JP2569279B2

JP2569279B2 - 移動体の非接触式位置検出装置

Info

Publication number: JP2569279B2
Application number: JP6180289A
Authority: JP
Inventors: 傑王
Original assignee: Konami Corp
Current assignee: Konami Corp
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: TW327686B; EP0695569A1; DE69506804D1; DE69506804T2; US5698861A; JPH0843029A; EP0695569B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１次元〜３次元の所定
範囲内で移動動作を行う移動体の移動位置を非接触で検
出する装置に係り、特に、２台乃至はそれ以上の台数の
ＴＶカメラ等のエリアセンサで好適に検出するようにし
た移動体の非接触式位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、軌道を自由に変更しながら自走す
る、いわゆるフリートラック式の競争ゲーム機が、従来
の定められた軌道上を走行する競争ゲーム機に代わって
出現しつつある。例えば、トラック板と位置検出可能な
構造を有する基台との間で位置検出されながら走行され
る自走車と、トラック板を介して磁石等で自走車に吸引
されつつトラック板上面を連れ移動されるレースカーや
競争馬とを備えた２階建て式フリートラック式のゲーム
機が提案されている（特開平１−９４８８４号公報、特
開平１−２５９４０４号公報）。

【０００３】一方、かかる２階建て式ゲーム機において
は、構造的な複雑さの他、高速移動やカーブでの旋回を
好適に行うためには連れ移動方式では限界があることか
ら、高速点滅される発光手段を備えた可動体をフレーム
走査可能な光センサで俯瞰的に監視し、所定数のフレー
ム中に検出される発光手段による受光像の組合せにより
当該発光手段の光信号を受信識別するようにした操縦玩
具等が提案されている（特開平１−１１２４９０号公
報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】フレーム走査可能な光
センサで可動体の俯瞰的な監視を行う玩具は、１個の光
センサで俯瞰的に監視しを行うものであるため、可動体
の移動範囲を広範囲にすることが困難であり、逆に広く
すると検知のためのセンサ単位画素が粗くなり、却って
検知精度を低減させるという相反性を有していた。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
俯瞰的に設けた複数のエリアセンサでそれぞれ視野を分
割して移動体の位置を精度良く検出しするとともに、各
エリアセンサの視野を、隣接するエリアセンサの視野と
の境界が一部重複するように設けて、移動体の確実な検
出を可能にする移動体の非接触式位置検出装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】また、本発明は、各エリアセンサからの画
像データをそれぞれ記憶するフレームメモリの重複領域
において、一方のフレームメモリから他方のフレームメ
モリへの位置データ乃至は位置検出のために採用した設
定エリアのデータの置換を行って、検出動作を各フレー
ムメモリ間で円滑に受渡し可能にする移動体の非接触式
位置検出装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】また、本発明は、複数のエリアセンサを用
いた位置検出装置において、より高速で、精度良い位置
検出を行わせることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定範囲内を
移動する移動体に設けられた発光手段からの光を受光す
るべく上記所定範囲を俯瞰する位置であって、該所定範
囲を少なくとも２領域に分割した各領域を視野とすると
ともに、各視野が隣接する視野と一部重複して境界を有
するように配設されたエリアセンサにより移動体の位置
を非接触で検出するようにした構成を前提とするもので
ある。

【０００９】そして、上記エリアセンサのそれぞれに接
続され、各エリアセンサで受光した画像をそれぞれ取り
込む各フレームメモリと、上記各フレームメモリの画像
データから上記移動体の位置をアドレスデータとして検
出する位置検出手段と、上記各フレームメモリのアドレ
スを同一のメモリ空間内に展開したときに、相隣接する
エリアセンサの視野との重複範囲の略中央となる境界ラ
インに相当する各フレームメモリの境界アドレス間距離
をそれぞれ記憶する境界データ記憶手段と、一方のフレ
ームメモリで検出された移動体の位置データが上記境界
ラインを越えたときは、該移動体の位置データを上記境
界アドレス間距離データを用いて他方のフレームメモリ
上での位置データに置き換えるアドレス置換手段とを備
えたものである（請求項１）。

【００１０】また、上記エリアセンサのそれぞれに接続
され、各エリアセンサで受光した画像をそれぞれ取り込
む各フレームメモリと、所定周期毎に検出される上記移
動体の位置データの内の、直前の位置データから該位置
を囲む所定サイズのエリアを上記フレームメモリの一部
に設定するエリア設定手段と、上記エリア設定手段によ
り設定されたエリアに対して上記フレームメモリの記憶
内容を読出し、この読出データから上記移動体の位置を
検出する位置検出手段と、上記各フレームメモリのアド
レスを同一のメモリ空間内に展開したときに、相隣接す
るエリアセンサの視野との重複範囲の略中央となる境界
ラインに相当する各フレームメモリの境界アドレス間距
離をそれぞれ記憶する境界データ記憶手段と、一方のフ
レームメモリに対して設定された上記エリアが上記境界
ラインを越えたときは、該設定エリアを上記境界アドレ
ス間距離データを用いて他方のフレームメモリへ設定し
直すエリア置換手段とを備えたものである（請求項
２）。

【００１１】また、上記エリア置換手段は、設定エリア
が上記境界ラインを越えて、その一部がフレームメモリ
外となるときに、該設定エリアを上記境界アドレス間距
離データを用いて他方のフレームメモリへ設定し直すよ
うになされているようにしている（請求項３）。

【００１２】また、上記位置検出手段が、上記エリア設
定手段により設定されたエリアに対応する上記フレーム
メモリの記憶内容から上記発光手段からの光を受光した
上記受光素子の個数をカウントするカウント手段と、こ
のカウント手段によりカウントされた上記受光素子の上
記フレームメモリ上の座標値を積算する座標値積算手段
とを備え、これらカウント手段及び座標値積算手段の出
力から上記移動体の位置を検出するようにしている（請
求項４）。

【００１３】また、上記位置検出手段が、上記移動体の
検出位置情報に基づいて該移動体の移動量を算出する移
動量算出手段を備え、上記エリア設定手段が、直前の移
動体の検出位置情報及び移動量を基に今回の上記エリア
を設定するようにしている（請求項５）。

【００１４】また、上記エリアセンサに、対応する視野
領域上の物体像を結像させるための結像レンズを備えた
ものである（請求項６）。

【００１５】また、上記発光手段が可視帯域以外の周波
帯を有する光を発光し、上記エリアセンサが上記発光手
段の発する周波帯の光のみを受光するように構成してい
る（請求項７）。

【００１６】

【作用】先ず、請求項１，２記載の発明によれば、エリ
アセンサは少なくとも２個設けられ、この複数のエリア
センサによって、所定範囲内での移動体の移動位置が非
接触で検出される。各エリアセンサの視野が、隣接する
エリアセンサの視野との境界で一部重複するように設け
られているので、移動体の検出において検出漏れが生じ
ることが少なくなる。

【００１７】そして、請求項１記載の発明によれば、各
エリアセンサで受光された移動体の発光手段の画像は対
応する各フレームメモリに取り込まれ、その画像データ
から移動体の位置がアドレスデータとして検出される。
一方、上記各フレームメモリのアドレスを同一のメモリ
空間内に展開したときに、相隣接するエリアセンサの視
野との重複範囲の略中央となる境界ラインに相当する各
フレームメモリの境界アドレス間距離をそれぞれ求めて
記憶しておき、上記移動体の検出位置が、一方のフレー
ムメモリの境界ラインを越えたときは、この移動体の位
置データを上記境界アドレス間距離データを用いて他方
のフレームメモリ上での位置データに置き換えること
で、移動体の位置データの受け渡しがスムースに行われ
る。

【００１８】一方、請求項２記載の発明によれば、移動
体の位置データは所定周期毎に検出され、その位置デー
タを囲むように所定サイズのエリアが設定される。一
方、上記各フレームメモリのアドレスを同一のメモリ空
間内に展開したときに、相隣接するエリアセンサの視野
との重複範囲の略中央となる境界ラインに相当する各フ
レームメモリの境界アドレス間距離をそれぞれ求めて記
憶しておき、設定されたエリアが、一方のフレームメモ
リの境界ラインを越えたときは、この設定エリアを上記
境界アドレス間距離データを用いて他方のフレームメモ
リへ設定し直すことで、エリアの設定が適正に行われ
る。

【００１９】請求項３記載の発明によれば、設定エリア
が上記境界ラインを越えて、その一部がフレームメモリ
外となるときに、この設定エリアを上記境界アドレス間
距離データを用いて他方のフレームメモリへ設定し直す
ので、常に適正な設定エリアが設定されることとなる。

【００２０】請求項４記載の発明によれば、カウント手
段は、エリア設定手段により設定されたエリアに対応す
る上記フレームメモリの記憶内容から上記発光手段から
の光を受光した受光素子の個数をカウントする。一方、
座標値積算手段は、上記カウント手段によりカウントさ
れた受光素子の上記フレームメモリ上の座標値を積算す
る。そして、得られたカウント値と積算座標値とから発
光手段、すなわち移動体の位置が検出される。

【００２１】請求項５記載の発明によれば、今回のエリ
アは、移動体の検出位置情報に基づいて算出された移動
体の移動量と直前の移動体の検出位置情報とから設定さ
れる。

【００２２】請求項６記載の発明によれば、撮像された
像が結像レンズの周辺部の影響を受けてその周辺部で歪
んだとしても、この歪み分を考慮した境界アドレス間距
離データを用いてアドレスの置換を行うことで、その歪
み分の影響を受けることがなくなる。

【００２３】請求項７記載の発明によれば、発光手段か
らは可視帯域以外の周波帯を有する光が発せられる。そ
して、エリアセンサでは上記発光手段から発せられた周
波帯の光のみが受光される。

