JP2008237528A - 模型用ラジオコントロール送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】操縦者がアンテナの向きを意識することなく、無線による***縦体の遠隔操縦における信頼性を確保することができる模型用ラジオコントロール送信機を提供すること。
【解決手段】模型用ラジオコントロール送信機１０に２本のポール状アンテナ４０ａ、４０ｂを各々のアンテナ軸が異なる方向に向くように設け、各ポール状アンテナ４０ａ、４０ｂからの操縦信号の送信を時分割で交互に切り換える。
【選択図】図１

Description

本発明は、模型等の***縦体を無線により遠隔操縦する模型用ラジオコントロール装置において、操作部を操作することにより***縦体に操縦信号を無線送信する模型用ラジオコントロール送信機に関するものである。

模型の飛行機・ヘリコプター・車・ボート等の***縦体を無線により遠隔操縦する模型用ラジオコントロール装置は、操縦者が操作部を操作することにより***縦体に操縦信号を無線送信する模型用ラジオコントロール送信機（以下、ラジオコントロール送信機という）を備えている。
従来、この種のラジオコントロール送信機としては、特許文献１に開示されているようなものが知られている。特許文献１に開示されているラジオコントロール送信機は、外形が略箱型の筐体で構成され、その上面中央にはロッドアンテナ等のポール状アンテナが設けられている。筐体の正面の左右中央には、主操作部となる２本のスティックレバーが設けられているとともに、その周辺や側面には、それらの補助的な操作部となる各種レバーやスイッチ類が設けられている。スティックレバーは、図示されている状態が中立位置となっており、その位置を中心に各々が上下左右方向に傾倒操作可能となっている。このスティックレバーや各種レバーあるいはスイッチ類は、それぞれ各別にポテンショメータの回動軸に連結されており、このスティックレバーや各種レバーを操作してポテンショメータの回動量を操作することで、その操作量に応じて***縦体への操縦信号を複数形成し、ラジオコントロール送信機から電波として発信される。なお、筐体の内部には、各種電子部品が配置された回路基板やバッテリー等が収納されている。

このようなラジオコントロール送信機において、操縦者は、筐体の正面が手前に向くようにして筐体の両側面と背面を手で支持し、各親指を使用してスティックレバーを操作する。これにより、ラジオコントロール送信機から***縦体への操縦信号を生成し、電波として発信される。***縦体には、ラジオコントロール送信機より発信された操縦信号を受信する受信機ならびに***縦体の可動部位を動作させるサーボ機構等が搭載されており、受信機で受信した操縦信号に基づいて、サーボ機構等の動作量を制御することにより***縦体を遠隔操縦している。

特開昭６３−２６７３８３号公報

ところで、近年、このようなラジオコントロール送信機では、発振周波数として、従来から模型用途として利用されていた周波数帯よりも利便性、安全性（耐ノイズ性）に優れた２.４ＧＨｚ帯が海外を中心に利用されている。発振周波数として２.４ＧＨｚ帯を利用するラジオコントロール送信機では、アンテナでの利得を高くするため、通常、１／２波長に相当する長さのダイポールアンテナを使用している。

このダイポールアンテナは、図４に示すように、アンテナの軸方向で電界強度が著しく低下する８の字形の指向性があるとともに、２.４ＧＨｚ帯の電波は指向性が強いため、アンテナの向きにより電界強度が低下する領域、いわゆるヌル点が発生する。このため、従来のラジオコントロール送信機では、アンテナを筐体外へ設け、操縦者がアンテナの向きを適宜変更できるようにしているものがあり、取り扱い説明書にもそのようなことに対する注意書きが添えられていた。

しかしながら、操縦者の多くは、操縦の都度、そのことを意識して使用するとは限らず、たとえ意識があったとしてもアンテナの向きを変更することは面倒なものとなっていた。
また、一般的に操縦者の多くは、図５に示すように、アンテナを直立させて操縦する傾向があるため、結果的にアンテナ軸が***縦体の方向に向くこととなり、***縦体へは電界強度の弱い向きで使用されることになっていた。これにより、***縦体がコントロール不能に陥る危険性があった。

