JP2004180944A

JP2004180944A - ゲーム装置

Info

Publication number: JP2004180944A
Application number: JP2002351648A
Authority: JP
Inventors: Kenji Onda; 健次恩田; Takasumi Hasegawa; 高澄長谷川
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】移動体がフィールド盤上をゴールに向けて移動しても、ディフェンス体によりゴールへの侵入は阻止され、さらに、フィールド盤面を移動する移動体を精度よく検知すること。
【解決手段】カメラ４に搭載してある画像処理チップはフィールド盤２１を移動するパックＰを撮像し、その移動情報に基づきモータＭを駆動し、アーム５の先端部５１にパックＰが当たり、ゴール２２への侵入は阻止する。また、フィールド盤２１は光源からの光を光透可能に構成し、このフィールド盤の下方には３個の光源８が設置してあるため、パックＰの暗とフィールド盤２１の明との２値で、このパックＰの位置情報などは精度よく検知することができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば一人でプレーできるホッケーゲームのように、ゲームプレーヤーが直接又は打撃具によりパックを打撃し、このパックを相手ゴールに打ち込みポイントを挙げることにより対戦形態のゲームのようにゲームを堪能できるゲーム装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、対戦形態のゲーム、例えばエアーホッケーゲーム装置として、プレーフィールド盤上のパック（移動体）を打ち合い、このパックを打ち返すことができるものがあり、その構造は、ソレノイドによりパックを打ち返すことのできるマニピュレータと、このフィールド盤上のパックの移動情報を取り込む移動体位置検出手段と、この位置検出手段から得たパックの移動情報に基づいてマニピュレータで移動体を打ち返す駆動制御情報を生成し、この駆動制御情報によってマニピュレータを駆動制御する制御手段を備えたものが知られている。そして、この移動体位置検出手段は、半導体で構成した固体撮像素子の一つである電荷結合素子（ＣＣＤ）を使用したテレビジョンカメラであって、プレーフィールド盤を撮像範囲としており、その撮像した画像をＮＴＳＣビデオ信号として送出するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、本願出願人は、先にロボットの視覚センサや自動車の衝突防止センサ、半導体検出装置等において、検出された画像から動作対象物体、前方車両、半導体基板上の特定パターン等のターゲットの画像を抽出し、その位置情報、軌跡情報等を得る処理に用いる画像検出処理装置（画像処理チップ）を提案した。この画像検出処理装置の構成は光電変換を行う光検出器とこの光検出器からの信号をディジタル信号に変換する変換器とこのディジタル信号を入力可能とした加算器とからなる画像検出処理要素の複数個が並列状に配列されているものである。そして、上記画像検出処理要素の上記加算器を順次接続して累積加算器を構成し、制御回路により、上記複数の画像検出処理の上記ディジタル信号を選択的に上記累積加算器に入力し、上記画像検出処理要素の上記光検出器によって検出された画像データに基づき上記累積加算器から処理データを出力する。これにより画像処理チップにおいて、重心計算などの画像処理に必要な処理データをデータ転送時に生成可能とし、高速処理を可能とするものである。
【０００４】
この画像検出処理装置（画像処理チップ）は、前記したようにターゲットの画像を抽出し、その位置情報、軌跡情報等を得る処理に用いるもので、画像データを転送するとともに、例えばターゲット画像の重心位置特定に用いられる０次モーメント、一次モーメントの算出に必要な処理データを加工して出力するものである。外部の処理プロセッサはこの前加工された処理データを用いて位置情報、軌跡情報等を得るため、全体として処理速度の向上が可能となるものである（例えば、特許文献２参照。）。そして、この画像処理チップの性能は、実験例によると、ターゲット（移動体）の移動を１０００分の１秒の単位で検出できるもので、これはターゲットが時速１５０ｋｍの速度で移動しているとしても、約５ｃｍ未満の移動範囲内で、その位置情報、軌跡情報を提供することができるものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３００８２３号公報（第１欄、特許請求の範囲、第８欄段落「００３４」、図１）
