(57)【要約】【課題】  鉄道玩具車両をワイヤレスで操作できるようにする、送受信ユニットの送信機と受信装置からの信号を利用して、鉄道模型同様かつ実用的に操作するための外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置を提供する。【解決手段】  鉄道玩具車両に使用する受信装置からの出力電圧の範囲やパルス周期を変換し、また発進、停止、加速、減速、後退などの信号の種類とその変化を利用し、鉄道模型の制御に必要な信号へ変換を行いレールに出力して、鉄道模型を実用的に操作できるようにする。【選択図】図２
2019058620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾電池を使用して走行させる鉄道玩具車両を、専用の操作装置または情報端末もしくは家電用リモコンなど（２）を用いて、無線通信または赤外線通信（４）によって制御できるようにした送受信装置（２・３）を利用して、送信側（２）とユニットになる受信装置（３）から鉄道玩具車両のモーターへの信号出力部分より、発進、停止、加速、減速、後退などの信号（５）を入力し、信号の種類とその変化などを利用して、マイクロコントローラー（６・７）を用いて、昇圧、増幅、補正、追加、削除、パルス周期の変更など（６）を行い鉄道模型の制御に必要な信号へと変換して、鉄道模型車両についても実用的に使用できるようにする外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置（１・１）。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道模型車両を実用的に制御するにあたり、鉄道玩具車両の停止時で速度信号がない０Ｖのときの信号を無線通信または赤外線通信装置より入力（５）した場合でも、停車中の鉄道模型車両に照明を点灯させるための出力（６・１３）を行う外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置（１・１）。
【請求項３】
鉄道玩具を無線通信または赤外線通信によって制御できるようにしたユニットの受信装置（３）のうち、双方向通信機能により接続先を判別して出力を行うものについて、実際にはモーターへの接続がなく信号を読み取るだけ（６）であっても、マイクロインダクタと麦球またはそれと同等の電力を消費する抵抗器などを回路に付加（８）して、受信装置（３）より信号を出力させて利用することができる請求項１に記載の外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置（１・１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、乾電池を使用して走行させる鉄道玩具車両を、その操作に特化した専用の装置または情報端末もしくは家電用リモコンなど２を操作用信号の送信機として用いて無線通信または赤外線通信で送信４し、鉄道玩具車両に設置する、送信側とユニットになる受信装置３からモーターへ出力される信号５で、鉄道模型も併せてワイヤレスで実用的に操作できるようにする外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置１・１である。
【背景技術】
【０００２】  鉄道模型車両の走行は、鉄道模型の制御装置より有線にて金属製の線路３１に導線３２の接続を行って電流を流し、車両の金属製車輪から集電を行い、最大が直流１２Ｖ１０を主流とする電圧またはパルス幅信号のデューティ比の可変により、モーターの回転数を制御する。また極性の正逆で進行方向を決め、これらの条件に適したモーターが搭載された車両を単独または複数両連結して、前灯、尾灯、室内灯などを点灯させるものである。【０００３】  鉄道玩具のうち電動で走行する車両については、主に公称電圧１．２Ｖの充電式ニッケル水素電池や、公称電圧１．５Ｖの乾電池１〜２本を車両に搭載して、あらかじめ設定された単一または複数もしくは連続的な速度の変化で、プラスチック製の線路や道路上ほか、床や机上などで走行させるものである。【０００４】  特別な制御回路を持たず乾電池でモーターを駆動させる仕組みの鉄道玩具車については、車両を改造することなく乾電池との差し替えでのみで、その操作に特化した専用の装置または情報端末もしくは家電用リモコンなどを操作に必要な信号の送信機２として用いて無線通信または赤外線通信で送信４し、鉄道玩具車両に設置する送信機とユニットになる受信装置３からモーターへ信号を出力することで、一定の制御を行えるように機能を持たせた装置が複数存在する。なお、各ユニット２・３ごとに操作できる機能や信号の出力方法にちがいがある。【０００５】  鉄道模型と鉄道玩具の車両について、どちらも共用して操作できる無線通信または赤外線通信でワイヤレス制御できる装置はこれまでなく、同じ装置で操作できない不便さがあるほか、別々のワイヤレス制御装置を用意する必要があるためコストも多くかかることとなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３１４３７６５号公報  実用新案登録第３１８６２１２号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７７９３９号公報  特開２０１６−４１３８２号公報
