(57)【要約】【課題】操縦者（取り扱い者）等の安全を確保すると共に、ラジコン模型自身の安全確保も実現したラジコン模型を提供する。【解決手段】中央制御装置３に有する安全管理部３１２は、バッテリー２７が正しく接続された時は、ブザー制御部３１３にバッテリーが接続されたことを示す第１パターン鳴動信号指令を供給し、バッテリーが正しく接続された状態でスタートボタンが押されているチェック期間は、ブザー制御部３１３にスタート操作中を示す第２パターン鳴動信号指令を供給し、チェックによって正常と判定した場合には、ブザー制御部３１３に動力モータ７が駆動可能なスタンバイ状態になったことを告知する第３パターン鳴動信号指令を供給する判定部３１４を有する。【選択図】図１
2008206668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信機と、センサ部と、制御モジュールと、動力モータと、サーボモータと、バッテリーと、スタートボタンと、ブザーを有するラジコン模型であって、
前記受信機は、送信機から電波に乗せて送信された操縦指令信号を受信する受信回路と、受信信号から該操縦指令信号を復号するデコーダとを有し、
前記センサ部は、前記バッテリーの電流と電圧および温度を検出する電流センサと電圧センサおよび温度センサと、前記動力モータの回転を検出する回転センサと、前記サーボモータの回転角およびその角速度を検出する回転角センサを少なくとも有し、
前記制御モジュールは、中央制御装置と、制御パラメータの格納領域を有するメモリとを有し、
前記中央制御装置は、
前記センサ部で検出された検出信号と前記メモリに格納された制御パラメータを用いて前記デコーダで復号された操縦指令信号を加工し操縦制御信号を生成し、これを前記動力モータとサーボモータに印加して操縦を制御する統合制御部と、
前記センサ部で検出された検出信号に基づいて前記動力モータとサーボモータおよびバッテリーの正常／異常の判定を行う安全管理部と、
前記安全管理部の判定結果に従って、前記ブザーに複数パターンの鳴動信号を供給するブザー制御部と、
を有し、
前記安全管理部は、
前記バッテリーが正しく接続された時は、前記ブザー制御部にバッテリーが接続されたことを示す第１パターン鳴動信号指令を供給し、
バッテリーが正しく接続された状態で前記スタートボタンが押されているチェック期間は、前記ブザー制御部にスタート操作中を示す第２パターン鳴動信号指令を供給し、
前記チェックによって正常と判定した場合には、前記ブザー制御部に前記動力モータが駆動可能なスタンバイ状態になったことを告知する第３パターン鳴動信号指令を供給する判定部を有し、
前記ブザーは、前記安全管理部の前記判定部からの前記各パターン鳴動音に従って、第１パターン鳴動音、第２パターン鳴動音、第３パターン鳴動音を発することを特徴とするラジコン模型。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１パターン鳴動音は穏やかな連続音であり、前記第２パターン鳴動音はエンジンスタータ擬似音であり、前記第３パターン鳴動音はエンジンアイドリング擬似音であることを特徴とするラジコン模型。
【請求項３】
請求項１において、
前記メモリに履歴格納領域を有し、
前記安全管理部が判定した結果を前記履歴格納領域に記録することを特徴とするラジコン模型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジコン模型の制御に係り、特に電動モータを動力源としたラジコン模型の取り扱い者の安全確保とラジコン模型自体の安全性を向上させるためのラジコン模型に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔制御されるヘリコプタや車両などの無線操縦模型はラジコン模型あるいは単にラジコンとも愛称され、ホビーの世界だけでなく、多くの産業分野で広く利用されている。特に、動力に電動モータを用いたラジコン模型（電動ラジコン模型）には、受信機、サーボモータ、スピードコントローラ、ジャイロ、操縦制御装置、および動力源であるバッテリーなど、飛行または走行制御をするための操縦機器、制御装置が搭載されている。
