(57)【要約】【課題】発車の指示がなされてから模型車両が実際に走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制して、鉄道模型における娯楽的興趣の向上を図ることができる鉄道模型の速度制御装置を提供すること。【解決手段】加速用テーブルＡＴには、模型車両の走行速度に対応する速度係数レジスタＶｃの値と、模型車両に供給する直流電圧レベルの値との対応関係が定義されている。この加速用テーブルＡＴによれば、停車している模型車両３が走行を開始する際に供給される直流電圧レベルの単位時間当たりの変化率（増加率）が大きくされている。従って、電動モータの回転子の停止位置関係に起因する始動電圧のばらつきを吸収することができるので、模型車両の発車指令がなされてから模型車両が実際に走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制することができ、鉄道模型における娯楽的興趣の向上を図ることができる。【選択図】　　　　図５
2004113522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道模型の模型車両の速度を変更する際に操作される操作子と、その操作子の操作状態に応じて速度制御パラメータの値を制御して前記模型車両に供給する制御手段とを備えた鉄道模型の速度制御装置において、
前記制御手段は、前記操作子が前記模型車両の速度を上げるように操作された場合には、少なくとも走行を開始する際に前記模型車両に供給する前記速度制御パラメータの値を、所定の速度以上で走行する前記模型車両に供給する前記速度制御パラメータの値に比べて、その単位時間当たりの変化率が大きくなるように制御することを特徴とする鉄道模型の速度制御装置。
【請求項２】
前記操作子は、前記模型車両の速度の変更を加速度により設定可能に構成されており、
前記制御手段は、その操作子により設定された加速度で前記模型車両の速度が変化するように前記速度制御パラメータを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置。
【請求項３】
前記操作子は、前記模型車両の速度の変更を到達速度により設定可能に構成されており、
前記制御手段は、その操作子により設定された到達速度に前記模型車両が到達するように前記速度制御パラメータを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置。
【請求項４】
前記操作子が前記模型車両の速度を下げるように操作された場合には、前記模型車両の速度を上げる場合とは異なる特性で前記速度制御パラメータの値を制御するように前記制御手段が構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鉄道模型の速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道模型の速度制御装置に関し、特に、発車の指示がなされてから模型車両が実際に走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制して、鉄道模型における娯楽的興趣の向上を図ることができる鉄道模型の速度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、鉄道模型は、子供の玩具としてだけでなく、大人の趣味としても広く利用されている。
【０００３】
この鉄道模型には、模型車両の走行をより実物の鉄道に近い態様で楽しむために、その走行状態を制御可能な速度制御装置を備えたものがある。この速度制御装置には、例えば、前後にスライド可能な操作ハンドルが設けられており、遊戯者は、この操作ハンドルをスライド操作することにより、模型車両の走行状態を加速、定速または減速状態に制御して楽しむのである。
【０００４】
速度制御装置は、鉄道模型レイアウト内のレールに直流電圧を印加可能に構成され、この直流電圧レベルを変更することにより、模型車両の走行状態を制御するように構成されている。即ち、模型車両に内蔵される電動モータには、レールから車輪を介して直流電圧が供給されるので、速度制御装置は、レールに印加する直流電圧レベルを変えることにより、電動モータの回転速度を変化させ、模型車両の走行状態を制御するのである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、レールにパルス電圧を印加して、車両の走行状態を制御するように構成された速度制御装置もある。この速度制御装置では、印加するパルス電圧のパルス幅を変えることにより、電動モータの作動時間を変化させるように構成されている。これにより、電動モータの回転速度を変化させ、模型車両の走行状態を制御するのである（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
なお、速度制御装置は、レールに印加する直流電圧レベルやパルス電圧のパルス幅が操作ハンドルの操作状態に連動して変化するように構成されているので、遊戯者は、この操作ハンドルを所定位置までスライド操作することにより、車両を所望の走行状態に制御して楽しむことができるのである。
【０００７】
【特許文献１】
特公昭５１−５６８２号公報（第１図）
【特許文献２】
特開平６−３９１４８号公報（第５図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、模型車両を駆動する電動モータには、３極ＤＣモータが通常使用される。この３極ＤＣモータは、流通性・コストパフォーマンスに優れると共に、印加電圧と回転速度との関係が直線的で制御性に優れる。
【０００９】
しかしながら、３極ＤＣモータは、その始動電圧（停止状態から回転を開始するために必要な最低電圧）の値がマグネット（界磁磁石）に対するローター（電気子）の停止位置関係に応じて変化するため安定せず、そのため、遊戯者が操作ハンドルにより模型車両の発車を指示した場合には、この指示がなされてから模型車両が実際に走行を開始するまでの経過時間にばらつきが生じるという問題点があった。
