(57)【要約】  ゲームピースの底部の定められた同心の場所に1つまたは複数の導電性リングを取り付け、ゲームピースの回転配向に影響を受けないセンサによって導電性リングの有無を検知することによって、検知場所に置かれたゲームピースの存在および識別情報を判断するための方法およびシステム。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクト上の数値をコード化およびデコードするための方法であって、
前記オブジェクトにおいて少なくとも2つの同心の定位置を定めるステップと、
前記少なくとも2つの定位置の少なくとも1つの上に環状のしるしを配置するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記少なくとも2つの定位置の下にあるセンサを有するセンサアセンブリの上に前記オブジェクトを置くことによって、前記オブジェクト上の前記数値をデコードするステップであって、これによって前記しるしに対する前記センサの反応が、前記センサアセンブリの上の前記オブジェクトの回転配向に影響を受けない、ステップ
をさらに含む、請求項１に記載のオブジェクト上の数値をコード化およびデコードするための方法。
【請求項３】
前記少なくとも2つの定位置の下にあるセンサを有するセンサアセンブリの上に前記オブジェクトを置くことによって、前記オブジェクト上の前記数値をデコードするステップであって、それによって前記しるしに対する前記センサの反応が、前記センサアセンブリの上の前記オブジェクトの回転配向に影響を受けず、前記しるしが固定幅の導電性の環形であり、前記センサが静電容量センサであり、前記数値が複数のセンサ場所で前記しるしの有無を検知することによってデコードされる、ステップ
をさらに含む、請求項１に記載のオブジェクト上の数値をコード化するための方法。
【請求項４】
前記少なくとも2つの定位置の下にあるセンサを有するセンサアセンブリの上に前記オブジェクトを置くことによって、前記オブジェクト上の前記数値をデコードするステップであって、それによって前記しるしに対する前記センサの反応が、前記センサアセンブリの上の前記オブジェクトの回転配向に影響を受けず、前記しるしが、幅が複数の固定幅から選択される導電性の環形であり、前記センサが静電容量センサであり、前記数値が複数のセンサ場所でセンサの反応の大きさを解釈することによってデコードされるステップ
をさらに含む、請求項１に記載のオブジェクト上の数値をコード化するための方法。
【請求項５】
ベースを含むオブジェクトであって、前記ベースが少なくとも1つの導電性環形を含む、オブジェクトと、
前記少なくとも1つの導電性環形の静電容量に少なくとも基づいて前記オブジェクトの有無を検出するために少なくとも1つの静電容量センサを含むセンサアセンブリであって、上に置かれた前記オブジェクトの回転配向に実質的に影響を受けないセンサアセンブリと
を備えるシステム。
【請求項６】
前記ベースが、実質的に固定幅をそれぞれ有する複数の導電性環形をさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記オブジェクトが、ゲームピースをさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記センサアセンブリが、ゲームボードをさらに備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
1つまたは複数のゲームピースであって、それぞれのゲームピースが実質的に円形のベースを含む、ゲームピースと、
各ゲームピースの数値をコード化するために実質的に円形のベースそれぞれに結合された少なくとも1つの環状のしるしと
を備えるゲーミングシステム。
【請求項１０】
各環状のしるしが、少なくとも1つの導電性の環状のしるしをさらに備える、請求項９に記載のゲーミングシステム。
【請求項１１】
それぞれが実質的に同じ環幅を有する、複数の導電性の環状のしるしをさらに備える、請求項９に記載のゲーミングシステム。
【請求項１２】
前記ゲームピースの前記数値を検出するために、前記ゲームピースの前記実質的に円形のベースに結合する少なくとも1つのセンサを含むゲーミングボードをさらに備える、請求項９に記載のゲーミングシステム。
【請求項１３】
前記センサが、前記少なくとも1つの環状のしるしの少なくとも静電容量に基づいて前記ゲームピースの前記数値を検出するために静電容量センサをさらに備える、請求項１２に記載のゲーミングシステム。
【請求項１４】
