JP4144984B2 - 電子玩具装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、玩具本体を外力により移動させたときに、モータに誘導される誘導電流に応じて玩具本体の玩具動作を制御するようにした電子玩具装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゼンマイの弾発力を駆動源とする走行玩具が提案されている。このような走行玩具では、玩具体を手で移動させることにより、車輪の回転に応じてゼンマイが巻かれるので、このゼンマイが戻るときの弾発力によって玩具体を走行させるようにしている。
また、フライホイールを備えた玩具体では、フライホイールを回転させこのフライホイールの慣性力によって玩具体の動作を継続させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の玩具は、構造が簡単なので低コストであるという特徴を有する反面、ゼンマイの弾発力やフライホイールの慣性力によって玩具体を動作させるものであるから、その動作が単調で飽きやすいという問題点を有していた。
【０００４】
本願発明は、上記に鑑みて案出されたもので、玩具体の構造が簡単で、且つ低コストであるという特徴を損なうことなく、その動作を容易に制御することができるようにして、遊びに面白さを持たせるようにした興趣性の高い電子玩具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】
本発明が提供する請求項１に係る電子玩具装置は、上記目的を達成するために、下記の要件を備えたことを特徴とする。すなわち、
（イ）モータを備えた玩具本体を有すること。
（ロ）前記玩具本体は、前記モータの回転駆動力が伝達されることで玩具本体を走行させる車輪を有すること。
（ハ）前記車輪は、玩具本体の移動により回転することで、前記モータの回転軸を回転させ前記モータに誘導電流を発生させること。
（ニ）前記玩具本体は、制御装置を有すること。
（ホ）前記制御装置は、前記モータに誘導される誘導電流を計測する計測手段を有すること。
（へ）前記制御装置は、単一の誘導電流に対応して、複数の走行速度とそれぞれの走行時間が設定されたテーブル表を記憶したＲＯＭを有すること。
（ト）前記制御装置は、前記テーブル表から前記計測された誘導電流に対応して設定された複数の走行速度とそれぞれの走行時間を選択し、前記玩具本体の玩具動作を制御する制御手段を有すること。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本願発明に係る電子玩具装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本願発明に係る玩具本体の要部を示したブロック図、図２は本願発明に係る制御装置とその周辺装置を示した回路図、図３は電子玩具装置の右側面図、図４は電子玩具装置の左側面図、図５は電子玩具装置の正面図、図６は本願発明に係る電子玩具装置の作用を示したフローチャートである。
【００１１】
まず、本願発明に係る第１の実施の形態を説明する。電子玩具装置１は、図３乃至図５に示すように、玩具本体３を有し、玩具本体３の上部には電池５が設けられている。もちろん、電池５は玩具本体３の内部等適宜の位置に設けることができる。
玩具本体３の左側面には電源をオン、オフするためのメインスイッチ７と、電源オンを表示する発光ダイオード２５が設けられている。玩具本体３の右側面には走行時間Ｔ０を設定するためのスイッチ９が設けられている。また、玩具本体３には車輪１１，１３が回動自在に設けられている。車輪１１は、一対の前輪１１ａ，１１ｂを有し、車輪１３は、一対の後輪１３ａ，１３ｂを有している。すなわち、玩具本体３には一対の前輪１１ａ，１１ｂが回動自在に設けられると共に、一対の後輪１３ａ，１３ｂが回動自在に設けられている。
