JPH10295950A - 遠隔制御送信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 遠隔的に制御するラジコン等のモータのレス
ポンス特性を送信側で設定できるようにする。 【構成】 遠隔制御送信装置を構成する制御部２３に対
して、トグルタイプのスイッチＴＳから信号が入力され
るように構成し、ステアリングコントロール用の制御信
号と、スピードコントロール用の制御信号と共に、第３
の制御信号ＣＨ３としてモータのレスポンス特性を設定
することができる制御信号をデコーダ２６から高周波回
路２７を介して模型の移動体に送信するようにしてい
る。前記トグルタイプのスイッチＴＳは、操縦装置の例
えばステアリングハンドルの近傍に配置され、そのデジ
タル的な切換出力によって特定のポイント制御データが
読み出されるため、操縦中にモータの応答特性を容易に
変更することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線電波によって
送信する制御データに基づいて遠隔地点にある被制御機
器をコントロールする遠隔制御送信装置に係わり、特
に、電波によって移動体を操縦する際の送信機に好適な
遠隔制御送信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電波等に制御情報を乗せて、制御位置か
ら離れた位置で移動するような装置、又は機器を操縦す
るものとして、ラジオコントロール（以下、ラジコンと
いう）技術が普及されており、被制御機器として模型の
自動車や、船等の移動物体を操縦することが一般的に行
われている。また、複数の制御情報を同時に発信するよ
うな高級なラジコン装置の場合は、例えば、飛行機やヘ
リコプタ等の複雑な動きも遠隔的に制御することができ
る。

【０００３】図７はかかるリモコン装置によって、模型
の自動車を操縦する際の概要を示したもので、１は模型
の自動車（レーシングカー）３を操縦する電波を送信し
ている送信機、２はレーシングカー３が走行する（サー
キット）コースである。ラジコン技術でレーシングカー
を操縦する場合は、その主な制御目標はスピード（ブレ
ーキング）とコーナリングであり、コントロール信号は
一般的には２チャンネルの制御信号で構成することがで
きる。

【０００４】しかし、競技用のレーシングカーでは図７
に見られるように一周のコース内にはスタート点Ｐ１の
後に種種のカーブＰ２，Ｐ３，Ｐ５，ヘヤピンカーブＰ
６および直線部分Ｐ４等が設定されており、このような
コースを早いタイムで走破するためには、送信機１から
の操作量に対応してレーシングカー３がどの程度の動
き、例えばスピードが変化するかを示すレスポンス特性
（応答特性）と、車に搭載されている電池の消耗度等を
勘案して操縦することができる熟練した操縦技術が競技
者に要求される。そこで、競技用のサーキットの状態や
競技時間、搭載されている電池の消耗度を予め推定し
て、例えば、レーシングカーを運転する際のモータの最
大電流等ををサーキットの状況に応じて変更できるよう
にしたものも開発されている。

【０００５】このようなに送信機の操作レバーや、操作
ハンドルの操作量によって被制御機器がどのように反応
するかを示す動作特性（以下、単に応答特性ともいう）
の設定は、モータの最大駆動電流をモータ制御回路に設
けられているボリュームやスイッチで予めコースの状態
に応じて設定する場合や、入力キーを配置して電流量を
時間的に制限するように設定できるようにしたものがあ
るが、このような設定方式の場合は一度設定すると、レ
ース中では設定値を変更できないという問題があり、バ
ッテリの消耗や、天候の変化に対応することが困難にな
る。

【０００６】そこで、被制御機器側のモータの応答特性
を遠隔制御によって設定する方式が提案されている。図
８は本出願人が先に提案したラジコン用の受信機に設け
られているモータ制御装置（特開平６−３１２０６５号
公報）のシステムをブロック図として示したもので、ア
ンテナＡで受信した操縦電波を受信回路１１で復調し、
復調された制御信号がエンコーダ１２に供給されてい
る。エンコーダ１２のチャンネルＣＨ１には、例えばス
ピードコントロールの制御パルス信号が、またチャンネ
ルＣＨ２にはステアリング用のコントロール信号が得れ
るようにしている。そして、エンコーダ１２から出力さ
れるこれらのパルス信号Ｐ１．Ｐ２が制御回路（マイク
ロコンピュータ）１３に入力され、それぞれドライブ回
路１４、１５を介して駆動モータ１６及びステアリング
モータ１７を駆動する。

