JP3788590B2

JP3788590B2 - 遠隔操作システム及びその駆動機器

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Publication number: JP3788590B2
Application number: JP2001303567A
Authority: JP
Inventors: 良治林; 隆司山口
Original assignee: Konami Corp
Current assignee: Konami Group Corp
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: US7379794B2; CA2461192A1; KR20040037135A; HK1062655A1; CA2461192C; JP2003103068A; WO2003028837A1; KR100859240B1; DE60205126T2; CN1299789C; AU2002337503B2; ATE299744T1; CN1556725A; DE60205126D1; US20040249506A1; EP1429855A1; EP1429855B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車やロボット等の駆動機器を遠隔操作するシステムに係り、特に同一場所で複数の駆動機器を同時に制御するとともに、駆動機器間で通信に基づく相互作用を生じさせる必要がある場合に好適な遠隔操作システム及びその駆動機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の駆動機器を同一場所で赤外線や電波を利用して遠隔操作するとともに、駆動機器間で赤外線や電波を利用して交信を行う場合、送信機から駆動機器へ送信する信号と、駆動機器間の信号とが互いに干渉して正確な制御及び交信が困難になるおそれがある。このような問題を解決する技術として、例えば特許第２７１３６０３号公報に開示されたシステムが知られている。このシステムでは、送信機は対応する駆動機器を遠隔操作するためのデータを電波によって送信する送信手段を備えている。また、駆動機器は他の駆動機器と交信するためのデータを赤外線によって送信する送信手段と、電波によるデータを受信する手段と、赤外線によるデータを受信する手段とを備えている。これにより、送信機から送信される信号と駆動機器から送信される信号の干渉を防止し、複数の駆動機器を同一場所で遠隔操作するとともに、駆動機器間で交信を行う遠隔操作システムを実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の遠隔操作システムでは、駆動機器は送信機から送信される電波を受信する手段と他の駆動機器から送信される赤外線を受信する手段の異なる二つの受信手段と処理系統を必要とする。このため、駆動機器の構成が複雑化するとともに、消費電力も増加する不都合を生じていた。
【０００４】
そこで、本発明は、駆動機器の構成の複雑化、消費電力の増加を招くことなく、複数の駆動機器を遠隔操作するとともに、駆動機器間で通信に基づく相互作用を生じさせることができる遠隔操作システム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】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００６】
本発明の遠隔操作システムは、複数の送信機（２，１０）によってそれらに対応付けて用意された複数の駆動機器（１，３０）の動作を互いに個別に制御するとともに、前記複数の駆動機器間で通信に基づく相互作用を生じさせる遠隔操作システムであって、前記複数の送信機のそれぞれには、各送信機を識別するための各送信機に固有の識別情報と、前記駆動機器の動作を制御するための動作制御情報と、前記駆動機器間の通信を制御するための通信制御情報とを含んだ操作データ（８１）を作成する操作データ作成手段（６０）と、前記操作データを送信する操作データ送信手段（３，１２）と、他の送信機から送信された操作データを受信する操作データ受信手段（５，１３）と、受信した操作データに含まれている前記識別情報に基づいて自己の操作データの送信タイミングを設定する送信タイミング設定手段（６０）と、設定された送信タイミングに従って前記データ送信手段から前記操作データを送信させる操作データ送信制御手段（６０）とが設けられ、前記複数の駆動機器のそれぞれには、他の駆動機器に所定の処理を実行させる通信データ（８２）を作成する通信データ作成手段（７０）と、前記通信データを送信する通信データ送信手段（６，４３）と、各送信機から送信された操作データ及び他の駆動機器から送信された通信データを受信するデータ受信手段（４，４６）と、自己に対応付けられた送信機に固有の識別情報を含む操作データを受信した場合には、その操作データに含まれる動作制御情報に基づいて自己の動作を制御するとともに、前記操作データに含まれる通信制御情報に基づいて前記通信データの作成及び送信を制御し、他の駆動機器からの通信データを受信した場合には、その受信した通信データに対応する所定の処理を実行する駆動機器制御手段（７０）とが設けられ、前記複数の送信機及び駆動機器のそれぞれの記憶手段には、前記操作データ及び前記通信データの送信タイミングが互いに重複しないように、かつ識別情報毎に所定の順序で周期的に到来し、更に、前記識別情報毎に与えられた送信時間が互いに等しくなるように規定された共通のデータ送信スケジュール（８０）を構成すべく、自己の送信タイミングの順序及び周期を特定するための情報が記憶され、前記送信機の送信タイミング設定手段は、その送信機の記憶手段に記憶された前記順序を特定するための情報と、受信した他の送信機からの操作データに含まれる識別情報とを参照して、受信した前記識別情報を基準とした時の自己の送信タイミングまでに到来する送信タイミングに対応する識別情報の数を特定し、その特定した数と前記周期を特定するための情報とに基づいて、前記受信した操作データの送信タイミングを基準にした時の自己の送信タイミングが到来するまでの時間を特定することにより、前記データ送信スケジュールにて規定されている自己の送信タイミングを特定し、前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、その駆動機器の記憶手段に記憶された前記順序を特定するための情報と、受信した操作データに含まれる識別情報とを参照して、受信した前記識別情報を基準とした時の自己の送信タイミングまでに到来する送信タイミングに対応する識別情報の数を特定し、その特定した数と前記周期を特定するための情報とに基づいて、前記受信した操作データの送信タイミングを基準にした時の自己に対応する送信機の送信タイミングが到来するまでの時間を特定することにより、前記データ送信スケジュールにて規定されている自己の送信タイミングを特定し、その特定された送信タイミングに従って前記通信データ送信手段から前記通信データを送信させることにより、上述した課題を解決するものである。
