JP2001187269A - 飛射体の到達位置に応じて表示を変えるアミューズメント装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールや投てき物を用いたアミューズメント
装置の娯楽性をより高めて、プレーヤにとっては飽きの
こないものとし、装置を運営するセンタにとっては永続
的な集客力が得られるようにする。 【解決手段】 スクリーン３の直前にボール２のスクリ
ーン到達位置を検出する第１のセンサＳ１を配置し、そ
の前方に第２のセンサＳ２とプレイヤーの初期位置（ボ
ール２の初期位置）を検出する第３のセンサＳ３（画像
カメラ１０）を配置し、制御部６は、これらのセンサＳ
２、Ｓ３の検出に基づいてボール２の速度および飛翔方
向を計測してスクリーン上のボール到達位置を予測して
スクリーン３上のゴールキーパー５の像の変更を開始
し、前記第１のセンサＳ１の検出結果に基づいてスクリ
ーン３上にボールの像を重ねて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プレーヤが的に
対してボールを蹴球したり、投てき物を投てきするアミ
ューズメント装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばプレーヤが的に向かって投
球した際、その球種を判定する装置や、投球スピードを
スピードガンで計測する装置等が、投球によるプレーヤ
参加型のアミューズメント施設として、バッティングセ
ンタやレジャーセンタ等に設置されている。

【０００３】また、最近では的を３×３の９つの枠に区
分し、各枠に“１”から“９”までの数字板を設けてお
き、それらの数字板に対してボールを投球または蹴球し
てボールの命中率を競う、所謂ストラックアウトゲーム
を自動的に行うようにした装置も製品化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような投球、蹴球
または投てき（投擲）という行為は人間のもつある種の
根源的な欲求の１つを満たす行為と考えられていて、投
球によるアミューズメント装置は特に若い年齢層の顧客
に人気を得ている。

【０００５】ところが、従来の球種判定装置やスピード
ガンを用いた装置では、的に向かってボールを投げるだ
けであり、またはストラックアウトゲームを行う装置に
おいても、命中した数字板の表示が消灯するという表示
変化があるだけで、全体に単調なものとなっていた。そ
のため、比較的飽きやすいスポーツとも考えられてい
て、装置を運営するセンタにとっても永続的な集客力が
難しいという問題があった。

【０００６】この発明の目的は娯楽性をより高めて、プ
レーヤにとっては飽きのこない、装置を運営するセンタ
にとっては永続的な集客力を得ることのできるアミュー
ズメント装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するために、以下のように構成される。

【０００８】（１）表示装置と、該表示装置の表示面に
対するボールや投てき物等の飛射体の到達位置を予測す
る飛射体到達位置予測用手段と、該手段により予測され
た飛射体の到達位置に応じて、前記表示装置に表示させ
る表示内容を変える表示制御手段とを設けてなる、飛射
体の到達位置に応じて表示を変えるアミューズメント装
置であって、前記飛射体到達位置予測手段は、表示面直
前の位置に配置された飛射体検出用の第１のセンサＳ１
と、該第１のセンサの前方に配置された飛射体検出用の
第２のセンサＳ２と、該第２のセンサＳ２の前方に配置
され、前記飛射体の初期位置を検出する第３のセンサＳ
３とを備え、前記第２のセンサＳ２が飛射体を検出した
ときに該第２のセンサおよび第３のセンサＳ３の検出結
果に基づいて前記表示面に対する飛射体の到達位置を予
測し、前記第１のセンサＳ１が飛射体を検出したときに
該第１のセンサＳ１の検出結果に基づいて前記表示面に
対する最終の到達位置を予測し、前記表示制御手段は、
前記第２のセンサＳ２が飛射体を検出したときに予測さ
れた飛射体の到達位置に基づいて表示面上の表示内容の
変更を開始し、前記第１のセンサＳ１が飛射体を検出し
たときに表示面上の予測された飛射体の最終到達位置に
飛射体の像を重ねて表示することを特徴とする。

【０００９】上記の構成により、前記第２のセンサＳ２
の検出結果および第３のセンサＳ３の検出結果に基づい
て表示面に対する飛射体の到達位置を予測するとともに
表示面上の表示内容の変更を開始し、前記第１のセンサ
の検出結果に基づいて表示面上に飛射体の像を重ねて表
示する。

