WO2003077591A1 - Procede de conduite par infrarouge et systeme de conduite a infrarouge - Google Patents

Procede de conduite par infrarouge et systeme de conduite a infrarouge Download PDF

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Youichi Maeda
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Nikko Co., Ltd
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H30/00Remote-control arrangements specially adapted for toys, e.g. for toy vehicles
    • A63H30/02Electrical arrangements
    • A63H30/04Electrical arrangements using wireless transmission
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C23/00Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems
    • G08C23/04Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1149Arrangements for indoor wireless networking of information

Definitions

  • the present invention relates to an infrared steering system that steers a device that receives a wireless signal by a device that transmits a wireless signal using infrared light.
  • a conventional infrared steering system for controlling a plurality of vehicles to be steered transmits control information and an object identification signal for identifying the object to be steered from each transmission device in a time-division manner, and controls each of the steered objects. ing.
  • this transmitter can simultaneously recognize other transmitters used in the vicinity, synchronize the signal transmission timing between the transmitters, and control about four vehicles to be controlled separately. .
  • the conventional infrared steering system described above has a problem that the number of vehicles that can be driven at the same time is limited because a large amount of time is used to transmit each object identification information and digital steering information.
  • an object of the present invention is to reduce the transmission time occupied by each transmitting device by transmitting / receiving the control information as an analog signal without requiring the target identification signal, thereby reducing the number of control target vehicles capable of traveling simultaneously.
  • the present invention provides a carrier generation means for generating an infrared carrier signal, an input means for inputting operation information in accordance with an operation, an object setting means for setting object identification information for specifying an operation object, and transmission from another transmission device.
  • the infrared steering method in which a plurality of infrared controlled devices are controlled by a plurality of infrared control devices, when the stop signal transmitted by the infrared control device ends and the control signal starts, By comparing the time interval with a specific time interval predetermined for each infrared controlled device, a coincident signal is identified as a signal for the infrared controlled device.
  • the infrared control device may transmit a synchronization signal and a start signal, and may output a control signal after a predetermined waiting time.
  • This infrared controller outputs a start signal when it receives an infrared signal transmitted by another infrared controller and receives a synchronization signal, and outputs a synchronization signal when it does not receive a synchronization signal.
  • a start signal can also be output.
  • the specific length of the predetermined time interval between the end of the start signal and the start of the control signal may be determined for each infrared controlled device from the switch arrangement determined by the ID setting section of the infrared control device.
  • This infrared controlled device receives a synchronization signal and a start signal, further receives a control signal, measures a time interval between the end of the start signal and the start of the control signal, and sets a predetermined waiting time. By comparing with, self-identification can also be performed.
  • the infrared steering system is an infrared steering system in which a plurality of infrared controlled devices control a plurality of infrared controlled devices.
  • the time interval between the end of the start signal and the start of the control signal is compared with a specific time interval predetermined for each infrared controlled device, and a signal that matches is identified as a signal for the infrared controlled device. It is characterized by the following.
  • This infrared control device includes input means for inputting operation information, target setting means for setting target identification information for specifying a control target, means for transmitting control information, and transmission signals of other infrared control devices. Receiving means.
  • the infrared controlled apparatus includes: self-setting means for setting self-identification information for identifying itself; means for extracting self-control information from the received reception signal based on self-identification information; and driving the extracted control information. It may include a signal conversion unit that converts the signal into a signal, and a drive control unit that drives the drive unit in accordance with the drive signal.
  • the infrared control program according to the present invention is an infrared control program for controlling a plurality of infrared controlled devices by a plurality of infrared control devices.
  • the time interval between the end of the start signal and the start of the control signal transmitted by the infrared control device is compared with a specific time interval predetermined for each of the infrared controlled devices, and a signal that matches the signal is determined for the infrared controlled device. It is characterized by being identified as BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of an infrared steering system according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a steering device showing an embodiment of the infrared steering system according to the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart of a steering control process showing an embodiment of the infrared steering method according to the present invention.
  • FIG. 4 is a waveform diagram showing a transmission mode of a transmission signal showing an embodiment of the infrared steering method according to the present invention
  • FIG. 5 is a waveform diagram of a transmission signal showing an embodiment of the infrared steering method according to the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a steering target showing an embodiment of the infrared steering system according to the present invention. Diagram,
  • FIG. 7 is a block diagram of a steering target showing a second embodiment of the infrared steering system according to the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a steering control process according to a second embodiment of the infrared steering method according to the present invention.
  • FIG. 1 shows the configuration of the infrared steering system in the embodiment.
  • the plurality of infrared controllers 2, 4, 6, 8, and 10 each have an infrared light receiving element, determine whether to output a synchronization signal based on the presence or absence of another infrared transmission signal, and determine whether to output the synchronization signal. Transmit with the control information.
  • each of the five infrared controllers 2, 4, 6, 8, and 10 has an ID, which is identification information for identifying a control target, set in an internal storage device, and types 1 to 5 according to the ID. There are five types. Then, the infrared controllers 2.4, 6, 8, and 10 transmit the infrared signals synchronized with each other.
  • the five infrared control cars (hereinafter referred to as IR power) 12, 14, 16, 16, 18, 20 that can be controlled by the infrared controllers 2, 4, 6, 8, 10 are shown in the figure. Although not shown, it is provided with an infrared controlled device and driving means including a motor, a wheel, and other mechanisms. In addition, an ID that identifies itself is set. Then, each IR force 1, 2, 14, 16, 16, 18, 20 is synchronized with the infrared signals e1, e2, Receives e3, e4, and e5 and decodes the control information contained in the infrared light.