【０００７】
本発明の遠隔操作システムによれば、各送信機及び各駆動機器は送信機から送信されたデータを受信することにより、各送信機及び各駆動機器の送信タイミングが重複しないように、かつ識別情報毎に所定の順序で周期的に到来し、更に、前記識別情報毎に与えられた送信時間が互いに等しくなるように規規定されたデータ送信スケジュールに従って自己のデータを送信することができる。従って、各送信機からのデータと各駆動機器からのデータを同一のキャリア信号にのせて送信することができ、各駆動機器は送信機からの信号と他の駆動機器からの信号の受信手段及び処理系統の共用化を進めることができる。また、１周期分の操作データ及び通信データの送信スケジュールを規定するだけで、各送信機及び各駆動機器は自己のデータを送信できる期間を特定することができる。しかも、データ送信は各周期毎に行われるので、途中で一部の送信機がデータ送信を中断しても、他の送信機及び駆動機器は自己に割り当てられた時期を特定してデータを送信することができる。これにより、駆動機器の構成の複雑化、消費電力の増加を招くことなく、複数の駆動機器を遠隔操作するとともに、駆動機器間で通信に基づく相互作用を生じさせることができる。
【０００８】
また、本発明の遠隔操作システムは次のような態様を含むことができる。
【００１１】
各周期において、前記各送信機が操作データを送信できる期間が、互いに等しい時間長に規定され、かつ、前記各駆動機器が通信データを送信できる期間が、互いに等しい時間長に規定されてもよい。
【００１２】
このようにすれば、所定の周期内における各送信機及び各駆動機器のデータ送信の順序を規定するだけで、各送信機及び各駆動機器は自己のデータを送信できる期間を特定することができる。例えば、送信機の送信期間の時間長がＴ１、駆動機器の送信期間の時間長がＴ２である場合、送信タイミングを最先に設定された送信機から数えてｉ個の送信機とｊ個の駆動機器の後に設定されている送信機又は駆動機器は、最先の送信開始時刻からＴ１×ｉ＋Ｔ２×ｊ後に送信を開始すればよい。
【００１３】
前記各駆動機器の通信データの送信タイミングが、それぞれに対応する送信機の操作データの送信タイミングの次に到来するように、前記データ送信スケジュールが規定されてもよい。
【００１４】
このようにすれば、駆動機器は自己に対応する送信機からの操作データ受信後すぐに自己の通信データの送信を開始するだけで、送信機及び他の駆動機器と送信タイミングを重複させることなく送信をすることができる。
【００１５】
前記駆動機器は、前記他の送信機から操作データを受信するたびにその操作データに含まれる識別情報を所定の変数に設定し、前記他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記変数に設定された識別情報を参照して、前記通信データを送信した他の駆動機器を特定してもよい。
【００１６】
この場合には、識別情報を通信データに付加しなくても、いずれの駆動機器から送信データが送られたかを判別できるから、１ブロックの通信データに付加できる情報を節約、又は１ブロックの通信データを小さくすることによる送受信時間の短縮ができる。しかも、送信機の次に対応する駆動機器の送信タイミングが設定されている場合には、直前に受信した操作データに含まれていた識別情報のみ保持し、それを参照するだけでよく、ハードウェアの負担を軽減できる。
【００１７】
前記駆動機器の前記記憶手段には、データを受信した時刻が送信機又は駆動機器のいずれの送信タイミングであるかを判断するための情報が記憶され、前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、各送信機から送信された操作データ又は他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記受信した時刻と、前記いずれの送信タイミングであるかを判断するための情報とから、受信したデータが操作データ又は通信データのいずれであるかを判別してもよい。
【００１８】
この場合には、操作データ又は通信データのいずれであるかを判別するための情報をデータに付加する必要がなく、１ブロックのデータに付加できる情報を節約、又は１ブロックのデータを小さくすることによる送受信時間の短縮ができる。
【００１９】
本発明の駆動機器は、自己を識別するための識別情報と、制御対象の動作を制御するための動作制御情報と、制御対象間の通信を制御するための通信制御情報とを含んだ操作データ（８１）を送信する送信機（２，１０）と組み合わされ、前記制御対象として使用される駆動機器（１，３０）であって、他の駆動機器に所定の処理を実行させる通信データ（８２）を作成する通信データ作成手段（７０）と、前記通信データを送信する通信データ送信手段（６，４３）と、送信機から送信された操作データ及び他の駆動機器から送信された通信データを受信するデータ受信手段（４，４６）と、自己に対応付けられた識別情報を含む操作データを受信した場合には、その操作データに含まれる動作制御情報に基づいて自己の動作を制御するとともに、前記操作データに含まれる通信制御情報に基づいて前記通信データの作成及び送信を制御し、他の駆動機器からの通信データを受信した場合には、その受信した通信データに対応する所定の処理を実行する駆動機器制御手段（７０）と、自己に組み合された送信機、前記他の駆動機器及び前記他の駆動機器に組み合された送信機と共通のデータ送信スケジュールであって、前記操作データ及び前記通信データの送信タイミングが互いに重複しないように、かつ識別情報毎に所定の順序で周期的に到来し、更に、前記操作データ及び前記通信データを送信するために与えられた前記識別