【００１０】たとえば、このアミューズメント装置が、
サッカーボールをゴールに向かって蹴り込むサッカーゲ
ーム装置であるとすれば、表示面にゴールキーパーが表
示された状態で、プレイヤーがボールを表示面に向かっ
て蹴る。ボールを蹴ったときに、ボールが第２のセンサ
で検出されると、第３のセンサＳ３で検出されているボ
ールの初期位置と第２のセンサで検出されたボールの空
間上の位置とからボールの飛翔する方向が計測され、ま
た第２のセンサでボールの速度が計測され、これに基づ
いて、ボールの表示面上の到達位置が予測される。この
とき、キーパーの画像が該到達位置に向かって飛びはじ
め、手がボール到達位置に向かって伸びるように画面制
御される。

【００１１】ボールが第１のセンサ位置Ｓ１に到達する
と、該第１のセンサＳ１は表示面直前の位置に配置され
ているために、該検出された位置がほぼボールの到達位
置に等しくなる。そこで、この第１のセンサＳ１の検出
位置をスクリーン上のボール到達位置とみなしてその位
置にボールの像を表示する。このとき、表示面上では、
キーパーの手がボールをキャッチしているか、または、
キャッチ出来ていない画像として表示されている。ボー
ルが非常に高速でゴールの隅に向かっているときには、
キャッチ出来ていない確率が高く、そうでないときには
キャッチ出来ている確率が高い。

【００１２】このように、第２のセンサＳ２で飛射体
（ボール）を検出して、画面上の表示内容（キーパー）
を変更しはじめ（移動しはじめ）、第１のセンサＳ１で
飛射体（ボール）を検出して、画面上で飛射体（ボー
ル）を重ねて表示することにより、非常にリアルな画像
変化を表示出来るようになる。

【００１３】（２）前記表示制御手段は、前記第１のセ
ンサＳ１の検出結果に基づいて表示面上に飛射体の像を
重ねて表示するとともに、該飛射体の像の位置に基づい
て表示面上の表示内容を補正することを特徴とする。

【００１４】たとえば、上記のサッカーゲーム装置で
は、ゴールキーパーの手でボールキャッチ出来る場合に
は、ゴールキーパーおよび手の像の補正を行った方がよ
いことがある。すなわち、ボールの像とゴールキーパー
の手とを一致させることがリアルな画像とするために必
要である。もし、第２のセンサＳ２と第３のセンサＳ３
の検出結果に基づいて予測したボール到達位置が実際と
異なる場合には、ゴールキーパーの手とボールの位置と
がずれてしまうことになる。そこで、キャッチ出来る場
合には、上記の補正を行う。なお、キャッチ出来ると
は、ボール到達位置にキーパーの手がほとんど届いてい
る場合で、この判断は、第１のセンサＳ１をボールが通
過したときに、手の位置がボールにほとんど届いている
かどうかで行うのがよい。もし、両者の距離が大きくは
ずれている場合には、キーパーの像の補正を行わず、キ
ャッチ出来なかった像とする。

【００１５】（３）前記第１および第２のセンサＳ１，
Ｓ２を、飛射体の外形よりも狭い間隔で縦横に交差する
複数の光軸を形成する光電センサで構成する。

【００１６】このように構成すると、各光軸を通過する
飛射体の通過時間によって、空間を移動する速度と方向
を求めることが出来る。これによって、飛射体の到達位
置を予測する。

【００１７】（４）前記第２のセンサＳ２は、縦方向の
光軸と横方向の光軸が飛射体の飛翔方向に一定距離だけ
ずれて形成される。

【００１８】このように構成すると、飛射体の縦方向の
光軸と横方向の光軸間を通過する時間を稼ぐことが出来
るため、速度、方向をより精度よく求めることが出来
る。

【００１９】（５）前記第１および第２のセンサＳ１，
Ｓ２は、発光部と受光部が交互に配置されている。

【００２０】交互配置とすることで、隣接の発光部およ
び受光部間のクロストークが少なくなり、検出精度が高
くなる。

【００２１】（６）前記第１および第２のセンサＳ１，
Ｓ２は、各発光部および各受光部が時分割で駆動され
る。

【００２２】時分割駆動により、隣接するセンサ間のク
ロストークをなくすことが出来る。したがって、光電セ
ンサの配置ピッチを小さく出来、速度、方向の検出精度
を高くすることが可能になる。

【００２３】（７）前記第１および第２のセンサは、ラ
インセンサで構成した。

【００２４】ラインセンサを使用することで、構成が簡
易となる。この場合、対向する側にはコントラストの高
いラインの引かれた板を配置する。

【００２５】（８）前記ラインセンサは、広角レンズま
たは魚眼レンズを備える。

【００２６】このようにすると、死角を減らすこと出
来、使用するセンサ数も減らすことができる。

【００２７】（９）前記表示制御手段は、前記第３のセ
ンサＳ３で検出された飛射体の初期位置に基づいて、飛
射体が飛翔する前に表示面上の表示内容を変えることを
特徴とする。

