特開 2015-212108 自転車用の車速情報記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-212108(P2015-212108A)

(43)【公開日】2015年11月26日

(54)【発明の名称】自転車用の車速情報記録装置

(51)【国際特許分類】

   B62J 99/00 20090101AFI20151030BHJP

   G01P 1/16 20060101ALI20151030BHJP

   G01D 9/00 20060101ALI20151030BHJP

   H02P 9/00 20060101ALN20151030BHJP

【ＦＩ】

   B62J99/00 K

   G01P1/16

   G01D9/00 T

   H02P9/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-94749(P2014-94749)

(22)【出願日】2014年5月1日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 発行者名 ：電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ） 刊行物名 ：ＩＥＥＥ ＳＥＮＳＯＲＳ ２０１３ 予稿集（ＵＳＢメモリー）、第１５７７頁 頒布日 ：平成２５年１１月３日 「刊行物等」 研究集会名：ＩＥＥＥ ＳＥＮＳＯＲＳ ２０１３ 開催日 ：平成２５年１１月３日−６日

(71)【出願人】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】道関 隆国

(72)【発明者】

【氏名】田中 亜実

(72)【発明者】

【氏名】西川 久

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 誕

(72)【発明者】

【氏名】古本 誠

【テーマコード（参考）】

2F070

5H590

【Ｆターム（参考）】

2F070AA01

2F070CC01

2F070CC06

2F070CC11

2F070DD14

2F070FF09

2F070HH06

5H590CA18

5H590CC02

5H590CD01

5H590CE08

5H590HA27

5H590JB02

(57)【要約】

【課題】事故等が発生したときに事後的に自転車の速度を把握することが可能な自転車用の車速情報記録装置を提供する。
【解決手段】車輪２２の回転によって交流電力を生成する発電機１０と、発電機１０から供給される電力により動作し、当該発電機１０が出力する電圧信号を整形して出力する整形部１２と、発電機１０から供給される電力によって整形部１２の出力信号を含む車速情報が記録される記憶部１４と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自転車の車輪の回転によって交流電力を生成する発電機と、
前記発電機から供給される電力により動作し、当該発電機が出力する電圧信号を整形して出力する整形部と、
前記発電機から供給される電力によって前記整形部の出力信号を含む車速情報が記録される記憶部と、
を備えていることを特徴とする自転車用の車速情報記録装置。

【請求項2】

前記記憶部への前記車速情報の記録の可否を制御する制御部をさらに備えている請求項１に記載の自転車用の車速情報記録装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記整形部の出力信号から求められる自転車の減速度が所定以上の場合に、それ以降の前記車速情報の記録を中断させる、請求項２に記載の自転車用の車速情報記録装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記車速情報の記録を中断させた後、前記整形部の出力信号から求められる自転車の速度が所定以上となった場合に、新たな車速情報の記録を許容する、請求項３に記載の自転車用の車速情報記録装置。

【請求項5】

前記制御部は、新たな車速情報を記録する前に、それまでの車速情報を記録部から消去させる、請求項４に記載の自転車用の車速情報記録装置。

【請求項6】

前記発電機は、自転車の照明器具に電力を供給する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自転車用の車速情報記録装置。

【請求項7】

前記発電機は、車輪のハブに内蔵されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の自転車用の車速情報記録装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自転車の車速情報を検出し記録する車速情報記録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球温暖化の原因となり得る二酸化炭素の排出量問題や健康意識の高まり等のため、自動車の利用を控え自転車を利用する人が増えている。その一方で、自転車による事故も目立ち始め、その規模も次第に大きくなってきている。
自転車による事故の原因は、安全の不確認、一時不停止や信号無視等の交通ルールの不順守が主であるが、これに加えてスピードの出し過ぎかが事故の大規模化に到る一因となっている。そのため、事故後の検証にあたっては、事故が生じたときの自転車のスピードを把握することが非常に重要となる。

【0003】

自転車のスピードを検出する車速センサは、従来より広く一般に普及している。例えば、従来の車速センサには、車輪のスポークに取り付けられる磁石と、フロントフォークに取り付けられる磁気センサと、ハンドルの近傍等に取り付けられる表示部とを備え、磁気センサが単位時間当たりに磁石を検出する回数（すなわち回転数）から自転車の速度を求め、その速度を表示部に表示させるものがある（下記特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−５５９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の速度センサは、走行中の自転車のスピードを検出することができるものの、上述のような事故が発生したときの自転車のスピードを事後的に把握することはできない。また、磁気センサに電力を供給するためにバッテリが必要であるともに、利用者自身がバッテリ残量を管理しなければならないので、管理が不十分になり易く、必要なときにバッテリ切れのために速度センサが機能していないこともあり得る。