【特許文献３】特開平０７−１６３７６２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】クワテック株式会社  リモレール  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｕｗａｔｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｒｅｍｏｒａｉｌ／
【非特許文献２】丸忠有限会社  リモトレイン  外箱の取り扱い説明
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】  鉄道玩具のうち電動で走行する車両を、無線通信または赤外線通信４により車両などの改造を行うことなくワイヤレス化して制御する装置２・３が比較的安価で複数あるにもかかわらず、これを次のステップであり、玩具を卒業または平行して長い期間使うことが見込まれる鉄道模型でも使えないのはもったいないという問題がある。【０００９】  鉄道玩具と鉄道模型では、車両搭載モーターの定格電圧と使用電圧の範囲、パルス幅信号のデューティ比を可変させて制御する場合に対応する周波数など特性が異なるため、鉄道玩具車両を動かすための信号を単に昇圧などしただけでは、鉄道模型車両のモーターが正常に回転しない場合や損傷させてしまうことがある。【００１０】  鉄道玩具車両の操作２では、いくつかの速度設定による段階的な加減速しか行えない、また後退時に加減速ができないか後退自体もできない装置がある。さらに停止時は特段の必要がないためモーターへの出力が０Ｖと設定されていることから、鉄道玩具車両を動かすための信号を単に増幅などしたのでは、速度可変や照明効果など鉄道模型として実用的な操作が行えない。【００１１】  電動で走行する鉄道玩具車両を、無線通信または赤外線通信により車両などの改造を行うことなくワイヤレス化して制御する装置２・３のなかには、双方向通信機能により、受信装置３からの出力先が鉄道玩具車両に使われるモーターでないと判別すると、走行に関わる信号を出力しない装置がある。【００１２】  本発明は、乾電池を使用して走行させる鉄道玩具車両を、その操作に特化した専用の装置または情報端末もしくは家電用リモコンなど２を操作用信号の送信機として用いて無線通信または赤外線通信４で送信し、鉄道玩具車両に設置する、送信側とユニットになる受信装置３を利用して、鉄道玩具車両の操作と併せて鉄道模型を実用的に使用できるようにする外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置１・１を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  本発明に係る外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置１・１は、電動で走行する鉄道玩具車両を無線通信または赤外線通信４によりワイヤレス化して制御する装置の、送信側２とユニットになる受信装置３から鉄道玩具車両のモーターへの信号出力部分より、発進、停止、加速、減速、後退などの信号５を入力し、信号の種類とその変化などを利用して、マイクロコントローラー６・７を用いて、昇圧、増幅、補正、追加、削除、パルス周期の変更など６を行い鉄道模型の制御に必要な信号へと変換する。【００１４】  鉄道玩具の電圧またはパルス幅信号のデューティ比の可変域は、０〜最大３．０Ｖ相当であるのに対して、鉄道模型の電圧またはパルス幅信号のデューティ比の可変域は、０（ただし、停止時の照明用の出力時を除く）〜最大１２Ｖ１０相当と可変域に差があるため、マイクロコントローラー６・７を用いて、昇圧や増幅などの調整６を行うものとする。【００１５】  鉄道模型車両の走行が実用的になるように、処理前の速度信号が段階的に変化する、または発進と停止しか機能がないものについては、その中間の信号をマイクロコントローラー７・９にて補正して、連続的な変化に信号を置き換えたうえで衝撃を感じない動きへと変える。