【００１２】
玩具本体３の正面には、液晶表示装置２１と、複数のＬＥＤ１４が設けられている。複数のＬＥＤ１４は、３個のＬＥＤ１５，１７，１９から構成される。この３個のＬＥＤ１５，１７，１９は横一列に設けられ、玩具本体３の走行速度を７段階で表示する。例えば、最も遅い速度１ではＬＥＤ１５のみが点灯し、速度２ではＬＥＤ１７のみが点灯し、速度３ではＬＥＤ１５，１７が点灯し、最も速い速度７では、ＬＥＤ１５，１７，１９が点灯する。
玩具本体３の内部には、制御装置等の各種回路部と、単一のモーターＭと、ギア機構部が設けられ、モーターＭからの回転駆動力がギア機構部を介して車輪１１，１３に伝達されるようになっている。
【００１３】
次に、図１及び図２を参照して玩具本体３内に設けられる制御装置２０とその周辺回路部を説明する。
制御装置２０は、ワンチップのマイクロコンピュータなどから構成され、内部にＲＯＭ３３，ＣＰＵ３５，ＲＡＭ３７，ＥＥＰＲＯＭ３９等を有する。この制御装置２０は、モータＭに誘導される誘導電流を計測する計測手段を有し、この計測された誘導電流に応じて玩具本体３の玩具動作を制御する制御手段を有する。また、制御装置２０は、上記以外にもＢＧＭや各種効果音を発生させるための音源回路や前記計測された誘導電流をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路、液晶表示装置２１の表示を制御する表示制御回路、光通信装置３１の動作を通信制御回路等を有する。
【００１４】
ＲＯＭ３３には、玩具本体３の走行制御に係るプログラムが記憶されている。例えば、玩具本体３を外力により移動させたときに、モータＭに誘導される誘導電流を計測するための計測プログラム、この計測された誘導電流をデジタルデータに変換するための変換プログラム、このデジタルデータに応じて玩具本体３の玩具動作を制御するためのプログラム等の各種プログラムが記憶されている。また、ＲＯＭ３３には、誘導電流をデジタルデータに変換した複数のデータと、それぞれのデータに対応して設定された走行速度のデータがテーブル表の状態で記憶されている。
【００１５】
ここで、前述の玩具動作に係る制御とは、例えば、前述の予め設定されたテーブル表から、計測された誘導電流のデータに対応して走行速度を選択することにより、玩具本体３の走行速度を設定する制御、その設定された速度で走行させるための制御、走行速度に応じて複数のＬＥＤ１４を点灯させるための制御、ＢＧＭや各種効果音を放音させるための制御、玩具体を停止させるための制御等が含まれる。
【００１６】
尚、ＲＯＭ３３に記憶されるテーブル表には、単一の誘導電流のデータに対応して複数の走行速度のデータと、それぞれの走行時間とを設定することができる。例えば、誘導電流Ａ１に対して、走行速度Ｖ２で走行時間Ｔ０×２０％、走行速度Ｖ８で走行時間Ｔ０×５０％、走行速度Ｖ４で走行時間Ｔ０×３０％のごとくに設定することができる。この場合、スイッチ９で設定された走行時間Ｔ０が例えば、８秒である場合には、走行速度Ｖ２で１．６秒間走行し、その後、走行速度Ｖ７で４秒間走行し、その後、走行速度Ｖ４で２．４秒間走行することが設定される。
このように、単一の誘導電流のデータに対して、複数の走行速度のデータと、それぞれの走行時間とを設定すると、玩具本体の動きに変化を持たせることができ、面白さが倍加する。
【００１７】
ＣＰＵ３５は、ＲＯＭ３３に記憶されたプログラムに基づいて各種制御処理を実行するものである。
ＲＡＭ３７は、前述の変換された誘導電流に関するデジタルデータ、玩具動作を制御するための各種制御用のデータ等を記憶しておくものである。ＲＡＭ３７に記憶されているデータは、随時ＣＰＵ３５によって読み出される。また、ＲＡＭ３７は、制御装置２０のワークエリアとして使用される。
