(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の領域を走行する可動体と、上記可動体の走行を制御するホスト制御装置とを備えたゲーム装置用の可動体制御装置において、
上記ホスト制御装置は、上記可動体の位置を管理するホスト位置管理回路と、上記ホスト位置管理回路により生成された制御信号を入力して上記可動体に信号送信手段を介して送信し、及び、上記可動体からの位置情報を信号受信手段を介して入力して上記ホスト位置管理回路へ出力するホスト通信制御回路とを備え、
上記可動体は、上記ホスト制御装置から制御信号を受信し、及び、上記ホスト制御装置に上記可動体の位置情報を送信する可動体通信制御回路と、上記制御信号に基づいて上記可動体を走行させるためのモータに駆動電流を与える走行制御回路と、上記モータの回転を検出するエンコーダと、上記可動体の位置を上記可動体が走行する走行面から検出するためのセンサと、上記エンコーダ及びセンサからの情報に基づいて上記可動体の位置を検出する可動体位置管理回路とを備え、
上記ホスト位置管理回路は、上記可動体が走行する上記所望の領域の所望の位置もしくは上記所望の領域の周辺に設けてあり上記可動体に上記制御信号を送信する複数の上記信号送信手段の中から上記可動体の位置情報に基づいて上記可動体の位置に応じた信号送信手段を選択し、その選択した信号送信手段を用いて上記可動体の走行を制御するものであることを特徴とするゲーム装置用の可動体制御装置。
【請求項２】
請求項１において、上記可動体は、上記信号送信手段が送信する制御信号を受信した際に、この受信した制御信号に対応した応答信号を送信するものであり、上記ホスト制御装置は上記制御信号に応じた応答信号が取得できない場合、上記可動体の位置に応じ、かつ先に選択した信号送信手段と異なる信号送信手段を選択し、その選択した信号送信手段を用いて上記可動体の走行を制御するものであることを特徴とするゲーム装置用の可動体制御装置。
【請求項３】
請求項１において、上記可動体は上記信号送信手段が送信する制御信号を受信した際、この受信した制御信号に対応した応答信号を送信するものであり、上記ホスト制御装置は上記応答信号を受信した際、上記可動体の位置を取得するものであることを特徴とするゲーム装置用の可動体制御装置。
【請求項４】
請求項３において、上記可動体は、上記信号送信手段が送信する制御信号を受信した際、上記応答信号とともに検出した上記位置情報を出力するものであることを特徴とするゲーム装置用の可動体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、通信によって可動体の走行を制御する可動体制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁波を用いた無線通信によって可動体の走行を制御する可動体制御装置としては、例えば特開平９−１２２３５２号公報に開示されたようなものがある。以下、簡単にその開示技術を説明する。
【０００３】
ここに開示されている走行体は、いわゆる追値制御として知られる方式により制御されている。具体的に説明すると、走行体が走行するコース全域にＸ−Ｙ座標を設け、走行体の走行を制御するホスト側は、個々の走行体に対して一定時間ごとにそのＸ−Ｙ座標により確定される目標位置を与え、走行体の位置をこの目標位置に近づけるようにすることで走行体を制御している。
【０００４】
走行体を制御するゲーム機本体は、トラック状の走行路の外周部に設けてある複数の赤外線発光器を用いて走行体と通信を行う。
【０００５】
