(57)【要約】【課題】標的が叩かれた力の検出に関する分解能を容易に高めることができるゲーム機を提供する。【解決手段】盤面７から標的９を出没させるゲーム機１において、標的９に連動して回転する検出板６１に、その回転方向へ一定のピッチでスリット６５を設ける。標的９が叩かれた場合、センサ６２によりスリット６５を検出して検出信号のパルス列を出力させる。センサ６２から出力される検出信号のパルス列の周期から標的９の速度を検出し、該速度を微分して標的の加速度を標的が叩かれた力に相関する物理量として算出する。【選択図】図１３
2007117482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
盤面に開口する収容部に出没自在に設けられる標的と、
前記標的を前記収容部から突出した位置と前記収容部内に後退した位置との間で駆動する標的駆動機構と、
前記標的に連動する検出対象をセンサで検出し、該センサから前記標的の速度に対応した検出信号を出力する動作検出装置と、
前記センサが出力する検出信号に基づいて、前記標的が叩かれた力に相関する物理量を算出する信号処理装置と、を備え、
前記標的駆動機構には、前記標的を駆動するための運動を発生する駆動源と、該駆動源から供給される運動を前記標的に伝達する運動伝達機構とが設けられ、
前記動作検出装置には、前記検出対象として、前記運動伝達機構内で伝達される運動により前記標的に連動して所定方向に往復移動する検出部材が設けられ、
前記検出部材には、前記所定方向に一定のピッチで並ぶ被検出部が設けられ、
前記センサは、前記被検出部を検出して前記検出信号を出力し、
前記信号処理装置は、前記標的の動作時に前記センサから出力される検出信号のパルス列の周期から前記標的の速度を検出し、該速度を微分して前記標的の加速度を前記物理量として算出する、
ことを特徴とするゲーム機。
【請求項２】
前記運動伝達機構には、前記標的が叩かれた際に前記駆動源と前記標的との間の運動の伝達経路を切り離すクラッチが設けられ、前記動作検出装置の前記検出部材は、前記クラッチよりも前記標的寄りの位置にて前記運動伝達機構と接続されていることを特徴とする請求項１に記載のゲーム機。
【請求項３】
前記駆動源が回転運動を発生し、前記運動伝達機構には前記駆動源と接続される入力軸が設けられ、前記入力軸には前記検出部材としての検出板が前記入力軸と一体回転可能に接続され、前記検出板には周方向に一定ピッチで前記被検出部が形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のゲーム機。
【請求項４】
前記センサは、前記検出部材の移動方向に関して前記被検出部のピッチの１／２に対し非整数倍のピッチで配置された一対の検出部を有し、前記信号処理装置は、前記検出部の対毎に出力される検出信号のパルス列の位相差に基づいて前記標的の動作方向を判別し、判別された動作方向が前記収容部へ後退する方向でかつ前記標的が叩かれた場合に前記加速度を算出する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のゲーム機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モグラ叩きゲーム機のように、ゲーム盤に設けた収容部からゲーム盤の盤面を超えて標的を適宜に突出させ、これを叩くことができるか否かをプレイヤーに競わせるようにしたゲーム機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のゲーム機としては、標的と同一方向に連動する可動部材の近傍に、その可動部材の動作方向に沿って一対のセンサを配置し、そのセンサが可動部材の検出対象を検出する時間の差から標的の速度を算出することにより、標的に加えられた衝撃力を測定するゲーム機が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２６２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のゲーム機では、２つのセンサ間を同一の検出対象が移動する間の標的の平均速度しか求めることができない。力の分解能を向上させるためには多数のセンサを並べる必要が生じてコスト増となり、また、多数のセンサを一列に並べるためには相応のスペースも必要となる。
