JPH0970074A - リモート制御装置及びゲーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外線発光ダイオード等の発光素子の交換時
期を正確に求める事が出来るリモート制御装置又はゲー
ム装置を提供する。 【解決手段】 本発明を適用したゲーム装置は、位置検
出用タブレットボード４０上を自走する移動体１０に対
し光通信方式で制御命令を送る装置である。制御命令は
タブレットボード４０上空に配置された送信部６４に設
けられた発光ダイオードから移動体のフォトダイオード
に光信号として送信される。発光ダイオードの発光強度
はタブレットボード４０の隅に設けられたフォトダイオ
ード４５ａによって検出され、バンドパスフィルタによ
って副搬送波の成分が抽出され、直流変換された後基準
電圧と比較される。比較結果が交換時期を示す電圧より
も低い場合には交換指示信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット等の移動
体を遠隔操作するための光通信方式を用いたリモート制
御装置およびそれらを用いたゲーム装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゲームセンタ等で用いられる
無線通信によって制御されるロボットを用いたゲーム機
や展示用ロボットが特開平７−６８０５６号等に記載さ
れている。このロボットは移動領域（フィールド）内を
赤外線発光ダイオードによって外部から伝送される制御
命令にしたがって自走するロボットである。光通信方式
を取ることによってたとえば時分割で複数のロボットに
データを送信する等、膨大なデータを取り扱う場合に、
電波環境が悪化している設置フィールドでもロボットが
誤動作することが無くなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなロボットを用いたゲーム機をゲームセンタ等で運
用した場合には、赤外線発光ダイオードは通常２０００
時間から５０００時間の発光時間で劣化し、使用に耐え
なくなる。この場合赤外線発光ダイオードの交換が必要
になるが、ゲームセンタ等で運用する場合には、その稼
働率により発光時間がまちまちになり、安全率を見て、
通算の開店時間等から交換時期を予測して交換してい
た。

【０００４】しかしながら、交換時期の予測は難しく、
安全率を見て早めに交換する事になるため、装置の運用
効率が悪いという問題が有った。特に、１つのゲームセ
ンタで複数の上記のようなロボットを用いたゲーム機を
運用する場合には、稼働率の偏り等の要因も発生するの
でこの寿命予測はより一層難しくなる。本発明は上記事
情に基づいてなされたものであり、赤外線発光ダイオー
ド等の発光素子の交換時期を正確に求める事が出来るリ
モート制御装置またはゲーム装置を提供することを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のリモート制御装置は、光通信を用いて制御装
置から自走式移動体を制御するリモート制御装置におい
て、制御装置は制御信号発生部と、制御信号を光信号に
変換する光変換手段と、交換可能に取り付けられた発光
部とを備え、自走式移動体は発光部からの光を受け電気
信号に変換する光電変換部と、光電変換部の出力に応じ
て駆動部を制御する制御部とを備え、制御装置は更に前
記発光部の累積発光時間を計算する手段と、前記累積発
光時間を保存する記憶手段と、前記累積発光時間が予め
定められた時間を経過した場合に交換指示を行う指示手
段を備える。

【０００６】上記目的を達成するために本発明のリモー
ト制御装置は、光通信を用いて制御装置から自走式移動
体を制御するリモート制御装置において、制御装置は制
御信号発生部と、制御信号を光信号に変換する光変換手
段と、交換可能に取り付けられた発光部とを備え、自走
式移動体は発光部からの光を受け電気信号に変換する光
電変換部と、光電変換部の出力に応じて駆動部を制御す
る制御部とを備え、制御装置は更に、発光部の発光強度
を検出する発光強度検出手段と、前記発光強度が予め定
められた強度以下に発光強度が低下した場合に交換指示
を行う指示手段を備える。発光強度検出手段は、受光さ
れ光電変換された電気信号から副搬送波の周波数成分を
抽出するバンドパスフィルタを備え、副搬送波の周波数
成分のみから発光強度を検出するので他の外乱光即ちゲ
ームセンタ内の他の機器や照明等の影響を受けることな
く正確に赤外線発光ダイオード等の発光素子の発光強度
を求める事ができる。

【０００７】このように、発光部の累積発光時間若しく
は発光強度によって交換時期を求めるので、赤外線発光
ダイオード等の発光素子の交換時期を正確に求める事が
出来るリモート制御装置またはゲーム装置を提供するこ
とができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の
実施の形態である光通信方式を用いたリモート制御装置
の概略ブロック図、図２は第１の実施の形態の概略斜視
図、図３は第１の実施の形態のタブレットボードの概略
回路図、図４は第１の実施の形態における操作パネルの
操作と移動体の動作との関係を説明するための図、図５
は第１の実施の形態のコントローラにおける送信部の第
一の回路構成例を示す図、図６は第１の実施の形態のコ
ントローラにおける送信部の第二の回路構成例を示す
図、図７は図５に示す送信部のＦＳＫ変調回路の動作を
説明するための図、図８は第１の実施の形態におけるコ
ントローラの位置検出回路の概略回路図、図９は第１の
実施の形態における移動体の受信部の概略ブロック図、
図１０は図９に示す受信部の第一の回路構成例を示す
図、図１１は図９に示す受信部の第二の回路構成例を示
す図、図１２は図１０に示す回路の動作を説明するため
の図、図１３は第１の実施の形態におけるコントローラ
のマイコン制御部から出力される動作信号を説明するた
めの図、図１４は第１の実施の形態の基本シーケンスを
説明するための図である。図１５は第１の実施の形態の
概略断面図、図１６は発光強度検出部のブロック図であ
る。