【００２４】

【実施例】図１は、本発明に係る移動体の非接触式位置
検出装置が適用されるゲーム機の全体図、図２は、ＴＶ
カメラ２台の各視野領域の関係を示す斜視図である。本
ゲーム機は移動体としての自走車３と装置本体側とから
構成され、自走車３は前後に車輪が設けられており、上
面にレーストラックＲＣが表記されたサーキットをイメ
ージした基台Ｐ上を走行可能になされている。装置本体
側は、ＣＣＤからなるエリアセンサとしてのＴＶカメラ
１，２、計測用回路が設けられたボード１０，２０、各
ボード１０，２０に接続されたモニタ１００，２００、
マイコンを備えたゲームコントローラ４、及びゲーム用
モニタ５を備えるとともに、送信ユニット６及び送信Ｌ
ＥＤ７とを備えている。

【００２５】ゲームコントローラ４は本ゲーム機におけ
るゲーム動作全体を統括制御するもので、内部にコンピ
ュータ（マイコン４０（図５参照））を内蔵するととも
に、ゲームプログラム、コースデータやレース展開等が
予め記憶されたＲＯＭ、及び演算途中のデータを一時的
に格納したり、所要のゲームパラメータ（各自走車の性
能等）を記憶するＲＡＭを備えている（不図示）。マイ
コン４０は自走車３の検出結果からその位置や速度、方
向の演算も行う。そして、得られた自走車３の位置デー
タを、ゲーム展開としてレーストラックＲＣを表示する
ゲーム用モニタ５に自走車３をイメージする所定のマー
クで表示するようにしている。

【００２６】コースデータは基台３上に表記されたレー
ストラックＲＣ上の任意の周回軌道としての位置データ
がＨ座標，Ｖ座標で所定間隔毎に逐一記憶されているも
ので、自走車３が複数台の場合には、それぞれに対応し
て周回用の位置データが形成されている。また、レース
展開に関するデータはレース順位を決定するもので、予
め複数種類のレース展開を有しており、レーススタート
毎にどのレース展開が採用されるかをランダム発生器等
を利用して決定するようになっているものである。ある
いは、１つのレース展開の中で、レーススタート毎に、
位置データを異なる自走車にランダムに振り分けるよう
にしてもよい。ゲームコントローラ４は、各自走車につ
いて設定されたレース展開を把握し、後述するようにし
て自走車３に、設定されたレース展開に沿った走行制御
信号を付与するようにしている。

【００２７】なお、図には示していないが、本ゲーム機
ではメダルゲームとして一般的に要求される、例えば配
当（オッズ）の計算とその表示装置、メダル投入口、メ
ダル検出手段、ゲーム参加者による入賞予想車への入力
装置とその検出手段、入賞の有無判断手段、変換メダル
個数の計算部とその変換手段等、一般的な公知の構成を
備えている。

【００２８】ＴＶカメラ１，２は２台の場合には、基台
Ｐを長手方向に２等分した各領域の略中央位置であっ
て、基台Ｐの上方所定高さ位置で撮像方向を下方に向け
られて俯瞰するように配設されている。図２に示すよう
に、ＴＶカメラ１，２はそれぞれ基台Ｐ上で２等分され
た各領域（ゾーンＺ１，Ｚ２）を視野とするように向け
られ、かつ、各ＴＶカメラ１，２の視野は、互いに他方
側の視野との境界が一部重複するゾーンＺ３が形成され
るように配設されている。

【００２９】ＴＶカメラ１，２は、公知のように固体撮
像素子ＣＣＤ等の受光素子がマトリクス状に多数配列さ
れて構成されており、所定時間、例えば１フィールド１
／６０秒走査周期と１フレーム１／３０秒走査周期の選
択可能な仕様において、１フィールドを走査周期として
画像の撮像を行うものである。そして、各受光素子から
の受光光量に応じたレベルに変換された電気信号が転送
出力されるようになっている。本実施例に適用されるＴ
Ｖカメラ１，２はその受光面に赤外線透過フィルタが対
面配置されており、所定周波帯の赤外光のみを受光する
ようにして、外光による誤動作の防止を図っている。こ
のように２台ＴＶカメラ１，２乃至はそれ以上の台数を
用いることで、撮像分解能、すなわち位置検出精度を向
上させるとともに、広範囲のレーストラックＲＣを実現
することができる。

【００３０】ボード１０，２０はそれぞれ対応するＴＶ
カメラ１，２に接続され、内部に自走車３の位置検出の
ための計測用回路が設けられているものである。このボ
ード１０，２０の内部回路構成については図４及び図５
を用いて後述する。

【００３１】なお、モニタ１００，２００は、遊技中は
特に必要なものではないが、製造、調整段階やメンテナ
ンス時等にＴＶカメラ１，２の向き調整のために調整補
助部材（後述するように３個のＬＥＤ）を表示したり、
自走車３の検出状況などを確認的に表示するものであ
る。

【００３２】送信ＬＥＤ７は例えば赤外光を発光する発
光素子であり、上記ＴＶカメラ１，２と同様、基台Ｐ上
面の所定高さ位置に送信方向を下方に向けられて配設さ
れているものである。この送信ＬＥＤ７からの赤外光信
号はレーストラックＲＣ上を走行する自走車３に向けて
所要の広がり角度を有して送信されるもので、その個数
は中央位置に１個でもよいが、信号伝達の確実性を期す
る点から基台Ｐを２分した各エリアをカバーするように
２個配設してもよい。本実施例では、基台Ｐを４分割し
た各エリアをカバーするように４個の送信ＬＥＤ７がシ
リアルに配設されている。送信ＬＥＤ７が複数個配設さ
れている構成では、送信ユニット６は、シリアルに接続
されている各送信ＬＥＤ７から同期した光パルス信号が
送信されるようにしている。これにより、各送信ＬＥＤ
７がカバーするエリアが一部重複していても混信するこ
とはなく、誤動作の発生を防止している。なお、送信Ｌ
ＥＤ７の接続方法としては、図１の接続方法に代えて、
インピーダンスの影響がより小さいパラレルに接続する
方法や、インピーダンスの影響を抑制するとともにノイ
ズ発生を防止するべく、シリアル接続で、かつそれぞれ
にドライバを介してなる（シールド線を用いた）方法を
採用してもよい。図１に示す接続方法は他の方法に比し
て構造的に簡易であるという利点がある。

【００３３】図３は、自走車を構成面から平面的に見た
状態のブロック構成図である。この自走車３は、不図示
の車体を有し、その前部左右側には車輪３１１、３１２
が回転可能に取り付けられ、後部側（あるいは前部側）
には、その中央部に不図示の球体（ボール・キャスタ）
が設けられて、いわゆる３点支持構造を有する。この球
体は車体の下面側に形成された少なくとも体積の半分以
上が嵌入可能な部分球形状の穴へ嵌め込まれてなり、３
６０°方向に回転可能にされている。３点支持構造とす
ることで、車体スリップ感を効果的に醸し出すことが可
能となる。なお、この球体に代えて回転可能な車輪を左
右に設けたものでもよい。

【００３４】自走車３は樹脂等から構成される車輪３１
１，３１２を回転駆動するモータ３１３，３１４を有す
る。モータ３１３，３１４としては、ＤＣモータを利用
し、デューティ制御で速度調整及び必要に応じてバック
走行（供給電流の極性反転による）を行うようにしてい
る。また、パルス周波数で速度制御可能なパルスモータ
を用いてもよい。モータ３１３，３１４の回転軸と車輪
３１１，３１２の回動軸との間は減速ギアを複数段だけ
介在させて所要の速度範囲が得られるようにしてある。
また、自走車３の速度をフィードバック調整するため
に、モータ３１３，３１４の回転速度を検出する回転速
度検出手段３１５，３１６が設けられている。この回転
速度検出手段３１５，３１６は、モータ３１３，３１４
の回転軸に一体回転可能に設けられ、周方向一定間隔で
小孔が穿設された回転板３１５ａ，３１６ａと、各回転
板３１５ａ，３１６ａを挾むようにしてその小孔を検出
するフォトインターラプタ３１５ｂ，３１６ｂとから構
成されている。

【００３５】３１７は自走車３側の制御部としてのワン
・チップ・マイコンで、装置本体側の送信ＬＥＤ７から
の送信信号を解析して、自走車３の走行制御信号を生成
したり、赤外光を発光する前後ＬＥＤ３１８，３１９の
発光動作を行わせるものである。ＲＯＭ３２０はそのた
めの動作プログラムが格納されているものである。な
お、３１３ａ，３１４ａはマイコン３１７から出力され
る速度制御信号をモータ駆動用に電力増幅してモータ３
１３，３１４に供給する増幅器である。

【００３６】図１，図３から分かるように、前ＬＥＤ３
１８は自走車３の前部中央に、後ＬＥＤ３１９は後部中
央に、いずれも真上に向けられて配設されている。そし
て、この前後ＬＥＤ３１８，３１９の点灯による赤外光
の周波帯はＴＶカメラ１，２前面の赤外線透過フィルタ
の透過周波帯に一致しており、上方に配設されているＴ
Ｖカメラ１，２で撮像されるようになっている。前後Ｌ
ＥＤ３１８，３１９は発光方向が広い角度を有するよう
に構成されており、基台Ｐ上の任意の位置でもＴＶカメ
ラ１，２で撮像し得るようにしている。

【００３７】３２１は赤外線受信ユニットで、送信ＬＥ
Ｄ７から送信された光パルス信号を受光するフォトダイ
オード等からなり、自走車３の、例えば中央上部に上向
けに配設されている。このフォトダイオードも広い方向
からの光を受光し得るように、例えば露出されている。
３２２は充放電可能な、例えばＮｉ−Ｃｄ電池からなる
蓄電池であり、自走車３のバッテリとして用いられる。
３２３は蓄電池３２２からマイコン３１９の動作に必要
なレベル５ｖや必要に応じてモータ３１３，３１４の動
作に必要な６ｖの電圧を生成する安定化電源回路であ
る。

