータがスクリーン上のビジュアル表示、超音波信 号及びオーディオ信号を発生することを可能にする。

【０００８】 受信機は、好ましくは、マイクロホン、マイクロプロセッサデコーダ並びにコ ントローラ及びそれによってマイクロホンによって受信した超音波信号が電気信 号に変換され、かつ機能を作動するようにデコーダに送られる手段を含む。機能 はオーディオ機能及び／又はビジュアル（visual）機能及び／又は動作機能を備 えることも可能である。代替の実施例において、パーソナルコンピュータ（以下 ＰＣと称す）において発せられた超音波信号は、ＰＣ（又は他の送信装置）の出 力及びデコーダ（又は他の受信装置）の入力に取着されるケーブルを使用するこ とにより、スピーカ及びマイクロホンを使用せずに電気的にデコーダに送信する ことができる。予めプログラムされた機能の各々が、送信機からの超音波信号に 応答してオン及びオフ状態間で切り換え可能であるか、又は代替的に、予めプロ グラムされた機能の少なくとも１つの設定を送信機からの超音波信号に応答して 可変にすることも可能である。

【０００９】 本考案の他の特徴は添付図面を参照して例として本書で付与される以下の説明 から明らかとなる。

【００１０】

【考案の実施の形態】

本考案に係る送受信装置の一実施例の構成は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ ）１０と、マイクロホン１４を収納している縫いぐるみ玩具１２と、マイクロプ ロセッサデコーダ及びコントローラ１６とを備え、それらによりマイクロホン１ ４によって受信した超音波信号が電気信号に変換され、オーディオ機能及び／又 はビジュアル機能及び／又は動作機能を作動するためにデコーダに送られる。

【００１１】 ＰＣ１０は、オーディオ周波数範囲及び超音波周波数範囲の信号を発信可能な スピーカ（loud speaker）１８に配線されている。ＰＣ１０へのスピーカ接続は 、プログラムの実行中に所定の時間間隔で超音波トーンバースト（ultrasonic t one bursts）の形式によるコマンドを送信するようにコンピュータ内で実行可能 なプログラム内に含まれる１組の指示を可能にする。プログラムは、また、ＰＣ モニタのスクリーン上にビジュアル画像（visual images）を生成することがで き、またプログラムの実行中はいつでもオーディオ信号を生成することができる 。したがって、本実施例において、ＰＣ１０及びＰＣ１０に接続されたスピーカ １８は、送受信装置の送信部分に含まれている。

【００１２】 送受信装置の受信部分は、それぞれ、図２及び図３に示すように、縫いぐるみ 玩具１２又はロボット（例えば、縫いぐるみ玩具ロボット）３０を含む。玩具は 、有効周波数範囲が３０ＫＨｚまでのコンデンサ型等のマイクロホン１４を収納 している。また好適には、玩具には専用のプログラムのコントローラによりＰＩ Ｃ１６Ｃ５Ｘ単一チップマイクロプロセッサを含むマイクロプロセッサデコーダ 及びコントローラ１６が収納されている。マイクロプロセッサは、ＰＣ１０、ス ピーカ１８及びマイクロホン１４から送信されたデータを受信する。

【００１３】 玩具１２は、また、動作機能を作動するためのモータ及び歯車装置２０、ビジ ュアル機能を作動するためのライト並びにオーディオ機能を作動するための音声 合成器２４を収納している。このように機能のすべて並びにマイクロプロセッサ デコーダ及びコントローラは、玩具１２内に収納された少なくとも１つのバッテ リ２６によって電力を供給される。コマンドがＰＣにおいて実行されるとき、プ ログラムはスピーカを通ってマイクロホンによりピックアップされ、電子信号に 変換され、そしてマイクロプロセッサデコーダへ送られる超音波トーンバースト の形式でコマンドを送信する。次にデコーダは信号を復号し、適切な動作機能、 ビジュアル機能又はオーディオ機能を駆動する。

【００１４】 超音波コードは一連の幅変調されたトーンバースト（width modulated tone b ursts）からなり、各トーンバーストは短い無活動（silence）期間によって分離 される。各コードは、論理「１」を示す幅広（wide）のバースト及び論理「０」 を示す幅狭（short）のバーストを有する合計１６個のバーストで構成されてい る。コマンドは単一の１６ビットコード又は多数の１６ビットコードによって示 される。図４は、一般的なコマンドコード「１０１１００００１０１１１０１０ 」を示す図である。