前記センサが、前記ゲームピースの回転配向に実質的に影響を受けない、請求項１３に記載のゲーミングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オブジェクト上のコード化されたしるしを検知するために複数の検知構造を使用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気および電子部品を含んだゲームが一般化している。多くの伝統的なボードゲームは、電子的形態で実現されることがあり、ゲームの機能の一部が人間の行為ではなく電子回路によって実行される。このようなゲームの有用な機能が、ゲームボード上のゲームピースの位置および識別情報の検出である。例えば、Bognerによる米国特許第5,129,654号は、ゲームピースの存在および識別情報が2つの交差する一連の伝送線によって検出される電子ゲーム装置について記載しており、この伝送線は、各ゲームピース内に保持される共振回路を励起する異なる周波数を伝送し、各ピースの回路は、ゲームピースを一意に識別する別個の共振周波数を有する。同様に、Gilboaによる米国特許第5,853,327号は、各ゲームピースが、電磁質問信号(electromagnetic query signal)に応答するトランスポンダと、ゲームピースによって生成された応答信号に反応し、それによってゲームピースの場所および識別情報を判断する複数のセンサとを収容しているシステムについて記載する。先行技術からのさらに別の例では、Bulsinkによる米国特許第6,168,158号が、各ゲームピース内に共振コイルを組み込んで、各共振コイルの電気および磁気特性が、ゲームピースのタイプを示すようにしたシステム、ならびに一連の送信コイルおよび受信コイルを装備して、各プレイングスクエアがその下に送信コイルおよび受信コイルの一意のペアを有するようにしたゲームボードについて記載している。こうしたシステムのそれぞれでは、特定の位置に特定の識別情報のゲームピースが存在することを、ゲームの挙動を制御するために使用することができる。
【０００３】
先行技術に記載される上述のシステムでは、ゲームにおいて各ゲームピースが、外部の刺激に反応する複雑な回路を装備されなければならず、ゲームボードは、ピースの場所および識別情報を識別するというタスクを遂行するために複数のセンサと、複雑なドライビングおよび検知の制御回路とを装備されなければならない。こうした要素は、このようなシステムを単純なボードゲームにしては高額にし、したがってその実用性を制限している。
【０００４】
物品の上のしるしを検知することによって物品の識別情報を判断するためのより単純なシステムについて記載されている。例えば、Weberによる米国特許第4,355,300号は、一連の検知要素が、基板上の定位置にある導電性のしるしを読み取り、各検知位置がしるしの有無を信号で伝え、結果として生じるバイナリビットが完全なコード値を形成するシステムについて記載している。Weberのシステムは、単純で安価であるという利点を有するが、識別を容易にするために、識別されるオブジェクトは特定の場所に、特定の向きで置かれる必要がある。こうした後者の要件は、オブジェクトの配置がしばしば無計画であって、オブジェクトの向きが容易に分からない可能性がある子供のゲームでは非現実的である。
【０００５】
単独で、または組み合わせて取り上げられる上記の発明および特許はいずれも、本発明を説明するとみなされるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第5,129,654号
【特許文献２】米国特許第5,853,327号
【特許文献３】米国特許第6,168,158号
【特許文献４】米国特許第4,355,300号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ゲームのプレイング領域内のゲームピースの場所および識別情報を判断するために、単純な検知回路と併せてゲームピースに単純なしるしを使用するシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ゲームピース上の識別のしるしをコード化し、検知場所上のゲームピースの回転配向にかかわらず、検知場所に置かれたゲームピースの識別情報を明確に判断するための方法およびシステム。
【０００９】
本発明の1つの実施形態では、しるしは、ゲームピースの底部に同心円状に置かれた固定幅および複数の直径の導電性材料のリングであり、リングの数および直径は、ゲームピースのタイプを識別するコードを表しており、上記しるしは、円形の検知エリア内の対応する同心領域に配置された静電容量センサによって検知され、これによって導電性リングの存在に対するセンサの反応は、ゲームピースの回転配向に左右されない。