  • FIG. 2 is a block diagram of the infrared controllers 2, 4, 6, 8, and 10 showing an embodiment of the infrared steering system according to the present invention.
  • the infrared controller 2 and the IR controller 12 will be described as examples.
  • the operation switch 22 and the ID switch 24 are electrically connected to the CPU 26, and the CPU 26 is electrically connected to the infrared LED 28, and is also electrically connected to the infrared receiver 30.
  • the operation switch 22 is a means for inputting operation information for operating the IR force 12.
  • the operation switch 22 includes a steering operation switch (not shown) for controlling the traveling direction and a control switch including a dry switch for controlling the traveling.
  • the ID switch 24 is composed of a 3-bit digital switch, and can be identified by three bits of “00 0”, “001”, “010”,..., “111”. This is a switch for inputting setting information for specifying the target, and a target setting means for setting target identification information for specifying the control target.
  • the ID switch 24 is a variable switch so that it can be set by the user.
  • the ID switch is not limited to 3 bits. As the number of bits increases, the number of steerable vehicles increases.
  • the CPU 26 is composed of a one-chip microcomputer including a ROM (program memory) and a RAM (work memory), not shown, and stores data input from the corresponding ports of the operation switch 22 and the ID switch 24 into the RAM. It has the function to perform.
  • the CPU 26 executes the program recorded in the ROM, and controls the infrared controller 2 according to the program.
  • the CPU 26 selects one of the five transmission modes corresponding to the five types of IDs set by the ID switch 24, and sets the ID switch 24 according to the selected transmission mode.
  • the waiting time from the synchronization signal is determined from the set target identification information, and the control information input from the operation switch 22 is converted into a modulation signal.
  • the infrared LED 28 is an LED that receives the modulation signal and modulates the infrared carrier to emit infrared signals el, e 2, e 3, e 4 and e 5.
  • the infrared receiving device 30 is a receiving device having a function of monitoring whether a synchronization signal is output from another transmitting device.
  • the control device When receiving a synchronization signal transmitted by another transmission device, the control device outputs a control signal in synchronization with the synchronization signal. It has a function to output the synchronization signal by itself when the synchronization signal is not received.
  • the CPU 26 initializes the memory (RAM) (step S101), and executes the following loop processing.
  • port data is obtained from the corresponding port of the ID switch 24 (step S102).
  • the waiting times (1) and (2) are calculated and determined by the CPU 26 in a predetermined manner from the instant of the ID data (step S103). Waiting times (1) and (2) are different from the start signal.
  • the control information is transmitted. From the five transmission modes, select the transmission mode according to the ID obtained from the ID switch 24 This is the process to be performed.
  • Figure 4 shows five transmission modes that transmit information intermittently with five different wait times.
  • TYPE 1 cannot detect the synchronization signal and outputs its own synchronization signal and start signal. After the time (2), it outputs the maneuver information signal, and the interval of waiting time (1) Take the sync signal and repeat. From TYPE 2 onwards, each receives a synchronization signal and is synchronized, outputs a start signal, and outputs an operation information signal after each waiting time (2).
  • FIG. 5 is a diagram showing a timing chart of a data unit in a period A in a certain TYPE.
  • the synchronization is a period for synchronizing with another transmitting apparatus.
  • the next START period is start data indicating the beginning of data.
  • the next WA IT (2) is different from other TYPEs by the difference of the period.
  • maneuver information is input, and the time length of CH1, 2, and 3 changes depending on the potential of the control volume.
  • W The data unit repeats after the AI T (1) period.
  • control information and various information are obtained from the operation SW 22 (steps S104, S108, S109), and the control information is determined.
  • the infrared controller 2 also has a charging function, and measures the reference voltage (step S105) and the battery terminal voltage (step S105) to determine whether or not a battery is present (step S107). If is connected, charging is started (step S116). After that, the charging time for 2 minutes has been completed Step S117), it is determined whether the battery has been removed from the infrared controller 2 (Step S118), and charging termination processing is performed (Step S119) ), And finally, the presence or absence of the battery is reconfirmed (step S120), and the state is returned to the ID data acquisition state (step S102).
  • step S110 the transmission mode is set, the presence or absence of a synchronization signal is obtained from the infrared receiver 30 (step S110), and the waiting time determined by the ID setting (step S110). If no synchronization signal is detected between 1) (step S111), the synchronization signal is output by itself (step S112), and the start signal> waiting time (2) and the control signal are output in this order (step S113). , S114, S115).
  • IR car 12 mechanisms There are two types of IR car 12 mechanisms, a model A that controls the traveling direction and front and rear traveling by independently driving the right wheel (WHEEL) and the left wheel, and a steering drive.
  • a model B that controls the traveling direction and the front and rear traveling by the front and rear traveling drive.
  • Each model has two motors, and the model A is composed of a RI GHT motor for driving the right wheel and a LEFT motor for driving the left wheel, and the model B is a steering wheel for driving the steering mechanism. It consists of an NG motor and a wheel drive motor for driving wheels.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the receiving section of the IR control system 12 of the model A with the IR force 12.
