(57)【要約】      （修正有）【課題】より高い娯楽的価値を有する電動式玩具を提供する。【解決手段】電動式玩具は、電動式玩具を前進させるために少なくとも１つの車輪を駆動させることが可能なように前記車輪に接続されたモータ２と、直流電源と、第１および第２のバーコードの読み取りに応答して第１および第２の信号をそれぞれ生成するバーコードリーダー７とを備えている。パルス幅変調（ＰＷＭ）速度コントローラが、第１および第２の信号に対応する電圧信号によって、モータ２の速度を制御するためのスイッチング手段１２を制御する。【選択図】図２
0003154323.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電動式玩具であって、
前記電動式玩具を前進させるために少なくとも１つの車輪を駆動させることが可能なように前記車輪に接続されたモータと、
直流電源と、
２種類の異なるバーコードをそれぞれ読み取り、第１および第２の信号をそれぞれ生成するバーコードリーダーと、
スイッチング手段と、
パルス幅変調（ＰＷＭ）速度コントローラを備えており、モータの速度を制御するコントローラと、  前記直流電源、前記バーコードリーダー、前記スイッチング手段、前記モータ、および前記コントローラを接続する回路と、
を備えており、
前記パルス幅変調速度コントローラが、前記第１および第２の信号のそれぞれに対応する電圧信号によって前記スイッチング手段を制御することを特徴とする電動式玩具。
【請求項２】
ＰＷＭ速度コントローラが、実質的に５０％のデューティ比を有している定常状態部分と、実質的に５０％よりも大きいデューティ比のブースト部分とを含む電圧信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の電動式玩具。
【請求項３】
それぞれ異なるバーコードを有する第１および第２のカードセットをさらに備えており、
前記バーコードリーダーが、
第１のカードセットのバーコードを走査することで、第１の信号を生成し、
第２のカードセットのバーコードを走査することで、第２の信号を生成し、
前記パルス幅変調速度コントローラが、
ブースト部分のデューティ比及び前記ブースト部分の継続時間を、前記第１の信号に従って制御し、
前記定常状態部分及び前記ブースト部分からなる一の走行サイクルの反復回数を、前記第２の信号に従って制御することを特徴とする請求項２に記載の電動式玩具。
【請求項４】
スイッチング手段が、少なくとも１つの金属酸化膜半導体電界効果トランジスタを含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動式玩具。
【請求項５】
前記第１および第２のカードセットの各バーコードが、別々のカード上に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電動式玩具。
【請求項６】
直流電源が、電池であることを特徴とする請求項５に記載の電動式玩具。
【請求項７】
第１および第２の色をそれぞれ生成する第１および第２の発光ダイオードが、コントローラへ接続されており、
前記コントローラが、前記第１の信号を受信したときに第１の発光ダイオードを点灯させ、前記第２の信号を受信したときに第２の発光ダイオードを点灯させることを特徴とする請求項６に記載の電動式玩具。
【請求項８】
第１および第２の発光ダイオードが、周期的に点灯させられることを特徴とする請求項７に記載の電動式玩具。
【請求項９】
スタートスイッチをさらに備えており、
前記パルス幅変調速度コントローラは、
前記第１および第２の信号が前記コントローラへと送られ、さらに、前記スタートスイッチが操作された後で、前記電動式玩具を前進させるために、前記スイッチング手段を作動させることを特徴とする請求項７に記載の電動式玩具。
【請求項１０】