【０００４】
そこで、本発明は、多数のセンサを用いなくても標的が叩かれた力の検出に関する分解能を容易に高めることができ、また、設置スペースに関する制約も緩和できるゲーム機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】
【０００５】
本発明は、盤面（７）に開口する収容部（８）に出没自在に設けられる標的（９）と、前記標的を前記収容部から突出した位置と前記収容部内に後退した位置との間で駆動する標的駆動機構（５０）と、前記標的に連動する検出対象（６１）をセンサ（６２）で検出し、該センサから前記標的の速度に対応した検出信号を出力する動作検出装置（６０）と、前記センサが出力する検出信号に基づいて、前記標的が叩かれた力に相関する物理量を算出する信号処理装置（７０）と、を備え、前記標的駆動機構には、前記標的を駆動するための運動を発生する駆動源（５１）と、該駆動源から供給される運動を前記標的に伝達する運動伝達機構（５２、５３、５４）とが設けられ、前記動作検出装置には、前記検出対象として、前記運動伝達機構内で伝達される運動により前記標的に連動して所定方向に往復移動する検出部材（６１）が設けられ、前記検出部材には、前記所定方向に一定のピッチで並ぶ被検出部（６５）が設けられ、前記センサは、前記被検出部を検出して前記検出信号を出力し、前記信号処理装置は、前記標的の動作時に前記センサから出力される検出信号のパルス列の周期から前記標的の速度を検出し、該速度を微分して前記標的の加速度を前記物理量として算出する、ことにより、上述した課題を解決する。
【０００６】
本発明のゲーム機においては、標的駆動機構により標的が盤面から突出する位置に駆動され、その突出した標的が叩かれて収容部に後退する際に、その標的の後退動作に連動して検出部材が所定方向に移動する。その移動に伴って、検出部材の被検出部がセンサの検出位置を順次通過することにより、センサからは検出信号のパルス列が出力される。検出信号のパルス列の周期は標的の速度に相関するため、その周期から速度を検出し、その速度の検出値を微分すれば標的の加速度が求められる。標的が叩かれてこれに力が加えられた場合、標的の加速度は標的に加えられた力と比例関係を有する。従って、算出された加速度から標的に加えられた力を判別することができる。力の検出に関する分解能を高めるためには、パルス列を密にすればよく、そのためには検出部材に設けられる被検出部のピッチを微細化すればよく、センサの個数を増やす必要はない。よって、多数のセンサを用いなくても力の検出に関する分解能を容易に高めることができる。さらに多数のセンサを設置するスペースを確保する必要がないから、センサの設置スペースについての制約も緩和される。
【０００７】
本発明の一形態において、前記運動伝達機構には、前記標的が叩かれた際に前記駆動源と前記標的との間の運動の伝達経路を切り離すクラッチ（５４）が設けられ、前記動作検出装置の前記検出部材は、前記クラッチよりも前記標的寄りの位置にて前記運動伝達機構と接続されてもよい。
【０００８】
上記の形態によれば、標的が叩かれて収容部側に後退したとき、運動の伝達経路がクラッチにて切り離され、それにより標的の後退動作に関する駆動源側の抵抗が軽減される。検出部材はクラッチよりも標的寄りの位置で運動伝達機構と接続されているから、標的が叩かれて後退している間も標的と検出部材とは一定の相関性を保って連動する。これにより、標的が叩かれて生じた加速度を精度よく検出することができる。
【０００９】
本発明の一形態において、前記駆動源が回転運動を発生し、前記運動伝達機構には前記駆動源と接続される入力軸（５６）が設けられ、前記入力軸には前記検出部材としての検出板が前記入力軸と一体回転可能に接続され、前記検出板には周方向に一定ピッチで前記被検出部が形成されてもよい。
【００１０】