  • the receiver of the infrared control system of the IR car 12 is electrically connected to the infrared receiver 32 and the CPU 34, and further to the CPU 34 and the ID switch 36. It is. Further, the CPU 34 is electrically connected to the R motor driver 38 which is a right motor driving unit, and the R motor driver 38 is electrically connected to the R motor 40. The R wheel 42 is mechanically connected. Similarly, for the left motor, the CPU 34 is electrically connected to the L motor driver 44, which is the left motor driver, and the L motor driver 44 is electrically connected to the L motor 46, and the L motor 4 6 and L wheel 4 8 are mechanically connected.
  • the infrared receiver 32 receives the infrared signal transmitted from the infrared controller 2 and converts the infrared signal into an electric signal.
  • the CPU 34 is composed of an on-chip microcomputer including a ROM (program memory) and a RAM (work memory), all of which are not shown, and extracts the operation information obtained from the infrared receiver 32 from the self-identification information, and Decode the control information created in step 2 and store it in RAM. Then, the program recorded in the ROM is read to control the IR force.
  • ROM program memory
  • RAM work memory
  • the ID switch 36 is composed of a 3-bit digital switch.
  • the 3-bit digital switch is a switch in which each bit can be set to eight kinds of numerical values consisting of “0 0 0”, “0 0 1”,..., “1 1 1”. These values correspond to the eight types to be identified. From these settings, the IR car 12 identifies itself, and the switch 36 constitutes a self-setting means for setting self-identification information.
  • the ID switch 36 is set in advance at the manufacturing stage, and can be easily identified by a sticker or the like.
  • the CPU 34 After receiving the start signal, the CPU 34 extracts the signal after waiting for the waiting time (2) according to the self-identification information set by the ID switch 36, and converts the maneuvering information into a drive signal. I do. Therefore, the CPU 34 extracts the control information after the waiting time (2) set by the ID switch 36, which is a self-setting means, from the start signal received by the infrared receiver 32 and converts it into a drive signal.
  • the signal conversion means is configured.
  • the R (RIGHT) motor driver 38 converts the R mode data from the CPU 34 into a drive signal, supplies the drive signal to the R motor 40, and drives the right wheel (R11EEL) mechanism 42.
  • the L (LEFT) motor driver 44 converts the L motor data from the CPU 34 into a drive signal, supplies the drive signal to the L motor 46, and drives the left wheel (LWHEEL) mechanism 48.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the system configuration of the model B IR car 12. As shown in FIG. In this figure, components having the same configuration as the IR force 12 of the model A in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description overlapping with the description in FIG. 6 is omitted.
  • a steering motor driver 50 converts S (STEERING) motor data from the CPU 34 into a drive signal, supplies the drive signal to the S motor 52, and drives a steering (STEERING) mechanism 54.
  • the W (WHEEL) motor driver 56 converts the W model data from the CPU 34 into a drive signal, supplies the drive signal to the W motor 58, and drives the two-wheel (WHEEL) mechanism 60.
  • initial settings such as ports are performed (step S201), and the following loop processing is executed.
  • the ID data is obtained from the input boat, and the waiting times (1) and (2) are determined (steps S202, S203).
  • the memory (RAM) is initialized (step S204), and the start data of the received infrared signal is checked (step S205). That is, in the timing chart shown in FIG.
  • a start time indicating the beginning of data is detected. If the start pulse cannot be detected (nothing), the process continues at step S205. If a start pulse is detected (present), CH1 data is measured after the start pulse and after the wait time (2) determined by the ID data (steps S206 and S207).
  • the model is determined (step S208). That is, it determines whether its own model is model A or model B. This determination is made by the model SW. In the case of the model A, the output of the R motor 40 is set (step S209), and the output of the L motor 46 is set (step S210). On the other hand, in the case of the model B, only the output setting of the L motor 46 is performed (step S210). Next, after acquiring the data of CH2 and CH3 (steps S211 and S212), the model is determined in the same manner as in CHI (step S213). If the own model is the model A, set the output of the L motor and the R motor (Steps S214 and S215). On the other hand, in the case of the model B, only the setting of the R motor 40 is performed (step S215).
  • step S204 After setting the output, proceed to step S204 to check the start pulse.
  • Output control is controlled by a timer interrupt. It is determined whether or not the values of the RAM timer registers TF and TH have reached preset values of T1 and T2. The values of F and TH in the timer register are incremented each time a timer interrupt is generated (step S217). When the value of TF reaches the value of T1, the set output data is cleared depending on the presence or absence of the received data (steps S218, S219), clearing the output data (step S220), or Then, the writing of the output data is performed (step S221).
  • step S222 when the value of TH reaches the value of T2 (step S222), the output setting is updated once (half reset, step S223). Finally, the output data is output to the corresponding mode driver (step S224). Thereafter, the timer interrupt is terminated, and the process returns to the main routine.
  • the infrared controller 2 includes an input unit that inputs operation information in response to an operation, an infrared reception unit that detects whether an infrared wireless signal is output from another transmission device, Target setting means for setting target identification information for specifying the transmission mode, mode selection means for selecting one of a plurality of transmission modes in accordance with the target identification information, and a selected transmission mode. Therefore, a signal conversion means for converting the synchronization signal, the start signal, and the control information into a modulation signal, and a transmission means for transmitting an infrared radio signal obtained by modulating the infrared carrier signal with the modulation signal are provided. I have.