そこで、本発明は、操縦者がアンテナの向きを意識することなく、無線による***縦体の遠隔操縦における信頼性を確保することができるラジオコントロール送信機を提供することを目的とする。

上記課題は、下記（１）から（５）の本発明により達成される。

（１）略箱型の筐体を有し、該筐体上に配設された操作部の操作に応じて模型等の***縦体に操縦信号を無線送信する模型用ラジオコントロール送信機において、前記筐体は、その上面側に第１のポール状アンテナと第２のポール状アンテナを有し、前記第１のポール状アンテナは、その軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して任意の角度傾斜して設けられ、前記第２のポール状アンテナは、その軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して任意の角度傾斜して、なお且つ、前記第１のポール状アンテナとは異なる方向に向けて設けられるとともに、前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナへの給電は時分割で切り換えられることを特徴とする模型用ラジオコントロール送信機。

（２）前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、各々の軸が同一平面内において略９０°対向する方向に向けて設けられることを特徴とする上記（１）に記載の模型用ラジオコントロール送信機。

（３）前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、各々の軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して同一角度傾斜して設けられていることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の模型用ラジオコントロール送信機。

（４）前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、各々の軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して前記筐体の幅方向に略４５°傾斜して設けられることを特徴する上記（１）又は（２）に記載の模型用ラジオコントロール送信機。

（５）前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、ダイポールアンテナであることを特徴とする上記（１）乃至（４）に記載の模型用ラジオコントロール送信機。

本発明によれば、模型用ラジオコントロール送信機に２本のポール状アンテナを各々のアンテナ軸が異なる方向に向くように設け、各ポール状アンテナからの操縦信号の送信を時分割で交互に切り換えることにより、一方のポール状アンテナが他方のポール状アンテナでのヌル点の影響を補完でき、操縦者がアンテナの向きを意識することなく、無線による***縦体の遠隔操縦における信頼性を確保することができるという利点がある。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、本実施形態という）について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態による模型用ラジオコントロール送信機（以下、ラジオコントロール送信機という）の概略構成を示す外観図である。

図１に示すように、ラジオコントロール送信機１０は、外形が略箱型の筐体２０を有し、筐体２０は、正面２０ａ、背面２０ｂ、左右の側面２０ｃ、２０ｄ、上面２０ｅ、底面２０ｆ、及び左右の肩面２０ｇ、２０ｈを有している。筐体２０の正面２０ａの左右中央には、主操作部となる２本のスティックレバー３０が設けられている。スティックレバー３０は、図示されている状態が中立位置となっており、その位置を中心に各々が上下左右方向に傾倒操作可能となっている。また、筐体２０の内部には、各種電子部品が配置された回路基板やバッテリー等が収納されている。なお、筐体２０は、その厚み寸法Ｔが幅寸法Ｗ及び高さ寸法Ｈよりも遥かに小さいものとなっている。

そして、本実施形態によるラジオコントロール送信機１０は、筐体２０の上面中央にアンテナ４０が設けられている。アンテナ４０は、第１のポール状アンテナ４０ａと第２のポール状アンテナ４０ｂの２本のポール状アンテナで構成されている。第１のポール状アンテナ４０ａ、第２のポール状アンテナ４０ｂは、各々アンテナ軸の方向に電界強度の弱い領域、いわゆるヌル点が発生する、８の字形の指向性を有するアンテナであり、例えば１／２波長ダイポールアンテナである。

このため、アンテナ４０を構成する第１のポール状アンテナ４０ａと第２のポール状アンテナ４０ｂは、各々のアンテナ軸が筐体２０の高さ方向に沿う中心線Ｃに対して筐体２０の幅方向に略４５°傾斜させて設けられているとともに、第２のポール状アンテナ４０ｂは、その軸が第１のポール状アンテナ４０ａとは同一平面内において略９０°対向する方向に向けて設けられている。
これにより、第１のポール状アンテナ４０ａと第２のポール状アンテナ４０ｂの各アンテナ軸は、それぞれ異なる方向に向けて設けられることになり、それぞれのアンテナの指向性を補完するようになっている。