【０００７】制御回路１３、とドライブ回路１４、およ
び１５は、チャンネルＣＨ１として供給されている制御
パルスＰ１のパルス幅に基づいて、駆動モータ１６のス
ピード（回転数）を制御して車のスピードをコントロー
ルする共に、チャンネルＣＨ２として供給されている制
御パルスＰ２のパルス幅と、前記モータ１７の出力軸の
回転角に基づく出力パルス幅を比較して、ステアリング
位置を制御するようなサーボ系を構成している。また、
この先行技術によると、送信電波の空きチャンネル、例
えば第３のチャンネルを使用して駆動用のモータ１６の
応答性の設定を行うことができるようになされており、
たとえば、３チャンネルｃｈ３を使用して送られてくる
データに基づき制御回路１３のメモリＲＡＭの内容を書
き換え、駆動用のモータ１６の最大電流を制限するよう
に設定して送信側からの操縦信号に対して例えばレーシ
ングカーの応答性が変更されるように制御している。な
お、メモリＥＥＰＲＯＭはモータ（１６、１７）に供給
される最大電流の制限データや、ハンドルのニュートラ
ルデータ、ハイポイントデータ、ブレーキングデータ等
が記憶されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したようなモータ
制御装置の場合は、レーシングカーを操縦する際には、
そのコースや、天候、コースの状況等を操縦者が察知し
て、レース中でもレーシングカーの操縦応答性を送信機
側のボリューム等によってコントロールしながらチャン
ネルCH3を介して遠隔制御できるため、例えば、競技中
にスピンアウトを生じ易いコーナでは、その直前で駆動
用のモータの応答性が低下するようにコントロールした
り、直線部分で１００パーセントの能力が発揮できるよ
うにモータの応答性を高くしたりすることが可能にな
る。しかしながら、この従来の技術では、モータの応答
性を設定する機構がボリュームを回転したときアナログ
信号の変化と、ボリュームの感触で行われているため、
競技中にハンドリング操作と、スピードコントロールを
行いながら、さらにボリュームによって最適な応答特性
の設定を行うことがかなり難しい操作となる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はの遠隔制御送信
装置は上記したような問題点を解消するために、被制御
機器を操作する３以上の操作チャンネルを有し、前記各
チャンネルに対応した操作部を操作することによって操
作部の操作量に応じた制御信号が各操作チャンネル毎に
送信できる遠隔制御送信機において、前記被制御機器の
動作特性を設定する設定値が記憶された記憶装置を備
え、操作部の中で少なくとも１つをトグルスイッチとす
ると共に、このトグルスイッチの操作によって、前記記
憶装置内に記憶されたデータを送信して、被制御機器の
動作特性を設定するするようにしたものである。

【００１０】また、上記被制御機器の応答性を設定する
制御信号は上記スイッチのトグル動作を一回のポイント
信号として読み出されるテーブルに記録されているの
で、例えば駆動用モータの応答特性の制御データは、模
型の移動体の移動経路に対応して、ポイント設定用のト
グルタイプのスイッチをオン／オフ操作することにより
容易に入力できるようにしている。

【００１１】また、送信機側の操作機構の近傍にトグル
タイプのスイッチを設けることにより、ステアリング又
はスピードコントロールの操縦動作を大きく変更するす
ることなく、被制御機器の応答特性を設定できるから、
特に、レーシングカー等に対しては操縦性を向上するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
ブロック図である。この図において２１は次に述べるラ
ジコン操縦装置の例えばスピードコントロール操作を示
す信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２２は
ステアリングを操作するためのサーボモータを制御する
ための操作信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、２３は入力された信号によってパルス幅変調された
パルス信号を形成する制御部である。この制御部２３に
は送信機に設けられているトルグスイッチＴＳからの操
作信号Ｕ，Ｄを入力する入力ポートが設けられており、
この操作信号Ｕ／Ｄによって被制御機器となるレーシン
グカーの駆動モータの応答特性が変更できるようにして
いる。なお、この応答特性の設定情報は後で述べるよう
に空きチャンネル、例えば第３のチャンネルに制御信号
CH3として出力するようにしている。