【０００９】第１の実施の形態では、本発明の光通信方
式を用いたリモート制御装置をゲーム機に適用した例に
ついて説明する。第１の実施の形態のゲーム機は、図１
に示すように、複数の移動体１０と、基板体であるタブ
レットボード４０と、操作手段である複数の操作パネル
５０と、制御装置であるコントローラ６０と、充電機構
部９０と、を備えている。第１の実施の形態では、図
２、図１５に示すように、４台の移動体１０ａ，１０
ｂ，１０ｃ，１０ｄと、これ等の移動体に各々対応する
４台の操作パネル５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄと、
を設けている。タブレットボード４０の隅には発光強度
検出用のフォトダイオード４５ａが配置されている。

【００１０】第１の実施の形態のゲーム機は、図２に示
すように、２チームに分かれた４人のプレイヤーが、操
作パネル５０ａ〜５０ｄを用いてタブレットボード４０
上に置かれた移動体１０ａ〜１０ｄを遠隔操作すること
により、サッカーゲームを行うものである。各チームの
プレイヤーは、自分の移動体１０を制御して、相手チー
ムのゴールにボールを蹴り込み（移動体をボールに当て
ることによりボールを動かす）、得点を争う。尚、第１
の実施の形態では、特に、ゲームの興趣の向上を図るた
め、移動体１０がタブレットボード４０上の特定領域内
に移動すると、一時的に移動体１０の制御が効かなくな
る「制御エリア」を設けている。この「制御エリア」と
は、たとえば、移動スピードが半減する「スローエリ
ア」、移動方向が反転する「反転エリア」、一定時間ス
ピン動作をする「スピンエリア」、進入方向での移動を
継続する「スリップエリア」などである。

【００１１】タブレットボード４０は、図３に示すよう
に、平板４２と、ループコイルアレイ４６とを有する。
第１の実施の形態では、平板４２として、縦８０ｃｍ、
横１００ｃｍのテーブルサイズのものを用いている。ル
ープコイルアレイ４６は、平板４２上の移動体１０の位
置を検出するために用いられるのもので、ｘ方向ループ
コイルアレイ４６ａと、ｙ方向ループコイルアレイ４６
ｂとからなる。ｘ方向ループコイルアレイ４６ａ、ｙ方
向ループコイルアレイ４６ｂは、それぞれ多数のループ
コイルを平板４２上でｘ方向、ｙ方向に沿って配列した
ものである。ここでは、ループコイルを、ｘ方向に８０
個、ｙ方向に６４個設け、各ループコイルは二回巻とし
ている。また、ｘ方向の各ループコイルには１番から８
０番まで順に番号を付与し、ｙ方向の各ループコイルに
は１番から６４番まで順に番号を付与して、この番号に
より、タブレットボード上でのｘ座標とｙ座標を設定し
ている。尚、ループコイルアレイ４６としては、ループ
コイルパタンを印刷したフィルムシートを用いてもよ
い。

【００１２】操作パネル５０は、各移動体１０に対する
動作命令を入力する入力装置である。これは、図２に示
すように、ジョイスティック（joystick）５２と、二つ
のコマンドボタン５４ａ，５４ｂとを有する。図４に操
作パネル５０の操作と移動体１０の動作との関係を示
す。ジョイスティック５２を前後左右に動かすと、移動
体１０はその動かした方向に移動する。また、コマンド
ボタン５４ａを押すと、移動体１０は同じ位置で左回り
に回転し、コマンドボタン５４ｂを押すと、移動体１０
が同じ位置で右回りに回転する。かかる移動体１０の動
作と後述するＤＩＲ信号との関係は、図１３（ｂ）に示
す通りである。

【００１３】コントローラ６０は、図１に示すように、
マイコン制御部６２と、送信部６４と、移動体１０の充
電を制御する充電制御回路６６と、タブレットボード４
０上での複数の移動体１０の位置を検出する位置検出回
路６８と、タブレットボード４０の隅に設けられた波高
強度検出用フォトダイオード４５ａからの信号にもとづ
いて送信部６４の赤外発光ダイオードの発光強度を検出
する光強度検出部４５を備えている。

【００１４】マイコン制御部６２には、例えばＴＭＰＺ
８４Ｃ０１５が用いられる。このＴＭＰＺ８４Ｃ０１５
は、８ビットのワンチップマイコン（Ｚ８０）と、パラ
レルＩ／Ｏポートと、シリアルＩ／Ｏポートと、ＲＡＭ
と、ＲＯＭとを有する。また、ＴＭＰＺ８４Ｃ０１５
は、プログラマブルタイマを備えており、これにより１
ビットのデータ転送速度を決めている。ＲＯＭには、ゲ
ームのプログラム、タブレットボード４０上の座標テー
ブルに対応した各種制御エリアの情報等が記憶されてい
る。たとえば、スピンエリアは、相手チームのゴール付
近の所定領域に設定され、ゲームプログラムは、移動体
がスピンエリアに移動すると、移動体はその位置で一定
時間回転するようにプログラミングされる。

【００１５】マイコン制御部６２は、操作パネル５０か
ら送られる移動体に対する動作命令に基づき、動作信号
を送信部６４に出力する。また、位置検出回路６８から
の移動体１０の位置情報に基づき、その移動体１０が各
種制御エリア内にあると判定した場合には、ゲームプロ
グラムに従って所定の動作信号を送信部６４に出力す
る。この動作信号は、図１３に示すように、ＴＲ信号、
ＳＹＮＣ信号、ＩＤ信号、ＤＩＲ信号、ＣＯＭ信号の計
３２ビットで構成される。ＴＲ信号は、８ビットのビッ
ト同期トレーニングキャラクタ、ＳＹＮＣ信号は８ビッ
トのフレーム同期キャラクタである。両者とも移動体１
０における動作信号の読み取りを正確に行うためのもの
である。ＩＤ信号は８ビットの移動体識別コードであ
る。第１の実施の形態では４台の移動体を使用している
ので、後ろの２ビットだけを使用している。ＤＩＲ信号
は４ビットの移動体移動方向コマンドコードであり、Ｃ
ＯＭ信号は４ビットの移動体ＬＥＤ点灯制御コマンドコ
ードである。図１３（ａ）にＩＤ信号の符号表、図１３
（ｂ）にＤＩＲ信号の符号表、図１３（ｃ）にＣＯＭ信
号の符号表を示す。動作信号の１ビットの送出時間は１
２８μｍとしている。尚、動作信号としては、ＴＲ信号
とＳＹＮＣ信号を短縮し、ＩＤ信号、ＤＩＲ信号、ＣＯ
Ｍ信号のそれぞれに反転信号を付加したものを用いて、
信号の誤り判定を行うようにしてもよい。

