JP2011110136A - アミューズメント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動体の位置を三次元空間的に捉えることで、従来よりもゲーム性に優れたアミューズメント装置を提供する。
【解決手段】ＩＤ送信部５Ａ，５Ｃからの各識別信号の送信エリアＴＡ，ＴＣが重なり合う三次元の検出範囲Ｒが形成されるように、これらのＩＤ送信部５Ａ，５Ｃを各々適所に配置する。また、スティック１の受光部が一周期Ｔにわたり時間窓Ｔonを連続して受信すると、発光部２が発光することで、動き検出センサ７Ａ，７Ｅがスティック１の動きを検出する。制御部９は、動き検出センサ７Ａ，７Ｅからの検出信号によって表示体３を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザが保持する可動体の動きを検知し、その動きに応じて出力部を制御するアミューズメント装置に関する。

従来のアミューズメント装置の構成を図Ａに示す。これは、例えば特許文献１などに開示されているが、コンピュータデバイス１００に画像キャプチャ装置１０２と表示体であるディスプレイスクリーン１０４とを通信可能に接続すると共に、ユーザＳが保持する可動体１０６にＬＥＤなどの光源１０８を備え、光源１０８から出る光を画像キャプチャ装置１０２によって検出し、可動体１０６及びそれに付随する光源１０８が、画像キャプチャ装置１０２の視界内で移動するのに対応して、ディスプレイスクリーン１０４上のカーソル１１０を移動させるシステムである。この場合、画像キャプチャ装置１０２として適切なウェブカメラや他のカメラを使用することができ、画像キャプチャ装置１０２が検知した空間における光源の位置は、コンピュータデバイス１００がディスプレイスクリーン１０４に表示されるカーソル１１０の移動を制御するために使用される。

特開２００７−５２７５７３号公報

上記背景技術では、画像キャプチャ装置１０２はその視界の範囲内にある光源１０８の動きを捉えることができるが、画像キャプチャ装置１０２から光源１０８ひいては可動体１０６がどの程度離れているのかを検出することはできない。つまり、既存のアミューズメント装置では、画像キャプチャ装置１０２が可動体１０６の持つ位置を三次元空間的に捉えることができず、例えばユーザＳが特定の空間内にある場合にのみ、カーソル１１０を移動させるようにするなどの、ゲーム性に優れた装置を提供することができなかった。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、可動体の位置を三次元空間的に捉えることで、従来よりもゲーム性に優れたアミューズメント装置を提供することを目的とする。

本発明のアミューズメント装置は、上記目的を達成するために、同一の周期で一定の時間窓を有する識別信号を、前記時間窓が互いに一致せず、且つ互いの前記時間窓に隙間を生じないようにそれぞれ出力する複数の送信部と、前記識別信号を受信する受信部を有し、ユーザが保持可能な可動体と、前記可動体の動きを検出信号として出力する検出部と、前記検出信号に応じて出力部を制御する制御部と、を備え、前記各識別信号の送信エリアが重なり合う三次元の検出範囲が形成されるように、前記送信部を各々配置し、前記受信部が前記一周期にわたり前記時間窓を連続して受信すると、前記検出部が前記検出信号を出力するように構成している。

この場合の可動体は、前記受信部が前記一周期にわたり前記時間窓を連続して受信すると空中に信号を送出する発信部を備え、前記検出部は、前記発信部からの信号を受信する構成とするのが好ましい。

請求項１の発明では、複数の送信部により設定された三次元の検出範囲内に、ユーザが保持する可動体の受信部が移動すると、その受信部は少なくとも一周期にわたって時間窓が連続した信号を受信するようになり、前記三次元の検出範囲外に可動体の受信部が移動すると、その受信部は一周期の間に時間窓が存在しない不連続な信号をするようになる。このような信号の違いにより、可動体の位置を三次元空間的に捉えることで、その可動体が特定の検出範囲内にある場合にのみ、可動体の動きに対応して例えば表示体などの出力部を制御することができ、従来よりもゲーム性に優れたアミューズメント装置を提供できる。

請求項２の発明では、発信部から空中に放射する信号を検出部が受信することで、可動体の動きを判断できるので、可動体と検出部とを有線で接続する必要がなく、ユーザが可動体を自由に動かして、よりゲーム性を高めることができる。