【００２８】たとえば、上記サッカーゲーム装置では、
ボールの蹴られる位置、つまり、プレイヤーの位置を検
出する。その位置がどこかで、表示面上の表示内容、つ
まり、ゴールキーパーの位置を変える。たとえば、ボー
ルの最初の位置がゴールに向かって左側であれば、ゴー
ルキーパーを同じように向かって左側に寄せて表示す
る。これにより、インタラクティブなゲーム性を持たせ
ることが出来る。

【００２９】（１０）前記第３のセンサＳ３は、飛射体
の初期位置上方に配置される画像カメラで構成した。

【００３０】画像カメラで、飛射体（ボール）の初期位
置（蹴られる位置）を検出して、表示面上の表示内容
（ゴールキーパーの像）を変更する。

【００３１】（１１）前記第３のセンサＳ３は、飛射体
の初期位置上方に配置される超音波センサで構成した。

【００３２】位置検出には、そのほか超音波センサでも
可能である。

【００３３】（１２）前記第３のセンサＳ３は、飛射体
の初期位置上方に配置される焦電センサで構成した。

【００３４】飛射体がボールの場合は、ボールを蹴るの
は人間であるため、この人間を焦電センサで検出するこ
とで、ボールの蹴られる位置を検出可能である。

【００３５】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施形
態である、サッカーゲーム装置の概念図である。

【００３６】この装置では、図の左側にスクリーン３
（表示面）が配置され、その直前に第１のセンサＳ１
が、さらにその前方に（おおよそ１〜２メートル）第２
のセンサＳ２が配置されている。また、プレイヤー１の
上方にはプレイヤー自信の移動領域Ｐを撮像可能な第３
のセンＳ３として画像カメラ１０が配置されている。な
お、スクリーン２の前面には、耐衝撃性の透明板（図示
せず）や布が配置されている。

【００３７】プレイヤー１が、プレイヤー自信の移動領
域Ｐにあるボール２を、ゴール４およびゴールキーパー
５が表示されているスクリーン（表示面）３に向かっ
て、蹴る。ボール２の初期位置は、プレイヤー１の位置
が画像カメラ１０のよって検出されることで常に把握さ
れている。ボール２が第２のセンサＳ２を通過すると、
同センサＳ２で検出された空間上のボールの位置と画像
カメラ１０で検出されていたボール２の初期位置とか
ら、ボール２の移動方向が制御部６によって検出され
る。また、ボール２の速度もボール２がセンサＳ２を通
過する時間を計測することにより制御部６によって検出
される。制御部６は、ボール２の速度と方向とを検出す
ると、それに基づいて、ボール２がスクリーン２上に到
達する位置を予測し、その位置にゴールキーパ５が移動
するよう画像を変化させていく。

【００３８】また、ボール２が第１のセンサＳ１を通過
すると、ボール２のスクリーン３上へ最終到達位置が予
測され、ここでは、その予測位置がボール到達位置とみ
なして（実際には、センサＳ１とスクリーン３間に距離
があるため、予測位置と到達位置は厳密には異なってい
る。しかし、ほとんど変わらない。）、その位置にボー
ルの像をゴールの像に重ねて表示する。また、同時に、
ゴールキーパー５がそのボールをキャッチ出来るのであ
れば、ゴールキーパーの手の位置を補正する。補正は、
ボールの像の位置と手の位置が一致するようにする補正
である。もし、ゴールキーパー５がそのボールをキャッ
チ出来ないのであれば、上記補正を行わない。ゴールキ
ーパー５がそのボールをキャッチ出来るかどうかは、ボ
ールの速度、到達位置などによって決まる。この判断
は、制御部６が行い、ボールの速度が極めて速く、ゴー
ルキーパーの移動速度が追いつかないときは、キャッチ
出来ないとし、速度が遅くゴールキーパーが十分に間に
合うときはキャッチ出来るとする。キャッチ出来るかど
うかは、ボールの到達位置にもよる。すなわち、ボール
２の到達位置と、ボールの速度と、キーパーの最初の位
置とによって、ゴールキーパー５がそのボールをキャッ
チ出来るかどうかが決まる。