ＥＥＰＲＯＭ３９は、電源をオフした後もデータを確実に記憶保持する、いわゆる不揮発性のメモリであり、各種設定されたデータや、玩具本体３の動作に関するデータ等を記憶保持するものである。上記設定されたデータとは、走行時間Ｔ０に関するデータ等であり、玩具本体３の動作に関するデータとは、動作履歴に関するデータ等である。
【００１８】
制御装置２０には、スピーカＳＰと、複数のＬＥＤ１４、すなわち、３個のＬＥＤ１５，１７，１９が接続されている。また、制御装置２０には、液晶表示装置２１、光通信装置３１が接続されると共に、操作部６が接続される。
液晶表示装置２１は、玩具本体３の動作に関するデータ等を表示するものである。また、光通信装置３１は、赤外線信号を発射する発光素子、入射した赤外線信号を受光する受光素子、これらの発光素子、受光素子を駆動する駆動回路等から構成され、他方の電子玩具装置とのあいだで各種データを交換することができる。
操作部６は、メインスイッチ７、時間設定用のスイッチ９、リセット用のスイッチ２７等から構成される。もちろん、これ以外にもゲーム操作用の複数のスイッチを設けて構成しても良い。
【００１９】
制御装置２０の端子Ｐ１には、抵抗Ｒ１を介して電源が供給される。また、端子Ｐ１は、リセットスイッチ２７と接続されている。
制御装置２０の端子Ｐ１５は、抵抗Ｒ２を介してトランジスタＱ１のベースに接続され、端子Ｐ１６は、抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ２のベースに接続され、端子Ｐ１７は、抵抗Ｒ３を介してトランジスタＱ３のベースに接続され、端子Ｐ１８は、抵抗Ｒ５を介してトランジスタＱ４のベースに接続されている。トランジスタＱ１、Ｑ２のそれぞれのエミッタは電源と接続され、トランジスタＱ１のコレクタと、トランジスタＱ２のコレクタとの間にはモータＭが接続され、このモータＭにはコンデンサＣ５が並列に接続されている。そして、トランジスタＱ１、Ｑ３のそれぞれのコレクタ同士が接続されると共に、トランジスタＱ２、Ｑ４のそれぞれのコレクタ同士が接続されている。
【００２０】
また、制御装置２０の端子Ｐ２は、ダイオードＤ１を介してトランジスタＱ３のエミッタに接続され、端子Ｐ３は、ダイオードＤ２を介してトランジスタＱ４のエミッタに接続されている。トランジスタＱ３のエミッタは、抵抗回路Ｒ６を介してアースに接続されている。この抵抗回路Ｒ６は複数の抵抗を並列接続したものである。もちろん、抵抗回路Ｒ６は、単一の抵抗を用いて構成しても良い。同様に、トランジスタＱ４のエミッタは、抵抗回路Ｒ７を介してアースに接続されている。この抵抗回路Ｒ７は複数の抵抗を並列接続したものである。もちろん、抵抗回路Ｒ７は、単一の抵抗を用いて構成しても良い。
【００２１】
制御装置２０の端子１３と端子１４とのあいだには、所定周期で発振する発振器２９が接続され、発振器２９にはコンデンサＣ１，Ｃ２が接続されている。端子Ｐ２２は、抵抗Ｒ８と接続されると共に、スイッチ９と接続されている。端子Ｐ１９は、抵抗Ｒ９を介してＬＥＤ１５と接続され、端子Ｐ２０は、抵抗Ｒ１０を介してＬＥＤ１７と接続され、端子Ｐ２１は、抵抗Ｒ１１を介してＬＥＤ１９と接続されている。また、端子Ｐ２７にはスピーカＳＰが接続されている。
【００２２】
電池５は、メインスイッチ７を介して電源回路２２，２３と接続されている。電源回路２２は、高電流用の電源回路である。また、電源回路２３の出力端子は、コンデンサＣ３，Ｃ４と接続されると共に、抵抗Ｒ１２を介して発光ダイオード２５と接続されている。液晶表示装置２１には、可変抵抗器ＲＶ１が接続されている。
【００２３】
次に、図６を参照して作用を説明する。