上記の形態によれば、検出部材を回転運動させているので、検出部材の周方向に被検出部を並べればよく、標的の動作範囲が拡大しても検出部材を設けるために必要なスペースを比較的小さく済ませることができる。すなわち、検出部材の回転中心から被検出部が並ぶ位置までの直径の増加に対してその被検出部が並ぶ位置における周方向の長さは３倍以上に拡大するから、検出部材の大型化を抑えつつ被検出部を並べ得る範囲を比較的長く確保できる。しかも、検出部材は回転運動するため、標的の移動に併せて検出部材が移動するために必要なスペースを空けておく必要もない。
【００１１】
本発明の一形態において、前記センサは、前記検出部材の移動方向に関して前記被検出部のピッチの１／２に対し非整数倍のピッチで配置された一対の検出部（６２ａ、６２ｂ）を有し、前記信号処理装置は、前記検出部の対毎に出力される検出信号のパルス列の位相差に基づいて前記標的の動作方向を判別し、判別された動作方向が前記収容部へ後退する方向でかつ前記標的が叩かれた場合に前記加速度を算出してもよい。
【００１２】
上記の形態によれば、標的が動作するときに、一対の検出部からはそれらのピッチに応じた位相差で同一周期のパルス列が出力される。これらのパルス列の位相差は、検出部のピッチが被検出部の並びピッチの１／２の非整数倍に設定されていることから、パルス列の周期の１／２とは異なる値となる。このため、一方のパルス列を基準としたときに、他方のパルス列のずれ量が時間軸の前後で異なり、しかもその前後のずれ量の大小関係は検出部材の移動方向に応じて反転する。よって、パルス列の位相差から検出部材の動作方向を特定し、その検出部材の動作方向と標的の動作方向との対応関係から標的の動作方向を判別することが可能となる。よって、標的が叩かれて収容部側へ後退しているときに加速度を算出すれば、標的が叩かれた力を正しく検出することができる。なお、標的が叩かれたか否かは種々の方法で判別してよい。例えば、標的が叩かれることなく収容部へ後退するときのパルス列を基準とし、その基準のパルス列と、実際に検出されたパルス列との比較により、標的が叩かれて後退しているか否かを判別することができる。
【００１３】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明のゲーム機によれば、標的に連動する検出部材に一定のピッチで被検出部を設け、これらをセンサで検出して検出信号のパルス列をセンサから出力させ、そのパルス列から速度及び加速度を求めるものであるため、力の検出に関する分解能を高めるためにはセンサから出力されるパルス列を密にすればよく、そのためには検出部材に設けられる被検出部のピッチを微細化すればよく、センサの個数を増やす必要はない。よって、多数のセンサを用いなくても力の検出に関する分解能を容易に高めることができる。さらに多数のセンサを設置するスペースを確保する必要がないから、センサの設置スペースについての制約も緩和される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の一形態に係るゲーム機を示す斜視図、図２はそのゲーム機の右側面図である。これらの図に示すように、ゲーム機１は、支持台２と、その支持台２上に配置されたゲーム盤３と、ゲーム盤３の後方に配置されたディスプレイ４とを備えている。支持台２はゲーム機１の基台となるべき部分であり、店舗等の床面等に載置される。支持台２の前部の上端にはプレイヤーの操作を受け付ける操作盤５が設けられ、その操作盤５の右方には複数のハンマーホルダ６が設けられている。これらのハンマーホルダ６には大きさ及び質量が互いに異なるハンマー（不図示）が着脱可能に取り付けられる。ディスプレイ４は、プレイヤーに対する操作の指示、ゲーム情報の提示、あるいはゲームを演出する画像の表示等を行うために設けられている。
【００１６】
ゲーム盤３の上面には盤面７が設けられている。盤面７には複数（図１では７つ）の穴部８が開口し、穴部８のそれぞれには標的９が１つずつ設けられている。各標的９は穴部８から出没自在である。本形態のゲーム機１では、各標的９が穴部８から適宜のタイミングで突出し、その突出した標的９をプレイヤーがハンマーで叩くことができるか否かによりゲームの成績が変化する。標的９を駆動するための機構は周知のものでよいが、その一例は後述する。
【００１７】
