(57)【要約】【課題】  電波受信機を利用することで電波送信機側の電源のオン・オフ操作を行うことができるようにした電波送受信装置を提供する。【解決手段】  所定の周波数の電波を送信する送信部３０と、送信部に電力を供給する電源部３２と、電源部から送信部へ供給される電力をオン・オフするためのスイッチ部３４と、スイッチ部を動作させるためにスイッチ部に連結された第１駆動部材８と、を有する電波送信機４と、所定の周波数の電波を受信する受信部４４と、受信部で受信された電波の電界強度に基づいて電波送信機の位置する方位と電波送信機までの距離の内の少なくともいずれか一方の情報を求める制御部４６と、制御部で求められた情報を表示する表示部２０と、第１駆動部材に結合されて駆動する第２駆動部材１０と、を有する電波受信機６と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波送信機と電波受信機とを有し、前記電波受信機は、前記電波送信機に着脱自在に構成されている電波送受信装置であって、
前記電波送信機は、
所定の周波数の電波を送信する送信部と、
前記送信部に電力を供給する電源部と、
前記電源部から前記送信部へ供給される電力をオン・オフするためのスイッチ部と、
前記スイッチ部を動作させるために前記スイッチ部に連結された第１駆動部材とを有し、
前記電波受信機は、
前記所定の周波数の電波を受信する受信部と、
前記受信部で受信された電波の電界強度に基づいて前記電波送信機の位置する方位と前記電波送信機までの距離の内の少なくともいずれか一方の情報を求める制御部と、
前記制御部で求められた前記情報を表示する表示部と、
前記第１駆動部材に結合されて駆動する第２駆動部材とを有することを特徴とする電波送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波送信機と電波受信機とよりなる電波送受信装置に係り、特に電波送信機を電波受信機に結合しなければこの電波送信機の電源をオン・オフ操作できないようにした電波送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、１個、或は複数の隠された電波受信機から放射される電波を電波受信機で受信し、この電波の電界強度や方位等に基づいて電波送信機の位置を探し当てる宝探しゲーム装置や雪崩等に遭遇した登山者を探し出す雪崩ビーコン装置等はすでに知られている。この種の装置では電波受信機における受信電波の電界強度の強弱に基づいて電波送信機の位置を探し出すようにしたものであり、送信用電源には通常、４５７ｋＨｚの微弱電波が使用され、その受信された電波の電界強度の強弱が音の大小や、発光ダイオードの点灯数などで表現されたり、或は表示部にその電波送信機の位置を表示するようになっている。またこの種の装置の関連技術が特許文献１、２に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４４２７３号公報
【特許文献２】特開平８−２０２４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記したような電波送信機及び電波受信機を、特にゲーム装置として使用する場合、電波送信機の電源のオン・オフ操作を容易にできるような機構になっている場合には、操作者が誤操作で電源をオフしたり、或は意図的に電源をオフしたりする可能性があり、この場合には、結果として電波送信機から送出されていた電波が途切れてしまい、ゲームの楽しさを損ねる可能性がある。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、電波送信機側の単体での電源のオン・オフをできないようにし、電波受信機を利用することで電波送信機側の電源のオン・オフ操作を行うことができるようにした電波送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、電波送信機と電波受信機とを有し、前記電波送信機は、前記電波受信機に着脱自在に構成されている電波送受信装置であって、前記電波送信機は、所定の周波数の電波を送信する送信部と、前記送信部に電力を供給する電源部と、前記電源部から前記送信部へ供給される電力をオン・オフするためのスイッチ部と、前記スイッチ部を動作させるために前記スイッチ部に連結された第１駆動部材とを有し、前記電波受信機は、前記所定の周波数の電波を受信する受信部と、前記受信部で受信された電波の電界強度に基づいて前記電波送信機の位置する方位と前記電波送信機までの距離の内の少なくともいずれか一方の情報を求める制御部と、前記制御部で求められた前記情報を表示する表示部と、前記第１駆動部材に結合されて駆動する第２駆動部材とを有することを特徴とする