JPS61161520A - 超音波制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波を媒体として移動体の移動距離及び移動
方向の制御を行う超音波制御方式に関する。

〔従来の技術〕

このような移動体の移動距離及び移動方向を制御するに
は、移動体のコントロールに対する距離及び方向を測定
せねばならないが、このような測定センサとしては、従
来、距離測定用のものとしては超音波の到達所要時間に
よるものや、位相情報を利用した光電式のもの、空気圧
を利用したちのＡ磁束変化を利用したもの、静電容量変
化を利用したもの等の近接室センサが用いられ、方向す
なわち角度測定用のものとしては変位を電気紙・抗に変
化するｌテンションメータや、円板の回転角を検出する
回転形エンコーダ等の変位センサが用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来のもので、波や地面の凹凸等の外乱に左
右されないで精度を上げるには、距離測定には上述の近
接室センサを用い、方向測定用には上述の変位センサを
用いるのが普通であるが、そうすると、距離と方向を測
定するには少なくとも二種類のセンサを用いなければな
らず、それに応じ測定用の各種回路も二種傾設けなけれ
ばならなかった。

そこで、本発明は一種類のセンサを用いるだけで、波や
地面の凹凸等の外乱に左右されることなく距離及び方向
を測定できるようにすることを目的としている。

〔発明の要点〕

この目的を達成するため、本発明は移動体からの超音波
の離間配置された超音波受信手段夫々への到達時間のず
れにより方向を検出するとともに、上記到達時間により
距離を検出するようにしたこ′とを要点とするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図に示すように、移動体１の超音波発信手段２から
の超音波は、コントロール部３の離間配置された超音波
受信手段４Ｌ（左ン、４Ｂ（右）に与えられ、超音波が
各超音波受信手段４Ｌ１４Ｒに移動体ｌより到達する時
間が計測され、これが夫々距離データ２．．２．として
制御回路５内の方向ずれ検出手段６に与えられる。この
方向ずれ検出手段６は左右両距離データ２．．２．を比
較して、データの大きい方に応じて前後左右ラッチ７の
左ピッｂ又は右ビットに１１”を立てる。

また右距離データ２１　（左距離データｚ１でもよい）
は移動体の離間距離検出部８に与えられ、画題音波受信
手段４Ｌ、４Ｒ間の中心からの受信手段４Ｒの離間距離
Ｌ／２により、ビタゴラスの原理によってＺ＝　　（Ｚ
ｘ　）”　　（Ｌ／２戸−の演算がなされ、移動体の離
間距離２が検出され、距離ずれ検出手段９に与えられる
。この距離ずれ検出手段９は予めセットされていた移動
体の目標距離記憶部１０からの目標距離ｚ０と上記現実
の離間距離２との比較を行い、データの大きい方に応じ
て上記前後左右ラッチ７の前ビット又は後ビットに１１
＋１を立てる。

この前後左右ラッチ７の移動体１の移動すべき方向を示
す移動方向データは送信手段１１を介してプントロール
部３より発信され、移動体ｌの受信手段１２を介して制
御回路１３内の前後左右ラッチ１４にラッチされる。こ
のラッチ１４の移動方向データのうち左右の各ビットデ
ータは方向変化制御手段１５に与えられ、移動体ｌの向
きが変えられ左進又は右進が行われ、前後の各ピットデ
ータは推進制御手段１６に与えられ、移動体ｌの前進又
は後進が行われる。

〔作用〕

第１図上方に示すように左右の超音波受信手段４Ｌ１４
Ｒの二等分線方向（中心方向）より移動体１がずれてい
れば、左右距離データＪ、Ｚｘにずれが生じるので、前
後左右の移動方向データは左右いずれかに１１”が立て
られ、移動体１は方向変化制御手段１５等により左進又
は右進して中心線上に移動する。従って、超音波受信手
段４Ｌ、４Ｒを移動体１を移動させたい方向に向ければ
、移動体１は自動的に移動していくことになる。

移動体１の離間用ｍｚが目標距離ｚ０よりずれていれば
、前後左右の移動方向データは前後いずれかに１”が立
てられ、移動体１は推進制御手段１６により前進又は後
進する。従って、コントロール部３に目標距離Ｚｏを入
力すれば、移動体１はその距離に達するまで自動的に移
動していくことになる。

〔実施例の構成〕

以下本発明の一実施例につき図面を参照して詳述する。

本実施例は本発明を電子釣具に適用したものであり、第
３図に示すように海面に対する岸の高さＹを考慮して、
正確な離間距離Ｘを求めて目標比ＭＸｏと対比し、また
移動体１の移動にあたっては、第１０図に示すように前
回の移動方向データＭと今回の移動方向データＮとを比
較して、そのずれに基づいて臀動方向を決定するように
している。

く送信器１１ａ１受信器１２ａの構成〉第２図は移動体
１として電動浮子を用い、超音波制御により移動体１の
位置制御を行う電子釣具の全体概略図を示すもので、図
中１７は釣竿であって、この釣竿１７の基端部にはリー
ル１８が取り付けられ、このリール１８に巻かれた釣糸
（道糸）１９の先端には水面に浮かぶ上記移動体１が取
り付けられている。この移動体１は、上記釣竿１７の基
端に設けられたコントローチ３ＩＬからのデータ信号に
基づいて水面上を移動するもので、このコントローラ３
ａには第４図に示すように、キ一部２０．ＬＣＤ（液晶
表示装置）２１、ブザ一部２２、アンテナ２３が設けら
れている。

上記キ一部２０のスタートキー２０＆の操作信号は第７
図に示すように制御回路５に与えられ、この制御回路５
から送信器１１＆のスイッチング回路２４にスタートオ
ン信号が与えられ、搬送波発信器２５からの搬送波によ
って変調されて、高周波増幅器２６で増幅後、切替スイ
ッチ２７を通じてアンテナ２３より送信される。

この発信されたスタートオン信号は、上述した移動体１
のアンテナ２８、切替スイッチ２９を介して第８図に示
すように受信器１２＆の高周波増幅器３０で増ｍ後、検
波回路３１で検波され、低周波増幅器３２で増幅後、制
御回路１３に与えられる。

