JP2022119837A - 自走式デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】低コストかつ高耐久性を有する別体玩具の状況の判定を実現すること。【解決手段】自走式のデバイスは、磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、前記磁気センサが内蔵される筐体と、を含む。磁気センサは、それぞれ基準姿勢において異なる向きに磁界を発生させるように磁界発生手段が取り付けられた別体玩具が生じる磁界の向き及び大きさを検知する。検知された磁界の向きおよび大きさに基づいて、別体玩具の接触、接近、方向、可動部の向きが検出される。【選択図】図２

Description

本発明は自走式デバイスに関する。

玩具本体とは別体の玩具を用いる玩具システムが数多く提案されている。こうした別体玩具としては、動物、人間、ロボットなどのフィギュア、コイン、自動車などの乗り物などが考えられる。玩具本体は、遊戯者が現在どの別体玩具で遊んでいるかなどの状況を判断する必要があり、機械構造、通信、光学センサなどによりこうした判断を行うことが考えられる。

特許文献１には、台車の上に別体の玩具を取り付け、その玩具の種類をＮＦＣタグにより識別することが開示されている。

国際公開第２０１８／０２５４６７号

別体の玩具の種類を識別するために、機械構造を用いる場合には耐久性を高めることが困難であり、通信や光学センサを用いる場合には低コスト化が困難である。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、別体玩具の状況を判断する、より低コストかつ耐久性の高い技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明にかかる玩具システムは、磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、それぞれ基準姿勢において異なる向きに磁界を発生させるように磁界発生手段が取り付けられた複数の別体玩具のうち、いずれかが前記磁気センサに接近したこと、及び前記磁気センサに接近したのが前記複数の別体玩具のうちいずれであるかを、前記磁気センサの出力に基づいて判断する判断部と、を含む。

本発明にかかる筐体は、それぞれ基準姿勢において異なる向きに磁界を発生させるように磁界発生手段が取り付けられた複数の別体玩具のそれぞれに設けられた係合部が係合する被係合部と、前記複数の別体玩具のうちいずれかに取り付けられた磁界発生手段が発生する磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、を含む。

本発明にかかる別体玩具は、筐体に設けられた被係合部に係合される係合部と、基準姿勢において他の別体玩具と異なる向きに磁界を発生させ、かつ前記磁界が発生する磁界の向きおよび大きさが前記筐体に備えられる磁気センサにより検知されるように取り付けられた磁界発生手段と、を含む。

本発明にかかる別体玩具判定方法は、磁気センサにより検知される磁界の向き及び大きさを取得するステップと、それぞれ基準姿勢において異なる向きに磁界を発生させるように磁界発生手段が取り付けられた複数の別体玩具のうち、いずれかが前記磁気センサに接近したこと、及び前記磁気センサに接近したのが前記複数の別体玩具のうちいずれであるかを、前記取得された磁界の向き及び大きさに基づいて判断するステップと、を含む。

本発明にかかるプログラムは、磁気センサにより検知される磁界の向き及び大きさを取得する手段、および、それぞれ基準姿勢において異なる向きに磁界を発生させるように磁界発生手段が取り付けられた複数の別体玩具のうち、いずれかが前記磁気センサに接近したこと、及び前記磁気センサに接近したのが前記複数の別体玩具のうちいずれであるかを、前記取得された磁界の向き及び大きさに基づいて判断する手段、としてコンピュータを機能させる。

本発明によれば、より低コストかつ高耐久性を実現しつつ別体玩具の状況を判断することができる。

本発明の一形態では、前記複数の別体玩具をさらに含んでもよい。

本発明の一形態では、前記磁気センサは筐体に内蔵され、前記筐体は、前記複数の別体玩具のそれぞれに設けられた係合部が係合する、被係合部を備えてもよい。

本発明の一形態では、前記判断部は、閾値以上の大きさの所定方向の磁界が所定時間継続して検知される場合に、いずれかの前記別体玩具が前記磁気センサに接近したこと、及び前記磁気センサに接近したのが前記複数の別体玩具のうちいずれであるかを、判断してもよい。

本発明の一形態では、前記磁気センサが移動中であるか否かを検知する移動検知手段をさらに含み、前記判断部は、前記磁気センサが移動中である場合に、いずれかの前記別体玩具が前記磁気センサに接近したこと、及び前記磁気センサに接近したのが前記複数の別体玩具のうちいずれであるかを、判断してもよい。

本発明の一形態では、前記別体玩具は、前記係合部に対して相対的に向きを変化させる可動部を含むとともに、前記磁界発生手段は前記可動部に設けられ、前記判断部は、前記可動部の向きを前記磁気センサの出力に基づいて判断してもよい。