【００１５】 玩具の各々の機能は、予めプログラムされており、超音波コマンドコードに応 答してオン及びオフ状態間で作動可能にし、又は代替的に予めプログラムされた 機能の設定の少なくとも１つを超音波コマンドコードに応答して変更することも できる。理解されるべきことは、このようなコードが人間の耳によって検知され ないので、コンピュータの使用者は、コンピュータで作動しているプログラムに よって生成されたオーディオ信号のみを聞くということである。受信機が本明細 書に記載されたように玩具内に収納されているとき、玩具はコンピュータ使用者 によって検知することができない超音波コマンドコードにのみ応答するため、コ ンピュータから学習しているように見える。玩具がコンピュータプログラムの作 動中にコマンドを一旦「学習」すると、玩具は、次に、別個の赤外線（infra-re d）コントローラによって「学習した」機能を再生するように作動することがで きる。このような実施例において、玩具は、もちろん、マイクロプロセッサ及び コントローラに適宜に接続された赤外線信号検出装置を備えている。追加的に又 は代替的に、玩具はマイクロホン１４によってピックアップされたコマンドによ って「学習した」機能を再生するように作動することができる。

【００１６】 本考案の最も一般的な形態は、１組の指示に応答して作動する送信機を備え、 指示にしたがって所定の回数で超音波信号を発することである。したがって、送 信機は、ＰＣスピーカを備える必要はなく、必要な超音波信号及び好ましくはオ ーディオ信号を発することができる適宜なスピーカを備えたテレビジョン又はラ ジオ装置を備えていてもよい。理解されるべきことは、本考案に係る装置は、こ の装置がコンピュータ、テレビジョン又はラジオ装置を含んでいても含まなくて もハードウェアの変更を必要としないということである。唯一の要件は、通常の オーディオ周波数信号に加えて、必要な超音波信号を発することができる少なく とも１つのスピーカが設けられているということである。受信機用のコマンドコ ードのすべては、ＰＣ又は他の場所で作動され、スピーカを介して発せられるプ ログラム内に含まれている。ＰＣにより使用されるときには、プログラムは、フ ロッピーディスク又はＣＤＲｏｍ（シーディーロム）内で実現されるか又はイン ターネットからダウンロードされてもよい。

【００１７】 図１（ｂ）に示す代替の実施例において、ＰＣ１０によって生成された超音波 信号は、スピーカ又はマイクロホンを使用することなくデコーダ３４に電気的に 送信することができる。むしろ、ケーブル３２（例えば、ジャンパケーブル）を 超音波信号がデコーダ３４に直接電気的に通過し、それにより誤差のない送信を 保証するように使用することが可能である。より詳しくは、ケーブル３２の一端 はＰＣのスピーカ出力ジャック（図示せず）に供給し、ケーブル３２の他端はデ コーダ１４の入力ジャック（図示せず）に供給する。

【００１８】 プログラムは、一般に、その時間中に、玩具に収納された受信機が超音波信号 に即座に反応するか、又は次の機能を作動するための信号を記憶することができ る約１分程度の作動時間を有することができる。例えば、犬形の玩具は、超音波 信号の受信時に、オーディオ機能を即座に吠える音を発するような「オン」状態 に切換可能な予めプログラムされた機能を有することができる。犬形の玩具は、 超音波信号を受信して、赤外線コントローラから又はマイクロホン１４を介して 受信した最新のコマンドに応答して、適切な機能を作動するようにそのマイクロ プロセッサメモリに「オン」指示を記憶することが可能である。

【００１９】 さらに他の例において、玩具は、送信機からの超音波信号に応答してクロック 設定を少なくとも１つ変えることができるクロックを備える予め定められた機能 を有することができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案は、指示によって所定の回数で超音波信号を発生 するように１組の指示に応答して作動する送信機と、各々が送信機からの超音波 信号に応答して作動する複数の機能により予めプログラムされた受信機とを備え る構成としたので、送信機からの超音波コマンドコードが人間の耳によって検知 されないので、コンピュータの使用者は、コンピュータで作動しているプログラ ムによって生成されたオーディオ信号のみを聞くことになり、受信機はコンピュ ータ使用者によって検知することができない超音波コマンドコードにのみ応答す るため、コンピュータから学習しているように見える超音波送受信装置を提供す ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本考案によるスピーカ及びマイクロ
ホンを含む送受信装置を示す図であり、（ｂ）は、送信
のスピーカ及びマイクロホンモードがケーブルによって
置き換えられた送受信装置を示す図である。