  • the IR car 12 has a self-setting means for setting self-identification information for identifying itself, a means for receiving an infrared signal from the infrared controller 2, and a receiving means. It has means for extracting the control information included in the received infrared signal, signal conversion means for converting the extracted control information into a drive signal, and drive control means for driving the drive means according to the drive signal. It has a configuration.
  • a plurality of control targets are extracted based on the time from the start signal without the identification signal, and are extracted with the infrared radio signal different from the start signal by the time difference from the start signal. I do. Therefore, identification information is not required for each radio signal, so that the transmission time occupied by each transmission device can be reduced, and more control targets can be controlled.
  • the switch 36 for setting the ID on the side of the car 12 is configured in advance at the manufacturing stage, but may be configured to be freely set by the user. Good. That is, the object identification information and the self-identification information are set according to the operation in the case of 11-12. Therefore, the user can set the ID by selecting the most suitable conditions. For example, even if a system with the same ID exists, it is possible to change the setting of the ID and operate at the same time.
  • the infrared signal is used as the radio signal that carries the control information.
  • the carrier wave may be used by utilizing a VHF band or other electromagnetic waves.

Description

明細書
赤外線操縦方法及び赤外線操縦システム 技術分野
本発明は、赤外線を用いて、無線信号を送信する装置によって無線信号を受信する 装置を操縦する赤外線操縦システムに関する。 背景技術
従来の複数の操縦対象車を操縦する赤外線操縦システムは、それぞれの送信装置 から操縦情報と、操縦対象を特定する対象識別信号とを時分割的に送信してそれぞ れの操縦対象を制御している。 なおかつ、この送信装置は同時に近傍で使用される 他の送信装置を認識し、 送信装置相互間で信号送信タイミングの同期を取り、 4台 程度の操縦対象車を、それぞれ別々に操縦することができる。
しかしながら、上記従来の赤外線操縦システムでは,それぞれの対象識別情報、デ ジタル操縦情報の送信により多くの時間が使用されるため、同時に走行できる操縦 対象車数が限られてしまうという問題があつた。
そこで、 本発明の目的は対象識別信号を必要とせず、操縦情報をアナログ信号と して送受信することで、それぞれの送信装置が占有する送信時間を短縮して、 同時 に走行できる操縦対象車数を増やせる赤外線操縦システムと赤外線操縦方法の提供 にめる。 発明の開示
本発明は、赤外線搬送波信号を生成する搬送波生成手段と、操作に応じて操縦情報 を入力する入力手段と、操縦対象を特定する対象識別情報を設定する対象設定手段 と、 他送信装置からの送信情報が存在するか判断し、同期信号を受信した場合には 識別情報により固有の待ち時間後に操縦情報を送信する手段と、同期信号が存在し ない場合には自ら同期信号を送信し、識別情報から固有の待ち時間後に操縦情報を 送信する手段と赤外線搬送波信号を受信する手段と、 自己を識別する自己識別情報 を設定する自己設定手段と、 当該受信された受信信号から自己識別情報により自己 操縦情報を抽出する手段と、当該抽出された操縦情報を駆動信号に変換する信号変 換手段と、当該駆動信号に応じて駆動手段を駆動させる駆動制御手段とを有する構 成になっている。本発明によれば、 個々の識別信号を出力することなぐ共通の同期 信号と、それぞれの操縦情報だけとなり、それぞれの送信装置による占有送信時間を 短縮する。
