JPH0768056A - 走行体自走システム - Google Patents

走行体自走システム

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JPH0768056A
JPH0768056A JP5216377A JP21637793A JPH0768056A JP H0768056 A JPH0768056 A JP H0768056A JP 5216377 A JP5216377 A JP 5216377A JP 21637793 A JP21637793 A JP 21637793A JP H0768056 A JPH0768056 A JP H0768056A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 調整や修理等のメンテナンスが簡単であり、
製造コストを低く押さえることができる走行体自走シス
テムを提供する。 【構成】 走行体１４の蓄電池５２を充電する充電手段
３２がフィールド１２内の所定の充電位置１６に設けら
れ、フィールド１２内における走行体１４の位置を検出
する位置検出手段２４、２５と、所定時間毎に充電位置
に立寄るような走行径路を記憶する走行径路記憶手段２
６とが設けられている。走行制御手段２８は、位置検出
手段２４、２５により検出された走行体１４の位置に基
づいて、走行体１４が走行径路を走行するように制御す
る。走行体１４は所定時間毎に充電位置１６に位置し、
充電手段３２により走行体１４の蓄電池５２を充電す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は所定のフィールド内で走
行体を自走させる走行体自走システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】所定のフィールド内で走行体を自走させ
る従来の走行体自走システムとして、特開平１−２５９
４０４号公報に記載されたものが知られている。上記公
報に記載された自走車の走行制御システムでは、自走車
上の少なくとも２点の位置の座標値を読取り、読取られ
た２点の位置の座標値と自走車の目標位置の座標値から
自走車が進むべき方向と速度を演算し、この方向と速度
に基づいて自走車の駆動手段のそれぞれの駆動量を演算
し、演算された駆動量で駆動手段を駆動させて自走車を
走行させるようにしている。このように従来のシステム
では、自走車を自由な走行ラインに従って自在に走行さ
せることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の走行体自走システムでは、模型自動車等が走行する
走行コースが設けられた床板下に別個に走行面を設け、
この走行面上に走行コース上の模型自動車等を走行させ
るための自走車を配し、この自走車を走行制御すること
により、磁石により走行コース上の模型自動車等を追随
走行させている。このように従来の走行体自走システム
は、床板と別個に走行面を設けた複雑な構成であるた
め、製造コストがかかると共に、調整したり修理したり
する度に床板を外さなければならず、メインテナンスが
面倒であるという問題があった。
【０００４】また、従来の走行体自走システムでは、自
走者を駆動する電力は接触子を介して走行面から給電さ
れているが、接触子と走行面の接触状態は不安定になり
やすく、安定した給電を確保するためのメンイテナンス
が面倒であるという問題があった。本発明の目的は、調
整や修理等のメンテナンスが簡単であり、製造コストを
低く押さえることができる走行体自走システムを提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、所定のフィ
ールド内で走行体を自走させる走行体自走システムにお
いて、前記走行体は、充電可能な蓄電池を有し、前記フ
ィールド内の所定の充電位置に設けられ、前記走行体の
蓄電池を充電する充電手段と、前記フィールド内におけ
る前記走行体の位置を検出する位置検出手段と、所定時
間毎に前記充電位置に立寄るような走行径路を記憶する
走行径路記憶手段と、前記位置検出手段により検出され
た前記走行体の位置に基づいて、前記走行体が前記走行
径路を走行するように制御する走行制御手段とを備え、
前記走行体を所定時間毎に前記充電位置に位置させ、前
記充電手段により前記走行体の前記蓄電池を充電するこ
とを特徴とする走行体自走システムによって達成され
る。
【０００６】また、上記走行体自走システムにおいて、
前記充電手段による充電電流を検出する充電電流検出手
段と、前記充電電流検出手段により検出された充電電流
に基づいて、前記蓄電池と前記充電手段との接続状態を
確認する接続状態確認手段を更に備え、前記走行制御手
段は、前記走行体を前記充電位置に位置させた際に、前