図３はゲーム機１の一部破断した正面図、図４はゲーム機１の前後方向に沿った縦断面図である。これらの図に示すように、支持台２とゲーム盤３とは互いに別個独立した筐体としてそれぞれ構成されている。支持台２は底板１０、壁板１１、天板１２等の構成部品を適宜に組み合わせて構成されている。天板１２は前方（図４において左方）に向かって下り勾配を描くように傾けられている。ゲーム盤３は天板１２上に支持されている。ゲーム盤３は、中央が上下端に比して幾らか膨らんだ胴部１５と、その胴部１５の下端側に嵌め合わされる底板１６と、胴部１５の上端側に嵌め合わされる天板１７とを組み合わせた樽型容器状に構成されている。天板１７の上面が盤面７に相当し、その天板１７に上述した穴部８が形成されている。
【００１８】
支持台２の内部には回転駆動装置２０が設けられている。図５は回転駆動装置２０の正面図、図６はその右側面図、図７はその平面図である。これらの図から明らかなように、回転駆動装置２０は、駆動源としての電動モータ（以下、モータと呼ぶ。）２１と、そのモータ２１の回転を減速する減速器２２と、モータ２１の回転を減速器２２に伝達するベルト伝達機構２３と、減速器２２の出力軸２２ａとゲーム盤３とを連結するための連結器２４とを備えている。出力軸２２ａはほぼ鉛直方向に延び、その中心線がゲーム盤３の旋回軸線ＲＣに相当する。連結器２４は、出力軸２２ａに一体回転可能に取り付けられる第１連結部２４ａと、その第１連結部２４ａと連結される回転部２４ｂと、その回転部２４ｂと組み合わされる第２連結部２４ｃとを備えている。第１連結部２４ａと回転部２４ｂとは旋回軸線ＲＣと直交する第１回転軸線２４ｄを中心として回転自在に連結され、回転部２４ｂと第２連結部２４ｃとは旋回軸線ＲＣ及び第１回転軸線２４ｄの両者と直交する第２回転軸線２４ｅを中心として回転自在に連結されている。さらに、第２連結部２４ｃはゲーム盤３の底板１６に一体的に接合されている。
【００１９】
以上のような連結器２４によれば、出力軸２２ａを回転駆動することにより、ゲーム盤３とが旋回軸線ＲＣの回りに一体的に回転可能に連結される（図７の矢印Ａ参照）。また、第１連結部２４ａに対する回転部２４ｂの回転運動（図５の矢印Ｂ）と、回転部２４ｂに対する第２連結部２４ｃの回転運動（図６の矢印Ｃ）とが組み合わされることにより、ゲーム盤３は旋回軸線ＲＣに対して全方向、すなわち３６０°の方向に傾斜可能な状態で出力軸２２ａと連結される。
【００２０】
出力軸２２ａの下端部は減速器２２の下方に突出し、その突出部２２ｂにはキー２５が取り付けられている。一方、減速器２２が取り付けられるベースプレート２６にはキー２５と当接可能な一対のストッパ２７が設けられている。出力軸２２ａの回転に伴ってキー２５がいずれかのストッパ２７に突き当たり、それにより出力軸２２ａ、ひいてはゲーム盤３の回転範囲が制限される。図５及び図６に示すように、出力軸２２ａがその回転範囲の中央の位置にあるとき、ゲーム盤３は、その底板１６がゲーム機１の前後方向（図６の左右方向）に関して底板１６が前下がりで傾き、かつ、ゲーム機１の左右方向に関しては底板１６が左端から右端まで等しい高さとなるようにして位置決めされている。以下では、図５及び図６に示す位置をゲーム盤３の中立位置と呼ぶ。
【００２１】
図４から明らかなように、ゲーム盤３の天板１７は底板１６と略平行であり、よってゲーム盤３の盤面７も底板１６と同様に中立位置にてプレイヤー側に向かって前下がりとなるように傾斜する。そして、中立位置からの出力軸２２ａの回転角度は左右方向にそれぞれ４５°程度、合計で９０°に設定される。さらに、突出部２２ｂの下端には出力軸２２ａの回転角度を検出する回転検出器２８が設けられている。回転検出器２８の検出した回転角度は、ゲーム盤３の中立位置からの回転角度の特定に利用される。
【００２２】
図２、図４及び図８に示すように、ゲーム盤３を支持台２の天板１２にて支えるため、ゲーム盤３の底板１６には被案内部材としてのキャスタ３０が取り付けられている。そのキャスタ３０はゲーム盤３の自重の一部を受け、天板１２に取り付けられた案内部材３１の案内面３１ａに接地する。キャスタ３０が案内面３１ａに接地することにより、旋回軸線ＲＣに対するゲーム盤３の傾きが一義的に定まる。つまり、連結器２４を介して出力軸２２ａとゲーム盤３とを連結するだけでは連結器２４の第２連結部２４ｃが出力軸２２ａに対して全方向に傾斜し得るためにゲーム盤３の傾きも定まらないが、ゲーム盤３の自重を利用してキャスタ３０を案内面３１ａに接地させることにより、ゲーム盤３の自由な傾きを阻止してゲーム盤３の傾きを一義的に定めることができる。