【００３９】図２〜図６は、プレイヤー１がボール２を
蹴ったあとのスクリーン２上の表示変化の推移を示して
いる。

【００４０】（ケース１：図２）プレイヤー１がボール
２を蹴る前には、スクリーン３上にゴールとゴールキー
パーが表示されている。プレイヤー１がボール２を蹴る
と、ボールが第２のセンサＳ２を通過したときに、ボー
ル２のスクリーン３上の到達位置が予測され、その位置
に向かってゴールキーパーが手を伸ばして飛ぶ（移動す
る）。続いて、ボール２が第１のセンサＳ１を通過する
と、そのときに検出されたスクリーン３上の位置にボー
ルの像７をゴール３およびゴールキーパーの像に重ねて
表示する。このとき、ゴールキーパーがボール２に届い
てキャッチ出来る程度の、ボールの飛翔であると、ゴー
ルキーパーの手がボールの像７にぴったり一致するよ
う、該手の像の位置および必要に応じてゴールキーパー
の像の補正が行われる。また、ボール２の位置はボール
の像７の位置と一致している。ゴールキーパーはボール
の像７をつかんだ像となり、本物のボール２はスクリー
ン３から跳ね返ってプレイヤー１側へに戻ってくる。

【００４１】（ケース２：図３）プレイヤー１がボール
２を蹴る前には、スクリーン３上にゴールとゴールキー
パーが表示されている。プレイヤー１がボール２を蹴る
と、ボールが第２のセンサＳ２を通過したときに、ボー
ル２のスクリーン３上の到達位置が予測され、その位置
に向かってゴールキーパーが手を伸ばして飛ぶ（移動す
る）。続いて、ボール２が第１のセンサＳ１を通過する
と、そのときに検出されたスクリーン３上の位置にボー
ルの像７をゴール３およびゴールキーパーの像に重ねて
表示する。このとき、スクリーン３上では、本物のボー
ル２の位置とボール２の像の位置とが一致している。こ
のケースでは、ボール２の到達位置とゴールキーパーの
手の位置も一致している。つまり、ボール２はゴールキ
ーパーによりパンチングされてゴール枠から外に跳ね返
されている。そこで、ボール２の像７はゴールの外側に
跳ね返された像となる。ゴールキーパーの像の補正は、
手とボールとが一致するように行う。本物のボール２は
スクリーン３から跳ね返ってプレイヤー１側へに戻って
くる。

【００４２】（ケース３：図４）プレイヤー１がボール
２を蹴る前には、スクリーン３上にゴールとゴールキー
パーが表示されている。プレイヤー１がボール２を蹴る
と、ボールが第２のセンサＳ２を通過したときに、ボー
ル２のスクリーン３上の到達位置が予測され、その位置
に向かってゴールキーパーが移動する。続いて、ボール
２が第１のセンサＳ１を通過すると、そのときに検出さ
れたスクリーン３上の位置にボールの像７をゴール３お
よびゴールキーパーの像に重ねて表示する。このとき、
スクリーン３上では、本物のボール２の位置とボール２
の像の位置とが一致している。このケースでは、ボール
２がゆっくり蹴られていて、かつゴロで進んでいく。そ
こで、ゴールキーパーの画像は上記ケース１，２とは別
のものにして移動させる。また、ボール２がスクリーン
３に到達したときには、ボールの像７はゴールキーパー
によって蹴られる映像となり、本物のボール２はスクリ
ーン３から跳ね返ってプレイヤー１側へに戻ってくる一
方、ボール２の像７はスクリーン３上でゴールキーパー
により蹴られたように飛翔する表示となる。

【００４３】（ケース４：図５）プレイヤー１がボール
２を蹴る前には、スクリーン３上にゴールとゴールキー
パーが表示されている。プレイヤー１がボール２を蹴る
と、ボールが第２のセンサＳ２を通過したときに、ボー
ル２のスクリーン３上の到達位置が予測され、その位置
に向かってゴールキーパーが手を伸ばして移動する。続
いて、ボール２が第１のセンサＳ１を通過すると、その
ときに検出されたスクリーン３上の位置にボールの像７
をゴール３およびゴールキーパーの像に重ねて表示す
る。このとき、スクリーン３上では、本物のボール２の
位置とボール２の像の位置とが一致している。このケー
スでは、ボール２がゴール内へ入っている。そこで、ボ
ール２がスクリーン３に到達したときには、ボールの像
７はゴール内に入った像となり、本物のボール２はスク
リーン３から跳ね返ってプレイヤー１側へに戻ってく
る。また、ゴールキーパーはボールに届かなかったの
で、その像の補正は行わない。

【００４４】図６は、制御部の構成図である。

【００４５】演算部としてＣＰＵ３０、記憶部としてＲ
ＯＭ３１，ＲＡＭ３２を備え、さらに、ゴールキーパー
の像を変化させるための複数枚の像、ボールの像などを
記憶する画像ファイル３３を備えている。入出力制御部
３４には、第１のセンサＳ１、第２のセンサＳ２、およ
びスクリーン３に設けられた大型ディスプレイ装置３５
が接続されている。また、バスには、ビデオキャプチャ
コントローラ３６、画像メモリ３７、ＡＤ変換器３８、
および画像カメラ１０（第３のセンサＳ３）が接続され
ている。なお、演算の高速化が必要であるため、演算部
として別のＣＰＵやＤＳＰなどを使用することも可能で
ある。

