JPH024191B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ラジコン装置の安全機構に係り、特
に、被操縦体に搭載された受信機部の電源電圧低
下に基づく、被操縦体等の暴走を事前に防止でき
るようにしたラジコン装置のフエイルセーフ装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

電波により、離れた場所にある被制御対象を遠
隔操縦するラジコンシステムは、模型の自動車、
飛行機、ボート等を操縦してそのスピードや曲芸
を競うホビー用のみならず、クレーンやパワーシ
ヤベル等の遠隔操縦を行う、いわゆる産業用とし
てもその用途を拡大してきている。

ところで、このラジコンシステムでは、被操縦
体側に受信機部と、各操作部位の駆動制御部とな
るサーボモータ及びこのサーボモータにより制御
される駆動源、例えば動力用モータが搭載される
が、例えばホビー用の自動車、飛行機等にあつて
は、被操縦体の小形あるいは軽量化を図るため、
受信機部とサーボモータ及び動力用モータとは同
一電源で駆動されるのが一般的である。

この場合、電源としては、乾電池あるいはNi
−Cd電池が使用されるが、使用につれて電池が
消耗して電源電圧が低下してくると受信機部の作
動が変調をきたし、正常な受信動作が行われなく
なる。さらに受信機能が作動せずサーボモータに
対して操作信号を送出しなくなつてしまう。例え
ばNi−Cd電池６本を使用して電源とした場合、
7.2Vの電源電圧となるが、これが3V程度に下る
と、受信機部としては作動不能となる。

一方、動力用モータは、電源が2V程度まで下
つても回転するので、ノーコントロール状態で自
走してしまうことになり、機体の損傷をきたし、
また非常に危険である。

このような状態は、電池の消耗に基づく場合の
みに限らず、そのほか一時的に動力用モータに大
電流が流れた場合における電池の内部抵抗による
電圧降下によつても電池電圧が低下し、同様な状
態を招来する。

そこで従来、上述したような危険な状態を事前
に検出し、遠隔操縦の安全性を確保するフエイル
セーフ装置が種々検討されている。

例えば、第５図に示すように、マイクロコンピ
ユータを使用したフエイルセーフ機構が考えられ
る。すなわち、図示しない送信機から発射された
電波を受信機側のアンテナ１で受けて高周波回路
部２で増幅・復調する。そしてマイクロコンピユ
ータで構成されたデコーダ３により各操作部位を
制御するサーボモータに操作信号を振り分けサー
ボモータを駆動するようにする。一方、前記デコ
ーダ３には、受信機部、サーボモータに共通に電
力を供給する電池４の電圧低下を検出する低電圧
検出回路部５を設け、あらかじめ設定されたレベ
ル以下に電源電圧が低下すると、受信機側での受
信信号にかかわりなく、マイクロコンピユータ
（デコーダ３）に設定されていた信号をサーボモ
ータ側に出力して、動力用モータ、あるいはエン
ジン等の駆動源の暴走を防ぐようにしている。

また別の従来例としては、第６図に示すよう
に、サーボコントロール回路部７を介して動力用
モータ６に電源４の電圧を供給する通路にリレー
８を介在させ、低電圧検出回路部５の出力によ
り、このリレー８の接点の接離を制御することに
より、電源電圧の低下にもとづく動力用モータの
暴走を防止するフエイルセーフ装置もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５図に示すマイクロコンピユータを用いてデ
コーダを構成するフエイルセーフ方式では、マイ
クロコンピユータを用いるために、コスト的に高
くなつてしまう、という問題点がある。またこの
方式では、低電圧検出回路が作動すると、周囲状
況にかかわりなく被操縦体の動きは、マイクロコ
ンピユータの設定によつて決定されてしまい、送
信機側からのコントロールは全く不能となつてし
まう、という欠点がある。

また第６図に示す従来例では、リレーを使用し
ているため、形状が大きくコスト高となり、さら
に接点の寿命上の問題もある。

そこで本発明は、受信機側で電源電圧が低下し
た場合は、あらかじめ送信機側で用意しているフ
エイルセーフ用のチヤンネルを介して、フエイル
セーフ用の操作信号を被操縦体側の特定の操作部
位に供給することにより、被操縦体の安全性を確
保するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

したがつて本発明は、被操縦体側に正常時に被
操縦体の各操作部位を制御する第１の操作信号群
を形成するとともに、フエイルセーフ用の第２の
操作信号を形成する受信機部と、電源電圧の低下
を検出し、切替え信号を出力する低電圧検出回路
部と、この低電圧検出回路部の切替え信号によ
り、第１の操作信号群中の特定の操作信号をフエ
イルセーフ用操作信号に切替える切替え回路とを
備える。

〔作 用〕

受信機の電源電圧が低電圧検出回路部の設定レ
ベル以下になるとこの低電圧検出回路部から切替
え信号が出力される。

一方、この受信機部では、各操作部位の駆動を
コントロールするための操作信号群の他に、あら
かじめ送信機側で設定した値に応じて形成される
操作信号も作つている。しかして、切替え回路中
で、操作信号群の特定の操作信号と送信機側であ
らかじめ設定した値に応じた操作信号が切替わ
り、この設定量に応じて被操縦体が例えば停止す
ることにより、電源電圧低下時の事故が防止され
る。