【００１６】送信部６４は、図５に示すように、ＦＳＫ
変調回路６４２と、Ｅ−Ｏ変換回路６４４とを有する。
ＦＳＫ変調回路６４２は、図７に示すように、マイコン
制御部６２から発せられたディジタルの動作信号をディ
ジタル周波数変調（ＦＳＫ）して、周波数をパラメータ
とする電気信号（ＦＳＫ信号）に変換する。尚、図７に
示すＦＳＫ信号のデューティーは必ずしも５０％でなく
てもよい。ＦＳＫ変調回路６４２には既存のものを用い
ることができる。Ｅ−Ｏ変換回路６４４は、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４
ｄ，６４４ｅとトランジスタとを含むものであり、ＦＳ
Ｋ信号に基づきトランジスタをスイッチング動作させる
ことにより、発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４
４ｃ，６４４ｄ，６４４ｅを点滅させ、ＦＳＫ信号を例
えば赤外光のパルス信号に変換する。送信部６４は、図
２に示すように、タブレットボード４０の上方に設置さ
れており、発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４
ｃ，６４４ｄ，６４４ｅから発せられた光信号は、タブ
レットボード４０上の移動体１０へ出力される。

【００１７】送信部６４の他の回路構成例を図６に示
す。図６において、前段ＦはＦＳＫ変調回路６４２を含
む回路であり、後段ＧはＥ−Ｏ変換回路６４４を含む回
路である。図６に示す回路では、Ｅ−Ｏ変換回路６４４
を構成するトランジスタとしてＭＯＳＦＥＴを用いてい
る。また、ＣＮ１はＶCCとＧＮＤに、ＣＮ２はマイコン
制御部６２に、そして、ＣＮ３は抵抗と発光ダイオード
等の発光素子に、それぞれ接続される。

【００１８】尚、図５及び図６に示す回路は、送信部６
４を実現する具体的な回路の一例を示したに過ぎない。
したがって、使用する発光素子やトランジスタ、及びＦ
ＳＫ信号の周波数帯域によってその回路構成、素子の値
等は異なってくる。図１７に第１の実施の形態の光源の
構成を示す。基板６４４ｆには曲率を持った取り付け板
６４４ｇが固定され、取り付け板６４４ｇの表面には発
光ダイオード（ＬＥＤ）６４４ａ，６４４ｂ，６４４
ｃ，６４４ｄ，６４４ｅが取り付けられている。発光ダ
イオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４ｄ，６
４４ｅの主光軸は仮想点光源６４４ｈから拡散する方向
に延びる複数の光軸ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに一致するよう
に互いに傾きを持って取り付け板６４４ｇに固定され
る。尚第１の実施の形態では５つの発光ダイオードを用
いたが、個数については増減可能である。図１７は断面
図であるが、平面形状としては、図１８の平面図に示す
ように基板６４４ｆの複数の同心円上に発光ダイオード
を複数配置した形状等が考えられる。

【００１９】位置検出回路６８は、図８に示すように、
アナログスイッチアレイ７２と、第一検知回路７４ａ
と、第二検知回路７４ｂと、第一ラッチ回路７６ａと、
第二ラッチ回路７６ｂと、カウンタ７８と、を有する。
位置検出回路６８は、移動体１０から発せられた信号に
基づき、その移動体１０のタブレットボード４０上の位
置を検出する。

【００２０】アナログスイッチアレイ７２は、ｘ方向ア
ナログスイッチアレイ７２ａと、ｙ方向アナログスイッ
チアレイ７２ｂとからなる。ｘ方向アナログスイッチア
レイ７２ａは、多数のアナログスイッチを有し、この各
アナログスイッチは、図３に示すように、ｘ方向の各ル
ープコイルと接続されている。ｘ方向アナログスイッチ
アレイ７２ａは、マイコン制御部６２からの制御信号Ｓ
1 に基づいて、ｘ方向の各ループコイルの接続を順次切
り換える。これにより、移動体１０が発した信号を検出
する。また、ｙ方向アナログスイッチ７２ｂも同様に構
成される。

【００２１】第一検知回路７４ａ及び第二検知回路７４
ｂは、それぞれｘ方向アナログスイッチアレイ７２ａ、
ｙ方向アナログスイッチアレイ７２ｂから得られた交流
信号をパルス信号に変換するものであり、具体的には、
増幅回路と、平滑化フィルターと、二値判定回路とで構
成される。カウンタ７８は、マイコン制御部６２からの
クロック信号Ｃに基づき、制御信号Ｓ1 に合わせて、１
番から８０番までカウントし、このカウント値を第一ラ
ッチ回路７６ａと第二ラッチ回路７６ｂに出力する。第
一ラッチ回路７６ａは、第一検知回路７４ａからパルス
信号を取り込んだ際のカウント値を記憶する。同様に、
第二ラッチ回路７６ｂは、第二検知回路７４ｂからパル
ス信号を取り込んだ際のカウント値を記憶する。この第
一ラッチ回路７６ａの記憶するカウント値が移動体のｘ
座標となり、第二ラッチ回路７６ｂの記憶するカウント
値が移動体のｙ座標となる。