く超音波発信回路２ａの構成〉 この制御回路１３から超音波送信回路２ａの発振器３３
にトリガ信号が一定周期Ｔごとに与えられて発振信号が
出力され、駆動回路３４を介して超音波スピーカ３５に
与えられてトリガ波形状の超音波信号が一定周期Ｔごと
に発信出力されるＯこの超音波スピーカ３５は、第６図
に示すように、移動体ｌの上部１＆のフレーム内に回転
自在に軸支され、減速歯車機構３６を介してスピーカモ
ータ３７の駆動により、垂直方向から水平方向までの間
で向きを変えることができるようになっている。上記ス
ピーカモータ３７はスタートキー２０＆のオンによって
制御回路１３からモータ駆動回路３８を介して与えられ
る駆動信号により駆動される。上゛記超音波スピーカ３
５が垂直方向に向いた時は、マイクロスイッチ３９がオ
ンされ、このオン信号はラッチ回路４０を介して制御回
路５に与えられ垂直になったことが伝えられる。上記ス
ピーカモータ３７やマイクロスイッチ３９等により超音
波スピーカ方向変化部４１が構成される。

く超音波受信回路’１ｓ４ｒ等の構成〉この超音波スピ
ーカ３５からの超音波信号は、釣竿１７に設けられた超
音波マイク４２１（左）、４２’ｒ（右）で受信される
。この両マイク４２１１４２ｒは第４図、第５図に示す
ように、釣竿１７より両側にＬ／２の長さずつ突出した
延出杆４３の先端に固定されており、この延出杆４３の
中央にはピニオン４４が形成され、このピニオン４４は
釣竿１７上のラック４５に離脱しないように噛合してい
る。上記ピニオン４４はマイクモータ４６の駆動により
ラック４５上を転勤し、これに応じ延出杆４３及び超音
波マイク４２１１４２ｒが移動体１の超音波スピーカ３
５の方を向くように、垂直方向から水平方向までの間で
向きを変えることができるようになっている。上記マイ
クモータ４６は上記スタートキー２０ａのオンによって
制御回路５からモータ駆動回路４７を介して与えられる
駆動信号により駆動される。上記超音波マイク４２１，
４２ｒが垂直方向に向いた時は、マイクロスイッチ４８
がオンされ、このオン信号はラッチ回路４９を介して制
御回路５に与えられ垂直になったことが伝えられる。上
記マイクモータ４五６やマイクロスイッチ４８等により
超音波マイク方向変化部５０が構成される。

上記超音波マイク４２１，４２ｒで受信された各超音波
信号は第９図、第７図に示すように、夫々超音波受信回
路４１Ｃ左）、４ｒ（右）内の増幅検波回路５１１ｓｓ
ｘｒで増幅、検波されシュミツ））リガ回路５２１，５
２ｒで波形整形された後、タイマ５３１，５３ｒにタイ
ムカウントの停止信号として与えられる。このタイマ５
３１１５３ｒは、制御回路５内の制御部５４からの一定
［ＪＴのトリガ信号Ｏによってタイムカウントを開始す
るもので、このトリガ信号０は上述したキ一部２０のス
タートキー２０＆のオンによって出力され、移動体ｌの
超音波スピーカ３５からの超音波発信出力とタイマ５３
１，５３ｒのタイムカウント開始との同期がとられる。

従って、当該タイムカウント値は移動体１から各超音波
マイク４２１．４２ｒへの超音波の各到達時間を示すこ
ととなり、これが第１図上方及び第３図に示す各離間距
離２．．２．を表わす到達時間データＴ１１Ｔｒとして
方向ずれ検出コンパレータ６＆に与えられる。

この方向ずれ検出コンパレータ６ａでは左右の゛到達時
間データＴＩ、Ｔｒの比較が行われ、この比較結果に応
じ前後左右ラッチ７の左ビット又ハ右ビットに１ｎが立
てられ、移動体１の移動すべき方向が判別される。

〈移動体の離間距離検出部８ａ等の構成〉また、上記タ
イマ５３ｒからの到達時間データＴｒは第９図に示すよ
うに移動体の離間距離検出部８＆内の時間−距離変換器
５５に与えられ、温度センサ５５＆からのその時の気温
データに応じた音速より、移動体ｌから超音波マイク４
２ｒまでの離間距離ｚ２が算出される。この離間距離デ
ータｚ２は 乗算器５６で乗算されて（Ｚり”とされ、減算器５７に
与えられる。この減算器５７には、定数データラッチ５
８内の上記延出杆４３の長さＬ／２が乗算器５９で乗算
された（　Ｌ／２　）”　のデータが与えられており、
（Ｚ！　）”−（Ｌ／２　）”の減算が行われその結果
データ２１が減算器６０に与えられる。この減算器６０
には、初期距離測定データラッチ６１からの第３図に示
す高さデータＹ２が与えられており、ｚ　ｔ　−ｙ　＊
の減算が行われその結果データＸ２がスクエア器６２に
与えられ、水平方向の離間距離Ｘが算出されて、距離ず
れ検出フンパレータ９ａに与えられる。

上記高さデータｙｔは、第３図において移動体１を最初
にコントロール部３の直下の水面上に置いた時の離間距
離２！に等しいため、最初に予め上記減算器５７の出力
ｚｌ　　＜＝ｒ＊　　＞が上記初期用ｌｌｉ測定データ
ラッチ６１にラッチされる。このラッチは制御部５４か
らラッチ６３を介してセット信号が与えられることによ
り行われる。

上記キ一部２０より入力された移動体１の目標距離値は
移動体の目標距離記憶部１０ａ内のキーデータ変換器６
４を介して目標距離データＸｏとして距離データラッチ
６５にラッチされ、上記距離ずれ検出コンパレータ９ａ
に与えられる。