さらに、 本発明に係る赤外線操縦方法は、 複数の赤外線制御装置で複数の赤外線 被制御装置を制御する赤外線操縦方法において、 赤外線制御装置が送信するス夕一 ト信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔と赤外線被制御装置毎に予め定めた固 有の時間間隔とを比較して一致する信号をこの赤外線被制御装置用の信号として識 別することを特徴とする。
この赤外線制御装置は、 同期信号とスタート信号とを送信して、 さらに予め定め られた待ち時間をおいてから操縦信号を出力してもよい。
この赤外線制御装置は、 他の赤外線制御装置の送信する赤外線信号を受信して同 期信号を受信した場合はスタ一ト信号を出力し、 同期信号を受信しない場合は同期 信号を出力してからスタート信号を出力することもできる。
このスタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔を赤外線被制御装置毎に 予め定めた固有の長さは、 赤外線制御装置の I D設定部で定めたスィッチ配置から 定めてもよい。
この赤外線被制御装置は、 同期信号とスタート信号とを受信して、 さらに操縦信 号を受信してスタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔を計測して予め定 められた待ち時間と比較することで自己識別することもできる。
また、 本発明に係る赤外線操縦システムは、 複数の赤外線制御装置で複数の赤外 線被制御装置を制御する赤外線操縦システムにおいて、 赤外線制御装置が送信する スタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔と赤外線被制御装置毎に予め定 めた固有の時間間隔とを比較して一致する信号をこの赤外線被制御装置用の信号と して識別することを特徴とする。
この赤外線制御装置は、 操縦情報を入力する入力手段と、 操縦対象を特定する対 象識別情報を設定する対象設定手段と、 操縦情報を送信する手段と、 他の赤外線制 御装置の送信信号を受信する手段とを有することもできる。
この赤外線被制御装置は、 自己を識別する自己識別情報を設定する自己設定手段 と、 当該受信された受信信号から自己識別情報により自己操縦情報を抽出する手段 と、当該抽出された操縦情報を駆動信号に変換する信号変換手段と、当該駆動信号に 応じて駆動手段を駆動させる駆動制御手段とを有してもよい。
そして、 本発明に係る赤外線操縦プログラムは、 複数の赤外線制御装置で複数の 赤外線被制御装置を制御する赤外線操縦プログラムにおいて、
赤外線制御装置が送信するスタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔と 赤外線被制御装置毎に予め定めた固有の時間間隔とを比較して一致する信号をこの 赤外線被制御装置用の信号として識別することを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明に係る赤外線操縦システムの実施例を示す全体図、
図 2は、 本発明に係る赤外線操縦システムの実施例を示す操縦装置のプロックダ ィャグラム、
図 3は、 本発明に係る赤外線操縦方法の実施例を示す操縦制御工程のフローチヤ —卜、
図 4は、 本発明に係る赤外線操縦方法の実施例を示す送信信号の送信モ一ドを示 す波形図、
図 5は、 本発明に係る赤外線操縦方法の実施例を示す送信信号の波形図、 図 6は、 本発明に係る赤外線操縦システムの実施例を示す操縦対象のブロックダ ィャグラム、
図 7は、 本発明に係る赤外線操縦システムの第 2の実施例を示す操縦対象のプロ ックダイヤグラム、
図 8は、 本発明に係る赤外線操縦方法の第 2の実施例を示す操縦制御工程のフ口 一チヤ一卜である。 発明を実施するための最良の形態
本発明のその他の詳細、 利点および特徴については、 添付図面を参照しながら以 下に記す実施例によって明らかにされる。
以下、本発明の実施形態を図を参照して詳細に説明する。図 1は実施形態における 赤外線操縦システムの構成を示すものである。複数の赤外線コントローラ 2、 4、 6、 8、 1 0は、それぞれ赤外線受光素子を有し、他赤外送信信号の有無により、同 期信号を出力するかしないかを判断し、赤外線搬送波信号に操縦情報を含めて送信 する。 5台の赤外線コントローラ 2、 4、 6、 8、 1 0のそれぞれは >後述するよう に、操縦対象を識別する識別情報である I Dが内部の記憶装置に設定され I Dによ つてタイプ 1〜5の 5種類のタイプに分かれている。そして、 赤外線コント口一ラ 2. 4、 6、 8、 1 0は、 各送信装置相互に同期の取られた赤外線信号をそれぞれ送信 する。
一方、 赤外線コントローラ 2、 4、 6、 8、 1 0の操縦対象となる 5台の赤外線 コントロールカー (以下、 I R力一) 1 2、 1 4、 1 6、 1 8、 2 0は、図には示 していないが、赤外線被制御装置及び、モ一夕、ホイールその他の機構からなる駆動 手段を備えている。また、 自己を識別する I Dが設定されている。そして、各 I R力 一 1 2、 1 4、 1 6、 1 8、 2 0は、赤外線コントローラ 2、 4、 6、 8、 1 0力、 らの同期の取れた赤外線信号 e 1、 e 2、 e 3、 e 4、 e 5を受信して、赤外線に含ま れる操縦情報を解読する。
次に、図 1 における赤外線コント口一ラ 2、 4、 6、 8、 1 0及び1 カ一1 2 14、 16、 18、 20の構成について説明する。図 2は、本発明に係る赤外線操縦 システムの実施例を示す赤外線コントローラ 2、 4、 6、 8、 10のブロックダイ ャグラムである。ここで例として、 赤外線コントローラ 2と I R力一 12について 説明する。
赤外線コントローラ 2において、 操作スィッチ 22と I Dスィッチ 24は、 CP U26と電気的に接続され、 この CPU26は赤外線 LED 28と電気的に接続さ れ、 また赤外線受信装置 30とも電気的に接続される。
