JPH10290888A - 電源ユニット及びラジオコントロール模型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラジコン模型に搭載されている各部の動作を
制御するサーボモータを安定し動作させること。 【解決手段】 ラジコン模型の各部を制御するために必
要とされるサーボモータの駆動電圧より大きい電圧（約
６Ｖ）を出力することができる電池パック２０と、この
電池パック２０の出力電圧を所定の電圧（約５Ｖ）に定
電圧化する定電圧回路２１が設られた電源ユニット１を
ラジコン模型に搭載するようにしているため、サーボ装
置１０の各サーボモータアッセンブリ１０ａ〜１０ｅを
流れる電流が変動した場合でも所定の駆動電圧を供給す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラジオコントロー
ル模型に搭載して好適な電源ユニット及びラジオコント
ロール模型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から飛行機やヘリコプタ、車等の各
種ラジオコントロール模型（以下、「ラジコン模型」と
いう）が知られている。これらのラジコン模型には、例
えば送信機からの送信信号を受信する受信機、ラジコン
模型の各部の動作を制御するサーボモータ、当該受信機
やサーボモータに対して駆動電圧を供給する電池パック
などが搭載されている。

【０００３】図５は、ヘリコプタなどのラジコン模型に
搭載される電池パックと主要機器との電源ラインの接続
例を示したものである。この図に示す電池パック１００
は、例えば４セルのニカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ）が直列に
接続されて構成されており、その出力電圧（約４．８
Ｖ）はコネクタ部１０１のコネクタ１０１ａから出力さ
れる。このコネクタ１０１ａは、コネクタ１０１ｂと接
続されている。

【０００４】スイッチ１０２は、一端がコネクタ１０１
ｂと接続されると共に、他端が受信機１０３と接続され
た例えばスライドスイッチであり、電池パック１００か
らコネクタ部１０１を介して供給される電池パック１０
０の出力電圧をオン／オフできるようにされている。

【０００５】受信機１０３は、スイッチ１０２がオンの
時にこのスイッチ１０２を介して供給される電池パック
１００の出力電圧によって動作し、その動作時にはアン
テナ線１０４によって図示しない送信機からの送信信号
が受信されると、この受信信号に基づいてラジコン模型
の各部の動作を制御するサーボ装置１０５に対して制御
信号を出力するようにされる。

【０００６】サーボ装置１０５にはラジコン模型の各部
の動作の制御に必要とされる複数（例えば５個）のサー
ボモータアッセンブリ１０５ａ〜１０５ｅが設けられて
いる。各サーボモータアッセンブリ１０５ａ〜１０５ｅ
は受信機１０３と接続されており、この受信機１０３を
介して各サーボモータアッセンブリ１０５ａ〜１０５ｅ
に電池パック１００の出力電圧が供給されている。

【０００７】サーボモータアッセンブリ１０５ａ〜１０
５ｅには、それぞれサーボモータ（図示しない）が設け
られており、このサーボモータが受信機１０３から出力
される制御信号によって回転制御され、これによりラジ
コン模型の各部の動作が制御される。例えばサーボモー
タアッセンブリ１０５ａはラジコン模型の補助翼（エル
ロン）、サーボモータアッセンブリ１０５ｂは水平尾翼
（エレベータ）、サーボモータアッセンブリ１０５ｃは
スロット、サーボモータアッセンブリ１０５ｄは方向舵
（ラダー）、サーボモータアッセンブリ１０５ｅはホバ
リング時のピッチをそれぞれ制御している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなラジコン模型を飛行させた場合は、飛行時間の経過
と共に、搭載されている電池パック１００の電圧は徐々
に放電され、その出力電圧は徐々に低下することにな
る。このため、受信機１０３を介して電池パック１００
から駆動電圧が供給されるサーボ装置１０５は、飛行開
始時と飛行終了間際で、そのレスポンス動作が異なった
ものとなり、ラジコン模型の操縦者は飛行開始時から飛
行終了時までラジコン模型を一定の感覚で操縦すること
ができなかった。