【００１０】
鉄道模型は、発車指示と同時に模型車両を一定速度で発車させるのではなく、より実物の鉄道に近い発車態様を演出するために、極めて小さな加速度で模型車両の速度を徐々に上げていく。そのため、鉄道模型では、上述した経過時間のばらつきが目立ちやすく、遊戯者の娯楽的興趣を損なう原因となっていた。
【００１１】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、発車の指示がなされてから模型車両が実際に走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制して、鉄道模型における娯楽的興趣の向上を図ることができる鉄道模型の速度制御装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置は、模型車両の速度を変更する際に操作される操作子と、その操作子の操作状態に応じて速度制御パラメータの値を制御して前記模型車両に供給する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操作子が前記模型車両の速度を上げるように操作された場合には、少なくとも走行を開始する際に前記模型車両に供給する前記速度制御パラメータの値を、所定の速度以上で走行する前記模型車両に供給する前記速度制御パラメータの値に比べて、その単位時間当たりの変化率が大きくなるように制御する。
【００１３】
この請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、操作子が操作されると、その操作状態に応じた値に速度制御パラメータが制御手段によって制御され模型車両に供給される。模型車両に速度制御パラメータが供給されると、模型車両の速度が速度制御パラメータの値に応じて変更される。
【００１４】
ここで、例えば、操作子が模型車両の走行を開始するように操作された場合には、模型車両が所定の速度以上で走行している場合に比べて、単位時間当たりの変化率がより大きくなるように、速度制御パラメータの値が制御手段によって制御される。その結果、模型車両が走行を開始する際には、その速度がより大きな変化率で変更されるので、操作子が操作されてから模型車両が走行を開始するまでの経過時間のばらつきが抑制される。
【００１５】
請求項２記載の鉄道模型の速度制御装置は、請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置において、前記操作子は、前記模型車両の速度の変更を加速度により設定可能に構成されており、前記制御手段は、その操作子により設定された加速度で前記模型車両の速度が変化するように前記速度制御パラメータを制御するように構成されている。
【００１６】
この請求項２記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置と同様に作用する上、操作子が操作されると、その操作状態に応じた加速度が設定され、その加速度で模型車両の速度が変化するように速度制御パラメータの値が制御手段によって制御され模型車両に供給される。模型車両に速度制御パラメータが供給されると、模型車両の速度が速度制御パラメータの値に応じて変更され、その結果、模型車両は操作子で設定された加速度で加減速される。
【００１７】
請求項３記載の鉄道模型の速度制御装置は、請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置において、前記操作子は、前記模型車両の速度の変更を到達速度により設定可能に構成されており、前記制御手段は、その操作子により設定された到達速度に前記模型車両が到達するように前記速度制御パラメータを制御するように構成されている。
【００１８】
この請求項３記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置と同様に作用する上、操作子が操作されると、その操作状態に応じて模型車両の到達速度が設定され、その到達速度に模型車両が到達するように速度制御パラメータの値が制御手段によって制御され模型車両に供給される。模型車両に速度制御パラメータが供給されると、模型車両の速度が速度制御パラメータの値に応じて変更され、その結果、模型車両は操作子で設定された到達速度まで加減速される。
【００１９】
請求項４記載の鉄道模型の速度制御装置は、請求項１から３のいずれかに記載の鉄道模型の速度制御装置において、前記操作子が前記模型車両の速度を下げるように操作された場合には、前記模型車両の速度を上げる場合とは異なる特性で前記速度制御パラメータの値を制御するように前記制御手段が構成されている。
【００２０】
この請求項４記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の鉄道模型の速度制御装置と同様に作用する上、例えば、操作子が模型車両の速度を下げるように操作された場合には、模型車両の速度を上げる場合とは異なる特性で速度制御パラメータの値が制御手段によって制御され模型車両に供給されるので、速度を上げる場合とは異なる特性で減速するように、模型車両の速度が変更される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例である鉄道模型の速度制御装置を備えた鉄道模型１の正面図である。なお、図１では、レール２及び接続線１６の一部を省略して図示している。
【００２２】
鉄道模型１は、レール２と、そのレール２上を走行する模型車両３と、その模型車両３の走行状態を制御する制御装置１０とを主に備えている。レール２は、金属等の導電性材料から構成され、図１に示すように、プラスチック等の絶縁性材料から構成される基台上において略平行に２本が敷設されている。この２本のレール２間には、後述する制御装置１０から接続線１６を介して直流電圧が印加されている。