〔実施例〕

第１図、第２図は、本発明によるラジコン装置
のフエイルセーフ装置の一実施例を示すブロツク
図である。

第１図は、送信機側のブロツク図であり、１
１，１２…１Ｎは、被操縦体の各操作部位に対応
して操作信号を形成するための、例えば可変抵抗
器からなる操作入力部である。２０は、あらかじ
め被操縦体の種類に応じて、その駆動、走行に直
接影響する操作部位、例えばエンジンのスロツル
レバーの最スロー位置ないしは停止位置に応じた
値が設定されるフエイルセーフ用の操作入力部で
ある。そして、これらの操作入力部の出力がエン
コーダ２１に導入され、変調信号に変換され、高
周波回路部２２で形成された搬送波を変調し、ア
ンテナ２３から電波として発射される。

すなわち、本発明では、まず送信機側に各操作
部位に対応するチヤンネルの他に、フエイルセー
フ用のチヤンネルに載せるための操作入力部２０
が付設されることになる。

一方、受信機部は、第２図に示すように構成さ
れる。まず２４は、前記送信機側から発射された
電波を把えるためのアンテナであり、このアンテ
ナ２４で受信した電波は、高周波回路部２５で増
幅・復調されデコーダ２６に入り、ここで操作部
位をコントロールするためのサーボモータに振り
分けられる。例えば１チヤンネル目の操作信号
は、ラダー用の操作信号として出力端子Ｔ１を介
してラダーサーボへ供給される。

一方、このデコーダ回路部２６から出力される
操作信号中、被操縦体の動きを主として決定する
操作信号、例えばエンジン制御用の操作信号Ｍ
は、切替え回路部２７に入力される。そしてこの
切替え回路部２７には、前述した第１図に示す操
作入力部２０で作られ、フエイルセーフ用のチヤ
ンネルに載せられてデコードされた操作信号Ｓも
同時に入力されている。また２８は、受信機部及
びサーボモータに共通して使用される電源２９の
電圧低下を検出して前記切替え回路部２７に切替
え信号を送出する低電圧検出回路部であり、この
低電圧検出回路部２８の出力に応じて切替え回路
部２７の出力が、出力端子TNを介して、例えば
エンジン制御用のサーボモータに供給されること
になる。

ところで、前記切替え回路部２７及び低電圧検
出回路部２８の具体的な構成は種々考えられる
が、一例を掲げれば第３図に示すようになる。す
なわち、切替え回路部２７は、前記操作信号Ｍ，
Ｓがそれぞれ導入されるアナログスイツチAS１
及びAS２により構成され、また低電圧検出回路
部２８は、正相入力端子＋に電源２９の電圧EB
が入力され、逆相入力端子−に基準電源RFが接
続されたコンパレータCM１と、正相入力端子＋
に前記基準電源RFが、逆相入力端子−に電源２
９の出力がそれぞれ接続されたコンパレータCM
２により構成される。ここで前記基準電源RFの
電圧は、受信機部が動作する最低の電圧か、それ
よりも多少高めの電圧にあらかじめ設定してお
く。すなわち電源電圧がこれ以下になると、受信
機部の正常動作が確保できない限界電圧近傍の電
圧値を設定する。

もちろんこの切替え回路部２７び低電圧検出回
路部２８は、個々のトランジスタで構成したり、
デジタル的に処理することも可能であり、この第
３図の回路に限定されるものではない。

次に、上述した構成における本発明のフエイル
セーフ装置についてその作用を説明する。

まず、送信機側では、第４図ａに示すように、
各入力操作部１１，１２…１Ｎ，２０の設定値に
応じたパルス幅の信号が形成されて、これがアン
テナ２３を介して被操縦体側に送出される。

一方、被操縦体側ではこの電波を受信し、デコ
ーダ２６で各操作部位用の操作信号を第４図ｂ〜
ｄに示すように形成する。例えば、第４図ｂに示
す操作信号が被操縦体のラダー用の操作信号、第
４図ｃに示す操作信号がエンジン制御用の信号と
して形成され、同時に、送信機側の入力操作部２
０で形成された信号も第４図ｄに示すように、操
作信号に変換される。

しかしていま、第４図ｅに示すように、電源２
９の電圧EBが低電圧検出回路部２８の基準電源
RFより高い電圧値にある場合は、コンパレータ
CM１が第４図ｆに示すように“１”信号を出力
し、アナログスイツチAS１がオン状態にある。