上記課題を解決するために、本発明にかかる他の玩具システムは、筐体と、前記筐体に設けられ、磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、磁界を発生させる磁界発生手段が取り付けられた前記筐体とは別体の別体玩具が前記筐体に接触または接近したことを、前記磁気センサの出力に基づいて判断する判断部と、を含む。

本発明によっても、別体玩具の状況を判断することが可能な玩具システムにおいて、より低コストかつ高耐久性を実現することができる。

本発明の一形態では、前記判断部は、前記磁気センサが所定の第１閾値以上の大きさの磁界を検知する場合に、前記別体玩具が前記筐体に接触したと判断し、前記第１閾値より小さな第２閾値以上の大きさの磁界を検知する場合に前記別体玩具が前記筐体に接近したと判断し、前記第２閾値は前記磁気センサが検知する地磁気の大きさの値よりも大きくてもよい。

本発明の一形態では、前記判断部は、前記磁気センサにより検知される磁界の向きに基づいて、前記別体玩具が前記筐体に接触または接近した際の前記別体玩具の方向を判断してもよい。

本発明の一形態では、前記判断部は、前記磁気センサにより検知される磁界の大きさの変化に基づいて、前記別体玩具が前記筐体に当たった後に跳ね返ったことを判断してもよい。

本発明の第１の実施形態にかかる玩具システムの一例を示す図である。 玩具システムのハードウェア構成を示す図である。 台車を下から見た図である。 台車および付加物の一例を示す斜視図である。 磁石による磁界と磁気センサとの関係の一例を示す図である。 磁石による磁界と磁気センサとの関係の他の一例を示す図である。 玩具システムが実現する機能を示すブロック図である。 磁気判断部、移動検知部および台車制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態にかかる付加物の磁石と磁気センサとの関係の一例を示す図である。 磁気判断部および台車制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 台車および付加物の他の一例を示す図である。 第３の実施形態にかかる台車と外部の物体との一例を示す図である。 磁気判断部の処理の一例を示すフローチャートである。 台車と他の台車の一例を示す図である。 台車と他の台車の他の一例を示す図である。

以下では、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。出現する構成要素のうち同一機能を有するものには同じ符号を付し、その説明を省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態では、自走式のデバイスと、その上に載せされる別体の玩具とを含み、別体の玩具の種類を識別する玩具システムについて説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる玩具システムの一例を示す図である。図２は、本発明の実施形態にかかる玩具システムのハードウェア構成の一例を示す図である。本発明にかかる玩具システムは、デバイス制御装置１０と、台車２０ａ，２０ｂと、コントローラ１７と、カートリッジ１８とを含む。台車２０ａ，２０ｂはカメラ２４および磁気センサ２６を有する移動デバイスであり、どちらも同じ機能を有する。以下では特に区別する必要がない限り、これらの台車２０ａ，２０ｂを台車２０と記載する。デバイス制御装置１０は、無線を介して台車２０を制御する。コントローラ１７はユーザによる操作を取得する入力装置であり、ケーブルによりデバイス制御装置１０に接続されている。図３は、台車２０の一例を示す図であり、台車２０を下からみた図である。台車２０は、電源スイッチ２５０、スイッチ２２２、２つの車輪２５４をさらに含む。

デバイス制御装置１０は、プロセッサ１１、記憶部１２、通信部１３、入出力部１４を含む。台車２０は、プロセッサ２１、記憶部２２、通信部２３、カメラ２４、２つのモータ２５、磁気センサ２６を含む。デバイス制御装置１０は、制御のための専用の装置であってもよいし、汎用的なコンピュータであってもよい。

プロセッサ１１は、記憶部１２に格納されているプログラムに従って動作し、通信部１３、入出力部１４などを制御する。プロセッサ２１は、記憶部２２に格納されているプログラムに従って動作し、通信部２３、カメラ２４、モータ２５などを制御する。上記プログラムは、カートリッジ１８内のフラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるが、インターネット等のネットワークを介して提供されてもよい。

記憶部１２は、デバイス制御装置１０に内蔵されるＤＲＡＭおよびフラッシュメモリと、カートリッジ１８内のフラッシュメモリ等によって構成されている。記憶部２２は、ＤＲＡＭおよびフラッシュメモリ等によって構成されている。記憶部１２，２２は、上記プログラムを格納する。また、記憶部１２，２２は、プロセッサ１１，２１や通信部１３，２３等から入力される情報や演算結果を格納する。