電源投入後、ステップＳＰ１においてスイッチ９を操作することにより、動作時間、すなわち走行時間Ｔ０を設定することができる。例えば、最初のスイッチ９の操作によって、特定の電子メロディー音が放音され、初期状態であること及び準備ＯＫであることを知らせる。その後、スイッチ９を操作すると、その操作回数に応じて走行時間Ｔ０が設定される。例えば、スイッチ９の操作回数が８回であった場合は、走行時間Ｔ０は８秒に設定される。この走行時間Ｔ０に関するデータは、ＥＥＰＲＯＭ３９に記憶され、新しいデータが更新されるまで保持される。
ここで、スイッチ９を所定回数、例えば１０回操作すると元の初期状態に戻る。この初期状態では、走行時間が設定されていない状態であり、玩具本体３を継続して動作させることができる。
【００２４】
ステップＳＰ３では、玩具本体３を外力により移動させる。玩具本体３を移動させると、車輪１１，１３が回転し、ギア機構部を介してモータＭの回転軸を回転させることにより、モータＭのコイルに誘導電流が発生する。ステップＳＰ５では、モータＭのコイルに発生した誘導電流を計測し、この誘導電流のアナログ値をデジタルデータに変換してＲＡＭ３７に記憶する。
【００２５】
ステップＳＰ７では、誘導電流の発生方向に応じてモータＭの回転方向、すなわち、玩具本体３の走行方向を決定する。例えば、図２において制御装置２０の端子Ｐ１７からＨレベルの信号を出力したときに、トランジスタＱ３が導通して端子Ｐ２の電位が変化した場合には、トランジスタＱ３側に流れ込む方向の誘導電流が発生したと判断して、玩具本体３の進行方向を、例えば前進方向に決定する。逆に、制御装置２０の端子Ｐ１８からＨレベルの信号を出力したときに、トランジスタＱ４が導通して端子Ｐ３の電位が変化した場合には、トランジスタＱ４側に流れ込む方向の誘導電流が発生したと判断して、玩具本体３の進行方向を、例えば後退方向に決定する。
従って、遊戯者は玩具本体３を外力によって前進方向へ移動させるか、後退方向へ移動させるかによって、その後の玩具本体３の走行方向を選択することができる。
【００２６】
ステップＳＰ９では、モータＭに発生した誘導電流に応じて玩具本体３の走行速度を設定するものである。ここで、誘導電流が大きい場合は抵抗回路Ｒ６またはＲ７に流れる電流値も大きくなるので、端子Ｐ２または端子Ｐ３の電圧レベルを監視することにより、誘導電流の値を算出することができる。すなわち、端子Ｐ２または端子Ｐ３の電圧レベルをデジタルデータに変換することにより、誘導電流のアナログ値がデジタル値に変換される。そして、予め設定されたテーブル表から誘導電流の値に対応した走行速度のデータがテーブル表から選択される。
従って、遊戯者は、玩具本体３を移動させるときに加える外力の力加減に応じて、走行速度を設定することができる。
【００２７】
ステップＳＰ１１では、ステップＳＰ７で設定された進行方向、及びステップＳＰ９で設定された走行速度に応じてモータＭを駆動する。ここで、玩具本体３を前進方向へ走行させる場合は、例えば、端子Ｐ１５からＬレベルのパルス信号を出力すると共に、端子Ｐ１８からＨレベルのパルス信号を出力してトランジスタＱ１，Ｑ４をオンさせる。これにより、トランジスタＱ１、モータＭ、トランジスタＱ４、抵抗回路Ｒ７を通じて電流が流れるので、玩具本体３を前進方向へ走行させることができる。逆に、玩具本体３を後退方向へ走行させる場合は、端子Ｐ１６からＬレベルのパルス信号を出力すると共に、端子Ｐ１７からＨレベルのパルス信号を出力してトランジスタＱ２，Ｑ３をオンさせる。これにより、トランジスタＱ２、モータＭ、トランジスタＱ３、抵抗回路Ｒ６を通じて電流が流れるので、玩具本体３を後退方向へ走行させることができる。
そして、前述の端子Ｐ１５，Ｐ１８、端子Ｐ１６，Ｐ１７から出力されるパルス信号のデューティー比を、設定速度に応じて変化させることにより、玩具本体３を設定された走行速度で走行させることができる。