【０００３】
図５は、ラジコン模型の操縦形態を説明する図である。図６は、図５に示したラジコン模型に搭載される制御モジュールの構成例を説明する図である。ここでは、ラジコン模型として電動モータを動力源としたラジコンヘリコプターを例として説明する。図５中、ラジコンヘリコプター１００は送信機１により操縦制御されている。ラジコンヘリコプター１００には、受信機２、制御モジュ−ル３、バッテリー２７、および図示しない電動モータやサーボモータ等が搭載される。
【０００４】
図６に示したように、受信機２は受信部２A、デコーダ２Bを有し、制御モジュ−ル３は、制御部３１や制御パラメータ等を格納するメモリ３２、操舵用サーボモータ８，９を有する。そして、受信アンテナ１７で受信した送信機１からの操縦指令信号に基づいて動力モータ７、コレクティングピッチやラダー、エルロン等の制御を行うサーボモータ８、９・・を駆動する。サーボモータ８、９は操舵部１８、１９を制御してラジコンヘリコプターに飛行、上昇、旋回などを行わせる。
【０００５】
送信機１には、スティック２０，２１、操縦情報を視覚表示したり搭載機器の設定特性などの表示を行う表示器２２、送信アンテナ３０４、チャンネル切り換えスイッチ３０７，３０８、その他のスイッチ２４，２５等が装備されている。送信機１から送信される操縦情報は受信機１で受信され、受信部２ＡでＲＦ増幅、検波され、デコーダ２Bで復号される。復号された操縦情報（操縦制御指令）は制御モジュ−ル３でメモリ３２に格納されている制御パラメータ（操縦特性パラメ−タ）で加工されて動力モータ７、コレクティブピッチやラダー、エルロン等の操舵部１８、１９の制御を行うサーボモータ８、９・・を駆動する。
【０００６】
電動モータを動力源としたラジコン模型は特許文献１に開示がある。また、産業分野は異なるが、所定の条件が満たされない場合にはエンジンが始動できないようにしたラジコン装置に関しては特許文献２に開示がある。
【特許文献１】特開平１０−２９０８８８号公報
【特許文献２】特開平１１−１２４２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電動モータを動力源としたラジコン模型の普及と性能向上に伴い、電動モータの出力が増大し、バッテリーのエネルギー密度も増大している。一方では、ラジコン模型の知識や取り扱いに未熟な利用者（操縦者等）も多くなり、大出力電動モータ、大容量のエネルギー密度のバッテリーの安全な運用における安全性の確保が求められている。また、ラジコン模型に搭載された操縦装置やその制御装置などに不具合が生じている場合に、その不具合を持ったままで飛翔や走行をさせてしまうことで、深刻な故障を引き起こすことがある。
【０００８】
本発明の目的は、操縦者（取り扱い者）等の安全を確保すると共に、ラジコン模型自身の安全確保も実現したラジコン模型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のラジコン模型には、受信機と、センサ部と、制御モジュールと、動力モータと、サーボモータと、バッテリーと、スタートボタンと、ブザーを有する。受信機は、操縦者が操作する送信機から電波に乗せて送信された操縦指令信号を受信する受信回路と、受信信号から該操縦指令信号を復号するデコーダとを有する。センサ部は、搭載バッテリーの電流と電圧および温度を検出する電流センサ、電圧センサおよび温度センサ、動力モータの回転を検出する回転センサ、前記サーボモータの回転角および機体の角速度を検出する角速度センサとを含む。
【００１０】
制御モジュールは、中央制御部と、制御パラメータの格納領域を有するメモリとを有する。中央制御部は、センサ部で検出された検出信号とメモリに格納された制御パラメータを用いてデコーダで復号された操縦指令信号を加工し、操縦制御信号を生成して動力モータとサーボモータに与えて操縦を制御する統合制御部と、センサ部で検出された検出信号に基づいて動力モータとサーボモータおよびバッテリーの正常／異常の判定を行う安全管理部と、安全管理部の判定結果に従って、ブザーに複数パターンの鳴動信号を供給するブザー制御部とを有する。