【0006】

本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、事故等が発生したときに事後的に自転車の速度を把握することが可能な自転車用の車速情報記録装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係る自転車用の車速情報記録装置は、
自転車の車輪の回転によって交流電力を生成する発電機と、
前記発電機から供給される電力により動作し、当該発電機が出力する電圧信号を整形して出力する整形部と、
前記発電機から供給される電力によって前記整形部の出力信号を含む車速情報が記録される記憶部と、
を備えていることを特徴とする。

【0008】

上記構成の車速情報記録装置は、発電機が出力する電圧信号を整形部が整形して出力し、その出力信号を含む車速情報が記憶部に記録されるので、事故等が発生したときに当該記憶部に記録された車速情報から自転車に車速を事後的に把握することができる。また、整形部の動作や記憶部への車速情報の記録は発電機の電力により行われるので、これらの動作のために別途バッテリを備える必要がなく、バッテリ切れのために必要な車速情報が記録されなくなるという不都合を回避することができる。すなわち、本発明の車速情報記録装置は、発電機によって生成された電力が、整形部や記憶部を動作させるために用いられると共に、その電圧信号から車速情報を求めるためにも用いられており、１つの発電機を２つの用途で利用することによって、それぞれ別個に発電機（信号生成部）を備える場合に比べて構造の簡素化を図ることができる。
なお、本発明における「車速情報」とは、自転車の車速を求めるために用いることができる整形部の出力信号や、その出力信号から求められた車速そのものの情報など、車速に関する情報をいう。

【0009】

（２）上記車速情報記録装置は、前記記憶部への前記車速情報の記録の可否を制御する制御部をさらに備えていることが好ましい。

【0010】

（３）また、前記制御部は、前記整形部の出力信号から求められる自転車の減速度が所定以上の場合に、それ以降の前記車速情報の記録を中断させることが好ましい。
自転車による事故が生じた場合、通常、自転車は急減速を伴って停止する。したがって、自転車の減速度（負の加速度）が、事故が発生したと推定できる程度に大きい場合には、それ以降の車速情報の記録を中断することによって、事故が生じた時点の車速情報を最終のデータとして記憶部に残すことができる。

【0011】

（４）上記（３）の構成において、前記制御部は、前記車速情報の記録を中断させた後、前記整形部の出力信号から求められる自転車の速度が所定以上となった場合に、新たな車速情報の記録を許容することが好ましい。
自転車による事故ではなく、単に自転車を急停止等させた場合、制御部は、これを事故と推定して車速情報の記録を中断する。しかしながら、これは事故によるものはないので、記録を中断したままであると、その後実際に事故が起こったときに車速情報を記録できなくなる。そこで、車速情報の記録を一旦中断したとしても、その後、自転車の速度が所定以上となった場合には、事故は生じていなかったと推定し、新たな車速情報の記録を許容することで、その後事故が起きた場合でも車速情報を残すことができる。

【0012】

（５）上記（４）の構成において、前記制御部は、新たな車速情報を記録する前に、それまでの車速情報を記録部から消去させることが好ましい。
新たな車速情報を記録する場合には、それまでの車速情報は不要となるため、これを消去することによって必要な車速情報のみを残すことが可能となる。

【0013】

（６）前記発電機は、自転車の照明器具に電力を供給するものであってもよい。

【0014】

（７）前記発電機は、車輪のハブに内蔵されていてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、事故等が発生したときに事後的に自転車の速度を把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る車速情報記録装置の構成図である。