前記電動式玩具が自身の車輪にて水平面上に支持されたときのそれぞれの垂直軸を中心にして回転するように、車両の４つの角のそれぞれに取り付けられたローラをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動式玩具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電動式玩具に関し、特に、作動特徴をユーザによって制御することができる玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまなモータ駆動要素を有している電池駆動式玩具が非常に普及しており、これらの玩具をより興味を引く魅力的なものにするため、それらの構成、形状、および寸法について多大な努力がなされてきた。これに加え、子供のユーザにとっての楽しさおよび娯楽性を高めるための他の方法として、子供に駆動要素の作動特徴を制御させることが挙げられる。例えば、従来技術より公知の電池式玩具では、玩具にスイッチを設けて高速または低速作動を選択するようにする、または遠隔制御装置を使用して電動式玩具の速度を制御するようにすることがある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
そのような従来技術の玩具は、子供のユーザに大いなる多様性および楽しさを提供しているが、さらに改善された興味を引く刺激的な電動式玩具についてのニーズが、この技術分野に依然として存在している。
【０００４】
本考案は、効果的かつ効率的に作動させることができると共に、経済的に製作することができ、子供のユーザにとってより高い娯楽的価値を有する玩具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案の一局面に係る電動式玩具は、前記電動式玩具を前進させるために少なくとも１つの車輪を駆動させることが可能なように前記車輪に接続されたモータと、直流電源と、２種類の異なるバーコードをそれぞれ読み取り、第１および第２の信号をそれぞれ生成するバーコードリーダーと、スイッチング手段と、パルス幅変調（ＰＷＭ）速度コントローラを備えており、モータの速度を制御するコントローラと、直流電源、バーコードリーダ―、スイッチング手段、モータ、およびコントローラを接続する回路と、を備えており、前記パルス幅変調速度コントローラが、前記第１および第２の信号のそれぞれに対応する電圧信号によって前記スイッチング手段を制御することを特徴としている。
【０００６】
上記構成において、ＰＷＭ速度コントローラが、実質的に５０％のデューティ比を有している定常状態部分と、実質的に５０％よりも大きいデューティ比のブースト部分とを含む電圧信号を生成することが好ましい。
【０００７】
上記構成において、それぞれ異なるバーコードを有する第１および第２のカードセットをさらに備えており、前記バーコードリーダーが、第１のカードセットのバーコードを走査することで、第１の信号を生成し、第２のカードセットのバーコードを走査することで、第２の信号を生成し、前記パルス幅変量速度コントローラが、ブースト部分のデューティ比及び前記ブースト部分の継続時間を、前記第１の信号に従って制御し、前記定常状態部分及び前記ブースト部分からなる一の走行サイクルの反復回数を、前記第２の信号に従って制御することが好ましい。
【０００８】
上記構成において、スイッチング手段が、少なくとも１つの金属酸化膜半導体電界効果トランジスタを含んでいることが好ましい。
【０００９】
上記構成において、第１および第２のセットの各バーコードが、別々のカード上に設けられていることが好ましい。
【００１０】
上記構成において、直流電源は、電池であることが好ましい。
【００１１】
上記構成において、第１および第２の色をそれぞれ生成する第１および第２の発光ダイオードをさらに備えており、これらの発光ダイオードが、コントローラへ接続されており、コントローラが、第１の信号を受信したときに第１の発光ダイオードを点灯させ、第２の信号を受信したときに第２の発光ダイオードを点灯させることが好ましい。また、上記構成において、第１および第２の発光ダイオードは、周期的に点灯させられることが好ましい。
【００１２】
上記構成において、スタートスイッチをさらに備えており、前記パルス幅変調速度コントローラは、第１および第２の信号がコントローラへと送られ、さらに、スタートスイッチが操作された後で、前記電動式玩具を前進させるためにスイッチング手段を作動させることが好ましい。
【００１３】