【００１０】
本発明の代替的実施形態では、しるしは、ゲームピースの底部に同心円状に置かれた複数の幅および複数の直径の導電性材料のリングであり、リングの数、幅、および直径は、ゲームピースのタイプを識別するコードを表し、上記しるしは、円形の検知エリア内の対応する同心領域に配置された静電容量センサによって検知され、これによって導電性リングに対するセンサの反応は、リングの存在および幅によって決まるが、ゲームピースの回転配向に左右されない。
【００１１】
本発明のさらなる利点について、一部は次の説明の中で示し、一部はこの説明から明らかになる、または本発明の実践によって分かる可能性もある。本発明の利点は、特に添付の特許請求の範囲で指摘する機器および組合せを用いて理解され、獲得され得る。本発明の実施形態のさらなる利益および利点は、本発明の好ましい実施形態を指定して示す添付の図面を参照して行われる次の詳細な説明を考察することから明らかになるであろう。
【００１２】
添付の図面は、本明細書に組み込まれてその一部を構成するが、これらは本発明の1つまたは複数の諸実施形態を例示し、詳細な説明と併せて、本発明の原理および実行を説明するのに役立つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の特徴を具体化するシステムを示す図である。
【図２】本発明と共に使用するセンサを組み立てる例示的方法を示す図である。
【図３】本発明と共に使用するように構成されたゲームピースを示す図である。
【図４】本発明のシステムにおけるゲームピースとセンサとの関係を示す図である。
【図５】本発明のシステムにおけるセンサとしるしとの関係の平面図である。
【図６】一連のセンサを読み取って、デコードされた数値を導くための例示的手順を説明するフローチャートである。
【図７】複数のしるしの幅を使用する代替的実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の詳細な説明を始める前に、以下の記述は順を追っている。適切な場合には、同じ関連材料および文字を使用して、異なる図面において同一の構成要素、対応する構成要素、または同様の構成要素を示す。本開示と関連する図面は、一般的に縮尺通りに正確な寸法で描かれておらず、すなわちこのような図面は、寸法の正確さ以外の表示および理解を明瞭にすることに重点を置いて描かれている。
【００１５】
明瞭にするために、本明細書に記載する実施の定常的な特徴のすべてを示して説明するわけではない。かかる実際の実施の開発では、例えばアプリケーション関連のおよびビジネス関連の制約に従うことなど、開発者の特定の目標を達成するために、実施によって異なる多数の実施時特有の決定をしなければならないこと、ならびにこうした特定の目標が、実施によっておよび開発者によって変化することは、当然理解される。さらに、このような開発努力は複雑で時間のかかるものであるが、それでもやはりこの開示の恩恵を受ける当業者には工学技術の定常的な取り組みであるということが理解される。
【００１６】
図1は、本発明の方法を使用したコード化された値を読み取るための例示的システム100の構成要素部分を示している。センサアセンブリ110がプロセッサ150に結合され、プロセッサ150はプログラムメモリ160と、データメモリ170にも接続している。センサアセンブリ110は、優先的に半円盤である導電性基準要素120と、優先的にアーチ型のセグメントである複数の導電性センサ要素130、140とを含み、半円盤のセンサ要素120の軸がアーチ型セグメント130、140の軸と一致するように配置された複数のセンサ要素を備えている。センサアセンブリ110の要素120、130、140のそれぞれが、プロセッサ150に電気的に接続される。プログラムメモリ160に格納されたプログラム命令の制御下で、プロセッサ150はセンサ要素130、140を順に読み取り、その都度、センサ要素と基準要素120との間の静電容量を読み取る。プロセッサ150は、データメモリ140に格納された較正データを使用して、センサの読み取り値を、通信チャネル150を介して外部デバイスに報告されるID値(identity value)に変換する。プログラムメモリ160およびデータメモリ170は、ソリッドステート、光学、磁気、または他のメモリ手段を含む、いかなるタイプのメモリとすることもできること、さらにプログラムメモリ160およびデータメモリ170は、単一メモリシステム内にある物理メモリの論理部(logical divisions)とすることができることを、当業者は理解するであろう。例示的システムでは、2つのセンサ要素を示しているが、3つ以上のセンサ要素をセンサアセンブリ110に含んで、より多数の組合せのしるしのデコードを可能にすることもできる。