記接続状態確認手段により接続状態が検出されるまで、
前記走行体を位置を微調整することが望ましい。
【０００７】さらに、上記走行体自走システムにおい
て、前記充電手段による前記蓄電池への充電の終了を検
出し、充電電流を停止する充電終了手段を更に備えるこ
とが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明によれば、フィールド内の所定の充電位
置に設けられ、走行体の蓄電池を充電する充電手段と、
フィールド内における走行体の位置を検出する位置検出
手段と、所定時間毎に充電位置に立寄るような走行径路
を記憶する走行径路記憶手段と、位置検出手段により検
出された走行体の位置に基づいて、走行体が走行径路を
走行するように制御する走行制御手段とを設け、走行体
を所定時間毎に充電位置に位置させ、充電手段により走
行体の蓄電池を充電するようにしたので、蓄電池により
安定した電力を確保することができ、調整や修理等のメ
ンテナンスが簡単であり、製造コストを低く押さえるこ
とができる。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例による走行体自走システム
を図１乃至図４を用いて説明する。本実施例の走行体自
走システムは、毎正時に人形等に模された走行体が遊戯
するカラクリ時計に本発明を適用したものである。本実
施例の走行体自走システムでは、図１に示すように、宮
殿１０の庭に模されたフィールド板１２上を、馬や人形
等に模された走行体１４が自在に走行する。観客は自在
に走行する馬や人形等の走行体１４を見て楽しむことが
できる。
【００１０】図２に示すように、宮殿１０内のフィール
ド板１２には走行体１４を充電するため充電ステーショ
ン１６が設けられている。充電ステーション１６には、
充電用の固定電極１８が多数対設けられ、これら固定電
極１８は固定電極支持板２０により支持されている。馬
や人形等の走行体１４は、遊戯していない間は、宮殿１
０内の充電ステーション１６に待機している。毎正時に
なると、馬や人形等の走行体１４が宮殿１０内から現れ
てフィールド板１２上で遊戯を行い、遊戯が終了すると
宮殿１０内に引っ込んで、充電ステーション１６の各固
定電極１８に接続され、次回の遊戯に備えて充電する。
【００１１】本実施例の走行体自走システムの詳細につ
いて、図３及び図４を用いて説明する。図３に示すよう
に、走行体１４が走行するフィールド板１２下には、マ
トリックス状の配線がプリントされた位置検出板２２が
設けられている。位置検出板２２にはＸ位置検出部２
４、Ｙ位置検出部２５が設けられている。
【００１２】Ｘ位置検出部２４は、走行体１４のコイル
の発振により、位置検出板２２のＸ方向の配線に誘導す
る誘導電流により、走行体１４のＸ方向の座標位置を検
出する。Ｙ位置検出部２５は、走行体１４のコイルの発
振により、位置検出板２２のＹ方向の配線に誘導する誘
導電流により、走行体１４のＹ方向の座標位置を検出す
る。
【００１３】各走行体１４が走行する各走行径路は走行
径路テーブル２６に記憶されている。走行制御部２８
は、Ｘ位置検出部２４、Ｙ位置検出部２５により検出さ
れた走行体１４の現在位置と、走行径路テーブル２６に
記憶された走行径路に基づいて、走行体１４の駆動方向
と駆動速度を演算し、その演算結果による駆動制御命令
を赤外線発光ダイオード３０から光信号として出力す
る。
【００１４】充電ステーション１６の固定電極１８に
は、走行体１４を充電するための充電部３２が設けられ
ている。充電部３２は、走行体１４を充電すると共に、
後程詳述するように、走行体１４の固定電極１８への接
続状態や、走行体１４の充電完了を検出する。図４を用
いて走行体１４の詳細について説明する。
【００１５】走行体１４の底部には、左右に駆動車輪３
４、３５が設けられ、前後に支球３６、３７が設けられ
ている。駆動車輪３４、３５には、それぞれギヤ付モー
タ３８、３９が設けられている。ギヤ付モータ３８、３
９により駆動車輪３４、３５を駆動することにより、支
球３６、３７に支えられた走行体１４を前後左右にスム
ーズに走行させることができる。
【００１６】走行体１４の底部には、支球３６、３７の
内側に、位置検出用のコイル４０、４１が設けられてい
る。コイル４０、４１を予め定められた周波数で定期的
に発振させる。位置検出板２２のコイル４０、４１直下
の配線に電流が誘導され、Ｘ位置検出部２４及びＹ位置
検出部２５により、走行体１４の位置が検出される。走
行体１４の体内上部にはモータ４２が設けられている。
このモータ４２により腕４４や頭部４６が動かされる。
【００１７】頭部４６の最頂部には赤外線発光ダイオー
ド３０からの光信号を受光するための受光素子４８が設
けられている。走行体１４内には全体を制御するための