【００２３】
案内面３１ａは下方に凸となる弧状の曲面を描いて延びている。ゲーム盤３が中立位置にあるとき、キャスタ３０は案内面３１ａの底、すなわち中央の最も低い位置に接地する。言い換えると、案内面３１ａは、ゲーム盤３が中立位置にあるときのキャスタ３０の接触位置を底とし、その底からゲーム盤３の回転方向に離れるほど上下方向（旋回軸線ＲＣの方向）に高さを増すような高低差を有している。従って、回転駆動装置２０によってゲーム盤３が中立位置から回転駆動されると、キャスタ３０が案内面３１ａに沿って駆け上がる。これにより、ゲーム盤３には、旋回軸線ＲＣに対して中立位置からの回転角度に応じた傾斜が付与される。例えば、ゲーム盤３が中立位置から反時計方向に回転駆動された場合には、図９に示すようにゲーム盤３が右下がりに傾くようになる。以上から明らかなように、この形態ではキャスタ３０と案内部材３１とによって傾斜付与機構３２が構成されている。
【００２４】
図４に示すように、支持台２の後部にはリフト機構４０が設けられている。図１０及び図１１に示すように、リフト機構４０は、ハウジング４１と、そのハウジング４１に取り付けられた電動のモータ４２と、そのモータ４２の回転を直線運動に変換するボールねじ４３と、ボールねじ４３のねじ軸４３ａの先端に取り付けられたキャスタ４４と、ねじ軸４３ａと平行な方向に移動可能な状態でハウジング４１に取り付けられたガイドロッド４５とを備えている。ハウジング４１は支持台２の内部に固定される。ボールねじ４３のナット４３ｂはねじ軸４３ａの回りに回転可能かつねじ軸４３ａの方向には移動不能な状態でハウジング４１に取り付けられている。また、ガイドロッド４５の上端はキャスタ４４と連結され、それによりねじ軸４３ａが回り止めされている。モータ４２はナット４３ｂを回転させるように設けられており、そのナット４３ｂの回転でねじ軸４３ａが軸線方向に移動する。
【００２５】
図４に示すように、ハウジング４１は、ボールねじ４３のねじ軸４３ａがその移動範囲の下端まで移動した状態でキャスタ４４がゲーム盤３の底板１６よりも下方に後退するようにして支持台２に取り付けられる。ボールねじ４３のねじ軸４３ａが上昇することにより、図１２に示すようにキャスタ４４がゲーム盤３の底板１６と突き当たり、それによりゲーム盤３の後部が持ち上げられてゲーム盤３が連結器２４の回りに前下がりに傾く。これにより、傾斜付与機構３２のキャスタ３０が案内部材３１から離れ、ゲーム盤３の盤面７の水平方向に対する傾きが増加する。
【００２６】
以上のように構成されたゲーム機１によれば、回転駆動装置２０にてゲーム盤３を中立位置から左右に旋回させることができ、しかもその旋回動作に伴って傾斜付与機構３２からゲーム盤３に旋回軸線ＲＣに対する傾斜が付与される。これらの動作により、盤面７に複雑な動作を与えることができるので、これらの盤面７の動作に併せて標的９を穴部８から出没させることにより、標的９の動作を多様化し、その標的９の動作に関する予測困難性を高めてゲームの興趣を高めることができる。リフト機構４０にて盤面７の傾斜をさらに変化させることもでき、これにより標的９の動作をさらに多様化することができる。
【００２７】
本形態のゲーム機１においては、ゲーム盤３と回転駆動装置２０の出力軸２２ａとを連結器２４で連結しているので、回転駆動装置２０からゲーム盤３へ効率よく回転を伝達することができる。ゲーム盤３が連結器２４を介して出力軸２２ａと連結されることにより、ゲーム盤３を旋回軸線ＲＣ上に拘束することができる。言い換えれば、ゲーム盤３を回転駆動装置２０によって旋回軸線ＲＣ上に保持することができる。これにより、ゲーム盤３が回転する際の旋回軸線ＲＣからの振れ、あるいは芯ずれを抑え、その回転運動の安定性を比較的容易に高めることができる。旋回軸線ＲＣに対するゲーム盤３の傾きに関しても、連結器２４を介してゲーム盤３が拘束されるので、少なくとも他の一点でゲーム盤３を支持台２上に支えればよい。