上記構成において、前記電動式玩具が自身の車輪にて水平面上に支持されたときのそれぞれの垂直軸を中心にして回転するように、車両の４つの角のそれぞれに取り付けられたローラをさらに備えていることが好ましい。
【考案の効果】
【００１４】
本考案によれば、効果的かつ効率的に作動させることができると共に、経済的に製作することができ、子供のユーザにとってより高い娯楽的価値を有する玩具を提供することができる。
【００１５】
次に、本考案の好ましい形態を、添付の図面を参照して例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案による玩具を示す概略図である。
【図２】スイッチング回路の構成の一例を示す概略図である。
【図３】スイッチング回路の構成の一例を示す概略図である。
【図４】スイッチング回路の構成の一例を示す概略図である。
【図５】デューティサイクルを説明する説明図である。
【図６】図１の玩具の動作を説明するフローチャートである。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本考案の好ましい実施の形態に係る電動式玩具１を示している。電動式玩具１は、車両を前進させるために車輪３を駆動させることが可能なように車輪３へ接続された回転式ＤＣ電気モータ（直流電動機、以下、単に「モータ」という）２を備えている。車両１には、電池セル４が搭載されている。電池セル４（図１参照）は、モータ２と、マイクロプロセッサコントローラ（以下、単に「コントローラ」という）５とに直流電力を供給する。コントローラ５は、カード９のバーコード８を読み取るためのバーコードリーダー（カードリーダー）７からの信号に従ってスイッチング回路６を作動させるために設けられている。
【００１８】
図２ないし図４は、スイッチング回路６の構成例を概略的に示している。スイッチング回路６は、モータ２への電力の供給を制御するための金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（スイッチング手段）（ＭＯＳＦＥＴ；以下、「トランジスタスイッチ」という）１２を備えている。トランジスタスイッチ１２は、電池の一方の端子１０からモータ２を経て他方の端子１１へ至る配線上に設けられている。トランジスタスイッチ１２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）速度コントローラを備えるマイクロプロセッサコントローラ５によって制御される。マイクロプロセッサコントローラ５に基づくＰＷＭ速度制御回路は、この技術分野において周知であり、いくつかの選択肢としての回路を、この用途に使用することができる。
【００１９】
ＰＷＭ速度コントローラは、トランジスタスイッチ１２を作動させるために、パルス状の電圧信号を生成する。ＰＷＭ速度コントローラによって生成される電圧信号には、定常状態部分およびブースト部分が含まれる。
【００２０】
図３に、定常状態部分におけるコントローラ５およびトランジスタスイッチ１２の動作を示す。また、図４に、ブースト部分におけるコントローラ５およびトランジスタスイッチ１２の動作を示す。定常状態部分（図３）においては、コントローラ５およびトランジスタスイッチ１２が、５０％のデューティサイクルで動作する。つまり、コントローラ５は、パルス幅変調速度コントローラによって、５０％のデューティ比のパルス状の電圧信号を制御信号（図３における低デューティ比の制御信号）としてトランジスタスイッチ１２のゲート端子へ出力する。
【００２１】
これにより、トランジスタスイッチ１２が５０％のデューティサイクルで動作して、当該デューティサイクルに応じた回転速度でモータ２を回転させる。以上のようなコントローラ５及びトランジスタスイッチ１２の動作が、車両の定常状態の動作速度をもたらし、一の走行サイクルの大部分において、モータがこの動作速度で駆動される。
【００２２】
ブースト部分（図４）においては、スイッチング回路６が、モータの速度を定常状態よりも高めるように作動する。この増速は、コントローラ５およびトランジスタスイッチ１２が、ブースト部分において５０％よりも実質的に大きいデューティサイクルで動作することによって達成される。つまり、コントローラ５は、パルス幅変調速度コントローラによって、例えば７０％のデューティ比のパルス状の電圧信号を制御信号（図４における高デューティ比の制御信号）としてトランジスタスイッチ１２のゲート端子へ出力する。これにより、トランジスタスイッチ１２が７０％のデューティサイクルで動作して、当該デューティサイクルに応じた回転速度でモータ２を回転させる。