電波送受信装置である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電波送信機の電源をオン・オフする際には、これを電波受信機側へ連結することによってオン・オフできる構造としたので、電波送信機の操作者が、誤って、或は故意にこの電源をオフすることを防止でき、この結果、ゲームとしての楽しさが損なわれることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に、本発明に係る電波送受信装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る電波送受信装置の全体を示す斜視図、図２は電波送受信装置が電波送信機と電波受信機とに分離された状態を示す斜視図、図３は電波送信機を示す図、図４は電源送信機と電波受信機を示す概略構成図、図５は電波受信機を示すブロック構成図、図６はアンテナ部材の指向性を示す図である。
図１に示すように、この電波送受信装置２は略球形の電波送信機４と、これより放射された電波を受信する略矩形状の電波受信機６とよりなり、図１においては両者が結合された状態を示しており、図２では両者が個別に分離された状態を示している。
【０００８】
図２（Ａ）は電波送信機４を示し、図２（Ｂ）は電波受信機６を示しており、上記電波送信機４は第１駆動部材８を有し、上記電波受信機６は上記第１駆動部材８に結合されてこれを駆動する第２駆動部材１０を有している。具体的には、図３にも示すように、略球形状になされた上記電波送信機４の一部には、略断面円形になされた所定の深さを有する案内穴１２が形成されており、この案内穴１２の内部に案内穴１２の底部より起立させて上記第１駆動部材８が正逆方向へ回動可能に取り付けられている。すなわち、第１駆動部材８は回転機構になっている。この第１駆動部材８は、例えば円柱状に成形されており、この中心部にはその高さ方向に沿って深さの深い嵌合凹部１４が形成されている。この嵌合凹部１４の断面形状は、小型の扇形状とその要部より延びる直線形状との結合形状として形成されている。
そして、この嵌合凹部１４の底部には、一対の送信側接続端子１６が設けられている。この送信側接続端子１６は、後述するように電波送信機４内の電源チェックの時に用いられる。またこの電波送信機４には、電波送出用のアンテナ部材１８が設けられている。
【０００９】
一方、上記電波受信機６は、略矩形状に成形された送信機本体６Ａを有しており、この送信機本体６Ａの上面には、例えば液晶デバイスよりなる表示部２０が設けられており、後述するような各種の情報を表示できるようになっている。また、送信機本体６Ａの天井部には、上記電波送信機４から送信された電波を受信するための電波受信用のアンテナ部材２２が起立させて設けられると共に、上記第２駆動部材１０が設けられる。具体的には、上記送信機本体６Ａの天井部からは、上方へ突出するように中空円筒状の案内筒２４が起立させて取り付け固定されている。この案内筒２４の外径Ｈ１は、上記案内穴１２の内径よりも僅かに小さく設定されており、上記案内筒２４を上記案内穴１２内へ挿入できるようになっている。そして、この案内筒２４内に、上記第２駆動部材１０が設けられている。この第２駆動部材１０は、上記案内筒２４の底部より起立させて固定的に設けた柱状の嵌合凸部２６よりなり、この断面形状は、上記第１駆動部材８の嵌合凹部１４の断面形状と略相補的な形状になされており、この嵌合凹部１４内に遊嵌状態で嵌め込み得るようになっている。これにより、上記嵌合凸部２６を上記嵌合凹部１４内へ挿入した状態で、この嵌合凸部２６を回転することにより、第１駆動部材を回転し得るようになっている。そして、この嵌合凸部２６の先端部には、上記送信側接続端子１６に電気的に接続される一対の受信側接続端子２８が設けられている。尚、上記アンテナ部材２２としては、図６に示すように、八木・宇田アンテナやパラボラアンテナのように指向性アンテナを用いている。
【００１０】
次に、図４（Ａ）に示すように、上記電波送信機４は、所定の周波数の電波を送信するための送信部３０と、この送信部３０で使用する電力を供給するための電源部３２と、この電源部３２と上記送信部３０との間を結ぶ配線に介在されて供給される電力をオン・オフするためのスイッチ部３４と、上記第１駆動部材８とにより主に構成されている。
上記送信部３０は、例えば４５７ｋＨｚの電波を形成できるようになっており、この送信部３０に接続された上記アンテナ部材１８より実際に電波が放射されることになる。また上記スイッチ部３４は、例えばロータスイッチよりなり、このスイッチ部３４は、例えば機械的に上記第１駆動部材８に連結されている。従って、この第１駆動部材８を回転させることにより、上記スイッチ部３４をオン・オフ制御できるようになっている。また、この嵌合凹部１４の底部に設けた一対の送信側接続端子１６は、配線３６を介して上記電源部３２の両端に電気的に接続されており、必要に応じてこの電源部３２の電圧をバッテリイチェックのために測定し得るようになっている。