情報毎の送信時間が互いに等しくなるように規定された共通のデータ送信スケジュール（８０）を構成すべく、自己の送信タイミングの順序及び周期を特定するための情報が記憶された記憶手段と、が設けられ、前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、その駆動機器の記憶手段に記憶された前記順序を特定するための情報と、受信した操作データに含まれる識別情報とを参照して、受信した前記識別情報を基準とした時の自己の送信タイミングまでに到来する送信タイミングに対応する識別情報の数を特定し、その特定した数と前記周期を特定するための情報とに基づいて、前記受信した操作データの送信タイミングを基準にした時の自己に対応する送信機の送信タイミングが到来するまでの時間を特定することにより、前記データ送信スケジュールにて規定されている自己の送信タイミングを特定し、その特定された送信タイミングに従って前記通信データ送信手段から前記通信データを送信させることを特徴とする。
【００２０】
この駆動機器毎に送信機を用意し、対をなす駆動機器と送信機とに同一の識別情報を設定するとともに、送信タイミングを互いに重複しないように規定した共通のデータ送信スケジュールを設定し、他の送信機からのデータを受信することによってデータ送信スケジュールにて規定されている自己の送信タイミングを特定し、送信タイミングを制御する手段を各送信機に設ければ本発明の遠隔操作システムを構成することができる。
【００２１】
なお、本発明の駆動機器も、上記の遠隔操作システムにおける各種の好ましい態様を含んでもよい。すなわち、各周期において、通信データを送信できる期間が、他の駆動機器が通信データを送信できる期間と等しい時間長に規定されてもよい。通信データの送信タイミングが、自己に対応する送信機の操作データの送信タイミングの次に到来するように、前記データ送信スケジュールが規定されてもよい。前記他の送信機から操作データを受信するたびにその操作データに含まれる識別情報を所定の変数に設定し、前記他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記変数に設定された識別情報を参照して、前記通信データを送信した他の駆動機器を特定してもよい。前記駆動機器の前記記憶手段には、データを受信した時刻が送信機又は駆動機器のいずれの送信タイミングであるかを判断するための情報が記憶され、前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、各送信機から送信された操作データ又は他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記受信した時刻と、前記いずれの送信タイミングであるかを判断するための情報とから、受信したデータが操作データ又は通信データのいずれであるかを判別してもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の遠隔操作システムの概略構成を示す図である。なお、図１では２台の駆動機器１…１を同一場所で遠隔操作し、駆動機器１…１間で通信に基づく相互作用を生じさせる場合を想定している。
【００２３】
各駆動機器１…１には１：１に対応付けて送信機２…２が用意されている。駆動機器１…１及び送信機２…２にはそれぞれIDとして１、２の番号が設定されている。各駆動機器１は同一のIDが付された送信機２からのデータに基づいて遠隔操作される。各駆動機器１の遠隔操作には赤外線が利用される。そのため、各送信機２にはリモコン信号発光部３が搭載され、各駆動機器１にはリモコン信号受光部４が搭載される。さらに、各送信機２からのデータ送信の同期を取るために、各送信機２にはリモコン信号受光部５が搭載される。また、駆動機器１…１間の通信にも赤外線が利用される。このため、各駆動機器１には他の駆動機器と通信を行うためにリモコン信号発光部６が搭載され、前記の駆動機器１のリモコン信号受光部４は他の駆動機器１のリモコン信号発光部６からの信号も受信する。
【００２４】
以下では、本発明の遠隔操作システムの一実施形態として、図３に示す小型戦車モデル３０を図２に示す送信機１０によって遠隔操作する玩具について説明する。ユーザは送信機１０によって、戦車モデル３０の走行及び砲塔部３２の旋回動作を制御し、他のユーザによって遠隔操作される戦車モデル３０を射撃する。射撃は砲身４２から比較的狭い角度Ａ、Ｂで放射される赤外線を利用した通信によって実現される。他の戦車モデル３０から赤外線による通信を受けた場合、すなわち戦車モデル３０が射撃された場合は、例えば一定時間遠隔操作不可能とする、又は、ＬＥＤを点灯させる等のユーザに射撃されたことを伝えるための、あるいは遊技上のペナルティとしての所定の処理が、その射撃された戦車モデル３０において実行される。この処理はどの戦車モデル３０から射撃されたかによって異なる処理を実行することもできる。
【００２５】
図２は戦車モデル３０を遠隔操作する送信機１０を示しており、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は前面側からの図である。これらの図に示すように、送信機１０は樹脂等で構成された筐体１１を有している。筐体１１の前面１１ａには赤外線を透過するカバー１１ｂが設けられ、内側には戦車モデル３０に対してデータを送信するための発光部１２（図１のリモコン信号発光部３に相当）、他の送信機１０からのデータを受信するための受光部１３（図１のリモコン信号受光部５に相当）が設けられている。また、筐体１１には、戦車モデル３０に設けられた左右一対の無限軌道３１…３１（図３参照）の走行方向及び速度をそれぞれ個別に制御するために操作される左右一対の走行制御レバー１４…１４と、戦車モデル３０の砲塔部３２を旋回させるために操作される砲塔部制御ダイヤル１５と、戦車モデル３０に射撃を指示する射撃用キー１６と、送信機１０のＩＤを設定するためのＩＤ設定スイッチ１７とが設けられている。各走行制御レバー１４は速度０に対応した中立位置から前後に倒すことにより対応する無限軌道３１の前後進を切替え可能であり、また、倒された量に比例した速度指示信号を出力する。砲塔部制御ダイヤル１５は回転操作がされるとその回転方向と回転量に応じた旋回指示信号を出力する。射撃用キー１６は押釦スイッチであり、押し込み操作がされると射撃指示信号を出力する。ＩＤ設定スイッチ１７は１〜４のＩＤに対応した４位置の間で切替操作可能であり、それらの位置に応じた信号を出力する。ＩＤ設定スイッチ１７の切替操作により送信機１０のＩＤを１〜４の間で選択することができる。なお、送信機１０にはその他に電源のＯＮ／ＯＦＦを切替える電源スイッチ１８、送信機１０が稼動状態であること示すＬＥＤ１９も設けられている。