【００４６】図７は、センサＳ１、Ｓ２の構成図であ
る。このセンサは、縦方向（Ｙ方向）に光軸のピッチが
ボール２の外形よりも狭い間隔となるように多数の光電
センサが配置されるとともに、横方向（Ｘ方向）にも同
様に多数の光電センサが配置される。光電センサは、公
知のように赤外線等の発行部とピンダイオード等の受光
部で構成される。なお、センサＳ１、Ｓ２は、図７の四
角で囲まれる範囲がボールの飛翔範囲となるような大き
さに設定されている。

【００４７】図８は、上記光電センサによるボールの通
過方向と通過速度の検出方法を説明する図である。
（Ａ）は発光部と受光部とによる光電センサの光軸をボ
ールが過る様子を示す上面図であり、２点鎖線は光軸を
示している。また、（Ｂ）はその側面図であり、黒点は
光軸を示している。このように、ボールが光電センサの
検出エリアを過る際に、複数の光軸を順次遮って通過し
ていく。このボールによって遮られる複数の光軸と、そ
れらの光軸がボールによって遮られるタイミングとによ
って、検出エリア内でのボールの速度を検出する。

【００４８】すなわち、縦方向（Ｙ方向）の速度は、ボ
ールが最初に光軸を遮った時間から最後に光軸の遮りが
なくなるまでの時間の逆数をボールの長さに掛けること
で検出出来る。なお、ボールの飛ぶ方向は、センサＳ２
で検出した空間上の位置と、画像カメラ１０で検出した
ボールの初期位置とから求める。横方向（Ｘ方向）も同
様に速度と方向が求まるから、それぞれの方向で求まっ
た値をベクトル成分として合成することでボールの飛ぶ
方向および速度を検出することが出来る。

【００４９】センサＳ１、Ｓ２は、光電センサを多数配
設したものであるが、この光電センサの配列方法を工夫
することで、隣接する光電センサ間の干渉をなくした
り、少なくすることができる。図９は、光電センサのＹ
方向だけの配設例を示しているが、同図のように、発光
部と受光部を交互に、置くことで、隣接センサのクロス
トークを少なくすることが出来る。また、図１０のよう
に、センサＳ２において、Ｘ方向の光電センサとＹ方向
の光電センサを間隔ｄを置いて配設すると、ボール２が
センサＳ２を通過する時間を稼ぐことが出来るから、ボ
ール２の速度を検出する精度が高くなる。さらに、図９
において、各組の光電センサの駆動タイミングを時分割
にすることで、クロストークをほとんどなくすことが出
来る。図１１は、光電センサの駆動タイミングを順次変
えていく時分割駆動方式でのタイミング図を示している
が、このような方法によれば、隣接する光電センサの影
響を全くなくすことが出来るとともに、各駆動パルスの
変調周波数が同じでよいため、各光電センサに使用する
フィルタも同じものでよい。もし、各光電センサを時分
割駆動せずにクロストークを防ごうとすれば、各光電セ
ンサの駆動パルスの変調周波数を少しずつづらすことが
必要になってくるが、そのようにすると、発振部ととも
にフィルタも光電センサごとに特性を変えることが必要
となり構成が非常に複雑化してしまうことになる。

【００５０】なお、時分割駆動方式は、図９のように受
光部と発光部を交互に配置する構成に限らず、同じ列に
配列する構成にも有効である。

【００５１】図１２は、制御部６の制御動作を示すフロ
ーチャートである。

【００５２】ｃＳ１で、ゴールキーパーの初期位置を設
定して表示し、プレイヤーからのボールキックを待つ。
また、ステップＳ２では、画像カメラ１０によりプレイ
ヤー１の位置、すなわちボール２の位置が検出される。
プレイヤー１は自由に移動することができるため、この
位置を画像カメラ１０が追跡する。追跡の方法は、例え
ば、次の（Ａ）または（Ｂ）のようにして行うことがで
きる。

【００５３】（Ａ）一定時間ごとの入力画像を相互に比
較して、特定の領域が次の瞬間でどこに移動したかを判
断することにより、プレイヤー１の動きを追跡する。こ
の動作は相関演算と呼ばれる方式に基づいて行うことが
可能である（例えば、日本工業出版株式会社 光アライ
アンス １９９７．５「トラッキングビジョンとその応
用」を参照）。