この距離ずれ検出コンパレータ９＆では実際の離間距ｓ
ｉｘと目標距離ＸＯとの比較が行われ、この比較結果に
応じ前後左右ラッチ７の前ビット、後ヒツト又は停止（
８ＴＯＰ　）ビットに１”が立てられ、移動体ｌの移動
すべき方向が判別されるＯ この前後左右ラッチ７への移動方向を示すデータのラッ
チは、左右方向と前後方向とで別々に行われ、複数のビ
ットに同時に＠１”が立たないようになっている。この
前後左右ラッチ７の移動方向データは、パラシリ変換器
６６でシリアルデータに変換され上記送信器１１＆より
発信される。

これら第９図の各回路は制御部５４からの信号ｇ〜０に
より作動タイミングが制御される。

く制御回路１３内の移動体１の向き変え方向検出部の構
成〉 上記移動方向データは、第１０図に示すように、受信器
１２＆及びシリパラ変換器６７を介して、前後左右ラッ
チ１４＆、１４ｂにラッチされる。

この両ラッチのうちラッチ１４＆の方は今回の新しいデ
ータがラッチされ、ラッチ１４ｂの方は一周期Ｔ前のデ
ータがラッチされる。これら今回及び前回の移動方向デ
ータＮ、Ｍは今回の左、前、右、後の各データそれぞれ
に対し前回の前、右、後、左の左回転方向に９０度ずつ
ずれた各データが同じゲートに入力されるようにして、
アンドゲート群ＡＩに入力され、前回のデータに対し今
回のデータが左回転方向に変化していないかが判断され
る。左回転方向に変化していれば、上記アンドゲート群
Ａｔのいずれかのゲートより″″１″１″信号され、オ
アゲート６８．６９を介して方向変化制御部１５＆のモ
ータ駆動回路７０内の左右ラッチ７１の左ビットに１１
”が立てられ、左方向に回転すべきことが指令される。

また、移動方向データＮ、Ｍが左回転方向に変化してい
なければアンドゲート群ＡＩの出力はすべて′０”でオ
アゲート６８の出力が０”であるから、これがインバー
タエ１を介して＠１＃に反転されオアゲート７２を介し
て上記左右ラッチ７１の右ビットに１１”が立てられ、
右方向に回転すべきことが指令される。

く方向変化制御部１５ａの構成〉 上記左右ラッチ７１の左ピッド出力は抵抗′ＩＬ５を介
してＮＰＮ型のトランジスタＴ１及びＰＮＰ型のトラン
ジスタＴ２の両ベースに与えられ、左右ラッチ７１の右
ビット出力は抵抗Ｒ６を介してＮＰＮｉｌ［のトランジ
スタＴ３及びＰＮＰ型のトランジスタＴ４の両ベースに
与えられる。

上記トランジスタで１のエミッタには定電圧ＶＤＤが与
えられ、このトランジスタＴｌのコレクタは抵抗Ｒ１を
介し方向変化モータ７３の中層子に接続され、このモー
タ７３の一端子は抵抗Ｒ４を介しトランジスタ’Ｉ’４
のコレクタに接続され、このトランジスタＴ４のエミッ
タは接地されておす、上記左右ラッチ７１の右ピッＦに
＠ｌ”がセットされると、これらトランジスタＴＩ、？
４が導通し方向変化モータ７３が右方向に回転される。

また上記トランジスタＴ３のエミッタには定電圧ＶＤＤ
が与えられ、このトランジスタＴ３のコレクタは抵抗Ｒ
３を介し方向変化モータ７３の一端子に接続され、この
モータ７３の子端子は抵抗Ｒ２を介しトランジスタＴ２
のコレクタに接続され、このトランジスタＴ２のエミッ
タは接地されており、上記左右ラッチ７１の左ビットに
＠１″がセットされると、これらトランジスタＴ２、’
Ｉ’３が導通し方向変化モータ７３が左方向に回転され
る。

上記各トランジスタＴｌ〜Ｔ４には夫々ダイオードＤ１
〜Ｄ４がカソード側を定電圧源ＶＤＩ）側とするように
並列にＭ！続さｎ１上記左右チツチ７１にｒｏｏＪ又は
「ｌｌ」のデータがセットされたとき、ＴｌとＤ３及び
Ｔ３とＤＩ又はＴ２とＤ４及びＴ４とＤ２で短絡回路が
形成されて方向変化モータ７３にブレーキがかかること
になる。方向変化モータ７３には平滑用のコンデンサ０
１が並列に接続されている。

上記方向変化モータ７３は第６図に示すように移動体１
の上部１ａに内蔵され、このモータ７３の回転出力はウ
オームギア７４を介してピニオン７５に伝えらｎる０こ
のピニオン７５の軸７６は移動体ｌの上部ｌ＆の底面を
頁通し下部１ｂに一体的に取り付けられており、方向変
化モータ７３の駆動により上部ｌ＆に対し下部１ｂの向
きが変わり推進方向が変えられる。上記軸７６の下部に
は円板状のエンコーダ７７が固定されており、このエン
コーダ７７上には第１１図に示すように互に９０［のｒ
ＩＩＪ隔をもって４つの接点７８・・・が形成され、こ
の接点７８・・・にはセット端子７９及びリセット端子
８０が４５度の間隔で接触可能なように固定配置されて
いる。

く制御回路１３内の移動体ｌの向き変え角度検出部の構
成〉 上記エンコーダ７７の４つの接点、７８・・・には第１
Ｏ図上方に示すように定電圧ｖＤＤが供給され、移動体
ｌが向きを変えてエンコーダ７７が９０度ずつ回転する
ごとに、セット端子７９及びリセット端子８０よりｌｌ
”信号が４５度のずれをもって交互に出力され、ラッチ
８１のセット、リセットが繰り返される。このラッチ８
１の出力は減算カウンタ８２に与えられ、移動体ｌが９
０度向回転るごとに−１されていく。

上記両前後左右ラッチ１４ａＳ１４ｂからの移動万有デ
ータＮ、Ｍは方向変化検出コンパレータ８３に与えられ
、両データの比較が行われ、一致しなければ方向変化が
必要なことが判別され、１０′″信号が出力されインバ
ータエ２で反転されて上記減算カウンタ８２にデータセ
ット信号として与えられる。

