JP3112676U - Ｄｔｍｆリモートコントロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２本の線でいかなる制御も可能とするため、軽量な構造と複雑な制御を求められるヘリコプターや電波が到達できない潜水艦等への玩具または模型に関しても有線にて実現する。
【解決手段】操作部と操作対象物体である玩具または模型とを有線で制御する手段に関して、操作部にＤＴＭＦ信号発信機を備えるとともに操作対象物体内には前記ＤＴＭＦ信号の受信機と該受信機から出力される信号に基づいて操作対象物体を方向制御やその他の制御を行う手段とを備えて、前記ＤＴＭＦ信号により操作対象物体の制御を実現することを特徴としたＤＴＭＦリモートコントロール装置である。
【選択図面】図１１

Description

本考案は、有線にて制御する乗り物玩具または模型の制御方式に関するものである。

音声周波数帯の信号を利用してダイヤル番号を多周波信号として送受信するＤＴＭＦ信号方式またはＰＢ信号方式が電話通信の世界では古くから普及している。この信号方式は低群信号として６９７Ｈｚ，７７０Ｈｚ，８５２Ｈｚ，９４１Ｈｚ、高群信号として１２０９Ｈｚ，１３３６Ｈ，１４７７Ｈｚ，１６３３Ｈｚがそれぞれ定義され、低群および高群の各１周波の組合せで一つの信号を構成し、その信号が電話機ダイヤルの「０」〜「９」、「＊」、「＃」、その他の信号に割り当てられている。
一方、玩具や模型に利用されている有線式リモートコントロール方式は、前進や後進のために１回路、左右の旋回制御で１回路というふうに各制御単位で１回路つまり２本の線を必要とし、前後進や左右旋回を可能とするためには４本の線を必要としていた。

玩具や模型に利用されている有線式リモートコントロール方式は、制御対象物の前進や後進のために１回路、左右の旋回制御で１回路というふうに各制御単位で１回路つまり２本の線を必要とし、前後進や左右旋回を可能とするためには４本の線を必要としていた。
もし制御すべき回路が３個必要とする場合には前記説明より明らかな様に６本の線を必要とし、製品の価格や操作できる距離に大きな制限を与えることとなる。
特に有線式リモートコントロールは、駆動するための電池は玩具本体に搭載する必要が無いため玩具本体の軽量化や小型がしやすいと言う利点や電波の到達が困難な場所でも制御が可能と言う利点があるため、上記制御線の数を少なくして実現する有線リモートコントロール装置はこの種の玩具の応用範囲を広げるための有用な考案と考えられる。

課題を解決する手段

本考案は、操作部と操作対象物体である玩具または模型とを有線で制御する手段に関して、操作部にＤＴＭＦ信号発信機を備えるとともに操作対象物体内には前記ＤＴＭＦ信号の受信器と該受信器から出力される信号に基づいて操作対象物体を方向制御やその他の制御を行う手段とを備えて、前記ＤＴＭＦ信号により操作対象物体の制御を実現することを特徴としたＤＴＭＦリモートコントロール装置である。

考案の効果

本考案は、前記説明の様にＤＴＭＦ信号により２本の線でいかなる制御も可能となるため、対象物は軽量かつ小型な構造にすることが可能となるとともに複雑な制御を求められるリコプターや電波が到達できない水中を運動する潜水艦等への応用も可能となる。

本考案は、操作部と操作対象物体である玩具または模型とを有線で制御する手段に関して、操作部にＤＴＭＦ信号発信機を備えるとともに操作対象物体内には前記ＤＴＭＦ信号の受信器と該受信器から出力される信号に基づいて操作対象物体を方向制御やその他の制御を行う手段とを備えて、前記ＤＴＭＦ信号により操作対象物体の制御を実現することを特徴としたＤＴＭＦリモートコントロール装置である。
以下実施例に基づいて説明する。

図１は従来からある有線リモートコントロール制御によるフォークリフトの玩具を示す。
操作部１は前進後進用のスイッチ７と左右旋回用のスイッチ８とアームの昇降用のスイッチ９を内臓している。フォークリフト本体３は前進や後進をするための前輪４と右や左に旋回する後輪５とアーム６を備えており操作部１とは制御用ケーブル２で電気的に接続される