【００３８】図４は、自走車の位置検出を行う部分のボ
ード１０，２０の概略ブロック構成図である。図に示す
ように、ボード１０とボード２０とは基本的に同一構造
を有してなり、唯、ボード２０は、その内部にＴＶカメ
ラコントローラ２６から送出される同期信号とカメラ同
期信号を接断するスイッチＳＷが設けられている。この
スイッチＳＷによりＴＶカメラ２はボード１のＴＶカメ
ラコントローラ１６から送出される同期信号とカメラ同
期信号とによってＴＶカメラ１と同期して動作するよう
にしている。一方、ＴＶカメラ２を単独で使用したり、
あるいはＴＶカメラ２のみを動作させる必要がある場合
（チェック等のため）には、このスイッチＳＷをオフに
すればボード２０を単独で動作させることが可能とな
る。

【００３９】制御部１０′はＴＶカメラ１からフレーム
メモリ１１１，１１２に交互に画像データを読み込ませ
るとともに、所要範囲の画像データを読み出す等、自走
車３の位置を計測するべく後述する処理を実行させるも
のである。また、１９はＴＶカメラ１からの受光信号を
２値化してフレームメモリ１１１，１１２に導く２値化
処理回路である。ボード２０の対応する各構成も同一の
機能を実行するものである。

【００４０】図５は、自走車の位置検出を行う部分のボ
ード１０，２０のブロック構成図である。なお、説明の
便宜上、ボード１０側についてのみ説明するが、ボード
２０側も同様である。そして、ボード１０の各回路部に
は１１〜１９の部材番号を用い、一方、ボード２０の対
応する回路部には２１〜２９の部材番号を用いているも
のとして、以下説明する。また、図中、スイッチＳＷは
省略している。

【００４１】２値化処理回路１９はＴＶカメラ１で撮像
された基台Ｐ上の画像をハイ、ローの２値データに変換
してフレームメモリ１１に導くものである。この２値化
処理回路１９の詳細は図６を用いて後述する。フレーム
メモリ１１はそれぞれＴＶカメラ１の画素数に一致乃至
は対応した記憶容量を有するフレームメモリ１１１，１
１２を備え、選択によりフィールド周期（フレーム周期
の１／２）もしくはフレーム周期毎に交互に切替られて
画像データが記憶されるようになっている。

【００４２】１３はフレームメモリ１１の書込アドレス
を作成する書込アドレス生成回路で例えば１４ＭＨｚの
基準クロックパルスを出力する基準クロック発生回路１
３１とＨ，Ｖアドレスを発生するＨ，Ｖカウンタ１３２
とから構成されている。Ｈ，Ｖカウンタ１３２はフィー
ルド周期に同期した速度でフレームメモリ１１の全アド
レスをスキャンする書込アドレスを出力するもので、２
値化処理回路１９からの２値データをフレームメモリ１
１１，１１２の一方に交互に書き込ませるようにしてい
る。

【００４３】１４はフレームメモリ１１内の所定エリア
（以下、追跡ブロックという）に対する読出アドレスを
作成する読出アドレス生成回路で、追跡ブロックのスタ
ート位置を設定するスタート設定回路１４１とＨ，Ｖカ
ウンタ１４２とから構成されている。読出アドレス生成
回路１４は後述する初期位置認識処理の後に動作するも
ので、マイコン４０から供給される追跡ブロックのスタ
ートアドレス（Ｈｓ，Ｖｓ）と追跡ブロックサイズデー
タとに基づいて追跡ブロックの読出アドレスを発生す
る。これにより当該追跡ブロック内の２値データのみが
読み出される。

【００４４】１５は初期位置認識の際にマイコン４０か
ら出力されるフレームメモリ１１の読出アドレスに対し
て読み出される２値データをマイコン４０に取り込むデ
ータ取込回路で、マルチプレクサ１５１とバッファ１５
２とから構成されている。初期位置認識においては、前
後ＬＥＤ３１８，３１９のデータの他、ノイズも混在し
ている可能性があることから、フレームメモリ１１の一
面全体の２値データをマイコン４０でデータ処理するよ
うにしており、データ取込回路１５はこのために設けら
れている。すなわち、マイコン４０からＰＣアドレスが
送出されると、指定アドレスの２値データがマルチプレ
クサ１５１を経て順次読み出され、バッファ１５２を介
してマイコン４０に導かれる。バッファ１５２はＰＣア
ドレスに対して、例えば８ビット分のパラレルデータを
出力するためのものである。

【００４５】また、ＴＶカメラコントローラ１６は基準
クロック発生回路１３１からの基準クロックに基づいて
同期信号とカメラ同期信号を発生するもので、これらの
同期信号によりフレームメモリの切替やフレームメモリ
のアドレス発生に対してＴＶカメラ１による走査周期及
びそれらのタイミングの同期を取っている。この信号
は、前述したようにボード２０に導かれているものであ
る。

【００４６】１７１，１７２は切替回路としてのマルチ
プレクサで、マルチプレクサ１７１はＨ，Ｖカウンタ１
３２，１４２及びマイコン４０からのＰＣアドレスとを
適宜切り換えてフレームメモリ１１に導くものであり、
マルチプレクサ１７２はフレームメモリ１１１，１１２
の出力側を切替るものである。

【００４７】１８はデータ累積回路で、加算回路１８
１、ラッチ回路１８２及びドットカウンタ１８３とから
構成されている。累積結果はＩ／Ｏインタフェース１２
を介してマイコン４０に導かれ、累積結果から後述する
ようにして自走車３の位置、追跡ブロック及び走行制御
データが算出されるようになっている。

【００４８】図６は、２値化処理回路１９の詳細を示す
回路図で、図７は、その動作を示すタイムチャートであ
る。図６において、１９１はＴＶカメラ１から入力され
る画像データを含むＮＴＳＣ信号を増幅するアンプで、
増幅されたＮＴＳＣ信号はＡＣカップリング回路を含む
回路１９２で所要の電圧レベルの信号にした後、オペア
ンプからなる比較回路１９３の非反転入力端子に導かれ
る。Ｄ／Ａコンバータ１９４はデジタルアナログ変換回
路で、マイコン４０から入力される例えば８ビットの閾
値データをアナログ信号に変換して比較回路１９３の反
転入力端子に導くものである。比較回路１９３はＮＴＳ
Ｃ信号のレベルが閾値レベル以上であればハイレベルの
信号を出力するもので、出力データはシリアルパラレル
変換器１９５に導かれる。シリアルパラレル変換器１９
５はサンプルクロックに基づいて入力２値データを８ビ
ットデータに変換してラッチ回路１９６に出力する。ラ
ッチ回路１９６はこの信号をラッチしてフレームメモリ
１１に出力する。そして、２値パラレルデータが８画素
分の取り込み時間内に出力されるライトパルス（バーＷ
Ｒ）の送出タイミングでフレームメモリ１１に書き込ま
れる。

【００４９】従って、図７に示すように、１番目の画素
のデータ（ＡＤＤ０のデータ）は該当するアドレスＡＤ
Ｄ０に、ＡＤＤ１のデータはアドレスＡＤＤ１へ、ＡＤ
Ｄ２のデータはアドレスＡＤＤ２へ、……というように
ＴＶカメラ１の画素とフレームメモリ１１のアドレスと
が対応して書き込まれる。２値化処理回路１９にＤ／Ａ
コンバータ１９４を採用してアナログ的にレベル比較の
動作を行わせることで、高周波帯のＮＴＳＣ信号に対
し、デジタルデータ同士でデータ比較する従来構成の場
合に比べて、より多ビットの閾値データを用いることが
可能となり、その分、レベル比較の分解能を上げること
ができるという利点がある。なお、本実施例では、デジ
タルデータ同士を比較する従来の回路構成の採用を制限
するものではなく、要求される分解能の精度等を考慮し
ていずれかの構成を採用可能である。

【００５０】図８は、データ取込回路１８の動作を説明
するための図で、（ａ）はＴＶカメラ１の視野内にある
基台Ｐを上から見た状態を示し、（ｂ）は（ａ）に示す
基台Ｐを撮像したときのフレームメモリ１１内の内容、
（ｃ）は追跡ブロックＢＬ１を拡大した図である。

【００５１】図８（ａ）では、１台の自走車３が基台Ｐ
上にあり、前後ＬＥＤ３１８，３１９が点灯している。
図８（ｂ）では、前後ＬＥＤ３１８，３１９に対応した
ＬＥＤ画素データＤ１，Ｄ２がハイレベルで記憶されて
いる。なお、ＢＬ１，ＢＬ２は追跡ブロックを示してい
る。

【００５２】図８（ｃ）において、追跡ブロックＢＬ１
内の各マス目はＴＶカメラ１の画素、すなわちフレーム
メモリ１１の各アドレスを示すもので、本実施例では正
方形の追跡ブロックを採用するとともに、その１辺を、
１フィールド周期（１フレーム周期の１／２）内に自走
車１が移動する距離の少なくとも２倍の長さに設定する
ことで、自走車１の３６０°方向への走行に対する追跡
をより確実に行えるようにしている。追跡ブロックＢＬ
１の左上端（Ｈｓ，Ｖｓ）は追跡ブロックのスタートア
ドレスであり、スタート設定回路１４１により設定され
る。また、Ｈ，Ｖカウンタ１４２はスタートアドレス
（Ｈｓ，Ｖｓ）から列方向（図８（ｃ）の矢印で示す方
向）に、（Ｈｓ＋１，Ｖｓ），……，（Ｈｓ＋ｄ，Ｖ
ｓ）のようにアドレス指定を行い、一行分が終了する毎
に順次、次の行に移行し、エンドアドレス（Ｈｓ＋ｄ，
Ｖｓ＋ｄ）で終了するようになっている。これにより、
画素幅にしてｄ×ｄ（以下、ブロックサイズＢＳとい
う）の追跡ブロックＢＬ１が指定される。

【００５３】また、ＴＶカメラ１の撮像面に設けられる
結像レンズ、前後ＬＥＤ３１８，３１９の形状や輝度を
選択することで、（図８（ｃ）のハッチング部分に示す
ように）ＬＥＤデータＤ１を複数個のアドレスに亘って
存在させることができ、このように複数個のドットを得
ることでＬＥＤデータを他のノイズ等と識別可能にして
いる。