【００１１】
安全管理部は、バッテリーが正しく接続された時は、ブザー制御部にバッテリーが接続されたことを示す第１パターン鳴動信号指令を供給し、バッテリーが正しく接続された状態でスタートボタンが押されているチェック期間は、ブザー制御部にスタート操作中を示す第２パターン鳴動信号指令を供給し、チェックによって正常と判定した場合には、ブザー制御部に動力モータが駆動可能なスタンバイ状態になったことを告知する第３パターン鳴動信号指令を供給する判定部を有する。
【００１２】
ブザーは、安全管理部の判定部からの各パターン鳴動音信号に従って、第１パターン鳴動音、第２パターン鳴動音、第３パターン鳴動音を発する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、第１パターン鳴動音は穏やかな連続音とし、第２パターン鳴動音はエンジンスタータ擬似音とし、第３パターン鳴動音はエンジンアイドリング擬似音とすることにより、あたかも内燃エンジンを動力としたラジコン模型と同じような感触で取り扱うことで静穏動力である電動モータを用いたラジコン模型でも安全性が向上する。
【００１４】
また、メモリに履歴格納領域を有し、この領域に安全管理部が判定した結果を記録することで、ラジコン模型の部品交換や、メンテナンスの容易化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の最良の実施形態につき、本発明をラジコンヘリコプターに適用した実施例の図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明に係るラジコン模型の制御システムの構成例を説明するブロック図である。図１において、参照符号１は送信機、２は受信機、２Ａは受信部（ＲＦ増幅、検波等）、２Ｂはデコーダ、３は制御モジュール、３１は中央制御装置、３１１は統合制御部、３１２は安全管理部、３１３はブザー制御部、３１４は判定部、３２はメモリ、３２１は設定値格納部、３２２は履歴格納部である。センサ部４は、電流センサ４１、電圧センサ４２、温度センサ４３、回転センサ４４、回転角センサ４５、角速度センサ４６を含む。なお、この他に、音響レーダあるいは電波レーダなどの適宜のセンサを搭載できる。
【００１７】
そして、制御モジュール３には、動力モータ７、操舵部を制御するサーボモータ８、９，１０およびバッテリー２７が接続されている。また、５はスタートスイッチ、６はブザーである。スタートスイッチ５はラジコンヘリコプターを操縦可能状態にするメインスイッチである。このスタートスイッチ５を押圧することでオン状態にロックし、搭載機器に電源が供給され、安全管理部３１２による各部のチェックと判定部３１４による正常／異常の判定が行われる。ブザー６は、判定部３１４の判定に基づいて第１パターン鳴動音、第２パターン鳴動音、第３パターン鳴動音を発する。
【００１８】
本実施例では、電流センサ４１、電圧センサ４２、温度センサ４３はバッテリーの電流、電圧および温度を検出するセンサとして設置される。回転センサ４４は動力モータの出力軸の回転を検出する。回転角センサ２５と角速度センサはサーボモータで操作される操舵角の回転角と機体の角速度を検出するセンサであるが、サイボモータの駆動パルス数とパルス幅から演算してもよい。サーボモータはコレクティブピッチ、ラダー、エルロン等の飛行制御を行う部位に設置される。
【００１９】
ラジコンヘリコプター１００の飛行前あるいは飛行後にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２００で変更、調整した制御パラメータの設定値をラジコンヘリコプター１００に搭載したメモリ３２の設定値格納部３２１に格納する。この作業は、コネクタ３３にケーブルを接続して、パソコン２００から転送するもので、動力モータの駆動特性、コレクティブピッチ、ラダー、エルロン等の操作特性などをメモリ３２に制御パラメータとして設定する。