通信部１３，２３は他の機器と通信するための集積回路やアンテナなどにより構成されている。通信部１３，２３は、例えばBluetooth(登録商標)プロトコルに従って互いに通信する機能を有する。通信部１３，２３は、プロセッサ１１，２１の制御に基づいて、他の装置から受信した情報をプロセッサ１１，２１や記憶部１２，２２に入力し、他の装置に情報を送信する。なお、通信部１３はＬＡＮなどのネットワークを介して他の装置と通信する機能を有してもよい。

入出力部１４は、コントローラ１７などの入力デバイスからの情報を取得する回路と、音声出力デバイスや画像表示デバイスなどの出力デバイスを制御する回路とを含む。入出力部１４は、入力デバイスから入力信号を取得し、その入力信号が変換された情報をプロセッサ１１や記憶部１２に入力する。また入出力部１４は、プロセッサ１１などの制御に基づいて、音声をスピーカに出力させ、画像を表示デバイスに出力させる。

モータ２５は、プロセッサ２１により回転方向、回転量および回転速度が制御される、いわゆるサーボモータである。２つのモータ２５のそれぞれには、１つの車輪２５４が割り当てられており、モータ２５は、割り当てられた車輪２５４を駆動する。

カメラ２４は、台車２０の下方を撮影するように配置され、台車２０が置かれているシートなどに印刷されたパターンを撮影する。本実施形態では、そのシートなどには赤外線の周波数領域で認識されるパターンが印刷されており、カメラ２４は、その赤外線の画像を撮影する。シートなどの上には、所定の大きさ（例えば０．２ｍｍ角）の単位パターンがマトリクス状に並んでいる。単位パターンのそれぞれは、そのパターンが配置される位置の座標が符号化された画像である。台車２０およびデバイス制御装置１０は、カメラ２４により撮影された画像に含まれるパターンを復号し、台車２０の位置や向きを取得する。

磁気センサ２６は、磁石等により生じる磁界を検出する。磁気センサ２６は、いわゆる３軸磁気センサであり、磁界を３次元のベクトルとして取得する。磁気センサ２６は、２軸の磁気センサであってもよい。

図４は、台車２０および付加物４０の一例を示す斜視図である。付加物４０は台車２０と別体の玩具である。図４では１つの付加物４０のみが示されているが、実際には他の種類の付加物４０も存在する。複数の付加物４０は玩具システムに含まれていてもよい。付加物４０は台座４５と、台座４５に接続されるヒンジ４３と、ヒンジ４３により稼働する可動部４４とを含んでいる。付加物４０の形状は図４に示されるものには限られず、例えば一部の付加物４０にはヒンジ４３および可動部４４が設けられなくてもよい。台車２０の上面には突起２９が設けられており、台座４５の下側には、突起２９と係合するための係合部を有する。係合部は、例えば突起２９に応じた形状を有する凹部である。磁気センサ２６は、台車２０の筐体に内蔵されている。図４の例では、磁気センサ２６は台車２０の上面の裏側に設けられている。

また、付加物４０には、磁界を発生する磁石４１が埋め込まれている。磁気センサ２６が磁石４１により生じる磁界を検出できるように磁石４１の位置および強さが決められている。

磁石４１の磁極の向きは、付加物４０により異なっている。図５Ａは磁石４１による磁界と磁気センサ２６との関係の一例を示す図であり、図５Ｂは、磁石４１による磁界と磁気センサ２６との関係の他の一例を示す図である。図５Ａ，図５Ｂに示されるｘ軸は台車２０の２つの車輪２５４を結ぶ方向に平行であり、ｚ軸は上下方向に延び、ｙ軸は、ｘ軸およびｚ軸に対して垂直であるとする。図５Ａ，５Ｂには、磁気センサ２６を通る磁力線８３のみが示されている。図５Ａの例では、磁石４１の２つの磁極はｘ軸にそって並んでおり、磁気センサ２６は、ｘ軸負方向の成分が他の成分より大きい磁界を検出する。一方、図５Ｂの例では、磁石４１の２つの磁極はｚ軸にそって並んでおり、磁気センサ２６は、ｚ軸負方向の成分が他の成分に比べて大きい磁界を検出する。

複数の付加物４０は互いに異なる種類であるとすると、複数の付加物４０のそれぞれには、異なる向きの磁界を発生するように磁石４１が取り付けられている。付加物４０が台車２０に対してあらかじめ定められた姿勢で係合される場合、磁気センサ２６が検知する磁界も付加物４０に応じて異なるものになる。仮に、２つの磁極をｘ，ｙ，ｚ軸のいずれかに沿って並べたとしても、そのそれぞれの軸についてＮ極とＳ極との向きを反転させることが可能であるので、磁界の一番強い成分および向きを判定するだけでも６種類の付加物４０を判別することができる。また、磁気センサ２６に到達する磁界の向きの範囲を細かく調整すれば、さらに多くの種類の付加物４０を判別することができる。