上記両前後左右ラッチ１４ａ％１４１）からの今回及び
前回の移動方向データＮ、Ｍは今回の左、前、右、後の
各データそれぞれに対しｗ回の右、後、左、前の１８０
度ずつずれた各データが同じゲートに入力されるように
して、アンドゲート群Ａ２に入力され、前回のデータに
対し今回のデータが１８０度反転していないかが判−１
される。１８０反反転していれば、上記アンドゲート群
Ａ２のいずれかのゲートより＠１″信号が出力され、オ
アゲート８４を介して、上記減算カウンタ８２のＤＩ端
子に入力され、減算カウンタ８２に「１０」の減算デー
タがセットされる。また１８０［反転していなければ、
オアゲート８４の出力は１０”で減算カウンタ８２のＤ
Ｉ端子に′″１″１″信号されないが、インバータエ３
を介して＠１１信号がＤＯ端子に入力され一７減算カウ
ンタ８２に「Ｏｌ」の減算”データがセットされる。

減算カウンタ８２は、セットデータがｒｌ　ＯＪであれ
ばエンコーダ７７が１８０度すなわち移動体ｌが１８０
度回板回転デクリメン）が２回行われて「ＯＯ」になる
までカウントを行い、セットデータが「０１」であれば
移動体１が９０度向回転てデクリメントが１回行われて
「ＯＯ」になるまでカウントを行う。減算カウンタ８２
の値が「００」になると、Ｏ端子より′″ｌ”信号が出
力され、上記オアゲー）６９．７２を介して左右ラッチ
７１に「１１」がセットされ、方向変化モータ７３の駆
動が停止される。

また、上記前後左右ラッチ１４ａの停止ビツ−トの出力
はオアゲート８５を介し、左右ラッチ７１にクリア信号
として与えられ、左右ラッチ７１にｒｏｏＪがセットさ
れ、方向変化モータ７３の駆動が停止される。

く推進制御部１６＆の構成〉 上記方向変換後における減算カウンタ８２の０端子から
出力される＠ｌ”信号は、アンドゲート８６に開成信号
として与えられ、また方向変換後においては両前後左右
ラッチ１４ｍ、１４ｂの内容が一致して方向変化検出フ
ンパレータ８３より＠１”信号が出力され、上記アンド
ゲート８６を介して推進制御部１６ａのモータ駆動回路
８７内の推進ラッチ８８に１１ｍがセットされる。この
推進ラッチ８Ｂの出力は抵抗Ｒ７を介してＰＮＰ型のト
ランジスタで６のペースに導通信号として与えられ、定
電圧源ＶＤＩ）より電流が抵抗Ｒ８を介し、推進モータ
８９に供給され、上記トランジスタ’Ｉ’Ｓを介して流
れて、推進モータ８９が駆動され、方向変化後の移動体
ｌの推進駆動が行われるＯ 上記前後左右ラッチ１４ａの停止ビットの出力はオアゲ
ート８５を介し、推進ラッチ８Ｂにクリア信号として与
えられる。推進ラッチ８８の＠Ｏｍ信号出力は抵抗Ｒ７
Ｆ介してＮＰＮ型のトランジスタＴ５のベースに導通信
号として与えられ、推進モータ８９′に逆起電力が与え
られて、推進モータ８９の駆動が停止される。推進モー
タ８９には平滑□用のコンデンサＣ２が並列に接続され
ている。

これら第１Ｏ図の各回路は制御部９０からの信号Ｓ−Ｗ
等により作動タイミングが制御される。

上記推進モータ８９は第６図に示すように、移動体１の
下部ｌｂ上方に内蔵されており、このモータ８９の軸は
移動体１の外に突出されてその先端にはスクリュー９１
が取り付けられており、移動体１の推進移動がなされる
。

くハリｘｙｉｍ部の構成〉 上記釣竿１７のコントローラ３ａのキ一部２０より入力
されたハリス長さデータは、制御回路５から送信器１１
ａ１移動体ｌの受信器１２ａを介して、制御回路１３に
与えられる。制御回路１３に与えられたハリス長さデー
タはハリス調節部９２のモータ駆動回路９３に与えられ
ハリス調節モータ９４が駆動される。このハリス調節モ
ータ９４は第１２図に示すように、推進モータ８９の下
方に設けられた魚信検出部９５の変位ケース９６内上方
に設けられ、このモータ９４の回転出力はウオームギア
９７を介してハリス９８が巻かれた滑車９９に伝えられ
、へリス９Ｂの引上、繰出がなされる。このハリス９８
は滑車９９より繰り出された後、変位テース９６内に設
けられた滑車型のエンコーダ１００に一回巻回されて変
位ケース９６より繰り出される。

このエンコーダ１００の外側面には軸をはさんで対向す
る位置にセット接点１０１とリセット接点１０２とが設
けられ、エンコーダ１００の軸は回転しないように固定
されており、この軸には固定端子１０３が固定されてい
る。上記セット接点１０１及びリセット接点１０２はエ
ンコーダ１００が回転すると上記固定端子１０３に交互
に接触し、そのセット信号及びリセット信号はラッチ回
路１０４に与えられ、このラッチ回路１０４の出力は上
記制御回路１３に与えられ、エンコーダ１００の回転数
の検出が行われる。エンコーダ１００の一周は５　ｃｍ
であり、この検出された回転数によりハリス９８の繰出
量又は引上量が検出される。

上記エンコーダ１００の軸は長孔１０５．１０５内を回
転しない状態で摺動可能となっており、ハリス９８の繰
出量に応じて上記滑車９９の径の変動に対応できるよう
になっている。

く魚信キャッチ部の構成〉 上記魚信検出部９５内壁面の変位ケース９６下方には、
上から順にマイクロスイッチタイプの魚信スイッチＳ１
、ハリスカットスイッチＳ２が設けられており、魚信ス
イッチ８１はハリス９８の先のおもり１０６のさらに先
の釣針１０７に魚がかかつて変位ケース９６が下降する
とオンされる。