【００２６】
図３（ａ）は戦車モデル３０の平面図、図３（ｂ）は側面図である。戦車モデル３０はシャーシ３３とその上部に覆い被されるボディー３４とを有している。シャーシ３３の左右には車輪３５…３５が列をなすように設けられ、車輪３５の列毎に１つずつ（左右に１つずつ）無限軌道３１が張り渡されている。各列の車輪３５…３５のうち少なくとも１つは車軸３６…３６を介して走行伝達装置３７に、他は車軸３６…３６を介して回転自由にシャーシ３３に取り付けられる。走行伝達装置３７は駆動源としての走行用モータ３８の回転を車軸３６…３６に伝達する。走行伝達装置３７及び走行用モータ３８は左右一対の無限軌道３１…３１に対応して左右に１つずつ設けられており、左右の無限軌道３１を個別に駆動することができる。ボディー３４の上部には砲塔３２がシャフト３９を中心として旋回可能に設けられている。砲塔３２とシャフト３９は一体に回転でき、シャフト３９の下端部は砲塔部伝達装置４０に取り付けられる。砲塔部伝達装置４０は駆動源としての砲塔用モータ４１の回転をシャフト３９に伝達する。
【００２７】
砲塔部３２には砲身４２が設けられている。砲身４２が取り付けられる砲塔部３２の前部には他の戦車モデル３０にデータを送信するための発光部４３（図１のリモコン信号発光部６に相当）が設けられている。発光部４３から送信された赤外線は集光体４４によって砲身４２に設けられた光ファイバ４５に導かれる。光ファイバ４５によって伝達された赤外線は砲身４２の先から、所定の放射角度Ａ、Ｂで砲身４２の向いている方向へ射出される。なお、本実施形態では戦車モデル３０の上方で送信機１０を操作する状況を想定していることから、砲身４２から狭い角度Ａ、Ｂであれば、射出される送信データを送信機１０が受信することによる混信はない。
【００２８】
ボディー３４の後部には送信機１０及び他の戦車モデル３０からの信号を受信する受光部４６（図１のリモコン信号受光部４に相当）が設けられている。受光部４６が他の戦車モデル３０の発光部４３から送信されたデータを受信した場合は、戦車モデル３０は射撃されたものとみなし、ユーザに射撃されたことを伝えるための処理、あるいは遊技上のペナルティとしての所定の処理を実行する。受光部４６の前側には、他の戦車モデル３０からの信号を後方の所定の角度Ｃからのみ受信するように、赤外線を遮断するカバー４７が設けられている。これにより、他の戦車モデル３０に後方から射撃されたときのみを射撃されたと判断する遊戯方法を実現できる。なお、カバー４７は、受光部４６が真上から角度Ｄの範囲であれば前方からの信号でも受光できるように高さを制限している。従って、戦車モデル３０の上方に設置された送信機１０からの遠隔操作にはカバー４７による支障はない。
【００２９】
戦車モデル３０の内部にはマイクロプロセッサ、発振子、メモリ、モータドライバなどが同じ基板上に配置された制御装置４８が設けられている。制御装置４８は、受光部４６から送られるデータを自己の戦車モデル３０に対応する送信機１０からのものか、他の戦車モデル３０からのものか判別する。自己の戦車モデル３０に対応する送信機１０からのデータと判別した場合は、データに基づき、走行用モータ３８…３８及び砲塔用モータ４１の動作を制御するとともに、発光部４３から他の駆動機器へデータを送信する。他の戦車モデル３０からのデータと判別したときは射撃されたときの所定の処理を実行する。
【００３０】
図４は送信機１０の回路構成を示している。走行制御レバー１４…１４、砲塔部制御ダイヤル１５、射撃用キー１６及びＩＤ設定スイッチ１７の操作に対応した信号はマイコン６０に入力される。リモコン信号発光部１２は例えばＬＥＤ等の発光手段を含んで構成され、マイコン６０にて生成されるリモコンデータに応じて赤外線を発光する。なお、マイコン６０にて生成される１ブロックのリモコンデータについては後述する（図６の説明参照）。
【００３１】
一方、図４に示すリモコン信号受光部１３は、他の送信機１０から送信された赤外線を受光し、その受光した赤外線からキャリア成分を除去した信号をマイコン６０に出力する。マイコン６０は受信データに基づき自己のデータの送信タイミングを制御する。このように他の送信機１０の送信データを受信して送信タイミングを設定するのは、複数の送信機１０及び複数の戦車モデル３０からのリモコンデータの同時送信による混信を防止するためである。
【００３２】
なお、送信機１０には、図２で示した電源スイッチ１８、送信機１０が稼動状態であることを示すＬＥＤ１９の他、電源としての乾電池、乾電池からの電流・電圧を所定の電流・電圧に変換する電源回路、マイコン６０にクロック信号を提供する発振子、戦車モデル３０の電源としての２次電池を充電する充電回路や充電端子などが設けられている（図示省略）。
【００３３】
図５は、戦車モデル３０に搭載された制御系の回路構成を示している。戦車モデル３０には送信機１０及び他の戦車モデル３０からの信号を受信するためのリモコン信号受光部４６が設けられている。リモコン信号受光部４６は受光した赤外線からキャリア成分を除去した信号をマイコン７０に出力する。マイコン７０はリモコン信号受光部４６から与えられた信号を１ブロックのリモコンデータにデコードする。
【００３４】
自己の戦車モデル３０に対応する送信機１０からの信号を受信した場合、マイコン７０は受信データに基づきモータドライバ７２に走行用モータ３８…３８を駆動させる指示を、モータドライバ７３に砲塔用モータ４１を駆動させる指示を与える。さらに、受信データに射撃の指示があれば、他の戦車モデル３０に送信するデータを生成し、送信機１０からデータを受信した時間に基づく送信タイミングでリモコン信号発光部４３にデータを送信する指示を与える。ここで、送信機１０からデータを受信した時間に基づく送信タイミングで送信するのは、複数の送信機１０及び複数の戦車モデル３０からのリモコンデータの同時送信による混信を防止するためである。リモコン信号発光部４３は例えばＬＥＤ等の発光手段を含んで構成される。
【００３５】
他の戦車モデル３０からの信号を受信した場合、マイコン７０は受信データに基づき、一定時間遠隔操作不可能とする、又は、ＬＥＤを点灯させるなどの射撃されたときの処理を実行する。