【００５４】（Ｂ）プレイヤー１がカメラの視野内に存
在しない映像を基準映像として予め取り込み画像メモリ
に記憶しておき、ゲーム中は撮影したプレイヤー１が視
野内に存在する画像と上記基準画像との差によりプレイ
ヤー１の位置を検出し、追跡する。

【００５５】ボール２がキックされて、そのボールがセ
ンサＳ２を通過し始めると、上記の動作により、ボール
２の速度および飛翔方向が検出される。さらに、その検
出結果に基づいてボール２のスクリーン３上の到達位置
を予測する。センサＳ２とスクリーン３間の距離および
ボールの質量は既知であるため、ボール２の速度と、飛
翔方向がわかれば、３次元空間での質量体の運動を演算
出来るから、スクリーン３上の到達位置を予測出来る。
たとえば、速度が非常に遅いと、ボール２の運動は放物
線を描く。なお、加速度は一定であるものとする。

【００５６】ステップＳ５では、上記のようにして予測
した到達位置に向けて、ゴールキーパーを移動させ、一
定以上の速度であれば手を伸ばして到達位置に伸びる像
とする。ここで、画像ファイル３３の中からゴールキー
パーの像としてどれを選択するかは、ボールの速度、移
動形態に基づいて行う。速度が一定以上であれば、手を
伸ばしてパンチングまたは掴むグループ像を選択し、そ
の中から像を選び、ゴロでゆっくり移動するオールであ
れば、足で移動して蹴るグループ像を選択して、その中
から選ぶ。

【００５７】次に、ボール２がセンサＳ１を通過する
と、ボールの位置を検出し、その位置をスクリーン３上
の到達位置と予測する。実際には、センサＳ１とスクリ
ーン３間にはある距離があるため、センサＳ１で検出し
たボール２の位置は、スクリーン３上の到達位置と少し
異なっているが、センサ１はスクリーン３の直前に配置
されているから、その違いはほとんど無視できる。した
がって、上記予測位置は到達位置とみなされる。このと
き、その到達位置にボール２の像７を表示する（ステッ
プＳ６）。この瞬間では、実際のボール２は、ボール像
７に一致していて、プレイヤーからは、ボールが２つあ
るようには見えない。また、ゴールキーパーの手は、そ
のボール像７をキャッチ出来ている場合もあるし、キャ
ッチ出来ていない場合もある。キャッチ出来ている場合
は、ボール２の速度が相対的に遅くて、ゴールキーパー
の動きが相対的に十分速いときである。この判断は、ボ
ール２がセンサ１を通過したとき、到達位置とゴールキ
ーパーの手の位置が一定値以上離れているかどうかで行
う。一定値以上離れていれば、キャッチ出来ていない。
このため、この場合は、図５に示すように、ボールがゴ
ールする。また、この場合は、ゴールキーパーの位置や
手の位置の補正は行われない。ボール２がセンサＳ１を
通過したとき、到達位置とゴールキーパーの手の位置が
一定値以上離れていないときには、キャッチ出来ている
と判断し、図２または図３のようにゴールキーパーの位
置や手の位置をボールに一致するように補正する（ステ
ップＳ７）。

【００５８】なお、ゴールキーパーの移動速度は、一定
であるため、ボール２の速度が速いほど、キャッチ出来
なくなる。また、ボールがゴールキーパーから離れた位
置に飛ぶほど、キャッチ出来なくなる。ボール２の速度
によって、ゴールキーパーの移動速度を変えることも可
能であり、たとえば、ボール２の速度が一定値以下のと
きと、それ以上のときとで、ゴールキーパーの移動速度
（飛ぶ速度）を変えるようにすることも出来る。最後
に、ステップＳ８でゴールキーパーの最終像を表示して
終了する。ゴールキーパーの最終像は、図２〜図５それ
ぞれのの像である。

【００５９】なお、図１３に示すように、プレイヤー１
の位置が変わることに応じて、ステップＳ１０でゴール
キーパーの位置を変更することも可能である。たとえ
ば、プレイヤー１がゴールに向かって左側に移動すれ
ば、ゴールキーパーも左側に移動する。

【００６０】このような制御により、さらにリアル性を
出すことが出来る。

【００６１】画像カメラ１０に代えて、図１４に示すよ
うに、天井に保持された支持版１２に格子状に超音波セ
ンサ１１を取り付け、この信号に基づいてプレイヤー１
の初期位置を捕捉・追跡してもよい。なお、センサ１１
の取り付け数は、移動領域Ｐの全領域をカバー出来る数
にすることが必要である。

