(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機からの信号を受けて制御信号を生成する受信機と、前記受信機からの制御信号を受けるコントローラと、前記コントローラによって制御されるモータと、前記受信機と前記モータの駆動源である第１の電源と、前記第１の電源を前記受信機と前記モータに接続するために開閉されるスイッチと、前記受信機からの制御信号によって動作するスイッチング素子を備えた電源ユニットと、前記スイッチング素子に接続された第２の電源と、前記スイッチング素子を介して前記第２の電源に接続されるとともに前記受信機からの制御信号によって制御されるサーボを有するラジコン制御回路。
【請求項２】
送信機からの信号を受けて制御信号を生成する受信機と、前記受信機からの制御信号により制御されるサーボと、前記受信機からの制御信号を受けるコントローラと、前記コントローラによって制御されるモータと、
前記受信機と前記モータの駆動源であるとともに前記コントローラと前記サーボの電源ともなる第１の電源と、前記第１の電源を前記受信機と前記モータに接続するために開閉されるスイッチと、前記受信機と前記コントローラと前記サーボの駆動源である第２の電源と、前記受信機と前記コントローラと前記第２の電源に接続され、前記スイッチの操作によって作動可能となった前記受信機から制御信号を送られた場合に作動して前記第１の電源と前記第２の電源を比較して電圧の高い方を前記受信機と前記コントローラと前記サーボに接続するように構成された電源ユニットを有するラジコン制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジコン制御回路に係り、特に用途等に応じた複数の電源を備えながら電源スイッチが１つであるために構成が簡単で使い勝手が良く無駄な電力消費も抑制できる電源ユニットを備えたラジコン制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来のラジコン装置の一例における受信機側（被操縦体側）の制御回路の機能を示すブロック図である。この被操縦体側のラジコン制御回路は、送信機からの信号を受けて制御信号を生成する受信機１００と、前記受信機１００からの制御信号を受けるコントローラ１０１と、前記コントローラ１０１によって制御されるモータ１０２と、前記受信機１００と前記モータ１０２の駆動源である第１の電源１０３と、前記受信機１００に接続され、前記受信機１００を介して前記第１の電源１０３から電力を受け、前記受信機１００からの制御信号により制御されるサーボ１０４とを有している。ここで、前記モータ１０２は被操縦体の駆動源であり、サーボ１０４は操縦系の操作動力源である。第１の電源１０３に接続された前記コントローラ１０１には電源スイッチ１０５が設けられており、装置全体への電力の供給のＯＮ／ＯＦＦが選択できるようになっている。
【０００３】
上記ラジコン制御回路の第１の電源１０３では、一般に１．２Ｖの電池を６個（６セル）用いて７．２Ｖの電圧を得ている。モータ１０２にはこの７．２Ｖの電圧を供給しているが、サーボ１０４に対してはコントローラ１０１に設けたレギュレータ１０６で６Ｖに落とした電圧を供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
モータ１０２やサーボ１０４に対する電力の供給という技術的な面では上述したような６セルの単一電源による電圧供給で特に性能上の問題はないが、ラジコン模型をホビーとして使用しているユーザーの要求、特に価格の一層の低減化という観点からは、前記電源のセル数を減少させることが望まれるところである。そこで、本願発明者等は、他の部品の仕様を変更することなく、例えば前記電源１０３を４セル化して４．８Ｖとすることを具体的な目標として追求していた。しかし、電源電圧をこのように低くすると、前記レギュレータ１０６を介してサーボ１０４に加えられる電圧が４．８Ｖ以下になってしまい、かかる低電圧では従来使用されている６Ｖ用のサーボの性能を十分に発揮させることができないという問題が生じる。レギュレータやサーボ自体を低圧用のものに交換することも考えられるが、コストの面からは安易に部品の使用変更を承認することはできないので、従来使用されているレギュレータやサーボに変更を加えることなく電源の４セル化を実現することは困難と考えられた。
【０００５】
また、前記ラジコン制御回路によれば、電源１０３の電圧をモータ１０２のコントローラ１０１と受信機１００を介してサーボ１０４に与えていたので、受信機１００がモータ１０２の影響を受けやすくなり、受信機１００の制御信号の波形にモータ１０２のノイズがのって制御が不安定になり、サーボ１０４の制御が安定しないという好ましくない影響が生じる場合があった。
【０００６】