【図2】車速情報記録装置が設けられる自転車の側面図である。

【図3】整形部に入力された発電機の電圧信号の波形と、整形部が出力する整形後の出力信号の波形とを示すグラフである。

【図4】制御部による記憶部への出力信号の記録制御の手順を示すフローチャートである。

【図5】他の開示に係る回転玩具の速度情報伝達装置の構成図である。

【図6】速度情報伝達装置を備えたヨーヨーの正面説明図である。

【図7】同ヨーヨーの側面説明図である。

【図8】ヨーヨーと錘との回転数を対比して示すグラフである。

【図9】ヨーヨーの最大回転周波数と相対回転周波数との関係を示すグラフである。

【図10】発電機が生成する交流の周期及び発電電力と、発電機の回転周波数との関係を示すグラフである。

【図11】発電機から整形部への入力電圧、整形部の出力電圧（変調電圧）、及び受信部の受信信号の関係を示すグラフである。

【図12】送信用のアンテナの放射パターンを示す図である。

【図13】送信用のアンテナが回転したときに放射パターンがどのように変化するかを示す説明図である。

【図14】受信部によって受信されたパルスの周期と、パルス数との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について説明する。
〔車速情報記録装置の全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る車速情報記録装置の構成図である。
本実施形態の車速情報記録装置は、自転車の車輪の回転によって発電する発電機１０と、発電機１０の出力を交流から直流に変換するＡＣ−ＤＣコンバータ１１と、発電機１０の電力によって動作する整形部１２、制御部１３、及び記憶部１４とを備えている。発電機１０は、図２に示されるように、自転車２０の照明器具２１を点灯させるために発電するものが兼用されており、前輪２２のハブ２３に内蔵されている。また、車速情報記録装置の他の構成も前輪２２のハブ２３に内蔵されていてもよい。

【0018】

発電機１０は、図示しないコイルと磁石とを備えており、車輪２２の回転に伴ってコイルと磁石とを相対回転させ、コイル内を通る磁束を変化させることによって誘導起電力を発生させる交流発電機とされている。そのため、発電機１０が出力する電圧信号の周波数と車輪２２の回転数との間には比例関係がある。また、図１に示されるように、発電機１０が生成した電力は、電力供給系Ａと信号取得系Ｂとに分岐して出力される。

【0019】

ＡＣ−ＤＣコンバータ１１は、発電機１０から電力供給系Ａを介して出力された交流電圧を、安定化した直流電圧に変換する。具体的に、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１は、交流を直流に整流するダイオードブリッジ等の整流回路や、直流の電圧を安定化させるレギュレータ等を含む安定化回路を備えている。そして、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１によって所定の電圧で安定化された電力は、それぞれ整形部１２、制御部１３、及び記憶部１４に供給され、これらを動作させる。

【0020】

整形部１２は、信号取得系Ｂを介しても発電機１０で生成された電力の交流信号が供給され、ダイオード等からなる整流素子によって交流を直流に半波整流し、さらに半波整流された直流をシュミットトリガインバータ等のインバータ回路により交流のデジタル信号に変換するパルス変換器によって構成されている。そして、整形部１２は、発電機１０のアナログ信号から変換されたデジタル信号を制御部１３に出力する。

【0021】

図３は、整形部１２に入力された発電機１０の電圧信号の波形と、整形部１２が出力する整形後の出力信号の波形とを示している。図３より、整形部１２の出力信号は、発電機１０の電圧信号と１８０°位相がずれた状態で同期していることがわかる。

【0022】

制御部１３は、整形部１２の出力信号を、所定の条件に基づいて記憶部１４に記録するか否かを判断し、記録の可否を制御する。この制御部１３による記録制御については後述する。
記憶部１４は、不揮発性のメモリーによって構成されている。したがって、情報を記録するときには電力供給が必要であるが、電力供給が行われていない状態でも記録された情報を保持可能である。そして、記憶部１４には、整形部１２において整形されたデジタル信号である出力信号が記録されるようになっている。なお、記憶部１４として、ＳＤカード等の可搬型の媒体を用いることができ、この場合、自転車２０から取り外し可能に構成してもよい。また、記憶部１４は、誰でもが容易に設置場所を把握し取り外すことができないように、自転車２０のフレーム内やサドル内等に設けてもよい。

【0023】

前述したように整形部１２の出力信号は発電機１０が出力する電圧信号と同期し、発電機１０の電圧信号の周波数は車輪２２の回転数と比例している。したがって、記憶部１４に記録される整形部１２の出力信号から車輪２２の回転数を求めることができる。さらに車輪２２の回転数と車輪２２の直径とから自転車２０の速度を求めることができる。なお、記憶部１４は、記録できる容量に限りがあるが、当該容量を超える記録要求があった場合には、古い情報から消去して新たな情報を記録（上書き）するように制御部１３によって記録制御される。