操作スィツチ 22は、 I R力一 12を操縦するための操縦情報を入力する手段で ある。操作スィツチ 22には、図に示さないが走行方向を制御するステアリング操作 スィツチ、走行を制御するドライプスィッチを含む制御スィッチが設けられている。
I Dスィッチ 24は、 3ビットのデジタルスィッチで構成され、 「00 0」 、 「0 01」 、 「010」 、 ···、 「 111」の 3ビットで識別する 8種類のタイプの I R 力一 12を特定する設定情報を入力するためのスィッチであり、 操縦対象を特定す る対象識別情報を設定する対象設定手段である。 I Dスィッチ 24は使用者により 設定できるように可変スィッチとなっている。なお IDスィツチは 3ビットに限定さ れるものではない。ビット数が多くなるほど、操縦可能な車が多くなる。
CPU26は、いずれも図示しない ROM (プログラムメモリ)及ぴ RAM (ワーク メモリ)を含むワンチップマイコンで構成され操作スィッチ 22、 IDスィッチ 2 4のデータを対応するポートから入力されたデータを RAMにストァする機能を有 する。 CPU26は、この ROMに記録されたプログラムを実行し、 プログラムにし たがってこの赤外線コントローラ 2を制御する。
また、 CPU 26は、 IDスィッチ 24で設定された 5種類の IDに対応する 5 つの送信モードの中の 1つの送信モードを選択するとともに、その選択した送信モ ードにしたがって、 IDスィッチ 24で設定された対象識別情報から、 同期信号か らの待ち時間を決定し、 操作スィッチ 22から入力された操縦情報を変調信号に変 換する。 赤外線 LED 28は、 この変調信号を受けて赤外線搬送波を変調して赤外線信号 e l, e 2 , e 3 , e 4, e 5を発光する L EDである。
赤外線受信装置 30は、他送信装置から同期信号が出力されているかモニタ一す る機能を有する受信装置である。他の送信装置が送信した同期信号を受信した場合 には、同期信号に同期し、制御信号を出力する。同期信号を受信しなかった場合には、 自ら同期信号を出力する機能を有する。
続いて赤外線コントローラ 2の動作について > CPU 26によって実行されるフ 口—チャート (図 3) を参照して説明する。 図 3において、まず、 CPU 26は、 メ モリ(RAM)の初期化を行い(ステップ S 101)、以下のループ処理を実行する。 次に、 I Dスィッチ 24の対応するポートからポートデータの入手を行う(ステツ プ S 102)。次に I Dデ一夕から待ち時間 ( 1) 、 (2) を予め定められた方法で CPU 26が演算して決定する(ステップ S 103)。 待ち時間 (1) 、 (2) とは、 スタート信号から異なる 5種類の待ち時間経過後に操縦情報を送信する 5つの送信 モードの中から、 IDスィッチ 24から入手した IDに応じた送信モードを選択す る処理である。
図 4に異なる 5種類の待ち時間で間歇的に情報を送信する 5つの送信モードを示 す。この図では、まず TYPE 1が同期信号を検出できず自ら同期信号、スタート信 号を出力し、持ち時間 (2) の後、操縦情報信号を出力し、 待ち時間 (1) のインタ 一バルを取り、 同期信号を出力する繰り返し。 TYPE 2以降は、 それぞれ同期信 号を受信し同期が取られ、スタート信号を出力し、 それぞれの待ち時間 (2) の後 に、それぞれ操縦情報信号 を出力する。
図 5は、ある TYP Eにおける期間 Aのデータュニットのタイミングチャートを 示す図である。ここでシンクロとは、 他送信装置に同期を掛ける期間である。次の S T A R Tの期間は、データの始まりを表わすスタートデータになっている。次の WA IT (2) 期間の差で他 TYPEとの違いを作っている。次に、 操縦情報が掙入さ れコントロールポリュームの電位により CH1、 2, 3の時間長が変化する。 W AI T (1) 期間の後にデータュニットが繰り返される。
図 3において、 操作 SW22から操縦情報及び、各種情報の入手を行い(ステップ S 104、 108、 109)、 操縦情報を決定する。
この赤外線コントローラ 2は、充電機能も有しており、基準電圧の測定(ステップ S 105)、 電池端子電圧の測定(ステップ S 105)を行い、電池の有無を判断し( ステップ S 107)、 電池が接続されている場合は、充電を開始する(ステップ S 1 16)。 その後 2分間の充電時間が終了している力 ステップ S 1 17)、 赤外線コ ントロ一ラ 2から電池が外されたか(ステップ S 118)を判定し、充電終了処理を 行い(ステップ S 1 1 9)、 最終的に電池の有無を再確認して(ステップ S 120)か ら I Dデータの取得状態(ステップ S 102)に戻している。
赤外線コントローラ 2に充電用の電池が接続されていない場合は、送信モ一ドと なり、 同期信号の有無を赤外線受信装置 30から入手し(ステップ S 110)、 ID 設定で決定された待ち時間(1)間で同期信号が検出されなかった場合に(ステップ S 111) 、 自ら同期信号を出力し(ステップ S 112)、 スタート信号 >待ち時間 (2)、 操縦信号の順に出力する (ステップ S 113, S 1 14、 S 1 15) 。
I Rカー 12の機構には 2種類のモデルがあり、右の車輪 (WHEEL)と左の車 輪とを独立して駆動することにより走行方向と前後の走行を制御するモデル Aと、 ステアリング駆動と前後の走行駆動により走行方向と前後の走行を制御するモデル Bとがある。 いずれのモデルも 2つのモータを備え、モデル Aの場合は、右車輪駆動 用の R I GHTモー夕及び左車輪駆動用の LEFTモータで構成されモデル Bの 場合は、ステアリング機構駆動用の S TE ER I NGモータ及び車輪駆動用の WH EE Lモ一夕で構成されている。
図 6は、モデル Aの I R力一 12の赤外線操縦システムの受信部の構成を示すブ ロック図である。