【００５４】続いて積算処理について、図５及び図８
（ｃ）を用いて説明する。読出アドレス生成回路１４か
らの追跡ブロックＢＬ１へのアドレス指定により、フレ
ームメモリ１１１（あるいは１１２）からアドレスの記
憶内容が順次読み出されるとともに、この時の読出アド
レスが加算回路１８１に導かれている。

【００５５】フレームメモリ１１１からＬＥＤデータＤ
１としてのドット（ハイレベルデータ）が読み出される
毎に、このドットデータによりドットカウンタ１８３の
計数値がインクリメントされるとともに、ラッチ回路１
８２に導かれる。ラッチ回路１８２はドットデータが入
力されたときだけ、加算回路１８１から出力されるアド
レス値をラッチするとともに、この値を再び加算回路１
８１に導く。このようにして、フレームメモリ１１１か
らドットデータが出力される毎に、そのドットデータを
記憶しているアドレス値が加算回路１８１に出力されて
累積される。

【００５６】この結果、ドットカウンタ１８３には追跡
ブロックＢＬ１内に存在するドットの個数が、ラッチ回
路１８２にはドットの存在するアドレスの累積値が取り
込まれる。そして、マイコン４０は追跡ブロックＢＬ１
のアドレス指定が終了すると、ラッチ回路１８２とドッ
トカウンタ１８３で得られたデータを取り込み、ドット
数からＬＥＤデータかノイズかを判断し、累積値はドッ
ト数で除算することでドットの中心アドレス（Ｈｃ，Ｖ
ｃ）を算出するようにしている。そして、この中心アド
レスが前ＬＥＤ３１８の位置とされ、この位置データに
基づいて追跡ブロックの設定や自走車の走行制御信号の
生成処理が実行されることとなる。なお、ＬＥＤデータ
かノイズかの判断は、例えばドット個数に閾値を設け、
閾値以上のドット個数をＬＥＤデータとする、といった
手法によればよい。また、上記中心アドレスの算出をハ
ードウェアによる構成で行い、マイコン４０にはＨ，Ｖ
の計算結果のみを伝える構成にしてもよい。さらに、座
標の累積値に絶対座標を用いるのではなく基準座標から
の相対座標を用いて最後に基準座標に加算して目的の座
標を求めても良い。これは、扱うビット数が少なくなり
ハードウェアの加算処理の高速化が図れる利点がある。
なお、自走車３がゾーンＺ２にあり、フレームメモリ２
１側で受光された場合も、ボード２０で上記と同様に処
理される。

【００５７】次に、図９〜図１３を用いて、２台のカメ
ラ１，２によるカメラ視野調整及びアドレス置換処理に
ついて説明する。

【００５８】図９は、カメラ視野調整を説明するための
平面図で、基台Ｐ上におけるＴＶカメラ１，２の視野を
示している。図中、ゾーンＺ１はＴＶカメラ１の視野
を、ゾーンＺ２はＴＶカメラ２の視野を、ゾーンＺ３は
ゾーン１，２の重複範囲を示している。ゾーンＺ１，Ｚ
２の形状はＴＶカメラの結像レンズの前面乃至は後面に
四角形状の孔を有する視野規制部材を設けることで得る
ことができる。なお、説明の便宜上、ゾーンＺ１，Ｚ２
はＨ方向に平行な辺を有するように設けられている。ゾ
ーンＺ３に対応する基台Ｐ上の領域の略中央にはＶ方向
に３個のＬＥＤ１，２，３が所定間隔で配置されてい
る。

【００５９】図１０は、図９の基台ＰをＴＶカメラ１，
２で撮像し，フレームメモリ１１，２１に取り込まれた
画像データを示している。画像としては、上記ＬＥＤ
１，２，３が双方のフレームメモリ１１，２１に取り込
まれている。ＴＶカメラ１，２は通常、結像レンズが設
けられており、撮像された像はこの結像レンズを通過し
て受光素子面で結像するように構成されている関係上、
撮像画像はレンズ周辺部の影響を受けてその周辺部が歪
んでいる。

【００６０】今、ＴＶカメラ１で撮像されたＬＥＤ１，
２，３のフレームメモリ１１上の位置（アドレス）を
（ｈ１１，ｖ１１），（ｈ１２，ｖ１２），（ｈ１３，
ｖ１３）とし、かかる３点を結ぶ曲線をＱ１（図１１参
照）とする。一方、ＴＶカメラ２で撮像されたＬＥＤ
１，２，３のフレームメモリ２１上の位置（アドレス）
を（ｈ２１，ｖ２１），（ｈ２２，ｖ２２），（ｈ２
３，ｖ２３）とし、かかる３点を結ぶ曲線をＱ２（図１
１参照）とする。

【００６１】図１１は、Ｄ（ｖ）を算出するための幾何
図である。Ｈ方向における上記両曲線Ｑ１，Ｑ２間の距
離をＤ（ｖ）とする。曲線Ｑ１，Ｑ２は通常、円の一部
（円弧）として表現できるので、これら円の式を算出
し、上記Ｄ（ｖ）を求める。このＤ（ｖ）は、自走車３
がゾーンＺ１，Ｚ２（すなわちフレームメモリ１１，２
１）間で行き来する際に、検出位置のアドレスデータの
橋渡しをするために利用されるものである。

【００６２】Ｄ（ｖ）を求めるために必要なデータとし
ては、円Ｑ１，Ｑ２の半径ｒ１０，ｒ２０と中心位置Ｏ
１（ｈ１０，ｖ１０），Ｏ２（ｈ２０，ｖ２０）が必要
であり、下記数１，数２より算出され、この値はシステ
ムパラメータメモリに記憶される。更に、Ｄ（ｖ）は、
数１，数２で得られた値を利用して数３により算出され
る。

【００６３】

【数１】

【００６４】

【数２】

【００６５】

【数３】

【００６６】なお、演算に際して、ＬＥＤ１，２，３の
各フレームメモリ１１，２１でのＶ方向アドレスを一致
させておくと、Ｈ方向アドレスのみを考慮するだけで演
算が容易となることから、コントローラ４は各フレーム
メモリ１１，２１内のＬＥＤ１，２，３の画像位置を求
め、そのｖアドレスをモニタ５に表示するとともに、ｖ
１１＝ｖ２１，ｖ１２＝ｖ２２，ｖ１３＝ｖ２３となっ
ているかどうかの確認を行うようにしている。そして、
１つでも不一致があれば、その旨が表示等されるように
なっており、このときは調整者がＴＶカメラ１，２の両
方あるいは一方に対して視野調整を行うようにしてい
る。また、この実施例では、各フレームメモリ１１，２
１のアドレス数はＨ方向に５１２、Ｖ方向に４８０とし
ている。

【００６７】図１２（ａ）（ｂ）はフレームメモリ１
１，２１のアドレス合成を説明するための図である。自
走車の位置は、ゲームコントローラ４に対しては、図１
２（ｂ）に示すように、基台Ｐ上で特定可能な１つのア
ドレスとして表わす必要があるが、そのためには、フレ
ームメモリ１１，２１間で画像に連続性を持たせなけれ
ばならない。そこで、図１２（ａ）の各フレームメモリ
１１，２１の内、円Ｑ１，Ｑ２、すなわち境界ラインの
互いに外方部分のアドレス分を除いた状態で、アドレス
合成を行うようにしたものである。

【００６８】合成されたアドレスは検出位置（ＦＨ，Ｆ
Ｖ）がフレームメモリ１１であれば、そのままとし、フ
レームメモリ２１であれば、ＦＨ＝ＦＨ＋５１２−Ｈ
（ＦＶ）とし、図１２（ｂ）に示すように、Ｈ方向に０
〜（１０２４−Ｄ（ＦＶ））となる。

【００６９】図１３は、追跡ブロックＢＬのアドレス置
換処理を説明するための図である。これは、境界ライン
を越えた位置で追跡ブロックＢＬを設定した際に、追跡
ブロックＢＬがフレームメモリ１１（または２１）のア
ドレス範囲をオーバーしてしまう場合、追跡ブロックＢ
Ｌを他方側のフレームメモリ２１（または１１）に置換
して設定し直すものである。

【００７０】今、自走車３がＴＶカメラ１で検出され、
かつその検出位置が（ＦＨ，ＦＶ）のとき、この自走車
に対する追跡ブロックのスタートアドレス（ＳＨ，Ｓ
Ｖ）は、ＦＨ＋ＢＳ／２≦５１２であれば（補正量を考
慮していない場合）、追跡ブロックＢＬ１１はフレーム
メモリ１１内に確保し得るので、ＳＨ＝ＦＨ−ＢＳ／２
とし、そうでなければ、追跡ブロックＢＬ１１はフレー
ムメモリ１１から一部はみ出す（設定不可）こととなる
ので、ＳＨ＝５１２−ＦＨ＋Ｄ（ＦＶ）−ＢＳ／２のよ
うに置換して、フレームメモリ２１側に追跡ブロックＢ
Ｌ２１のように設定し直す。

【００７１】逆に、自走車３がＴＶカメラ２で検出さ
れ、かつその検出位置が（ＦＨ，ＦＶ）のとき、この自
走車に対する追跡ブロックのスタートアドレス（ＳＨ，
ＳＶ）は、ＦＨ−ＢＳ／２≧０であれば（補正量を考慮
していない場合）、追跡ブロックＢＬ２２はフレームメ
モリ２１内に確保し得るので、ＳＨ＝ＦＨ−ＢＳ／２と
し、そうでなければ、追跡ブロックＢＬ２２はフレーム
メモリ２１から一部はみ出す（設定不可）こととなるの
で、ＳＨ＝５１２＋ＦＨ−Ｄ（ＦＶ）−ＢＳ／２のよう
に置換して、フレームメモリ１１側に追跡ブロックＢＬ
１２のように設定し直す。なお、いずれの場合にも、Ｓ
Ｖ＝ＦＶ−ＢＳ／４である。また、かかかる条件が成立
するためには、ＢＳ≦ｍｉｎ（Ｄ（ｖ））であることが
必要である。

