(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水玩具であって、
浮力体と、
前記浮力体に対して相対的に揺動することができるように前記浮力体に従属する推進器と、
を備え、前記浮力体は、
ａ）バッテリと、
ｂ）前記推進器を揺動させるために前記推進器に動作可能に接続された駆動体と、
を備え、前記駆動体は、前記バッテリにより通電可能なコイルと磁石との相互作用によって駆動され、
少なくとも一つの付加的な磁石が前記バッテリに固定されており、前記浮力体内で前記バッテリの位置を変更するように第２のコイルと前記少なくとも一つの付加的な磁石との間の相互作用力が前記バッテリを前方または後方に移動させて前記浮力体の重心を調整するように前記第２のコイルが通電されることができ、これにより使用中の前記水玩具は前記第２のコイルの通電に依って上下に移動することができる、水玩具。
【請求項２】
前記通電可能なコイルおよび前記磁石が前記浮力体により担持される、請求項１に記載の水玩具。
【請求項３】
前記浮力体は、前記バッテリが収納される密閉された浮力体である、請求項１または２に記載の水玩具。
【請求項４】
前記推進器がフィンである、請求項１に記載の水玩具。
【請求項５】
前記駆動体の動きの結果として前記推進器が前記浮力体に対して相対的に振られるように揺動することができるように、前記推進器が前記浮力体に係合される、請求項４に記載の水玩具。
【請求項６】
前記駆動体は前記浮力体に対して枢動可能に搭載され、テールシャフトの一端で前記推進器に係合されており、前記テールシャフトの他端でかつ前記浮力体の内部で（ａ）前記通電可能なコイルまたは（ｂ）前記磁石の何れか一方に係合されており、（ａ）前記通電可能なコイルまたは（ｂ）前記磁石の他方は、前記テールシャフトの中央部を軸として左右に回転する方向のうち少なくとも一つの方向に前記駆動体を駆動するように動作的に相互作用することができる場所で前記浮力体に固定されるように搭載される、請求項１に記載の水玩具。
【請求項７】
前記駆動体が、前記浮力体から外方に延び、前記浮力体の外部の前記推進器と係合する、請求項１に記載の水玩具。
【請求項８】
前記コイルの通電を制御するために駆動制御回路が前記浮力体内に設けられる、請求項１に記載の水玩具。
【請求項９】
前記浮力体が筐体を画成し、前記駆動体がシャフトであり、前記推進器が前記シャフトの一端にて固定されあるいはこの一端に向かって固定され、前記（ａ）コイルまたは（ｂ）磁石の一方が前記筐体の内部で前記シャフトの他端に係合されあるいはこの他端に向かって係合され、前記端部間で前記シャフトが浮遊性の密閉状態が形成されるように前記浮力体を貫通する、請求項１に記載の水玩具。
【請求項１０】
前記コイルが前記駆動体に係合され、前記コイルが、前記浮力体に固定される少なくとも一つの磁石との相互作用を変更するために前記駆動体と共に揺動するように動くことができる、請求項１に記載の水玩具。
【請求項１１】
前記少なくとも一つの磁石が、前記コイルが電流により通電されるときに前記磁石が前記コイルを引きつけるように前記コイルに向かう極性を呈し、これにより前記駆動体が一方に動かされる、請求項１０に記載の水玩具。
【請求項１２】
前記コイルが逆電流により駆動されるときに前記コイルが前記磁石によって反発され、これにより前記駆動体が反対方向に動かされる、請求項１１に記載の水玩具。
【請求項１３】
前記少なくとも一つの磁石が、前記浮力体に固定された二つの磁石である、請求項１０に記載の水玩具。
【請求項１４】
前記コイルが通電されるときに前記駆動体に対して一方の磁石が引力を生じ、他方の磁石が押力を生じるように、前記二つの磁石のそれぞれが前記コイルに向かう極性を呈する、請求項１３に記載の水玩具。
【請求項１５】
前記コイルの通電が、このコイルを通る電流の方向を変えて前記コイルの磁気極性を変えるように前記駆動制御回路によって制御される、請求項８に記載の水玩具。
【請求項１６】
前記駆動体が、前記コイルに供給された電流を変更することにより偏向されることができ、前記電流はパルスの持続時間、前記パルスの振幅および前記パルスのオフセットのうちの少なくとも一つによって変更される電流パルスであり、前記電流の変更による前記駆動体の動きが、前記推進器の偏向を生じさせて前記水玩具が旋回するようにする、請求項８に記載の水玩具。
