(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用モータの作動により、制御信号の流れる軌道を走行可能な鉄道模型車両本体と、
前記鉄道模型車両本体に設けられ、前記走行用モータをデジタル制御信号にてデジタル制御可能なデジタル回路部と、
前記鉄道模型車両本体に設けられ、前記走行用モータをアナログ制御信号にてアナログ制御可能なアナログ回路部と、
前記鉄道模型車両本体に設けられ、前記軌道を流れる制御信号がデジタル制御信号かアナログ制御信号かを判定する判定回路部と、
予め設定された識別情報にしたがい前記鉄道模型車両本体を特定の制御対象として識別する識別部と、
前記判定回路部の判定および前記識別部での識別の結果にしたがい、制御対象となる特定の鉄道模型車両本体を前記デジタル回路部による前記軌道からのデジタル制御信号に基づくデジタル制御と、前記アナログ回路部による前記軌道からのアナログ制御信号に基づくアナログ制御とに切り換える切換回路部と
を具備したことを特徴とする鉄道模型車両。
【請求項２】
前記切換回路部は、前記判定回路部での判定結果に基づき前記デジタル回路部、アナログ回路部の一方を無効にするものであることを特徴とする請求項１に記載の鉄道模型車両。
【請求項３】
走行用モータの作動により、制御信号の流れる軌道を走行可能な鉄道模型車両に装着可能な回路基板と、
前記回路基板に搭載され、前記軌道を流れる制御信号にしたがい前記走行用モータを制御可能な制御回路部とを有し、
前記制御回路部は、
前記走行用モータをデジタル制御信号にてデジタル制御可能なデジタル回路部と、
前記走行用モータをアナログ制御信号にてアナログ制御可能なアナログ回路部と、
前記軌道からの前記制御信号を入力可能な入力部と、
前記入力部から入力された制御信号がデジタル制御信号かアナログ制御信号かを判定する判定回路部と、
予め設定された識別情報にしたがい前記鉄道模型車両を特定の制御対象として識別する識別部と、
前記判定回路部の判定および前記識別部での識別の結果にしたがい、制御対象となる特定の鉄道模型車両を前記デジタル回路部による前記軌道からのデジタル制御信号に基づくデジタル制御と、前記アナログ回路部による前記軌道からのアナログ制御信号に基づくアナログ制御とに切り換える切換回路部と、
前記切り換えたアナログ制御あるいはアナログ制御の出力信号を前記走行用モータへ出力可能な出力部とを有する
ことを特徴とする鉄道模型車両用制御装置。
【請求項４】
前記切換回路部は、前記判定回路部での判定結果に基づき前記デジタル回路部、アナログ回路部の一方を無効にするものであることを特徴とする請求項３に記載の鉄道模型車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道上を走行用モータの作動により走行可能な鉄道模型車両およびその車両に搭載される鉄道模型車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道模型車両の運転は、コントローラから当該鉄道模型車両のセットされる軌道へ、制御信号を出力する運転制御システムにて行われる。
特に鉄道模型車両は、実際の鉄道車両を模した車両本体に車輪や走行用モータを設けたり、軌道からの制御信号を受信する制御回路部を設けたりして構成される。そして、鉄道模型車両は、制御回路部によって、コントローラからの制御信号にしたがい走行用モータなどが制御され、軌道上を走行する。
【０００３】
運転制御システムには、アナログ制御信号で鉄道模型車両を制御するアナログ式と、デジタル制御信号で鉄道模型車両を制御するデジタル式とがある。
すなわち、アナログ式の運転制御システムの多くは、コントローラから軌道へ直流を印加し、この軌道へ供給される直流の電圧をトランジスタでコントローラの操作にしたがい可変してアナログ制御信号を得たり（トランジスタ方式）、また軌道へ供給される直流を、コントローラの操作にしたがいＰＷＭパルス幅制御してアナログ制御信号を得たり（ＰＷＭ方式）する方式が用いられる。つまり、アナログ式の鉄道模型車両を軌道にセットすると、軌道から車輪を介して同模型車両に内蔵の走行用モータ（直流モータ）に入力され、当該鉄道模型車両がアナログ制御信号にしたがい軌道上を走行する（アナログ制御）。