【００１７】
図2は、非導電性基板200上のセンサアセンブリの構成要素の組立てを示す斜視図である。基板200上の円形隆起リング210内において、導電性基準要素120および導電性センサ要素130、140は、基準要素120およびセンサ要素130、140の軸が円形隆起リング210の軸と一致するように配置されている。隆起リング210内の要素120、130、140の上に、非導電性シールド220が設置されている。明瞭にするために、要素120、130、140の電気接続は示していない。
【００１８】
図3は、システム100と共に使用するための例示的ゲームピースを示している。ゲームピース300は、逆さまに示しているが、複数の定位置330、340に導電性のしるしを配置された平らな底表面320を有する非導電性本体310を備えている。しるしは、複数の定位置330、340の一部またはすべてに配置されることが可能であり、それによってしるしの数および配置は、ゲームピースの識別情報を一意にコード化する。
【００１９】
図4は、本発明の方法によってゲームピース300の存在および識別情報を判断するときのゲームピース300とセンサアセンブリ110との関係をさらに詳細に示している。ゲームピース300が、プレイヤによってリング210内に配置され、リング210がこれをセンサアセンブリ110の場所の上の位置に限定する。場所330、340にあるしるしは、それによって基準要素120およびセンサ要素130、140の近くに運ばれ、非導電性シールド220によってしるし330、340と要素120、130、140との間に固定間隔が維持される。しるしの場所330、340とセンサ要素120、130、140との関係は、図5に概略的に示しており、図5はこうした要素の概略的な平面図を示して、その空間的関係を示している。位置330にある導電性のしるしは、導電性基準要素120と導電性センサ要素130との間のギャップにまたがり、それによって基準要素120とセンサ要素130との間で測定される静電容量を変更し、同様に、場所340にある導電性のしるしは、基準要素120とセンサ要素140との間のギャップにまたがり、それによって基準要素120とセンサ要素140との間で測定される静電容量を変更する。ゲームピース300の識別情報を判断するとき、場所330、340におけるしるしの有無が、プロセッサ150によって測定される静電容量を決定する。場所330、340にあるしるしの円対称性、およびしるしの場所330、340とセンサ要素120、130、140との位置関係により、各センサ要素の測定される静電容量は、ゲームピース300の回転配向に左右されない。
【００２０】
図4に描く実施形態は、ゲームピースの位置を限定するために隆起リングを使用しているが、センサに対してゲームピースを位置付ける代替方法を使用することができる。例えば、センサアセンブリ110は、基板200の円形のくぼみに置くことができ、または一連のピンもしくはポストを隆起リング210の代わりに使うことができ、またはセンサ210の下にある基板200に、およびゲームピース300に、磁石を組み込むことができる。これらのまたは他の代替方法のいずれも、本発明の趣旨および意図を逸脱することなく、ゲームピースの存在および識別情報を判断するとき、ゲームピース300がセンサアセンブリ110と同軸上に配置されることを確実にするために使用することができる。
【００２１】
プロセッサ150は、さらなる外部スイッチング回路を必要とすることなく、したがってシステム100の複雑さを低減して、様々なセンサ要素130、140の静電容量を測定することができる。
【００２２】
図6は、ゲームピースの識別情報を判断する例示的手順400を示している。第1のステップ410では、ID値は0に設定され、第1のセンサから測定が開始される。さらなるステップ420では、センサが読み取られる。さらなるステップ430では、センサの読み取り値が数字に、すなわち、このセンサの位置にしるしがないことを示す0か、この位置にしるしがあることを示す1に、変換される。ステップ430におけるこの変換は、データメモリ170に格納された較正表を使用して行われる。さらなるステップ440では、ステップ430において導き出された数字が、ID値に加えられる。さらなるステップ450では、読み取られるセンサがさらに残っているかどうかを判断するために、テストが行われる。読み取られるセンサがさらに残っている場合、さらなるステップ460において、ID値に2を掛ける。さらなるステップ470では、次のセンサが選択され、ステップ420において処理は続く。すべてのセンサが読み取られると、さらなるステップ480においてID値が出力され、ゲームピースの識別情報を信号で伝える。優先的には、ゲームピースは、底面に置かれた少なくとも1つのしるしを有し、ステップ430を実行して、プロセッサ150が少なくとも1つのセンサに1つの値を測定し、それによってゲームピースの存在の誤った判断の可能性を最小限に抑える。したがって、N個のセンサ要素を有するセンサアセンブリ110については、区別することができる一意のコードの数は、(2のN乗)マイナス1である。