【００１１】
他方、図４（Ｂ）に示すように、上記電波受信機６は、受信機主要回路部４０と、液晶デバイス等よりなる表示部２０と、上記第２駆動部材１０とにより主に構成されている。具体的には、図５にも示すように、上記受信機主要回路部４０は、所定の周波数、ここでは例えば４５７ｋＨｚの電波を受信するための受信部４４と、この受信部４４で受信された電波の電界強度に基づいて上記電波送信機４の位置する方位と、この電波送信機４までの距離との内の少なくともいずれか一方の情報を求めるための制御部４６とを有している。上記受信部４４は、上記受信側のアンテナ部材２２に接続されてアンテナ部材２２の出力を所定の利得で増幅する増幅器４８と、この増幅器４８の出力を整流する整流回路５０と、この整流回路５０の出力のアナログ電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５２とにより主に構成される。このＡ／Ｄ変換器５２の出力は、上記制御部４６内の例えばマイクロコンピュータ等よりなる演算処理部５４へ入力されるようになっている。
【００１２】
一方、上記制御部４６は、上記指向性のあるアンテナ部材２２の向いている方位を決定する、方位センサ５６と、この方位センサ５６の出力を所定の利得で増幅する増幅器５８と、この増幅器５８より出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６０と、このＡ／Ｄ変換器６０の出力を入力して所定の演算処理を行う上記演算処理部５４と、予め測定された距離と受信電波の電界強度との関係が相関データとして予め記憶されているＲＯＭ（記憶素子）６２とにより主に構成されており、上記演算処理部５４は、これに入力される上記各データに基づいて電波の電界強度がピークになる方向、すなわち電波送信機４が位置する方向及びそこまでの距離を演算し得るようになっている。
【００１３】
そして、この演算処理部５４での演算結果により、駆動回路６４を動作して、その結果を表示部２０に表示できるようになっている。また上記演算処理部５４には、操作者が各種の動作指令等を入力する操作スイッチ６５が接続されている。またこの演算処理部５４には、上記電源送信機４の電源部３２の電圧を測定してその電力強度をチェックするための電圧測定部６６が接続されており、これからは上記一対の受信側接続端子２８が延びている。尚、この電波受信機６の全体の動作のための電力を供給する電源部の記載は省略している。
【００１４】
ここで、受信電波の電界強度と、その発生源までの距離との関係について説明する。
一般に、電波源より放射された電波は周りに電波の進行を妨げるものが無い自由空間では、距離の二乗に比例して減衰し、且つ電波の波長の二乗に反比例して減衰する。そして、受信有効電力Ｗｒと送信電力Ｗｔの比を自由空間伝搬損失と呼び、距離ｄ［ｍ］、波長λ［ｍ］、送信アンテナの絶対利得をＧｔ、受信アンテナの絶対利得をＧｒとしてデシベルＬで表すと下記式（１）になる。
Ｌ［ｄＢ］＝１０ｌｏｇ１０（Ｗｔ／Ｗｒ）
＝１０ｌｏｇ１０（４πｄ／λ）２ −（１０ｌｏｇ１０Ｇｔ＋１０
ｌｏｇ１０Ｇｒ）  …  （１）
【００１５】
上記式（１）から送信アンテナの構成、受信アンテナの構成、電波の波長（即ち周波数）を決定した場合、自由空間伝搬損失（即ち受信電波の電界強度）は送信機と受信機との間の距離によって決定されることがわかる。実際には地上での電波送受信の場合、自由空間の条件は満足されず、上記式（１）の計算では誤差が大きため、送信アンテナの構成、受信アンテナの構成、電波の周波数を決定した後に、距離をパラメータとした受信電波の電界強度を実測する方が精度が得られ、この得られたデータが上記のＲＯＭ６２に記憶されている。
【００１６】
次に、以上のように構成された本発明の電波送受信装置の動作について説明する。
まず、上記電波送受信装置２を用いてゲームを開始する場合には、別体で作られていた電波送信機４と電波受信機６とを、図１に示すように機械的に結合する。具体的には、電波受信機６に設けた案内筒２４内の第１駆動部材１０である嵌合凸部２６を、電波送信機４に設けた第１駆動部材８の嵌合凹部１４内に嵌め込んで両者を結合する。この際、電波受信機６の案内筒２６は、電波送信機４の案内穴１２の内壁面に沿って案内されつつ挿入されて行くことになる。そして、上記嵌合凸部２６と嵌合凹部１４とが完全に結合された状態では、上記嵌合凸部２６の先端に設けた受信側接続端子２８（図２（Ｂ）参照）と嵌合凹部１４の底部に設けた送信側接続端子１６とが電気的に接続し、これにより、電波送信機４の例えば電池よりなる電源部３２（図４（Ａ）参照）の両端の電圧が、電波受信機６の電圧測定部６６（図４（Ｂ）参照）にて測定されて、電池の残量が求められ、この測定結果が、表示部２０に表示されることになる。