【０００４】
デジタル式の運転制御システムは、アナログ制御のように軌道に印加される直流電圧の可変で行うのではなく、コントローラから軌道へ、制御対象の鉄道模型車両だけを制御するデジタル制御信号(パルス信号)、具体的には交流(高周波信号)で生成されたデジタルパケット信号（制御対象の識別情報、走行用モータの作動情報や進行方向の設定情報など）を入力して、制御対象の鉄道模型車両へ指令を行う。デジタル式の鉄道模型車両も、アナログ式とは異なり、車両本体にデジタル制御信号で走行用モータの作動を制御するデコーダ（制御装置）が搭載される。多くのデコーダは、軌道から車輪を介して特定車両のデジタルパケット信号を受信し、同デジタルパケット信号にしたがい走行用モータをデジタル制御するデジタル回路部を有している。これにより、制御対象の鉄道模型車両だけの運転制御が実現される。このため、デジタル式は、同一の軌道上を複数の鉄道模型車両が自由に走行するには最適とされる。
【０００５】
所有している鉄道模型車両を走行させる場合、例えば軌道を敷設した鉄道模型車両の走行会場に、自分の鉄道模型車両を持ち込んで、他の鉄道模型車両と一緒（合同）に走行させることが多い。
走行会場のアナログ式の運転制御システムである場合、デジタル式の鉄道模型車両を所有しているユーザーが、例えばアナログ式の運転制御システムであることが知らずに、デジタル式の鉄道模型車両をアナログ式の軌道に載せて運転されることがある。
【０００６】
ところが、デジタル式の鉄道模型車両とアナログ式の運転制御システムとの組み合わせは不適なので（適正にセットされない事態）、鉄道模型車両がスムーズに運転できない。
こうした点は、誤ってアナログ式の鉄道模型車両をデジタル式の運転制御システムにセットする場合（適正にセットされない事態）についても同様である。
近時、鉄道模型車両では、こうしたアナログ式車両、デジタル式車両が容易に組み立てられるよう、特許文献１にも開示されているように車両本体に、デコーダを着脱可能に装着できる構造を設けて、デコーダの有無で、アナログ式、デジタル式を切換可能とする技術も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、このような着脱構造の技術を駆使しても、誤ってデジタル式の鉄道模型車両をアナログ式の運転制御システムの軌道にセットする場合や、アナログ式の鉄道模型車両をデジタル式の運転制御システムの軌道にセットする場合の対処までは対応できない。
そこで、本発明の目的は、デジタル制御、アナログ制御のどちらの方式でも意識せずに運転可能な鉄道模型車両およびその車両に搭載される鉄道模型車両用制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の鉄道模型車両の態様は、走行用モータの作動により、制御信号の流れる軌道を走行可能な鉄道模型車両本体と、鉄道模型車両本体に設けられ、走行用モータをデジタル制御信号にてデジタル制御可能なデジタル回路部と、鉄道模型車両本体に設けられ、走行用モータをアナログ制御信号にてアナログ制御可能なアナログ回路部と、鉄道模型車両本体に設けられ、軌道を流れる制御信号がデジタル制御信号かアナログ制御信号かを判定する判定回路部と、予め設定された識別情報にしたがい鉄道模型車両本体を特定の制御対象として識別する識別部と、判定回路部の判定および識別部での識別の結果にしたがい、制御対象となる特定の鉄道模型車両本体をデジタル回路部による軌道からのデジタル制御信号に基づくデジタル制御と、アナログ回路部による軌道からのアナログ制御信号に基づくアナログ制御とに切り換える切換回路部とを具備するものとした。
【００１０】