【請求項１７】
一対のコイルが前記浮力体に固定され、磁石が前記駆動体によって担持され、前記一対のコイルが交流電流によって通電されるときに引力および押力が前記一対のコイルの各コイルと前記磁石との間で生成される、請求項１に記載の水玩具。
【請求項１８】
起動回路が前記コイルの通電を起こすために設けられ、この起動回路は、（ａ）振動スイッチ、（ｂ）湿度センサおよび（ｃ）前記水玩具を入れることができる水を介して電気回路を完成する回路もしくはスイッチング回路の端子、のうちから一つ選択される、請求項１に記載の水玩具。
【請求項１９】
前記推進器が魚尾の形状であり、前記浮力体が魚本体の形状である、請求項１に記載の水玩具。
【請求項２０】
前記駆動制御回路が、ＰＣＢ、振動スイッチ、ならびに前記水玩具が作動中もしくは充電中であるかを表示する少なくとも一つのＬＥＤ表示灯を備える、請求項８に記載の水玩具。
【請求項２１】
前記振動スイッチは中央柱および振動バネを備え、前記浮力体の振動が前記バネに伝達されるときにスイングが所定の振幅を超えるとこのバネが前記中央柱に接触することができ、これに従って電気信号が前記駆動制御回路を駆動するように生成される、請求項２０に記載の水玩具。
【請求項２２】
前記駆動制御回路は赤外線受信管を有し、この赤外線受信管は遠隔制御信号を受信し、これにより前記駆動制御回路がこの受信した遠隔制御信号に対応して作動するようになされた、請求項８に記載の水玩具。
【請求項２３】
コントローラを介して少なくとも一つのコイルに電気的に接続されるバッテリを含む水密の本体を備える生体模倣の魚であって、前記コイルは少なくとも一つの磁石に対して相対的に位置決めされており、前記コイルはこのコイルを通して流れるコントローラによって決定される交流電流による前記少なくとも一つのコイルと前記少なくとも一つの磁石との間の磁極の相互作用に応じて振動し、前記コイルの振動は尾びれの動きを生じさせ、この尾びれは前記コイルおよび前記水密の本体と係合されており、前記魚を水中を前進させ、
少なくとも一つの付加的な磁石が前記バッテリに固定されており、前記水密の本体内で前記バッテリの位置を変更するように第２のコイルと前記少なくとも一つの付加的な磁石との間の相互作用力が前記バッテリを前方または後方に移動させて前記水密の本体の重心を調整するように前記第２のコイルが通電されることができ、これにより使用中の前記魚は前記第２のコイルの通電に依って上下に移動することができる、生体模倣の魚。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水玩具、ならびに関連する水玩具を駆動および制御する方法の分野に関する。特に（但し限定するものではない）、本発明は、水中の生体模倣の魚、ならびにこの生体模倣の魚が好ましくはこの魚の尾によって駆動されて前進、旋回および上下移動を行うように生体模倣の魚を駆動および制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオニクス（生体工学）は１９６０年代から発達してきた「境界科学（ｂｏｕｎｄａｒｙ  ｓｃｉｅｎｃｅ）」であり、生命科学およびエンジニアリング技法が互いに統合されたものである。機械、道具、構成およびプロセスが、生物系の構造、機能、動作原理および制御機構を学び、シミュレートし、コピーし、あるいは繰り返すことによって向上してきた。生体模倣ロボットというテーマが作られ、なぜなら、生物は長期間の自然進化の結果、それらの構造、機能実行、情報処理、環境適応、自律的学習に関して高い合理性および進歩性を有するからである。生体模倣ロボットの開発は、非構造性かつ未知の作業環境と、複雑で熟練を要し非常に困難な課業（ワークタスク）と、高度な正確性、高度な柔軟性、高度な信頼性および高度な知性というゴールとを追求することによって得られる。
【０００３】