【００１７】
図７は電池（バッテリ）チェックの時の表示部２０の表示態様の一例を示しており、”Ｆｕｌｌ”に近い所に液晶が点灯表示されているので、電池残量が十分であることが認識できる。ここで電池の残量が十分であった場合には、次に、この電波送信機４を動作させる。すなわち、上記嵌合凸部２６と嵌合凹部１４とが結合された状態で、電波送信機４と電波受信機６のいずれか一方を所定の方向へ回転することにより、第１駆動部材８をスイッチオン方向へ回転し、これによりこの第１駆動部材８に連結されていたロータリスイッチよりなるスイッチ部３４（図４（Ａ）参照）がオンし、この電波送信機４が動作状態となって、アンテナ部材１８から電波の送信が開始される。尚、ここで第１駆動部材８を反対方向（スイッチオフ方向）へ回転することにより、上記スイッチ部３４をオフすることができる。
【００１８】
そして、電波送信機４の電波の送信が開始されたならば、この電波送信機４と電波受信機６との結合を解いて両者を分離し、例えば宝探しゲームに入ることになるこの場合、ゲーム途中において、電波送信機４を所持している操作者は、上述したように電波受信機６を用いなければスイッチ部３４のオン・オフ動作を行うことができないので、意図的にスイッチ部３４をオフすることはできず、またこの第１駆動部材８は案内穴１２内の奥まった位置に設けられているので、これが誤って回転してスイッチ部３４がオフされることはほとんどなく、従って、ゲーム自体の楽しさを損なうことを防止できる。
また、宝探しゲームを終了する場合には、電波送信機４のスイッチ部３４をオンした時と同様に、電波送信機４の第１駆動部材８と電波受信機６の第２駆動部材１０とを前述したように結合し、そして、第１駆動部材８を前述した方向とは反対方向（スイッチオフ方向）へ回転させることにより、スイッチ部３４をオフさせ、これにより宝探しゲームを終了することになる。
【００１９】
次に、宝探しゲーム時の動作について説明する。
図８はゲーム時に表示部に表示された表示態様の一例を示す図である。
まず、電波送信機４のアンテナ部材１８から発射された電波は、電波受信機６のアンテナ部材２２で受信される。図５に示すように、このアンテナ部材２２より出力される受信信号は増幅器４８で増幅された後に整流回路５０で整流され、更にこの整流回路５０からの出力信号は、Ａ／Ｄ変換器５２にてアナログ信号からデジタル信号へ変換されて、制御部４６の演算処理部５４へ入力される。
これと同時に、図５に示すように、方位センサ５６からは、その時のアンテナ部材２２が向いている方位を示す信号が継続的に出力されている。この方位センサ５６からの出力は増幅器５８により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６０にてアナログ信号からデジタル信号に変換されて演算処理部５４へ入力される。ここで指向性のあるアンテナ部材２２の方位を変化させると、アンテナ部材２２の方位と電波送信機４の位置する方位との関係で、このアンテナ部材２２が受信する電波の電界強度は変化する。この時の変化の程度は例えば図６に示されている。
【００２０】
そして、演算処理部５４では、アンテナ部材２２の方位を変化させた時の受信電界強度の最大値に基づいて電波送信機４の位置する方位を決定し、これと同時に、受信電界強度の最大値に基づいて、ＲＯＭ６２に格納されている距離と受信電界強度との相関関係を示すデータを参照し、上記電波送信機４までの距離を決定する。
このように電波送信機４までの距離と、その方位が決定されたならば、演算処理部５４はこれらを座標に表示するためのデータを駆動回路６４に送り、上記決定された距離と方位とを表示部２０に座標表示する。
この場合、電波送信機４や電波受信機６の相対位置によって受信電界強度が時々刻々変化するので、上記した距離と方位の決定動作は所定の間隔、例えば１秒間隔で連続的に行って距離や方位の更新を行う。
【００２１】
図８はこの時の表示部２０の表示態様を示しており、図中、マーク”★”印が電波送信機４の位置を表しており、この★印が方位座標中に表示されている。ここでは”ターゲット検出”の文字が表示され、方位としては”ＮＥ”（Ｎｏｒｔｈ  Ｅａｓｔ）が、そして距離としては”２０ｍ”がそれぞれ表示されている。図８（Ａ）に示す場合には、方位座標中にも距離の数値が目盛りで示されている。また図８（Ｂ）に示す場合には、方位座標中には★印のみが示され、距離は別個に表示されている。