このオンは第８ｒ７Ｉｌｉに示す魚信キャッチ部１０８
の一魚信スイッチ回路１０９で検出され、そのオン信号
はチャタリング防止回路１１０で波形整形され魚信検出
信号として上記制御回路１３に与えられる。制御回路１
３に与えられる魚信検出信号は魚信検出データに変換さ
れ、釣竿１７側の送信器ｌｌ＆と全く同じ構成の送信器
１１１を通じて発信され、移動体１側の受信器１２＆と
全く同じ構成の受信器１１２で受信され、制御回路５に
与えられてＬＯＤ２１に表示されるとともに、ブザー２
２ａが放音駆動され、魚のかかったことが報知される。

〈ハリスカット部の構成〉 上記ハリスカットスイッチＳ２はハリス９８が強大な力
で引張られ、上記変位テース９６がさらに下降して魚信
検出部９５や釣竿１７が破損されるおそれが生じたとき
オンされる。このオンは第１２図に示すハリスカット部
１１３のカットスイッチ回路１１４で検出され、そのオ
ン信号はチャタリング防止回路１１５で波形整形されハ
リスカット信号として制御回路１３に与えられる。この
制御回路１３からハリスカット部１１３のＥ動回路１１
６に駆動信号が与えられ電磁石１１７が駆動される。こ
の電磁石１１７は第１２図下方に示すように魚信検出部
９５の下隅に設けられており、ハリス９８を間にはさん
で対向配置された鉄板１１８をバネ１１９に抗して吸着
し、その鉄板１１８に取り付けられたカッタ１２０によ
りハリス９８が切断される。

〈その他の部分の構成〉 なお、移動体１の上部１＆内の方向変化モータ７３上方
には回路部１２１が設けられ、この回路部１２１には上
述の第８図、第１０図に示す各種回路が内蔵されるとと
もに、モータ３７．７３．８９．９４、電磁石１１７の
駆動用電源も内蔵されリード線によって電源供給がなさ
れる。この回路部１２１の近傍にはキ一部１２２が設け
られ、このキ一部１２２の操作により回路部１２１が作
動される。

また上記切替スイッチ２７．２９は制御回路５．１３か
らの各送受信制御回路によって切替が行われる。

〔実施例の動作〕

次に本実施例の動作について述べる。

〈超音波マイク、スピーカの向き変え処理（ステップＳ
、〜８４　、Ｔ１〜Ｔ３　）〉 まず釣を行うには、移動体ｌのキ一部１２２をオンして
回゛路部１２１を作動させて受信可能な状態とし、水面
上に浮かべる。次いで、釣竿１７のコントローラ３＆の
キー［３０より移動体ｌの目標距離Ｘ０を入力し、釣竿
１７を目標方向へ向ける（ステップＳ１、Ｓｔ　　）。

すると、目標距離データＸＯは距離データラッチ６５に
プリセットされ、距離ずれ検出コンパレータ９ａに与え
られる。

次にキ一部２０のスタートキー２０＆を操作すると制御
部５４は、超音波マイク方向変化部５０のモータ駆動回
路４７に駆動信号を与えてマイクモータ４６を駆動させ
、マイクロスイッチ４８がオンされるまで超音波マイク
４２１，４２ｒを垂直下方になるように向きを変えさせ
る（ステップＳｓ　１８４　　）。

また同時に上記スタートキー２０ａのスタートオン信号
は送信器１１ｍ及び受信器１２＆を介して制御部９０に
与えられる。すると制御部９０は前後左右ラッチ１４ｂ
にプリセット信号Ｗを与えて、前後左右ラッチ１４＆の
内容を前回の移動方向データとしてセットさせ、今回の
移動方向データをメモリしている前後左右ラッチ１４ａ
にクリア信号■を与えてクリアする（ステップＴｔ　　
）。

次いで、制御部９０は、超音波スピーカ方向変化部４１
のモータ駆動回路３８に駆動信号を与えてスピーカモー
タ３７を駆動させ、マイクロスイッチ３９がオンされる
まで超音波スピーカ３５を垂直上向になるように向きを
変えさせる（ステップＴｚ為Ｔ３）。

く超音波送受信処理（ステップＳ、〜Ｓ？、Ｔ４〜Ｔ７
　）〉 そして、再度スタートキー２０ｍをオンすると、そのス
タートオン信号が制御部５４に与えられ、制御部５４は
超音波受信回路４１，４ｒのタイマ５３１．５３ｒに一
定周期Ｔごとにトリガ信号Ｏを与えて、タイムカウント
を開始させ（ステップＳ１１　）、移動体１からの超音
波信号を受信するまでタイムカウントを続ける（ステッ
プ８６　、Ｓｔ）。

この場合のトリガ信号０の周期Ｔは０．３秒ぐらいであ
る。

上記スタートキー２０ａのスタートオン信号は送信器１
１＆及び受信器１２＆を介して制御部９０に与えられる
（ステップＴ４　）。すると、制御部９０は超音波送信
回路２＆の発振器３３にトリガ信号を与えて、超音波ス
ピーカ３５より超音波信号を出力させる（ステップＴ、
）。次いで、制御部９０は釣竿１７側から何らかの無線
信号を受信するまで超音波信号出力を続けさせる（ステ
ップＴｓ　、Ｔ？　　）０ く移動方向データ送信処理（ステップ８８〜８１？　）
＞いま、移動体ｌが目標方向に沿って位置していると、
移動体１の超音波スピーカ３５からのトリガ波形状の超
音波信号は、両側の超音波マイク４２１．４２ｒに同時
に受信されることになる。すると一方の超音波マイク例
えば４２ノてこの超音波信号の受信が検出され（ステッ
プＳ６　）、この受信信号はタイマ５３Ａ！にタイムカ
ウント終了信号として与えられ、このタイムカウント値
Ｔノは方向ずれ検出コンパレータ６ａに与えられる（ス
テップＳｍ　　）。また同時に他方の超音波マイク４２
ｒでも超音波信号が受信され、そのことが検出されて（
ステップＳｇ、５１ｏ）、その受信信号がタイマ５３ｒ
にタイムカウント終了信号として与えられ、このタイム
カウント値Ｔｒも方向ずれ検出コンパレータ６ａに与え
られる（ステップＳｓ、）。