従って、ゲーム盤３の支持機構を簡素化し易い。案内面３１ａが中立位置のときのキャスタ３０の接触位置を底として回転方向に離れるほど高さが増加する曲面状に形成しているので、ゲーム盤３の中立位置からの回転角度が増加するほどにゲーム盤３により大きな傾きを与え、それにより標的９の動作をより動的に変化させることができる。前下がりが付されたゲーム盤３を中立位置から回転させることにより盤面７がプレイヤーに対して斜め方向に偏って傾斜し、さらにその傾斜は傾斜付与機構３２が付与する傾斜によってもさらに変化する。これにより、中立位置ではプレイヤー側に向けられていた標的９が異なる方向へと向きを変えて動作し、プレイヤーが標的９を叩く所作にも変化が要求されるようになる。このような変化を通じて標的の動作の単調性を解消し、ゲームの興趣を高めることができる。
【００２８】
次に、標的９を穴部８から出没させるための構成の一例を説明する。図１３及び図１４に示すように、ゲーム盤３の内部には標的駆動機構５０が設けられている。なお、標的駆動機構５０は標的９毎に設けられている。標的駆動機構５０は標的を穴部８から突出した位置と穴部８に後退した位置との間で駆動する。図１３及び図１４は標的９が後退した位置にあるときの様子を示している。以下では図１３の標的９の位置を原点位置と呼ぶ。なお、標的９は円柱の上部を半球状に丸めた形状を有しているが、標的９の形態はこれに限らず適宜に変更可能である。
【００２９】
標的駆動機構５０は、駆動源としての電動のモータ５１と、標的９の中心線を貫いて下方に突出する標的駆動軸５２と、モータ５１の回転運動を標的駆動軸５２の軸線方向の直線運動に変換する運動変換機構５３と、モータ５１と運動変換機構５３との間に配置されたクラッチ５４とを備えている。すなわち、標的駆動機構５０はモータ５１の回転をクラッチ５４を介して運動変換機構５３に伝達し、その運動変換機構５３にて回転運動を標的駆動軸５２の軸線方向（上下方向）の直線運動に変換することにより、標的９を昇降させる。クラッチ５４、運動変換機構５３及び標的駆動軸５２によって運動伝達機構が構成される。標的駆動軸５２は軸受５５によって上下方向に案内される。運動変換機構５３は、クラッチ５４からの回転が伝達される入力軸５６と、その入力軸５６の回りに揺動駆動されるアーム５７と、アーム５７の先端に設けられたローラ５８とを有している。入力軸５６の回転によりアーム５７が図中の矢印Ｄ方向に駆動されると、ローラ５８が標的駆動軸５２の下端のフランジ部５２ａと接してこれを押し上げ、それにより標的駆動軸５２が上昇して標的９が穴部８から突出する。なお、運動変換機構５３はカム機構、クランク機構、ラックピニオン、ねじ機構等の適宜の機構を利用してよい。クラッチ５４は標的９が叩かれて下降したときに運動変換機構５３の入力軸５６とモータ５１との間の運動伝達経路を切り離し、それによりモータ５１への過負荷の入力を防止し、あるいは標的９の下降動作に対する抵抗を抑える。
【００３０】
標的駆動機構５０には、標的９の動作を検出する動作検出装置６０が併設されている。動作検出装置６０は、運動変換機構５３の入力軸５６に一体回転可能に取り付けられた円盤状の検出板６１と、その検出板６１の外周に配置された第１センサ６２と、第１センサ６２に対して周方向に距離を空けて検出板６１の外周に配置された第２センサ６３とを備えている。図１３に示すように、検出板６１の外周には、基準スリット６４と、周方向に一定のピッチで並ぶ多数のカウント用スリット６５とが設けられている。基準スリット６４とカウント用スリット６５との間にはスリットが存在しない閉鎖区間６６が設けられている。第１センサ６２は検出板６１を挟むように配置された２対の投光部６２ａと受光部６２ｂとを備えた光学センサであり、各対の投光部６２ａから射出された光が受光部６２ｂで検出されたときにスリット６５の検出信号を出力する。その検出信号は投光部６２ａと受光部６２ｂとの対毎に別々に出力される。投光部６２ａ同士の周方向のピッチは、カウント用スリット６５のピッチの１／２に対して非整数倍である。第２センサ６３も同様の光学センサであるが、投光部と受光部とは一対である。
【００３１】