バイオニクスは、玩具の魚を含む玩具産業にも適用されている。その一例が米国特許第２９０９８６８号に見られる。しかしながら、この玩具の魚は複雑な機構を利用し、モータの回転運動をこの魚の尾ひれの揺動に変換する。この機構は失敗する傾向にあり、および／または尾ひれの動きに作用する多数の部品により組立体が複雑になる傾向にある。米国特許第２９０９８６８号は、玩具が人または外部の物体からの直接入力なしに方向を変えることができる方法も記載しておらず、同様に玩具がどのように水中で下降するように作ることができるかも記載していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、構成がシンプルおよび／もしくは方向を変えることができる水玩具、ならびに／またはこの玩具を駆動および制御する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、水玩具であって、
浮力体と、
前記浮力体に対して相対的に揺動することができるように前記浮力体に従属する推進器と、
を備え、前記浮力体は、
ａ）バッテリと、
ｂ）前記推進器を揺動させるために前記推進器に動作可能に接続された駆動体と、
を備え、前記駆動体は、前記バッテリにより通電可能なコイルと磁石との相互作用によって駆動され、
少なくとも一つの付加的な磁石が前記バッテリに固定されており、前記浮力体内で前記バッテリの位置を変更するように第２のコイルと前記少なくとも一つの付加的な磁石との間の相互作用力が前記バッテリを前方または後方に移動させて前記浮力体の重心を調整するように前記第２のコイルが通電されることができ、これにより使用中の前記水玩具は前記第２のコイルの通電に依って上下に移動することができる、水玩具である。
【０００６】
好ましくは、前記通電可能なコイルおよび前記磁石が前記浮力体により担持される。
【０００７】
好ましくは、前記浮力体は、前記バッテリが収納される密閉された浮力体である。
【０００８】
好ましくは、前記推進器がフィン（ひれ）である。
【０００９】
好ましくは、前記駆動体の動きの結果として前記推進器が前記浮力体に対して相対的に振られるように揺動することができるように、前記推進器が前記浮力体に係合される。
【００１０】
好ましくは、前記駆動体は前記浮力体に対して枢動可能に搭載され、テールシャフトの一端で前記推進器に係合されており、前記テールシャフトの他端でかつ前記浮力体の内部で（ａ）前記通電可能なコイルまたは（ｂ）前記磁石の何れか一方に係合されており、（ａ）前記通電可能なコイルまたは（ｂ）前記磁石の他方は、前記テールシャフトの中央部を軸として左右に回転する方向のうち少なくとも一つの方向に前記駆動体を駆動するように動作的に相互作用することができる場所で前記浮力体に固定されるように搭載される。
【００１１】
好ましくは、前記駆動体が、前記浮力体から外方に延び、前記浮力体の外部の前記推進器と係合する。
【００１２】
好ましくは、前記コイルの通電を制御するために駆動制御回路が前記浮力体内に設けられる。
【００１３】
好ましくは、前記浮力体が筐体を画成し、前記駆動体がシャフトであり、前記推進器が前記シャフトの一端にて固定されあるいはこの一端に向かって固定され、前記（ａ）コイルまたは（ｂ）磁石の一方が前記筐体の内部で前記シャフトの他端に係合されあるいはこの他端に向かって係合され、前記端部間で前記シャフトが浮遊性の密閉状態が形成されるように前記浮力体を貫通する。
【００１４】
好ましくは、前記コイルが前記駆動体に係合され、前記コイルが前記浮力体に固定される少なくとも一つの磁石との相互作用を変更するために前記駆動体と共に揺動するように動くことができる。
【００１５】
好ましくは、前記少なくとも一つの磁石が、前記コイルが電流により通電されるときに前記磁石が前記コイルを引きつけるように前記コイルに向かう極性を呈し、これにより前記駆動体が一方に動かされる。
【００１６】
好ましくは、前記コイルが逆電流により駆動されるときに前記コイルが前記磁石によって反発され、これにより前記駆動体が反対方向に動かされる。
【００１７】
あるいは、前記少なくとも一つの磁石が、前記浮力体に固定された二つの磁石である。
【００１８】
好ましくは、前記コイルが通電されるときに前記駆動体に対して一方の磁石が引力を生じ、他方の磁石が押力を生じるように、前記二つの磁石のそれぞれが前記コイルに向かう極性を呈する。
【００１９】