【００２２】受信部１５は、図９に示すように、Ｏ−Ｅ
変換部１５１と、Ｉ−Ｖ変換部１５２と、バンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）１５３と、高周波アンプ（ＲＦＡＭ
Ｐ）１５４と、ＦＳＫ復調回路１５５と、を有する。光
強度検出部４５は図１６に示すように、フォトダイオー
ド（フォトトランジスタ等の受光素子もも代用出来る）
４５ａ、Ｉ−Ｖ変換部４５ｂ、バンドパスフィルタ４５
Ｃ、ＡＣ／ＤＣ変換回路４５ｄ、基準電圧源４５ｅ、比
較回路４５ｆを備え、比較回路４５ｆの出力端４５ｇに
赤外発光ダイオード６４４の交換指示を行う指示信号が
出力される。フォトダイオード４５ａでＯ−Ｅ変換され
た微弱な電流信号がＩ−Ｖ変換部４５ｂによって電圧信
号に変換され、ある程度の電圧値にまで増幅される。バ
ンドパスフィルタ４５Ｃは、コイルとコンデンサを含む
ものであり、Ｉ−Ｖ変換部４５ｂで変換された電気信号
から直流成分を除去すると共に送信部６４のＦＳＫ変調
回路６４２によって変調された周波数帯域の電気信号の
みを抽出する。抽出された副搬送波成分はＡＣ／ＤＣ変
換回路４５ｄによって直流電圧信号に変換され、比較回
路４５ｆによって赤外発光ダイオード６４４の寿命とし
て予め設定された閾値電圧を発生させる基準電圧源４５
ｅからの基準電圧と比較される。比較結果が基準電圧を
下回る場合には輝度不足として比較回路４５ｆの出力端
子４５ｇからマイコン制御部６２に交換指示信号が出力
される。マイコン制御部６２では交換指示信号を受信し
た場合に、図２及び図１５に示すように、送信部６４の
周辺部に設けられた交換指示ランプ６４ｉを点滅させて
赤外発光ダイオード６４４の交換時期が来たことをオペ
レータ（管理者）に知らせる。本実施の態様では、受光
され光電変換された電気信号から副搬送波の周波数成分
を抽出するバンドパスフィルタ４５Ｃを備え、副搬送波
の周波数成分のみから発光強度を検出するので他の外乱
光即ちゲームセンタ内の他の機器や照明等の影響を受け
ることなく正確に赤外線発光ダイオード等の発光素子の
発光強度を求める事ができる。本実施の態様では、赤外
発光ダイオード６４４の発光強度を常時監視するように
しているが、１日の運用開始時にテストモードとして検
査を行うようにしても良い。また、図１７に示すように
複数の発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，
６４４ｄ，６４４ｅを持つ場合にはテストモードとし
て、各発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，
６４４ｄ，６４４ｅを順次点灯させて、時分割で発光輝
度の検査を行うようにしても良い。この場合には発光ダ
イオードの交換は一つづつ行えるので無駄がなくなる。
図１９は赤外発光ダイオード６４４の一般的な寿命曲線
を示すもので、横軸に発光時間を縦軸に発光強度を示し
ている。一般的に赤外発光ダイオード６４４の発光強度
は２０００時間から３０００時間で当初の８０パーセン
ト程度まで発光強度が減少するので、本実施態様では８
０パーセントまで強度が減少した場合に交換指示信号が
出力されるように基準電圧源４５ｅの電圧を設定した。

【００２３】移動体１０は、図１に示すように、機構部
１２と、バッテリ部１４と、受信部１５と、共振回路１
６と、制御部１８と、を備えている。第１の実施の形態
では、移動体１０として、底面直径が約８ｃｍ、高さが
約１０ｃｍのものを用いている。機構部１２は、赤色発
光のＬＥＤ及び緑色発光のＬＥＤと、二つの駆動用小型
ＤＣモータと、左右に設けられた合計二つの車輪とを有
する。各車輪は、それぞれ別個のモータにより独立に駆
動される。これにより、移動体１０は、前後に移動した
り、右又は左回りに回転したり、左右に曲がったりする
ことができる。たとえば、前進する場合には両方の車輪
を正転し、後進する場合には両方の車輪を逆転する。ま
た、回転させる場合には一方の車輪を正転し、他方の車
輪を逆転する。更に、前進しながら右に曲がる場合に
は、左側のモータをフルパワーにし、右側のモータをハ
ーフパワーとする。フルパワーとハーフパワーの切り替
えは、モータの励磁電圧を変えるか、励磁電流を周期的
にオン・オフするデューティ制御により実現できる。
尚、第１の実施の形態では、モータのパワーを３段階に
調節して、移動体１０がフルスピード、ハーフスピー
ド、及びクォータースピードで移動するようにしてあ
る。通常、移動体１０はフルスピードで移動しており、
かかるスピードとＣＯＭ信号との関係は、図１３（ｃ）
に示す通りである。

【００２４】バッテリ部１４は、たとえば６Ｖ５００ｍ
Ａ以上のニッカド電池等の二次電池と、充電端子接点
と、電圧低下を検知する電圧監視回路と、過充電防止回
路とを有する。また、共振回路１６は、共振コイルに交
流電流を流して磁場を発生するものである。受信部１５
は、図９に示すように、Ｏ−Ｅ変換部１５１と、Ｉ−Ｖ
変換部１５２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１５３
と、高周波アンプ（ＲＦＡＭＰ）１５４と、ＦＳＫ復調
回路１５５と、を有する。

【００２５】Ｏ−Ｅ変換部１５１は、フォトダイオード
やフォトトランジスタ等の受光素子を含むものであり、
送信部６４から発せられた光信号をその光強度に基づき
微弱な電流信号に変換するものである。Ｉ−Ｖ変換部１
５２は、Ｏ−Ｅ変換部１５１で変換された微弱な電流信
号を電圧信号に変換すると共に、この電圧信号をある程
度の電圧値にまで増幅する。バンドパスフィルタ１５３
は、コイルとコンデンサを含むものであり、Ｉ−Ｖ変換
部１５２で変換された電気信号から直流成分を除去する
と共に送信部６４のＦＳＫ変調回路６４２によって変調
された周波数帯域の電気信号のみを抽出する。高周波ア
ンプ１５４は、バンドパスフィルタ１３３を介して得ら
れた電気信号を所定の電圧値にまで増幅する。ＦＳＫ復
調回路１５５は、高周波アンプ１５４で増幅された電気
信号をディジタル信号に復調する。