制御回路５０が設けられている。制御回路５０には、受
光素子４８、ギヤ付モータ３８、３９、モータ４２が接
続されている。制御回路５０は、受光素子４８により受
光した光信号による駆動制御命令に基づいて、ギヤ付モ
ータ３８、３９及びモータ４２を駆動制御する。
【００１８】走行体１４のギヤ付モータ３８、３９上部
には、走行体１４の電源として充電可能な蓄電池５２が
設けられている。走行体１４後部中央には鉄片５４が露
出して取付けられており、この鉄片５４の左右に充電用
の電極５６、５７が設けられている。蓄電池５２は、こ
れら充電用の電極５６、５７に接続されている。
【００１９】図４を用いて充電部３２及びその近傍の構
造の詳細について説明する。固定電極支持板２０に固定
された固定電極１８周囲には、図４に示すように、コイ
ルばね１８ａが設けられている。一対の固定電極１８間
の固定電極支持板２０には、走行体１４を固定するため
の電磁石５８が取付けられている。充電部３２には、充
電用の電源６０が設けられ、電源６０の両端子に一対の
固定電極１８が接続されている。また、電源６０の一方
の端子には直列に開閉スイッチ６２が接続されている。
更に、開閉スイッチ６２に直列に電流測定用の低抵抗６
４が接続され、低抵抗６４の両端に電流測定器６６が接
続されている。電源６０の両方の端子には並列に電圧を
測定する電圧測定器６８が設けられている。
【００２０】制御部７０は、充電部３２の開閉スイッチ
６２の開閉を制御する。外部開閉制御信号に基づいて開
閉スイッチ６２を閉じて充電を開始し、電流測定器６６
と電圧測定器６８の測定値に基づいて開閉スイッチ６２
を開いて充電を終了する。次に、本実施例の走行体自走
システムの動作について説明する。予め、各走行体１４
に対してそれぞれ走行経路を設定し、走行経路テーブル
２６に記憶する。走行経路は、各走行体１４の役割に応
じて、走行状態が全体として楽しい雰囲気を出すように
定められる。また、各走行経路は、所定間隔毎に充電ス
テーション１６に立ち寄るように定められる。
【００２１】最初は、走行体１４は、充電ステーション
１６に位置し、電磁石５８が通電され、走行体１４を保
持する。充電部３２により走行体１４内の蓄電池５２が
充電される。正時になると、電磁石５８への通電を停止
し、走行体１４は充電ステーション１６への保持状態か
ら解除される。続いて、走行体１４は走行経路テーブル
２６に記憶された走行経路にしたがって走行制御され
る。
【００２２】走行制御部２８は、Ｘ位置検出部２４及び
Ｙ位置検出部２５による走行体１４の現在位置に基づい
て、走行体１４が予め定めた走行経路に従って走行する
ような駆動制御命令を演算し、赤外線発光ダイオード３
０から光信号として走行体１４に送信する。走行体１４
の頭部４６に設けられた受光素子４８は光信号を受信
し、駆動制御命令にしたがってギア付モータ３８、３
９、モータ４２を駆動する。走行体１４は、走行経路に
従って宮殿１０内から庭に現れ、腕４４や頭部４６を動
かして遊戯を行う。
【００２３】遊戯が終了すると、走行体１４は走行経路
にしたがって再び宮殿１０内に引っ込み、充電ステーシ
ョン１６に向かう。走行体１４は、充電ステーション１
６内の自己の固定電極１８に向かって後退しながら進
み、充電ステーション１６の固定電極１８が電極５６、
５７に接続されるまで後退する。このとき、電磁石５８
に通電しておき、鉄片５４を吸引して走行体１４を保持
するようにする。
【００２４】続いて、開閉スイッチ６２を閉じて電源６
０から走行体１４の蓄電池５２に充電を開始する。な
お、開閉スイッチ６２を閉じて充電を開始しても、電流
検出器６６により充電電流が検出されない場合には、走
行体１４の電極５６、５７を固定電極１８に正しく接続
するために、走行制御部２８により走行体１４を前後さ
せて微調整する。微調整のための走行経路は予め走行経
路テーブル２６に記憶させておく。
【００２５】電流検出部６６により充電電流が確認さ
れ、蓄電池５２への充電が正しく開始されると、電流検
出部６６及び電圧検出部６８により充電状態を監視す
る。電圧検出部６８により検出された電圧が所定の電圧
以上になり、電流検出部６６により検出された充電電流
が所定の電流以下になると、制御部７０は充電の終了と
判断し、開閉スイッチ６２を開く。このように自動的に
充電を終了させることにより蓄電池５２の過充電を回避
することができる。
【００２６】毎正時になると、上述した動作を繰り返し
て走行体１４を遊戯させる。このように、本実施例によ
れば、フィールド板上で走行体を直接走行させるという
簡単な構成であるため、低いコストで製造することがで
きる。また、システムを調整したり修理する場合もフィ
ールド板を外す必要がなく簡単にメインテナンスが行え
る。
【００２７】本発明は上記実施例に限らず種々の変形が