【００２８】
ステップＳＰ１３では、玩具本体３の走行速度に応じて、３個のＬＥＤ１５，１７，１９を点灯制御する。
そして、ステップＳＰ１において、走行時間が設定されている場合には、ステップＳＰ１３からステップＳＰ１５へ進み、その設定された走行時間経過後に、電子メロディー音を放音させると共に、モータＭの駆動を停止させる（ステップＳＰ１５，ＳＰ１９）。また、走行時間が初期状態に設定されている場合には、ステップＳＰ１３からステップＳＰ１７へ進み、メインスイッチ７がオフ操作された後に、モータＭの駆動を停止させる（ステップＳＰ１７，ＳＰ１９）。
【００２９】
尚、図１乃至図６に示した実施例では、単一のモータＭを用いて構成したが、２個のモーターを内蔵し、前輪と後輪とを別個に駆動させるように構成しても良い。この場合、一方のモータに連結されて右側の前輪１１ａ又は後輪１３ａを駆動するギア機構部を設けると共に、他方のモータに連結されて左側の前輪１１ｂ又は後輪１３ｂを駆動するギア機構部を設けるとよい。
このように、前輪と後輪とを別個独立して駆動させるように構成すると、玩具本体３を急速旋回させることができ、興趣性が向上する。
【００３０】
また、ＲＯＭ３３にゲームプログラムを記憶させると共に、ＲＯＭ３３からゲームプログラムを読み取り、そのゲーム内容を液晶表示装置２１に表示させるようにしてもよい。そして、ゲームの展開をモータＭに誘導される誘導電流に応じて選択させように構成すると、ゲーム内容に意外性を持たせることができ、興趣性が向上する。
【００３１】
次に、図７を参照して第２の実施の形態を説明する。
複数の玩具本体４３，すなわち、玩具本体４３ａ，４３ｂ，…と、目標体４５を設けて構成される。これらの玩具本体４３ａ，４３ｂ，…の回路構成は図１、図２に示したと同様な回路部が用いられる。
玩具本体４３ａ，４３ｂ，…を用いて遊ぶ場合は、目標体４５から所定距離を離れた地点にスタートラインを設定し、玩具本体４３を外力により移動させて走行速度を設定すると共に、時間設定用のスイッチを操作して走行時間を設定し、スタートラインからスタートさせる。したがって、玩具本体４３は、設定された走行速度で目標体４５に向かって走行し、設定された走行時間を経過したときに停止する。
【００３２】
このような操作をそれぞれの玩具本体４３ａ，４３ｂ，…について行うことにより、目標体４５に対して最も近くに停止した玩具本体４３ａ，４３ｂ，…を勝ちとする。
したがって、玩具本体４３を外力により移動させた距離や、設定した走行時間に応じて勝敗が分かれることになり、面白さが増加する。
【００３３】
次に、図８を参照して第３の実施の形態を説明する。
図８に示すように、玩具本体６３の任意の箇所には、複数の回転体６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，…が設けられている。これらの回転体６７ａ，６７ｂ，６７ｃ，…は、それぞれギア機構部を介してモータの回転軸に連結される。ここで、回転体６７ａ，６７ｂ，６７ｃに連結されるそれぞれのギア機構部のギア比は、互いに異なる値に設定されている。したがって、回転体６７ａ，６７ｂ，６７ｃを同一の回転数だけ回転させた場合であっても、モータに誘導される誘導電流の値はそれぞれ異なるようになっている。
【００３４】
また、玩具本体６３内に設けられるＲＯＭには、ゲームプログラムを記憶させると共に、ＲＯＭからゲームプログラムを読み取り、そのゲーム内容を液晶表示装置６５に表示させるようにしている。このゲームプログラムは、モータに誘導される誘導電流に応じてパワーポイントを液晶表示装置６５に表示させるようにしたものである。すなわち、ＲＯＭには、誘導電流をデジタルデータに変換した複数のデータと、それぞれのデータに対応して設定されたパワーポイントに関するデータがテーブル表の状態で記憶されており、モータに誘導される誘導電流に応じて、該当するパワーポイントのデータをＲＯＭから読み取るようにしたものである。