本発明の鉄道模型車両用制御装置の態様は、走行用モータの作動により、制御信号の流れる軌道を走行可能な鉄道模型車両に装着可能な回路基板と、回路基板に搭載され、軌道を流れる制御信号にしたがい走行用モータを制御可能な制御回路部とを有し、制御回路部は、走行用モータをデジタル制御信号にてデジタル制御可能なデジタル回路部と、走行用モータをアナログ制御信号にてアナログ制御可能なアナログ回路部と、軌道からの制御信号を入力可能な入力部と、入力部から入力された制御信号がデジタル制御信号かアナログ制御信号かを判定する判定回路部と、予め設定された識別情報にしたがい鉄道模型車両を特定の制御対象として識別する識別部と、判定回路部の判定および識別部での識別の結果にしたがい、制御対象となる特定の鉄道模型車両をデジタル回路部による軌道からのデジタル制御信号に基づくデジタル制御と、アナログ回路部による軌道からのアナログ制御信号に基づくアナログ制御とに切り換える切換回路部と、切り換えたアナログ制御あるいはアナログ制御の出力信号を前記走行用モータへ出力可能な出力部とを有するものとした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の鉄道模型車両によれば、鉄道模型車両が、アナログ式の運転制御システムの軌道やデジタル式の運転制御システムの軌道にセットされたとしても、判定回路部での判定、さらには切換回路部での切り換えにより、自動的に鉄道模型車両の走行用モータの制御は、軌道を流れるアナログ制御信号による制御、デジタル制御信号による制御に切り換わる。
これにより、鉄道模型車両は、あたかもデジタル式の鉄道模型車両やアナログ式の鉄道模型車両のように軌道上を運転される。
【００１２】
それ故、鉄道模型車両は、運転制御システムがデジタル制御下でも、アナログ制御下でも、制御の仕方を問わず、軌道にセットさえすれば、どちらの方式でも意識せずに円滑に運転ができる。つまり、デジタル制御とアナログ制御の双方で運転可能な鉄道模型車両が実現できる。
また本発明の鉄道模型車両用制御装置によれば、さらに鉄道模型車両にデジタル制御、アナログ制御が切換可能な制御装置を組み付けさえすれば、デジタル制御下、アナログ制御下の双方で円滑な運転可能な鉄道模型車両を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る鉄道模型車両を、同車両を運転するデジタル式運転制御システム、デジタル式運転制御システムの一部と共に示す側面図。
【図２】鉄道模型車両に搭載されるデコーダ（制御装置）の外観を示す斜視図。
【図３】デコーダ（制御装置）の各種回路部を示すブロック図。
【図４】鉄道模型車両がデジタル制御下、アナログ制御下でも運転される制御を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図１から図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１中１は鉄道模型車両を示し、同じく４１はデジタル式の運転制御システムの一部を示し、同じく５１はアナログ式の運転制御システムの一部をそれぞれ示している。
すなわち、図１に示されるデジタル式の運転制御システム４１は、例えばＤＣＣ（デジタル  コマンド  コントロール）方式を用いて、特定車両だけを制御可能としたものである。例えばデジタル式の運転制御システム４１は、鉄道模型車両１がセットされるレール４３（本願の軌道に相当）、同レール４３に接続される操作部であるＤＣＣコントローラ４５を有している。そして、ＤＣＣコントローラ４５に内蔵されたデジタル送信回路部４５ａから、例えば信号線４７を介してレール４３へ、制御対象となる鉄道模型車両のデジタル制御信号(パルス信号)が入力される。具体的には、例えばＤＣＣコントローラ４５に設けた鉄道車両操作用の操作ノブ４５ｂを操作すると、例えばデジタル送信回路部４５ａにより、高周波の交流(高周波信号)にて，デジタル指令コマンド情報を含むデジタルパケット信号（制御対象の識別情報、走行用モータの作動情報、進行方向の設定情報など）が生成される。そして、このデジタルパケット信号が信号線４７を通じてレール４３へ出力される。もちろん、他のデジタル方式でも構わない。