標的９が原点位置にあるとき、第１センサ６２はカウント用スリット６５の形成領域、より詳しくは標的９が上昇する際の回転方向（矢印Ｄ参照）における先頭側の領域にあり、第２センサ６３は基準スリット６４を検出する位置にある。標的９が原点位置から上昇する場合、第１センサ６２からは、カウント用スリット６５の間隔と検出板６１の回転速度とに応じた周期の検出信号の２対のパルス列が出力される。一方、第２センサ６３においては、閉鎖区間６６が通り過ぎてカウント用スリット６５の先頭が第２センサ６３に達するまでは検出信号が出力されず、カウント用スリット６５が検出された時点から検出信号のパルス列が出力される。
【００３２】
動作検出装置６０の検出信号は信号処理ユニット（信号処理装置）７０にて処理される。信号処理ユニット７０はマイクロプロセッサを用いたコンピュータユニットであり、センサ６２、６３から出力される検出信号に基づいて標的９の動作状態を判別する。例えば、信号処理ユニット７０は、第２センサ６３の検出信号に基づいて標的９が図１３の原点位置にあるか否かを判別する。また、信号処理ユニット７０は、第２センサ６３からの信号に基づいて標的９が原点位置にないと判別した場合、図１５に示した動作判別ルーチンを実行することにより、標的９の動作を検出する。なお、動作判別ルーチンは、標的９が原点位置にない場合には一定の周期で繰り返し実行される。
【００３３】
図１５の動作判別ルーチンにおいて、信号処理ユニット７０は、まずステップＳ１で第１センサ６２から出力される検出信号のパルス列の位相差を検出し、続くステップＳ２で位相差から標的９の動作方向が下降中であるか否か判断する。すなわち、標的９が動作するときに、第１センサ６２の各受光部６２ｂからはそれらのピッチに応じた位相差で同一周期のパルス列が出力される。これらのパルス列の位相差は、受光部６２ｂのピッチがスリット６５の並びピッチの１／２の非整数倍に設定されていることから、パルス列の周期の１／２とは異なる値となる。このため、一方のパルス列を基準としたときに、他方のパルス列のずれ量が時間軸の前後で異なり、しかもその前後のずれ量の大小関係は検出板６１の回転方向に応じて反転する。よって、パルス列の位相差から検出板６１の回転方向を特定し、その検出板６１の回転方向と標的９の動作方向との対応関係から標的９の動作方向を判別することができる。そして、下降中であればステップＳ３へ進み、標的９が叩かれた結果として生じている下降動作か否かを判断する。例えば、モータ５１を駆動して標的９を下降させているときに生じるパルス列の周期と、検出信号のパルス列の周期とを比較することにより、標的９の下降動作が叩かれた結果として生じているか否かを判別することができる。そして、標的９が叩かれたと判断した場合、信号処理ユニット７０はステップＳ４へ進み、第１センサ６２から出力されるパルス列の周期から標的９の下降速度を検出する。続くステップＳ５において、信号処理ユニット７０は、速度の検出値を微分して標的９の加速度を検出する。ステップＳ５を処理すると、今回のルーチンを終了する。
【００３４】
上記のようにして得られた加速度は標的９を叩くことによって加えられた力に比例する。従って、ステップＳ５で得られた加速度を加速度信号αとして信号処理ユニット７０から取り出し、これをゲーム機１の制御装置（不図示）に取り込むことにより、プレイヤーが標的９を叩く力の強弱を把握し、これをゲームの処理、例えばスコア、難易度の設定等に反映させることができる。なお、信号処理ユニット７０はゲーム機１の制御装置の一部の機能ブロックとして設けられてもよい。
【００３５】
