(57)【要約】【課題】鉄道模型車両が停止中であっても前照灯、尾灯、室内灯などの灯火類及び効果音を任意にオン、オフをすることができる装置を提供する。【解決手段】図２において直流電圧源（３００）から直流給電とし、鉄道模型車両（４００）内部に速度、走行方向、ランプ点燈及び効果音発生回路を搭載し、無線で双方向にデータ通信をすることによって、鉄道模型車両が停止中であっても前照灯、尾灯、室内灯などの灯火類及び効果音を任意にオン、オフをすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道模型システムにおいて、鉄道模型車両及び鉄道模型付帯装置に接続し、無線を介してデータ伝送することによって制御及び状態の取得をすることを特徴とする鉄道模型用制御装置。
【請求項２】
鉄道模型システムにおいてモータが慣性で回転することによって発生する回生電圧を検出し、当該モータの回転数を制御する鉄道模型車両及び鉄道模型付帯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道模型システムを操作する運転操作者及び視聴者に臨場感を与え、鉄道模型システムに付帯する視聴覚効果を再現する装置を提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来から鉄道模型車両の走行において  効果音の発生、灯火を点燈させて走行させることが行われている。
一般に鉄道模型車両は灯火、効果音発生回路等の電子回路の電源は当該車両が走行するためのモータと同一の電源から供給している。
【０００３】
図１は従来の鉄道模型システムの代表的な構成例を示した図である。
鉄道模型システムは速度と方向を制御するコントローラ（１００）と鉄道模型車両（２００）及び前記鉄道模型車両を走行させるレール（１５０、１５１）で構成されている。
【０００４】
前記レール（１５０、１５１）は電気を通電する２本の導体で構成され、レール（１５０）及びレール（１５１）相互の間は絶縁され、一般的に前記鉄道模型車両（２００）の進行方向
に対し直流電源の極性を左側をプラス極とし右側をマイナス極とする。
レール（１５０、１５１）は鉄道模型車両（２００）が走行する軌道とコントローラ（１００）から送電した電気を鉄道模型車両（２００）が受電するための電源供給線を兼ねている。
【０００５】
コントローラ（１００）は直流可変電圧源（１０１）の直流出力を極性切替スイッチ（１０２）を経由し送電線（１０３，１０４）でレール（１５０、１５１）に給電する。
鉄道模型車両（２００）は相互に絶縁した車輪（２２０）及び車輪（２２１）によって前記レール（１５０、１５１）から受電し受電線（２２２，２２３）でモータ（２０１）、
効果音発生回路（２１０）、前照灯（２０２）、尾灯（２０３）及び室内灯（２０４）に並列接続している。
【０００６】
前記直流可変電圧源（１０１）の電圧を可変することによって鉄道模型車両（２００）のモータ（２０１）の速度を可変し、前記極性切替スイッチ（１０２）を切り替えることにより
前記レール（１５０、１５１）の極性を切り換え、鉄道模型車両（２００）のモータ（２０１）の回転方向を切り替えることによって鉄道模型車両（２００）の進行方向を決定している。
鉄道模型車両（２００）を停止する場合は、前記直流可変電圧源（１０１）を操作し出力電圧をゼロにする、又は極性切替スイッチ（１０２）を操作し線路（１５０、１５１）への
給電を切断することによって実施する。
【０００７】
鉄道模型車両（２００）はモータ（２０１）、効果音発生回路（２１０）、前照灯（２０２）、尾灯（２０３）及び室内灯（２０４）を並列に接続して、レール（１５０、１５１）から
受電した電気で動作している、従って鉄道模型車両を停止するために電源供給を停止するとすべての回路の動作が停止する。
【０００８】
一方、実際の鉄道車両では停止中に運転手が操作をしない限り前照灯、尾灯及び室内灯などの灯火類は消灯することはなく、警笛、警報、ドアの開閉、ブレーキ解除、コンプレッサー等の
動作に伴う音が発生し、ディーゼル機関車ではエンジンのアイドル音等が発生し、蒸気機関車では蒸気音等など、車両からさまざまな音が発生していることは衆知である。
【０００９】
従って動作を忠実に再現する鉄道模型の趣旨から逸脱していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平6-71055
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】ＣＱ出版社  鉄道模型と電子工作  JAN9784789818995
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
鉄道模型車両が停止中であっても前照灯、尾灯、室内灯などの灯火類及び効果音を任意にオン、オフをすることができる装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
図１において、従来の鉄道模型車両（２００）を走行させる手段として当該車両外部に接続したコントローラ（１００）に内蔵した直流可変電圧源（１０１）の
電圧を可変することによって鉄道模型車両の速度を可変し、極性切替スイッチ（１０２）で直流の極性を変えることによって走行方向を決定していたため鉄道模型車両を停止すると同時に
ランプ及び効果音発生が停止していた。
【００１４】
図２において直流電圧源（３００）をレール（１５０、１５１）を介して受電する鉄道模型車両（４００）内部に速度、走行方向、ランプ点燈及び効果音発生回路を搭載し、
無線で双方向にデータ通信をすることによって鉄道模型車両が停止中であっても前照灯、尾灯、室内灯などの灯火類及び効果音を任意にオン、オフをすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
従来の鉄道模型車両は鉄道模型車両を停止するために電源供給を切断するとすべての動作が停止した。
【００１６】
本発明を実施することによって鉄道模型車両が停止中であっても前照灯、尾灯、室内灯などの灯火類及び効果音を任意にオン、オフをすることができ、