【特許文献２】
特開平１３−１９５５６４号公報（第２欄段落「０００６」、第４欄段落「００１４」）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、本願発明の目的は基本的に特許文献２に示してある画像処理チップを装備したゲーム装置を提供するもので、このゲーム装置は前記の特許文献１に示したＣＣＤを使用したカメラより性能が格段に向上したものである。
【０００７】
そして、フィールド盤上を移動体はゴールに向けて移動しても、ディフェンス体によりゴールの侵入を阻止することができ、また、この移動体をより精度よく検知することのできるゲーム装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゲーム装置の第１の特徴は、プレーヤーがフィールド盤上の移動体を打って相手ゴールに入れることを競う対戦形態のゲームであって、上記ゴール内を左右方向へ移動可能に設けてあるディフェンス体と、上記移動体を撮像して上記移動体の移動状態を検出する画像検出処理装置と、上記画像検出処理装置からの上記移動体の移動情報に基づいて上記ディフェンス体に上記移動体が当たるように上記ディフェンス体を移動させる駆動手段とを有するゲーム装置において、上記フィールド盤の下方には、光源が設けてあり、上記フィールド盤は、上記光源からの光を透過可能に構成してあるところにある。
【０００９】
第２の特徴は、上記光源から上記フィールド盤を透過した光は赤色光又は赤外光であるところにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を対戦形態のゲーム装置であるエアーホッケーゲーム装置に適用した実施の形態について説明すると、図１において、床Ｆ面には後で説明する傾斜角度調整手段９、９１を介してゲーム装置の機枠１が設置してあり、この機枠１には、透光性のプラスチックで成形された上端開口の箱状の本体２が設置してある。図２に示すように、本体２の内部には、この本体２の内周壁面の形状をやや収縮させた形状のフィールド盤２１が設置してあり、このフィールド盤２１は透光性のプラスチックで成形されたもので、このフィールド盤２１には全面的に多数の気体噴射用の小孔２１ａ…が開口してある。フィールド盤２１の盤面は移動体である円盤状のパックＰが移動可能なように平坦状に形成してあり、フィールド盤２１の下方の本体１の中空部には、図示していないが、空気噴射装置が設置してあり、この装置から供給される空気が小孔２１ａ…から上方に向けて噴射されるようになっている。そして、フィールド盤２１上にはパックＰが移動自在であり、プレーヤーはこのパックＰを打ち返し具Ｄでもって打ち返す。
【００１１】
フィールド盤２１の一側、図面では左側にはゴール２２が設けてあり、このゴールは前面開口の保護壁で囲まれている。また、フィールド盤２１のゴール２２とは反対側（図面の右側）がプレーヤー側になっており、プレーヤー側にはゴールとしてポケット１３が設けられている。ここでプレーヤーがゲームをプレーする。
【００１２】
また、フィールド盤２１の盤面全体はプレーヤー側に向けて下り勾配の傾斜面となっており、このフィールド盤の傾斜角度は床Ｆ面上の４箇所に設置してある傾斜角度調整手段９、９１によってこのフィールド盤の盤面の傾斜角度は調整可能であり、この調整手段は台板とこの台板の上面に上方から螺入してある調整ねじとから構成してある。
【００１３】
ゴール２２の近傍の機枠１の底板１１には、支持ポール３が起立してあり、このポールの上端部には、基端を連結してある水平アーム３１がフィールド盤２１内にまで延伸しており、この水平ポールの先端部にはさらに他の水平アーム３２が直角に屈折した状態で取り付けてあり、この水平アームはフィールド盤２１の中央部にまで延伸している。そして、この水平アーム３２の先端、つまりフィールド盤２１の上方にはカメラ４が下向きに設置してあり、このカメラには前記特許文献２に記載の画像検出処理装置（画像処理チップ）が搭載してある。
【００１４】