好ましくは、前記コイルの通電が、このコイルを通る電流の方向を変えて前記コイルの磁気極性を変えるように前記駆動制御回路によって制御される。
【００２０】
好ましくは、前記駆動体が、前記コイルに供給された電流を変更することにより偏向されることができ、前記電流はパルスの持続時間、前記パルスの振幅および前記パルスのオフセットのうちの少なくとも一つによって変更される電流パルスであり、前記電流の変更による前記駆動体の動きが、前記推進器の偏向を生じさせて前記水玩具が旋回するようにする。
【００２１】
あるいは、一対のコイルが前記浮力体に固定され、磁石が前記駆動体によって担持され、前記一対のコイルが交流電流によって通電されるときに引力および押力が前記一対のコイルの各コイルと前記磁石との間で生成される。
【００２２】
【００２３】
好ましくは、起動回路が前記コイルの通電を起こすために設けられ、この起動回路は、（ａ）振動スイッチ、（ｂ）湿度センサおよび（ｃ）前記水玩具を入れることができる水を介して電気回路を完成する回路もしくはスイッチング回路の端子、のうちから一つ選択される。
【００２４】
好ましくは、前記推進器が魚尾の形状であり、前記浮力体が魚本体の形状である。
【００２５】
好ましくは、前記駆動制御回路が、ＰＣＢ、振動スイッチ、ならびに前記水玩具が作動中もしくは充電中であるかを表示する少なくとも一つのＬＥＤ表示灯を備える。
【００２６】
好ましくは、前記振動スイッチは中央柱および振動バネを備え、前記浮力体の振動が前記バネに伝達されるときにスイングが所定の振幅を超えるとこのバネが前記中央柱に接触することができ、これに従って電気信号が前記駆動制御回路を駆動するように生成される。
【００２７】
好ましくは、前記駆動制御回路は赤外線受信管を有し、この赤外線受信管は遠隔制御信号を受信し、これにより前記駆動制御回路がこの受信した遠隔制御信号に対応して作動するようになされている。
【００２８】
第２の態様において、本発明は、コントローラを介して少なくとも一つのコイルに電気的に接続されるバッテリを含む水密の本体を備える生体模倣の魚であって、前記コイルは少なくとも一つの磁石に対して相対的に位置決めされており、前記コイルはこのコイルを通して流れるコントローラによって決定される交流電流による前記少なくとも一つのコイルと前記少なくとも一つの磁石との間の磁極の相互作用に応じて振動し、前記コイルの振動は尾びれの動きを生じさせ、この尾びれは前記コイルおよび前記水密の本体と係合されており、前記魚を水中を前進させ、
少なくとも一つの付加的な磁石が前記バッテリに固定されており、前記水密の本体内で前記バッテリの位置を変更するように第２のコイルと前記少なくとも一つの付加的な磁石との間の相互作用力が前記バッテリを前方または後方に移動させて前記水密の本体の重心を調整するように前記第２のコイルが通電されることができ、これにより使用中の前記魚は前記第２のコイルの通電に依って上下に移動することができる、生体模倣の魚である。
【００２９】
更なる態様において、本発明は、生体模倣の魚を駆動および制御する方法であり、この方法は以下のステップを含む：
（１）密閉した魚本体と、この本体に対して相対的にスイングすることができる魚尾とを提供し、前記魚本体は駆動制御回路、バッテリおよびシャフトを内部に設け、前記魚尾は前記シャフトの一端に固定され、前記シャフトの他端はコイルブラケットに固定され、コイルがコイルブラケットに固定され、前記シャフトの中間部が封止リングによって被覆され、封止リングの中心孔はテールシャフトと密着して関連付けられており、封止リングの外縁は魚の本体と密着して関連付けられており、これにより浮遊性の密閉状態が形成され、
（２）魚本体の各側部に隣接して磁石を前記コイルに対応する位置にそれぞれ配置し、互いに近接する磁石の表面は同じ極性であり、これは前記コイルが通電されるときに常に前記コイルに対して一方の磁石が引力を生成し、別の磁石が押力を生成し、
（３）前記駆動制御回路および前記バッテリによって前記コイルのために電力を供給し、前記コイルを通る電流の方向および持続期間を変えることによって前記魚尾のスイングが制御され、例えば魚尾のスイングの弧を可変とし、かつ魚を旋回させるために偏向力を生じさせる。
【００３０】