なお、磁石４１はマグネットシートであってもよい。この場合、付加物４０に取り付けられるマグネットシートから出力される磁界が、付加物４０に応じたものになるようにシートの特性や取り付け位置が設計される。

次に、種類を判別する処理について、より詳細に説明する。図６は、玩具システムが実現する機能を示すブロック図である。玩具システムは、機能的に、磁気判断部５１、台車制御部５２および移動検知部５３を含む。磁気判断部５１、台車制御部５２および移動検知部５３は、主に、デバイス制御装置１０に含まれるプロセッサ１１が記憶部１２に格納されるプログラムを実行し、通信部１３を介して台車２０を制御することにより実現される。また、これらの機能の一部または全部は、台車２０に含まれるプロセッサ２１が記憶部２２に格納されるプログラムを実行し、カメラ２４、磁気センサ２６を制御することにより実現されてよい。また、これらの機能の一部または全部が、デバイス制御装置１０および台車２０が通信部１３，２３を介してデータをやり取りして連携する処理により実行されてもよい。

磁気判断部５１は、磁気センサ２６が検出した磁界の向きおよび大きさに基づいて、複数の付加物４０のいずれかが磁気センサ２６に接近したこと、および、磁気センサ２６に接近した付加物４０が複数の付加物４０のうちどれであるかを判断する。

移動検知部５３は、モータ２５の動作状況、または、図示しない加速度センサにより取得される加速度に基づいて、磁気センサ２６を有する台車２０が移動中であるか否かを検知する。

台車制御部５２は、磁気判断部５１の判断結果に基づいて、台車２０の動作を制御する。

図７は、磁気判断部５１、移動検知部５３および台車制御部５２の処理の一例を示すフローチャートである。図７に示される処理は、ユーザによる付加物４０の取り付けの開始より後であって、付加物４０を利用した台車制御部５２によるゲームなどの処理が実行される前に実行される。以下では、磁気判断部５１の処理がデバイス制御装置１０により実行される場合について説明するが、台車２０によりこの処理が実行されてもよい。なお、後述の継続カウントは、処理の実行前に初期化され、０になっているものとする。

はじめに、磁気判断部５１は、磁気センサ２６が計測した磁界を取得する（ステップＳ１０１）。より具体的には、デバイス制御装置１０のプロセッサ１１は、通信部１３を介して台車２０を制御し、磁気センサ２６が出力する磁界の向きおよび強さを示す情報を取得する。

そして、取得された磁界の強さが強度閾値より小さい場合には（ステップＳ１０２のＮ）、磁気判断部５１は付加物４０が台車２０に接近もしていないと判断し、継続カウントを０に初期化し（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０１から繰り返す。

取得された磁界の強さが強度閾値以上である場合には（ステップＳ１０２のＹ）、磁気判断部５１は付加物４０が台車２０に接近していると判断し、継続カウントを増加させる（ステップＳ１０４）。そして、継続カウントが時間閾値より小さい場合には（ステップＳ１０５のＮ）、付加物４０の取り付けの途中の可能性があるため、磁気判断部５１はステップＳ１０１以降の処理を繰り返し、時間閾値が示す時間が経過するまで判断を保留する。

継続カウントが時間閾値以上である場合には（ステップＳ１０５のＹ）、磁気判断部５１は付加物４０が取り付けられたかさらに確認するため、移動検知部５３は台車２０が動いているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。移動検知部５３は台車２０が動いているか否かを、モータ２５が動いているか否かによって判定してもよいし、台車２０がユーザに操作されているか否かにより判定してもよいし、台車２０に取り付けられた加速度センサの出力によって判定してもよい。台車２０が動いていないと判定された場合には（ステップＳ１０６のＮ）、磁気判断部５１はモータ２５を駆動し、台車２０を試験走行させる（ステップＳ１０７）。そして、磁気判断部５１はステップＳ１０１からの処理を繰り返す。