【００２３】
以上のようなコントローラ５及びトランジスタスイッチ１２の動作が、車両のブースト部分の動作速度をもたらす。しかしながら、５０％よりも実質的に大きいデューティサイクルは、一の走行サイクルのうちのわずかな部分に限られる。
【００２４】
コントローラ５は、スイッチング回路６を制御するための多くのプログラムを規定するデータを保存するためのメモリを有している。上記各プログラムは、特定のサイクル、具体的には定常状態部分およびブースト部分を定めている。
【００２５】
電動式玩具１は、バーコード８を有するカード９の組み合わせからなる第１のカードセット２３ａ、２３ｂおよび第２のカードセット２４ａ、２４ｂをさらに備えている。この構成において、第１のカードセット２３ａ、２３ｂの各カード９は、第２のカードセット２４ａ、２４ｂの各々のカード９とは異なるバーコード８を有している。第１のカードセット２３ａ、２３ｂの各第１のバーコード８は、バーパターンの組み合わせによって、デューティサイクルおよびそれに関連付けられたブースト部分の継続時間を定めている。一方、第２のカードセット２４ａ、２４ｂの各第２のバーコード８は、バーパターンの組み合わせによって、一の走行サイクルの反復回数を定めている。
【００２６】
上記メモリは、各プログラムおよび該プログラムに関連付けされた２つの関連するバーコードを定めるデータを保持している。本実施の形態では、第１のカードセット２３ａ、２３ｂのバーコード８と、第２のカードセット２４ａ、２４ｂのバーコード８とに関連するプログラムが少なくとも上記メモリに保持されている。そのプログラムは、コントローラ５が、第１のカードセット２３ａ、２３ｂのバーコードで定められるブースト部分のデューティ比で、当該バーコードで定められる継続時間の間、トランジスタスイッチ１２を作動させること、及び、コントローラ５が、定常状態部分及びブースト部分からなる一の走行サイクルを、第２のカードセット２４ａ、２４ｂで定められる回数行うこと、を定めている。
【００２７】
バーコードリーダー７は、２つのバーコード（本実施の形態では、第１のカードセット２３ａ、２３ｂの第１のバーコード８と、第２のカードセット２４ａ、２４ｂの第２のバーコード８）を連続して読み取る。すると、バーコードリーダー７は、第１のカードセット２３ａ、２３ｂのバーコード８を表す第１の信号を生成してコントローラ５へ出力する。その後、バーコードリーダー７は、第２のカードセット２４ａ、２４ｂのバーコード８を表す第２の信号を生成してコントローラ５へ出力する。
【００２８】
コントローラ５が、バーコードリーダー７から連続して出力された２種類の信号（第１及び第２の信号）の各々で表された２種類のバーコード８が、メモリ内に保持されている或るプログラムに関連すると認識する場合、コントローラ５は、そのプログラムに従ってトランジスタスイッチ１２を作動させる。
【００２９】
さらに電動式玩具１は、第１および第２の色をそれぞれ生成するために、コントローラ５へ接続された第１および第２の発光ダイオード３０、３１（図１参照）を備えている。スタートスイッチ３２（図１参照）も、電動式玩具１に取り付けられ、コントローラ５へと接続されており、スタートスイッチが手で操作されると、コントローラ５が動作信号を受信する。また、電動式玩具１において、図１に示すように、車両１の４つの角のそれぞれに、電動式玩具１が自身の車輪３にて水平面上に支持されたときにそれぞれの垂直軸３６を中心にして回転するローラ３５が取り付けられている。
【００３０】
図５および図６を参照すると、動作時、ユーザが、最初に第１のカード２３ａをバーコードリーダー７に通すと、バーコードリーダー７が第１のバーコードを表す第１の信号を生成してコントローラ５へ出力する。すると、コントローラ５が、第１の信号を受信して第１のバーコードを保存する。次いで、コントローラ５が、第１の発光ダイオードを周期的に点滅させ、カード２３ａが上手く読み取られたことをユーザに知らせる。次いで、ユーザが、第２のカード２４ａをバーコードリーダー７に通すと、バーコードリーダー７が第２のバーコードを表す第２の信号を生成してコントローラ５へ出力する。すると、コントローラ５が、第２の信号を受信して第２のバーコードを保存し、続いてコントローラ５が、第２の発光ダイオードを周期的に点滅させ、カード２４ａが上手く読み取られたことをユーザに知らせる（以上、ステップＳ１）。