以上の形態において、力の検出に関する分解能を高めるためには、第１センサ６２から出力される検出信号のパルス列を密にすればよく、そのためには検出板６１に設けられるスリット６５のピッチを微細化すればよく、センサ６２の個数を増やす必要はない。よって、多数のセンサを用いなくても力の検出に関する分解能を容易に高めることができる。さらに多数のセンサを設置するスペースを確保する必要がないから、センサ６２の設置スペースについての制約も緩和される。また、標的９が叩かれて穴部８側に後退したとき、運動の伝達経路がクラッチ５４にて切り離され、それにより標的９の後退動作に関するモータ５１側の抵抗が軽減される。検出板６１はクラッチ５４よりも標的９に寄った位置で運動伝達機構と接続されているから、標的９が叩かれて後退している間も標的９と検出板６１とは一定の相関性を保って連動する。これにより、標的９が叩かれて生じた加速度を精度よく検出することができる。検出板６１を回転運動させているので、検出板６１の周方向にスリット６５を並べればよく、標的９の動作範囲が拡大しても検出板６１を設けるために必要なスペースを比較的小さく済ませることができる。すなわち、検出板６１の回転中心からスリット６５が並ぶ位置（外周部）までの直径の増加に対してそのスリット６５が並ぶ位置における周方向の長さは３倍以上に拡大するから、検出板６１の大型化を抑えつつスリット６５を並べ得る範囲を比較的長く確保できる。しかも、検出板６１は回転運動するため、標的９の移動に併せて検出板６１が移動するために必要なスペースを空けておく必要もない。標的９が叩かれて穴部８内へ後退しているときに加速度を算出しているので、標的９が叩かれた力を正しく検出することができる。
【００３６】
上記の形態では、検出板６１が検出対象及び検出部材に、その検出板６１のスリット６５が被検出部に、第１センサ６２の一方の投光部６２ａ及び受光部６２ｂが一つの検出部に、他方の投光部６２ａ及び受光部６２ｂが他の一つの検出部に、そして、これらの検出部が一対の検出部にそれぞれ相当する。但し、本発明は上述した形態に限ることなく、種々の形態で実施することができる。例えば、検出部材を標的駆動軸上又はこれと平行に設けて、検出部材の被検出部を標的と同一方向に移動させてもよい。被検出部は、スリットに限らず、検出用の光を反射するもの、磁気的に検出可能なもの等の変更が可能である。
【００３７】
上記の形態ではゲーム盤３の盤面７から略上下方向に標的９を出没させているが、標的が収容部からゲーム機の略前後方向に出没するように構成されたゲーム機でも本発明は適用できる。ゲーム盤３を旋回させ、あるいは傾斜させる機構は本発明において必須ではなく、ゲーム盤３が支持台２に固定された構成でも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一形態に係るゲーム機の斜視図。
【図２】ゲーム機の右側面図。
【図３】ゲーム機の一部破断した正面図。
【図４】ゲーム機の前後方向に沿った縦断面図。
【図５】ゲーム機に設けられた回転駆動装置の正面図。
【図６】回転駆動装置の右側面図。
【図７】回転駆動装置の平面図。
【図８】支持台とゲーム盤との間に設けられた傾斜付与機構の拡大図。
【図９】ゲーム盤を中立位置から反時計方向に回転させたときの様子を示す斜視図。
【図１０】ゲーム機に設けられたリフト機構の正面図。
【図１１】図１０の矢印XI方向から見たリフト機構の側面図。
【図１２】リフト機構によりゲーム盤の後部を持ち上げたときの縦断面図。
【図１３】ゲーム盤内に設けられた標的駆動機構を示す図。
【図１４】図１３のXIV−XIV線に沿った標的駆動機構の断面図。
【図１５】図１３の信号処理ユニットにて実行される動作判別ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３９】
１  ゲーム機
２  支持台
３  ゲーム盤
７  盤面
８  穴部（収容部）
９  標的
２０  回転駆動装置
２１  モータ（駆動源）
２２  減速器
２２ａ  出力軸
２４  連結器
３０  キャスタ（被案内部材）
３１  案内部材
３１ａ  案内面
３２  傾斜付与機構
４０  リフト機構
５０  標的駆動機構
５１  モータ（駆動源）
５２  標的駆動軸
５３  運動変換機構
５４  クラッチ
５６  入力軸
６０  動作検出装置
６１  検出板（検出対象、検出部材）
６２  第１センサ
６２ａ  投光部
６２ｂ  受光部
６５  カウント用スリット（被検出部）
７０  信号処理ユニット（信号処理装置）
ＲＣ  旋回軸線
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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