【０００９】また、ラジコン模型のサーボ装置１０５を
供給される駆動電流は、サーボモータアッセンブリ１０
５ａ〜１０５ｅの動作数量や、外部環境（例えば風、温
度、湿度）によって変動すると共に、ラジコン模型の急
激な姿勢変化（宙返りやロール、背面飛行等）を行った
場合もサーボ装置１０５に流れる駆動電流が変動する。
このような要因によってサーボ装置１０５を流れる駆動
電流が変動すると、電池パックの出力電圧が変動するた
め、サーボ装置１０５の動作が不安定になり、ラジコン
模型の操縦者は、この電池パック１００の出力電圧の変
動によって生じるラジコン模型の姿勢変化の微調整を行
いながら操縦しなければならなかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記したような問題点を
解決するため、本発明の電源ユニットは、所要の電圧を
出力することができる複数個の電池と、この複数個の電
池の出力電圧を所定の電圧に定電圧化する定電圧回路
と、この定電圧回路の出力電圧を出力することができる
出力手段とを備えるようにした。また、本発明の電源ユ
ニットは上記出力手段の出力電圧をオン／オフすること
ができるスイッチを備えるようにした。また、本発明の
電源ユニットラジオコントロール模型に搭載されるよう
にパッケージ化することとした。

【００１１】また、本発明のラジオコントロール模型装
置は、ラジオコントロール模型の各部を制御するために
必要とされるサーボモータの駆動電圧より大きい電圧を
出力することができる複数個の電池と、この複数個の電
池の出力電圧をサーボモータの駆動電圧に対応した電圧
に定電圧化する定電圧回路とを備え、定電圧回路の出力
によってサーボモータが駆動されるようにした。

【００１２】本発明の電源ユニットによれば、複数個の
電池から出力される出力電圧を定電圧回路によって所定
の電圧に定電圧化して出力手段から出力するようにして
いるため、負荷（サーボモータ）が変動した場合でも出
力電圧を一定に保つことができる。

【００１３】また、本発明のラジオコントロール模型装
置は、各部を制御するために必要とされるサーボモータ
の駆動電圧より大きい電圧を出力することができる複数
個の電池を設け、この複数個の電池から出力される出力
電圧を定電圧回路によってサーボモータの駆動電圧に応
じた電圧に定電圧化して出力するようにしているため、
サーボモータに流れる駆動電流が変動した場合でもサー
ボモータに駆動電圧に対応した電圧を供給することがで
きるため、サーボモータを安定して動作させることがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本実施の形態である電源ユニットを
ラジコン模型に搭載した時の電源ユニットと主要機器と
の電源ラインの接続例を示したものである。

【００１５】この図において、本実施の形態とされる電
源ユニット１には出力電圧をオン／オフするスイッチ２
が内蔵されており、このスイッチ２がオンの時にコネク
タ３から所定の電圧を出力する。コネクタ３はコネクタ
４と接続されており、電源ユニット１の出力電圧は、こ
のコネクタ３、４を介して受信機６に供給される。

【００１６】コネクタ５は電源ユニット１を充電する時
に図示しない充電器と接続される充電用コネクタとされ
ている。また、このコネクタ５に所定の電圧検出器に接
続することによって後述する電源ユニット１の内部に設
けられている電圧源の出力電圧をモニタすることができ
る。なお、電圧検出器は電源ユニット１内に別に設ける
ことも可能である。

【００１７】受信機６はコネクタ３、４を介して供給さ
れる電源ユニット１の出力電圧によって動作して、動作
時はアンテナ線７によって図示しない送信機からの送信
信号が受信されると、この受信信号に基づいてラジコン
模型の各部を制御するサーボ装置１０に対して制御信号
を出力するようにされる。

【００１８】サーボ装置１０には、ラジコン模型の各部
の動作の制御に必要とされる複数（例えば５個）のサー
ボモータアッセンブリ１０ａ〜１０ｅが設けられてい
る。各サーボモータアッセンブリ１０ａ〜１０ｅは受信
機６と接続されており、この受信機６を介して電源ユニ
ット１の出力電圧が供給されている。

【００１９】各サーボモータアッセンブリ１０ａ〜１０
ｅには、それぞれサーボモータが設けられており、この
サーボモータは受信機６から出力される制御信号によっ
て回転制御され、これによりラジコン模型の各部の動作
が制御される。例えばサーボモータアッセンブリ１０ａ
はラジコン模型の補助翼（エルロン）、サーボモータア
ッセンブリ１０ｂは水平尾翼（エレベータ）、サーボモ
ータアッセンブリ１０ｃはスロット、サーボモータアッ
センブリ１０ｄは方向舵（ラダー）、サーボモータアッ
センブリ１０ｅはホバリング時のピッチをそれぞれ制御
している。なお、本例ではラジコン模型の各部を制御す
るために５個のサーボモータアッセンブリ１０ａ〜１０
ｅが受信機６と接続されているが、さらに受信機６にサ
ーボモータアッセンブリを追加接続することも可能であ
る。