【００３１】
コントローラ５は、第１および第２の信号を受け取ると、第１および第２のバーコードに関連するプログラムを選択する。ユーザがスタートボタンを押すと、コントローラ５は、選択されたプログラムに従ってトランジスタスイッチ１２を作動させる。
【００３２】
つまり、コントローラ５は、図５に示すパルス状の電圧信号のうち、定常状態部分の電圧信号を、トランジスタスイッチ１２に対して所定の期間４０出力する。ここに、定常状態部分の電圧信号のデューティ比は、第１のカード２３ａから読み取ったバーコードで定められるデューティ比（例えば５０％）である。
【００３３】
コントローラ５が定常状態部分の電圧信号をトランジスタスイッチ１２に出力すると、定常状態の動作が始まり、モータ２が所定の時間４０にわたって５０％のデューティサイクルで駆動され、車両の定常状態の動作速度が生み出される（以上、ステップＳ２）。所定の時間４０の終わりにおいて、ブースト部分が始まる。車両の速度を増速すべく、モータ２が、増強されたデューティサイクル（例えば、図５に示す１００％のデューティサイクル）で、第１のカード２３ａによって定められる期間４１にわたって駆動される。つまり、コントローラ５は、図５に示すパルス状の電圧信号のうち、ブースト部分の電圧信号を、トランジスタスイッチ１２に対して期間４１の間出力する（以上、ステップＳ３）。
【００３４】
そして、期間４１の終わりにおいて、モータ２は、定常状態の動作に復帰し、再び５０％のデューティサイクルで駆動される。
【００３５】
第２のカード２４ａによって定められる第２のコードに基づき、コントローラ５は、所定の時間４０にわたる定常状態の動作とその後の期間４１にわたるブースト動作とからなる上述の走行サイクルを、繰り返すことが可能である（以上、ステップＳ２〜Ｓ４）。第２のカード２４ａによって定められる回数の走行サイクルが完了すると（つまり、当該回数の走行サイクルに含まれるブーストサイクルの全てが完了すると）（ステップＳ４のＹＥＳ）、電動式玩具１がオフにされるまで、５０％のデューティサイクルでの定常状態の動作が維持される（以上、ステップＳ５）。
【００３６】
図５に示す例では、期間４１の１００％のデューティサイクルで、ブースト部分を１回含むサイクルを示している。本考案の好ましい実施の形態としては、例えば、１２枚の異なる第１のカード２３ａ、２３ｂ、・・・を用い、これらの１２枚の第１のカード２３ａ、２３ｂ、・・・の各々が、デューティ比７０％で３秒間からデューティ比１００％で６秒間の間でそれぞれ異なるブーストデューティサイクル及び期間４１を規定することが好ましい。また、６枚の異なる第２のカード２４ａ、２４ｂ、・・・が用い、これらの６枚の第２のカード２４ａ、２４ｂ、・・・の各々が、１から６回までの間で、それぞれ異なる反復回数（一の走行サイクルの反復回数）を規定することが好ましい。
【００３７】
本考案のいくつかの側面を、あくまでも例として説明したが、本考案の技術的範囲から離れることなく、変更および追加が可能であることを理解すべきである。
【符号の説明】
【００３８】
１    電動式玩具
２    モータ
３    車輪
５    コントローラ
６    スイッチング回路
７    カードリーダー
８    バーコード
９    カード
１２    トランジスタスイッチ
２３ａ、２３ｂ    第１のカードセット
２４ａ、２４ｂ    第２のカードセット
３５    ローラ
３６    垂直軸
４１    期間
【図１】
0003154323.tif 000003
【図２】
0003154323.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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