図２は操作部１と本体３と接続ケーブル２の電気回路を示したものである。
前進後進制御用のスイッチ７は接点１０と接点１１が、左右旋回制御用のスイッチ８は接点１２と接点１３が、アーム上下制御用のスイッチ９は接点１４と接点１５がそれぞれ連動して動作するようになっている。直流モーター１６は前進後進用の動力源で、接点１０と接点１１が切替ることにより、電流の向きが逆になり右回転や左回転をして前進や後進をする。
電磁石１７は接点１２と接点１３が切替ることにより、通電電流が逆転してＮ極やＳ極が切替り左右旋回を制御する。
直流モーター１８はアームの昇降用動力源で、接点１４と接点１５が切替ることにより右回転や左回転をしてアーム昇降用の糸を巻上げたり巻き戻したりする。

図３は本体３の内部構造を示した図である。
直流モーター１６は歯車２０を介してその駆動力を後輪４に伝えて前進や後進を可能としている。
後輪５は車体に対して回転するように取り付けられ、後輪取付け構造物の上部には永久磁石Ｓ極２２を電磁石１７の間に配置し、電磁石１７が通電されると何れかの極に永久磁石Ｓ極２２が引付けれて後輪を右または左に回転させるようにしている。
直流モーター１８はギア２１を介してプーリ１９を回転させ、アームを巻上げたり巻き戻したりすることを可能としている。

図４は前進および後進に関しての電気回路で、（イ）が前進の場合を（ロ）が後進の場合をそれぞれ示す。操作者が前進を意図して図１に示すスイッチ７を前に倒すと、図４（イ）に示した様にスイッチ１０とスイッチ１１が閉じて電源の陽極〜接点１０〜モーター１６〜接点１１〜電源の陰極と回路が形成されて電流が矢印の方向に流れモーターが右方向に回転する。
また操作者が後進を意図して図１に示すスイッチ７を後ろに倒すと、図４（ロ）に示した様にスイッチ１０とスイッチ１１が閉じて電源の陽極〜接点１１〜モーター１６〜接点１０〜電源の陰極と回路が形成されて電流が矢印の方向に流れてモーターが左方向に回転する。

図５はモーター１６が回転した時に本体３を前進したり後進したりする様子を図示したもので、（イ）が前進で（ロ）が後進をそれぞれ示す。
図５（イ）に示した様にモーター１６が右方向に回転すればギア２０の働きにより後輪４が回転して本体を前進させモーター１６が左方向に回転すれば図５（ロ）に示した様に本体を後進させる。

図６と図７と図８は従来からある有線式のリモートコントロールで本体を右旋回させたり左旋回させたりする仕組みについて図示したものである。図６（イ）は右旋回させる場合の電気回路で、図６（ロ）は左旋回させる場合の電気回路をそれぞれ示す。
操作者が右旋回を意図して図１のスイッチ８を右に倒すと、スイッチ１２とスイッチ１３は図６（イ）に示した様に直流電源の陽極〜スイッチ１２〜電磁石１７〜スイッチ１３〜直流電源の陰極と回路を形成し電磁石１７にＮ極とＳ極を生じさせる。
一方で操作者が左旋回を意図して図１のスイッチ８を右に倒すと、スイッチ１２とスイッチ１３は図６（ロ）に示した様に直流電源の陽極〜スイッチ１３〜電磁石１７〜スイッチ１２〜直流電源の陰極と回路を形成し電磁石１７には前記とは逆の方向にＮ極とＳ極を生じさせる。

図７は後輪４の可動部分を明示するために本体の後輪付近の断面を示したもので、後輪４は自由に回転する様に後輪支持部２３に取付けられていて、後輪支持部２３は本体を上から見て左右に回転する様に本体に取付けられている。後輪支持部２３の上部には永久磁石２２が取付けられており、そのＳ極は電磁石１７の間に配置されている。