好ましくは、あるいは、コイルは魚本体に固定され、磁石は前記シャフトによって担持され、コイルが交流電流によって通電されるときに引力および押力がコイルと磁石との間に生成される。
【００３１】
好ましくは、付加的な磁石がバッテリ上に位置し、前記魚本体内で前記バッテリの位置を変更するように第２のコイルと前記付加的な磁石との間の相互作用力が前記バッテリを前方または後方に移動させて前記魚本体の重心を調整するように第２のコイルは前記付加的な磁石に関連付けられており、これにより前記魚本体への上方または下方への力に作用する。
【００３２】
好ましくは、振動スイッチが駆動制御回路のために設けられ、この振動スイッチは駆動制御回路を起動または停止するために外部振動を通してトリガ信号を生成する。
【００３３】
好ましくは硬質の伸縮リングが封止リングの内部に配置され、前記封止リングが前記魚本体に対して密着して当接することができるようにされている。
【００３４】
更なる態様において、本発明は、生体模倣の魚であって、前記魚が、互いに対して相対的に泳ぐことができる魚本体組立体および魚尾組立体を備え、前記魚本体組立体は駆動制御回路を内部に設けられ、かつそれぞれ磁石を内部に設けられた左外殻体および右外殻体を備え、二つの磁石の対向する面が同一の極性である、生体模倣の魚である。
【００３５】
好ましくは、前記魚尾組立体は封止リングおよび支持ブラケットを備える。
【００３６】
好ましくは、前記魚尾組立体は、前記左外殻体および右外殻体の両方と、封止リングと、支持ブラケットとの支持により前記魚本体に対して相対的に浮遊する。
【００３７】
好ましくは、前記テールシャフトは前記封止リングの中心孔を貫通し、テールシャフトの外端は前記魚尾を支持し、前記テールシャフトの内端はコイルブラケットの孔に挿入され、コイルが前記コイルブラケットの中心孔内に固定される。
【００３８】
好ましくは、前記駆動制御回路が前記コイルに電流を供給すると、コイルによって生成された磁界が磁石の両方によって生成された磁界と相互作用し、前記コイルの一側部で引力を作り、他側部で押力を作り、電流方向が変更されると、これに従って力の方向が変更され、これにより、これらの力が前記魚尾をスイングさせることができ、よって前記魚本体全体を押して前方に動かすようになされる。
【００３９】
好ましくは、前記駆動制御回路が、ＰＣＢ、振動スイッチ、ならびに前記水玩具が作動中もしくは充電中であるかを表示する少なくとも一つのＬＥＤ表示灯を備える。
【００４０】
好ましくは、前記振動スイッチは中央柱および振動バネを備える。
【００４１】
好ましくは、前記魚本体の振動が前記バネに伝達されるときに前記スイングが所定の振幅を超えるとこのバネが前記中央柱に接触することができ、これに従って電気信号が前記駆動制御回路を駆動するように生成され、前記赤外線受信管は外部から遠隔制御信号を受信し、前記駆動制御回路がこの受信した遠隔制御信号に対応して作動するようになされている。
【００４２】
好ましくは、前記魚本体は内部に反射鏡を有し、これによりＬＥＤ表示器が点灯すると光が入射面を通して反射鏡の内部に入射するようになされており、前記光が二つの反射面によって反射され、前記魚の両側部に放射され、前記魚の目の位置に放射され、そして前記魚の目を通して放射される。
【００４３】
好ましくは、前記魚の本体は、コイルと、バッテリに取り付けられた磁石とを内部に設けられる。
【００４４】
好ましくは、前記コイルが通電されると、このコイルによって生成された磁界が前記磁石によって生成された磁界と相互作用し、引力または押力を作り、バッテリを駆動して移動させる。
【００４５】
好ましくは、前記バッテリが前方に移動すると、重心も同時に前方に移動し、前記魚本体は使用中に前方に傾き、これにより前記魚尾がスイングすると前記魚を下方に駆動するように下方への分力が生成されるようになされている。
【００４６】
好ましくは、前記磁石が前記バッテリを駆動して後方に移動させると、重心は同時に後方に移動し、前記魚の頭部を上昇させ、これにより前記魚尾がスイングすると前記魚を上方に駆動するように上方への分力が生成されるようになされている。
【００４７】
本発明は様々な電動玩具、遠隔制御玩具もしくはセルフプログラミング玩具ならびにチュートリアル機器を製造するために広く使用することができる。