走行路の外周および内周にはそれぞれ鏡が垂設され、外周に設けられた鏡と内周に設けられた鏡はその鏡面が対向するように配置してある。実際に走行体に対して信号を送信する際には、全ての赤外線発光器から同じ信号を一斉に送信するという方式をとっている。したがって、ゲーム機本体側の全ての赤外線発光器から一斉に発光される光は、赤外線発光器から直接発光される光と鏡で反射される光とで走行路を余す処なく覆いつくすようになる。よって、走行体が走行路の何処にいても必ずゲーム機本体と通信が行えるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、通信時間短縮化のため通信速度の高速化が要求されているが、上記のように全ての赤外線発光器を一斉に発光させ、鏡による反射光をも利用して通信を行うものでは、通信速度の高速性を実現しつつ安定した通信経路を確保しようとすると、通信速度が遅かった場合に問題とならなかった電磁波の伝搬距離、反射、干渉などが問題となる。
【０００７】
具体的に説明すると、上記のものの場合、全ての赤外線発光器を一斉に動作させるので、例えば隣り合う赤外線発光器から発光される光により干渉が生じてしまい、通信に悪影響を与えてしまう。また、走行体は鏡を介さずに最も近い赤外線発光器から直接送信される光信号を受信したあとに、再び鏡によって反射されて到達する少し離れた赤外線発光器からの同一の光信号を受信してしまうという不都合があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、制御手段が可動体に制御信号を送信する複数の信号送信手段の中から可動体の位置に応じた信号送信手段を選択し、その選択した信号送信手段を用いて可動体の走行を制御するので、信号送信手段と可動体との間で安定した通信経路が確保できる。また、不要な信号送信手段を動作させないので、通信時に反射、干渉による影響を低減でき高速通信にも対応でき、また省電力化も図れる。
【０００９】
可動体が信号送信手段から制御信号を受信した際、この受信した制御信号に対応した応答信号を送信するもので、例えば選択した信号送信手段の故障などにより制御手段が制御信号に応じた可動体からの応答信号を取得できないとき、制御手段は可動体の位置に応じ、かつ先に選択した信号送信手段と異なる信号送信手段を選択し、その選択した信号送信手段を用いて可動体の走行を制御するので、より確実な通信が行える。
【００１０】
可動体が信号送信手段からの制御信号を受信した際、この受信した制御信号に対応した応答信号を送信するもので、制御手段は応答信号を受信した際、可動体の位置を取得するので、上記の効果に加えて、可動体の位置をモニタできる。
【００１１】
可動体が可動体自体の位置を検出する位置検出手段を有し、信号送信手段が送信する制御信号を受信した際、応答信号とともに検出した位置情報を出力するので、上記の効果に加えて、制御手段は可動体の実際の位置を確実に認識できる。
【００１２】
可動体を競争ゲーム装置における競争体としてもよい。この場合、競争体を正確に通信で制御できるので、ゲームの精度を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本願の請求項１に係る発明は、所望の領域を走行する可動体と、上記可動体の走行を制御する制御手段とを備えた可動体制御装置において、上記制御手段を、上記可動体が走行する上記所望の領域の所望の位置もしくは上記所望の領域の周辺に設けてあり上記可動体に制御信号を送信する複数の信号送信手段を有し、それら複数の信号送信手段の中から上記可動体の位置に応じた信号送信手段を選択し、その選択した信号送信手段を用いて上記可動体の走行を制御するものとしている。
【００１４】
本願の請求項２に係る発明は、請求項１において、上記可動体を、上記信号送信手段が送信する制御信号を受信した際、この受信した制御信号に対応した応答信号を送信するものとし、上記制御手段を上記制御信号に応じた上記応答信号が取得できない場合、上記可動体の位置に応じ、かつ先に選択した信号送信手段と異なる信号送信手段を選択し、その選択した信号送信手段を用いて上記可動体の走行を制御するものとしている。
【００１５】
本願の請求項３に係る発明は、請求項１において、上記可動体を上記信号送信手段が送信する制御信号を受信した際、この受信した制御信号に対応した応答信号を送信するものとし、上記制御手段を上記応答信号を受信した際、上記可動体の位置を取得するものとしている。
【００１６】