そして、第１のポール状アンテナ４０ａと第２のポール状アンテナ４０ｂは、給電点がそれぞれの給電線を介して筐体内の後述する出力切換器に接続されている。

図２は、本実施形態によるラジオコントロール送信機の筐体内の基本的な構成を示すブロック図である。

同図に示すように、ラジオコントロール送信機全体の動作を制御するコントロールＩＣ５１には、ポテンショメータ５２、変調回路５３が電気的に接続されている。

また、変調回路５３は、高周波発振回路５４と電気的に接続されているとともに、高周波増幅回路５５及び出力切換器５６を介してアンテナ４０と電気的に接続されている。さらに、出力切換器５６は、コントロールＩＣ５１にも電気的に接続されている。なお、コントロールＩＣ５１、ポテンショメータ５２、変調回路５３、高周波発信回路５４、高周波増幅回路５５、出力切換器５６は、図示しない電源と接続されている。

ポテンショメータ５２はスティックレバー３０に組み込まれており、スティックレバー３０の操作量（回動量）を検出する。

コントロールＩＣ５１は、ポテンショメータ５２の検出値に基づいて、操作量を割り出し、この操作量に応じた信号を操縦信号として変調回路５３に出力する。

変調回路５３は、高周波発振回路５４で発生させた搬送波信号をコントロールＩＣ５１より生成された操縦信号で変調する。なお、変調方式は、周波数変調（ＦＭ）、パルス符号変調（ＰＣＭ）又は振幅変調（ＡＭ）、あるいはスペクトラム拡散（ＳＳ）変調のいずれの変調方式であってもよい。

高周波増幅回路５５は、変調回路５３で変調された操縦信号を送信用に増幅し、増幅した操縦信号を出力切換器５６に出力する。

出力切換器５６は、コントロールＩＣ５１から例えば操縦信号の１フレーム毎（数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ毎）に出力されるタイミング信号に基づいて高周波増幅回路５５で増幅された操縦信号を出力するアンテナを切り換える回路であり、アンテナ４０を構成する第１のポール状アンテナ４０ａ、第２のポール状アンテナ４０ｂへ時分割で操縦信号を出力し、アンテナ４０より操縦信号が送信される。

このようなラジオコントロール送信機１０において、操縦者は、筐体２０の正面２０ａが手前に向くようにして筐体２０の両側面２０ｃ、２０ｄと背面２０ｂを手で支持し、各親指を使用してスティックレバー３０を操作する。これにより、操作に応じた操縦信号が生成され、時分割で切り換えられる第１のポール状アンテナ４０ａと第２のポール状アンテナ４０ｂより交互に送信される。

第１のポール状アンテナ４０ａと第２のポール状アンテナ４０ｂは、各々のアンテナ軸が筐体２０の高さ方向に沿う中心線Ｃに対して筐体２０の幅方向に略４５°傾斜させて設けられているとともに、第２のポール状アンテナ４０ｂは、第１のポール状アンテナ４０ａと同一平面内において略９０°対向する方向に向けて設けられていることにより、それぞれのポール状アンテナでの指向性を補完するようになる。
このため、本実施形態によるラジオコントロール送信機１０では、アンテナ４０を実質無指向性のアンテナと同等に機能させることができ、不特定方向にある***縦体との安定した無線通信が可能となる。

図３は、本実施形態によるラジオコントロール送信機の使用状態を示す図である。図中Ａは、ラジオコントロール送信機により遠隔操縦される模型飛行機等の***縦体を示している。

図３において、***縦体Ａは、第１のポール状アンテナ４０ａのアンテナ軸の延長線上に存在している。このため、***縦体Ａは、第１のポール状アンテナ４０ａでのヌル点が発生する領域に存在することになり、第１のポール状アンテナ４０ａから送信される操縦信号を受信できない。

しかしながら、同時に***縦体Ａは、第２のポール状アンテナ４０ｂのアンテナ軸に対して直交方向に存在している。このため、***縦体Ａは、第２のポール状アンテナ４０ｂによる利得（ゲイン）が最も高い領域に存在することになり、第２のポール状アンテナ４０ｂから送信される操縦信号は受信可能となる。