【００６２】また、超音波センサ１１に代えて、人体か
ら発する赤外線を検出する焦電センサを用いることも可
能である。

【００６３】上記の実施形態では、センサＳ１，Ｓ２と
して、光電センサを多数配列したものを用いたが、図１
５に示すようにラインセンサを使用してもよい。図１5
の構成では、ラインセンサ２０に対向してボールの飛翔
空間範囲を挟んで支持版２１上にコントラストの高いラ
イン２２を印刷したものである。このように構成する
と、ボールが通過したときにボールの形状が遮ったこと
を検出することが出来る。ライン数を適当な数にしてお
くことで、ボールの速度、方向を高精度に求めることが
出来る。一般に、ラインセンサは１秒間に１００００ラ
インの映像を取り込むことが可能であるため、ボールの
高速移動を十分に検出することが可能である。

【００６４】なお、一般のラインセンサであると、図１
５から明らかなように死角が生じるため、図１６（Ａ）
のように適当な数のセンサを配置したり、魚眼レンズや
広角レンズを採用して図１６（Ｂ）のように１台で済ま
せたりすることも可能である。

【００６５】以上の実施形態では、サッカーボールゲー
ム装置を示したが、これに限らず、ボールなどの飛射体
を扱うどのようなゲームにもこの発明を適用することが
可能である。たとえば、ゴルフ練習装置に適用した場
合、スクリーンには、ボールの移動に応じてボールを基
準にした周囲の画像をつぎつぎと表示していくことが可
能であり、また、プレイヤーの初期位置を検出するカメ
ラを取り付けて、プレイヤーの初期位置に応じてスクリ
ーン上の初期の画面を変えることも出来る。

【００６６】

【発明の効果】この発明によれば、第２のセンサで飛射
体を検出して、画面上の表示内容を変更しはじめ（移動
しはじめ）るため、プレイヤーがゲームを開始したとき
からスクリーン上の映像が変化するため、実際のゲーム
などと同じような感覚を得ることが出来、非常にリアル
な画像変化を表示出来るようになる。また、第１のセン
サで飛射体を検出して、画面上で飛射体を重ねて表示す
ることにより、実際の飛射体がスクリーン直前にある第
１のセンサを通過した瞬間から仮想モードへと切り替わ
って、スクリーン上にボールが表示されるようになるか
ら、プレイヤーにおいて実際の飛射体とスクリーン上の
飛射体の２つが見えるということはなく、きわめて自然
に仮想モードへと切り替わる。このため、リアル性がさ
らに高い。また、第３のセンサを設けることにより、プ
レイヤーが動くと、スクリーン上の画面も動くことにな
り、これにより、サッカーボールゲーム装置などに適用
した場合、プレイヤーがボールを蹴る前に動くと、ゴー
ルキーパーも動くため、インタラクティブなゲーム性を
持たせることが出来る。また、プレイヤーが動いたこと
を捕捉・追跡してスクリーン上のゴールキーパーの位置
も変えることになるため、その間には時間差が生じる。
そこで、この時間差を利用してプレイヤー側ではフェイ
ントをかけたりすることも可能であり（少し右に動いた
瞬間元に戻るなどのフェイント動作）、ゲームの楽しさ
を増大することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態であるサッカーゲ
ーム装置の概略構成図

【図２】 上記装置でのスクリーン画面推移例を示す図

【図３】 上記装置でのスクリーン画面推移例を示す図

【図４】 上記装置でのスクリーン画面推移例を示す図

【図５】 上記装置でのスクリーン画面推移例を示す図

【図６】 制御部の構成を示す図

【図７】 光電センサの配置図

【図８】 光軸とボールの飛翔との関係を示す図

【図９】 光電センサの他の配置例を示す図

【図１０】 光電センサの他の配置例を示す図

【図１１】 光電センサを時分割駆動するときのタイミ
ングを示す図

【図１２】 制御部の動作を示すフローチャート

【図１３】 制御部の他の動作例を示すフローチャート

【図１４】 第３のセンサＳ３の他の例を示す図

【図１５】 第１または第２のセンサの他の例を示す図

【図１６】 第１または第２のセンサのさらに他の例を
示す図

【符号の説明】

１−プレイヤー ２−ボール ３−スクリーン ４−ゴール（像） ５−ゴールキーパー（像） ６−制御部 Ｓ１−第１のセンサ Ｓ２−第２のセンサ Ｓ３（１０）−第３のセンサ（画像カメラ）