【図２】受信装置が玩具の形であるスピーカ及びマイク
ロホンを含む送受信装置を示す図である。

【図３】受信装置がロボットの形であるスピーカ及びマ
イクロホンを含む送受信装置を示す図である。

【図４】送信機から受信機へ送信される形式の超音波ト
ーンバーストを示す図である。

【符号の説明】

１０ パーソナルコンピュータ（ＰＣ） １２ 縫いぐるみ玩具 １４ マイクロホン １６ マイクロプロセッサデコーダ及びコントローラ １８ スピーカ ２０ モータ及び歯車装置 ２２ ライト ２４ 音声合成器 ２６ バッテリ ３０ ロボット ３２ ケーブル ３４ デコーダ

Claims (16)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １組の指示によって所定回数で超音波信
   号を発生するように前記指示に応答して作動する送信機
   と、 各々が前記送信機からの前記超音波信号に応答して作動
   する複数の機能を予めプログラムされた受信機と、を備
   えることを特徴とする超音波送受信装置。
2. 【請求項２】 前記送信機が、オーディオ信号を発する
   ように前記１組の指示に応答して作動することを特徴と
   する請求項１に記載の超音波送受信装置。
3. 【請求項３】 前記１組の指示が、コンピュータで実行
   可能なプログラムに含まれることを特徴とする請求項１
   に記載の超音波送受信装置。
4. 【請求項４】 前記送信機が、前記超音波信号を発する
   ことができるスピーカ及び前記超音波信号の直接送信用
   ケーブルへの接続の１つを備えたコンピュータ、テレビ
   ジョン又はラジオを有することを特徴とする請求項１に
   記載の超音波送受信装置。
5. 【請求項５】 前記送信機がコンピュータを備え、前記
   １組の指示が前記コンピュータで実行可能なプログラム
   に含まれ、前記コンピュータが前記プログラムの作動中
   に所定回数で前記超音波信号を発することができるスピ
   ーカを備えていることを特徴とする請求項１に記載の超
   音波送受信装置。
6. 【請求項６】 前記コンピュータで実行するときに、前
   記プログラムは前記コンピュータがスクリーン上のビジ
   ュアル表示、前記超音波信号及び前記オーディオ信号を
   発生することを特徴とする請求項５に記載の超音波送受
   信装置。
7. 【請求項７】 前記受信機が、マイクロホン、マイクロ
   プロセッサデコーダ並びにコントローラ及びそれによっ
   て前記マイクロホンによって受信した前記超音波信号が
   電気信号に変換されかつ前記機能を作動するように前記
   デコーダに送られる手段を備えることを特徴とする請求
   項１に記載の超音波送受信装置。
8. 【請求項８】 前記予めプログラムされた機能の各々
   が、前記送信機からの前記超音波信号に応答してオン及
   びオフ状態間で切り換え可能であることを特徴とする請
   求項７に記載の超音波送受信装置。
9. 【請求項９】 前記予めプログラムされた機能の少なく
   とも１つの設定が、前記送信機からの前記超音波信号に
   応答して変更可能であることを特徴とする請求項７に記
   載の超音波送受信装置。
10. 【請求項１０】 前記機能がオーディオ機能及び／又は
    ビジュアル機能及び／又は動作機能を含むことを特徴と
    する請求項７に記載の超音波送受信装置。
11. 【請求項１１】 前記超音波信号の各々が、一連の幅変
    調されたトーンバーストを備えることを特徴とする請求
    項７に記載の超音波送受信装置。
12. 【請求項１２】 前記送信機がコンピュータを備え、か
    つ前記１組の指示が前記コンピュータで実行可能なプロ
    グラムに含まれ、前記コンピュータがプログラムの実行
    中に所定回数で前記超音波信号を送信することができる
    ケーブルを備えていることを特徴とする請求項１に記載
    の超音波送受信装置。
13. 【請求項１３】 前記受信機が、ケーブル及びコントロ
    ーラへの接続並びにそれによって前記ケーブルにより受
    信された前記超音波信号が電気信号に変換され、かつ前
    記機能を作動するように前記デコーダに送られる手段を
    備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波送受信
    装置。
14. 【請求項１４】 前記スピーカが、さらにオーディオ信
    号を発することを特徴とする請求項５に記載の超音波送
    受信装置。
15. 【請求項１５】 前記受信機が、縫いぐるみ玩具及びロ
    ボットの１つに収納されることを特徴とする請求項７に
    記載の超音波送受信装置。
16. 【請求項１６】 前記送信機によって発生した前記超音
    波信号が、前記超音波信号を発することができるスピー
    カ及び前記送信機を前記受信機に接続するケーブルの１
    つによって前記受信機に送信されることを特徴とする請
    求項１に記載の超音波送受信装置。