【００２３】
図7は、固定場所330、340に複数のサイズのしるしを使用してゲームピースの識別情報をコード化する本発明のシステムの代替的実施形態を示している。左のパネルでは、第1の幅500、501のしるしが、センサ要素120、130、140の上に置かれている。右のパネルでは、異なる幅502のしるしが、センサ要素130の上に置かれている。この代替的実施形態では、ゲームピースの識別情報は、しるしの存在と特性の両方を検出することによって判断される。複数のサイズのしるしを使用すると、より多くの数の一意のコードの区別が可能になり、これにより、固定数の一意のゲームピースを区別するためのセンサ要素の数を削減する。
【００２４】
例示的実施の前述の説明は、単に本発明の使用の例を提供することを意図しており、本発明の使用の可能性への制限ではないことは、当業者には明らかであろう。他の同様の実施形態は、本発明の趣旨および意図を逸脱することなく、この説明の特徴を利用するために設計または変更されることが可能である。
【００２５】
特許請求の範囲に記載する本発明の範囲を逸脱することなく、好ましい実施形態に数多くの変更および修正を行うことができるということを当業者は理解するであろう。当然ながら、本発明の、その様々な態様における変更は、当業者には明らかであり、一部は研究の後にのみ明らかとなり、他のものは日常の機械的、化学的、および電子的設計の問題であることが理解される。好ましい実施形態のいずれの特徴、機能、または特性も必須ではない。他の実施形態が可能であり、その特定の設計は、特定の用途によって決まる。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載する特定の実施形態によって限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ定められるべきである。
【符号の説明】
【００２６】
100  システム
110  センサアセンブリ
120  導電性基準要素
130  センサ要素
140  センサ要素
150  プロセッサ
160  プログラムメモリ
170  データメモリ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成25年4月2日(2013.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
1つまたは複数のゲームピースであって、前記ゲームピースのそれぞれが円形のベースを含み、前記ゲームピースのそれぞれが、そのゲームピースの数値をコード化する、前記円形のベースに結合された1つまたは複数の導電性の環状のしるしを有する、1つまたは複数のゲームピースと、
静電容量センサを有するゲームボードであって、前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサ近くの一定の場所にあるとき、前記ゲームピースのその1つの前記数値を、前記静電容量センサの静電容量を測定することによって検出するように構成されている、ゲームボードと
を備える、ゲーミングシステム。
【請求項２】
前記数値が、前記1つまたは複数の導電性の環状のしるしの数、直径、および環幅を設定することによってコード化される、請求項１に記載のゲーミングシステム。
【請求項３】
前記数値が、前記1つまたは複数の導電性の環状のしるしの数、および直径を設定することによってコード化される、請求項１に記載のゲーミングシステム。
【請求項４】
前記ゲームボードが、前記静電容量センサ近くの前記一定の場所に前記ゲームピースの1つを保持するように構成されている、請求項１に記載のゲーミングシステム。
【請求項５】
前記静電容量センサが、
前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサ近くの前記一定の場所にあるとき、前記ゲームピースのその1つの前記1つまたは複数の導電性の環状のしるしに隣接するように構成されているアーチ型の導電性基準要素と、
前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサ近くの前記一定の場所にあるとき、そのゲームピースの前記導電性の環状のしるしの1つにそれぞれ隣接する、複数のアーチ型の導電性センサ要素と