【００７２】このようにすることで、自走車３の検出位
置の状態に関わりなく、常に追跡ブロックＢＬの適正な
設定が確保し得ることとなり、自走車の確実な追跡が可
能になる。

【００７３】図１４は、カメラ位置の計測処理を説明す
るためのフローチャートである。図９に示すように、基
台Ｐ上にＬＥＤ１，２，３を配置した状態で、ＴＶカメ
ラ１，２を所要の位置に配設して画像データの取り込み
を行う。マイコン４０は、先ず、ＴＶカメラ１を動作さ
せて画像データをフレームメモリ１１に取り込む（ステ
ップＳ２）とともに、フレームメモリ１１を走査してＬ
ＥＤ１，２，３に相当する画像のアドレス（ｈ１１，ｖ
１１），（ｈ１２，ｖ１２），（ｈ１３，ｖ１３）を算
出する（ステップＳ４）。この画像のアドレスの算出
は、読み込んだ画像データに対してスキャンを施し、公
知の方法を利用してドットの連続性を検出し、連続性が
見られる各領域についてそれぞれドット数を計数すると
ともに、その中央位置を算出するようにして得る。例え
ば、後述する初期位置認識の処理と同様である。

【００７４】同様にして、マイコン４０は、ＴＶカメラ
２を動作させて画像データをフレームメモリ２１に取り
込む（ステップＳ６）とともに、フレームメモリ２１を
走査してＬＥＤ１，２，３に相当する画像のアドレス
（ｈ２１，ｖ２１），（ｈ２２，ｖ２２），（ｈ２３，
ｖ２３）を算出する（ステップＳ８）。

【００７５】続いて、得られた各アドレスデータから、
点（ｈ１１，ｖ１１）と点（ｈ２１，ｖ２１）とを結ぶ
線分、点（ｈ１２，ｖ１２）と点（ｈ２２，ｖ２２）と
を結ぶ線分、及び点（ｈ１３，ｖ１３）と点（ｈ２３，
ｖ２３）とを結ぶ線分を、それぞれモニタ５上に表示し
（ステップＳ１０）、更に、ｖ１１＝ｖ２１，ｖ１２＝
ｖ２２，ｖ１３＝ｖ２３であるかどうかが判別される
（ステップＳ１２）。全て等しければ、続いて、ｄ＝５
１２−ｖ１２−ｖ２２、すなわちＬＥＤ２に相当する取
り込み画像中のアドレス上の距離を計算して、その値を
表示する（ステップＳ１４）。

【００７６】ここで、上記各Ｖ方向アドレスがいずれか
１つでも等しくない場合や上記距離ｄが所望の値でない
場合があることを考慮して、これらの調整のために、マ
イコン４０の操作部に設けられている中断キーがオンさ
れたかどうかが判別される（ステップＳ１６）。中断キ
ーはアドレス合成を行う上で、各Ｖ方向アドレスが一致
していることが必要であるとともに、上述したＢＳ≦ｍ
ｉｎ（Ｄ（ｖ））を満足させるためのものである。中断
キーがオンされた場合には、本フローチャートを終了す
る。あるいは、待機状態に入り、調整後に、再度このキ
ーがオンされると、ステップＳ２から再実行するように
してもよい。そして、この間に、ＴＶカメラ１，２の双
方あるいは一方に対する位置や姿勢調整が行われる。

【００７７】そして、ステップＳ１２でＹＥＳで、かつ
距離ｄが所望値となって、ステップＳ１６で中断キーが
オンされないときは、上記した数１，２に基づいてｈ１
０，ｈ２０，ｖ１０，ｖ２０，ｒ１０，ｒ２０が算出さ
れ（ステップＳ１８）、更に、これらの値の内、ｒ１
０，ｒ２０，ｖ１０，（ｈ１０−ｈ２０）がシステムパ
ラメータファイルに保管されて（ステップＳ２０）、本
フローチャートを終了する。

【００７８】図１５、図１６は、移動体の非接触式位置
検出装置が適用されるゲーム機の動作を説明するメイン
フローチャートである。なお、本ゲーム機では、例えば
８台の自走車が用いられており、各自走車にはそれぞれ
固有番号としてＩＤＮｏｉ（ｉ＝０〜７）が自走車に設
けられたディップ・スイッチを設定することにより予め
付されている。

【００７９】本フローチャートは所定の動作、例えばメ
ダルの投入、入賞予想車の入力等が検出され、レース展
開が設定されるとスタートする。先ず、システム全体に
対して初期設定が施され、更にマイコン４０、ゲームコ
ントローラ４の通信ポートの初期化が行われる（ステッ
プＳ３０，３２）とともに、ブロックサイズＢＳの設定
（ステップＳ３４）、及び距離Ｄ（ｖ）の計算（ステッ
プＳ３６）が実行される。距離Ｄ（ｖ）の計算について
は後述する。

【００８０】次に、ＩＤＮｏ０〜７、すなわち全自走車
３の前後ＬＥＤ３１８，３１９に対する消灯コマンドが
生成され、送信ＬＥＤ７から全自走車に送られる（ステ
ップＳ３８）。

【００８１】次いで、カウンタｉが０にセットされ（ス
テップＳ４０）、ＩＤＮｏ０の自走車の前ＬＥＤ３１８
に対する点灯コマンドが生成され、送信ＬＥＤ７から送
信される（ステップＳ４２）。ＩＤＮｏ０の自走車３の
マイコン３１７は送信コマンドが自己の車であることを
認識して前ＬＥＤ３１８のみを点灯する。一方、マイコ
ン４０は前ＬＥＤ３１８が所要輝度に達するに要する時
間、例えば点灯コマンドの送信から２フレーム期間だけ
待機した（ステップＳ４４）後、初期位置認識のための
重心演算を実行する（ステップＳ４６）。なお、初期位
置認識動作の詳細については後述する。そして、得られ
た重心位置データ（Ｈｃ，Ｖｃ）はバッファとしてのＲ
ＡＭ等にＦＨ［ｉ］、ＦＶ［ｉ］（但し、Ｆはフォワー
ドの略）として格納される（ステップＳ４８）。

【００８２】重心位置データの格納が終了すると、続い
て、ＩＤＮｏ０の自走車の後ＬＥＤ３１９に対する点灯
コマンドが生成され、送信ＬＥＤ７から送信される（ス
テップＳ５０）。ＩＤＮｏ０の自走車３のマイコン３１
７は送信コマンドが自己の車であることを認識して後Ｌ
ＥＤ３１９のみを（すなわち前ＬＥＤ３１８を消灯し
て）点灯する。一方、マイコン４０は点灯コマンドの送
信から２フレーム期間だけ待機した（ステップＳ５２）
後、初期位置認識のための重心演算を実行する（ステッ
プＳ５４）。そして、得られた重心位置データ（Ｈｃ，
Ｖｃ）はＲＡＭ等にＢＨ［ｉ］、ＢＶ［ｉ］（但し、Ｂ
はバックの略）として格納される（ステップＳ５６）。
前後ＬＥＤ３１８，３１９の重心位置データの格納が終
了すると、ＩＤＮｏ０の自走車の前後ＬＥＤ３１８，３
１９に対する消灯コマンドが生成され、送信ＬＥＤ７か
ら送信されて（ステップＳ５８）。ＩＤＮｏ０の自走車
３の前後ＬＥＤ３１８，３１９が消灯される。

【００８３】続いて、カウンタｉが１だけインクリメン
トされ（ステップＳ６０）、次いでカウンタｉの数値が
値７を越えたかどうかが判別される（ステップＳ６
２）。値７を越えていなければ、ステップＳ４２に戻っ
て、前述と同様な処理をＩＤＮｏ１の自走車に対して実
行し、順次ＩＤＮｏ２からＩＤＮｏ７までの各自走車に
対して重心位置データを求め、格納する。そして、値が
７を越えると（ステップＳ６２でＹＥＳ）、ＩＤＮｏ０
〜７、すなわち全自走車に対してその前後ＬＥＤ３１
８，３１９の点灯コマンドが生成され、送信ＬＥＤ７か
ら全自走車に送られる（ステップＳ６４）。

【００８４】このようにして初期処理が終了すると、追
跡処理の準備が行われる。先ず、フレームメモリ１１，
２１がクリアされ（ステップＳ６６）、次いで、各フレ
ームメモリ１１，２１に対してそれぞれフレームメモリ
１１１，１１２の一方へ、フレームメモリ２１１，２１
２の一方へ切替指定するためのフィールドカウンタがク
リアされ、割込み許可を与えて割込み待ち状態にされる
（ステップＳ６８）。

【００８５】図１７は、ステップＳ３６のＤ（ｖ）計算
のサブルーチンである。システムパラメータファイルか
ら、ｒ１０，ｒ２０，ｖ１０，（ｈ１０−ｈ２０）が読
み込まれ、次いで、フレームメモリ１１，２１のＶ方向
のアドレスを指定する内部カウンタｖが０にセットされ
る（ステップＳ１００，１０２）。そして、上述の数３
により、Ｄ（０）が算出される（ステップＳ１０４）。
続いて、カウンタｖが１だけインクリメントされ（ステ
ップＳ１０６）、更に、値ｖが４８０、すなわちフレー
ムメモリ１１，２１のＶ方向アドレス数を越えたかどう
かが判別され、越えていなければ、ステップＳ１０４に
戻って、Ｄ（１）が計算され、以後、ｖ＝４８０に達す
るまで（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、すなわちＤ（４
８０）までの計算が実行される。これらの算出結果は、
順次、システムパラメータファイルにｖと対応付けられ
て保管され、後述する初期位置認識及び割込IIの処理に
おいて利用される。