【００２３】
模型車両３には、電動モータ（図示せず）が内蔵されており、この電動モータの回転軸には、図示しない複数のギヤを介して、模型車両３の車輪が連結されている。よって、電動モータの回転軸が回転されると、その回転がギヤを介して、車輪に伝達され、車輪が回転される。その結果、模型車両３が走行される。なお、本実施例の電動モータには、３極ＤＣモータが使用されている。
【００２４】
ここで、レール２に印加される直流電圧は、模型車両３の車輪を介して電動モータへ供給可能に構成されており、電動モータは、この直流電圧によって駆動される。よって、後述する制御装置１０は、レール２に印加する直流電圧レベルを変えることにより、電動モータの回転数を変化させ、模型車両３の走行スピードを制御する。
【００２５】
制御装置１０は、模型車両３の走行状態を制御するための装置であり、この制御装置１０の前面側（図１紙面手前側）には、複数のスイッチやレバーを備えた操作パネル１０ａが設けられている。この操作パネル１０ａの略中央部には、図１に示すように、電源スイッチ１１と、パンタグラフスイッチ１２と、定速スイッチ１３とが配設されている。
【００２６】
電源スイッチ１１は、制御装置１０の電源を投入（ＯＮ）又は切断（ＯＦＦ）する際に操作されるスイッチである。パンタグラフスイッチ１２は、模型車両３（レール２）への直流電圧の供給状態を切り換える際に操作されるスイッチである。具体的には、このパンタグラフスイッチ１２が「上」表示側（図１上側）にスライドされると、模型車両３への直流電圧の供給が許可され、模型車両３が走行可能な状態となる。一方、パンタグラフスイッチ１２が「下」表示側（図１下側）にスライドされると、模型車両３への直流電圧の供給が遮断され、模型車両３の走行が停止される。
【００２７】
なお、実物の鉄道には、パンタグラフを上下に昇降させる昇降スイッチが設けられており、この昇降スイッチを操作することにより、パンタグラフを給電線に対して接離可能に構成されている。鉄道車両の運転士は、例えば、プラットホームへの停車中、パンタグラフを下降させて、給電線からの電圧供給を遮断している。上述したパンタグラフスイッチ１２は、この昇降スイッチに対応して設けられたものであり、これにより、遊戯者は、より実物の鉄道に近い態様で模型車両３の走行状態を制御して楽しむことができる。
【００２８】
定速スイッチ１３は、模型車両３を一定速度で走行させる際に押下されるスイッチである。なお、この定速スイッチ１３は、押下する毎に押下状態（オン）と非押下状態（オフ）とが切り替え可能に構成されているので、遊戯者は、オン状態を維持するため定速スイッチ１３を押下し続ける必要がない。
【００２９】
定速スイッチ１３が模型車両３の走行中に押下（オン）されると、模型車両３の走行速度が、定速スイッチ１３を押下したタイミングにおける走行速度に維持される。これにより、後述するマスコンレバー１４を「ＯＦＦ」位置に操作したままでも、惰行走行により模型車両３の走行速度を減速させることなく、一定速度のまま模型車両３を走行させ続けることができる。
【００３０】
定速スイッチ１３の上方（図１上側）には、定速スイッチ１３がオンされているか否かを報知する定速ランプ１３ａが配設されている。この定速ランプ１３ａは、定速スイッチ１３がオンされている場合に点灯される一方、定速スイッチ１３がオフされている場合に消灯される。よって、遊戯者は、この定速ランプ１３ａを視認することにより、定速スイッチ１３がオンされているか否かを判断することができる。
【００３１】
操作パネル１０ａの左側および右側部分には、図１に示すように、マスコンレバー１４と、ブレーキレバー１５とがそれぞれ配設されている。
【００３２】
マスコンレバー１４は、模型車両３の走行速度を調整する際に操作されるレバーであり、図１に示すように、５段階（「ＯＦＦ」及び「１」〜「４」）に調整可能に構成されている。なお、マスコンレバー１４によって調整されるのは、模型車両３の加速度である。このマスコンレバー１４によって加速度が設定されると、模型車両３は、現在の走行速度から、その設定された加速度で走行速度を変化（加速）させる。
【００３３】
具体的には、表示される数値「１」〜「４」が大きいほど設定される加速度が大きいことを意味し、「ＯＦＦ」の表示は、設定される加速度がゼロ（０）であることを意味する。制御装置１０は、後述するように、マスコンレバー１４の操作位置、即ち、設定される加速度に応じて、模型車両３（レール２）に印加する直流電圧レベルの単位時間当たりの変化率（増加率）を制御して、模型車両３に所定の加速度を与える。
【００３４】
例えば、加速度が「１」に設定された場合には、例えば０．１Ｖ／ｓの割合で直流電圧レベルを増加させる一方、加速度が「４」に設定された場合には、例えば０．４Ｖ／ｓの割合で直流電圧レベルを増加させるのである。これにより、設定された加速度に応じて、電動モータの回転数が上昇し、模型車両３が設定された加速度に応じて加速する。但し、直流電圧レベルの増加割合は、必ずしも一定ではなく、模型車両３の走行速度に応じて変化する。この詳細については、後述する。
【００３５】
ブレーキレバー１５は、走行中の模型車両３のブレーキ操作を行う際に操作されるレバーであり、模型車両３に作用する制動力を、図１に示すように、５段階（「開放」及び「１」〜「４」）に調整可能に構成されている。具体的には、表示される数値「１」〜「４」が大きいほど模型車両３に作用する制動力が強いことを意味し、「開放」の表示は、模型車両３に制動力が作用しないことを意味する。
【００３６】
なお、制御装置１０は、後述するように、ブレーキレバー１５の操作位置、即ち、設定される制動力に応じて、模型車両３（レール２）に印加する直流電圧レベルの単位時間当たりの変化率（減少率）を制御して、模型車両３の走行速度を減速させる。
【００３７】