【００２６】受信部１５の具体的な回路構成例を図１０
及び図１１に示す。図１０において、前段Ａは、Ｏ−Ｅ
変換部１５１、Ｉ−Ｖ変換部１５２、バンドパスフィル
タ１５３、及び一次アンプ（１ｓｔＡＭＰ）を含む回路
であり、後段Ｂは二次アンプ（２ｎｄＡＭＰ）を含む回
路である。また、図１１において、前段ＣはＯ−Ｅ変換
部１５１及びＩ−Ｖ変換部１５２を含む回路であり、中
段Ｄは一次アンプ（１ｓｔＡＭＰ）を含む回路であり、
後段Ｅは二次アンプ（２ｎｄＡＭＰ）を含む回路であ
る。図１１に示す回路では、バンドパスフィルタ１５３
は、回路に含まれる幾つかのコンデンサと抵抗によって
構成されている。尚、図１０及び図１１において、高周
波アンプ１５４は、一次アンプ及び二次アンプによって
構成される。

【００２７】次に、図１０に示す回路の動作について図
１２を参照して説明する。先ず、ＰＩＮフォトダイオー
ドが光信号、例えば赤外光の信号を受光すると、この光
信号は微弱な電流信号に変換され、その後、電圧信号に
変換される。この際、ＰＩＮフォトダイオードが送信部
６４の発光ダイオード６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，
６４４ｄ，６４４ｅから発せられた光信号の他に太陽光
や蛍光灯の光等の外乱光を受光すると、電圧信号に外乱
光によるノイズ（主にＤＣ成分）が含まれるので、図１
０のａ点における信号波形は図１２（ａ）に示すように
なる。次に、この電気信号は、図１２（ｂ）に示すよう
に、コンデンサＣ3 によりＤＣ成分が取り除かれる。そ
して、Ｃ1 ，Ｌ1 及びＣ2 ，Ｌ2 により、復調の際に必
要な周波数帯域の電気信号、すなわち送信部６４のＦＳ
Ｋ変調回路６４２で変調された周波数帯域の電気信号の
みが抽出され、次段の回路に入力される。図１０に示す
回路において、ＰＩＮフォトダイオードのアノード側と
カソード側の両方にバンドパスフィルタを設けたのは、
Ｑを大きくして周波数選択性を向上させるためである。
尚、バンドパスフィルタは、ＰＩＮフォトダイオードの
アノード側又はカソード側のどちらか一方に設けるよう
にしてもよい。

【００２８】次に、バンドパスフィルタによって抽出さ
れた電気信号は、トランジスタＴｒ1 を含む一次アンプ
で増幅された後、トランジスタＴｒ2 を含む二次アンプ
で増幅される。これにより、図１０のｂ点における信号
波形は図１２（ｃ）に示すようになり、図１０のｃ点に
おける信号波形は図１２（ｄ）に示すようになる。次
に、二次アンプで増幅された電気信号は、ＦＳＫ復調回
路１５５によりディジタルの動作信号に変換され、制御
部１８に入力される。ＦＳＫ復調回路１５５には既存の
ものを用いることができる。

【００２９】図１１に示す回路の動作は、図１０に示す
回路の動作と基本的に同様であるので、その詳細な説明
を省略する。尚、図１１に示す回路では、ｄ点での信号
波形が図１２（ａ）に示すようになり、その後、ｄ点と
ＭＯＳＦＥＴのゲートとの間に設けられたコンデンサに
より直流分がカットされて図１２（ｂ）に示すようにな
る。また、ｅ点での信号波形が図１２（ｃ）に示すよう
になり、ｆ点での信号波形が図１２（ｄ）に示すように
なる。

【００３０】図１０及び図１１に示す回路は、送信部１
５を実現する具体的な回路の一例を示したに過ぎない。
したがって、使用する発光素子やトランジスタ、及びＦ
ＳＫ信号の周波数帯域によってその回路構成、素子の値
等は異なってくる。制御部１８は、移動体１０を統括し
て制御するものである。具体的には、ＦＳＫ復調回路１
５５で復調された動作信号の中のＩＤ信号に基づき、自
己宛の信号であるかどうかを判定する。そして、自己宛
のものであれば、共振回路１６のスイッチをオンにし
て、共振コイルに交流電流を流し、磁場を発生させる。
これにより、タブレットボード４０のループコイルアレ
イ４６に誘導電流を流す。また、制御部１８は、動作信
号に基づいて機構部１２におけるモータの駆動やＬＥＤ
の発光等を制御する。

【００３１】充電機構部９０は、タブレットボード４０
上の所定の充電コーナーに設けられ、充電接点と、接点
ロック機構とを有する。マイコン制御部６２は、一定時
間経過すると、移動体１０を充電接点の位置まで移動さ
せる命令を発し、その移動体１０がその位置に来ると、
接点ロック機構によりその充電接点と移動体１０の充電
接点とをロックして、１分から５分のクイックチャージ
を行う。

【００３２】次に、第１の実施の形態の動作について説
明する。先ず、第１の実施の形態の基本シーケンスにつ
いて説明する。第１の実施の形態の基本シーケンスは、
図１４に示すように、四つのフレームから成り立ってい
る。基本シーケンスの期間Ｔは８０ｍｓ、各フレームの
期間Ｔbaseは２０ｍｓである。各フレームにおいて、四
台の移動体１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄへ別個に動
作信号がマイコン制御部６２から出力される。このよう
に、ＩＤ信号を含む動作信号を各移動体１０に時分割で
送ることにより、移動体１０は自己宛の信号かどうかを
容易に識別することができ、また、すべての移動体１０
に構造の同じものを用いることができる。