第１のポール状アンテナ４０ａと第２のポール状アンテナ４０ｂからの操縦信号の送信は、非常に短い時間で切り換えられているため、第１のポール状アンテナ４０ａによるヌル点の影響を第２のポール状アンテナ４０ｂが補完することになり、第１のポール状アンテナ４０ａ、第２のポール状アンテナ４０ｂでのヌル点の影響により***縦体が操縦不能となるのを防止することができる。

以上、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

例えば、上記実施形態では、第１のポール状アンテナと第２のポール状アンテナは、各々のアンテナ軸が同一平面内において略９０°対向する方向に向けて設けられていたが、必ずしもこのような形態に限られることはない。
電波環境等の関係で電波の放射領域を狭くする必要がある場合は、第１のアンテナと第２のアンテナの各アンテナ軸が同一平面内において対向する角度を９０°よりも小さくしてもよい。反対に、電波の放射領域を広くする必要がある場合には、第１のアンテナと第２のアンテナの各アンテナ軸が同一平面内において対向する角度を９０°よりも大きくしてもよい。

また、第１のポール状アンテナと第２のポール状アンテナは、各アンテナ軸が筐体の高さ方向に沿う中心線に対して筐体の幅方向に略４５°傾斜して設けられていたが、この傾斜角度は４５°でなくてもよく、更には両アンテナの傾斜角度は同一でなくてもよい。

また、上記実施形態では、第１のポール状アンテナと第２のポール状アンテナへの給電は、操縦信号の１フレーム毎に切り換えていたが、これを例えば２フレーム毎あるいは３フレーム毎というように数フレーム毎に切り換えるようにしてもよい。

すなわち、ラジオコントロール送信機に２本のポール状アンテナを各々のアンテナ軸を異なる方向に向けて設け、各ポール状アンテナからの操縦信号の送信を時分割で交互に切り換えることにより、一方のポール状アンテナが他方のポール状アンテナでのヌル点の影響を補完できる構成となっていればよく、以上のような形態であっても、本発明の目的とする課題に対して同様の効果を奏することができる。

なお、上記ポール状アンテナは、ダイポールアンテナとされていたが、同様な指向性を有する他のポール状アンテナ、例えばロッドアンテナ（ホイップアンテナ）等でも同様に適応できる。但し、ダイポールアンテナを使用することにより、高いアンテナ利得が得られ、無線による***縦体の安定した遠隔操縦をおこなうことができる。

本実施形態による模型用ラジオコントロール送信機の概略構成を示す外観図である。 本実施形態による模型用ラジオコントロール送信機における筐体内の基本的な構成を示すブロック図である。 本実施形態による模型用ラジオコントロール送信機の使用状態を示す図である。 ダイポールアンテナの指向特性を示す図である。 従来の模型用ラジオコントロール送信機の使用状態を示す図である。

符号の説明

１０ 模型用ラジオコントロール送信機
２０ 筐体
３０ スティックレバー
４０ アンテナ
４０ａ 第１のポール状アンテナ
４０ｂ 第２のポール状アンテナ

Claims (5)

1. 略箱型の筐体を有し、該筐体上に配設された操作部の操作に応じて模型等の***縦体に操縦信号を無線送信する模型用ラジオコントロール送信機において、
   前記筐体は、その上面側に第１のポール状アンテナと第２のポール状アンテナを有し、
   前記第１のポール状アンテナは、その軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して任意の角度傾斜して設けられ、
   前記第２のポール状アンテナは、その軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して任意の角度傾斜して、なお且つ、前記第１のポール状アンテナとは異なる方向に向けて設けられるとともに、
   前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナへの給電は時分割で切り換えられることを特徴とする模型用ラジオコントロール送信機。
2. 前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、各々の軸が同一平面内において略９０°対向する方向に向けて設けられることを特徴とする請求項１に記載の模型用ラジオコントロール送信機。
3. 前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、各々の軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して同一角度傾斜して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の模型用ラジオコントロール送信機。
4. 前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、各々の軸が前記筐体の高さ方向に沿う中心線に対して前記筐体の幅方向に略４５°傾斜して設けられることを特徴する請求項１又は２に記載の模型用ラジオコントロール送信機。
5. 前記第１のポール状アンテナと前記第２のポール状アンテナは、ダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１乃至４に記載の模型用ラジオコントロール送信機。

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