【００１５】
図１に示されるアナログ式の運転制御システム５１は、鉄道模型車両１がセットされるレール５３（本願の軌道に相当）、同レール５３に接続される操作部であるアナログコントローラ５５とを有している。この運転制御システム５１は、アナログコントローラ５５から信号線５７を介してレール５３へ直流を印加し、このレール５３へ供給される直流の電圧を、アナログコントローラ５５に設けた鉄道車両操作用の操作ノブ５５ｂの操作量にしたがい、内蔵の可変回路部５５ａにて可変して、アナログ制御信号を生成するものである。ここでは、例えばトランジスタ方式が用いられる。もちろん、他のアナログ方式（例えばＰＷＭ方式）でも構わない。
【００１６】
図１に示される鉄道模型車両１は、こうしたデジタル式の運転制御システム４１、アナログ式の運転制御システム５１の双方でも、レール４３（５３）上を運転可能に構成されている。
すなわち同車両１は、実際の鉄道車両の外観を模した車両本体３（本願の鉄道模型車両本体に相当）を有している。この車両本体３の下部には車輪５が設けられ、車両本体３の内部には、車輪５を駆動する走行用モータ７（直流モータ）が設けられ、レール４３（５３）上を走行可能に構成されている。また車両本体３の内部には、走行用モータ７、前照灯９などの装備品１０を制御するための制御装置であるところのデコーダ１１が設けられている。図２にはこのデコーダ１１の単品の外観が示されている。ちなみにデコーダ１１は、外部から車両本体３に組み付けられる部品である。
【００１７】
デコーダ１１は、図２に示されるような車両本体３に装着可能な回路基板１３と、同回路基板１３に搭載された、レール４３（５３）を流れる制御信号にしたがい走行用モータ７や装備品１０を制御する制御回路部１５とを有して構成される。このうち制御回路部１５が、レール４３（５３）を流れる制御信号に応じて自動的にデジタル制御下での運転、アナログ制御下での運転を可能にした回路部で構成されている。
【００１８】
すなわち、制御回路部１５は、図３のブロック図に示されるようにレール４３（５３）を流れる制御信号を入力する入力部１７、デジタル制御信号で走行用モータ７や装備品１０の制御を可能にしたデジタル回路部１９、アナログ制御信号で走行用モータ７の制御を可能にしたアナログ回路部２１、デジタル回路部１９やアナログ回路部２１からの出力信号を走行用モータ７や装備品１０へ出力する出力部２３を有している。ちなみに入力部１７は、例えば図２に示されるように回路基板１３に接続された複数本のリード線１９ａでなり、レール４３（５３）からの制御信号を入力可能としてあり、出力部２３は、例えば図２に示されるように回路基板１３に接続された複数本のリード線２１ａでなり、走行用モータ７、装備品１０へ出力信号を出力可能としてある。
【００１９】
ここで、デジタル回路部１９は、例えばＭＰＵ（マイクロプロセッサ）２５（本願の識別部に相当）や記憶部２７などを集積した集積回路部２９、モータ駆動制御回路部３０を有して構成される。つまり、デジタル回路部１９は、記憶部２７に予め設定されている制御対象（鉄道模型車両１）の識別情報、制御対象の設定情報に基づき、レール４３を流れるデジタル制御信号（デジタル指令コマンドを含む）の受信にしたがい、走行用モータ７や装備品１０などのデジタル制御が可能となっている。ちなみにデジタル回路部１９には、入力部１７からの入力される高周波信号を整流して一定の電源電圧（例えば５Ｖ）を生成し、同電圧を集積回路部２９やモータ駆動制御回路部３０へ出力する電源生成回路部３１を含む。
【００２０】
アナログ回路部２１は、入力部１７から入力されるアナログ制御信号を受信するアナログ信号受信回路部３３、同回路部３３で受信したアナログ制御信号を走行用モータ７へ出力する出力ライン部３５を有して構成される。つまり、レール５３からのアナログ制御信号にしたがい、走行用モータ７のアナログ制御が可能となっている。