本発明におけるアミューズメント装置の概略的な全体構成を示す側面図である。 同上、アミューズメント装置の概略的な全体構成を示す正面図である。 同上、スティックの電気的な構造を示すブロック図である。 同上、各ＩＤ送信部から送出されるＩＤ信号と、受光部が検出範囲内にあるときの検出信号を示す波形図である。 スティックの動きをどのように判断するのかを説明する図である。 従来のアミューズメント装置の一例を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明する。

図１および図２は、本発明の好ましい実施形態を示すアミューズメント装置の全体構成を示している。同図において、１は可動体に相当する棒状のスティックで、これは先端に光源としての発光部２を有し、装置を利用するユーザＳが手で保持できるような形状を有している。ここでの発光部２は赤外発光素子であるが、赤外線以外の波長の光を出力する各種発光素子を用いてもよい。

３はアミューズメント施設の適所に設置される表示体であり、これは大型スクリーンなどの各種のディスプレイ装置で構成される。表示体３の表示部（モニター）４は正面から見て矩形状をなし、その周囲の上下左右には４個の送信部たるＩＤ（Identification：識別）送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄが等間隔に配置される。ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは各々異なるタイミングのＩＤ信号を出力するが、その詳細は後ほど説明する。

７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈは、前記表示部４を中心として、ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの外周に等間隔に配置される８個の動き検出センサである。この動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈは、前記発光部２からの赤外光を検出するもので、その個数や配置については実施例中のものに限定されない。

９は、動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈからの検出信号に基づき、スティック１の動きを判断して、その動きに応じた表示を表示部４に行なわせると共に、各ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄから所定のタイミングでＩＤ信号を送出させる制御部である。この制御部９は、表示体３と、動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈと、ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄとの間で電気的な接続が図られていれば、施設のどこに設けられていても構わない。また、当該電気的な接続は有線または無線で実現可能である。

図３は、スティック１の電気的な構造を示す図である。同図において、１１は電源としての電池、１２は電池からの電源電圧を適切な入力電圧に変換する電源制御部であり、この電源制御部１２には、スティック１の動きに応じてオンまたはオフする傾斜スイッチ１３が接続される。また１４は、電源制御部１２からの入力電圧を受けて起動し、スティック１の各部を制御する制御部としてのＣＰＵであり、このＣＰＵ１４の入力ポートには、前記ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄからの赤外光によるＩＤ信号を受ける受光部１６が接続される一方で、ＣＰＵ１４の出力ポートには、赤色，緑色，青色の各発光素子を組み合わせて構成される３色ＬＥＤ１７と、赤外線を発射する送信部としての発光部２と、報知部である発音体１８に音源信号を送出する音源ＩＣ１９がそれぞれ接続される。その中で、３色ＬＥＤ１７や発音体１８は、何れもアミューズメント装置のゲーム性を高めるために設けられているが、例えば３色ＬＥＤ１７に代わり単独のＬＥＤで構成してもよい。

前記傾斜スイッチ１３は、ユーザＳがスティック１を所定の方向である垂直に動かしたときにオフからオンに切り替るようになっており、スティック１として無駄な電力消費を抑えるために、傾斜スイッチ１３がオンしたときに、電源制御部１２からＣＰＵ１４に一定時間入力電圧を供給するようになっている。

図４は、前記ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄから送出されるＩＤ信号と、スティック１の受光部１７が図１に示す検出範囲内にあるときの検出信号を示している。前記図１において、ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄからはそれぞれ指向性をもったＩＤ信号が送信エリアＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤ（ＴＢ，ＴＤは図示せず）を有して出力されるが、本装置では特に、複数のＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５ＤからのＩＤ信号の送信エリアＴが重なり合う三次元の検出範囲Ｒが、ユーザＳが目視する表示部４の前方に形成されるように、これらのＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄが各々適切に配置される。

また図４に示すように、各々のＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、制御部９からの制御信号を受けて、何れも同一の周期Ｔで一定の時間窓Ｔonを有するＩＤ信号を、時間窓Ｔonが互いに一致せず、且つ互いの時間窓Ｔonに時間の隙間を生じないように出力する。これにより、検出範囲Ｒ内に受光部１７が存在するときには、受光部１６が連続する時間窓ＴonのＩＤ信号を受信して、一定レベルの検出信号をＣＰＵ１４に送出する構成になっている。