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示装置と、該表示装置の表示面に対す
   るボールや投てき物等の飛射体の到達位置を予測する飛
   射体到達位置予測用手段と、該手段により予測された飛
   射体の到達位置に応じて、前記表示装置に表示させる表
   示内容を変える表示制御手段とを設けてなる、飛射体の
   到達位置に応じて表示を変えるアミューズメント装置で
   あって、 前記飛射体到達位置予測手段は、表示面直前の位置に配
   置された飛射体検出用の第１のセンサＳ１と、該第１の
   センサの前方に配置された飛射体検出用の第２のセンサ
   Ｓ２と、該第２のセンサＳ２の前方に配置され、前記飛
   射体の初期位置を検出する第３のセンサＳ３とを備え、
   前記第２のセンサＳ２が飛射体を検出したときに該第２
   のセンサおよび第３のセンサＳ３の検出結果に基づいて
   前記表示面に対する飛射体の到達位置を予測し、前記第
   １のセンサＳ１が飛射体を検出したときに該第１のセン
   サＳ１の検出結果に基づいて前記表示面に対する最終の
   到達位置を予測し、 前記表示制御手段は、前記第２のセンサＳ２が飛射体を
   検出したときに予測された飛射体の到達位置に基づいて
   表示面上の表示内容の変更を開始し、前記第１のセンサ
   Ｓ１が飛射体を検出したときに表示面上の予測された飛
   射体の最終到達位置に飛射体の像を重ねて表示すること
   を特徴とする、飛射体の到達位置に応じて表示を変える
   アミューズメント装置。
2. 【請求項２】 前記飛射体到達位置予測手段、前記第３
   のセンサＳ３で検出した飛射体の初期位置と第２のセン
   サＳ２で検出した飛射体の位置とで飛射体の飛ぶ方向を
   検出し、且つ、前記第２のセンサＳ２で飛射体の速度を
   検出することを特徴とする、請求項１記載の飛射体の到
   達位置に応じて表示を変えるアミューズメント装置。
3. 【請求項３】 前記表示制御手段は、前記第１のセンサ
   Ｓ１の検出結果に基づいて表示面上に飛射体の像を重ね
   て表示するとともに、該飛射体の像の位置に基づいて表
   示面上の表示内容を補正することを特徴とする、請求項
   ２記載の飛射体の到達位置に応じて表示を変えるアミュ
   ーズメント装置。
4. 【請求項４】 前記第１および第２のセンサＳ１，Ｓ２
   は、飛射体の外形よりも狭い間隔で縦横に交差する複数
   の光軸を形成する光電センサで構成される、請求項１〜
   ３のいずれかに記載の飛射体の到達位置に応じて表示を
   変えるアミューズメント装置。
5. 【請求項５】 前記第２のセンサＳ２は、縦方向の光軸
   と横方向の光軸が飛射体の飛翔方向に一定距離だけずれ
   て形成される、請求項４記載の飛射体の到達位置に応じ
   て表示を変えるアミューズメント装置。
6. 【請求項６】 前記第１および第２のセンサＳ１，Ｓ２
   は、発光部と受光部が交互に配置されている、請求項４
   または５記載の飛射体の到達位置に応じて表示を変える
   アミューズメント装置。
7. 【請求項７】 前記第１および第２のセンサＳ１，Ｓ２
   は、各発光部および各受光部が時分割で駆動される、請
   求項４〜６のいずれかに記載の飛射体の到達位置に応じ
   て表示を変えるアミューズメント装置。
8. 【請求項８】 前記第１および第２のセンサＳ１，Ｓ２
   は、ラインセンサで構成した、請求項１〜３のいずれか
   に記載の飛射体の到達位置に応じて表示を変えるアミュ
   ーズメント装置。
9. 【請求項９】 前記ラインセンサは、広角レンズまたは
   魚眼レンズを備える、請求項８記載の飛射体の到達位置
   に応じて表示を変えるアミューズメント装置。
10. 【請求項１０】 前記表示制御手段は、前記第３のセン
    サＳ３で検出された飛射体の初期位置に基づいて、飛射
    体が飛翔する前に表示面上の表示内容を変えることを特
    徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の、飛射体の
    到達位置に応じて表示を変えるアミューズメント装置。
11. 【請求項１１】 前記第３のセンサＳ３は、飛射体の初
    期位置上方に配置される画像カメラで構成した、請求項
    １０記載の飛射体の到達位置に応じて表示を変えるアミ
    ューズメント装置。
12. 【請求項１２】 前記第３のセンサＳ３は、飛射体の初
    期位置上方に配置される超音波センサで構成した、請求
    項１０記載の飛射体の到達位置に応じて表示を変えるア
    ミューズメント装置。
13. 【請求項１３】 前記第３のセンサＳ３は、飛射体の初
    期位置上方に配置される焦電センサで構成した、請求項
    １０記載の飛射体の到達位置に応じて表示を変えるアミ
    ューズメント装置。