そこで、以上説明したラジコン制御回路における技術開発の目標と、かかる目標を実現するにあたっての問題点とを考慮して、図７に説明するように前記第１電源１０３の他にサーボ用に第２の電源２００を設けた制御回路を本発明者等は案出した。図７に示すラジコン用制御回路では、６Ｖの第２の電源２００を受信機１００に接続し、６Ｖの電圧を受信機１００を介してサーボ１０４に与えるように構成した。この場合、受信機１００自体も新たな第２の電源２００で駆動される。なお、この場合、レギュレータは使用しない。
【０００７】
しかし、かかる構成では、７．２Ｖの第１の電源１０３のＯＮ／ＯＦＦを行なうスイッチ１０５をコントローラ１０１に設ける他、新たに設けた６Ｖの第２の電源２００のＯＮ／ＯＦＦを行なうスイッチ２０１を受信機１００またはその近傍等に設けなければならない。
【０００８】
ラジコン制御回路に設けた電源スイッチは使用後にはＯＦＦにしておかないと電力を無駄に消費することとなるが、一つのラジコン制御回路に２つの電源スイッチ１０３，２０１があると、使用するたびに両スイッチをＯＮとし、使用後には両スイッチともにＯＦＦとしなければならず、取り扱いが非常に煩雑となる。特に、新たに設けたサーボ用の第２の電源のスイッチ２０１は使用後に切り忘れる恐れが高く、これを切り忘れると受信機１００とサーボ１０４が駆動可能な状態のままとなるので、他人の送信機からの信号を受信機１００が受けてサーボ１０４を誤作動させる恐れがあり、電力が無駄に消費されるだけでなく、危険を伴うこともあった。
【０００９】
本発明は、２つの電源に対して一つのスイッチという簡単な構成でありながら誤作動や無駄な電力消費なく簡単に使用することができるラジコン制御回路を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１にラジコン制御回路は、送信機からの信号を受けて制御信号を生成する受信機（１）と、前記受信機からの制御信号を受けるコントローラ（２）と、前記コントローラによって制御されるモータ（３）と、前記受信機と前記モータの駆動源である第１の電源（４）と、前記第１の電源を前記受信機と前記モータに接続するために開閉されるスイッチ（５）と、前記受信機からの制御信号によって動作するスイッチング素子 (トランジスタ１０、ＦＥＴ１１）を備えた電源ユニット（６）と、前記スイッチング素子に接続された第２の電源（７）と、前記スイッチング素子を介して前記第２の電源に接続されるとともに前記受信機からの制御信号によって制御されるサーボ（８）を有している。
【００１１】
請求項２に記載されたラジコン制御回路は、送信機からの信号を受けて制御信号を生成する受信機（１）と、前記受信機からの制御信号により制御されるサーボ（８）と、前記受信機からの制御信号を受けるコントローラ（２）と、前記コントローラによって制御されるモータ（３）と、前記受信機と前記モータの駆動源であるとともに前記コントローラと前記サーボの電源ともなる第１の電源（４）と、前記第１の電源を前記受信機と前記モータに接続するために開閉されるスイッチ（２１）と、前記受信機と前記コントローラと前記サーボの駆動源である第２の電源（７）と、前記受信機と前記コントローラと前記第２の電源に接続され、前記スイッチの操作によって作動可能となった前記受信機から制御信号を送られた場合に作動して前記第１の電源と前記第２の電源を比較して電圧の高い方を前記受信機と前記コントローラと前記サーボに接続するように構成された電源ユニット（２０）を有している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に示すラジコン制御回路の第１の例を説明する。
図１に示すように、このラジコン制御回路は、ラジコン模型の受信機側（被操縦体側）の制御回路であって、送信機からの信号を受けて制御信号を生成する受信機１を有している。受信機１には、受信機１からの制御信号を受けるコントローラ２が接続されている。コントローラ２には、前記コントローラ２によって制御されるモータ３と、前記受信機１と前記モータ３の駆動源である第１の電源４が接続されている。第１の電源４は４．８ＶのＮｉＣｄ電池であり、受信機１とモータ３にはこの電源電圧がそのまま加えられる。前記コントローラ２には、第１の電源４のスイッチ５が設けられている。このスイッチ５によって第１の電源４の電圧を前記受信機１及び前記モータ３に加え、又は電圧の印加を打ち切ることができる。
【００１３】
図１に示すように、前記受信機１には電源ユニット６が接続され、該電源ユニット６には、７．２Ｖの第２の電源７とサーボ８が接続されている。
【００１４】
この電源ユニット６近傍を拡大した図２に示すように、この電源ユニット６は、信号認識回路９と、トランジスタ１０及びＰチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ１１のスイッチング素子と、６Ｖのレギュレータ１２を有している。