【００２０】図２は上記したような電源ユニット１の内
部の構成例を示したものである。電源ユニット１の内部
には電池パック２０、スイッチ２及び定電圧回路２１が
設けられている。電池パック２０は、例えば５セルのニ
カド電池（Ｎｉ−Ｃｄ）が直列に接続されて構成されて
おり、その出力電圧はラジコン模型に搭載される受信機
６及びサーボ装置１０の駆動に必要な駆動電圧（約５
Ｖ）より高い電圧（約６Ｖ）とされている。

【００２１】この電池パック２０の一方のライン（＋側
ライン）は、充電用のコネクタ５の一方の端子及びスイ
ッチ２の一端と接続され、他方のライン（−側ライン）
は、コネクタ５の他方の端子及び定電圧回路２１と接続
されている。スイッチ２は、電池パック２０から定電圧
回路２１に供給される電圧のオン／オフを行う例えばス
ライドスイッチであり、このスイッチ２がオンの時に電
池パック２０の出力電圧が定電圧回路２１に供給され
る。

【００２２】定電圧回路２１は、電池パック２０の出力
電圧を例えば受信機６及びサーボ装置１０の駆動電圧
（約５Ｖ）に定電圧化してコネクタ３から出力するよう
にされており、このコネクタ３から出力される出力電圧
が図１に示した受信機６に供給され、さらに受信機６を
介して各サーボモータアッセンブリ１０ａ〜１０ｅに供
給されることになる。なお、定電圧回路２１の構成につ
いては後述する。

【００２３】このような構成とされる本実施の形態とさ
れる電源ユニット１は、図５に示した従来の電池パック
１００に比べて、電池パック２０のニカド電池が１セル
追加されていると共に、定電圧回路２１及びスイッチ２
が設けられているが、近年、ニカド電池の性能が向上し
小型化及び軽量化が図られているため、従来の電池パッ
ク１００とその形状及び重量がほぼ同一とされている。

【００２４】図３は上記したような電源ユニット１に設
けられている定電圧回路２１の回路構成例を示したもの
である。この図に示す定電圧回路２１は、例えばＰＮＰ
トランジスタＴｒ１、ＮＰＮトランジスタＴｒ２、抵抗
Ｒ１〜Ｒ３、差動増幅回路Ａ１及び基準電圧発生回路２
２によって構成されている。

【００２５】ＰＮＰトランジスタ（以下、単に「トラン
ジスタ」という）Ｔｒ１のエミッタは、スイッチ２の一
端と接続されており、スイッチ２を介して電池パック２
０の出力電圧が供給されている。また、このエミッタは
抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴｒ１のベース及びＮＰ
Ｎトランジスタ（以下、単に「トランジスタ」という）
Ｔｒ２のコレクタと接続されている。また、トランジス
タＴｒ１のコレクタはコネクタ３と接続されていると共
に、直列に接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２からなる出力抵抗
に接続されている。

【００２６】差動増幅回路Ａ１の一方の入力端子（＋）
は、ツェナーダイオード等によって形成される基準電圧
発生回路２２と接続され、他方の入力端子（−）は、抵
抗Ｒ１、Ｒ２と接続されている。また、差動増幅回路Ａ
１の出力端子は、トランジスタＴｒ２のベースと接続さ
れ、エミッタは接地されている。

【００２７】このような構成とされる定電圧回路２１で
は、基準電圧発生回路２２から供給される基準電圧Ｖre
f と、トランジスタＴｒ１の出力電圧Ｖｏを抵抗Ｒ１，
Ｒ２で分圧した電圧Ｖ₁ が差動増幅回路Ａ１において比
較され、その比較結果をトランジスタＴｒ２のベースに
供給するようにしている。

【００２８】これによりトランジスタＴｒ２の動作が差
動増幅回路Ａ１の比較結果によって制御されると共に、
このトランジスタＴｒ２によってトランジスタＴｒ１の
動作が制御されることになる。これによりコネクタ３か
らは、所定の出力電圧Ｖｏ（Ｖｏ＝（（ｒ１＋ｒ２）／
ｒ２）Ｖref （但し、抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値をそれぞ
れｒ１，ｒ２とする。））が得られることになる。