【００２０】
ラジコンヘリコプター１００の動力モータ７の回転開始から浮揚、飛行、着陸の期間に、送信機１から送信される操縦指令信号を構成する各制御信号で変調した搬送波はラジコンヘリコプター１００に搭載された受信機２で受信される。受信された搬送波は受信機内で検波され、デコーダ３で復号されて各種の操縦指令信号として再生される。再生された操縦指令信号は統合制御回路３１１でメモリ３２の設定値格納部３２１に格納されている設定値（制御パラメータ：設定特性）に従ってそれぞれ加工される。
【００２１】
図２は、図１に示した制御システムにおける正常／異常の判定手順を含む制御を説明する流れ図である。この手順は、バッテリーの装着から始まる。前記したように、スタートボタンは、判定が出るまで押圧操作を続けなければならない。正常／異常の判定に要する時間は搭載したセンサや中央制御部（CPU:マイコン）の動作速度／処理速度で決まり、実際には後述するように、全ての必要なセンサにより正常との判定が得られるのに十分な時間とする。以下、この手順の詳細を説明する。
【００２２】
先ず、バッテリーがラジコンヘリコプター装着され、電気系統に接続される（プロセス１、以下Ｐ−１のように表記する）と、安全管理部３１２はこの接続を検知してブザー制御部３１３に鳴動を指令する。ブザー６は第１パターン鳴動音で鳴動する（Ｐ−２）。この第１パターン鳴動音は、操作者にバッテリーが接続されて操縦システムに通電されたことを告知する。この鳴動音は、穏やかな連続音であることが望ましいが、周囲の騒音環境によっては聴覚感度の良い周波数、例えば１kＨｚ程度の連続音とすればよい。しかし、これに限定されるものではない。なお、ブザー音量は可変とすることができる。また、ブザーに限らず、スピーカを用いたり、ＬＥＤランプ等を併用して情報量を増やすこともできる。
【００２３】
スタートスイッチ５が押されてオンがロック保持されると、ブザー６は第２パターン鳴動音に切り替わる（Ｐ−４）。スタートスイッチ５のオンにより、各部のチェックが前記したセンサ部４のうちの所要のセンサの検知信号に基づいて実行される（Ｐ―５）。チェック時間は、センサ項目数（ｎ）と安全管理部３１２とその判定部３１４の処理時間による。チェックを実行中、ブザー６は第２パターン鳴動音の出力を継続する。第２パターン鳴動音は、エンジンスタータ擬似音とするのが望ましい。すなわち、内燃エンジンを動力としたラジコン模型と同じような感触を取り扱い者に与えることで、緊張感を出す。なお、この異常判定の情報は、図１に示したメモリ３２に履歴格納部３２２を設けて、ここに記録し、その後のメンテナンスに利用する構成することもできる。なお、第２パターン鳴動音もこれに限らず、他の適当な鳴動音とすることができる。
【００２４】
チェックを実行中に異常（例えば、バッテリーの電圧が定められた値を下回っている場合等）が判定されると（Ｐ−６）、以降のチェックが中止される（Ｐ―７）。このとき、ブザー６は第１パターン鳴動音に戻って鳴動する。ブザー６は異常なしが判定されるまで、第２パターン鳴動音を継続する。なお、上記のチェック中止を行うことなく、全てのチェックを完了後に、何れかの異常があることを通知する如く第１パターン鳴動音に戻って鳴動するようにしてもよい。
【００２５】
チェック項目を順次進め（＋１）、所定項目数（ｎ）のチェックに異常がなく、所要のチェックが完了すると（Ｐ−８）、ブザー６は第３パターン鳴動音に切り替わる（Ｐ−９）。第３パターン鳴動音は内燃エンジンを動力としたラジコン模型のアイドリング擬似音とするのが望ましい。すなわち、送信機からの飛翔開始信号が受信されれば、いつでも動力モータが回転を始めて飛び出せる状態（スタンバイ状態）にあることを告知する警報信号となる。
【００２６】