I Rカー 12の赤外線操縦システムの受信部は、 赤外線受信装置 32と CPU3 4とが電気的に接続され、 さらに CP U34と I Dスィッチ 36と電気的に接続さ れる。 さらに、 C P U 3 4は右側モータ駆動部である Rモータドライバ 3 8と電気 的に接続され、 Rモ一夕ドライバ 3 8は Rモータ 4 0と電気的に接続され、 : Rモー タ 4 0と Rホイール 4 2とが機械的に接続される。 左側モータについても同様に、 C P U 3 4は左側モータ駆動部である Lモータドライバ 4 4と電気的に接続され、 Lモータドライバ 4 4は Lモ一タ 4 6と電気的に接続され、 Lモータ 4 6と Lホイ —ル 4 8とが機械的に接続される。
赤外線受信装置 3 2は、赤外線コントロ一ラ 2から送信された赤外線信号を受信 して赤外線信号を電気信号に変換する。
C P U 3 4は、いずれも図示しない RO M (プログラムメモリ)及び RAM (ワーク メモリ)を含むヮンチップマイコンで構成され赤外線受光装置 3 2から得られる操 縦情報を自己識別情報から抽出し、赤外線コントローラ 2で作られた操縦情報を解 読して RAMにストァする。そして、 R OMに記録されたプログラムを読み出して、 この I R力一 1 2を制御する。
I Dスィツチ 3 6は, 3ビッ卜のデジタルスィツチで構成される。 3ビットのデ ジタルスィッチは、 各ビットを 「0 0 0」 、 「0 0 1」 、 ···、 「1 1 1」からなる 8 種類の数値を設定できるスィッチである。 この各値が、 識別される 8種類のタイプ に相当し、 この設定から I Rカー 1 2は自己を識別し、 このスィッチ 3 6が自己識 別情報を設定する自ら設定手段を構成する。 I Dスィッチ 3 6は、製造段階であらか じめ設定されており、ステツカーなどで容易に識別できるようになっている。
C P U 3 4は、スタート信号を受信した後、 I Dスィツチ 3 6によって設定され ている自己識別情報にしたがい、待ち時聞(2)を待つた後の信号を抽出し、操縦情報 を駆動信号に変換する。 したがって、 C P U 3 4は、赤外線受信装置 3 2で受信され たスタート信号から、 自己設定手段である I Dスィッチ 3 6で設定された待ち時間 (2)後の操縦情報を抽出し、駆動信号に変換する信号変換手段を構成する。
R (R I GH T)モータドライバ 3 8は、 C P U 3 4からの Rモ一夕データを駆動 信号に変換して Rモータ 4 0に供給し、右車輪 (R11EEL)機構 4 2を駆動する。 また、 L(LEF T)モータ · ドライバ 44は、 CP U34からの Lモータデータを 駆動信号に変換して Lモ一夕 46に供給し、左車輪 (LWHEEL)機構 48を駆動する。 図 7は、モデル Bの I Rカー 12のシステム構成を示すブロック図である。この図 において、図 6 のモデル Aの I R力一 12と同じ構成のものは、同一の符号で表わし、 図 6における説明と重複する説明は省略する。図 7において、ステアリングモ一夕ド ライバ 50は、 C P U 34からの S ( S T E E R I N G)モータデータを駆動信号に 変換して Sモータ 52に供給し、ステアリング(STEER ING)機構 54を駆動 する。
また、 W(WHEEL)モータ · ドライバ 56は、 CPU 34からの Wモ一タデ一夕 を駆動信号に変換して Wモータ 58に供給し、両車輪 (WHEEL)機構 60を駆動する。 次に、モデル A及びモデル Bの I Rカー 12の動作について、 CPU 26によって 実行されるフローチヤ一トを参照して説明する。図 8において、まず、ポ一ト等の初 期設定を行い(ステップ S 201)、以下のループ処理を実行する。 IDデータを入力 ボートから入手し待ち時間 (1)、 (2) を決定する(ステップ S 202, S 20 3)。 次に、メモリ一(RAM)の初期化を行い(ステップ S 204)、 受信した赤外線 信号のスタートデータをチェックする(ステップ S 20 5)。すなわち、 図 5に示し たタイミングチヤ一トにおいて.データの始まりを表わすスタートデ一夕を検出す る。スタートパルスを検出できない場合(無し)には、ステツプ S 205のス夕一トデ —夕のチェックを続行する。スタートパルスを検出できた場合(有り)には、スタート パルス以降、 I Dデータにより決定された、待ち時間 (2) の後、 CH 1データの計 測を行う(ステップ S 206、 S 207)。
C H 1データ取得後、 モデルの判別を行う(ステップ S 208)。すなわち、 自己 のモデルがモデル Aであるか、又はモデル Bであるかを判別する。この判別は、モデ ル SWによって行う。モデル Aである場合は、 Rモータ 40の出力設定を行い(ステ ップ S 20 9)、 Lモータ 46の出力設定を行う(ステップ S 2 10)。一方、 モデル Bである場合には、 Lモータ 46の出力設定のみを行う(ステップ S 21 0)。 次に、 CH 2、 CH 3デ一夕を取得後(ステップ S 2 1 1, S 2 1 2 )、 CH Iと同様 にモデルの判定を行う(ステップ S 2 1 3 )。 自己のモデルがモデル Aである場合は、 Lモータ及び、 Rモータの出力設定を行う(ステップ S 2 1 4、 S 2 1 5)。 一方、モ デル Bである場合には. Rモータ 4 0の設定のみを行う(ステップ S 2 1 5 )。
各出力設定後、デ一タをメモリー(R AM)に格納する (ステップ S 2 1 6 )。
出力設定後、 ステップ S 2 0 4に移行して、スタートパルスのチェックを行う。 出力制御は、タイマ一割り込みによって制御される。 RAMのタイマレジスタ T F, THの値が予め設定されている T 1、 T 2の値に達したか否かを判別する。タイマ レジスタで F、 THの値は、タイマ割り込みが入るたびに、インクリメントされる(ス テツプ S 2 1 7 )。 T Fの値が T 1の値に達したときは、設定した出力データを受信 データの有無により(ステップ S 2 1 8、 S 2 1 9 )、出力データのクリア(ステップ S 2 2 0 )、 または、出力データの書き込みが行われる(ステツプ S 2 2 1 ) 。