図８の（イ）および（ロ）は電磁石１７に通電された時に後輪５が右や左に回転する様子を図示したもので、（イ）が右旋回を（ロ）が左旋回をそれぞれ示す。
図８（イ）に示した様に電磁石１７に通電されＮ極Ｓ極が定まると、後輪支持部２３の上部についた永久磁石Ｓ極２２は電磁石Ｎ極に吸引され、本体を上から見た時に後輪５を左方向に回転させる。
同様に図８（ロ）に示した様に電磁石１７に逆に通電されれば後輪支持部２の上部の氷久磁石Ｓ極２２が電磁石１７のＮ極に吸引され、本体を上から見た時に後輪５を右方向に回転させる。
この様にして後輪５が向きを変えることで、本体を右や左に旋回させることを可能としている。

次に、従来からの有線式リモートコントロールで図１に示したフォークリフト本体３のアーム６を昇降する様子を図９と図１０を使って説明する。
図９はアーム昇降用モーター１８を右方向に回転して巻上げたり、左方向に回転して巻き戻したりする電気回路をそれぞれ示す。
操作者がアームの上昇を意図して図１に示すスイッチ９を前に倒すと、図９（イ）に示した様にスイッチ１４とスイッチ１５が閉じて直流電源の陽極〜接点１４〜モーター１８〜接点１５〜電源の陰極と回路が形成されて電流が矢印の方向に流れてモーターが右方向に回転する。
また操作者がアームの下降を意図して図１に示すスイッチ９を後ろに倒すと、図９（ロ）に示した様にスイッチ１４とスイッチ１５が閉じて電源の陽極〜接点１５〜モーター１８〜接点１４〜電源の陰極と回路が形成されて電流が矢印の方向に流れてモーターが左方向に回転する。

図１０（イ）と図１０（ロ）は本体内部を横から見た図で、プーリ１９がアーム昇降用の糸を捲込んだり巻戻したりする様子を示している。
モーター１８が右方向に回転すれば図３のプーリ１９が図３のギア２１を介して右回転して糸をプーリ１９に巻上げてアームを上げて、モーター１８が左方向に回転すれば同様に糸をプーリ１９から巻き戻してアームを下げる。

以上説明した様に従来の技術に基づいて有線式リモートコントロールを実現するには、前進および後進用に１回路、左右旋回用に１回路、そしてアームの昇降用に１回路と計３回路必要で、そのためには操作部と本体との間に６本の線が必要であることを明らかにした。
このことから、従来の技術では制御要素の数の倍の数の線を必要とするために玩具本体の運動性能や製品価格や線の長さにまで影響を与えることが明らかである。

図１１は本考案の実施例を示す。
ＤＴＭＦ信号発信機を備えた操作部１およびＤＴＭＦ信号の受信器３０と該受信器から出力される復号信号に基づいて操作対象物体の方向制御やその他の制御を行う駆動制御部３１とその出力に従って操作対象物体を駆動する駆動部３２とを内部に備えた操作対象物体３および前記操作部１と前記操作対象物体３を接続する二本の線路２とで構成され、前記ＤＴＭＦ信号により操作対象物体３の方向制御やその他の制御を行うことを特徴としたＤＴＭＦリモートコントロール装置である。
以降動作の詳細について説明する

図１２（イ）は一般的に普及している押しボタンダイヤル電話機の操作部分を示したもので、同図（ロ）は操作部分の各ボタンに対応した信号周波数の対応を示す。
この押しボタンダイヤル信号はＰＢ信号ともＤＴＭＦ信号とも呼称されているもので、「１」のボタンを押すと６９７Ｈｚと１２０９Ｈｚの周波数の信号が混合されて電話回線に出力され、電話局側で受信の後復号化されて「１」と認識されるものである。
「２」から「９」や「０」や「＊」や「＃」に対応した信号周波数は図１２（ロ）に示した通りで、「０」〜「９」と「＊」と「＃」の１２種類の符号を、６９７Ｈｚ，７７０Ｈｚ，８５２Ｈｚ，９４１Ｈｚの４つの低群周波数信の内の一つと１２０９Ｈｚ，１３３６Ｈｚ，１４７７Ｈｚ，の３つ高群周波数信号の内に一つとを組合わせたものが電話回線に出力され、電話回線の先の電話局側にてこの信号が受信されて「０」〜「９」と「＊」と「＃」の１２種類の符号に復号化される。
このＤＴＭＦ信号の発信機や受信器は集積回路化されており、例えば沖電気工業株式会社製のＭＬ７００５等が市場に提供されている。