また、機枠１の左端部にはモータ保持板１２を介して可逆モータＭが設置してあり、このモータはディフェンス体であるアーム５を左右に移動させる揺動駆動手段となっている。即ち、このモータＭの出力軸Ｍ１にはアーム５の基端部が固着してあり、このアームの先端には硬質ごむで成形された先端部５１が固着してあり、この先端部は、図２に示すように、ゴール２２の開口部内を左右方向に揺動するものである。モータ保持板１２のゴール２２側の端部の両端部には、度決め用のストッパーピン１２ａが設けてあり、アーム５の揺動範囲を規制する。そして、このモータＭはモータカバーＭ２により被覆してある。
【００１５】
カメラ４に搭載してある画像処理チップはフィールド盤２１の面を移動するパックＰを撮像してその移動情報を取り込み、この画像処理チップからの位置情報や移動軌跡情報信号に基づき図示しない制御回路がアーム５の揺動駆動手段であるモータＭを駆動する信号を出す。それにより、アーム５の先端部５１にパックＰが当たるようになる。
【００１６】
さらに、モータ保持板１２の前端面の中央部とその両側の３箇所には、光センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが突設してあり、これらはアーム５が中央部に位置している状態の時、あるいはその左右両側に位置している状態の時、それぞれの下方に位置している。そのため、アーム５がいずれの位置にあるか常に検知することができる。したがって、画像処理チップはアーム５をパックＰに当たるようにするのに、現在のアームの位置からパックが侵入する位置に移動させることができる。勿論、アーム５の位置検出は駆動モータＭの回転状況を制御回路が常にチェックしているので、このモータＭの回転状況から検出することもできる。
【００１７】
本体１のゴール２２に近い両側には、安全用のセンサ６、６が設けてあり、このセンサ６の一方は発光部、他方は受光部となっており、アーム５の先端部５１が揺動する軌跡に接する外側の検出ライン６１を、人の指先が誤って横切り侵入すると、それをこのセンサ６が検知し、モータＭを緊急に停止させ、それによりアーム５、先端部５１の揺動動作も停止させる。
【００１８】
また、本体１のプレーヤー側寄りの両側には、センサ７、７が設置してあり、このセンサはセンサ６、６と同一構成のものであるが、これはフィールド盤２１面における画像処理チップの撮像範囲内外の境界を検出ライン７１で検出するものであり、これは移動体のパックＰ以外のものが侵入したことを検出するものである。同時に、このセンサ７、７はプレー中のファールを検出する検出装置として利用される。
【００１９】
図２において、フィールド盤２１はセンサ６、６の検出ライン６１とセンサ７、７の検出ライン７１とに囲まれた内部が、画像処理チップの撮像範囲であって、この撮像範囲のほぼ中央部の上方にこの画像処理チップを搭載したカメラ４が位置している。ところで、プレーヤーが打ち返し具ＤによってパックＰを打ち、このパックをゴール２２に打ち込もうとするが、この時、この打ち返し具Ｄが画像処理チップの撮像範囲に侵入すると、この画像処理チップは、移動体の位置情報、軌跡情報を検出する対象が、パックＰなのか、または、打ち返し具Ｄ（または、これを把持している人の手先）なのかは判断できない。そのため、もし、この打ち返し具Ｄがこの撮像範囲内に侵入すると、これをファールと判断するようなルールにしておく。したがって、ゲームプレー中は、画像処理チップの撮像範囲内外の境界を検出する検出装置７、７によりパックＰ以外のもの、例えば打ち返し具Ｄが検出ライン７１を横切ったことを検出したときは、警報手段であるブザーが作動するか、警報ランプが点灯するようになっており、そのプレーはファールと判断される。
【００２０】
本体２とフィールド盤２１は共に光透過性の素材で構成してあり、この本体２の下方には複数の、図面では３個の光源８が設置してある。もし、フィールド盤２１のみを透光性素材で構成している構成では、この光源はフィールド盤２１の下面に設置する。いずれにしても、フィールド盤２１の下方には光源８が設けてあり、このフィールド盤はこの光源８からの光を透過可能なものである。そして、この光源８は常時点灯型のもの、例えばＬＥＤ、電球が設置してある。
【００２１】
さらに、フィールド盤２１の裏面は赤色でコーティングされているため、光源８からこのフィールド盤を透過した光は、赤色光又は赤外光に発光される。この赤色光又は赤外光について画像処理チップの分光感度特性をみると、波長が７００〜８００ｎｍの範囲、つまり赤色光又は赤外光の感度が最もよい。そのため、画像処理チップによるフィールド盤２１の透過光の感度は向上し、パックＰの暗とフィールド盤２１の明との２値で、このパックＰの位置情報などは精度よく検知することができる。
【００２２】