一方、台車２０が動いていると判断された場合には（ステップＳ１０６）、磁気センサ２６が前回計測した磁界と、今回の磁界との変化を求め、その変化量があらかじめ定められた許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。磁界の変化量が許容範囲を超える場合には（ステップＳ１０８のＮ）、磁気判断部５１は、付加物４０がぐらついていると判断し、付加物４０が適切に取り付けられていない旨のエラーメッセージを出力する（ステップＳ１０９）。ここで、磁界の変化量は、単に磁界の強さの変化量であってもよいし、成分ごとの磁界の変化量からなるベクトルであってもよい。許容範囲は、磁界の強さの変化量やベクトルの大きさがあらかじめ定められた閾値に収まることであってもよいし、ベクトルのすべての成分の大きさがあらかじめ定められた閾値に収まることであってもよい。磁気センサ２６と台車２０の動作とを組み合わせることにより、付加物４０が確実に取付けられているかを確認することができ、確実に取り付けられた付加物４０の種類も判定することができる。

磁界の変化量が許容範囲に収まる場合には（ステップＳ１０８のＹ）、磁気判断部５１は磁界の向きに応じて、取り付けられた付加物４０が複数の種類のうちいずれの種類のものであるかを特定する（ステップＳ１１０）。通常は、互いに異なる種類の複数の付加物４０が存在するため、この処理により、磁気判断部５１は複数の付加物４０のうちどれが取り付けられたかを判断する。

そして、台車制御部５２は、特定された付加物４０の種類に基づいて、台車２０の動作設定を変更する（ステップＳ１１１）。例えば、台車制御部５２は、ユーザが操作する台車２０であるか、ゲームプログラムが操作する台車２０であるかなどを設定し、その設定に応じて台車２０の移動を制御する。

上記の例では、台車２０が移動している場合に、磁気センサ２６によって検知される磁界によって、台車２０に取り付けられている付加物４０の取り付け（これは接近の一種である）および取り付けられた付加物４０の種類を磁気判断部５１が判断している。代わりに、台車２０が移動中であり、かつ新たに強度閾値を超える磁界を検出した場合には、磁気判断部５１が、台車２０に取り付けられた付加物４０ではなく、例えば障害物などの玩具に取り付けられた磁石４１が接近していると判断してもよい。

これまでに説明したように、磁石４１が生じる磁界を利用することにより、ＩＣタグのような複雑かつコストのかかるデバイスを用いなくても、付加物４０の種類を判定することができる。また構造が単純であるので、耐久性を高めることもできる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、付加物４０の可動部４４の姿勢を検出することができる。以下では、主に第１の実施形態との相違点について説明する。

図８は、第２の実施形態にかかる付加物４０の磁石４１と磁気センサ２６との関係の一例を示す図である。図８の例では、ヒンジ４３により、可動部４４と非可動部４６とのなす角を変更できる。また、磁石４１は、可動部４４に取り付けられている。図８の例では、磁石４１の２つの磁極がｙ軸方向に並んでおり、Ｎ極が図８の手前側にあるとする。図８には、磁気センサ２６を通る磁力線８３のみが示されている。磁気センサ２６はＮ極よりさらに手前側にある。Ｎ極からでた磁力線８３は、磁気センサ２６を通過した後に磁気センサ２６の下側へ達し、その後にＳ極に戻っていくものとする。

図８の磁力線８３の記載からわかるように、可動部４４が直立状態（破線参照）から変化した角度αにより、磁気センサ２６が検出する磁界の向きのｘｚ平面成分が角度βだけ変化する。見方を変えると、磁界の向きから可動部４４の向きを検出することができる。また、例えば図８の磁石４１の磁極を反転させることで、少なくとも２種類の付加物４０を判定することができる。また、以下の２つの手法のいずれかによりさらに多くの付加物４０の種類を判別することもできる。１つ目の手法は、互いに異なる種類の付加物４０の間で、磁気センサ２６が検出する磁界の向きが重複しないように可動部４４の可動範囲を限定することであり、２つ目の手法は、磁気センサ２６が検出する磁界の強さが互いに重複しないように磁石４１が発生する磁力の大きさを異ならせることである。

図９は、磁気判断部５１および台車制御部５２の処理の一例を示すフローチャートである。図９に示される処理は、ユーザによる付加物４０の取り付け後に実行され、付加物４０を利用した台車制御部５２によるゲームなどの処理が実行される間に実行されてよい。図７の例と同様に、これらの処理がデバイス制御装置１０により実行されてもよいし、台車２０により実行されてもよい。

はじめに、磁気判断部５１は、磁気センサ２６が計測した磁界を取得する（ステップＳ１５１）。より具体的には、デバイス制御装置１０のプロセッサ１１は、通信部１３を介して台車２０を制御し、磁気センサ２６が出力する磁界の向きおよび強さを示す情報を取得する。