【００１３】２４、２５は制御部２３の動作を記憶して
いるメモリ（ＲＯＭ）と、設定データを記憶することが
できるメモリ（ＲＡＭ）であり、２６は形成された各チ
ャンネルの制御信号を所定のフレーム周期で送出するた
めのデコーダである。このデコーダ２６は、図示されて
いるように、例えばスピードコントロール操作を示す１
チャンネルの制御信号CH1、ステアリング操作を行う２
チャンネルの制御信号CH2をパルス信号として時分割的
に所定の周期、（例えば１フレーム１６ｍ〜２０ｍＳの
周期）で送出するような信号処理を行い、後続するＲＦ
回路２７によって高周波信号をＡＭ、またはＦＭ変調し
てアンテナＡから送信するようにしている。なお、２８
は後で述べるようにモータの駆動電流を制限して応答特
性をポイント単位で設定する入力手段である。

【００１４】図２はモータカー等を制御する際の送信機
を構成するリモコン操縦装置の外観図を例示したもので
あって、１０は送信アンテナ、２０はレーシングカーの
ステアリング操作ハンドル、３０は、モータのスピード
コントロールレバーを示す。スピードコントロールレバ
ー３０は、例えば手前に引くことによったレーシングカ
ーを加速し、停止位置から押し出すことによってブレー
キング操作となるように形成されている。

【００１５】４０は、本発明に適応されるリモコン操縦
装置において採用されているトグルタイプのスイッチで
あって図１の場合のＴＳに対応している。このトグルタ
イプのスイッチ４０はステアリング操作ハンドル２０を
操作する手の近傍に配置されており、拡大図Ｚに示され
ているように２位置Ｕ、Ｄを選択可能とされ、且つ、中
央位置のニュートラル状態に戻るように付勢されてい
る。スイッチ４０は、上方の位置Ｕとされているときは
Ｈレベルの信号が出力され、下方の位置ＤではＬレベル
の信号が出力されるが、この信号出力は制御部２３の入
力インターフエースによって任意に変更でき、たとえば
Ｕ、またはＤの位置で異なる出力端子からＨレベルの信
号が出力されるようにしても良い。また、図示されてい
ないがこのトグルタイプのスイッチ４０の操作回数（ポ
イント）を表示する表示手段を設け、黙視によって現在
の設定条件を認識できるようにしてもよい。

【００１６】図３は被制御機器のサーボモータコントロ
ール回路を例示したものであって、特定の入力制御信
号、例えばチャンネル１のスピードコントロール用の制
御パルスＡと、モータＭの駆動電流に対応した速度信号
情報をパルス幅変調したサーボ信号Ｂが入力されている
コンパレータ３１、このコンパレータ３１の比較出力Ｃ
が入力されているデッドパルス発生器３２、及び比較回
路３３と、この比較回路３３の出力パルス信号のパルス
幅を拡大するストレッチャ回路３４と、回転方向を反転
することができるドライブ回路３５を備えている。

【００１７】この回路では、モータＭに流れている電流
を検出する電流検出部３６を設け、この電流検出部３６
から出力された信号がパルス幅変調信号発生回路３７に
よってパルス幅変調されてサーボ信号Ｂを形成すると共
に、このサーボ信号Ｂと入力された制御パルス信号Ａの
パルス幅がコンパレータ３１によって比較され、図４に
示すようにその比較出力Ｃが、先に示したデッドパルス
発生回路３２の出力パルス幅より大きい場合は、その信
号がストレッチャ回路３４（利得回路）によってパルス
幅ＴDとなるように増幅され、モータドライブパルスＤF
（前進用の駆動信号）、またはＤR（バック用の駆動信
号）が形成される。