可能である。上記実施例では走行体を２つの駆動車輪に
より駆動したが、走行体の速度及び方向を駆動制御でき
るものであれば、実施例の駆動手段に限らず、いかなる
態様の駆動手段でもよい。また、走行体の位置を検出す
るのに２点の位置を検出したが、３点以上の位置を検出
するようにしてもよい。
【００２８】さらに、位置検出方式は、上記実施例の電
磁誘導方式の他に、静電誘導方式や超音波方式などの他
の方式でもよい。また、上記実施例では本発明をカラク
リ時計に適用したが、本発明を他の遊戯システムや、お
もちゃでなく工場などで用いられるロボット等にも適用
できることはいうまでもない。
【００２９】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、フィール
ド内の所定の充電位置に設けられ、走行体の蓄電池を充
電する充電手段と、フィールド内における走行体の位置
を検出する位置検出手段と、所定時間毎に充電位置に立
寄るような走行径路を記憶する走行径路記憶手段と、位
置検出手段により検出された走行体の位置に基づいて、
走行体が走行径路を走行するように制御する走行制御手
段とを設け、走行体を所定時間毎に充電位置に位置さ
せ、充電手段により走行体の蓄電池を充電するようにし
たので、蓄電池により安定した電力を確保することがで
き、調整や修理等のメンテナンスが簡単であり、製造コ
ストを低く押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による走行体自走システムの
外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による走行体自走システムの
概略を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施例による走行体自走システムの
概略を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施例による走行体自走システムの
要部の詳細を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…宮殿 １２…フィールド板 １４…走行体 １６…充電ステーション １８…固定電極 ２０…固定電極支持板 ２２…位置検出板 ２４…Ｘ位置検出部 ２５…Ｙ位置検出部 ２６…走行径路テーブル ２８…走行制御部 ３０…赤外線発光ダイオード ３２…充電部 ３４、３５…駆動車輪 ３６、３７…支球 ３８、３９…ギヤ付モータ ４０、４１…コイル ４２…モータ ４４…腕 ４６…頭部 ４８…受光素子 ５０…制御回路 ５２…蓄電池 ５４…鉄片 ５６，５７…電極 ５８…電磁石 ６０…電源 ６２…開閉スイッチ ６４…低抵抗 ６６…電流測定器 ６８…電圧測定器 ７０…制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定のフィールド内で走行体を自走させ
    る走行体自走システムにおいて、 前記走行体は、充電可能な蓄電池を有し、 前記フィールド内の所定の充電位置に設けられ、前記走
    行体の蓄電池を充電する充電手段と、 前記フィールド内における前記走行体の位置を検出する
    位置検出手段と、 所定時間毎に前記充電位置に立寄るような走行径路を記
    憶する走行径路記憶手段と、 前記位置検出手段により検出された前記走行体の位置に
    基づいて、前記走行体が前記走行径路を走行するように
    制御する走行制御手段とを備え、 前記走行体を所定時間毎に前記充電位置に位置させ、前
    記充電手段により前記走行体の前記蓄電池を充電するこ
    とを特徴とする走行体自走システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の走行体自走システムにお
    いて、 前記充電手段による充電電流を検出する充電電流検出手
    段と、 前記充電電流検出手段により検出された充電電流に基づ
    いて、前記蓄電池と前記充電手段との接続状態を確認す
    る接続状態確認手段を更に備え、 前記走行制御手段は、前記走行体を前記充電位置に位置
    させた際に、前記接続状態確認手段により接続状態が検
    出されるまで、前記走行体を位置を微調整することを特
    徴とする走行体自走システム。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の走行体自走システ
    ムにおいて、 前記充電手段による前記蓄電池への充電の終了を検出
    し、充電電流を停止する充電終了手段を更に備えたこと
    を特徴とする走行体自走システム。
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