【００８６】図１８は、ステップＳ４６，Ｓ５４の初期
位置認識のサブルーチンである。後述するように、自走
車３の追跡時においては、割込みにより、かつデータ累
積回路１８で処理を行うようにしているが、ステップＳ
４６，Ｓ５４の初期位置認識における重心位置の抽出処
理は不要な反射光等の存在等に起因する誤抽出を確実に
防止するため、本サブルーチンで行うこととしている。

【００８７】先ず、ボード１０，２０の各フレームメモ
リが同時に切換指定され（ステップＳ１２０）、先ず、
ボード１０のフレームメモリ１１１（あるいは１１２）
に取り込まれた画像データがマイコン４０のＲＡＭに読
み込まれ（ステップＳ１２２）、次いで、ボード２０の
フレームメモリ２１１（あるいは２１２）に取り込まれ
た画像データがマイコン４０のＲＡＭに読み込まれる
（ステップＳ１２４）。

【００８８】ここで、マイコン４０は上記Ｄ（ｖ）を利
用して内部の上記ＲＡＭアドレス合成を実行する（ステ
ップＳ１２６）。次いで、アドレス合成後の画像データ
に対して公知の方法を利用してラべリング処理を施し、
ドットの連続性を検出する。連続性の見られた領域を１
ラベルとしてカウントして、その計数値を記憶する（ス
テップＳ１２８）。

【００８９】次いで、ラベル数が１かどうかが判別され
（ステップＳ１３０）、ラベル数が２以上のときは、シ
ステムパラメータ内のノイズレベル値が設定され、更
に、有効ラベル数カウンタＬが０に、ラベルカウンタｊ
が０にセットされる（ステップＳ１３２〜Ｓ１３６）。
そして、先ず、ラベルカウンタ０のラベルに対してドッ
ト数のカウントが行われ（ステップＳ１３８）、カウン
トされたドット数がノイズレベル未満かどうかが判別さ
れる（ステップＳ１４０）。ドット数がノイズレベル以
上であれば、有効なラベルと見做して、有効ラベルカウ
ンタＬをインクリメントしてステップＳ１４２に進み、
そうでなければ、そのままステップＳ１４４に進む。ス
テップＳ１４４では、ラベルカウンタｊがインクリメン
トされ、更に、このラベルカウンタｊの数値がラベル総
数に達したかどうかが判別される（ステップＳ１４
６）。ラベル総数に達していなければ、ステップＳ１３
８に戻って、有効ラベル数を検出が繰り返され、ラベル
総数に達すれば、有効ラベル数カウンタＬの値が１かど
うかが判別される（ステップＳ１４８）。有効ラベル数
カウンタＬの数値が１を越えていると、まだノイズが含
まれているとして、前回のノイズレベルに１が加算され
た、より閾値レベルの高い新ノイズレベルが設定されて
（ステップＳ１５０）、ステップＳ１３４に戻り、前記
と同様な処理が実行される。そして、有効ラベル数カウ
ンタＬの数値が１に一致すると、ステップＳ１５２に進
む。ステップＳ１５２では、有効な１つのラベルを前Ｌ
ＥＤ３１８（または後ＬＥＤ３１９）として、その重心
座標Ｈｃ，Ｖｃが計算される。重心座標は、Ｈｃ＝Ｈ座
標合計値／ドット数、Ｖｃ＝Ｖ座標合計値／ドット数か
ら算出される。

【００９０】続いて、重心位置Ｈｃに対して追跡ブロッ
クＢＬが適正に設定し得るかどうかの判別及びその判定
結果に対する処理が行われる。すなわち、Ｈｃ＋ＢＳ／
２≦５１２かどうかが判別され、そうであれば、ボード
識別フラグＢＤＦを０にセットし（ステップＳ１５
６）、そうでなければ、Ｈｃ＝Ｈｃ−５１２＋Ｄ（Ｖ）
に置き換えるとともに、ボード識別フラグＢＤＦを１に
セットする（ステップＳ１５８，Ｓ１６０）。なお、ボ
ード識別フラグ＝０はボード１０を示し、ボード識別フ
ラグ＝１はボード２０を示している。

【００９１】そして、その結果及びボード識別フラグの
内容がバッファに格納され（ステップＳ１６２）、この
時のノイズレベルがシステムパラメータとして保存され
て（ステップＳ１６４）、リターンする。

【００９２】一方、ステップＳ１３０で、ラベル数が１
であれば、このラベルを前ＬＥＤ３１８（または後ＬＥ
Ｄ３１９）として、その重心座標Ｈｃ，Ｖｃを計算し、
その結果とボード識別フラグＢＤＦの内容がバッファに
格納される（ステップＳ１５２〜Ｓ１６２）とともに、
このときのノイズレベルがシステムパラメータとして保
存されて（ステップＳ１６４）、リターンする。

【００９３】図１６は、特にステップＳ６８の割込許可
後において、割込Ｉ、割込IIが掛かった後の処理を示し
ている。

【００９４】ここで、図２０により割込Ｉのフローチャ
ートを説明する。割込Ｉはボード１０，２０のフレーム
メモリ１１，２１への画像データの読み込み終了毎に生
成される割込信号により開始されるものである。先ず、
ボード１０，２０のフレームメモリ１１，２１がそれぞ
れ画像データの書き込みを終了したフレームメモリ１１
１又は１１２、及び２１１又は２１２側に切り換えられ
る（ステップＳ１８０，Ｓ１８２）。次いで、ＩＤＮｏ
ｉが０にセットされ、更に前後フラグＦＢＦＬＧが０、
すなわち前ＬＥＤ３１８にセットされる（ステップＳ１
８４，Ｓ１８６）。

【００９５】続いて、ＩＤＮｏ０の自走車の前ＬＥＤ３
１８に対して追跡ブロックのスタートアドレス（Ｈｓ，
Ｖｓ）の設定が行われる（ステップＳ１８８）。すなわ
ち、Ｈｓ＝ＦＨ［ｉ］−(ＢＳ／２)＋ＡＦＨ［ｉ］Ｖｓ＝ＦＶ［ｉ］−(ＢＳ／４)＋ＡＦＶ［ｉ］のように設定される。各補正量ＡＦＨ［ｉ］，ＡＦＶ
［ｉ］は、割込IIのフローチャートを実行することによ
り与えられる。

【００９６】なお、アドレスＶｓにおいて、商を値４と
しているのは、図２４に示すようにフレームメモリのイ
メージがフレーム単位で２値化データを取り込むものに
対して走査線数が１／２であることを考慮したもので、
これにより正方形の追跡ブロックを得るようにしてい
る。

【００９７】次いで、ＩＤＮｏ０の自走車の前ＬＥＤ３
１８がボード１０，２０のいずれの側で検出されたか
が、ボードＮｏから判別される（ステップＳ１９０）。
ボードＮｏ＝０であれば、ボード１０で検出されたもの
として、ステップＳ１８８で設定されたスタートアドレ
スＨｓ，Ｖｓがボード１０のスタート設定回路１４１に
出力されてセットされ（ステップＳ１９２）、一方、ボ
ードＮｏ＝０でなければ、ボード２０で検出されたもの
として、ステップＳ１８８で設定されたスタートアドレ
スＨｓ，Ｖｓがボード２０のスタート設定回路２４１に
出力されてセットされる（ステップＳ１９４）。そし
て、このセットの後、追跡ブロック内のデータ読込がス
タートされて（ステップＳ１９６）、リターンする。こ
のＩＤＮｏ０の自走車３の前ＬＥＤ３１８に対するデー
タ取り込み処理はボード１０のデータ累積回路１８又は
ボード２０のデータ累積回路２８で行われる。

【００９８】このように、スタートアドレス（Ｈｓ，Ｖ
ｓ）をＬＥＤ３１８（又は３１９）位置が追跡ブロック
の中心位置に来るように設定することで、自走車３が３
６０°のいずれの方向に走行しても、１フレーム周期後
に確実に捕捉できるようにしている。

【００９９】特に、後述するように走行速度と方向の要
素から設定される補正量も考慮するようにしたので、追
跡が一層確実となる。なお、補正量は、予め設定される
自走車３の最高速度から追跡可能な所定の補正量を設定
する方法に代えて、自走車３の現走行速度（過去２フレ
ーム分における検出位置の差とフレーム周期とから求め
られる）の大小に応じて、その都度リアルタイム的に変
更設定し得る構成としてもよく、このようにすること
で、前後ＬＥＤ３１８，３１９を可及的に追跡ブロック
の中央に近い位置に導くことができるので追跡ミスの防
止が図れる。

【０１００】図２１〜図２３は、割込IIのフローチャー
トである。割込IIはＨ，Ｖカウンタ１４２（２４２）が
追跡ブロックのアドレス指定を終了する毎に生成される
割込信号により開始されるものである。先ず、カウンタ
ｉの値が７未満かどうかが判別され（ステップＳ２１
０）、７以上であれば、１フレーム中での追跡処理が終
了したとして、そのままリターンする。

【０１０１】最初は、ＩＤＮｏ０の自走車３の前ＬＥＤ
３１８に対するものであるから、カウンタｉの値が７未
満であり、ドットカウンタ１８３からドット数が読み込
まれ（ステップＳ２１２）、ここで、ドット数が０かど
うかが判別される（ステップＳ２１４）。ドット数が０
であれば、位置追跡失敗フラグＰＥＦをセットして（ス
テップＳ２１６）、特定の位置データとして（Ｈｃ，Ｖ
ｃ）＝（−１，−１）が設定される（ステップＳ２１
８）。なお、このデータあるいは上記失敗フラグＰＥＦ
を監視することで位置追跡の失敗を認識することがで
き、これに伴ってアラームが発せられ、あるいは追跡ブ
ロックをこのような場合のために予め設定されている所
定のより大きなサイズのものに変更するようにして、追
跡の続行を確保するようにしている。