【００２９】なお、この出力電圧Ｖｏは、基準電圧発生
回路２２から出力される基準電圧Ｖref 及び抵抗Ｒ１、
Ｒ２の値によって電池パック２０の出力電圧より低い電
圧範囲内で所望の値に設定することができる。

【００３０】このように本実施の形態である電源ユニッ
ト１においては、電池パック２０として５セルのニカド
電池を直列に接続し、その出力電圧をラジコン模型に搭
載される受信機６やサーボ装置１０の駆動に必要な電圧
（約５Ｖ）より高い電圧（約６Ｖ）とすると共に、この
電池パック２０の出力電圧を定電圧回路２１によってサ
ーボ装置１０に必要な電圧（約５Ｖ）に定電圧化してコ
ネクタ３から出力するようにしている。

【００３１】従って、このように電源ユニット１をラジ
コン模型に搭載し、その出力電圧を受信機６を介してサ
ーボ装置１０に供給すれば、サーボ装置１０の駆動電圧
をラジコン模型の飛行開始時から飛行終了時までほぼ一
定に保つことができるため、サーボ装置１０は飛行開始
時から飛行終了時まで一定の動作を行うことになる。よ
って、ラジコン模型の操縦者は飛行開始時から飛行終了
時までほぼ同じ操縦感覚でラジコン模型を操縦すること
ができるようになる。

【００３２】また、サーボ装置１０の動作個数や外部環
境（例えば風、温度、湿度）及びラジコン模型の急激な
姿勢変化（宙返りやロール、背面飛行等）等によって、
サーボ装置１０に流れる駆動電流が変化した場合でも電
源ユニット１の出力電圧が変動することがないため、操
縦者は電源ユニット１の出力電圧の変動によって生じる
ラジコン模型の姿勢の変化の微調整を行う必要がない。

【００３３】さらにまた、本実施の形態である電源ユニ
ット１では定電圧回路２１の前段にスイッチ２を設ける
ようにしているため、電源ユニット１の出力電圧がスイ
ッチ２のオン抵抗に基づいて電圧降下した時も補償でき
るという利点もある。

【００３４】なお、本実施の形態である電源ユニット１
においては、電池パック２０として５セルのニカド電池
を直列に接続して構成したが、これに限定されるもので
なくサーボ装置１０の駆動電圧より大きい電圧を出力す
るような構成であれば良い。また、電池としてリチウム
電池や普通の一次電池を使用することも可能である。

【００３５】また、電源ユニット１の出力電圧をオン／
オフするスイッチは、例えば定電圧回路２１内に設ける
ことも可能であり、定電圧回路２１が図３に示すような
構成とされる場合は、トランジスタＴｒ２のエミッタ−
グランド間や抵抗Ｒ３とトランジスタＴｒ１のベース間
に設けるようにしても良い。また、定電圧回路２１の構
成も限定されるものでなく、例えばスイッチング回路な
どによって構成しても良い。

【００３６】次に、本発明のラジコン模型装置について
説明する。図４はラジコン模型に搭載されるラジコン模
型装置の主要部を示した図である。この図に示す電池パ
ック３１は、例えば５セルのニカド電池（Ｎｉ−Ｃｄ）
が直列に接続され、その出力電圧は約６Ｖとされてい
る。

【００３７】この電池パック３１の出力電圧は図示して
いないコネクタ及びオン／オフを行うスイッチ３２を介
して受信機３３に供給される。受信機３３にはスイッチ
３２を介して供給される電池パック３１の出力電圧を定
電圧化する定電圧回路３４が設けられており、この定電
圧回路３４によって定電圧化された電圧がラジコン模型
の各部の動作を制御する各サーボモータに駆動電圧とし
て供給される。そして、サーボモータが受信機３３で受
信された受信信号に基づいて制御されることによってラ
ジコン模型の各部制御されることになる。なお、定電圧
回路３４の構成は、例えば上記図３と同一であるため、
ここでは説明を省略する。