検出範囲Ｒの設定は、図示されたものに限らず、例えば空間内に複数の検出範囲Ｒを設定してもよい。その場合、一つの検出範囲Ｒを設定するのに、少なくとも２個以上のＩＤ送信部を設置すればよい。また、一部のＩＤ送信部を共通にして、各々複数のＩＤ送信部によって複数の検出範囲Ｒを設定することも可能である。

本実施例では、ＣＰＵ１４が受光部１６からの検出信号を受け取ると、ＣＰＵ１４はスティック２の動きを制御部９に判断させるために、発光部２に対して制御信号を送出し、当該発光部２から赤外光を出射させる構成になっている。このとき、発光部２を表示部４に向けながらスティック１を動かすと、どの動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈが発光部２からの赤外線を受信したのかによって、制御部９がスティック１の動きを判断する。制御部９はそのスティック１の動きに応じた表示制御信号を表示体３に送出し、それにより表示部４の表示形態を随時変更させるようになっている。

次に、上記構成についてその作用を説明すると、先ずプレイを行なうユーザＳは、スティック１の基部を手に保持して、決められた方向にスティック１を動かす。本実施例では、スティック１を上に動かして傾斜スイッチ１３がオフからオンに切り替わると、電池１１の電源電圧が電源制御部１２によって入力電圧に変換され、その入力電圧がＣＰＵ１４に一定時間（例えば１分間）供給される。これにより、ＣＰＵ１４はゲームが開始したことをユーザに知らせるために、スティック１の先端に設けられた３色ＬＥＤ１７の各発光素子を全て通電状態にして、３色ＬＥＤ１７を白色点灯させるなどの表示制御を、当該３色ＬＥＤ１７に対して行なう。

次に、ユーザＳはスティック１の受光部２を、表示部４の前方に位置する検出範囲Ｒ内に差し出す。ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄからは、前記図４に示すようなＩＤ信号が送出されており、受光部２が検出範囲Ｒ外にある場合には、前記一周期Ｔの中で、時間窓Ｔonの存在しないＬ（低）レベルの信号が受光部２で受信される。一方、受光部２が検出範囲Ｒ内に進入すると、前記一周期Ｔにわたって時間窓Ｔonが存在する連続したＨレベルの信号が受光部２で受信される。ＣＰＵ１４は、この受光部２における受光結果に基づき、受光部２が検出範囲Ｒ内にあると判断すると、ユーザＳにその旨を知らせるために３色ＬＥＤ１７を白色点滅させ、且つ発光部２からの赤外光の発射を可能にする。

発光部２から赤外光が出射された状態で、ユーザＳがスティック１を動かすと、制御部９はその動きに応じて表示部４の表示形態が変わるように、表示体３に対して表示制御信号を出力する。

図５は、制御部９がどのようにしてスティック１の動きを判断するのかを模式的に説明するための図である。同図において、矢印Ｙは表示体３に向けたスティック１の動きを示しており、図５（Ａ）では、表示体３の上部および下部に配置され、点線の領域に囲まれた動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｈが、発光部２からの赤外線を受信することで、制御部９はスティック１が上下に動いていると判断できる。また、図５（Ｂ）において、表示体３の左右側部に配置され、点線の領域に囲まれた動き検出センサ７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈが、発光部２からの赤外線を受信することで、制御部９はスティック１が左右に動いていると判断できる。さらに、図５（Ｃ）において、表示体３の周囲に配置され、点線の領域に囲まれた動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈが、発光部２からの赤外線を受信することで、制御部９はスティック１が円を描くように動いていると判断できる。

このように制御部９は、複数の動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈのなかで、どの動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈが、スティック１の発光部２からの赤外線を受信するのかによって、スティック１の動きを判断することができる。