次に、本発明に係るゲーム装置でプレーするときは、駆動モータＭの電源をオンにし、フィールド盤２１の小孔２１ａ…から空気が噴射され、パックＰがフィールド盤面からやや浮上した状態、つまりパックＰはフィールド盤面とは接触抵抗が極めて少なく滑るように移動できる状態になっている。
【００２３】
そこで、プレーヤーは打ち返し具Ｄの把持部を把持し、ゴール２２に向けてパックＰを打撃する。このとき、プレーヤーは自分の手先、または打ち返し具Ｄがセンサ７、７の検知ライン７１から画像処理チップの撮像範囲内に侵入しないように注意しなければならない。ゴール２２に向かって打撃されたパックＰは、カメラ４に搭載してある画像処理チップにより、その位置情報、移動軌跡情報が明暗の２値で、且つ１０００分の１秒の単位で検知され、その情報信号は制御回路に送られ、制御回路はその情報を基にモータＭを制御し、アーム５の先端部５１にこのパックＰが当たるようにアーム５を揺動させる。プレーしているとき、フィールド盤２１には部屋の蛍光灯や窓からの太陽光等の外乱光が当たっているが、フィールド盤２１は光源８により画像処理チップの感度がよい赤色光又は赤外光に照射され明るくなっているので、画像処理チップはパックＰをフィールド盤２１との明暗のコントラストの２値により精度よく検知でき、外乱光の影響を受けにくくなっている。
【００２４】
また、このアーム５の先端部５１は、パックＰに衝突してパックＰがゴール２２に侵入するのを阻止するが、阻止するだけで、このパックＰを打ち返すことはない。そのため、パックＰがプレーヤー側まで十分に戻らない可能性があるが、フィールド盤２１全体をプレーヤー側に向けて下り勾配に傾斜状に設置してあるため、パックＰはフィールド盤２１の盤面の傾斜によりプレーヤー側に向けて滑り、本体２の側面に設けてあるプレーヤー側ゴールであるポケット１３に向かって移動する。プレーヤーはこのパックＰを再度打撃してゴール２２に入れるようにすることにより対戦ゲームとして成り立つ。
【００２５】
なお、本体２とフィールド盤２１は共に光透過性の素材で構成してあるが、これに限るものではない。つまり、光源８が本体２内に設けられた場合、本体２及びフィールド盤２１は光透過性の素材で構成する必要はない。フィールド盤２１には気体噴射用の小孔２１ａ…が設けられていてここから光源８の光が透過可能なためである。また、本願発明では前記特許文献２に記載した画像処理チップを搭載したカメラでパックＰの位置情報、移動軌跡情報を、前記したように１０００分の１秒の単位で検出できるため、実際にプレーヤーが如何に強くこのパックを打撃したとしても、このパックＰがゴール２２に入って得点を得ることは不可能である。そのため、これをゲーム装置として実施するには、制御回路により、画像処理チップからの情報を間引いてモータＭの反応を遅くさせ、ある程度は得点ができるように調整することが必要である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によると、フィールド盤の下方には、光源が設けてあり、このフィールド盤は、上記光源からの光を透過可能に構成してあるので、このフィールド盤と移動体との明暗２値により、この移動体はより精度よく検知される。特に、光源からのフィールド盤を透過した光が赤色光又は赤外光であると感度が最もよいため、画像処理チップによるフィールド盤の透過光の感度は向上し、移動体の移動はさらに精度よく検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】正面図である。
【図２】平面図である。
【符号の説明】
２１フィールド盤
２２ゴール
４画像検出処理装置を搭載したカメラ
５ディフェンス体（アーム）
８光源
Ｐ移動体（パック）
Ｄ移動体以外のもの（打ち返し具）
Ｍ駆動手段（駆動モータ）

Claims

プレーヤーがフィールド盤上の移動体を打って相手ゴールに入れることを競う対戦形態のゲームであって、上記ゴール内を左右方向へ移動可能に設けてあるディフェンス体と、上記移動体を撮像して上記移動体の移動状態を検出する画像検出処理装置と、上記画像検出処理装置からの上記移動体の移動情報に基づいて上記ディフェンス体に上記移動体が当たるように上記ディフェンス体を移動させる駆動手段とを有するゲーム装置であって、上記フィールド盤の下方には、光源が設けてあり、上記フィールド盤は、上記光源からの光を透過可能に構成してあることを特徴とするゲーム装置。
請求項１において上記光源から上記フィールド盤を透過した光は赤色光又は赤外光であることを特徴とするゲーム装置。