本願の請求項４に係る発明は、請求項３において、上記可動体を、さらに可動体自体の位置を検出する位置検出手段を有し、上記信号送信手段が送信する制御信号を受信した際、上記応答信号とともに検出した位置情報を出力するものとしている。
【００１７】
本願の請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、上記可動体を競争ゲーム装置における競争体としている。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。なお、本例では、本発明を出走する馬の順位を当てる競馬ゲーム装置に適用したものを示す。
【００１９】
競馬レースゲーム装置全体の外観図を図２に示す。横長のゲーム台３上には環状のコース１が設けられ、その上を競走馬の模型体２が６台、任意の位置に配置されている。なお、模型体２の台数は適宜変更可能である。ゲーム台３の周囲には、遊戯用ステーション（図示せず。）が複数設置してあり、図示しない遊戯用ステーションにはオッズ等を表示する表示装置、操作スイッチ、コイン投入口（いずれも図示せず。）が設けてある。遊戯者は遊戯用ステーション内の表示装置に表示されたオッズ等の投票条件を基に予想をし、コインを投入のうえ、操作スイッチを使用して予想に基づいた投票をする。
【００２０】
ゲーム台３の内部は図３に示すように中空になっており、この中空部分を介し、コース１と平行した別盤面上に透明アクリル製の走行面８が設けられ、可動体５がコース１と走行面８の間を走行するようになっている。
【００２１】
可動体５の上面には磁石２０が設けられており、コース１上面の模型体２の下部に設けてある磁石６と磁気的に結合している。よって、可動体５の走行に合わせ、模型体２も走行するようになっている。本例では、可動体５が走行面８上を反時計まわりで走行することにより、模型体２〜２も反時計まわりで走行していくものである。
【００２２】
コース１の下面には、図４に示すようにコース１の幅方向における可動体５の位置を検出するための給電電極９がコース１の内周および外周に応じて複数設けてある。また、それぞれの給電電極９には、個々の給電電極９を識別するための識別信号が供給されている。
【００２３】
図３に戻って、走行面８の下には図５に示すようにコース１の長さ方向における可動体５の位置を検出するための位置検出用バーコードパターン７が印刷されている。バーコードパターン７は、その読取り方向がコース１におけるゴール方向、すなわちコース１の長さ方向としてある。
【００２４】
図３に戻って、可動体５の上部に設けてある給電センサ２１は給電電極９を検出し、可動体５の下部に設けてある光センサ１１はバーコードパターン７を検出する。よって、可動体５のコース１上の位置は給電電極９とバーコードパターン７により検出できる。
【００２５】
可動体５左右には、駆動輪１３ｌ、１３ｒが設けてあり、この駆動輪１３ｌ、１３ｒには後述する走行用のモーター１２ｌ、１２ｒが各々接続されている。可動体５に設けてある受光素子１６は、後述するホスト制御装置３０から送信される走行データ等の制御信号を受信し、同じく可動体５に設けてある発光素子１７はホスト制御装置３０に位置情報等を送信する。１５は補助輪である。
【００２６】
受光素子３６、発光素子３７は、コース１と走行面８との間の側面に設けてあり、ホスト制御装置３０に接続し、受光素子３６は可動体５に設けてある発光素子１７からの光を受光し、発光素子３７は可動体５に設けてある受光素子１６へ光を送信する。なお、発光素子３７は信号送信手段を構成する。
【００２７】
図６はコース１と走行面８との空間における発光素子３７の配置例を示したものである。なお、同図では発光素子３７の配置位置しか示していないが、本例では図３に示したように受光素子３６と発光素子３７を１つの組としてほとんど同じ場所に設けることにする。よって、受光素子３６は発光素子３７の位置とほぼ同位置に設けてある。
【００２８】