【００４８】
本発明に関する技術分野における当業者にとって、本発明の広く異なる実施形態および用途ならびに構成における変更が、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなくあり得ることは自明である。本明細書における開示内容および記載内容は純粋に説明のためであり、いかなる意味においても限定的なものであることを意図するものではない。
【００４９】
用語「備える・有する・含む」が明細書および特許請求の範囲において使用されるが、これは「少なくとも一部を構成する」ことを意味する。「備える・有する・含む」を含む本明細書および特許請求の範囲における記載を解釈する際、それら以外の特徴またはその用語の前に置かれたものも存在し得る。
【００５０】
本発明は添付の図面および実施形態を参照して更に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明の水玩具の実施形態の外部構造の概略図である。
【図２】図２は、その外殻体のうち一側部のない図１の内部構造の概略図である。
【図３】図３は、図１における尾の横断面の概略図である。
【図４】図４は、本発明の水玩具で使用される充電シートカバーの概略図である。
【図５】図５は、本発明の水玩具の尾のコイルブラケットの概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態の表示器の光学構造の概略図である。
【図７】図７は、本発明の水玩具の尾を揺動させるために使用され得る別のコイルおよび磁石構成を示す。
【図８】図８は、本発明の水玩具の尾を揺動させるために使用され得る更に別のコイルおよび磁石構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１から図７を参照すると、本発明の水玩具は生体模倣の魚である。この魚は、本体組立体１と、好ましくは魚尾組立体２の形態の推進器（プロペラ）とを備える。この魚尾組立体２は、本体組立体１と係合するか本体組立体１と一体形成される。この魚は浮揚性構造体である。
【００５３】
尾の動き
魚尾組立体２は、本体に対して相対的に振られるように揺動するような動きをなすことができる魚尾２１を備え、これにより水中でこの魚を推進する。この本体は好ましくは硬質プラスチックから作られ、魚尾２１はより軟質のプラスチックから作られる。しかしながら、別の適切な材料を使用してもよい。
【００５４】
好ましい実施形態において、本体組立体１は左外殻体１１および右外殻体１３を備える。魚尾組立体２は本体組立体に対して枢動可能にあるいは浮遊可能に配置される。魚尾組立体２は左外殻体１１および右外殻体１３ならびに封止リング２４および支持ブラケット２３の両方から支持され得る。魚尾組立体２のテールシャフト２２は内端および外端を有する。内端は封止リング２４の中心孔を貫通する。テールシャフト２２の外端は魚尾２１を担持する。
【００５５】
コイル・磁石構成は、好ましくは本体組立体１内に置かれる。このコイルは尾を揺動させるために通電される（電圧が印加される）ことができる。
【００５６】
一の形態において、このコイル・磁石構成は二つの磁石１２および一つのコイル２６が本体組立体１に存在するように構成される。しかしながら、他の形態では、一つの磁石および一つのコイルであってもよく（図８を参照）、あるいは一つの磁石および二つのコイルであってもよい（図７を参照）。
【００５７】
使用中、コイルが通電されると、磁極がコイル内で誘起され、これらの磁極は磁石の磁極と相互作用する。
【００５８】
水玩具の好ましい形態において、テールシャフト２２の内端は、コイル２６を担持する。テールシャフトの内端はコイルブラケット２５の孔２５１内に延び、コイル２６はコイルブラケット２５中心孔２５２内に固定される。
【００５９】
好ましい構成において、本体組立体は二つの磁石１２を担持する。これらの二つの磁石１２はそれぞれ右と左の側部外殻１１、１３の内部に固定される。従って、磁石１２は、コイルが中央位置にある場合にコイルの各側部に置かれる。好ましくは二つの磁石の対向する面は同じ極性であり、かつ、コイルは、このコイルの中心軸がこの水玩具の魚を通る中央水平軸に対して直角となるように配置される。使用中、コイルが通電される（電圧が印加される）と、コイルにおいて生成される磁極により、このコイルがこれらの磁石のうち一方に引きつけられ、これらの磁石の他方により反発される。