このスタンバイ状態で送信機から飛行開始すなわち動力モータの起動信号が送信されることで、次のようにして飛行を開始させ、あるいは動力モータの起動信号をオフとして飛行を停止し、スタートボタンの再押圧でバッテリー装着時に戻る。図３は、ラジコンヘリコプターの飛行と停止を含む操縦手順の概要を説明する流れ図である。送信機の起動スイッチをオンとする（Ｐ−１０）。安全管理部３１２は図２で説明したスタンバイ状態にあると判断する（Ｐ−１１）。動力モータ７が回転を始め、ブザー６はオフとなる（Ｐ−１２）。送信機からのリフトアップの指令信号（あるいは、動力モータ７の回転数増加信号）によりラジコンヘリコプターは上昇し、さらに送信機からの各種操縦信号で様々な飛行が行われる（Ｐ−１３）。
【００２７】
送信機からの着陸指令信号でラジコンヘリコプターは着陸し、動力モータ７の回転停止指令で動力モータ７は停止する（Ｐ−１４）。動力モータ７の停止に伴い、ブザー６はスタンバイ状態すなわち第３パターン鳴動音で鳴動を再開する（Ｐ−１５）。第３パターン鳴動音を出力している状態で再度飛行させることを決めた場合は、送信機の起動スイッチをオンとし（Ｐ−１０）、以下同様の手順となる。一方、（Ｐ−１５）で再飛行はしない、とした場合はスタートボタンをオフとする。この時点でブザー６は第１パターン鳴動に戻る。さらに、バッテリーを取り外すことでブザー６は鳴動を停止する。なお、所定に時間にスタートボタンのオフがないときには、電源が自動的にカットオフする。
【００２８】
図４は、本発明を適用したラジコン模型の一例としてのラジコンヘリコプターの全体図である。このラジコンヘリコプター１００は、その胴体部に動力モータ７、バッテリー２７、サーボモータ８，９，１０、および受信機２、制御モジュール３、センサ部４、ジャイロを含む操縦機構を搭載している。
【００２９】
そして、胴体部にはメインロータ１３、ランディングギア１６などが配置され、シャフト１４でティルロータ１５が取り付けてある。操縦機構や動力モータはスタートボタン５で活性化され、アンテナ１７で受信した操縦指令で操縦機構を制御して飛行を行う。ブザー６は、前記のように第１、第２、第３パターン鳴動音で鳴動する。なお１２は発光ダイオード（パイロットランプ）で、搭載機器に電源が投入された時点で点灯する。
【００３０】
このようにして、操作者とラジコン模型の安全な取り扱いを実現できる。本発明は、ラジコンヘリコプターに限るものではなく、固定翼ラジコン機、ラジコン自動車、ラジコン船、その他の各種ラジコン模型にも同様に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るラジコン模型の制御システムの構成例を説明するブロック図である。
【図２】図１に示した制御システムにおける正常／異常の判定手順を含む制御を説明する流れ図である。
【図３】ラジコンヘリコプターの飛行と停止を含む操縦手順の概要を説明する流れ図である。
【図４】本発明を適用したラジコン模型の一例としてのラジコンヘリコプターの全体図である。
【図５】ラジコン模型の操縦形態を説明する図である。
【図６】図５に示したラジコン模型に搭載される制御モジュールの構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・送信機、２・・・受信機、３・・・制御モジュール、４・・・センサ部、５・・・スタートスイッチ（スタートボタン）、６・・・ブザー、７・・・動力モータ、８〜１０・・・操舵用サーボモータ、１２・・・発光ダイオード、１３・・・メインロータ、１４・・・シャフト、１５・・・リアロータ、１６・・・ランディングギア、１７・・・受信アンテナ、３１・・・中央制御装置、３１１・・・統合制御部、３１２・・・安全管理部、３１３・・・ブザー制御部、３２・・・メモリ、３２１・・・設定値格納部、３２２・・・履歴格納部、２７・・・バッテリー。
【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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