操作パネル１０ａの上端部（図１上側）からは、図１に示すように、接続線１６が延設されている。この接続線１６は、制御装置１０とレール２とを電気的に接続するための電線であり、制御装置１０から出力される直流電圧は、この接続線１６を経由して、レール２に印加され、模型車両３に供給される。
【００３８】
次に、図２を参照して、制御装置１０の電気的構成について説明する。図２は、制御装置１０の電気的構成を示したブロック図である。
【００３９】
制御装置１０には、演算装置としてのＣＰＵ２１と、そのＣＰＵ２１により実行される各種の制御プログラムや固定値データを記録したＲＯＭ２２と、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するＲＡＭ２３とが搭載されている。なお、図３に示すフローチャートのプログラムは、制御プログラムの一部として、また、図４から図６に示す各テーブルの数値は、固定値データの一部として、ＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００４０】
ＣＰＵ２１内のレジスタには、速度係数レジスタＶｃ（図示せず）が設けられている。この速度係数レジスタＶｃは、模型車両３の走行速度に対応する係数を記憶するためのレジスタであり、「０〜１２７」の範囲内の整数値として更新される。
【００４１】
例えば、速度係数レジスタＶｃの値が「０」である場合には、模型車両３が停車していることを意味すると共に、速度係数レジスタＶｃの値の大きさに比例して、模型車両３の走行速度が速くなることを意味する。ＣＰＵ２１は、この速度係数レジスタＶｃの値に基づいて、模型車両３（レール２）に供給する直流電圧レベルを加速、減速用テーブルＡＴ，ＤＴ（図５及び図６参照）に基づいて算出し、後述する電圧発生回路２４に指示する。
【００４２】
また、ＣＰＵ２１には、図示しない入出力ポートを介して、電圧発生回路２４と、上述したパンタグラフスイッチ１２等の各スイッチ１２，１３と、上述したマスコンレバー１４等の各レバー１４，１５と、上述した定速ランプ１３ａとがそれぞれ接続されている。
【００４３】
電圧発生回路２４は、ＣＰＵ２１からの指示に基づいて、模型車両３（レール２）に供給する直流電圧を調整して発生させるための回路であり、電源供給端子２５は、上述した接続線１６（図１参照）が接続される端子である。電圧発生回路２４により調整された直流電圧は、電源供給端子２５から接続線１６を経由して模型車両３（レール２）に供給され、模型車両３は、その供給された直流電圧レベルに対応した走行速度でレール２上を走行する。なお、本実施例では、略０Ｖ〜略１２Ｖの範囲内で直流電圧レベルが調整される。
【００４４】
各スイッチ１２，１３、又は、各レバー１４，１５が遊戯者によって操作されると、その操作状態が入出力ポートを介してＣＰＵ２１により検知され、ＣＰＵ２１は、操作された各スイッチ１２，１３や各レバー１４，１５の操作状態に応じて、種々の制御を実行する。
【００４５】
次に、上記のように構成された制御装置１０で実行される処理を、図３のフローチャートを参照して説明する。なお、この処理の説明においては、図４から図６を適宜参照しつつ説明する。
【００４６】
図３は、制御装置１０において実行されるメイン処理を示すフローチャートである。この処理は、制御装置１０の電源が投入されている間、ＣＰＵ２１によって繰り返し実行される処理であり、速度係数レジスタＶｃの値を各スイッチ１２，１３や各レバー１４，１５の操作状態に応じて更新し、その更新後の速度係数レジスタＶｃの値に対応する直流電圧を模型車両３へ供給して、模型車両３の走行状態を制御する。
【００４７】
ＣＰＵ２１は、メイン処理に関し、まず、初期化処理を実行し、レジスタ及びＲＡＭ２３、入出力ポート等の各値を初期化する（Ｓ１）。なお、速度係数レジスタＶｃの初期値は、制御装置１０の電源投入直後において模型車両３が停車状態となるように、「０」に設定される（Ｖｃ＝０）。
【００４８】
ここで、Ｓ４以降の各処理は、所定時間（１秒）毎に定期的に実行する必要がある。よって、初期化処理（Ｓ１）の終了後は、前回のＳ４の処理の実行からの経過時間を確認する（Ｓ２）。
【００４９】
確認の結果、前回のＳ４の処理の実行から所定時間（１秒）が経過していない場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、Ｓ４以降の処理の実行タイミングが到来するまでの残余時間の間、各処理（Ｓ３）を実行しつつ、待機する（Ｓ２：Ｎｏ）。一方、確認の結果、前回のＳ４の処理の実行から所定時間（１秒）が経過している場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、Ｓ４の処理へ移行する。
【００５０】
Ｓ４の処理では、まず、パンタグラフスイッチ１２が「上」表示側に操作されているか、即ち、模型車両３（レール２）への直流電圧の供給が許可されているか否かを確認する（Ｓ４）。確認の結果、パンタグラフスイッチ１２が「上」表示側に操作されていないと判断された場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、パンタグラフスイッチ１２が模型車両３への直流電圧の供給を遮断するように操作されており、模型車両３が停車状態にあると認識される。よって、この場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、模型車両３の走行状態を停車状態とするべく、速度係数レジスタＶｃの値を「０」（Ｖｃ＝０）に設定して（Ｓ５）、Ｓ１７の処理へ移行する。
【００５１】
なお、この場合、模型車両３が走行状態にある状態で、パンタグラフスイッチ１２が「下」表示側に操作されると、模型車両３は、惰行走行（Ｓ１４〜Ｓ１７参照）に移行することなく、急停車することとなる。
【００５２】