【００６０】
他の実施形態において、この磁石・コイル構成は異なっていてもよいが、同じ効果を有する。例えば、図８において、交流電流がコイル２２６に印加されると、交流磁極がコイルに誘起され、単一の磁石２１２の極性と相互作用し、シャフト２２２および尾２２１を動かす。同様に、図７において、交流電流がコイル３２６、３２７のそれぞれに印加されると、コイル内に誘起された磁極は磁石の磁極と相互作用し、磁石そしてシャフト３２２を動かす。
【００６１】
図３の好ましい構成において、駆動制御回路３が本体組立体１内に配置される。駆動制御回路３が電流をコイル２６に供給すると、コイル２６内で誘起された磁界は磁石１２の両方によって生成される磁界と相互作用する。これによりコイル２６の一側部にて引力が生じ、コイル２６の他方の側部にて押力が生じる。これによりコイル２６およびブラケット２５が枢動し、あるいは一方または他方の磁石１２に向かって傾き、テールシャフト２２がコイルおよびブラケットの動きに対して反対方向にスイングする。電流方向が変更されると、これに従い力方向が変更され、テールシャフト２２が反対方向に動かされる。よってコイル２６内の電流を連続的に変化させ、このコイル内の磁極を変化させることで、テールシャフトは揺動性のスイングをする。尾のスイングにより尾２１が本体組立体１を前方に推進させる。
【００６２】
更に、この水玩具の好ましい形態において、起動回路がこの玩具のために設けられる。この起動回路は駆動制御回路に関連付けられており、かつ、コイルの電圧印加を起動するために設けられる。この起動回路は、（ａ）振動スイッチ、（ｂ）湿度センサおよび（ｃ）前記水玩具を入れることができる水を介して電気回路を完成する回路もしくはスイッチング回路の端子、のうちから一つ選択され得る。
【００６３】
旋回運動
魚尾が魚本体に対して所定の角度にある場合、この魚が前進するときに偏向力が生じる。これによりこの魚が旋回する。この魚の中心線の両側で魚尾のスイングの継続時間が異なると、非対称の偏向力が生じ、それに応じてこの魚は旋回することができる。よって魚の移動方向は、コイル２６内の前方および後方への電流パルス（これは駆動制御回路３によって供給される）を変更することによって変更することができる。電流パルスの変更は、期間、振幅によって、またはオフセット正弦波電流パルスをコイルに印加することによってなされ得る。
【００６４】
駆動制御回路
好ましい形態において、駆動制御回路３は、ＰＣＢ３１、振動スイッチ３２ならびにＬＥＤ表示灯３４および３５を備える。この表示灯３４、３５はそれぞれこの魚の起動状態を示すか、この魚の充電状態を示すことができる。駆動制御回路はバッテリ１７で動く。
【００６５】
振動スイッチ３２は中央柱３２１および振動バネ３２２からなる。魚本体の振動がバネに伝達されるとバネはスイングし始め、スイングが所定の振幅を越えると中央柱と接触する。従って、電気信号が駆動制御回路を起動するために生成される。
【００６６】
本発明のいくつかの形態において、駆動制御回路３は赤外線受信管３３を含み得る。この赤外線受信管３３は魚の外部の送信機から送信された遠隔制御信号を受信することができる。送信された信号に応じて、この制御回路は受信された信号に従って対応する動作を実行する。
【００６７】
図６を参照し、表示灯３４、３５の動作を説明する。駆動回路が作動中、ＬＥＤ表示灯３４が点灯する。あるいは、玩具の魚が充電中、異なるＬＥＤ表示灯３５が点灯する。これらのそれぞれからの光は入射面１４１に当たり、そして反射鏡１４に当たる。光は二つの反射面１４２によって反射され、この魚の目１４３、１４４を通してこの魚の両側外方に放射される。
【００６８】
上下の動き