【００３６】
戦車モデル３０にはこの他、戦車モデル３０が稼動状態であることを示すＬＥＤ７４の他、電源としての２次電池、電源のＯＮ／ＯＦＦを切替える電源スイッチ、２次電池からの電流・電圧を所定の電流・電圧に変換する電源回路、マイコン７０にクロック信号を提供する発振子、自己の戦車モデル３０に割り当てられたＩＤを保持するための不揮発性メモリなどが設けられている（図示省略）。
【００３７】
図６は各送信機１０と各戦車モデル３０のデータ送信タイミングを互いに重複しないように規定したデータ送信スケジュールを示している。上段の時間軸８０は送信機１０のデータ送信スケジュールを示しており、各送信機１０の送信時間（時間長Ｔ１）と送信時間（時間長Ｔ１）の間には、何れの送信機１０からも送信されない時間長Ｔ２の間隔が設けられている。下段の時間軸８０は戦車モデル３０のデータ送信スケジュールを示しており、各戦車モデル３０の送信時間は各送信機１０の送信時間と送信時間の間に配置されている。また、送信データ８１は送信機１０によって、送信データ８２は戦車モデル３０によって生成される１ブロックのリモコンデータの内容を示している。以下、同図を参照して本実施形態での送信データの内容とデータ送信スケジュールについて説明する。
【００３８】
送信機１０のマイコン６０にて生成される１ブロックのリモコンデータは、ＩＤコード、左右の走行用モータの制御情報、砲塔用モータ制御情報、射撃指示情報とで構成されている。ＩＤコード部分にはＩＤ設定スイッチ１７にて選択されているＩＤに対応した例えば２ビットのデータがセットされる。左右の走行用モータの制御情報部分それぞれには、走行方向を指定する１ビットのデータと速度を指定する３ビットのデータが走行制御レバー１４の操作位置に対応してセットされる。砲塔用モータ制御情報には、旋回するか否かを指示する１ビットのデータと回転方向を指定するための１ビットのデータが砲塔部制御ダイヤル１５の操作に対応してセットされる。射撃指示情報には、射撃をするか否かを指示する１ビットのデータが射撃キー１６の操作に対応してセットされる。なお、１ブロックのリモコンデータのビット数は常に一定である。従って、１ブロックのリモコンデータを送信するに要する時間も一定である。
【００３９】
戦車モデル３０のマイコン７０にて生成される１ブロックのリモコンデータは、他の戦車モデル３０に所定の処理を実行させる付加情報で構成されている。本実施形態では、付加情報は必ずしも必要でないが、付加情報によって、射撃された戦車モデル３０の実行する所定の処理に様々な変化を与えることができる。なお、１ブロックのリモコンデータのビット数は常に一定である。従って、１ブロックのリモコンデータを送信するに要する時間も一定である。
【００４０】
ＩＤ＝１〜４が設定されている送信機１０とその制御対象の戦車モデル３０が４組同時に使用されている場合、各組の送信タイミングは、他の組と互いに異なる時期に設定され、さらに、それぞれの送信機１０と戦車モデル３０の送信タイミングは互いに異なる時期に設定される。１組の送信機１０と戦車モデル３０がリモコン信号を送信する時間長はＴ３であり、各送信機１０及び各戦車モデル３０は、組の数×送信時間長Ｔ３に相当する周期Ｔ４（＝４×Ｔ３）でリモコン信号の送信を繰り返す。また、各組の送信タイミングはＩＤ＝４から順にＴ３ずつずらされている。さらに、各組の送信時間長Ｔ３は、送信機１０の送信時間長Ｔ１と、それに続く戦車モデル３０の送信が許可される時間長Ｔ２とによって構成されている。このような関係に従って各送信機１０及び各戦車モデル３０が送信タイミングを管理することにより４台の送信機１０及び４台の戦車モデル３０からの送信時期を互いに重ならないようにすることができる。
【００４１】
このような送信制御を実現するためには、例えば図６のＩＤ＝３の送信機１０と戦車モデル３０であれば次のように送信タイミングを制御すればよい。まず、送信機１０（ＩＤ＝３）については、時刻ｔ１でＩＤ＝４の送信機１０の送信データを受信した場合、送信タイマをＴ２後に設定し、タイマカウントを開始する。この時間Ｔ２はＩＤ＝４の戦車モデル３０がデータの送信を許可される時間である。時間Ｔ２だけ送信タイマのカウントが進んだ時刻ｔ２で送信機１０（ＩＤ＝３）は自分のデータの送信を開始し、送信開始からＴ１後の時刻ｔ３で送信を完了する。送信完了時には受信データをチェックし、信号の混信が発生していないことを確認する。この後、次回の送信タイミングをカウントする送信タイマをＴ２＋３×Ｔ３後に設定し、タイマカウントを開始する。時刻ｔ３で送信機１０（ＩＤ＝３）の送信データを受信した戦車モデル３０（ＩＤ＝３）は、受信データに射撃の指示があれば、その受信完了から自己の送信が許可される時間Ｔ２の間にデータの送信を行う。時刻ｔ３から送信タイミングをカウントしていた送信機１０（ＩＤ＝３）は、時刻ｔ５でＩＤ＝２の送信機１０の送信データを受信した場合、送信タイマをＴ２＋２×Ｔ３後に再設定し、タイマカウントを開始する。時刻ｔ７でＩＤ＝１の送信機１０の送信データを受信した場合、送信タイマをＴ２＋Ｔ３後に再設定し、タイマカウントを開始する。この後、ＩＤ＝４の送信機１０の電源が切られていた場合、あるいはノイズ等によりＩＤ＝４の送信機１０からのデータが受信できなかった場合、ＩＤ＝１のデータ受信後、時間Ｔ２＋Ｔ３だけ送信タイマのカウントが進んだ時点で自分のデータの出力を開始すればよい。さらに他の送信機１０からの信号が受信できなくなった場合でも、自分のデータの送信完了時に送信タイマに設定される時間Ｔ２＋３×Ｔ３を利用して周期Ｔ４（＝４×Ｔ３）でデータの送信を継続することができる。また、送信機１０が周期Ｔ４でデータの送信を継続することができることにより、送信機１０からのデータを受信した時間に基づいて送信タイミングを設定している戦車モデル３０も周期Ｔ４でデータの送信を継続することができる。
【００４２】
なお、ここでは送信機１０及び戦車モデル３０が４組の場合について説明したが、ＩＤを追加することにより５組以上の場合でも同様に送信タイミングを制御することができる。各送信機１０及び各戦車モデル３０の送信タイミングの周期はＮ×Ｔ３（Ｎは組数）となる。但し、各送信機１０及び各戦車モデル３０がデータを送信している時期同士の間にいずれもデータを送信していない空白期間を介在させ、それにより全体の周期をＮ×Ｔ３よりも長く設定してもよい。