【0024】

本実施形態の車速情報記録装置は、自転車２０の速度を求めることが可能な情報（車速情報）、すなわち整形部１２の出力信号を記憶部１４に記録しているので、事故が発生したときには、記憶部１４に記録された車速情報から自転車２０の速度を事後的に把握することが可能となっている。また、本実施形態の車速情報記録装置は、発電機１０によって生成された電力が、整形部１２、制御部１３、及び記憶部１４を動作させるために動力源として用いられると共に、その電圧信号から自転車２０の車速情報を求めるためにも用いられており、１つの発電機１０を２つの用途で利用することによって、それぞれ別個に発電機（信号生成部）を備える場合に比べて構造の簡素化を図ることができる。

【0025】

以下、制御部１３による記憶部１４への情報の記録制御について、図４を参照して説明する。図４は、制御部１３による記憶部１４への出力信号の記録制御の手順を示すフローチャートである。
制御部１３は、自転車２０の走行に伴って整形部１２から入力される信号を遂次記憶部１４に書き込ませる（ステップＳ１）。事故が発生した場合、自転車２０は急停車すると考えられるので、制御部１３は、整形部１２から入力される出力信号の周波数の変化から自転車２０の急減速の有無を判断し（ステップＳ２）、急減速が生じていると判断した場合には、記憶部１４への出力信号の書き込みを中断する（ステップＳ３）。急減速の有無の判断は、整形部１２の出力信号から求められる自転車２０の減速度が所定の閾値以上であるか否かによって行うことができる。

【0026】

一方、事故ではなく自転車２０が単に急停止した場合にも、整形部１２の出力信号の周波数には同様の変化が生じる。そのため、制御部１３は、当該出力信号の記録を中断させることになる。しかしながら、事故以外の急停止の場合、その後、自転車２０は通常の速度で走行する。したがって、制御部１３は、記憶部１４への書き込みを中断した後に整形部１２からの出力信号の入力があった場合には、その出力信号から求められる自転車２０の速度が所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。そして、自転車２０の速度が所定の閾値以上と判断した場合には、そのときに記憶部１４の記録されていた出力信号をリセット（消去）し（ステップＳ５）、新たな出力信号の書き込みを再開する（ステップＳ１）。

【0027】

以上のように自転車２０が急停車（急減速）したときに整形部１２の出力信号の記録を中断することによって、その後、新たな情報が書き込まれることにより事故の際の情報が上書きされてしまうのを防止することができる。また、自転車２０の事故の場合、自転車２０を全く動かせなくなることは稀であり、低速であっても人手によって移動させることは可能である。このような低速の移動によっても整形部１２の出力信号が制御部１３に入力されることがあるが、その速度が所定の閾値以下であれば事故が起きていると推定することができるので、当該出力信号を新たに記憶部１４に書き込まないようにすることで、それまでの出力信号の記録を確実に保持することができる。

【0028】

一方、記録を中断した後に、自転車２０が所定以上の速度で再び走行した場合には、事故が無かったと推定することができるので、それまでに記録した出力信号の情報は不要となる。したがって、それまでの情報を消去することによって、これから必要な新たな出力信号のみを記録することができる。

【0029】

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において変更することができる。
例えば、記憶部に記録する情報は、整形部の出力信号に限らず、この出力信号から求められた車速や、この車速に関連するあらゆる情報とすることができる。
発電機は、前輪のハブ以外の場所に設けられていてもよい。また、発電機は、照明器具を点灯させるものでなくてもよい。

【0030】

また、記憶部には、車速情報だけでなく、自転車の運転に関する他の情報を併せて記録してもよい。例えば、車速情報と併せて自転車の照明器具の点灯の有無についての情報を記録することができる。この場合、事故が発生したときに自転車の照明器具が点灯していたかどうかを把握することができ、事故の原因究明等のために役立てることができる。
照明器具の点灯の有無を記憶部に記録するには、例えば、自転車の照明器具の近傍に、当該照明器具の光で発電する部品（素子）を設置し、その出力電圧を記憶部に書き込めばよい。発電する部品としては、小面積の太陽電池（例えば、球状太陽電池等)や発光ダイオード（例えば、赤色ＬＥＤ）を用いることができる。

【0031】

〔他の開示〕
次に、上述したような自転車用の車速情報記録装置と類似した構成を有する回転玩具の速度情報伝達装置について説明する。
図５は、他の開示に係る回転玩具の速度情報伝達装置の構成図である。
この速度情報伝達装置は、例えばヨーヨーで例示される回転玩具１２０（図６参照）の回転を利用して発電する発電機１１０と、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１と、整形部１１２と、発振回路（ＲＦオシレーター）１１５と、送信部（ＲＦスイッチ）１１６と、受信部１１７とを備えている。そしてこれらの構成のうち、発電機１１０、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１、整形部１１２、発振回路１１５、送信部１１６は、ヨーヨー１２０に設けられている。