一方、Ｓ４の処理において、パンタグラフスイッチ１２が「上」表示側に操作されていると判断された場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、パンタグラフスイッチ１２が模型車両３への直流電圧の供給を許可するように操作されており、模型車両３が走行状態にあるか、或いは、走行を開始する状態にあると認識することができる。よって、この場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、定速スイッチ１３、ブレーキレバー１５及びマスコンレバー１４の操作状態を順に確認し、模型車両３の走行状態を制御するべく、Ｓ６以降の処理へ以降する。
【００５３】
Ｓ６の処理では、定速スイッチ１３がオフされているか否か、即ち、模型車両３の走行状態が変更される可能性があるか否かを確認する（Ｓ６）。確認の結果、定速スイッチ１３がオフされていないと判断された場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、模型車両３が一定速度での走行状態にあると認識されるので、速度係数レジスタＶｃを更新する必要がない。よって、この場合には（Ｓ６：Ｎｏ）、ブレーキレバー１５やマスコンレバー１４の操作位置を確認することなく、Ｓ２の処理へ移行する。
【００５４】
一方、Ｓ６の処理において、定速スイッチ１３がオフされていると判断された場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、模型車両３の走行状態が変更される可能性があるということなので、次いで、ブレーキレバー１５が「開放」表示位置に操作されているか否か、即ち、模型車両３の走行速度を減速させるように制御する必要があるか否かを確認する（Ｓ７）。確認の結果、ブレーキレバー１５が「開放」表示位置に操作されていないと判断された場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、ブレーキレバー１５が模型車両３に制動力（ブレーキ力）を作用させるように操作されているということである。よって、この場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、ブレーキレバー１５の操作位置に応じた制動力を模型車両３に作用させ、模型車両３の走行速度を減速させるべく、Ｓ１３の処理へ移行する。なお、Ｓ１３の処理については、後述する。
【００５５】
一方、Ｓ７の処理において、ブレーキレバー１５が「開放」表示位置に操作されていると判断された場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、模型車両３に制動力（ブレーキ力）を作用させ走行速度を減速させる必要がないので、この場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、次いで、マスコンレバー１４が「ＯＦＦ」表示位置に操作されているか否かを確認し（Ｓ８）、模型車両３の走行速度を加速させるのか、或いは、惰行走行させるのかを決定する。
【００５６】
即ち、Ｓ８の処理において、マスコンレバー１４が「ＯＦＦ」表示位置に操作されていないと判断された場合には（Ｓ８：Ｎｏ）、マスコンレバー１４が模型車両３の走行速度を加速させるように操作されているということである。よって、この場合には（Ｓ８：Ｎｏ）、走行状態（加速中または惰行走行中）にある模型車両３、或いは、走行を開始する状態にある模型車両３を、マスコンレバー１４の操作位置に応じた加速度で加速させるべく、Ｓ９の処理へ移行する。
【００５７】
Ｓ９の処理では、模型車両３の走行速度を加速させるべく、マスコンテーブルＭＴの値に基づいて速度係数レジスタＶｃの値を更新する（Ｓ９）。即ち、Ｓ９の処理では、ＣＰＵ２１は、まず、マスコンレバー１４の操作位置に対応する加速時加算値ＩｎｃをマスコンテーブルＭＴから読み出し、次いで、その読み出した加速時加算値Ｉｎｃを速度係数レジスタＶｃの値に加算する（Ｖｃ＝Ｖｃ＋Ｉｎｃ）。ここで、図４（ａ）を参照して、マスコンテーブルＭＴ（加速度加算値Ｉｎｃ）について説明する。
【００５８】
図４（ａ）は、マスコンテーブルＭＴの内容を模式的に示した図である。マスコンテーブルＭＴは、マスコンレバー１４の操作位置と加速度加算値Ｉｎｃとの対応関係が定義された数値テーブルであり、上述したように、ＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００５９】
なお、図４（ａ）において、マスコンレバー位置欄ＭＰに記載されている「１〜４」の数値は、マスコンレバー１４の操作位置（「１〜４」表示位置、図１参照）にそれぞれ対応している。
【００６０】
よって、例えば、マスコンレバー１４が「１」表示位置に操作された場合には、ＣＰＵ２１は、マスコンレバー位置欄ＭＰの「１」に対応する加速時加算値Ｉｎｃ（即ち、「１」）を読み出し、その読み出した加速時加算値Ｉｎｃを速度係数レジスタＶｃに加算する（Ｖｃ＝Ｖｃ＋１）。マスコンレバー１４が「２〜４」表示位置に操作された場合も同様であり、この場合には、「２〜４」が速度係数レジスタＶｃに加算される。
【００６１】
このように、マスコンテーブルＭＴによれば、マスコンレバー１４により設定された加速度が大きいほど、速度係数レジスタＶｃの値には、より大きな値の加速時加算値Ｉｎｃが加算される。
【００６２】
図３のフローチャートに戻って説明する。Ｓ９の処理によって、速度係数レジスタＶｃの値を更新した後は（Ｓ９）、速度係数レジスタＶｃの値が「１２７」を超えているか否か、即ち、その更新範囲の値を超えているか否かを確認する（Ｓ１０）。更新後の速度係数レジスタＶｃの値が「１２７」を超えている場合には（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、更新範囲の値を超えているので、速度係数レジスタＶｃの値を「１２７」に設定し（Ｓ１１）、Ｓ１２の処理へ移行する。一方、更新後の速度係数レジスタＶｃの値が「１２７」以下であれば（Ｓ１０：Ｎｏ）、更新範囲内の値であるので、更新後の値を維持すべくＳ１１の処理をスキップして、Ｓ１２の処理へ移行する。