図１３は図１に示した有線リモートコントロールのフォークリフト玩具に適用して図１１を詳細に示したものである。
操作部１はＤＴＭＦ操作部４０とＤＴＭＦ発信機４１と直流電源４２とチョークコイル４３とコンデンサ４４で構成され、２本の線路２で本体３に接続されている。
本体３は、操作部１からの線路２と直流電流を遮断するコンデンサ４５を経由してＤＴＭＦ信号受信部３０に接続され、線路２のもう一方はチョークコイルを経由して本体の直流プラス電源線４９へ接続される。一方で直流マイナス電源線５０はＤＴＭＦ信号受信部３０の一方の入力と線路２へと接続される。直流プラス電源線４９と直流マイナス電源線の間には電解コンデンサや継電器の接点ｆや継電器接点ｂを介して前後進用モーター１６および継電器接点ｒや継電器接点１を介して旋回用電磁石１７やし継電器接点ｕおよび継電器接点ｄを介してアーム昇降用モーター１８がそれぞれ接続される。ＤＴＭＦ信号受信部３０の出力には駆動制御部３１が接続される。
操作部４０の数字ボタン「１」から「９」と「０」および特殊記号ボタン「＊」と「＃」はフォークリフトの動作に対してそれぞれ「１」は前進左旋回に「２」は前進に「３」は前進右旋回に「７」は後進左旋回に「８」は後進に「９」は後進右旋回に「＊」はアームの上昇「＃」はアームの下降に対応させている。なおそれ以外の数字ボタンは本実施例では使用しない。

今、操作者がフォークリフトの前進を意図してボタン「２」を押すと図１２（ロ）に示す様に６９７Ｈｚと１３３６Ｈｚの混合信号が線路２を経由してＤＴＭＦ信号受信部３０に到達する。ここでチョークコイル４３とチョークコイル４６はＤＴＭＦ信号の周波数に対して充分に高い交流インピーダンスを持っておりＤＴＭＦ信号が直流電源４２や直流モーター１６や１８および電磁石１７で終端されて信号電力が減衰するのを防いでいる。またこのチョークコイル４３や４６は直流電流に対しては低い抵抗値のためモーター１６や１８および電磁石１７の駆動電流には影響を与えない。
ＤＴＭＦ信号受信部３０に印加された６９７Ｈｚと１３３６Ｈｚ混合信号はここで「２」の信号に復号化される。
その後この復号化された信号は駆動制御部３１に転送され、そこでそれぞれに対応した継電器が駆動されて、本例の様な前進の場合には継電器Ｆ１１０が動作しｆ接点が閉じてモーター１６が前進方向に駆動されることとなる。

図１４はＤＴＭＦ信号受信部３０と駆動制御部３１の詳細を示した図である。
ＤＴＭＦ信号受信部３０の復号化出力は駆動制御部３１に接続されるが、本実施例では前進「２」と前進右旋回「１」と前進左旋回「３」と後進「８」と後進左旋回「７」と後進右旋回「９」とアームの上昇「＊」とアームの下降「＃」しか使用しないので該当線のみが駆動制御部３１に接続されている。駆動制御部３１の論理和素子１００はＤＴＭＦ信号受信部３０の復号出力「１」と「２」と「３」の論理和をとりその出力をドライバー素子１０４に印加し、ドライバー素子１０４は継電器Ｆ１１０を駆動する様に構成されている。つまり例えばＤＴＭＦ信号受信部３０の復号出力「１」か「２」か「３」の何れかが論理「１」として出力されれば、論理和素子１００の出力は論理「１」になると共にドライバー素子１０４の出力を論理「０」として継電器Ｆ１１０に通電して当該継電器を駆動する。
同様に、論理和素子１０１はＤＴＭＦ信号受信部の復号出力「３」と「９」の論理和を出力してドライバー１０６を介して継電器Ｒ１１２を、論理和素子１０２はＤＴＭＦ信号受信部の復号出力「１」と「７」の論理和を出力してドライバー１０７を介して継電器Ｌ１１３を、論理和素子１０３はＤＴＭＦ信号受信部の復号出力「７」と「８」と「９」の論理和を出力してドライバー１０５を介して継電器Ｂ１１１を、それぞれ駆動している。 ＤＴＭＦ信号受信部の復号出力「＊」と「＃」はそれぞれドライバー素子１０８と１０９を介して継電器Ｕ１１４と継電器Ｄ１１５に接続され、それぞれの出力が論理「１」になればそれに対応して継電器Ｕ１１４や継電器Ｄ１１５を駆動している。