そして、取得された磁界の強さが強度閾値より小さい場合には（ステップＳ１５２のＮ）、磁気判断部５１は付加物４０が台車２０から取り外されたと判断し、その旨の情報を台車制御部５２へ出力する（ステップＳ１５３）。図示しないが、台車制御部５２は、付加物４０が台車２０から取り外されたと判断された場合に、ゲームの負けなどを判定し、その状態に応じたメッセージを出力し、台車２０の動きを制御する。

取得された磁界の強さが強度閾値以上である場合には（ステップＳ１５２のＹ）、磁気判断部５１は磁界の向きおよび強さのうち少なくとも一方に応じて、取り付けられた付加物４０が複数の種類のうちいずれの種類のものであるかを特定する（ステップＳ１５４）。また、磁気判断部５１は磁界の向きに応じて付加物４０の可動部４４の姿勢を判断する（ステップＳ１５５）。

そして、台車制御部５２は、特定された付加物４０の種類および可動部４４の姿勢に基づいて、台車２０の動作を制御する（ステップＳ１５６）。例えば、台車制御部５２は、可動部４４の角度が所定の大きさより変化した場合には、ほかの台車２０などにより人形が倒されたとして、ゲームで負けたと判断し、負けた状態に応じて台車２０を動作させてもよい。

ここで、可動部４４はヒンジ４３により動くものでなくてもよい。図１０は、台車２０および付加物４０の他の一例を示す図である。図１０の例では、台車２０に係合される付加物４０は、軸４８を中心にして回転するつまみ４７を含み、つまみ４７は可動部４４に相当する。軸４８は、磁気センサ２６の上にある台車２０の上面に対して垂直な方向に延び、磁石４１は、つまみ４７の回転軸と重ならない位置に設けられている。図１０の例では、磁石４１の磁極は上下方向に並んでいる。図１０の例では、磁気判断部５１は、磁界の向きおよび強さのうち少なくとも一方に応じて、付加物４０の種類を特定し、磁界の向きに応じてつまみ４７の角度を判断する。また、つまみ４７の代わりに軸４８により回転可能なトレーラ４９が連結されてもよい。

このように、磁気センサ２６を用いることで、付加物４０の種類だけでなく、つまみ４７を含む可動部４４の姿勢を特定することができる。また、特定された姿勢に基づいて、台車２０の動作を変更することで、動作のバリエーションを増やすことも可能になる。例えばトレーラ４９の異常動作や障害物との衝突を防ぐことも可能である。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第１の実施形態や第２の実施形態と異なり、玩具システムは台車２０に取り付けられていない物体の接近および衝突と、その物体の存在する方向を検出することができる。以下では、主に第１の実施形態および第２の実施形態との相違点について説明する。

図１１は、第３の実施形態にかかる台車２０と外部の物体との一例を示す図である。図１１は平面図であり、この例では、台車２０ｄと、オブジェクト８１とが互いに離間するように配置されている。オブジェクト８１には、磁石４２が取り付けられている。磁石４２の２つの磁極は上下方向に並んでおり、Ｎ極は上側、Ｓ極は下側にある。図１１の実線で示される磁力線８３はＮ極から台車２０ｄが配置されるシートの上を通って磁気センサ２６に達しており、破線の磁力線８３は磁気センサ２６からシートの下側を通ってＳ極に戻っている。

図１１の例では、オブジェクト８１の磁石４２に近づくほど磁界の強さが増す。また、図１１では、台車２０ｅからみた磁石４２の方向は台車２０ｄからみた方向と異なっているが、台車２０ｄおよび台車２０ｅのどちらにおいても、磁気センサ２６に達する磁力線８３の平面に沿った成分の向きは磁石４２の存在する方向の反対側になっている。なお、磁石４２の磁極が反転している場合は磁力線２６の平面に沿った成分の向きは磁石４２の存在する方向となる。このことからわかるように、磁石４２の極性磁気センサ２６で検知される磁界の向きは、オブジェクト８１の存在する方向を示している。これを利用して、玩具システムは、磁気センサ２６により検出される磁界の強さに基づいてオブジェクト８１との接近および衝突を判定することができ、磁界の向きに基づいてオブジェクト８１の方向を判定することができる。

図１２は、磁気判断部５１の処理の一例を示すフローチャートである。図７の例と同様に、これらの処理がデバイス制御装置１０により実行されてもよいし、台車２０により実行されてもよい。図１２に示される処理は、台車２０が動作している際に繰り返し実行される。

はじめに、磁気判断部５１は、磁気センサ２６が計測した磁界を取得する（ステップＳ２０１）。より具体的には、デバイス制御装置１０のプロセッサ１１は、通信部１３を介して台車２０を制御し、磁気センサ２６が出力する磁界の向きおよび強さを示す情報を取得する。また、磁気判断部５１は、磁界の時間変化を確認可能にするために、計測された磁界を記憶部１２に記憶させる（ステップＳ２０２）。