次いで、制御部５４は方向ずれ検出フンパレータ６ａに
動作信号ｒを与えて比較処理を行わせる（ステップ８１
りが、両タイムカウント値Ｔｒは等しいから、０信号Ｃ
が時間−距離変換器５５、乗算器５６．５９に駆動信号
として与えられる。

すると、タイマ５３ｒからのカウント値Ｔｒがその時の
気温ｔの音速Ｔ（＝３３１．４５＋、／”マフ］−７３
）に乗算され移動体ｌまでの離間距離２が求められ、乗
算器５６、減算器５７．６０．スクエア器６２を介して
水平方向離間距離ｘ（＝ＪｒＴ２　）”　−（Ｌ／２　
）”−Ｙ”　）が求められ、上記距離ずれ検出コンパレ
ータ９ａに与えられて、上記目標距１ＩＩＸ０との比較
が行われる（ステップＳＩＳ、５１４）。

こうして、移動体ｌとの離間距離Ｘが自動的に検出され
る。

この場合移動体１は釣竿１７の真下にあり水平方向の離
間距＃Ｘは零であるから、百標距！ＸＯの方が大きいこ
とが判別され、前後左右ラッチ７の前ビットに制御部５
４からのプリセット信号ｇによりｌ”が立てられ、前方
に移動すべきことを示す移動方向データがセットされる
（ステップ５ｒｓ）。そして、制御部５４はバラシリ変
換器６６に駆動信号りを与え、前後左右ラッチ７からの
移動方向データをシリアルに変換し、送信器１１ａを通
じて移動体１へ送り（ステップＳ　ｓｏ　）　、超音波
信号の発振周期Ｔ分だけ待機してから（ステップ８１）
、上述のタイムカウントを行って超音波受信の待機処理
を行う（ステップＳ、〜Ｓｙ）。

く推進動作（ステップＴ、〜Ｔ＋ｚ）＞移動体ｌに送ら
れてくる移動方向データが受信器１２ａで受信されると
、制御部９０はそのことを判別しくステップＴ−）、前
後左右ラッチ１４ａにプリセット信号Ｖを与えてその移
動方向データを今回のデータＮとしてラッチさせ（ステ
ップＴ、）、停止（Ｓ’Ｌ’ＯＦ）ビットに′ｌ”が立
ってないことを判別しくステップＴ、ｏ）、方向変化検
出コンパレータ８３に駆動信号６を与えて、前後左右ラ
ッチ１４ａ、１４ｂからの今回と前回の移動方向データ
Ｎ、Ｍの比較を行わせる（ステップＴｌ１）。

今回データＮ、Ｍともに「０Ｏ１Ｏ」で前ビットに＠ｌ
”が立っているから、方向変化検出コンパレータ８３か
らアンドゲート８６を介して推進ラッチ８８に′１″が
セットされ、推進モータ８９が駆動される（ステップＴ
ｕ）。

こうして、移動体ｌが自動的に目標距離Ｘ０に向って推
進されていく。

この間、上述した無線信号受信までの待機処理がなされ
る（ステップＴ・、Ｔ、）。

〈超音波スピーカ、マイクの向き変え処理（ステップ８
１８〜Ｓ＋＊ｚ　Ｔ＋ｓ）＞ 移動体１の推進に伴い、超音波スピーカ３５の超音波発
信方向が、超音波マイク４２１，４２ｒの受信方向と一
致しなくなると、超音波発信周期Ｔの間層音波の受信が
なくなるため（ステップＳ、）、制御部５４は、超音波
マイク方向変化部５０のマイクモータ４６に駆動信号を
少し与えて、超音波マイク４２１１４２ｒの向きを前方
へ少々向けさせ（ステップＳ１．）、その方向変化信号
を送信器１１ａより出力させ（ステップＳ□、）、タイ
ムカウント及び超音波受信の待機処理を行う（ステップ
８ｍ１、ａｓ−Ｂｙ）。

上記方向変化信号は、移動体ｌの受信器１２ａで受信検
出され（ステップＴ？　、’Ｉ’ｓ　　）　、Ｌｍ　ｔ
Ｌ＆：より制御部９０は、超音波スピーカ方向変化部４
１のスピーカモータ３７に駆動信号を少し与えて、超音
波スピーカ３５の向きを後方へ少々向けさせ（ステ’７
）’ｌ’１．）、無線信号受信までの待機処理を行う（
ステップＴｏ　、Ｔ？　　）。

こうして、上述の移動方向データ送信処理（ステップＳ
、〜５１ｙ）、推進動作（ステップＴ、〜’ｒｔｍ）及
び超音波スピーカ、マイクの向き変え処理（ステップｓ
＋ａ””ｓｔい’Ｉ’ｓａ）が繰り返されて、移動体１
が推進されていき、目標距離ｘ０に到達すると、距離ず
れ検出コンパレータ９ａより釣竿１７側の前後左右ラッ
チ７の停止（ＳＴＯＰ）ビットに対し１″が立てられる
（ステップａｘｅ）。

この移動方向データは送信処理（ステップＳＳａ〜８１
？、８５〜Ｓｔ　　）後、移動体ｌに受信され（ステア
２Ｔ６〜Ｔ８　）、前後左右ラッチ１４１Ｌにラッチさ
れる（ステップＴｏ　　）。

そして、停止（ＳＴＯＰ）ビットの１＃により、推進ラ
ッチ８８がクリアされるとともに、左右ランチ７１もク
リアされ、推進モータ８９及び方向変化モータ７３の駆
動が停止されて（ステップＴ　ｌ１ｌｑ　Ｔ　Ｉｓ　）
　、制御部９０は待機する（ステップＴｏ　　、’Ｉ’
丁　）。