次に THの値が T 2の値に達したときは(ステップ S 2 2 2 )、 一旦出力の設定を 更新する(ハーフリセット、 ステップ S 2 2 3)。 最後に出力データを対応するモ一 夕ドライバに出力する(ステップ S 2 2 4 )。 この後、タイマー割り込みを終了し、メ インルーチンへ復帰する。
このように、上記実施形態においては、赤外線コントローラ 2は、操作に応じて操 縦情報を入力する入力手段と、 他送信装置から赤外線無線信号が出力されているか 検出する赤外線受信手段と、操縦対象を特定する対象識別情報を設定する対象設定 手段と、複数の送信モードの中の 1つの送信モードを前記対象識別情報に応じて選 択するモード選択手段と、当該選択された送信モ一ドにしたがって、同期信号及び, スタート信号、 前記操縦情報を変調信号に変換する信号変換手段と前記赤外線搬送 波信号を前記変調信号で変調した赤外線無線信号を送信する送信手段と、を有する 構成になっている。
また、 I Rカー 1 2は、 自己を識別する自己識別情報を設定する自己設定手段と、 赤外線コントローラ 2からの赤外線信号を受信する手段と、前記受信手段によって 受信された赤外線信号に含まれる操縦情報を抽出する手段と、当該抽出された操縦 情報を駆動信号に変換する信号変換手段と、当該駆動信号に応じて駆動手段を駆動 させる駆動制御手段とを有する構成になっている。
上記実施形態によれば、送信装置間で同期を取ることで、複数の操縦対象を識別信 号なしにスタ一ト信号からの時間で抽出し、スタート信号からの時間差で異なる赤 外線無線信号とする。したがって、それぞれの無線信号には識別情報が不要となり、 それぞれの送信装置が占有する送信時間を短縮でき、 より多くの操縦対象を操縦す ることができる。
なおまた、上記実旋形態においては、 1 カ一1 2側で I Dを設定するスィッチ 3 6は、製造段階であらかじめ設定されている構成にしたが、 ユーザが自在に設定で きる構成にしてもよい。すなわち、 1 1 カ一1 2において、前記対象識別情報及び自 己識別情報は、操作に応じて設定される。 したがって、 ユーザサイドで最も適した 条件を選択して I Dを設定することができる。例えば、同じ I Dのシステムが存在し た場合でも、 I Dの設定を変更して同時に操縦が可能となる。
上記実施形態においては、操縦情報を担う無線信号として赤外線を用いたが、搬送 波を VH F帯その他の電磁波を活用して用いてもよい。

Claims

請求の範囲
1 . 複数の赤外線制御装置で複数の赤外線被制御装置を制御する赤外線操縦方法 において、
赤外線制御装置が送信するスタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔と 赤外線被制御装置毎に予め定めた固有の時間間隔とを比較して一致する信号をこの 赤外線被制御装置用の信号として識別することを特徴とする赤外線操縦方法。
2 . 赤外線制御装置は、 同期信号とスタ一ト信号とを送信して、 さらに予め定め られた待ち時間をおいてから操縦信号を出力することを特徴とする請求項 1記載の 赤外線操縦方法。
3. 赤外線制御装置は、 他の赤外線制御装置の送信する赤外線信号を受信して同 期信号を受信した場合はスタート信号を出力し、 同期信号を受信しない場合は同期 信号を出力してからスタート信号を出力することを特徴とする請求項 1記載の赤外 線操縦方法。
4. スタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔を赤外線被制御装置毎に 予め定めた固有の長さは、 赤外線制御装置の I D設定部で定めたスィッチ配置から 定まることを特徴とする請求項 1記載の赤外線操縦方法。
5. 赤外線被制御装置は、 同期信号とスタート信号とを受信して、 さらに操縦信 号を受信して同期信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔を計測して予め定めら れた待ち時間と比較することで自己識別することを特徴とする請求項 1記載の赤外 線操縦方法。
6 . 複数の赤外線制御装置で複数の赤外線被制御装置を制御する赤外線操縦シス テムにおいて、
赤外線制御装置が送信するスタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔と 赤外線被制御装置毎に予め定めた固有の時間間隔とを比較して一致する信号をこの 赤外線被制御装置用の信号として識別することを特徴とする赤外線操縦システム。
7 . 赤外線制御装置は、 操縦情報を入力する入力手段と、 操縦対象を特定する対 象識別情報を設定する対象設定手段と、 操縦情報を送信する手段と、 他の赤外線制 御装置の送信信号を受信する手段とを有することを特徴とする請求項 6記載の赤外 線操縦システム。
8 . 赤外線被制御装置は、 自己を識別する自己識別情報を設定する自己設定手段 と、 当該受信された受信信号から自己識別情報により自己操縦情報を抽出する手段 と、当該抽出された操縦情報を駆動信号に変換する信号変換手段と、当該駆動信号に 応じて駆動手段を駆動させる駆動制御手段とを有することを特徴とする請求項 6記 載の赤外線操縦システム。 ,
9 . 複数の赤外線制御装置で複数の赤外線被制御装置を制御する赤外線操縦プロ グラムにおいて、
赤外線制御装置が送信するスタート信号終了時と操縦信号開始時との時間間隔と 赤外線被制御装置毎に予め定めた固有の時間間隔とを比較して一致する信号をこの 赤外線被制御装置用の信号として識別することを特徴とする赤外線操縦プログラム。
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