【００１５】
以上の構成における作用を説明する。
コントローラ２のスイッチ５をＯＮにすれば、受信機１はアクティブとなり、送信機からの信号を受けて制御信号を出力できる状態となる。ここで前記受信機１が送信機から信号を受けて制御信号を出力すれば、該制御信号は、信号認識回路９を経てトランジスタ１０のベースをＨにし、これによりＰチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ１１がＯＮとなり、第２の電源７の７．２Ｖの電圧が６Ｖのレギュレータ１２に加わる。これでサーボ８には６Ｖの駆動電圧が供給される。一方、前記信号認識回路９に入った制御信号は、そのままサーボ８側にも出力される。従って、サーボ８は受信機１からの制御信号に応じて駆動される。
【００１６】
このように、本例によれば、モータ３は４．８Ｖの第１の電源４のスイッチ５をＯＮとすることで駆動し、サーボ８は７．２Ｖの第２の電源７によって駆動するが、この第２の電源７は常時電圧を供給する状態にはなく、前記スイッチ５をＯＮとして第１の電源４で受信機１をアクティブにした場合において、受信機１が送信機からの信号を受けて制御信号を出力した場合にのみ、この制御信号が電源ユニット６のスイッチング素子をＯＮとして第２の電源７の７．２Ｖの電圧をレギュレータ１２を介してサーボ８に加えることとなる。
【００１７】
従って、本例によれば、２個の電源４，７に一つのスイッチ５という簡単な構成でありながら、スイッチ５のない他方の電源７における無駄な電力消費を抑えながら、サーボ８の誤作動も防止して、簡単に使用することができる。
【００１８】
なお、この例では７．２Ｖの第２の電源７をレギュレータ１２で６Ｖに落としてサーボ８に加えているが、第２の電源７の電圧を始めから６Ｖとし、レギュレータなしで直接サーボ８に加えるようにすれば部品点数が減り、サーボ８の制御は一層安定する。
【００１９】
図３及び図４に示すラジコン制御回路の第２の例を説明する。
図３に示すように、この制御回路はラジコン模型の受信機１側（被操縦体側）の制御回路であって、送信機からの信号を受けて制御信号を生成する受信機１を有している。この受信機１には、この受信機１が出力する制御信号により制御されるサーボ８が接続されている。この受信機１には、この受信機１が出力する制御信号により制御される電源ユニット２０が接続されている。該電源ユニット２０には、４．８Ｖの第１の電源４がコントローラ２を介して接続され、前記受信機１と前記モータ３に電圧を与える。該電源ユニット２０には、７．２Ｖの第２の電源７も接続され、前記受信機１と前記コントローラ２と前記サーボ８に電圧を与える。コントローラ２にはモータ３が接続されている。また、コントローラ２には、前記第１の電源４を前記受信機１と前記モータ３に接続するために開閉されるスイッチ２１が設けられている。
【００２０】
電源ユニット２０は、図４に示す内部構成を有しており、前記スイッチ２１の操作により第１の電源４に接続されて前記受信機１が作動可能となった時、前記受信機１から制御信号を送られた場合に作動し、前記第１の電源４と前記第２の電源７を比較して電圧の高い方を前記受信機１と前記コントローラ２と前記サーボ８に接続するように構成されている。
【００２１】
以上の構成における作用を説明する。
コントローラ２のスイッチ２１をＯＮとする。ＰチャネルＭＯＳ型ＦＥＴ（Ａ） (以下、ＦＥＴ（Ａ）と呼ぶ）がＯＮとなり、受信機１に４．８Ｖの電源電圧が加わって作動可能となる。ここで、送信機から信号が送られれば、受信機１は制御信号を出力する。
【００２２】
４．８Ｖの電源電圧からモータコントローラのレギュレータを介した後の電圧が電源ユニット２０のｆ／ｖ変換器２２に加わりＤＣ電圧に変換され、比較器２３の各入出力端子（ａ）（ｂ）（ｃ）においては図５（ａ）（ｂ）（ｃ）にそれぞれ示す波形の電圧が生じ、比較器２４の各入出力端子（ｄ）（ｅ）（ｆ）においては図５（ｄ）（ｅ）（ｆ）にそれぞれ示す波形の電圧が生じる。これによってＦＥＴ（Ａ）はＯＦＦとなり、ＦＥＴ（Ｂ）はＯＮとなって第２の電源７の７．２Ｖの電源電圧は６Ｖレギュレータ１２に加えられる。これで、前記受信機１と前記コントローラ２と前記サーボ８に６Ｖの電源電圧が与えられる。
【００２３】
このように、コントローラ２のスイッチ２１をＯＮにするだけで電源ユニット２０を動作させることができる。
【００２４】
使用に伴い、７．２Ｖの第２の電源７の残量が減少してくると、比較器２４の出力端子の信号がＬからＨになり、これによってＦＥＴ（Ｂ）がＯＦＦとなり、ＦＥＴ（Ａ）がＯＮとなり、これによって第１の電源４の４．８Ｖの電源電圧が復帰して前記受信機１と前記コントローラ２と前記サーボ８にその電源電圧が与えられる。