【0032】

図６は、速度情報伝達装置を備えたヨーヨー１２０の正面説明図、図７は、同ヨーヨー１２０の側面説明図である。
ヨーヨー１２０には、発電機１１０が一体的に設けられている。したがって、この発電機１１０はヨーヨー１２０とともに回転する。発電機１１０は、コイル１２１と磁石１２２との相対移動により発電を行う。磁石１２２は、ギヤ形状に形成されており、自身が回転することによってコイル１２１内を通る磁束を変化させ、誘導起電力を発生させる。

【0033】

ヨーヨー１２０には、円盤状の錘１２３が軸１２５を介して相対回転可能に連結されている。そして、この錘１２３には、前記磁石１２２が噛み合う大ギヤ１２４が一体回転可能に設けられている。
ヨーヨー１２０を回転させると、錘１２３は慣性によってヨーヨー１２０よりもゆっくりと回転する。そのため、ヨーヨー１２０と錘１２３とは相対回転する。この相対回転によって大ギヤ１２４の外周上を磁石１２２が自転しながら公転し、磁石１２２の自転によってコイル１２１を通過する磁束が変化し、発電機１１０が発電する。

【0034】

図８は、ヨーヨー１２０と錘１２３との回転数を対比して示すグラフである。
ヨーヨー１２０を回転させると、初期の段階で回転周波数が最大となり、その後徐々に回転周波数は低下していく。これに対して錘１２３は、ヨーヨー１２０よりも少ない回転周波数で回転し始めるが、徐々に回転周波数が増し、次第にヨーヨー１２０と同じ回転周波数で回転する。

【0035】

また、図８には、ヨーヨー１２０の回転周波数と錘１２３の回転周波数との差分である相対回転周波数が併せて示されている。前述したように発電機１１０による発電は、ヨーヨー１２０と錘１２３との相対回転に伴う磁石１２２の回転により行われるので、その発電量は、ヨーヨー１２０と錘１２３との相対回転周波数に比例することになる。この例では、ヨーヨー１２０の最大回転周波数は相対回転周波数の最大値の約１．７倍となった。

【0036】

図９は、ヨーヨー１２０の最大回転周波数と相対回転周波数との関係を示すグラフである。
この図９により、ヨーヨー１２０の最大回転周波数が１０００ｒｐｍ以上であるときに、相対回転周波数と比例関係にあることが分かる。この相対回転周波数は、発電機１１０の回転周波数に相関があるので、発電機１１０が出力する電圧信号の周期から得ることができる。また、相対回転周波数とヨーヨー１２０の最大回転数とは比例関係にあるので、発電機１１０の電圧信号の周期からヨーヨー１２０の最大回転周波数を求めることができる。

【0037】

図１０は、発電機１１０が生成する交流の周期及び発電電力と、発電機１１０の回転周波数との関係を示すグラフである。図１０より、発電機１１０が生成する交流信号の周期は、発電機１１０の回転周波数にほぼ反比例しており、周期＝６５０／Ｒ（Ｒ：回転周波数）の関係がある。また、回転周波数が５００ｒｐｍを超えているとき、発電機１１０は２０ｍＷの電力を出力していることがわかる。

【0038】

図５に示されるように、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１は、発電機１１０から電力供給系Ａを介して出力された交流電圧を、安定化した直流電圧に変換する。具体的に、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１は、交流を直流に整流するダイオードブリッジ等の整流回路と、直流の電圧を安定化させるレギュレータ等を含む安定化回路とを備えている。そして、ＡＣ−ＤＣコンバータ１１１によって所定の電圧で安定化された電力は、それぞれ整形部１１２、発振回路１１５、及び送信部１１６に供給され、これらを動作させる。

【0039】

整形部１１２は、ダイオード等からなる整流素子によって発電機１１０の交流信号（アナログ信号）を半波整流し、さらに半波整流されたアナログ信号をシュミットトリガインバータ等のインバータ回路により交流のデジタル信号に変換するパルス変換器によって構成されている。そして、整形部１１２は、発電機１１０のアナログ信号から変換されたデジタル信号を送信部１１６に出力する。

【0040】

発振回路１１５は、搬送波となる高周波信号を生成する。そして、この高周波信号は、送信部１１６において整形部１１２からの出力信号で変調され、無線信号として送信される。送信された無線信号は、受信部１１７において受信され、復調される。