【００３３】次に、上述した基本シーケンスのうちの一
のフレームのみを考えて、第１の実施の形態の動作につ
いて説明する。先ず、コントローラ６０が動作信号を出
力する際の動作について説明する。マイコン制御部６０
は、図１４に示すように、操作パネル５０を介して入力
された動作命令又はＲＯＭに記憶されたゲームプログラ
ムに基づき、フレームの始めの４ｍｓ間で動作信号を出
力する。この動作信号は、ＦＳＫ変調回路６４２により
周波数をパラメータとする電気信号に変調され、その
後、Ｅ−Ｏ変換回路６４４により光信号に変換されて各
移動体１０に送信される。

【００３４】次に、移動体１０が動作信号を受信する際
の動作について説明する。コントローラ６０から送信さ
れた光信号は、Ｏ−Ｅ変換部１５１により微弱な電流信
号に変換され、Ｉ−Ｖ変換部１５２により電圧信号に変
換された後、バンドパスフィルタ１５３に入力される。
これにより、電圧信号から太陽光や蛍光灯の光等の外乱
光によるノイズを除去して復調の際に必要な周波数成分
の電圧信号のみを抽出することができる。次に、バンド
パスフィルタ１５３を介して得られた電圧信号は、ＦＳ
Ｋ復調回路１５５によりディジタルの動作信号に復調さ
れた後、制御部１８に入力される。制御部１８は、復調
回路１５５から送られてきた動作信号のＩＤ信号に基づ
いて、この動作信号が自己宛の信号であるかどうかを判
定する。自己宛のものである場合には、その後のＤＩＲ
信号、ＣＯＭ信号の部分を有効に認識し、その命令に従
って制御する。一方、自己宛のものでない場合には、そ
の後のＤＩＲ信号、ＣＯＭ信号の部分を認識しない。そ
して、自己宛の信号であると認識した移動体１０は、図
１４に示すように、ＩＤ信号の始めのビットを検出した
ときから２．５ｍｓ経過した後に、共振回路１６のスィ
ッチを１２ｍｓ間オンにする。これにより、共振回路１
６は共振コイルに交流電流を流して磁場を発生させる。

【００３５】次に、コントローラ６０が移動体１０から
の位置情報を検出する際の動作を説明する。マイコン制
御部６２は、図１４に示すように、動作信号の出力後１
ｍｓ経過した後に、ｘ方向アナログスイッチアレイ７２
ａ及びｙ方向アナログスイッチアレイ７２ｂに制御信号
Ｓ1 を送り、それぞれのアナログスイッチを１番目から
順次オンにする。この際、自己宛の信号であると認識し
た移動体１０は磁場を発生しているので、この移動体１
０が位置しているところにあるループコイルに対応する
アナログスイッチをオンにしたときに、そのループコイ
ルに誘導（交流）電流が流れる。たとえば、自己宛の信
号であると認識した移動体１０がｘ方向においては１０
番のコイルループの位置に、またｙ方向においては６０
番のコイルループの位置にある場合、ｘ方向アナログス
イッチアレイ７２ａから取り出される交流信号Ｓ11には
１０番目のアナログスイッチをオンにしたときの誘導電
流を含み、またｙ方向アナログスイッチアレイ７２ｂか
ら取り出される交流信号Ｓ12には、６０番目のアナログ
スイッチをオンにしたときの誘導電流を含む。交流信号
Ｓ11，Ｓ12は、それぞれ第一検知回路７４ａ、第二検知
回路７４ｂでパルス信号Ｓ13，Ｓ14に変換され、それぞ
れ第一ラッチ回路７６ａ及び第二ラッチ回路７６ｂに入
力される。第一ラッチ回路７６ａ及び第二ラッチ回路７
６ｂは、パルス信号Ｓ13，Ｓ14が入力された際における
カウンタ７８のカウント値をマイコン制御部６２に出力
する。このカウント値が、このフレームでマイコン制御
部が出力した動作信号のＩＤ信号に対応する移動体１０
のｘｙ座標情報となる。尚、ｘ方向アナログスイッチア
レイ７２ａ及びｙ方向アナログスイッチアレイ７２ｂの
切り換え動作をそれぞれ独立に行う代わりに、例えば最
初にｘ方向アナログスイッチアレイ７２ａの切り換え動
作を行ない、その後にｙ方向アナログスイッチアレイ７
２ｂの切り換え動作を行うようにしてもよい。

【００３６】また、マイコン制御部６２は、移動体１０
のｘｙ座標情報に基づき、その移動体１０が制御エリア
内にあると判定すると、次の基本シーケンスの対応する
フレームにおいて、すなわち次にその移動体１０に対し
て動作信号を送るときに、ＲＯＭに記憶されたゲームプ
ログラムに従って動作信号を出力する。たとえば、その
移動体１０がスピンエリアにあった場合、移動体１０を
その位置で一定時間回転すると共に、赤色のＬＥＤを点
灯するように動作信号を出力する。移動体１０がスピン
エリア内に入っていない通常の場合には緑色のＬＥＤを
点灯することにより、プレーヤーに自己の移動体１０が
スピンエリア内にいることを容易に知らせることができ
る。