そして、取得された磁界の強さが接近閾値より小さい場合には（ステップＳ２０３のＮ）、磁気判断部５１はオブジェクト８１を未検出であると判断し、その旨の情報を台車制御部５２へ出力する（ステップＳ２０４）。接近閾値は、台車２０がオブジェクト８１に接近したか否かを判定するための閾値であり、磁気センサ２６が検知する地磁気の強さの値より大きい。例えば、台車２０の磁気センサ２６と磁石４２との距離が５ｃｍ程度になると接近閾値より大きい磁界が検出される。

取得された磁界の強さが接近閾値以上である場合には（ステップＳ２０３のＹ）、磁気判断部５１は磁界の向きに基づいて、オブジェクト８１の存在する方向を特定する（ステップＳ２０５）。より具体的には、磁気判断部５１は測定された磁界の平面成分（ｘｙ成分）に基づいて、オブジェクト８１の存在する方向を特定する。そして、磁気判断部５１は磁界の強さが接触閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。接触閾値は、台車２０が接触したか否かを判断するための閾値であり、接近閾値より大きい。

磁界の強さが接触閾値以上である場合には（ステップＳ２０６のＹ）、磁気判断部５１は台車２０がオブジェクト８１と接触していると判断し、その旨を示す情報および、特定されたオブジェクト８１の方向を台車制御部５２へ出力する（ステップＳ２０７）。一方、磁界の強さが接触閾値より小さい場合には（ステップＳ２０６のＮ）、さらに前回の磁界の強さが接触閾値以上であるか否か判定する（ステップＳ２０８）。なお、磁界の強さが接触閾値より小さい場合、台車２０はオブジェクト８１に接近している。

前回の磁界の強さが接触閾値より小さい場合には（ステップＳ２０８のＮ）、磁気判断部５１は、台車２０が単にオブジェクト８１に接近したと判断し、その旨を示す情報および、特定されたオブジェクト８１の方向を台車制御部５２へ出力する（ステップＳ２０９）。また、前回の磁界の強さが接触閾値以上である場合には（ステップＳ２０８のＹ）、磁気判断部５１は、オブジェクト８１が接近し、かつ、オブジェクト８１が台車２０に接触後に跳ね返っていると判断し、その旨を示す情報および、特定されたオブジェクト８１の方向を台車制御部５２へ出力する（ステップＳ２１０）。

台車制御部５２は、磁気判断部５１から得られた情報に基づいて、台車２０の動作を制御する。例えば、台車制御部５２は、オブジェクト８１が未検出である場合には、ユーザが指示する方向に基づいて台車２０を動作させ、台車２０が単にオブジェクト８１に接近していると判断された場合には、台車２０をオブジェクト８１の方向へ移動させ、台車２０がオブジェクト８１に接触したと判断された場合には、台車２０の移動を停止してよい。また、オブジェクト８１が跳ね返ったと判断された場合には、台車制御部５２は台車２０にあらかじめ定められた動作（例えば困っている動作）をさせ、跳ね返りがあったことを示してもよい。このような動作により、例えば宝探しゲーム、および、動物（台車２０に相当）が餌（オブジェクト８１に相当）を見つけたら近寄っていく動作を実現することができる。

ここで、磁石４２および２つの台車２０ｆ，２０ｇを用いて鬼ごっこのようなゲームを実現することもできる。この場合、オブジェクト８１の代わりに磁石４２が取り付けられた台車２０ｇを用いる。図１３は、台車２０ｆと他の台車２０ｇの一例を示す図である。図１３の例では、台車２０ｆが配置されるマット３１ｆと、台車２０ｇが配置されるマット３１ｇとは異なっており、また、マット３１ｇの上にマット３１ｆが配置されている。台車２０ｆはあるユーザが操作し、台車２０ｇは他のユーザまたはプログラムのロジックが操作する。

磁気判断部５１が、磁石４２と台車２０ｆとが接近したと判断した場合、例えば、台車制御部５２が、台車２０ｆが捕まったと判定し、台車２０ｆにそれを示す態様の動作をさせる。これにより、台車２０ｆ，２０ｇの接近を容易に判定することができる。