【００１８】したがって、ラジコン送信機側から前記し
たチャンネルＣＨ３の制御信号によって図３の応答特性
設定部３８にモータＭの応答特性を設定するデータを供
給し、ストレッチャ回路３４のゲイン（パルス幅増幅
度）が小さくなるように制御すると、モータのドライブ
電流の最大電流が制限され、送信機側から見てモータの
応答性が低くなるように制御することができる。また、
ストレッチャ回路３４のゲインを高くするように設定す
ると、モータＭの応答性が高くなり、操作量の変化に対
して大きく反応するようにできる。なお、このようなモ
ータの応答性の設定は、図３のフイードバック回路を構
成する電流検出部３６の検出値が変更できるように例え
点線で示すように係数器３８を設け、その係数値Ｋをチ
ャンネルＣＨ３の制御信号で設定してモータの応答性を
送信側から任意に設定するように構成することもでき
る。

【００１９】前記したトルグスイッチＴＳは被制御機器
がレーシングカーとされているときは、上記したような
モータＭの応答特性を設定する操作部となり、スピード
コントロール用のモータＭの電流制限量をコントロール
する制御信号を形成する。そして、このトグルスイッチ
の１回の操作毎に、例えば、図５に示すようにポイント
１、２、３、・・・・９と変化してモータ電流制限量が
１００、５０、・・・・８０、８５、９０％と変化する
ようなデータがテーブルから読み出される。この各ポイ
ントの電流制限量は、図１の回路においてはポイント設
定用のキー入力手段２８を使用して予め設定できるよう
にしている。このような設定は、スタート直後はポイン
ト１に設定され１００％の加速度にすると共に、サーキ
ットの最初のコーナでは上記したトルグスイッチを１回
上方に押すだけでポイント２に切り換え、モータの応答
性を例えば５０％に落としてスピンアウトを防止するよ
うに制御することができる。以下、トルグスイッチＴＳ
の上下移動によって任意のポイントに切り換えることに
なるが、その操作はステアリング操作ハンドル２０を握
ったままで簡単に行うことができるので、レーシング中
でも容易に最適の操作状態に変更することができる。

【００２０】なお、上記した図２の実施の形態では、被
制御機器の応答性を変更するトルグタイプのスイッチ４
０がステアリング操作ハンドル２０の近傍に設けられて
いるが、スピードコントロールレバー３０の近傍に配置
することもできる。また、トルグタイプのスイッチ４０
は２個の例えば押ボタン式のアップダウンスイッチによ
って構成するようにしても良い。

【００２１】上記実施の形態では被制御機器が電池を駆
動源とするようなモータを備えている模型について述べ
たが、模型のエンジンを駆動源とするような移動体に対
しても本発明の遠隔制御送信装置を適応することができ
る。例えば、図６に示されているように模型の船舶で
は、一般に少なくともエンジン４１に対してニードルコ
ントロール用のサーボモータ４２、アクチュエータ４２
ａが設けられ、同時にエンジン４１に対してスロットル
コントロール用のサーボモータ４３およびアクチュエー
タ４３ａが設けられている。そして、方向転換を行うた
めのラダーサーボモータ４４が配置されている。

【００２２】ニードルコントロールは、よく知られてい
るようにエンジンに吸入される燃料の混合比をコントロ
ールしているから、操縦中にこの混合比を変更したい場
合が生じるが、この場合前記したトルグスイッチＴＳを
操作することにより第３のチャンネルの制御信号CH3に
よってニードルコントロール用のサーボモータ４２を制
御し、スロットルレバー操作したときのエンジン４１の
応答性を変更することができる。このような操作でスピ
ードコントロールを行うスロットルレバーの操作に関連
してニードルコントロールを行うことも可能になるか
ら、従来よりさらに綿密な操縦性を実現することができ
る。