また本実施例では、ユーザＳが上述したようなスティック１の動きを行なった後に、表示部４の中心に位置するセンター検出ゾーンにスティック１の先端を向けると、全ての検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈが発光部２からの赤外線を受信できなくなることを利用して、制御部９がスティック１の動きに応じた信号をＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄから送出する。これをスティック１の受光部１６が受信すると、例えば図５（Ａ）の動きでは３色ＬＥＤ１７を赤に点滅させ、図５（Ｂ）の動きでは３色ＬＥＤ１７を青に点滅させ、図５（Ｃ）の動きでは３色ＬＥＤ１７を青に点滅させるように、スティック１の動きに応じて３色ＬＥＤ１７の表示を変えるように、ＣＰＵ１４が３色ＬＥＤ１７を制御する。これによりユーザＳは、どのようなスティック１の動きであったのかを、３色ＬＥＤ１７の表示により確認することができる。また、発音体１８から音が出るタイミングは、ゲームの進行に合わせて任意に設定される。

以上のように、本実施例のアミューズメント装置は、同一の周期Ｔで一定の時間窓Ｔonを有する識別信号たるＩＤ信号を、時間窓Ｔonが互いに一致せず、且つ互いの時間窓Ｔonに隙間を生じないようにそれぞれ出力する複数のＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄと、このＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５ＤからＩＤ信号を受信可能な受信部として受光部１６を有し、アミューズメント装置を利用するユーザＳが保持可能な可動体としてのスティック１と、スティック１の動きを検出信号として出力する検出部としての動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈと、各動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈからの検出信号に応じて、例えば表示体３のような出力部を制御する制御部９と、を備え、ＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄからの各識別信号の送信エリアＴＡ，ＴＢ，ＴＣ，ＴＤが重なり合う三次元の検出範囲Ｒが形成されるように、これらのＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを各々適所に配置し、スティック１の受光部１６が一周期Ｔにわたり時間窓Ｔonを連続して受信すると、動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈがスティック１の動きを検出して、検出信号を出力するように構成している。

このようにすると、複数のＩＤ送信部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄにより設定された三次元の検出範囲Ｒ内に、ユーザＳが保持するスティック１の受光部１６が移動すると、その受光部１６は少なくとも一周期Ｔにわたって時間窓Ｔonが連続した信号を受信するようになり、前記三次元の検出範囲Ｒ外にスティック１の受光部１６が移動すると、その受光部１６は一周期Ｔの間に時間窓Ｔonが存在しない不連続な信号をするようになる。このような信号の違いにより、制御部９がスティック１の位置を三次元空間的に捉えることで、そのスティック１が特定の検出範囲Ｒ内にある場合にのみ、スティック１の動きに対応して例えば表示体３などの出力部を制御することができ、従来よりもゲーム性に優れたアミューズメント装置を提供できる。

また特に本実施例では、スティック１の受光部１６が一周期Ｔにわたり時間窓Ｔonを連続して受信すると、空中に例えば赤外線による信号を送出する発信部としての発光部２を備え、動き検出センサ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈは、この発光部２からの信号を受信するように構成している。

なお本発明は、本実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、図４に示す各ＩＤ信号を全て反転させ、実施例のようなＨレベルではなく、Ｌレベルの時間窓Ｔonを生成してもよい。また、本実施例のような棒状のスティック１ではなく、例えば手首に装着する帯状の可動体を用いてもよく、表示体３の代わりにユーザＳがゲーム性を享受するようなあらゆる出力部を取付けてもよい。

１ スティック（可動体）
２ 発光部（発信部）
３ 表示体（出力部）
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ ＩＤ送信部（送信部）
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈ 動き検出センサ（検出部）
９ 制御部
１６ 受光部（受信部）

Claims (2)

1. 同一の周期で一定の時間窓を有する識別信号を、前記時間窓が互いに一致せず、且つ互いの前記時間窓に隙間を生じないようにそれぞれ出力する複数の送信部と、
   前記識別信号を受信する受信部を有し、ユーザが保持可能な可動体と、
   前記可動体の動きを検出信号として出力する検出部と、
   前記検出信号に応じて、出力部を制御する制御部と、を備え、
   前記各識別信号の送信エリアが重なり合う三次元の検出範囲が形成されるように、前記送信部を各々配置し、
   前記受信部が前記一周期にわたり前記時間窓を連続して受信すると、前記検出部が前記検出信号を出力するように構成したことを特徴とするアミューズメント装置。
2. 前記受信部が前記一周期にわたり前記時間窓を連続して受信すると空中に信号を送出する発信部を備え、
   前記検出部は、前記発信部からの信号を受信する構成としたことを特徴とする請求項１記載のアミューズメント装置。

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