図１３に基づいて前進・後進以外の動作について説明する。
今、操作者がフォークリフトの前進左旋回を意図してボタン「１」を押すと図１２（ロ）に示す様に６９７Ｈｚと１２０９Ｈｚの混合信号が線路２を経由してＤＴＭＦ信号受信部３０に到来しこれまでに説明した原理に基づいて図１４の駆動制御部３１内部の継電器Ｆ１１０と継電器Ｌ１１３を動作させモーター１６と電磁石１７をそれぞれ駆動する。 以降同様に操作者がフォークリフトの前進右旋回を意図した場合には継電器Ｆ１１０と継電器Ｒ１１２を、後進を意図した場合には継電器Ｂ１１１を、後進左旋回を意図した場合には継電器Ｂ１１１と継電器Ｌ１１３を、後進右旋回を意図した場合には継電器Ｂ１１１と継電器Ｒ１１２をそれぞれ動作させてモーター１６と電磁石１７をそれぞれ駆動する。フォークリフトのアーム６の上昇下降を意図した場合には継電器Ｕ１１４または継電器Ｄ１１５が動作してモーター１８を駆動する。
ここでモーター１６や１８の回転方向や電磁石１７の励磁方向がフォークリフト本体３の制御に作用する様子は、前進・後進を説明した図５や右旋回・左旋回を説明した図８やアームの上昇・下降を説明した図１０と同じである。

以上、有線リモートコントロールのフォークリフト玩具で本考案が有用であることを説明したが、複数の制御要素を持つあらゆる移動物に対して２本の線のみで給電作用と複数の要素を制御することを可能としているため、例えば有線電動ヘリコプター玩具や有線電動潜水艦玩具や有線建機玩具等にも応用可能であることは明白である。

有線にて対象物の移動やその他の動作を制御する玩具類への応用

有線リモートコントロール玩具の外形図 有線リモートコントロール玩具の電気回路図 玩具本体の内部構成図 前進・後進の電気回路 前進・後進の動作原理図 右旋回・左旋回の電気回路 後輪部分の断面図 右旋回・左旋回の動作原理図 アーム上昇・下降の電気回路 アーム上昇・下降の動作原理図 実施例構成図 （イ）押しボタンダイヤル電話機の操作部（ロ）ＤＴＭＦ信号周波数対応表 本考案の詳細構成図 ＤＴＭＦ信号受信部と駆動制御部の詳細図

符号の説明

１ 操作部
２ 制御用線路
３ 操作対象物体
３０ ＤＴＭＦ信号受信部
３１ 駆動制御部
３２ 駆動部

Claims (1)

1. 操作部と操作対象物体である玩具または模型とを有線で制御する手段に関して、ＤＴＭＦ信号発信機を備えた操作部およびＤＴＭＦ信号の受信機と該受信機から出力される復号信号に基づいて操作対象物体の方向制御やその他の制御を行う駆動制御部とその出力に従って操作対象物体を駆動する駆動部とを内部に備えた操作対象物体および前記操作部と前記操作対象物体を接続する二本の線路とで構成され、前記ＤＴＭＦ信号により操作対象物体の方向制御やその他の制御を行うことを特徴としたＤＴＭＦリモートコントロール装置。

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