【００３７】第１の実施の形態では、コントローラ６０
の送信部６４は、マイコン制御部６２から発せられたデ
ィジタルの動作信号をＦＳＫ変調回路６４２により周波
数をパラメータとする電気信号に変調した後、この電気
信号をＥ−Ｏ変換回路６４４により光信号に変換して送
信する。一方、移動体１０の受信部１５は、光信号をＯ
−Ｅ変換部１５１により受光して電気信号に変換した
後、バンドパスフィルタ１５３によりこの電気信号から
直流成分を除去すると共にＦＳＫ変調回路６４２によっ
て変調された周波数帯域の電気信号のみを抽出し、その
後、ＦＳＫ復調回路１５５によりディジタルの動作信号
に復調する。したがって、第１の実施の形態によれば、
外乱光や受光強度の変動等の影響を受けることなく、良
好に光通信を行うことができる。尚、従来は、ＦＳＫに
利用できる程度の感度を有する発光素子や受光素子、す
なわち搬送波周波数として３〜１０ＭＨｚの周波数帯域
で使用できる発光素子や受光素子は存在しなかった。し
かし、近年になってこれ等の素子が開発され、これによ
り、ＦＳＫを用いた光通信方式を実現することが可能に
なった。

【００３８】また、第１の実施の形態では、コントロー
ラ６０は、操作パネル５０を介して入力された動作命令
に基づいて、その操作パネル５０に対応する移動体１０
のＩＤ信号を含む動作信号を送信する。一方、移動体１
０は、受信した動作信号が自己宛のものであるときに動
作信号に従って移動する。これにより、オペレータは各
操作パレット５０に対応する複数の移動体１０を独立し
て制御することができる。

【００３９】さらに、第１の実施の形態では、位置検出
回路６８により、移動体１０に設けられた共振回路１６
の共振コイルとタブレットボード４０に設けられたルー
プコイルアレイ４６との間に生じる電磁誘導によって得
られる信号に基づいて、移動体１０のタブレット４０上
の位置を検出すると共に、マイコン制御部６２により、
位置検出回路６８によって検出された移動体１０のタブ
レットボード４０上の位置が特定領域内（例えばスピン
エリア）にあるときに、この特定領域に対応した特定動
作（例えばスピンモード）をするように動作信号を出力
する。これにより、ゲームの興趣を向上させることがで
きる。

【００４０】尚、本発明は第１の実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形
が可能である。たとえば、第１の実施の形態では、送信
部６４のＥ−Ｏ変換回路として、トランジスタをスィッ
チング動作させてＬＥＤを点滅させることにより、ＦＳ
Ｋ変調された電気信号を例えば赤外光のパルス信号に変
換するものについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

【００４１】また、第１の実施の形態では、移動体１０
に共振回路１６を設けると共にタブレットボード４０に
ループコイルアレイ４６を設け、更にコントローラ６０
に位置検出回路６８を設けたものについて説明したが、
本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、タ
ブレットボード４０上に上述した制御エリアを設定しな
い等、移動体１０のタブレットボード４０上の位置を検
出する必要がない場合、共振回路１６、ループコイルア
レイ４６、及び位置検出回路６８は別段設けなくてもよ
い。

【００４２】さらに、第１の実施の形態では、光通信方
式を用いたリモート制御装置をサッカーゲームに応用し
た場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではない。本発明の光通信方式を用いたリモート制
御装置は、例えばレースゲームや球技ゲーム等のゲーム
機の他、産業用ロボット等を遠隔操作するためのリモー
ト制御装置にも応用することができる。

【００４３】次に本発明の第２の実施の形態を説明す
る。この実施の形態は、赤外発光ダイオードの交換時期
をソフト的に判定するものである。図２０に示すように
第２の実施の形態のシステムでは、コントローラには赤
外発光ダイオードの発光時間を積算する発光時間積算部
６９が設けられている。発光時間積算部６９はカウンタ
６９ａとメモリ６９ｂを備える。カウンタ６９ａはマイ
コン制御部６２からのリセット信号によりシステム立ち
上げ時にカウントリセットされる。カウントリセット時
のカウンタの値はメモリ６９ｂから読み出された値がセ
ットされる。

【００４４】カウンタ６９ａのカウントイネーブル端子
にはＦＳＫ変調回路６４２の出力が接続されており、Ｆ
ＳＫ変調回路６４２の出力が立ち上がっている期間のシ
ステムクロック信号をカウントする。カウンタ６９ａの
カウント値が閾値メモリ６９Ｃに記憶した閾値データと
比較回路６９ｄによってされ、カウント値が閾値データ
を超えると比較回路６９ｄの出力がマイコン制御部６２
に赤外発光ダイオードの交換要求として出力される。シ
ステム立ち下げ時にはカウンタ６９ａのカウント値はメ
モリ６９ｂに書き込まれる。これにより累積の発光時間
を記憶する事ができる。この例では、システム立ち上げ
から立ち下げまでをカウントを続ける事としたが、その
間の一定期間ごとにカウンタ６９ａのカウント値をメモ
リ６９ｂに書き込みメモリ６９ｂを更新する事で電源の
瞬断等にも対応出来る。メモリ６９ｂの記憶値は赤外発
光ダイオードの交換時には０にリセットされる。

【００４５】尚、本実施の態様では図１９に示すように
発光強度は当初の８０パーセントに落ち込む４０００時
間を閾値メモリ６９ｃに設定した。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
光部の累積発光時間若しくは発光強度によって交換時期
を求めるので、赤外線発光ダイオード等の発光素子の交
換時期を正確に求める事が出来るリモート制御装置また
はゲーム装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である光通信方式を用い
たリモート制御装置の概略ブロック図である。