【００４３】
図７は電源投入から自分のデータの送信を開始するまでに送信機１０のマイコン６０が実行するパワーオン動作の手順を示すフローチャートである。電源が投入されると、まずタイムオーバー用のタイマを設定する（ステップＳ１）。次に、他の送信機１０からのデータを受信したか否か判別し（ステップＳ２）、受信したときにはその受信したデータのＩＤが自己の送信機１０に対して設定されているＩＤと同一か否か判別する（ステップＳ３）。一致していればステップＳ１に戻って判定動作を繰り返す。これにより、同一のＩＤの送信機１０が複数存在していた場合の混信が防止される。ステップＳ３においてＩＤが一致していないと判断したときは、他の送信機１０のＩＤに応じて自己の送信タイミングを設定する（ステップＳ４）。例えば図６のＩＤ＝３の送信機１０がＩＤ＝２のデータを受信した場合には自己の送信タイミングをＴ２＋２×Ｔ３時間後に設定する。
【００４４】
続いて、ステップＳ１で設定したタイマがタイムオーバーとなったか否か判断し（ステップＳ５）、タイムオーバーでなければステップＳ２へ戻る。タイムオーバーした場合に自己の戦車モデル３０を遠隔操作するデータの送信を開始する（ステップＳ６）。但し、実際に出力を開始するのは、ステップＳ４で設定した送信タイミングが到来した時点である。タイムオーバーまでに何もデータを受信しなかった場合には単独操作、つまり他に送信機１０が存在しないことになるため、ステップＳ６で直ちにデータ送信を開始する。
【００４５】
ステップＳ６の処理が終わると、マイコン６０は図８の通常動作の手順に従ってデータ送信を制御する。通常動作では、まず他の送信機１０からのデータを受信したか否か判断し（ステップＳ１１）、受信していればそのＩＤが自己に設定されたＩＤと一致するか否か判断する（ステップＳ１２）。一致していれば図７のパワーオン動作へ戻る。一方、受信したデータのＩＤが自己のＩＤと異なる場合には、その受信したデータのＩＤに応じて自己の送信タイミングを送信タイマにセットする（ステップＳ１３）。次に、送信タイマがタイムアップしたか否か判断し（ステップＳ１４）、タイムアップするまではステップＳ１１へ戻る。
【００４６】
ステップＳ１４でタイムアップと判断すると自己のデータの送信を開始する（ステップＳ１５）。このとき、並行してデータの受信も行う。次に、データ送信を完了したか否か判断し（ステップＳ１６）、送信が完了したならば、送信したデータと、その送信と並行して受信したデータとを比較する（ステップＳ１７）。一致していなければ混信が発生したものと判断して図７のパワーオン動作に進む。一致していれば混信がないとみなしてよいから、次回の送信タイミングを送信タイマにセットする（ステップＳ１８）。その後、ステップＳ１へ戻る。
【００４７】
図９は戦車モデル３０のマイコン７０がデータをリモコン信号受光部４６から受けたときに実行する受信処理手順を示すフローチャートである。まず、マイコン７０は受信データに含まれるＩＤが、自己の戦車モデル３０に割り当てられたＩＤと一致するか否か判断する（ステップＳ２１）。ＩＤが一致していれば、すなわち、自己の戦車モデル３０に対応する送信機１０から送信されたデータと判別した場合は、そのデータを受信した時刻を基準に時間軸を補正した図６のデータ送信スケジュールを参照できるようにタイマを設定する（ステップＳ２２）。
【００４８】
このタイマによって、自己の戦車モデル３０の送信タイミングを調整し、また、データを受信した時刻から、受信したデータが送信機１０からのものか、他の戦車モデル３０からのものかを特定することができる。このタイマの設定とデータ送信スケジュールの参照は、例えば、以下のように行えばよい。まず、自己の戦車モデル３０に割り当てられたＩＤと同一のＩＤをもつリモコンデータ（すなわち自己に対応する送信機１０からの送信データ）を受信したときに、その受信完了時にタイマに時間Ｔ２を設定するとともに戦車モデル３０の送信時間であることを示すフラグを立てる。その後は、タイマカウントが時間Ｔ２進んだ時点でＴ１を再設定するとともにフラグを下ろし、タイマカウントが時間Ｔ１進んだ時点で時間Ｔ２を再設定するとともにフラグを立てる、という動作を繰り返す。これによって、データを受信した時刻が送信機１０の送信時刻か、戦車モデル３０の送信時刻かを区別することができる。さらに、カウンタ変数を用意すれば、自己の戦車モデル３０の送信時間にカウンタ変数を初期化し、その後、戦車モデル３０の送信時間であることを示すフラグを立てるごとにカウンタ変数を増やすことにより、自己に対応する送信機１０からの送信データが途切れた場合にも、自己の送信タイミングを知ることができ、また、受信したリモコンデータのＩＤを特定することもできる。
【００４９】
ステップＳ２２にてタイマを設定した後は、受信データに含まれる射撃指示情報に射撃指示があるか否か判断し（ステップＳ２３）、射撃指示がある場合は他の戦車モデル３０に送信するデータを生成し、所定のタイミングで送信する（ステップＳ２４）。その後、受信データに含まれる左右の走行用モータ制御情報、砲塔用モータ制御情報に基づき、モータ制御を行い（ステップＳ２５）、次の受信を待つ。
【００５０】
ステップＳ２１において受信データに含まれるＩＤが自己の戦車モデル３０に割り当てられたＩＤと一致しなかった場合は、受信した時刻とステップ２２にて設定したデータ送信スケジュールとを比較し、受信した時刻が他の戦車モデル３０の送信する時刻か否か判断する（ステップＳ２６）。戦車モデル３０の送信時間ではないと（すなわち他の戦車モデル３０に対応する送信機１０からの送信データと）判断した場合は、データ送信スケジュール参照用のタイマにＴ２を再設定するとともに、その後Ｔ２、Ｔ１のカウント及び設定を繰り返すようにすることにより、データ送信スケジュールを補正する（ステップＳ２７）。次にこの受信データに含まれるＩＤを、受信データのＩＤ保存用の変数にセットする（ステップＳ２８）。
【００５１】