【0041】

図１１は、錘１２３を一定速度で回転させたときの発電機１１０から整形部１１２への入力電圧、整形部１１２の出力電圧（変調電圧）、及び受信部１１７の受信信号の関係を示すグラフである。
図１１より、整形部１１２は、発電機１１０からの入力電圧に同期した出力電圧を出力し、受信部１１７は、整形部１１２の出力信号に対応する復調信号を得ることができる。したがって、受信部１１７によって受信し、復調した信号から発電機１１０の回転周波数を求めることができ、さらにヨーヨー１２０の回転周波数を取得することが可能となる。

【0042】

図５に示されるように、送信部１１６はアンテナ１１６ａを備えている。このアンテナ１１６ａは、ヨーヨー１２０とともに回転することによって回転偏波アンテナとして作用する。したがって、アンテナ１１６ａは、指向性を有していても、ヨーヨー１２０の周囲のあらゆる位置においてアンテナ１１６ａから送信された信号を受信部１１７で受信することができる。

【0043】

図１２は、送信用のアンテナ１１６ａの放射パターンを示す図である。この図１２では、−２２．８５ｄＢｉの最大利得と、−４７．６２ｄＢｉの最小利得とを有する指向性アンテナの放射パターンを示している。
また、図１３は、送信用のアンテナ１１６ａが回転したときに放射パターンがどのように変化するかを示す説明図である。この図１３（ａ）に示されるように、送信アンテナ１１６ａの給電点が下側にあるとき、放射電力は、上部で最大となり、側部で最小となる。したがって、受信用のアンテナ１１７ａが送信用のアンテナ１１６ａの側部にあると送信信号を受信することが困難になる。一方、図１３（ｂ）に示されるように、送信用のアンテナ１１６ａの給電点が９０°回転した場合、放射電力が側部において最大となる。したがって、受信用のアンテナ１１７ａが送信信号を容易に受信することができる。このようにヨーヨー１２０とともに回転する送信用のアンテナ１１６ａは、ヨーヨー１２０の一回転ごとに偏波が受信用のアンテナ１１７ａの偏波と調和し、送信用のアンテナ１１６ａが一回転する間に送信信号が受信される。

【0044】

図１４は、受信部１１７によって受信されたパルスの周期と、パルス数との関係を示すグラフである。図１４より、最小の周期は０．２９ｍｓとなり、そのときの最大の回転周波数は、前述のヨーヨー１２０の最大回転周波数と相対回転周波数との関係（約１．７倍の関係）と、発電機１１０の周期と回転周波数との関係から演算すると３７７８ｒｐｍとなる。つまり、受信部１１７における受信信号から、ヨーヨー１２０の最大回転数を求めることができる。

【0045】

以上に説明した回転玩具の速度情報伝達装置は、次の特徴を有している。
すなわち、回転玩具用の速度情報伝達装置は、回転玩具１２０の回転により発電する発電機１１０と、この発電機１１０から供給される電力により動作し、当該発電機１１０が出力するアナログ電圧信号をデジタル電圧信号に整形して出力する整形部１１２と、前記発電機１１０から供給される電力により搬送波を生成する発振回路１１５と、前記発電機１１０から供給される電力により前記整形部１１２の出力信号で前記搬送波を変調して無線送信する送信部１１６と、送信部１１６によって送信された無線信号を受信する受信部１１７とを備えていることを特徴としている。

【0046】

また、回転玩具用の速度情報伝達装置は、回転玩具１２０と一体的に回転する送信アンテナ１１６ａを備えていることを特徴としている。

【0047】

以上のように、回転玩具用の速度情報伝達装置は、回転玩具１２０から離れた位置で当該回転玩具１２０の回転数に関する情報を受信して、当該回転数を容易に取得することができるので、その回転数の情報を用いて回転玩具１２０の利用方法（遊び方）を拡張することができる。例えば、回転玩具１２０から送信された信号をゲーム端末で受信し、当該ゲーム端末において仮想世界と現実とを融合した新たなゲームを構築することが可能となる。なお、回転玩具１２０は、ヨーヨーに限られず、コマ等の他の玩具であってもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０ ：発電機
１２ ：整形部
１３ ：制御部
１４ ：記憶部
２０ ：自転車
２１ ：照明器具
２２ ：車輪
２３ ：ハブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図13】

【図11】

【図12】

【図14】