このように、電波送信機４の位置する方位と、そこまでの距離を表示することにより、操作者にとって視覚的に容易に認識することができる。この場合、電波送信機４の方位を示すマーク”★”印は距離に応じて色や大きさを変えるようにしてもよく、また、音声回路（図示せず）を設けて距離に応じて音の大きさを変化させることを併用してもよい。
【００２２】
上記実施例においては、電波送信機４の方位を検出する手段や電波送信機４の電源部３２の電池や残量を検出する手段を設けたが、これらのいずれか一方、或は双方の手段を省略するようにしてもよい。例えば上記双方の手段を省略した電波送受信装置の構成を説明する。
図９はこのような本発明の電波送受信装置の変形例を示す概略構成図、図１０は図９に示す装置のブロック構成図、図１１は図９に示す装置の表示部の表示態様の一例を示す図である。尚、先に説明した構成部分と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
図９（Ａ）は電波送信機７０を示し、図９（Ｂ）は電波受信機７２を示している。図９（Ａ）に示すように、この電波送信機７０では、図４（Ａ）において設けていた送信側接続端子１６及びこれより電源部３２の両端に接続される配線３６を設けていない。尚、スイッチ部３４に連結される第１駆動部材８や嵌合凹部１４等は当然のこととして設けられている。
【００２３】
これに対して、図９（Ｂ）及び図１０に示すように、電波受信機７２では、図４（Ｂ）及び図５において設けていた受信側接続端子２８及び電圧測定部６６を設けていないと共に、方位センサ５６、増幅器５８及びＡ／Ｄ変換器６０も設けていない。すなわち、上述したように電波送信機７０の電池残量を検出する手段と、方位を検出する手段とを設けないようにしている。尚、この場合にも第２駆動部材１０や嵌合凸部１４等は当然のこととして設けられている。
この変形例の場合にも、電波送信機７０の電源部３２のオン・オフを行うには、先の実施例と同様に、第１駆動部材８と第２駆動部材１０とを結合した状態で一方を所定の方向へ回転し、これにより電波送信機７０のスイッチ部３４をオン・オフすればよい。
【００２４】
また、電波送信機７０の位置を求めるには、アンテナ部材２２の方位を所定の期間内で全方位に亘って種々変化させて受信電波の電界強度のピーク値を演算処理部５４を求める。そして、受信電波の電界強度のピーク値と電波送信機７０までの距離との相関関係が予め記憶されているＲＯＭ６２内のデータを、上記検出ピーク値に基づいて参照し、これにより電波送信機７０までの距離を求める。そして、上記演算処理部５４は、上記求めた距離のデータを、表示部２０に表示させることになる。
【００２５】
この時の表示部２０の表示態様の一例は図１１に示されている。ここでは、方位は検出されず、電波送信機７０までの距離のみが検出されることから、”ターゲット検出”の文字と、ターゲットまでの距離として”８ｍ”とが表示されている。また距離を表す帯状のグラフ中の略８ｍを示す位置にマーク”★”印を表示してここに電波送信機７０が位置していることを容易に視認できるようにしている。
またこの場合にも、距離に応じて上記マークの大きさや色を変化させるようにしてもよいし、更には距離に応じて音の大きさを変化させるようにすることを併用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る電波送受信装置の全体を示す斜視図である。
【図２】電波送受信装置が電波送信機と電波受信機とに分離された状態を示す斜視図である。
【図３】電波送信機を示す図である。
【図４】電源送信機と電波受信機を示す概略構成図である。
【図５】電波受信機を示すブロック構成図である。
【図６】アンテナ部材の指向性を示す図である。
【図７】電池（バッテリ）チェックの時の表示部の表示態様の一例を示す図である。
【図８】ゲーム時に表示部に表示された表示態様の一例を示す図である。
【図９】本発明の電波送受信装置の変形例を示す概略構成図である。
【図１０】図９に示す装置のブロック構成図である。
【図１１】図９に示す装置の表示部の表示態様の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
２…電波送受信装置、４…電波送信機、６…電波受信機、８…第１駆動部材、１０…第２駆動部材、１４…嵌合凹部、１８…アンテナ部材、２０…表示部、２２…アンテナ部材、２６…嵌合凸部、３０…送信部、３２…電源部、３４…スイッチ部、４４…受信部、４６…制御部、５４…演算処理部、５６…方位センサ、６６…電圧測定部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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