ステップＳ２６にて他の戦車モデル３０の送信時刻と判断したときは、ステップＳ２８にて代入したＩＤを参照する。本実施形態では、図６に示したように送信機１０の送信時間の後に対応する戦車モデル３０の送信時間が続くことから、この参照したＩＤによって、射撃した戦車モデル３０のＩＤを特定することができる（ステップＳ２９）。次に、射撃した戦車モデル３０のＩＤに基づき、一定時間遠隔操作不可能とする、ＬＥＤを点灯させる等の射撃されたときの処理を実行する（ステップＳ２９）。なお、ステップＳ２６の他の戦車モデル３０から送信されたデータか否かの判別は、送信機１０からのデータか戦車モデル３０からのデータかを区別するための１ビットの情報を、送信機１０および戦車モデル３０の送信データにそれぞれ付加し、マイコン７０が受信データに含まれるその情報を参照することによって実行してもよい。どの戦車モデル３０から送信されたデータかの特定は、送信する戦車モデル３０に割り当てられたＩＤを送信データに付加し、マイコン７０が受信データに含まれるＩＤを参照することによって行ってもよい。
【００５２】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の形態にて実施してよい。例えば駆動機器は戦車に限らず、各種の動体を模したものでよい。駆動機器間の通信に基づく相互作用は射撃に限らず、対話などでもよい。駆動機器の受光部は一つに限らず、複数の受光部を設けてもよい。複数の受光部の一部を送信機からの送信データ受信用に、残りの受光部を他の駆動機器からの送信データ受信用に使用してもよい。送信機はオペレータが手持ち可能なものでもよいし、据え置き型のものでもよい。携帯型ゲーム機や携帯電話のような携帯機器に特定のプログラムをインストールして送信機として機能させてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の遠隔操作システムによれば、各送信機は他の送信機から送信されたデータを受信することにより、又、各駆動機器は各送信機から送信されたデータの受信タイミングを参照することにより、各送信機及び各駆動機器の送信タイミングが重複しないように規定されたデータ送信スケジュールに従って自己のデータを送信することができる。従って、各送信機からのデータと各駆動機器からのデータを同一のキャリア信号にのせて送信することができ、各駆動機器は送信機からの信号と他の駆動機器からの信号の受信手段及び処理系統の共用化を進めることができる。これにより、駆動機器の構成の複雑化、消費電力の増加を招くことなく、複数の駆動機器を遠隔操作するとともに、駆動機器間で通信に基づく相互作用を生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠隔操作システムの概略構成を示す図。
【図２】送信機の一実施形態としての戦車モデル用送信機の上面図及び前面側からの図。
【図３】駆動機器の一実施形態としての戦車モデルの平面図及び側面図。
【図４】図２の送信機の回路構成を示す図。
【図５】図３の戦車モデルの回路構成を示す図。
【図６】図２の送信機と図３の戦車モデルのデータ送信タイミングを互いに重複しないように規定したデータ送信スケジュールを示す図。
【図７】電源投入から自己のデータの送信を開始するまでに図２の送信機のマイコンが実行するパワーオン動作の手順を示すフローチャート。
【図８】図７の処理に続いて図２の送信機のマイコンが実行する通常動作の手順を示すフローチャート。
【図９】図３の戦車モデルのマイコンがデータを受信する際の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１駆動機器
２送信機
３送信機のリモコン信号発光部（送信手段）
４駆動機器のリモコン信号受光部（受信手段）
５送信機のリモコン信号受光部（受信手段）
６駆動機器のリモコン信号発光部（送信手段）
１０戦車モデル用送信機（送信機の一実施形態）
１２戦車モデル用送信機のリモコン信号発光部（送信手段）
１３戦車モデル用送信機のリモコン信号受光部（受信手段）
３０戦車モデル（駆動機器の一実施形態）
４３戦車モデルのリモコン信号発光部（送信手段）
４６戦車モデルのリモコン信号受光部（受信手段）
６０戦車モデルに搭載されたマイコン（操作データ作成手段、送信タイミング設定手段、操作データ送信制御手段）
７０戦車モデルに搭載されたマイコン（通信データ作成手段、駆動機器制御手段）
８０戦車モデル用送信機と戦車モデルのデータ送信スケジュール
８１戦車モデル用送信機の送信データ（操作データ）
８２戦車モデルの送信データ（通信データ）

Claims

複数の送信機によってそれらに対応付けて用意された複数の駆動機器の動作を互いに個別に制御するとともに、前記複数の駆動機器間で通信に基づく相互作用を生じさせる遠隔操作システムであって、
前記複数の送信機のそれぞれには、
各送信機を識別するための各送信機に固有の識別情報と、前記駆動機器の動作を制御するための動作制御情報と、前記駆動機器間の通信を制御するための通信制御情報とを含んだ操作データを作成する操作データ作成手段と、
前記操作データを送信する操作データ送信手段と、
他の送信機から送信された操作データを受信する操作データ受信手段と、
受信した操作データに含まれている前記識別情報に基づいて自己の操作データの送信タイミングを設定する送信タイミング設定手段と、
設定された送信タイミングに従って前記データ送信手段から前記操作データを送信させる操作データ送信制御手段と、
が設けられ、
前記複数の駆動機器のそれぞれには、
他の駆動機器に所定の処理を実行させる通信データを作成する通信データ作成手段と、
前記通信データを送信する通信データ送信手段と、
各送信機から送信された操作データ及び他の駆動機器から送信された通信データを受信するデータ受信手段と、
自己に対応付けられた送信機に固有の識別情報を含む操作データを受信した場合には、その操作データに含まれる動作制御情報に基づいて自己の動作を制御するとともに、前記操作データに含まれる通信制御情報に基づいて前記通信データの作成及び送信を制御し、他の駆動機器からの通信データを受信した場合には、その受信した通信データに対応する所定の処理を実行する駆動機器制御手段と、が設けられ、
前記複数の送信機及び駆動機器のそれぞれの記憶手段には、前記操作データ及び前記通信データの送信タイミングが互いに重複しないように、かつ識別情報毎に所定の順序で周期的に到来し、更に、前記識別情報毎に与えられた送信時間が互いに等しくなるように規定された共通のデータ送信スケジュールを構成すべく、自己の送信タイミングの順序及び周期を特定するための情報が記憶され、