図６に示したように、発光素子３７はコース１と走行面８との間の側面の外周に１０個、内周に１０個所望間隔をあけて設けてある。各発光素子３７は角度θの幅（通信可能領域）を持って光を送信する。この各発光素子３７から送信される光はコース１と走行面８との間の空間を余す処なく覆いつくしている。この点について補足すると、コース１と走行面８との間の側面の外周に設けてある発光素子３７〜３７の発光領域はコース１の幅方向の中間を境にして、コース１の内側の領域を全て網羅しており、コース１と走行面８との間の側面の内周に設けてある発光素子３７〜３７の発光領域はコース１の幅方向の中間を境にして、コース１の外側の領域を全て網羅している。
【００２９】
このように、コース１と走行面８との間の側面の内周側にも送信用の発光素子３７を設けたので、従来必要であった鏡を不要にできる。よって、例えば電源投入時等、制御が不安定な時期に可動体５が鏡に衝突してしまい、鏡の向きがずれたり、傷ついたりすることによる通信不良を解消できる。
【００３０】
次に、制御系のシステム構成を図１に示す。図１において、上側がホスト制御装置３０、下側が可動体５のシステム構成である。
【００３１】
まず、ホスト制御装置３０から説明する。制御手段を構成するホスト制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなりホスト制御装置３０全体の制御とゲームの進行の制御、可動体５〜５の位置管理および発光素子３７〜３７それぞれの通信可能領域の記憶等を行うホスト位置管理回路３１を有する。
【００３２】
受発光素子選択演算回路３２は、ホスト位置管理回路３１が有する可動体５の位置情報に基づいて通信に使用する発光素子３７、受光素子３６を演算して決定し、受発光選択回路３３は受発光素子選択演算回路３２により決定された発光素子３７、受光素子３６を選択する。ホスト通信制御回路３４は、選択された発光素子３７、受光素子３６による通信を制御する。 ホスト命令解析回路３５は、通信用の信号と内部処理用の信号との変換を行う。
【００３３】
次に、可動体５の構成を説明する。
【００３４】
受光素子１６は、ホスト制御装置３０内の発光素子３７から送信されるコマンド、走行データ等の制御信号を受信し、可動体通信制御回路４１を介して、可動体命令解析回路４２に出力する。
【００３５】
可動体命令解析回路４２はその入力する制御信号を走行データとコマンドに区別し、走行データは記憶装置４３に格納し、コマンドは実行制御回路４４に出力する。
【００３６】
実行制御回路４４は入力するコマンドに応じて記憶装置４３から走行データを読み取り、そのコマンドおよび走行データに応じて、可動体５の目標速度を指定する。走行演算回路４５は実行制御回路４４が指示する目標速度に応じてモータ１２ｌ、１２ｒを制御するための信号を出力する。このとき、後述する可動体位置管理回路４７が有する可動体５の位置情報も考慮する。走行制御回路４６は走行演算回路４５が指定した制御情報に基づいて、モータ１２ｌ、１２ｒに駆動電流を与える。モータ１２ｌ、１２ｒは可動体を実際に走行させる両駆動輪１３ｌ、１３ｒに接続されている。位置検出手段を構成するロータリーエンコーダ１４ｌ、１４ｒはモータ１２ｌ、１２ｒの回転速度に応じた信号を可動体位置管理回路４７に出力する。この信号はモータ１２ｌ、１２ｒの回転速度や走行距離、位置情報を求めるために使用される。また、可動体位置管理回路４７には給電センサ２１、光センサ１１が接続してある。これらロータリーエンコーダ１４ｌ、１４ｒと光センサ１１と給電センサ２１によって得られる情報によって、可動体５は何処にいても位置の検出が出来るようになっている。
【００３７】
可動体５はホスト制御装置３０から走行データ等の制御信号の送信を受けた際、必ずその応答信号をホスト制御装置３０に対して送信するものとし、可動体５が応答信号を出力する際、ロータリーエンコーダ１４ｌ、１４ｒの出力から求められる可動体５の位置情報も併せて出力するものとする。
【００３８】
ホスト制御装置３０内のホスト命令解析回路３５は、全ての可動体５から応答信号があったかどうか確認するとともに、応答信号と一緒に送信されてくる可動体５の位置情報をホスト位置管理回路３１に送り、ホスト位置管理回路３１は全ての可動体５の位置を管理する。
【００３９】
次に、図７を参照して動作の大筋を説明する。