【００１６】  鉄道玩具車両の走行は、遊び方の趣旨や連結器の形状などから、後退について一定速度のみでの走行や機能そのものを持たないもの２があることから、極性の転換（後退）や他の信号を使用してマイクロコントローラー７・１２で変換することにより、鉄道玩具車両の走行で使用する本来の機能とは切り離して進行方向の切換１１・１２を行い、前進時と同じ速度変化の操作を使用して鉄道模型の操作概念と一致させる。【００１７】  鉄道模型においては、停車中の車両においても前灯・尾灯・室内灯などの各照明を点灯させるという鉄道玩具には想定されていない状態があり、鉄道玩具車両の停止時で速度信号がない０Ｖの場合は、マイクロコントローラー６・７・１３を用いて信号を追加して、照明を点灯させることができるパルス幅信号のデューティ比の電流を車両制御部１４を介して車両制御出力部１５よりレールへ出力する。【００１８】  双方向通信機能により接続先を判別して出力を行う鉄道玩具用の無線制御は、本発明に係る外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置１・１が、受信装置７から信号を読み取るだけであっても、マイクロインダクタと麦球またはそれと同等の電力を消費する抵抗器などを回路に付加８して、接続先が走行用モーターを搭載している鉄道玩具であると判別させて受信装置７より信号が出力３・６・８されるようにする。
【発明の効果】
【００１９】  本発明においては、こどもが成長しても、鉄道玩具の制御装置を無駄にしたりすることがなくなるほか、親子同士や世代を超えて一緒に鉄道模型や鉄道玩具で楽しむことができるようになり、さらに使用する外部装置の出力部分の形状によっては改造することなく、容易に扱えることにより鉄道模型でも継続して使用できる。【００２０】  鉄道玩具用の多くの制御装置に対応することで、鉄道模型のワイヤレス制御用に専用の送受信装置を新たに用意する必要がなく、多様な環境で鉄道模型を楽しむことができる。【００２１】  鉄道模型と鉄道玩具共通の制御装置として開発できるようになるとこから、機能を低下させることなく、コストを抑えて作ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】  本発明に係る外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置の回路のブロック図である。
【図２】  入力機能を持つ鉄道模型の制御装置と線路と車両の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】  本発明に係る外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置１・１について、鉄道玩具車両を操作する装置２・３を利用せず、単独でも鉄道模型車両を制御できるように、また鉄道玩具車両を制御する装置で操作できないものがあった場合の補完として、操作部に速度調整１６・１６、進行方向の切替１７・１７、車両の緊急停止を兼ねた線路への出力停止１８・１８、出力再開（リセット）１９・１９、車両の起動電圧調整２０・２０の機能を操作するスイッチやボリュームなどを設ける。また、進行方向を示すＬＥＤ２１・２１を配置して向きを知らせるようにする。
【００２４】  鉄道玩具車両をワイヤレスで操作できるようにする装置２・３のうち、電池型をした無線通信または赤外線通信の受信装置を使用するものについては、その装置からの出力信号を容易に入力できるように電池を収納するボックス２２を設置する。
【符号の説明】
【００２５】１  外部入力機能を持つ鉄道模型の制御装置、
２  無線通信または赤外線通信の送信部、
３  無線通信または赤外線通信の受信部、４  無線または赤外線通信、
５  線通信または赤外線通信の受信装置からの信号、
６  受信装置から入力した信号の変換（昇圧、増幅、変換など）、
７  マイクロコントローラー（全体）、
８  モーター疑似回路（接続先が玩具のモーターと見せかける）、
９  速度変化緩和（速度信号を連続的変化にする）、１０  電源１２Ｖ、
１１  進行方向切替（信号判定）、
１２  進行方向切替（正逆切替）、
１３  停車時車両照明／起動電圧調整、１４  車両制御部、
１５  車両制御出力部、１６  速度制御用のボリュームまたはスイッチ、
１７  操作部の進行方向スイッチ、
１８  レールへの出力停止（緊急時停止）、
１９  再開（リセット）スイッチ、
２０  操作部の停車時車両照明／起動電圧調整ボリューム、
２１  進行方向ＬＥＤ表示、２２  電池収納ボックス、
３１  レール、３２  導線。
【図１】
2019058620.tif 000003
【図２】
2019058620.tif 000004