前記送信機の送信タイミング設定手段は、その送信機の記憶手段に記憶された前記順序を特定するための情報と、受信した他の送信機からの操作データに含まれる識別情報とを参照して、受信した前記識別情報を基準とした時の自己の送信タイミングまでに到来する送信タイミングに対応する識別情報の数を特定し、その特定した数と前記周期を特定するための情報とに基づいて、前記受信した操作データの送信タイミングを基準にした時の自己の送信タイミングが到来するまでの時間を特定することにより、前記データ送信スケジュールにて規定されている自己の送信タイミングを特定し、
前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、その駆動機器の記憶手段に記憶された前記順序を特定するための情報と、受信した操作データに含まれる識別情報とを参照して、受信した前記識別情報を基準とした時の自己の送信タイミングまでに到来する送信タイミングに対応する識別情報の数を特定し、その特定した数と前記周期を特定するための情報とに基づいて、前記受信した操作データの送信タイミングを基準にした時の自己に対応する送信機の送信タイミングが到来するまでの時間を特定することにより、前記データ送信スケジュールにて規定されている自己の送信タイミングを特定し、その特定された送信タイミングに従って前記通信データ送信手段から前記通信データを送信させる、
ことを特徴とする遠隔操作システム。
各周期において、前記各送信機が操作データを送信できる期間が、互いに等しい時間長に規定され、かつ、前記各駆動機器が通信データを送信できる期間が、互いに等しい時間長に規定されていることを特徴とする請求項１に記載の遠隔操作システム。
前記各駆動機器の通信データの送信タイミングが、それぞれに対応する送信機の操作データの送信タイミングの次に到来するように、前記データ送信スケジュールが規定されていることを特徴とする請求項２に記載の遠隔操作システム。
前記駆動機器は、前記他の送信機から操作データを受信するたびにその操作データに含まれる識別情報を所定の変数に設定し、前記他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記変数に設定された識別情報を参照して、前記通信データを送信した他の駆動機器を特定することを特徴とする請求項３に記載の遠隔操作システム。
前記駆動機器の前記記憶手段には、データを受信した時刻が送信機又は駆動機器のいずれの送信タイミングであるかを判断するための情報が記憶され、前記駆動機器は、各送信機から送信された操作データ又は他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、前記受信した時刻と、前記いずれの送信タイミングであるかを判断するための情報とから、受信したデータが操作データ又は通信データのいずれであるかを判別することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠隔操作システム。
自己を識別するための識別情報と、制御対象の動作を制御するための動作制御情報と、制御対象間の通信を制御するための通信制御情報とを含んだ操作データを送信する送信機と組み合わされ、前記制御対象として使用される駆動機器であって、
他の駆動機器に所定の処理を実行させる通信データを作成する通信データ作成手段と、
前記通信データを送信する通信データ送信手段と、
送信機から送信された操作データ及び他の駆動機器から送信された通信データを受信するデータ受信手段と、
自己に対応付けられた識別情報を含む操作データを受信した場合には、その操作データに含まれる動作制御情報に基づいて自己の動作を制御するとともに、前記操作データに含まれる通信制御情報に基づいて前記通信データの作成及び送信を制御し、他の駆動機器からの通信データを受信した場合には、その受信した通信データに対応する所定の処理を実行する駆動機器制御手段と、
自己に組み合された送信機、前記他の駆動機器及び前記他の駆動機器に組み合された送信機と共通のデータ送信スケジュールであって、前記操作データ及び前記通信データの送信タイミングが互いに重複しないように、かつ識別情報毎に所定の順序で周期的に到来し、更に、前記識別情報毎に与えられた送信時間が互いに等しくなるように規定された共通のデータ送信スケジュールを構成すべく、自己の送信タイミングの順序及び周期を特定するための情報が記憶された記憶手段と、が設けられ、
前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、その駆動機器の記憶手段に記憶された前記順序を特定するための情報と、受信した操作データに含まれる識別情報とを参照して、受信した前記識別情報を基準とした時の自己の送信タイミングまでに到来する送信タイミングに対応する識別情報の数を特定し、その特定した数と前記周期を特定するための情報とに基づいて、前記受信した操作データの送信タイミングを基準にした時の自己に対応する送信機の送信タイミングが到来するまでの時間を特定することにより、前記データ送信スケジュールにて規定されている自己の送信タイミングを特定し、その特定された送信タイミングに従って前記通信データ送信手段から前記通信データを送信させる、
ことを特徴とする駆動機器。
各周期において、通信データを送信できる期間が、他の駆動機器が通信データを送信できる期間と等しい時間長に規定されていることを特徴とする請求項６に記載の駆動機器。
通信データの送信タイミングが、自己に対応する送信機の操作データの送信タイミングの次に到来するように、前記データ送信スケジュールが規定されていることを特徴とする請求項７に記載の駆動機器。
前記他の送信機から操作データを受信するたびにその操作データに含まれる識別情報を所定の変数に設定し、前記他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記変数に設定された識別情報を参照して、前記通信データを送信した他の駆動機器を特定することを特徴とする請求項８に記載の駆動機器。
前記駆動機器の前記記憶手段には、データを受信した時刻が送信機又は駆動機器のいずれの送信タイミングであるかを判断するための情報が記憶され、前記駆動機器の前記駆動機器制御手段は、各送信機から送信された操作データ又は他の駆動機器から送信された通信データを受信した場合に、前記受信した時刻と、前記いずれの送信タイミングであるかを判断するための情報とから、受信したデータが操作データ又は通信データのいずれであるかを判別することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠隔操作システム。