〈方向転換動作（ステップＪｌ、Ｔ１４〜Ｔ□）〉次に
、移動体ｌを到達地点より左側に移したいものとすると
、その方向に釣竿１７を向ければよい。すると、移動体
ｌは目標地点に対し右側にずれ、超音波マイク４２ｒの
方に少し早く超音波信号が到達することとなり、方向ず
れ検出コンパレータ６＆に与えられるタイムカウント［
Ｔｌ、ＴｒはＴＩの方が大きいことになる（ステップＳ
。

〜８＋ｔ）。このため、前後左右ビット７の左ビットに
′ｌ”が立てられ、左方向に移動すべきことを示す移動
方向データ「１ｏＯｏ」がセットされ（ステップ８１１
）、移動体１へ送信されて（ステップ８ｔｓＬタイムカ
ウント及び超音波受信の待機処理が行われる（ステップ
Ｓｓｙ、Ｓｓ　−８ｔ）。

こうして、移動体ｌの方向が自動的に検出される。

移動体１に送られてくる移動方向データ「１０００Ｊは
受信後、前後左右ラッチ１４＆に今回のデータとしてラ
ッチされ、一方前回データをラッチする前後左右ラッチ
１４１）には墓のｒｏ　０１０Ｊの前進を示す移動方向
データがラッチされており、両ラッチ１４ａ、１４ｂの
データが方向検出コンパレータ８３で比較され、一致し
ていないためアンドゲート８６が閉成されて推進モータ
８９が駆動されないようにされる（ステップＴ、４）。

次いで、前回データの前ビットと今回データの左ビット
とに１”が立っているから、アンドゲート群Ａ２の出力
はいずれも′０”で減算カウンタ８２には「ｏＩＪがセ
ットされ（ステップＴ　Ｉ　Ｈ１Ｔ＋ａ）、同時にアン
ドゲート群Ａ１の出力は１１−となって左右ビット７１
の左ビットに１１”が立てられ、左方向に回転して方向
転換しなければならないことが示される（ステップＴ、
いＴ８．）。

これにより、方向変化モータ７３が左回転し、移動体１
の下部１１３は左向となっていく。

こうして、移動体１は自動的に向き変えされていく。

そして、左方向に９０度回転するとエンコーダ７７から
の信号が得られ（ステップＴ、いＴ□）、減算カウンタ
８２が−１される（ステップＴｔｓ）。

すると、減算カウンタ８２の値がｒＯＪになるから、制
御部９０は前後左右ラッチ１４＆の今回のデータを前後
左右ラッチ１４ｂにセットさせて（ステツーｙＴ＊４）
、左右ラッチ７１に「１１」がセ”７　ｋセ柄ず＋：占
赤Ｉレエ　鳥りリハ蔚仏ｖＩ々−！−−ム（ステップＴ
□）、アンドゲート８６がＮｔされて、無線信号受信の
待機処理がなされる（ステップＴｓ　、Ｔ７　）。

また、右側に少し戻すには、釣竿１７を右側に向ければ
よく、そうすると上述のステップＳ、〜ｓｔｙの処理を
経て、右ビットに”ｌ”の立った移動方向データが送信
され（ステップＳ０）、前後左右ビット１４＆にセット
されることになる。この場合上記ステップＴ６〜Ｔ４の
処理を経て前後左右ヒツト１４１の前回データは左ビッ
トに”１”が立っているから、アンドゲート群ム２の出
力が１１”となって減算カウンタ８２にｒｌｏ（２）Ｊ
がセットされることとなり（ステップＴＩ？）、アンド
ゲート群ム１の出力はすべて９０“となって左右ビット
７１の右ビットに１１”が立てられ・方向変化モータ７
３が右回転し、移動体１が右に１８０度回転することと
なる（ステップＴ１いＴ、。）。

さらに、移動体ｌを手許へ引き戻すには、目標距離Ｘ０
として零を入力すればよい。そうすれば、ＬＩＰズ÷ツ
ブＱ−７日履缶輯Ｙ−侃＋！嘴血諺間距離Ｘより小さい
ことが判別され、後ビットに”ｌ”の立った移動方向デ
ータが送信され（ステップＳ、）、移動体１が後向に方
向変換され後退してくることになる。

こうして、超音波マイク４２１，４２ｒを備えた釣竿１
７の向きを変えたり、目標距離Ｘｏを入力したりするこ
とにより、移動体１を任意の位置に移動させることがで
きる。

〈ハリスの長さ調節〉 移動体ｌが目標地点に到達したら、コントローラ３のキ
一部２０よりハリス９８の長さデータを入力する。する
と、このハリス長さデータは、制御回路５より送信器１
１ａ及び受信器１２ａを介して移動体１の制御回路１３
に与えられる。すると制御回路１３は、ハリス調節部９
２のハリス調節モータ９４を駆動して滑車９９を回転さ
せ、ハリス９８を水中へ繰り出させる。そして、エンコ
ーダ１００で検出されるハリス９８の繰出量がハリス長
さデータと一致すると、ハリス調節モータ４５の駆動は
停止される。

く魚信の検出〉 上記繰り出したハリス９８の先の釣針１０７に魚がかか
ると、魚信検出部９５の変位ケース９６が引き下げられ
、魚信スイッチＳ１がオンされ、このオン信号が魚信キ
ャッチ部１０８より魚信検出信号として制御回路１３に
与えられる。制御回路１３は送信器１１１及び釣竿１７
の受信器１１２を通じ、魚信検出データを制御回路５に
与える。

すると制御回路５はＬＯＤ２１に魚信があった旨を表示
するとともにブザー２２＆を放音駆動し、魚信があった
旨を報知する。

〈ハリスの切り離し〉 上記釣針１０７が岩などに引掛かり、ハリス９８に強い
張力がかかると、変位ケース９６が魚信検出部９５の底
面まで到達して、ハリスカットスイッチＳ２がオンされ
、このオン信号がハリスカット部１１３よりハリスカッ
ト信号として制御回路１３に与えられる。制御回路１３
はハリスカット部１１３の駆動回路１１６を介して電磁
石１１７を作動させるので、魚信検出部９５下方の鉄板
１１８が電磁石１１７に吸着されてハリス９８が切断さ
れ、移動体１や釣竿１７、リール１８の破損が防止され
る。