【０１０２】一方、ドット数が０でなければ、追跡がで
きたものとして、ラッチ回路１８２からのＨ方向、Ｖ方
向座標累積データが読み込まれる（ステップＳ２２
０）。このとき、ラッチ回路１８３がオーバーフローし
ていれば（ステップＳ２２２でＮＯ）、座標累積データ
の修正が行われる（ステップＳ２２４）。この修正は、
例えば当該ＬＥＤ３１８（または３１９）の前回の重心
位置とその自走車３の走行速度から、乃至はオーバーフ
ローするほど座標値が大きいということも加味して行わ
れる。一方、オーバーフローでなければ、Ｈ方向重心座
標Ｈｃ、Ｖ方向重心座標Ｖｃが、Ｈｃ＝Ｈ方向累積値／
ドット数、Ｖｃ＝Ｖ方向累積値／ドット数より求められ
る（ステップＳ２２６）。ここで、前後フラグＦＢＦＬ
Ｇ＝０かどうかが判別される（ステップＳ２２８）。

【０１０３】前後フラグＦＢＦＬＧ＝０であれば、前Ｌ
ＥＤ３１８が検出対象であったので、ステップＳ２２６
で求めたＨｃ、Ｖｃと、これに対応する前回の算出値Ｆ
Ｈ［ｉ］，ＦＶ［ｉ］とを用いてＨ，Ｖ方向に対する追
跡ブロックの補正量ＡＦＨ［ｉ］，ＡＦＶ［ｉ］が、Ａ
ＦＨ［ｉ］＝Ｈ方向移動量×α，ＡＦＶ［ｉ］＝Ｖ方向
移動量×βのようにして算出される（ステップＳ２３
０）。なお、各方向に対する移動量は、ＦＨ［ｉ］−Ｈ
ｃ，ＦＶ［ｉ］−Ｖｃから求まる。また、補正係数α，
βは、０〜１の数値であって、自走車１の設定速度や追
跡ブロックのサイズ等を考慮して所要の値に設定される
ものである。そして、この値Ｈｃ、Ｖｃを前ＬＥＤ３１
８に対応したＦＨ［ｉ］，ＦＶ［ｉ］に格納する（ステ
ップＳ２３２）。

【０１０４】格納が終了すると、前後フラグＦＢＦＬＧ
＝１、すなわち後ＬＥＤ３１９に設定され（ステップＳ
２３４）、次いで、ボードＮｏ＝０かどうかが判別され
る（ステップＳ２３６）。ボードＮｏ＝０であれば、ボ
ード１０側であるので、前回の算出値ＢＨ［ｉ］に対す
る追跡ブロックの設定に際して、ＢＨ［ｉ］＋ＡＢＨ
［ｉ］＋ＢＳ／２＞５１２かどうかが判別され（ステッ
プＳ２３８）、そうであれば、この追跡ブロックはフレ
ームメモリ１１側からはみ出してしまうので、ＢＨ
［ｉ］＝５１２−Ｄ（ＢＶ［ｉ］）−ＢＨ［ｉ］と置換
するとともに、ボードＮｏ＝１に設定し直す（ステップ
Ｓ２４０，Ｓ２４２）。逆に、ＢＨ［ｉ］＋ＡＢＨ
［ｉ］＋ＢＳ／２＞５１２でなければ、フレームメモリ
１１側で追跡ブロックの設定が可能なので、そのままス
テップＳ２５０に進む。

【０１０５】一方、ステップＳ２３６で、ボードＮｏ＝
０でなければ、ボード２０側であるので、前回の算出値
ＢＨ［ｉ］に対する追跡ブロックの設定に際して、ＢＨ
［ｉ］＋ＡＢＨ［ｉ］−ＢＳ／２＜０かどうかが判別さ
れ（ステップＳ２４４）、そうであれば、この追跡ブロ
ックはフレームメモリ２１側からはみ出してしまうの
で、ＢＨ［ｉ］＝５１２−Ｄ（ＢＶ［ｉ］）＋ＢＨ
［ｉ］と置換するとともに、ボードＮｏ＝０に設定し直
す（ステップＳ２４６，Ｓ２４８）。逆に、ＢＨ［ｉ］
＋ＡＢＨ［ｉ］−ＢＳ／２＜０でなければ、フレームメ
モリ２１側で追跡ブロックの設定が可能なので、そのま
まステップＳ２５０に進む。

【０１０６】ステップＳ２５０では、ＩＤＮｏｉの自走
車３の後ＬＥＤ３１９をカウント対象として、追跡ブロ
ックのスタートアドレス（Ｈｓ，Ｖｓ）が設定される。
すなわち、Ｈｓ＝ＢＨ［ｉ］−(ＢＳ／２)＋ＡＢＨ［ｉ］Ｖｓ＝ＢＶ［ｉ］−(ＢＳ／４)＋ＡＢＶ［ｉ］のように設定されて、カウントスタートされる（ステッ
プＳ２５２）。

【０１０７】一方、ステップＳ２２８で、前後フラグＦ
ＢＦＬＧ＝１であれば、後ＬＥＤ３１９が検出対象であ
ったので、Ｓ２２６で求めたＨｃ，Ｖｃと、これに対応
する前回の算出値ＢＨ［ｉ］，ＢＶ［ｉ］とを用いて
Ｈ，Ｖ方向に対する追跡ブロックの補正量ＡＢＨ
［ｉ］，ＡＢＶ［ｉ］が、ＡＢＨ［ｉ］＝Ｈ方向移動量
×α，ＡＢＶ［ｉ］＝Ｖ方向移動量×βのようにして算
出される（ステップＳ２５４）。なお、各方向に対する
移動量は、ＢＨ［ｉ］−Ｈｃ，ＢＶ［ｉ］−Ｖｃから求
まる。

【０１０８】次いで、この値Ｈｃ、Ｖｃを後ＬＥＤ３１
９に対応したＢＨ［ｉ］，ＢＶ［ｉ］に格納する（ステ
ップＳ２５６）。

【０１０９】ここで、ＩＤＮｏｉに対する前後ＬＥＤ３
１８，３１９の検出が終了したので、得られた算出値Ｆ
Ｈ［ｉ］，ＦＶ［ｉ］及びＢＨ［ｉ］，ＢＶ［ｉ］をメ
インルーチンで読み出し可能なバッファに一括で転送
し、ＲＦＨ［ｉ］，ＲＦＶ［ｉ］，ＲＢＨ［ｉ］及びＲ
ＢＶ［ｉ］として格納する（ステップＳ２５８）。

【０１１０】この転送、格納が終了すると、前後フラグ
ＦＢＦＬＧ＝０、すなわち前ＬＥＤ３１８に設定され
（ステップＳ２６０）、次いで、ボードＮｏ＝０かどう
かが判別される（ステップＳ２６２）。ボードＮｏ＝０
であれば、ボード１０側であるので、前回の算出値ＦＨ
［ｉ］に対する追跡ブロックの設定に際して、ＦＨ
［ｉ］＋ＡＦＨ［ｉ］＋ＢＳ／２＞５１２かどうかが判
別され（ステップＳ２６４）、そうであれば、この追跡
ブロックはフレームメモリ１１側からはみ出してしまう
ので、ＦＨ［ｉ］＝５１２＋Ｄ（ＦＶ［ｉ］）−ＦＨ
［ｉ］と置換するとともに、ボードＮｏ＝１に設定し直
す（ステップＳ２６６，Ｓ２６８）。逆に、ＦＨ［ｉ］
＋ＡＦＨ［ｉ］＋ＢＳ／２＞５１２でなければ、フレー
ムメモリ１１側で追跡ブロックの設定が可能なので、そ
のままステップＳ２７６に進む。

【０１１１】一方、ステップＳ２６２で、ボードＮｏ＝
０でなければ、ボード２０側であるので、前回の算出値
ＦＨ［ｉ］に対する追跡ブロックの設定に際して、ＦＨ
［ｉ］＋ＡＦＨ［ｉ］−ＢＳ／２＜０かどうかが判別さ
れ（ステップＳ２７０）、そうであれば、この追跡ブロ
ックはフレームメモリ２１側からはみ出してしまうの
で、ＦＨ［ｉ］＝５１２−Ｄ（ＦＶ［ｉ］）＋ＦＨ
［ｉ］と置換するとともに、ボードＮｏ＝０に設定し直
す（ステップＳ２７２，Ｓ２７４）。逆に、ＦＨ［ｉ］
＋ＡＦＨ［ｉ］−ＢＳ／２＜０でなければ、フレームメ
モリ２１側で追跡ブロックの設定が可能なので、そのま
まステップＳ２７６に進む。

【０１１２】ステップＳ２７６では、ＩＤＮｏｉの自走
車３の前ＬＥＤ３１８をカウント対象として、追跡ブロ
ックのスタートアドレス（Ｈｓ，Ｖｓ）が設定される。
すなわち、Ｈｓ＝ＦＨ［ｉ］−(ＢＳ／２)＋ＡＦＨ［ｉ］Ｖｓ＝ＦＶ［ｉ］−(ＢＳ／４)＋ＡＦＶ［ｉ］のように設定される。そして、カウンタｉの値がインク
リメントされて（ステップＳ２７８）、カウントスター
トされ（ステップＳ２５２）、次の自走車３の追跡ブロ
ックに対して前記と同様な処理が繰り返される。

【０１１３】図１６に戻って、割込みIIのフローチャー
トが終了して算出値がバッファに転送されると、ＩＤＮ
ｏｉが０にセットされる（ステップＳ７０）。次いで、
割込みが禁止されて（ステップＳ７２）、前後ＬＥＤ３
１８，３１９の位置データＲＦＨ［ｉ］，ＲＦＶ［ｉ］
とＲＢＨ［ｉ］，ＲＢＶ［ｉ］がバッファから読込まれ
（ステップＳ７４）、この読込み終了により割込み禁止
が解除される（ステップＳ７６）。これは、割込IIによ
るデータ転送が、ステップＳ６８〜ステップＳ９０の間
で繰返し行われることから、ステップＳ７２，Ｓ７６を
設けておくことによって、バッファからのデータ読込み
と割込IIに伴うデータ転送のタイミングとが同時になっ
ても、誤ったデータを読込まないようにすることができ
る。