また入力部１７と、デジタル回路部１９の入力側およびアナログ回路部２１の入力側との間には、デジタル制御とアナログ制御との切り換えを行う回路部３６が設けられている。同回路部３６は、入力部１７からの制御信号がデジタル制御信号かアナログ制御信号かを判定する受信信号判定回路部３７（判定回路部に相当）、同受信信号判定回路部３７での判定結果にしたがいデジタル回路部１９によるデジタル制御、アナログ回路部２１によるアナログ制御に切り換える信号切換回路部３９（切換回路部に相当）を有して構成されている。信号切換回路部３９は、受信信号判定回路部３７での判定結果に基づき、集積回路部２９（デジタル回路部１９）、アナログ信号受信回路部３３（アナログ回路部２１）の一方を無効にする機能を有していて、レール４３（５３）を流れる制御信号に基づき、自動的にデジタル制御での鉄道模型車両１の走行、アナログ制御での鉄道模型車両１の走行を可能にしている。
【００２１】
もちろん、デコーダ１１（鉄道模型車両用制御装置）は、図２のように車両本体３とは別体に構成されているので、どのような鉄道模型車両１でもデコーダ１１を装着することにより、デジタル制御下およびアナログ制御下で走行可能な機能が与えられる構成となっている。ちなみに図２には、大まかであるが回路基板１３上の各回路部の搭載状態が示されている。
【００２２】
図４のフローチャートには、この鉄道模型車両１が、デジタル式の運転制御システム４１やアナログ式制御システム５１で走行されるときの制御が示されている。
同フローチャートについて説明する。例えば鉄道模型車両を走行させる走行会場に、自分の所有する鉄道模型車両１を持ち込んで、鉄道模型車両１を走行させるとする。
ここで、走行会場の運転制御システムが、図１に示されるようなデジタル式の運転制御システム４１の場合、鉄道車両１を走行会場に敷設したレール４３にセットして後、ＤＣＣコントローラ４５を操作する。すると、ＤＣＣコントローラ４５からはレール４３へ、当該鉄道模型車両１を制御するためのデジタル制御信号、すなわち操作ノブ４５ｂの操作量といった、操作状態に応じたデジタル指令コマンドを含むデジタルパケットの信号が出力される。
【００２３】
このとき鉄道模型車両１の受信信号判定回路部３７には、同レール４３からのデジタルパケット信号（デジタル制御信号）が、車輪５および入力部１７を通じて受信（入力）される。そして、同回路部３７にて、レール４３からの制御信号がデジタル制御信号かアナログ制御信号かの判定が行われる。具体的には、図４中のスッテプＳ１に示されるように受信される制御信号がデジタルパケット信号か否かにより判定が行われる。ここでは、受信される制御信号は、デジタルパケット信号を含むので、デジタル制御信号と判定される。そして、この判定結果が信号切換回路部３９へ出力され、図４中のステップＳ３に示されるように信号切換回路部３９は、アナログ信号受信回路部３３を無効に設定し、集積回路部２９へデジタル制御信号が出力されるだけにする。つまり、メイン制御をデジタル制御に変える。
【００２４】
これにより、ＭＰＵ２５（本願の識別部に相当）は、記憶部２７から制御対象の鉄道模型車両１の識別情報、設定情報を読み出したり（ステップＳ５）、デジタル制御信号からデジタル指令コマンド情報を受信したり（ステップＳ７）したりする。そして、各情報が一致したか否かを判定する（ステップＳ９）．
一致すると、制御対象の鉄道模型車両１と判定されて、受信した制御コードが実行され、モータ駆動制御回路部３０を通じて走行用モータ７が制御される。つまり、同車両１の走行用モータ７は、ＤＣＣコントローラ４５の操作により制御され、さらに装備品１０（前照灯９など）もＤＣＣコントローラ４５の操作により制御される。このデジタル制御により、鉄道模型車両１は、レール４３上を運転される（デジタル制御下での走行）。
【００２５】
また、図１に示されるような走行会場がアナログ式の運転制御システム５１であり、この走行会場に敷設したレール５３に鉄道模型車両１をセットし、アナログコントローラ５５を操作したとする。