なお、上記実施例は、電子釣具に本発明を適用して、移
動体として電動浮子を用いたが、他に潜水艦や飛行機等
の乗物玩具に適用したり、その他の遠隔制御装置に適用
してもよく、また超音波マイク等の超音波受信手段を水
平方向に２つ設けるだけでなく垂直方向にさらにもう１
つ追加して、垂直方向における移動体の位置をも制御す
るようにして、３次元位置の制御を行うようにしてもよ
い。さらに移動体１の推進モータ８９を前後方向用と左
右方向用と２個設け、方向変換は行わないで、両モータ
を夫々駆動、停止、逆転させることにより移動するよう
にしてもよい。この場合、移動体１の前後左右ランチ１
４　ａ　、１４　ｂは１つでツクや、アップキー、ダウ
ンキー等により指示してもよく、移動体１の動きをＬＣ
Ｄ２１に表示したり、方向変換終了や目標距離到達にお
いてはブザー２２ａを放音駆動させてもよく、移動方向
データの送受媒体は電波以外に音波、光等であってもよ
い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は離間配置された超音波受信手
段夫々への移動体からの超音波到達時間のずれにより方
向を検出するとともに、上記到達時間により距離を検出
するようにしたから、同じ超音波センサを用いて移動体
までの距離と方向とを知ることができ、用いるセンサは
一種類のもので済ませることができるほか、距離及び方
向の各測定用の回路もセンサが同一種類であるからある
程度共用することができるので、それだけ測定装置を安
価なものとすることができ、また互に離間配置された超
音波センサへの超音波の到達時間のずれによｈ移動体の
右向を検出するから、目標方向からのわずかなずれでも
検出することができ、方向検出を正確に行うことができ
るとともに、波や地面の凹凸等の外乱に対しても強い等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１１１は本発明の全体概略構成図である。 第２図、第３図は本発明の超音波制御方式を電子釣具に
適用した概略図である。 第４図、第５図は釣竿１７の具体的な平面図、側面図で
ある。 第６図は移動体ｌの具体的な縦断面図である。 第７図、第８図は釣竿１７のコントローラ３ａ。 移動体１の全体ブロック回路図である。 第９図、第１０図はコントローラ３ａの制御回路５、移
動体１の制御回路１３の具体的な回路図である。 第１１図は移動体１の回転角度を検出するエンコーダ７
７の平面図である。 第１２図は魚信検出部９５の縦断面図である。 第１３図、第１４図は移動体１の位置制御を行う場合の
制御回路５．１３の７０−チャートの図である。 ｌ・・・・・・移動体、２・・・・・・超音波発信手段
、２ａ・・・・・・超音波発信回路、３・・・・・・コ
ントロール部、３＆・・・・・・コントローラ、４Ｌ、
４Ｒ・・・用層音波受信手段、４１，４ｒ・・・・・・
超音波受信回路、５・川・・制御回路、６・・・・・・
方向ずれ検出手段、６ａ・・・・・・方向ずれ検出コン
パレータ、７・・・・・・前後左右ラッチ、８．８ａ・
・・・・・移動体の離間距離検出部、９・・・・・・距
離ずれ検出手段、９＆・・・・・・距離ずれ検出コンパ
レータ、１０　％　１０　ａ・・・・・・移動体の目標
距離記憶部、１１・・・・・・送信手段、ｌｌ＆・・・
・・・送信器、１２・・・・・・受信手段、１２ａ・・
・・・・受信器、１３・・・・・・制御回路、１４．１
４＆＼１４ｂ・・・・・・前後左右ラッチ、１５・・・
・・・方向変化制御手段、１５ａ・・・・・・方向変化
制御部、１６・・・・・・推進制御手段、１６＆・・・
・・・推進制御部、１７・・・・・・釣竿、２０・・・
・・・キ一部、２０ａ・・・・・・スタートキー、３５
・・・・・・超音波スピーカ、３７・・・・・・スピー
カモータ、４２１，４２ｒ・・・・・・超音波マイク、
４６・・・・・・マイクモータ、５３１，５３ｒ・・・
・・・タイマ、５４・・・・・・制御部、７０，８７・
・・・・・モータ駆動回路、７１・・・・・・左右ラッ
チ、７３・・・・・・方向変化モータ、７７・・・・・
・エンコーダ、８２・・・・・・減算カウンタ、８８・
・・・・・推進ラッチ、８９・・・・・・推進モータ、
９０・・・・・・制御部◇ 特許出願人　カシオ計算機株式会社 第２図 釣竿子Ｉｔｒ酊 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 コントロール部からの送信信号に基づいて移動する移動
   体と、 この移動体に設けられ超音波を発信する超音波発信手段
   と、 上記コントロール部内に設けられ、一定の距離をもって
   離間配置され上記超音波発信手段からの超音波を受信す
   る少なくとも一対の超音波受信手段と、 上記コントロール部内に設けられ、上記超音波発信手段
   から上記超音波受信手段への超音波の到達時間を検出し
   て上記コントロール部と移動体との離間距離を検出する
   距離検出手段と、 上記コントロール部内に設けられ、この距離検出手段で
   検出された離間距離と予め設定された移動体の目標離間
   距離とのずれを検出する距離ずれ検出手段と、 上記移動体内に設けられ、この距離ずれ検出手段の検出
   結果に応じたデータを受信して移動体を前進又は後進さ
   せる推進制御手段と、 上記コントロール部内に設けられ、上記超音波発信手段
   から上記各超音波受信手段夫々への超音波の到達時間の
   ずれを検出して、上記コントロール部に対する移動体の
   方向のずれを検出する方向ずれ検出手段と、 上記移動体内に設けられ、この方向ずれ検出手段の判別
   結果に応じたデータを受信して移動体を左進又は右進さ
   せる方向変化制御手段とを具備してなることを特徴とす
   る超音波制御方式。