【００２３】さらに、このような応答特性の設定を模型
の飛行物体に応用することも可能であり、例えばジャイ
ロスコープのように姿勢制御とスピードコントロールが
関連する場合は、これらを的確に制御する熟練した操作
が要求される。このような場合は、例えば飛行物体の姿
勢を検出するセンサーを配置して、この姿勢検出用のセ
ンサーの感度を前記トグルタイプのスイッチによって変
更すると、その飛行物体の姿勢に応じたスピードコント
ロールの設定が容易になり、操縦性を向上することがで
きる。なお、模型の飛行物体は模型の自動車や、船舶に
比較してさらに多くの制御チャンネルが１フレーム内に
設定されるが、この場合も空きチャンネルとされる第Ｎ
チャンネルを使用して、飛行物体の各種の応答特性をト
グルタイプのスイッチによって設定することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の遠隔制御
送信装置は、トグルタイプのスイッチを操作することに
よって、被操縦機器となっている例えば、レーシング用
の車や、船等のサーボモータの応答特性を段階的に変更
できるようにしているので、特に走行させるコースによ
って最も最適な操縦性能が得られるようなモータ駆動電
流を簡単に設定することが簡単にできる。

【００２５】また、ラジコン競技等では、電池の消耗度
や、天候、あるいはコースの状況に沿ってポイント毎に
制御データを設定しておくことにより、モータの応答特
性を各ポイントで最適な値になるように制御することが
簡単にでき、効率的にレースを楽しむことができるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遠隔制御送信装置に適応されるブロッ
ク図である。

【図２】遠隔制御操縦装置の一例を示す外観図である。

【図３】スピードコントロール用のモータのサーボ系を
示すブロック図である。

【図４】制御パルス信号とドライブ信号の波形図であ
る。

【図５】ポイントによって読み出される制御量の表（テ
ーブル）を示す図である。

【図６】エンジンを原動力とする模型の模式図である。

【図７】レーシングカーを操縦する場合の説明図であ
る。

【図８】被制御機器の概要を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ アンテナ ２０ ステアリング操作ハンドル ２３ 制御部 ２８ ポイントの入力手段 ３０ スピードコントロールレバー ４０ トグルタイプのスイッチ（ＴＳ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被制御機器を操作する３以上の操作チャン
   ネルを有し、前記各チャンネルに対応した操作部を操作
   することによって操作部の操作量に応じた制御信号が各
   操作チャンネル毎に送信できる遠隔制御送信機におい
   て、 前記被制御機器の動作特性を設定する設定値が記憶され
   た記憶装置を備え、 前記操作部の中で少なくとも１つをトグルスイッチとす
   ると共に、このトグルスイッチの操作によって、前記記
   憶装置内に記憶されたデータを送信し、前記被制御機器
   の動作特性を設定する制御信号が送信されることを特徴
   とする遠隔制御送信装置。
2. 【請求項２】上記被制御機器の動作特性を設定する制御
   信号は、上記トグルスイッチの一回のトグル操作で切り
   替わるポイントデータで読み出されるテーブルに格納さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御送
   信装置。
3. 【請求項３】上記被制御機器がモータを動力源として操
   作する機器であり、かつ、上記動作特性がモータの最大
   電流値であり、前記トグルスイッチを操作することによ
   りモータの最大駆動電流値を変更することを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載に記載の遠隔制御送信装
   置。
4. 【請求項４】上記被制御機器がエンジンを動力源とする
   機器であり、かつ、上記動作特性がエンジンに燃料を供
   給するためのニードルバブルの開閉量であり、上記トグ
   ルスイッチを操作することにより、アクチュエータを介
   して前記ニードルバブルの開閉量を制御することを特徴
   とする請求項１または請求項２に記載の遠隔制御送信装
   置。
5. 【請求項５】上記動作特性は制御機器の姿勢検出センサ
   ーの感度であり、前記トグルスイッチを操作することに
   より、この姿勢検出センサーの感度を変更することを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の遠隔制御送信
   装置。
6. 【請求項６】上記トグルスイッチで選択された操作ポイ
   ントを表示する表示手段が遠隔制御送信装置に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の遠隔制御送信装置。