【００６３】
Ｓ１２の処理では、ＣＰＵ２１は、まず、速度係数レジスタＶｃの値に対応する制御電圧の値を加速用テーブルＡＴから読み出し、次いで、その読み出した制御電圧の値を電圧発生回路２４に出力する（Ｓ１２）。これにより、電圧発生回路２４により調整された直流電圧が模型車両３（レール２）に供給され、模型車両３は、その供給された直流電圧レベルに対応した走行速度に加速される。ここで、図５を参照して、加速用テーブルＡＴについて説明する。
【００６４】
図５は、加速用テーブルＡＴの内容を模式的に示した図である。加速用テーブルＡＴは、模型車両３を加速させる際に参照される数値テーブルであり、速度係数レジスタＶｃの値と制御電圧値との対応関係が定義されている。
【００６５】
なお、速度係数レジスタＶｃは、上述したように、「０〜１２７」の範囲内の整数値として更新される値であるので、加速用テーブルＡＴには、それに対応した合計１２８個の制御電圧値が数値データとして記憶されている。
【００６６】
この加速用テーブルＡＴによれば、図５に示すように、制御電圧の値（即ち、模型車両３に供給される直流電圧レベル）は、速度係数レジスタＶｃの値と共に増加するように構成されている。よって、マスコンレバー１４の操作状態に応じて、速度係数レジスタＶｃが更新（Ｖｃ＝Ｖｃ＋Ｉｎｃ）されると（図３のＳ９参照）、更新後の制御電圧の値は、速度係数レジスタＶｃの値に加速時加算値Ｉｎｃが加算された分だけ大きな値となる。その結果、模型車両３に供給される直流電圧レベルが大きくなるので、電動モータの回転数が増加して、その分、模型車両３の走行速度が加速される。
【００６７】
ここで、本実施例の加速用テーブルＡＴでは、速度係数レジスタＶｃに対する制御電圧の変化率（傾き）が、図５に示すように、模型車両３の走行開始領域（本実施例では、速度係数レジスタＶｃの値が略「０〜１２」の領域）において大きくなるように構成されている。
【００６８】
よって、停車している模型車両３の走行を開始するようにマスコンレバー１４が操作された場合には、模型車両３に供給される直流電圧レベルの単位時間当たりの変化率（増加率）をより大きくすることができる。従って、電動モータのマグネット（界磁磁石）とローター（電気子）との停止位置関係に起因する始動電圧のばらつきを吸収することができるので、遊戯者がマスコンレバー１４を操作して模型車両３の発車を指示した場合には、この発車指令がなされてから模型車両３が実際に走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制しつつ、模型車両３を発車させることができる。その結果、鉄道模型１における娯楽的興趣の向上を図ることができるのである。
【００６９】
また、発車指示がなされてから実際に模型車両３が走行を開始するまでの経過時間のばらつきは、電動モータの回転軸と車輪とを連結する複数のギヤ間のバックラッシ（がたつき）に起因して発生する電動モータと車輪の回転の相対的なタイムラグによっても生じるが、上述したように、走行開始領域における直流電圧レベルの単位時間当たりの変化量（増加率）を大きくすることにより、かかるタイムラグも抑制することができる。その結果、発車指令がなされてから模型車両３が実際に走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制して、鉄道模型１における娯楽的興趣のより一層の向上をより図ることができるのである。
【００７０】
Ｓ１２の処理終了後は、Ｓ４以降の処理を所定時間（１秒）毎に定期的に実行するべく、Ｓ２の処理へ移行する。
【００７１】
Ｓ７の処理において、ブレーキレバー１５が「開放」表示位置に操作されていないと判断された場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、ブレーキレバー１５が模型車両３に制動力（ブレーキ力）を作用させるように操作されているということであるので、そのブレーキレバー１５の操作位置に応じた制動力を模型車両３に作用させ、模型車両３の走行速度を減速させるべく、Ｓ１３の処理を実行する。
【００７２】
Ｓ１３の処理では、ＣＰＵ２１は、まず、ブレーキレバー１５の操作位置に対応する減速時減算値ＤｅｃをブレーキテーブルＢＴから読み出し、次いで、その読み出した減速時減算値Ｄｅｃを速度係数レジスタＶｃの値から減算して（Ｖｃ＝Ｖｃ−Ｄｅｃ）、Ｓ１５の処理へ移行する。ここで、図４（ｂ）を参照して、ブレーキテーブルＢＴ（減速時減算値Ｄｅｃ）について説明する。
【００７３】
図４（ｂ）は、ブレーキテーブルＢＴの内容を模式的に示した図である。ブレーキテーブルＢＴは、ブレーキレバー１５の操作位置と減速時減算値Ｄｅｃとの対応関係が定義された数値テーブルであり、上述したように、ＲＯＭ２２内に記憶されている。
【００７４】
なお、図４（ｂ）において、ブレーキレバー位置欄ＢＰに記載されている「１〜４」の数値は、ブレーキレバー１５の操作位置（「１〜４」表示位置、図１参照）にそれぞれ対応している。
【００７５】
よって、例えば、ブレーキレバー１５が「１」表示位置に操作された場合には、ＣＰＵ２１は、ブレーキレバー位置欄ＢＰの「１」に対応する減速時減算値Ｄｅｃ（即ち、「２」）を読み出し、その読み出した減速時減算値Ｄｅｃを速度係数レジスタＶｃから減算する（Ｖｃ＝Ｖｃ−２）。ブレーキレバー１５が「２〜４」表示位置に操作された場合も同様であり、この場合には、「３〜５」が速度係数レジスタＶｃから減算される。
【００７６】
このように、ブレーキテーブルＢＴによれば、ブレーキレバー１５により設定される制動力（ブレーキ力）が大きいほど、速度係数レジスタＶｃの値からは、より大きな値の減速時減算値Ｄｅｃが減算される。
【００７７】