【００３８】このようにラジコン模型に搭載される受信
機３３に定電圧回路３４を設け、ラジコン模型装置を構
成した場合も、上記同様に各サーボモータには定電圧回
路３４からサーボモータにほぼ一定の駆動電圧を供給す
ることができるため、操縦者は飛行開始時から飛行終了
時までほぼ同じ操縦感覚で操縦することができる。ま
た、サーボモータを流れる電流が変化した場合でも、定
電圧回路３４からサーボモータに供給される駆動電圧は
変動しないため、ラジコン模型の操縦者はサーボモータ
の動作電圧の変動によるラジコン模型の微調整を行う必
要がない。

【００３９】さらにまた、受信機３３に定電圧回路３４
を設けると定電圧回路３４とサーボモータの接続ライン
を短くすることができると共に、定電圧回路３４とサー
ボモータとの間にコネクタ等を設ける必要がないため、
電源ラインのライン抵抗やコネクタ（図示せず）の接触
抵抗等によってサーボモータに供給される駆動電圧の電
圧降下がほとんどないという利点もある。

【００４０】なお、本実施の形態である電源ユニット及
びラジコン模型の定電圧装置は、ヘリコプタなどのラジ
コン模型に適用した場合について説明したが、当然これ
に限定されることなく、飛行機や車、船等の各種ラジコ
ン模型に適用することが可能である。

【００４１】また、電池パック３１はニカド電池を用い
て構成した場合について説明したが、例えばリチウム電
池や一次電池を使用することも可能である。さらにま
た、ラジコン模型装置では、受信機３３に設けられた定
電圧回路３４によって、各サーボモータに駆動電圧を供
給するようにしているが、各サーボモータごとに定電圧
回路を設けるような構成とすることも可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の電源ユニ
ットは、所要の電圧を出力することができる複数個の電
池と、この複数個の電池の出力電圧を所定の電圧に定電
圧化する定電圧回路を設け、定電圧回路の出力電圧を出
力手段から出力するようにしているため、負荷が変動し
た場合でも一定の出力電圧に保つことができるようにな
る。また、本発明の電源ユニットはオン／オフを行うス
イッチを設けるようにしているため、この電源ユニット
が搭載されるラジオコントロール模型の構成を簡略化す
ることができるという利点があり、ラジオコントロール
模型全体として見ればコストを低減することができる。

【００４３】また、本発明のラジオコントロール模型装
置は、サーボモータに必要とされる駆動電圧より大きい
電圧を出力する複数個の電池と、この複数個の電池の出
力電圧を定電圧化する定電圧回路を設け、この定電圧回
路の出力電圧をサーボモータに対して供給するようにし
ているため、ラジオコントロール模型のサーボモータの
安定度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である電源ユニットをラジ
コン模型に搭載した時にラジコン模型の主要機器と接続
される電源ラインの接続例を示した図である。

【図２】本実施の形態である電源ユニットの内部の構成
例を示した図である。

【図３】本実施の形態である電源ユニットに設けられて
いる定電圧回路の構成例を示した図である。

【図４】本発明の実施の形態であるラジコン模型に搭載
されるラジコン模型装置の主要部の構成を示した図であ
る。

【図５】従来のラジコン模型に搭載される電池パックと
ラジコン模型の主要機器の電源ラインの接続例を示した
図である。

【符号の説明】

１ 電源ユニット ２、３２ スイッチ ３、４、５ コネクタ ６、３３ 受信機 ７ アンテナ線 １０ サーボモータ １０ａ〜１０ｅ サーボモータアッセンブリ ２０、３１ 電池パック ２１、３４ 定電圧回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要の電圧を出力することができる複数
   個の電池と、 該複数個の電池の出力電圧を所定電圧に定電圧化する定
   電圧回路と、 該定電圧回路の出力電圧を出力することができる出力手
   段と、 を備えていることを特徴とする電源ユニット。
2. 【請求項２】 上記出力手段の出力電圧をオン／オフす
   ることができるスイッチを備えていることを特徴とする
   請求項１に記載の電源ユニット。
3. 【請求項３】 ラジオコントロール模型に搭載されるよ
   うにパッケージ化されていることを特徴とする請求項１
   に記載の電源ユニット。
4. 【請求項４】 ラジオコントロール模型の各部を制御す
   るために必要とされるサーボモータの駆動電圧より大き
   い電圧を出力することができる複数個の電池と、 該複数個の電池の出力電圧を前記サーボモータの駆動電
   圧に対応した電圧に定電圧化する定電圧回路とを備え、 該定電圧回路の出力によって上記サーボモータが駆動さ
   れるように構成したことを特徴とするラジオコントロー
   ル模型装置。