【図２】第１の実施の形態の概略斜視図である。

【図３】第１の実施の形態のタブレットボードの概略回
路図である。

【図４】第１の実施の形態における操作パネルの操作と
移動体の動作との関係を説明するための図である。

【図５】第１の実施の形態のコントローラにおける送信
部の第一の回路構成例を示す図である。

【図６】第１の実施の形態のコントローラにおける送信
部の第二の回路構成例を示す図である。

【図７】図５に示す送信部のＦＳＫ変調回路の動作を説
明するための図である。

【図８】第１の実施の形態におけるコントローラの位置
検出回路の概略回路図である。

【図９】第１の実施の形態における移動体の受信部の概
略ブロック図である。

【図１０】図９に示す受信部の第一の回路構成例を示す
図である。

【図１１】図９に示す受信部の第二の回路構成例を示す
図である。

【図１２】図１０に示す回路の動作を説明するための図
である。

【図１３】第１の実施の形態装置におけるコントローラ
のマイコン制御部から出力される動作信号を説明するた
めの図である。

【図１４】第１の実施の形態装置の基本シーケンスを説
明するための図である。

【図１５】第１の実施の形態の概略断面図である。

【図１６】発光強度検出部のブロック図である。

【図１７】第１の実施の形態の光源を説明するための図
である。

【図１８】第１の実施の形態の光源を説明するための図
である。

【図１９】赤外発光ダイオード６４４の一般的な寿命曲
線を示す図である。

【図２０】本発明の第２の実施の形態である光通信方式
を用いたリモート制御装置の概略ブロック図である。

【符号の説明】

１０ 移動体 １２ 機構部 １４ バッテリ部 １５ 受信部 １６ 共振回路 １８ 制御部 ４０ タブレットボード ４２ 平板 ４６ ループコイルアレイ ４６ａ ｘ方向ループコイルアレイ ４６ｂ ｙ方向ループコイルアレイ ５０ 操作パネル ５２ ジョイスティック ５４ａ，５４ｂ コマンドボタン ６０ コントローラ ６２ マイコン制御部 ６４ 送信部 ６６ 充電制御回路 ６８ 位置検出回路 ７２ アナログスイッチアレイ ７２ａ ｘ方向アナログスイッチアレイ ７２ｂ ｙ方向アナログスイッチアレイ ７４ａ 第一検知回路 ７４ｂ 第二検知回路 ７６ａ 第一ラッチ回路 ７６ｂ 第二ラッチ回路 ７８ カウンタ ９０ 充電機構部 １５１ Ｏ−Ｅ変換部 １５２ Ｉ−Ｖ変換部 １５３ バンドパスフィルタ １５４ 高周波アンプ １５５ ＦＳＫ復調回路 ６４２ ＦＳＫ変調回路 ６４４ Ｅ−Ｏ変換回路 ６４４ａ，６４４ｂ，６４４ｃ，６４４ｄ，６４４ｅ
発光ダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/22 // Ｇ０５Ｄ 1/02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光通信を用いて制御装置から自走式移動
   体を制御するリモート制御装置において、 前記制御装置は、制御信号発生部と、制御信号を光信号
   に変換する光変換手段と、交換可能に取り付けられた発
   光部とを備え、 前記自走式移動体は、前記発光部からの光を受け電気信
   号に変換する光電変換部と、前記光電変換部の出力に応
   じて駆動部を制御する制御部とを備え、 前記制御装置は前記発光部の累積発光時間を計算する手
   段と、前記累積発光時間を保存する記憶手段を備え、前
   記累積発光時間が予め定められた時間を経過した場合に
   交換指示を行う指示手段を備えた事を特徴とするリモー
   ト制御装置。
2. 【請求項２】 光通信を用いて制御装置から複数の自走
   式移動体を予め定められた移動領域内で制御するゲーム
   装置において、 前記制御装置は、制御信号発生部と、制御信号を光信号
   に変換する光変換手段と、交換可能に取り付けられた発
   光部とを備え、 前記自走式移動体は、前記発光部からの光を受け電気信
   号に変換する光電変換部と、前記光電変換部の出力に応
   じて駆動部を制御する制御部とを備え、 前記制御装置は前記発光部の累積発光時間を計算する手
   段と、前記累積発光時間を保存する記憶手段を備え、前
   記累積発光時間が予め定められた時間を経過した場合に
   交換指示を行う指示手段を備え事を特徴とするゲーム装
   置。
3. 【請求項３】 光通信を用いて制御装置から自走式移動
   体を所定制御領域内で制御するリモート制御装置におい
   て、 前記制御装置は、制御信号発生部と、制御信号を予め定
   められた副搬送波によって光変調し出力する光変換手段
   と、交換可能に取り付けられた発光部とを備え、 前記自走式移動体は、前記発光部からの光を受け電気信
   号に変換する光電変換部と、前記光電変換部の出力に応
   じて駆動部を制御する制御部とを備え、 前記制御領域内に設けられ前記発光部からの光を受け電
   気信号に変換する光電変換手段と、変換された電気信号
   から前記副搬送波の周波数成分を抽出するバンドパスフ
   ィルタと、前記バンドパスフィルタの出力から前記発光
   部の発光強度を検出する発光強度検出手段と、前記発光
   強度が予め定められた強度以下に発光強度が低下した場
   合に交換指示を行う指示手段を備えた事を特徴とするリ
   モート制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記発光部は、それ
   ぞれの光軸が前記自走式移動体の移動領域に対して広が
   る向きに配置され同一の信号によって駆動される複数の
   光源からなる事を特徴とするリモート制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記発光部はテスト
   モード時に、前記複数の光源をそれぞれ独立に発光させ
   て光源毎に発光強度の検出を行う事を特徴とするリモー
   ト制御装置。
6. 【請求項６】 光通信を用いて制御装置から複数の自走
   式移動体を予め定められた移動領域内で制御するゲーム
   装置において、 前記制御装置は、制御信号発生部と、制御信号を光信号
   に変換する光変換手段と、交換可能に取り付けられた発
   光部とを備え、 前記制御領域内に設けられ前記発光部からの光を受け電
   気信号に変換する光電変換手段と、変換された電気信号
   から前記副搬送波の周波数成分を抽出するバンドパスフ
   ィルタと、前記バンドパスフィルタの出力から前記発光
   部の発光強度を検出する発光強度検出手段と、前記発光
   強度が予め定められた強度以下に発光強度が低下した場
   合に交換指示を行う指示手段を備えた事を特徴とするゲ
   ーム装置。