図３のフローチャートに戻って説明する。Ｓ７の処理において、ブレーキレバー１５が「開放」表示位置に操作されていると判断され（Ｓ７：Ｙｅｓ）、かつ、Ｓ８の処理において、マスコンレバー１４が「ＯＦＦ」表示位置に操作されていると判断された場合には（Ｓ８：Ｙｅｓ）、各レバー１４，１５が模型車両３に制動力を作用させず、かつ、加速度も与えないように操作されているので、模型車両３に惰行走行をさせるべく、速度係数レジスタＶｃの値から「１」を減算（Ｖｃ＝Ｖｃ−１）した後（Ｓ１４）、Ｓ１５の処理へ移行する。これにより、模型車両３の走行速度が徐々に減速される。
【００７８】
Ｓ１３又はＳ１４の処理によって、速度係数レジスタＶｃの値を更新した後は（Ｓ１３又はＳ１４）、速度係数レジスタＶｃの値が「０」より小さいか否か、即ち、その更新範囲外の値となっていないかを確認する（Ｓ１５）。更新後の速度係数レジスタＶｃの値が「０」より小さい場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、更新範囲外の値となっているので、速度係数レジスタＶｃの値を「０」に設定し（Ｓ１６）、Ｓ１７の処理へ移行する。一方、更新後の速度係数レジスタＶｃの値が「０」以上であれば（Ｓ１５：Ｎｏ）、更新範囲内の値であるので、更新後の値を維持すべくＳ１６の処理をスキップして、Ｓ１７の処理へ移行する。
【００７９】
Ｓ１７の処理では、ＣＰＵ２１は、まず、速度係数レジスタＶｃの値に対応する制御電圧の値を減速用テーブルＤＴから読み出し、次いで、その読み出した制御電圧の値を電圧発生回路２４に出力する（Ｓ１７）。これにより、電圧発生回路２４により調整された直流電圧が模型車両３（レール２）に供給され、模型車両３は、その供給された直流電圧レベルに対応した走行速度に減速される。ここで、図６を参照して、減速用テーブルＤＴについて説明する。
【００８０】
図６は、減速用テーブルＤＴの内容を模式的に示した図である。減速用テーブルＤＴは、模型車両３を減速させる際に参照される数値テーブルであり、速度係数レジスタＶｃの値と制御電圧値との対応関係が定義されている。
【００８１】
なお、速度係数レジスタＶｃは、上述したように、「０〜１２７」の範囲内の整数値として更新される値であるので、減速用テーブルＤＴには、それに対応した合計１２８個の制御電圧値が数値データとして記憶されている。
【００８２】
この減速用テーブルＤＴによれば、図６に示すように、制御電圧の値（即ち、模型車両３に供給される直流電圧レベル）は、速度係数レジスタＶｃの値と比例関係を有して構成されている。よって、例えば、ブレーキレバー１５の操作状態に応じて、速度係数レジスタＶｃが更新（Ｖｃ＝Ｖｃ−Ｄｅｃ）されると（図３のＳ１３参照）、更新後の制御電圧の値は、速度係数レジスタＶｃの値から減速時減算値Ｄｅｃが減算された分だけ小さな値となる。その結果、模型車両３に供給される直流電圧レベルが小さくなるので、電動モータの回転数が減少して、その分、模型車両３の走行速度が減速される。
【００８３】
ここで、本実施例の減速用テーブルＤＴは、上述した加速用テーブルＡＴ（図５参照）とは、異なる特性を有して構成されている。よって、例えば、模型車両３が加速して走行を開始する際の走行態様と、模型車両３が減速して走行を停止する際の走行態様とをそれぞれ独立して制御することができるので、上述したように、マスコンレバー１４が操作されてから模型車両３が走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制しつつも、その制御に影響されることなく、実物の鉄道のように模型車両３をスムーズに減速させて停車させることができる。その結果、鉄道模型１における娯楽的興趣の一層の向上を図ることができる。
【００８４】
Ｓ１７の処理終了後は、Ｓ４以降の処理を所定時間（１秒）毎に定期的に実行するべく、Ｓ２の処理へ移行する。
【００８５】
なお、図３のフローチャートにおいて、請求項１記載の制御手段としては、Ｓ１２の処理が、請求項４記載の制御手段としては、Ｓ１２及びＳ１７の各処理がそれぞれ該当する。また、請求項１記載の速度制御パラメータとしては、模型車両３に供給する直流電圧レベルの値が該当する。
【００８６】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８７】
例えば、本実施例の制御装置１０では、マスコンレバー１４によって模型車両３の加速度が調整される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるわけではなく、例えば、マスコンレバー１４によって模型車両３の目標走行速度を調整できるように構成しても良い。即ち、このマスコンレバー１４により目標走行速度が設定されると、模型車両３が現在の走行速度から、その設定された目標走行速度に向けて、その走行速度を加速させて走行するように構成するのである。
【００８８】
この場合には、図３のフローチャートのＳ１０の処理において、マスコンレバー１４により設定された目標走行速度に対応する値まで速度係数レジスタＶｃの値が更新（加算）されたか否かをチェックすると共に、Ｓ１１の処理においては、速度係数レジスタＶｃの値にマスコンレバー１４により設定された目標走行速度に対応する値を設定するように構成すれば良い。
【００８９】
また、本実施例の制御装置１０では、模型車両３に供給する直流電圧レベルを変えることにより、電動モータの回転速度を変化させ、模型車両３の速度を制御するように構成されたが、必ずしもこれに限られるわけではなく、例えば、電動モータに印可するパルス電圧のパルス幅を変えるように構成しても良い。電動モータの作動時間を変化させることにより、電動モータの回転速度を変化させ、模型車両の走行状態を制御するのである。なお、このように構成する場合には、請求項１記載の速度制御パラメータとしては、電動モータに印可するパルス電圧のパルス幅が該当する。
【００９０】