をさらに備え、
前記ゲームボードが、前記アーチ型の導電性センサ要素のそれぞれと前記アーチ型の基準要素との間の静電容量を測定することによって、前記ゲームピースの1つの前記数値を検出するようにさらに構成されている、
請求項１に記載のゲーミングシステム。
【請求項６】
前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサ近くの前記一定の場所にあるとき、そのゲームピースの前記1つまたは複数の導電性の環状のしるし、前記複数のアーチ型の導電性センサ要素、および前記アーチ型の導電性基準要素が、すべて同軸を有する、請求項５に記載のゲーミングシステム。
【請求項７】
前記ゲームボードは、前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサ近くの前記一定の場所にあるとき、そのゲームピースの前記1つまたは複数の導電性の環状のしるしから静電容量センサを電気的に分離する非導電性シールドをさらに備える、請求項１に記載のゲーミングシステム。
【請求項８】
ゲームボードと、
アーチ型基準要素および複数のアーチ型センサ要素を含む複数の重ならない導電性要素を備えた前記ゲームボード内の静電容量センサであって、
前記アーチ型基準要素およびアーチ型センサ要素がセンサの軸を有し、
前記アーチ型センサ要素がそれぞれ、前記センサの軸からの一組の半径方向の距離の1つにあり、
前記アーチ型基準要素が、前記センサの軸からの前記一組の半径方向の距離のすべてに広がる、静電容量センサと、
1つまたは複数のゲームピースであって、各ゲームピースが円形のベースを含み、各ゲームピースが、そのゲームピースの数値を、前記円形のベースに結合された1つまたは複数の重ならない導電性の環状のしるしを有することによってコード化し、各環状のしるしが前記一組の半径方向の距離の異なる距離だけベース軸から離れている、1つまたは複数のゲームピースと
を備え、
前記ゲームボードは、前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサに近く、かつ前記静電容量センサの同軸上にあるとき、そのゲームピースの前記数値を、前記アーチ型センサ要素のそれぞれと前記アーチ型基準要素との間の静電容量を測定することによって検出するようにさらに構成されている、
ゲーミングシステム。
【請求項９】
前記ゲームボードは、前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサ近くにあるとき、そのゲームピースの前記1つまたは複数の導電性の環状のしるしから前記静電容量センサを電気的に分離する非導電性シールドをさらに備える、請求項８に記載のゲーミングシステム。
【請求項１０】
前記数値が、前記1つまたは複数の導電性の環状のしるしの数、半径距離、および環幅を設定することによってコード化される、請求項８に記載のゲーミングシステム。
【請求項１１】
前記数値が、前記1つまたは複数の導電性の環状のしるしの数、および半径距離を設定することによってコード化される、請求項８に記載のゲーミングシステム。
【請求項１２】
前記ゲームボードが、前記ゲームピースの1つを前記静電容量センサの近く、かつ前記静電容量センサの同軸上に保持するように構成されている、請求項８に記載のゲーミングシステム。
【請求項１３】
1つまたは複数の環状のしるしが結合された円形のベースを有する、ゲームピースであって、前記1つまたは複数の環状のしるしが、前記1つまたは複数の環状のしるしの数、幅、および直径によって数値をコード化する、ゲームピースと、
前記ゲームピースの前記円形のベースに結合するように構成されたゲーミングボードであって、前記ゲームピースが前記ゲーミングボードに結合されると、前記ゲームピースの前記数値を検出するように構成されている静電容量センサを備えたゲーミングボードと
を備える、ゲーミングシステム。
【請求項１４】
前記ゲーミングボードが、前記ゲームピースの1つが前記静電容量センサ近くにあるとき、そのゲームピースの前記1つまたは複数の環状のしるしから前記静電容量センサを電気的に分離する非導電性シールドをさらに備える、請求項１３に記載のゲーミングシステム。
【請求項１５】
前記ゲーミングボードが、前記ゲームピースの1つを前記静電容量センサの近く、かつ前記静電容量センサの同軸上に保持するように構成されている、請求項１３に記載のゲーミングシステム。
【国際調査報告】
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