魚本体は内部に付加的なコイル１５および少なくとも一つの付加的な磁石１６（しかしながら二以上の磁石を使用してもよい）が設けられており、この磁石１６は駆動制御回路３を駆動するバッテリ１７に取り付けられている。（駆動制御回路から）コイル１５に電流が供給されるとコイルによって生成された磁場が磁石１６と相互作用し、引力または押力を作りバッテリ１７を駆動して移動させる。バッテリが前方に移動すると、魚の重心は同時に前方に移動し、魚尾２が動作中に下方への分力が生成されて魚を下方に動かす。磁石１６がバッテリ１７を駆動して後方に移動させると、魚の重心は同時に後方に移動し、魚の頭部を上昇させ、魚尾２が動作中に上方への分力が生成されて魚を上方に動かす。
【００６９】
魚の重心を変更する別の方法は、磁石１６を固定し、コイルを可動にすることであり、これによりこのコイルがバッテリその他の任意の釣り合い重り可動部材を駆動して移動させることである。釣り合い重り可動部材は鉄等の磁性物質から作ってはならず、さもなければこの可動部材と磁石との間で引力が生じ、コイルの正常な動作を阻害するからである。
【００７０】
あるいは魚の重心は、上記方法のいずれかを用いて左右の方向に調整することができる（但し、上記機構が交差するように配置される場合を除く）。あるいは、魚の重心は上記機構のいずれかが垂直に構成される場合、前方後方において調整することができる。
【００７１】
充電
バッテリ１７は魚の外殻のポートを通して充電することができる。この魚の外殻に防水カバー１８を展開することによってマイクロＵＳＢプラグその他の適切な充電プラグを充電ソケット１９内に挿入することができる。
【００７２】
特に、駆動制御回路３の充電システムはＵＳＢ電源供給を介して充電されるように設計され、マイクロＵＢＳ充電ヘッドを備える充電器を充電に使用することができるようになされる。多くの携帯電話がそのような充電器を使用するため、特別な充電器をこの魚に備える必要はなく、従って、コスト削減をなすことができる。
【００７３】
しかしながら、当該技術分野において公知の他の充電用プラグおよびソケット構成をこの本発明の水玩具魚に使用することもできる。
【００７４】
充電カバー１８は図４に示されている。この充電カバーは柱１８３、プラグ１８４および基部１８１を備え、充電カバー１８がポート１９を閉じるとポート１９内に挿入される。このカバー１８はプラスチック材料から作られ、柱１８３およびプラグ１８４更には基部１８１のそれぞれが魚本体のシェル内に嵌合され、水玩具の充電ポート領域の防水シールをなすようにする。
【００７５】
遠隔制御（リモートコントロール）
上記のように、本発明の水玩具は赤外線遠隔制御を使用することができる。しかしながら、無線遠隔制御を使用することもでき、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））レシーバまたはＷＩＦＩレシーバが魚本体に設置されるのであればこの魚を制御するためにコンピュータおよび携帯電話を使用することもできる。更に、実施形態によっては、魚本体が音響光学の変化またはタッチを検出することができるセンサと、検出信号を処理することができるマイクロプロセッサとを内部に備えていれば、自律制御を実現できる。
【００７６】
利点
このように本発明の生体模倣の魚は前方への動き、旋回、上下の移動をリアルに擬態する。それは柔軟かつ便利に作動させることができ、様々な駆動回路プログラムによって、あるいは遠隔制御によって、制御されることができる。
【００７７】
本発明が単純な構造と良く設計された動的システムとを有することが利点である。生体模倣の魚は柔軟に（フレキシブルに）駆動されることができ、かつ、その重心はコイル内の可変の磁界を磁石の磁界と相互作用させることによって調整されることができる。
【００７８】
本発明の生体模倣の魚は自然の魚の動きをリアルにシミュレートする。ユーザは、いくつかの制御方法により、例えば右に動かしたり、潜水させたり、浮上させたりといった機能を便利に発揮させることができる。本発明は高い柔軟性および信頼性を有し、遠隔制御およびセルフプログラミング制御を支持することができる。
【００７９】
本発明の実施形態により記載されるように、本発明と同一または類似する構成を有する他の生体模倣の魚を駆動および制御するための方法も本発明の範囲に入ると見なされる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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