また、他の台車２０ｇに取り付けられる付加物８０の先に磁石４２を取り付けてもよい。図１４は、台車２０ｆと他の台車２０ｇの他の一例を示す図である。図１４の例では、同一のシート上に台車２０ｆおよび台車２０ｇが配置される。図１４の例では、付加物８０がオブジェクト８１に相当する。これにより、磁気判断部５１が付加物８０との接触を判断することができ、例えば台車制御部５２が台車２０ｆ，２０ｇの強い衝突を防ぐように動作させることで、台車２０ｆ，２０ｇの転倒を防ぐことができる。また接近または接触と判断された場合に台車２０ｆ，２０ｇにあらかじめ定められた動きをさせることで、台車２０の動作のバリエーションを増やすことができる。

１０ デバイス制御装置、１１，２１ プロセッサ、１２，２２ 記憶部、１３，２３ 通信部、１４ 入出力部、１７ コントローラ、１８ カートリッジ、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ 台車、２４ カメラ、２５ モータ、２６ 磁気センサ、２９ 突起、２２２ スイッチ、２５０ 電源スイッチ、２５４ 車輪、３１ｆ，３１ｇ マット、４０，８０ 付加物、４１，４２ 磁石、４３ ヒンジ、４４ 可動部、４５ 台座、４６ 非可動部、４７ つまみ、４８ 軸、４９ トレーラ、５１ 磁気判断部、５２ 台車制御部、５３ 移動検知部、８０ 付加物、８１ オブジェクト、８３ 磁力線。

Claims (7)

1. 磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、
   前記磁気センサが内蔵される筐体と、
   を含み、
   前記磁気センサは、それぞれ基準姿勢において異なる向きに磁界を発生させるように磁界発生手段が取り付けられた複数の別体玩具のうちいずれかが生じる磁界の向き及び大きさを検知し、
   前記検知された磁界が、閾値以上の大きさかつ所定方向で所定時間継続して検知される場合に、前記複数の別体玩具のうちいずれかが前記磁気センサに接近したことが検出される、
   ことを特徴とする自走式デバイス。
2. 請求項１に記載の自走式デバイスにおいて、
   前記筐体は、前記複数の別体玩具のそれぞれに設けられた係合部が係合する、被係合部を備える、
   自走式デバイス。
3. 請求項１または２に記載の自走式デバイスにおいて、
   前記自走式デバイスが移動中である場合に、前記検知された磁界に基づいて、前記複数の別体玩具のうちいずれが前記磁気センサに接近したことが検出される、
   自走式デバイス。
4. 磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、
   前記磁気センサが内蔵され、別体玩具に設けられた係合部が係合する被係合部を備える筐体と、
   を含み、
   前記被係合部に係合される前記別体玩具は、当該係合部に対して相対的に向きを変化させる可動部を含み、かつ、当該可動部に磁界発生手段が設けられ、
   前記磁気センサは、前記磁界発生手段が生じる磁界であって、前記可動部の向きを示す磁界の向き及び大きさを検知し、
   前記磁気センサが検知した磁界の向き及び大きさにより前記別体玩具の前記可動部の向きが検出される、
   ことを特徴とする自走式デバイス。
5. 磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、
   前記磁気センサが内蔵される筐体と、
   を含み、
   前記磁気センサは、磁界を発生させる磁界発生手段が取り付けられた前記筐体とは別体の別体玩具が生じる磁界であって、当該別体玩具の接近または接触を示す磁界の向きおよび大きさを検知し、
   前記磁気センサが所定の第１閾値以上の大きさの磁界を検知する場合に、前記別体玩具と前記筐体との接触が検出され、前記磁気センサが前記第１閾値より小さな第２閾値であって前記磁気センサが検知する地磁気の大きさの値よりも大きい第２閾値以上の大きさの磁界を検知する場合に前記別体玩具の前記筐体への接近が検出される、
   ことを特徴とする自走式デバイス。
6. 磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、
   前記磁気センサが内蔵される筐体と、
   を含み、
   前記磁気センサは、磁界を発生させる磁界発生手段が取り付けられた前記筐体とは別体の別体玩具が生じる磁界であって、当該別体玩具の接近または接触を示す磁界の向きおよび大きさを検知し、
   前記磁気センサにより検知される磁界の向きに基づいて、前記別体玩具が前記筐体に接触または接近した際の前記別体玩具の方向が検出される、
   ことを特徴とする自走式デバイス。
7. 磁界の向き及び大きさを検知する磁気センサと、
   前記磁気センサが内蔵される筐体と、
   を含み、
   前記磁気センサは、磁界を発生させる磁界発生手段が取り付けられた前記筐体とは別体の別体玩具が生じる磁界であって、当該別体玩具の接近または接触を示す磁界の向きおよび大きさを検知し、
   前記磁気センサにより検知される磁界の大きさの変化に基づいて、前記別体玩具が前記筐体に当たった後に跳ね返ったことが検出される、
   ことを特徴とする自走式デバイス。
   
   

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