このとき、受信信号判定回路部３７で受信されるレール５３からの制御信号には、デジタルパケット信号が含まれていないから、受信信号判定回路部３７は、ステップＳ１に示されるようにデジタル制御信号ではないと判定される。すなわち、アナログ制御信号と判定される（デジタル制御信号、アナログ制御信号の二者択一のため）。この判定結果が信号切換回路部３９へ出力され、図４中のステップＳ１３に示されるように信号切換回路部３９は、デジタル回路部１９を無効に設定し、レール５３からのアナログ制御信号が、アナログ信号受信回路部３３や出力ライン部３５を通じて、直接的に走行用モータ７へ出力される。つまり、信号切換回路部３９はメイン制御をアナログ制御に変える。これにより、当該鉄道模型車両１の走行用モータ７は、アナログコントローラ５５の操作により制御される。このアナログ制御により、鉄道模型車両１は、レール５３上を運転される（アナログ制御下での走行）。
【００２６】
このように鉄道模型車両１は、デジタル式、アナログ式の双方の制御構造を備えているので、アナログ式の運転制御システム５１のレール５３やデジタル式の運転制御システム４１のレール４３に鉄道模型車両１がセットされたとしても、受信信号判定回路部３７（判定回路部）における判定、さらには信号切換回路部３９（切換回路部）における切り換えにより、自動的に鉄道模型車両１の走行用モータは、レール４３，５３を流れる制御信号に適したアナログ制御やデジタル制御に切り換えられる。
【００２７】
これにより、鉄道模型車両１は、あたかもデジタル式の鉄道模型車両やアナログ式の鉄道模型車両のようにレール４３，５３上を運転される。
それ故、鉄道模型車両１は、運転制御システムがデジタル制御下でも、アナログ制御下でも、制御の仕方を問わず、レール４３，５３にセットさえすれば、どちらの方式でも意識せずに円滑にレール４３，５３上を運転できる。つまり、デジタル制御とアナログ制御の双方で走行可能な鉄道模型車両１が実現できる。
【００２８】
また、鉄道模型車両に用いられる鉄道模型車両用制御装置であるデコーダ１１は、車両本体３に装着可能な回路基板１３に、デジタル回路部１９、アナログ回路部２１、入力部１７、受信信号判定回路部３７（判定回路部）、信号切換回路部３９（切換回路部）および出力部２３を搭載したデコーダ部品を用いたことにより、鉄道模型車両１に当該デコーダ１１（制御装置）を組み付けさえすれば、どのような鉄道模型車両１でも、デジタル制御下、アナログ制御下の双方で円滑な運転が行える鉄道模型車両となる。つまり、デジタル制御とアナログ制御の双方で運転可能な鉄道模型車両１を容易に実現することができる。
【００２９】
そのうえ、信号切換回路部３９（切換回路部）には、受信信号判定回路部３７（判定回路部）での判定結果により、デジタル回路部１９、アナログ回路部２１の一方を無効にする回路を用いたので、簡単な構成ですむ。
なお、上述した一実施形態における各構成およびそれの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であることはいうまでもない。また本発明は、実施形態によって限定されることはなく、「特許請求の範囲」によってのみ限定されることはいうまでもない。例えば一実施形態では、鉄道模型車両の装備品として前照灯を挙げたが、これに限らず、車内灯、音声再生回路などを含めて装備品として、これらをデジタル制御下、アナログ制御下で制御するようにしても構わない。
【符号の説明】
【００３０】
１  鉄道模型車両
３  車両本体（鉄道模型車両本体）
７  走行用モータ
１１  デコーダ（制御装置）
１３  回路基板
１５  制御回路部
１７  入力部
１９  デジタル回路部
２１  アナログ回路部
２３  出力部
２５  ＭＰＵ（識別部）
３７  受信信号判定回路部（判定回路部）
３９  信号切換回路部（切換回路部）
４３，５３  レール（軌道）
【図１】
0006537311.tif 000002
【図２】
0006537311.tif 000003
【図３】
0006537311.tif 000004
【図４】
0006537311.tif 000005