【００２５】
これによって、使用中に電源７の電圧が低下した場合にも、補助的な別電源４に切り替わるので、ステアリング操作に直ちに支障をきたして被操縦体が回収不能になることはなく、被操縦体を続けて操作して操縦者の手元に安全に回収することができる。
【００２６】
操作の終了時には、コントローラ２のスイッチ２１をＯＦＦとすれば、第１の電源４が断たれ、ＦＥＴ（Ａ）がＯＦＦとなり、ＦＥＴ（Ｂ）もＯＦＦとなって本ラジコン制御回路の動作が終了する。
【００２７】
なお、操作中、被操縦体を駆動するモータ３は常に第１の電源４によって４．８Ｖで駆動される。
【００２８】
以上説明したように、本例によれば、２個の電源４，７に一つのスイッチ２１という簡単な構成でありながら、単一のスイッチ２１を操作した後は、モータコントローラ２からのレギュレータ出力が出力された時にのみ電源ユニット２０が作動し、第１の電源４と第２の電源７の両方を比較して電圧の高い方を選択してサーボ８等の電源として用いることができるので、一方の電源の残量が少なくなった場合でも動作に支障をきたすことなく、補助電源に切り替えて被操縦体の操縦を続行することができ、事故を起こすことなく安全に回収することができる。また、各電源における無駄な電力消費を抑えながら、サーボ８の誤作動も防止でき、使用方法も簡単である。
【００２９】
なお、この例では７．２Ｖの第２の電源７をレギュレータ１２で６Ｖに落としてサーボ８に加えているが、第２の電源７の電圧を始めから６Ｖとし、レギュレータなしで直接サーボ８に加えるようにすれば部品点数が減る。また、図４ではレギュレータ１２を電源ユニット２０を示すブロックの外に表したが、レギュレータ１２は電源ユニット２０の構成要素と考えても差し支えない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、２つの電源に対して一つのスイッチという簡単な構成で誤作動や無駄な電力消費なく簡単に使用することができるラジコン制御回路を提供することができる。
【００３１】
特に、請求項１の発明によれば、第１の電源４のスイッチ５をＯＮとした後に受信機１から制御信号が入ったときにのみ第２の電源７がＯＮとなってサーボ８に電源電圧が与えられるので、２個の電源に一つのスイッチ５という簡単な構成でありながら、スイッチ５のない他方の電源における無駄な電力消費を抑えながら、サーボ８の誤作動も防止して、簡単に使用することができる。
【００３２】
特に、請求項２の発明によれば、スイッチ２１の操作によってモータコントローラ２のレギュレータ出力が送られた場合にのみ作動し、第１の電源４と第２の電源７を比較して高い方の電源電圧をサーボ８等に与えるように構成した電源ユニット２０を有しているので、２個の電源に一つのスイッチ２１という簡単な構成でありながら、単一のスイッチ２１を操作した後は、自動的に二つの電源４，７の電圧の高い方を選択してサーボ８等の電源として用いることができるので、一方の電源の残量が少なくなった場合でも動作に支障をきたすことがなく、補助電源に切り替えて被操縦体の操縦を続行し、事故を起こすことなく安全に回収することができる。また、この構成によれば、受信機１とコントローラ２が直接接続されていないので受信機１がモータ３の影響を受けにくく、受信機１の制御信号の波形にモータ３のノイズがのって制御が不安定になることがなく、サーボ８の制御が従来よりも安定する。また、各電源における無駄な電力消費を抑えながら、サーボ８の誤作動も防止でき、使用方法も簡単である点は請求項１の発明と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の例における電源ユニットを中心とした回路図である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の例を示すブロック構成図である。
【図４】本発明の実施の形態の第２の例における電源ユニットを中心とした回路図である。
【図５】図４の回路図の各出力点（ａ）〜（ｆ）における作動時の出力波形を示す図である。
【図６】従来のラジコン制御回路の一例を示すブロック構成図である。
【図７】従来のラジコン制御回路の他の一例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１…受信機
２…コントローラ
３…モータ
４…第１の電源
５，２１…スイッチ
６，２０…電源ユニット
７…第２の電源
８…サーボ
１０…スイッチング素子としてのトランジスタ
１１…スイッチング素子としてのＦＥＴ
【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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