この場合には、停車している模型車両３の走行を開始するようにマスコンレバー１４が操作された場合に、模型車両３に供給されるパルス電圧のパルス幅の単位時間当たりの変化率（増加率）がより大きくなるように構成する。これにより、直流電圧レベルを制御する場合と同様に、電動モータの始動電圧のばらつきや連結ギヤのバックラッシ（がたつき）に起因するタイムラグを抑制することができるので、マスコンレバー１４により発車指令がなされてから模型車両３が実際に走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制しつつ、模型車両３を発車させることができる。
【００９１】
更に、本実施例の制御装置１０では、加速、減速用テーブルＡＴ，ＤＴを参照して、模型車両３に供給する直流電圧レベルを算出する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるわけではなく、速度係数レジスタＶｃの値を変数とする演算式を使用して模型車両３に供給する直流電圧レベルを求めるように構成しても良い。
【００９２】
この場合の演算式の一例を以下に例示する。まず、Ｖｘ、Ｋ、Ｎ、Ｃをそれぞれ定数とし、求めるべき直流電圧レベルをＤＣＬとする。模型車両３を加速させる際に使用される演算式としては、速度係数レジスタＶｃの値が０以上かつＶｘより小さい場合には、ＤＣＬ＝Ｋｌｏｇ（Ｖｃ＋１）として、速度係数レジスタＶｃの値がＶｘ以上かつ１２７以下の場合には、ＤＣＬ＝ＮＶｃ＋Ｃとするものが例示される。また、模型車両３を減速させる際に使用される演算式としては、ＤＣＬ＝１２Ｖｃ／１２７とするものが例示される。
【００９３】
これにより、上述した実施例と同様に、マスコンレバー１４が操作されてから模型車両３が走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制しつつも、実物の鉄道のように模型車両３をスムーズに減速させて停車させることができる。
【００９４】
なお、上述した各定数の値は当然に任意であるが、これら各定数の一部又は全部の値を、制御装置１０の操作パネル１０ａに設けられた操作子により遊戯者が任意に調整することができるように構成しても良い。
【００９５】
【発明の効果】請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、制御手段は、例えば、操作子が模型車両の走行を開始するように操作された場合には、模型車両に供給する速度制御パラメータの値を、所定の速度以上で走行する模型車両に供給する速度制御パラメータの値に比べて、その単位時間当たりの変化率が大きくなるように制御して、模型車両に供給することができる。よって、模型車両が走行を開始する際には、その速度がより大きな変化率で変更されるので、操作子が操作されてから模型車両が走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制することができるという効果があり、その結果、鉄道模型における娯楽的興趣の向上を図ることができる。
【００９６】
請求項２記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置の奏する効果に加え、操作子は、模型車両の速度の変更を加速度により設定可能に構成されており、これは、実物の鉄道で速度を変更する操作子と同様の態様である。よって、この操作子を操作することにより、遊戯者は、実物の鉄道と同様の態様で模型車両の走行状態を制御することができるので、操作子を操作する際の臨場感が高められ、その結果、鉄道模型における娯楽的興趣の一層の向上を図ることができるという効果がある。
【００９７】
請求項３記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、請求項１記載の鉄道模型の速度制御装置の奏する効果に加え、操作子は、模型車両の到達速度を設定可能に構成されている。よって、例えば、加速度により模型車両の走行状態を設定する場合と比較して、模型車両の走行速度を目標速度に設定する操作が簡素化されるので、模型車両を所望の速度で容易に走行させることができるという効果がある。その結果、走行する模型車両の観覧に集中することができ、鉄道模型の娯楽的興趣の一層の向上を図ることができる。
【００９８】
請求項４記載の鉄道模型の速度制御装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の鉄道模型の速度制御装置の奏する効果に加え、制御手段は、操作子が模型車両の速度を下げるように操作された場合には、模型車両の速度を上げる場合とは異なる特性で速度制御パラメータの値を制御することができる。よって、模型車両が走行を開始する際の走行態様と模型車両が走行を停止する際の走行態様とをそれぞれ独立して制御することができるので、操作子が操作されてから模型車両が走行を開始するまでの経過時間のばらつきを抑制しつつも、模型車両をスムーズに減速させ停車させることができるという効果がある。その結果、鉄道模型における娯楽的興趣の一層の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である鉄道模型の速度制御装置を備えた鉄道模型の正面図である。
【図２】制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図３】メイン処理を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、マスコンテーブルの内容を模式的に示した図であり、（ｂ）は、ブレーキテーブルの内容を模式的に示した図である。
【図５】加速用テーブルの内容を模式的に示した図である。
【図６】減速用テーブルの内容を模式的に示した図である。
【符号の説明】
１　　　　　　鉄道模型
３　　　　　　模型車両
１０　　　　　制御装置（速度制御装置を含む）
１４　　　　　マスコンレバー（操作子）
【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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