【００４０】
模型体２はレース開始時にはコース１上のスタート地点に一列に並んでいるものとする。このことは、走行面８上に一列に可動体５が位置していることを意味する。
【００４１】
レース開始前には各可動体５に対して、ホスト制御装置３０より走行データが送信される（ステップ７ａ）。この走行データは可動体５の制御周期毎の目標位置を示したものであり、換言すればレース等における各可動体５の走行予定を示すものである。この走行データは、受発光素子選択演算回路３２で選択された発光素子３７により送信される。
【００４２】
なお、発光素子３７の選択動作については、後で図８を参照して説明する。
【００４３】
ホスト制御装置３０の発光素子３７から送信された走行データは、各々の可動体５の受光素子１６で受信され、それぞれ可動体通信制御回路４１を経て、可動体命令解析回路４２で解析される。そこで解析された走行データは記憶装置４３に格納される。このとき、可動体５内の可動体命令解析回路４２は、ホスト制御装置３０に対して走行データを受信したことを知らせるために応答信号を送信する。なお、上述したように応答信号を送信する際、可動体位置管理回路４７が有している可動体５の位置情報も併せて送信する。
【００４４】
全ての可動体５から応答信号が送信された後、レースの開始を指示するスタートコマンドがホスト制御装置３０から各可動体５に一斉に送信されると（ステップ７ｂ）、可動体通信制御回路４１、可動体命令解析回路４２を経て、実行制御回路４４が起動する。
【００４５】
実行制御回路４４は、制御周期毎に動作し、記憶装置４３に格納されている走行データを読みだし、走行演算回路４５に走行の指示、具体的には目標速度や加速、減速等の指示を与える。
【００４６】
走行演算回路４５はこの指示および可動位置管理回路４７が有する可動体５の位置情報に基づき、モータ１２ｌ、１２ｒを制御するための制御情報を演算して決定し、その決定した情報を走行制御回路４６に送り、モータ１２ｌ、１２ｒを制御して走行を開始する。
【００４７】
レース開始後は、光センサ１１、給電センサ２１、ロータリーエンコーダ１４ｌ、１４ｒの情報をもとに可動体位置管理回路４７によって、可動体５の位置情報を定期的に計算する。
【００４８】
ホスト制御装置３０は、ホスト制御装置３０の制御周期毎に受発光素子選択回路３３で選択された発光素子３７から可動体５にエラーチェック等の情報要求コマンドを送り（ステップ７ｃ）、可動体５から返される位置情報を含んだ応答信号を受光素子３６で受信し（ステップ７ｄ）、可動体５の位置情報を取り出し管理する。
【００４９】
ホスト位置管理回路３１は可動体５の実際の現在位置が走行データで設定されている位置通りになっているか判断し、ずれがある場合はずれのある可動体５に対して速度補正コマンドを送信し補正を行う（ステップ７ｅ、７ｆ）。
【００５０】
このような動作をレースが終了するまでホスト制御装置３０の制御周期毎に行う（ステップ７ｇ、７ｈ）。
【００５１】
このように、可動体５が備えるエンコーダの出力により可動体５の位置を検出するようにしたので、従来のように走行体が実際に走行しない部分、つまりコースの内側や外側にＸ−Ｙ座標を確定するための電線等を設ける必要がなくなり、部品を少なくでき、低コスト化が図れる。
【００５２】
また、可動体５が走行している間は、基本的に可動体５自身が走行データに基づいて走行を行うので、従来のものに比べて走行中におけるホスト制御装置３０の負担が軽くなる。よって、ホスト制御装置３０として従来のものと同じ処理能力を有したものを使用した場合、他の処理をも行うことが可能となる。
【００５３】
次に、図８を参照して発光素子３７の選択動作を説明する。なお、この動作は、ホスト制御装置３０が各可動体５に対して送信を行う際に実行されるものである。
【００５４】
ホスト制御装置３０が各可動体５に対してエラーチェックや位置情報を送信するなどの情報取得コマンドを送信する場合、ホスト位置管理回路３５は複数の可動体５に対して以下の動作を実行する。なお、複数の可動体５は予め順位がつけられているものとする。
【００５５】