鉄道模型システムを操作する運転操作者及び視聴者に臨場感を与え、鉄道模型システムに付帯する視聴覚効果を再現する装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は従来の鉄道模型システムの代表的な構成例を示した図である。
【図２】図２は本発明の実施例における構成図である。
【図３】図３は図２に記載の制御回路（４０１）部の内容を示したブロック図である。
【図４】図４は図３に記載のモータ駆動回路（３）部の内容を示した概略回路である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１８】
図２において直流電圧源（３００）は送電線（１０３，１０４）を経由しレール（１５０、１５１）へ直接に給電する。
従ってレール（１５０）とレール（１５１）間の直流電圧は一定で極性は変化しない。
鉄道模型車両（４００）は前記レール（１５０、１５１）から車輪（２２０，２２１）で受電し受電線（２２２，２２３）を介し制御回路（４０１）に電源を供給する。
【００１９】
図３は前記制御回路（４０１）部の内容を示したブロック図である。
図３において、受電線（２２２，２２３）から供給された直流電源を、ブリッジ式全波整流回路（１２）で極性を統一した直流電源を電源部（１）で電子回路電源（１０）、モータ駆動電源プラス（２５）及びモータ駆動電源マイナス（２６）に変換すると同時に受電線（２２２，２２３）の極性と電圧をＡＤコンバータ（４）に入力する。
【００２０】
前記モータ駆動電源は本実施例においてランプ駆動電源と兼ねている。
前記電子回路電源（１０）は本実施例において３．３Ｖとし電子回路に供給し動作する電源である。
【００２１】
無線データ送受信機（７）は他のコントローラと無線（１１）で双方向にデータ通信をしデータをシリアルデータに変換しマイコン（５）と双方向にデータ通信する。
マイコン（５）は無線データ送受信機（７）から受信したシリアルデータに従いモータ及びランプを駆動し、メモリに記憶した効果音を再生する。
ＡＤコンバータ（４）は受電線（２２２，２２３）の極性と電圧、モータ駆動回路（３）からのモータの回生電圧及びセンサ入力（１３）をデジタルデータに変換し
マイコン（５）に通知し前記デジタルデータをシリアルデータに変換し無線データ送受信機（７）を介し無線で送信する。
前記センサ入力（１３）は電流、電圧、光、磁気センサ等のセンサを接続する。
【００２２】
図４は前記モータ駆動回路（３）部の内容を示した概略回路である。
図４において、トランジスタ１（２１）とトランジスタ２（２２）をオンにし、トランジスタ３（２３）とトランジスタ４（２４）をオフにすることにより、
モータ駆動電源プラス（２５）はモータ（２０１）のプラス電極に接続し、モータ（２０１）のマイナス電極はモータ駆動電源マイナス（２６）に接続されて
前記モータ（２０１）は正回転し前記モータ（２０１）を動力とする鉄道模型車両は前進する。
トランジスタ１（２１）とトランジスタ２（２２）をオフにし、トランジスタ３（２３）とトランジスタ４（２４）をオンにすることにより
モータ駆動電源プラス（２５）はモータ（２０１）のマイナス電極に接続し、モータ（２０１）のプラス電極はモータ駆動電源マイナス（２６）に接続されて
前記モータ（２０１）は逆回転し前記モータ（２０１）を動力とする鉄道模型車両は後進する。
【００２３】
前記トランジスタ１（２１）、トランジスタ２（２２）、トランジスタ３（２３）及びトランジスタ４（２４）はマイコン（５）とトランジスタ１駆動信号（３１）、トランジスタ２駆動信号（３２）、トランジスタ３駆動信号（３３）及びトランジスタ４駆動信号（３４）で接続される。
【００２４】
前記ランプ駆動プラス側電源（２５）とモータ駆動電源マイナス（２６）に接続したトランジスタを一定周期のパルス信号で駆動し、モータ（２０１）に印加するパルス波の
オンとオフの時間の比率を可変することによりモータ（２０１）に印加する平均電圧が変化しモータ（２０１）の回転速度を可変する。
【００２５】
前記モータ（２０１）に接続したトランジスタをすべてオフとした時にモータ（２０１）は慣性で回転し回生電圧が発生する、前記回生電圧はモータ（２０１）の回転数と比例する。
前記モータ回生電圧（３５、３６）をＡＤコンバータでデジタルデータに変換しマイコンに入力しフィールドバック制御をすることによってモータ（２０１）の回転数を制御する。
【符号の説明】
【００２６】
１  電源部
２  メモリ
３  モータ駆動回路
４  ＡＤコンバータ
５  マイコン
６  ランプ駆動回路
７  無線データ送受信機
８  ＤＡコンバータ
９  アンプ
１０  電子回路電源
１１  無線
１２  ブリッジ式全波整流回路
１３  センサ入力
２１  トランジスタ１
２２  トランジスタ２
２３  トランジスタ３
２４  トランジスタ４
２５  モータ駆動電源プラス
２６  モータ駆動電源マイナス
３１  トランジスタ１駆動信号
３２  トランジスタ２駆動信号
３３  トランジスタ３駆動信号
３４  トランジスタ４駆動信号
３５、３６  モータ回生電圧
１００  コントローラ
１０１  直流可変電圧源
１０２  極性切替スイッチ
１０３，１０４  送電線
１５０，１５１  レール
２００  鉄道模型車両
２０１  モータ
２０２  前照灯
２０３  尾灯
２０４  室内灯
２０５，２０６  ダイオード
２１０  効果音発生回路
２１１  スピーカー
２２０，２２１  車輪
２２２，２２３  受電線
３００  直流電圧源
４００  鉄道模型車両
４０１  制御回路
【図１】
2017086146.tif 000003
【図２】
2017086146.tif 000004
【図３】
2017086146.tif 000005
【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年4月19日(2016.4.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2017086146.tif 000007
【図２】
2017086146.tif 000008
【図３】
2017086146.tif 000009
【図４】
2017086146.tif 000010