【００３５】
玩具本体６３を用いて遊ぶ場合は、玩具本体６３を外力により移動させて、任意の回転体６７ａ，６７ｂ，６７ｃを回転させる。このとき、モータに誘導される誘導電流に応じてパワーポイントを液晶表示装置６５に表示させるものである。このとき表示されたパワーポイントの値に応じて勝敗を決定する。
尚、モータに誘導される誘導電流の値と、パワーポイントの値とのあいだには、特別の関連性を持たせず、ランダムな関係に設定すると、玩具本体６３をより速く移動させた場合に、高いパワーポイントが得られるとは限らず、ゲーム内容に意外性を持たせることができ、興趣性が向上する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明してきたように本願発明は、モータを備えた玩具本体を有し、玩具本体を外力により移動させたときに、モータに誘導される誘導電流を計測し、この計測された誘導電流に応じて玩具本体の玩具動作を制御するように構成したので、玩具体の構造が簡単で、且つ低コストであり、遊びに面白さを持たせるようにした興趣性の高い電子玩具装置を提供することができるという効果を有する。
【００３７】
また、本願発明は、モータの駆動によって走行する走行手段を有し、計測された誘導電流に応じて走行に係る制御を行うように構成したので、動きに変化を持たせることができ、飽きのこない興趣性の高い電子玩具装置を提供することができるという効果を有する。
【００３８】
また、本願発明は、計測された誘導電流に応じて玩具体の走行速度を制御するように構成したので、走行速度を容易に設定することができ、興趣性の高い電子玩具装置を提供することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る玩具本体の要部を示したブロック図である。
【図２】本願発明に係る制御装置の要部を示した回路図である。
【図３】本願発明に係る玩具本体の右側面図である。
【図４】本願発明に係る玩具本体の左側面図である。
【図５】本願発明に係る玩具本体の正面図である。
【図６】本願発明に係る電子玩具装置の作用を示したフローチャートである。
【図７】本願発明に係る第２の実施の形態を示した説明図である。
【図８】本願発明に係る第３の実施の形態を示した説明図である。
【符号の説明】
１ 電子玩具装置
３ 玩具本体
６ 操作部
２０ 制御装置
２１ 液晶表示装置
３３ ＲＯＭ
３５ ＣＰＵ
３７ ＲＡＭ
３９ ＥＥＰＲＯＭ
Ｍ モータ
Ｑ１ トランジスタ
Ｑ２ トランジスタ
Ｑ３ トランジスタ
Ｑ４ トランジスタ

Claims (1)

1. 下記の要件を備えてなることを特徴とする電子玩具装置。
   （イ）モータを備えた玩具本体を有すること。
   （ロ）前記玩具本体は、前記モータの回転駆動力が伝達されることで玩具本体を走行させる車輪を有すること。
   （ハ）前記車輪は、玩具本体の移動により回転することで、前記モータの回転軸を回転させ前記モータに誘導電流を発生させること。
   （ニ）前記玩具本体は、制御装置を有すること。
   （ホ）前記制御装置は、前記モータに誘導される誘導電流を計測する計測手段を有すること。
   （へ）前記制御装置は、単一の誘導電流に対応して、複数の走行速度とそれぞれの走行時間が設定されたテーブル表を記憶したＲＯＭを有すること。
   （ト）前記制御装置は、前記テーブル表から前記計測された誘導電流に対応して設定された複数の走行速度とそれぞれの走行時間を選択し、前記玩具本体の玩具動作を制御する制御手段を有すること。

Images