これに対してコンパレータCM２は第４図ｇに
示すように“０”信号を出力しているので、アナ
ログスイツチAS２はオフ状態である。したがつ
て、切替え回路２７を介して出力端子TNには、
第４図ｃに示す操作信号が出力され、これが例え
ばエンジン制御用のサーボモータに供給され、動
力用モータ又はエンジンの駆動が制御される。す
なわち、電源２９の電圧EBが基準電源RFより高
い値を維持している限り、出力端子TNには、送
信機側の入力操作部１１〜１Ｎで操縦者が操縦用
に制御する信号に応じて操作されることになる。

これに対し、電源２９の消耗等により第４図ｅ
の時刻ｔ２以降に示すように、電源２９の電圧
EBが基準電源RFまで下ると、第４図ｆ，ｇに示
すように低電圧検出回路部２８のコンパレータ
CM１が“０”にまたコンパレータCM２“１”
に反転する。したがつて第３図に示すアナログス
イツチAS１，AS２のオン・オフ状態も反転す
る。すなわち、アナログスイツチAS２が選択的
にオンすることになるので、切替え回路部２７の
出力は、第４図ｄに示す、あらかじめ入力操作部
２０で設定されている操作信号となり、第４図ｈ
に示すように出力端子TNに出力される。

この第４図ｄに示す操作信号は、前述したよう
にフエイルセーフ用の信号として、あらかじめ送
信機側で設定されたものであり、これにより例え
ばエンジンの動きが停止、ないしは最低回転に固
定される。

すなわち、電源２９の電圧EBが、受信機部の
正常動作を保障し得る最低電圧に近ずくと、切替
え回路２７を介して、特定の操作信号がフエイル
セーフ用の操作信号に切替わり、エンジン等の無
制御状態における暴走が、事前にかつ自動的に防
止されることになる。

さらにこの場合、操縦者は、送信機側の入力操
作部１１〜１Ｎの操作にかかわりなく、被操縦体
が停止ないしは、低速走行に移行したことによ
り、電源電圧の低下を知る、すなわちフエイルセ
ーフ状態に入つてことを知ることができる。そし
てこの状態で、送信機側の入力操作部２０を操作
することにより、被操縦体を安全位置に退避さ
せ、電池交換等の処置をとることが可能となる。

このように、フエイルセーフ状態に入つても、
フエイルセーフ用チヤンネルを介して、被操縦体
の多少の制御が可能となり、事故防止を確実に行
える。

ところで上述した実施例では、一例として電源
電圧低下時のエンジン制御用の操作信号をフエイ
ルセーフ用の操作信号と切替えることにより被操
縦体の暴走を防ぐようにしているが、どの操作信
号をフエイルセーフ用の操作信号と切替えるか
は、対象とする被操縦体の種類に応じて適宜選定
すればよい。また、電源電圧低下時に、フエイル
セーフ用の操作信号と切替えるのは、必ずしも一
つの操作信号に限るのではなく、必要に応じて二
つ以上の操作信号を切替えるようにしてもよい。

〔効 果〕

以上述べたように、本発明によるラジコン装置
のフエイルセーフ装置では、あらかじめ送信機側
にフエイルセーフ用の操作信号を送出するための
チヤンネルを設けておき、常時このチヤンネルを
介してフエイルセーフ用の操作信号を被操縦体側
に送出するようにしている。そして被操縦体側で
は、電源電圧の低下を検出して特定の操作信号を
このフエイルセーフ用の操作信号と切替えること
により、受信機が作動不能になる以前に、被操縦
体を自動的に停止させる等のフエイルセーフ動作
を行うため、被操縦体の暴走等を事前に防止きる
ものである。しかも送信機側でフエイルセーフ用
の操作信号を作つているため、フエイルセーフ動
作に入つても被操縦体の動きを送信機側で制御で
き、最も安全な走行状態や停止状態を得ることが
できるものである。

さらに本発明によれば、高価なマイクロコンピ
ユータ等を使用することなく、またリレー回路等
の大形部品を用いることなく、電源電圧低下時に
確実にフエイルセーフ動作を行えるので、実用上
得られる効果はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明の一実施例を示すブ
ロツク図、第３図は、同実施例の要部回路を示す
図、第４図は、同実施例の動作を説明するための
図、第５図は、従来の装置を説明するためのブロ
ツク図、第６図は、従来装置の要部を示す回路図
である。 １１〜１Ｎ，２０……操作入力部、２７……切
替え回路部、２８……低電圧検出回路部、２９…
…電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送信機から発射された電波を、被制御体に付
   設された受信機により受信・復調して被制御体の
   各操作部位に供給し、遠隔操縦するラジコン装置
   において、送信機側から発射された電波を受信
   し、被制御体の各操作部位を制御する第１の操作
   信号群を形成するとともに、あらかじめ送信機側
   で設定された制御信号に応じた第２の操作信号を
   形成する受信機部と、受信機部の電源電圧を検出
   し、これが所定レベル以下になつた場合に切替え
   信号を送出する低電圧検出回路部と、この低電圧
   検出回路部からの切替え信号に応動して、第１の
   操作信号群中の特定の操作信号を第２の操作信号
   に切替え操作部位に供給する切替え回路とを備え
   た構成になるラジコン装置のフエイルセーフ装
   置。