ホスト位置管理回路３５は順位１番の可動体５の位置をその可動体５から制御周期ごとに送信される位置情報に基づいて計算して求める（ステップ８ａ）。
【００５６】
続いて、ステップ８ａで求めた可動体５の位置が通信可能領域に入っている発光素子３７を検出し、すなわち可動体５がコース１中央より内側にいればコース１の外周に設けてある発光素子３７を選択対象として選択し、逆にコース１中央より外側にいればコース１の内周に設けてある発光素子３７を選択対象として選択し、選択した発光素子３７の中でステップ８ａで求めた可動体５の位置に一番近い発光素子３７を選択し、その発光素子３７を用いて情報取得コマンドを送信する（ステップ８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ、８ｈ）。
【００５７】
このように、１つの発光素子３７のみを用いて可動体５との通信を行うので、通信時に隣り合う発光素子の光によって生じる干渉による影響を低減でき高速通信にも対応でき、また省電力化も図れる。
【００５８】
送信した情報取得コマンドに対する応答信号が順位１番の可動体５から送信されると、情報取得コマンドの送信が成功したと判断して、順位２番の可動体５に対して上記と同様な動作を行う（ステップ８ｉ、８ｊ）。以下、順位順に上記の動作を行う。
【００５９】
ステップ８ｈ終了後に、可動体５からの応答信号を受信できない場合、例えば送信しようとする可動体５と選択した発光素子３７の間に他の可動体５が存在してしまうような場合や選択した発光素子３７が故障していたりする場合、ステップ８ｃまたはステップ８ｄで選択した発光素子３７の中で、次に可動体５との距離が短いものを選択し、これを用いて上記送信を行う（ステップ８ｉ、８ｋ、８ｍ）。以下、上記と同様の動作を行う。ステップ８ｃまたはステップ８ｄで選択した発光素子３７全てを使用しても可動体５から応答信号が得られない場合、エラーが発生したとして、そのエラー状態をホスト位置管理回路３１内のＲＡＭに格納し、動作を終了する（ステップ８ｎ）。
【００６０】
このように、可動体５の位置関係によって、障害物などに遮断されない安定した通信経路を確保できる発光素子３７を選択するため、余分な発光素子３７を使用しないで、可動体５の走行を制御できる。よって、省電力化が図れる。また、発光素子３７の故障等にも対応できる。
【００６１】
なお、上記では可動体５内に設けたエンコーダ１４ｌ、１４ｒにより、可動体５の実際の位置を検出するようにしたが、ホスト制御装置３０がＣＣＤカメラなどによって、可動体５の位置を直接検出するようにしても良い。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、制御手段と可動体との間の通信において、安定した通信経路が確保できる。また、不要な信号送信手段を動作させないので、通信時に反射、干渉による影響を低減でき高速通信にも対応でき、また省電力化も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示したブロック回路図。
【図２】図１の外観図。
【図３】図１の走行体及び模型馬の駆動機構を示す断面図。
【図４】図２のコース１における給電電極９の配置例を示した説明図。
【図５】図２の走行面８におけるバーコードパターン７の配置例を示した説明図。
【図６】図３の発光素子３７のコース１における配置例を示した説明図。
【図７】図１の動作説明のためのフローチャート。
【図８】図１の動作説明のためのフローチャート。
【符号の説明】
５      可動体
１４ｌ、１４ｒ      位置検出手段
３０      制御手段
３７      信号送信手段
【図１】
0003946855.tif 000002
【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】
0003946855.tif 000007
【図７】
0003946855.tif 000008
【図８】
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