【０１１４】なお、自走車３の位置と前後ＬＥＤ３１
８，３１９の配置位置との関係は予め設定されており、
例えば前後ＬＥＤ３１８，３１９の中間位置を自走車３
の位置とすることもできる。自走車３の位置が決定され
ると、次に、レース展開のデータ、すなわち目標位置デ
ータ及び速度データがセットされる（ステップＳ７
８）。目標位置データは上述したように各自走車に対し
て付与されており、レーストラックＲＣ上の通過点を所
定間隔で指定した位置データである。

【０１１５】そして、現在の目標位置と検出された自走
車３の位置から、自走車３の進むべき方向が算出される
（ステップＳ８０）。また、この方向（目標方向）と
（自走車の前ＬＥＤ３１８及び後ＬＥＤ３１９の位置か
ら算出される）自走車の向きから自走車３の方向修正量
が算出される。目標の方向は現位置、次の位置、更に次
の位置の３点のデータを利用して算出すれば、よりコー
スに滑らかに沿った方向指示が可能になる。自走車３に
対する速度及び方向指示は以下のように、目標速度デー
タのみで行われる。すなわち、速度指示は特定の一方の
車輪、例えば車輪３１１を駆動するモータ３１３に対し
て与えられ、方向指示は特定の側であるモータ３１３の
回転速度に対する速度差として与えられる。なお、各モ
ータ３１３，３１４にぞれぞれ独立した回転速度を指示
するようにしても同様に方向制御が可能である。

【０１１６】得られた目標速度データは送信ＬＥＤ７か
ら該当するＩＤＮｏｉの自走車３に送信される（ステッ
プＳ８２）。次いで、カウンタｉの値が１だけインクリ
メントされて（ステップＳ８４）、ＩＤＮｏｉの値が７
を越えたかどうかが判別される（ステップＳ８６）。Ｉ
ＤＮｏｉの値が７以下であればステップ７２に戻り、一
方、ＩＤＮｏｉの値が７を越えていると、システムリセ
ット信号のチェックが行われる（ステップＳ８８）。こ
のシステムリセット信号とは、システムに異常が発生し
た場合やレースが終了したことに基づいて出力されるも
のである。

【０１１７】システムリセット信号がリセットされてい
なければ（ステップＳ９０でＮＯ）、ステップ７０に戻
ってＩＤＮｏｉの値が０にセットされ、これによりレー
スが終了するまで自走車７に対する走行制御が継続され
る。一方、システムリセット信号がリセットされている
と、レースが終了したものと判断して、本フローチャー
トを終了する。

【０１１８】なお、本実施例では、初期位置認識（ステ
ップＳ４６，５４）と追跡時の位置検出とを異なる回路
部で行わせているが、初期位置認識を追跡時の位置検出
と同じ回路部で行わせるようにしてもよい。また、初期
位置認識においては前後ＬＥＤ３１８，３１９を個々に
点灯させて位置認識させているが、先ず、前ＬＥＤ３１
８のみを点灯させ、次のタイミングで前後ＬＥＤ３１
８，３１９を点灯させ、予め認識している前ＬＥＤ３１
８の位置を除外して後ＬＥＤ３１９の位置を認識するよ
うな手法を採用することも可能であり、このようにする
ことで、前後ＬＥＤ３１８，３１９の制御信号として、
両方消灯、前ＬＥＤ３１８のみの点灯、両方点灯の３種
類で済ませることができる。更に、前後ＬＥＤ３１８，
３１９の点灯タイミングと撮像タイミングのずれ防止を
図り、点灯状態で確実な撮像を行わせるために、フレー
ム以外の要因で待機時間を設定してもよい。

【０１１９】なお、本実施例では、自走車３と装置本体
側との通信手段として赤外光を発光、受光する部材を採
用しているが、これに代えて電波、超音波を送受信する
部材を採用してもよい。

【０１２０】また、本実施例では制御対象として自走車
を採用しているが、本発明はこれに限定されず、競馬ゲ
ームやボートレース等のレースゲームでもよく、またレ
ースゲームの他、１機の対象に対する所定の移動を制御
するものでもよい。

【０１２１】更に、本発明は制御対象が平面（曲面含
む）上で移動するものに限定されず、線上を１次元的
に、更には気体中や液体中を浮遊可能にされた３次元的
に移動するものにも適用可能である。

【０１２２】また、本実施例では、追跡ブロックの一部
がフレームメモリから外れる場合に、他方側のフレーム
メモリに設定し直すようにしたが、境界ラインを越えた
ことを条件に設定し直すようにしてもよい。また、自走
車３の検出位置が境界ラインを越えたことを条件に設定
し直すようにしてもよい。

【０１２３】また、本実施例では、追跡ブロックを利用
して自走車３の位置検出を行うものであるが、フレーム
メモリを一律に走査することで位置検出するような処理
方法であってもよく、この場合、自走車の検出位置が境
界ラインを越えたことを条件に検出位置データを他方側
のフレームメモリのアドレスに設定し直すようにしても
よい。

【０１２４】また、本発明は、エリアセンサを２個用い
た場合で説明したが、３個以上であってもよく、更に、
この場合に、視野領域がＨ方向とＶ方向とに分けられて
いるものでもよい。このようにＨ，Ｖ方向に所要数のエ
リアセンサを設けることで所要のゲーム基台を採用する
ことができる。

【０１２５】また、基台を透明体とすることで、ＴＶカ
メラ１，２の配置位置を上方に代えて、基台Ｐの下方に
上向けにして配置するようにしてもよい。この場合、自
走車１と装置本体側との光通信を基台Ｐを介して行える
ように送信受信のための部材をそれぞれ配置すれば、ゲ
ーム参加者が基台Ｐ上に望むようにしてゲームを楽しむ
ことも可能である。

【０１２６】

【発明の効果】発明によれば、先ず、少なくとも２個設
けたエリアセンサの視野が、隣接するエリアセンサの視
野との境界で一部重複するようにしたので、移動体の検
出において検出漏れが生じることがなくなり、移動体の
確実な検出を可能にするとともに、移動体の位置を複数
のエリアセンサで精度良く検出できる。これにより、移
動体の非接触式位置検出装置を用いて移動体の走行制御
を行った場合、より広いエリアにおいて移動体の位置を
検出し得て移動体の可動範囲を拡張しつつ精度良い走行
制御が可能となる。

【０１２７】また、請求項１記載の発明によれば、一方
のフレームメモリで検出された移動体の位置データが境
界ラインを越えたときに、該移動体の位置データを境界
アドレス間距離データを用いて他方のフレームメモリ上
での位置データに置き換えるアドレス置換手段を設けた
ので、移動体のアドレスを常に連続したアドレスデータ
として得ることができる。

【０１２８】また、請求項２記載の発明によれば、設定
されたエリアが、一方のフレームメモリの境界ラインを
越えたときは、この設定エリアを境界アドレス間距離デ
ータを用いて他方のフレームメモリへ設定し直すエリア
置換手段を設けたので、設定エリアが常に適正に設定で
き、移動体の追跡が確実に行える。

【０１２９】請求項３記載の発明によれば、設定エリア
が境界ラインを越えて、その一部がフレームメモリ外と
なるときに、該設定エリアを境界アドレス間距離データ
を用いて他方のフレームメモリへ設定し直すようにした
ので、適正な設定エリアの確実な設定が可能になる。

【０１３０】請求項４記載の発明によれば、発光手段か
らの光を受光した受光素子の個数を複数としたので、誤
検出を極力防止することができる。更に、この受光素子
の個数をカウントするとともに、このカウントされた受
光素子のフレームメモリ上の座標値を積算し、得られた
カウント値と積算座標値とから発光手段の位置の検出を
行うようにしたので、位置検出を比較的簡易な構成で実
現できる。

【０１３１】請求項５記載の発明によれば、今回のエリ
アを移動体の移動量と直前の移動体の検出位置情報とか
ら設定する構成としたので、移動体の追跡が一層確実と
なる。

【０１３２】請求項６記載の発明によれば、結像レンズ
の周辺部の画像の歪みを位置検出の毎に考慮する必要な
く、境界アドレス間距離データでデータの受け渡しがで
きるので、位置検出の高速化が図れる。

【０１３３】請求項７記載の発明によれば、発光手段か
ら可視帯域以外の周波帯を有する光を発生させ、エリア
センサでこの発光手段から発せられた周波帯の光のみを
受光させる構成としたので、外光、自然光等に影響され
ることなく確実に発光手段からの光のみを受光すること
ができ、位置検出の確実及びその精度向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る移動体の非接触式位置検出装置が
適用されるゲーム機の全体図である。

【図２】ＴＶカメラ２台の各視野領域の関係を示す斜視
図である。

【図３】自走車を構成面から平面的に見た状態のブロッ
ク構成図である。

【図４】自走車の位置検出を行う部分の各ボードの概略
ブロック構成図である。

【図５】自走車の位置検出を行う部分のボードのブロッ
ク構成図である。

【図６】２値化処理回路１９の詳細を示す回路図であ
る。

【図７】図６の回路図の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図８】データ取込回路の動作を説明するための図で、
（ａ）はＴＶカメラの視野内にある基台を上から見た状
態を示し、（ｂ）は（ａ）に示す基台を撮像したときの
フレームメモリ内の内容、（ｃ）は追跡ブロックを拡大
した図である。

【図９】カメラ視野調整を説明するための平面図であ
る。

【図１０】図９の基台を２台のＴＶカメラで撮像し，各
ボードのフレームメモリに取り込まれた画像データを示
す図である。

【図１１】Ｄ（ｖ）を算出するための幾何図である。

【図１２】（ａ）（ｂ）は各ボードのフレームメモリの
アドレス合成を説明するための図である。

【図１３】追跡ブロックのアドレス置換処理を説明する
ための図である。

【図１４】カメラ位置の計測処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１５】移動体の非接触式位置検出装置が適用される
ゲーム機の動作を説明するメインフローチャートであ
る。

【図１６】図１５のメインフローチャートの続きであ
る。

【図１７】Ｄ（ｖ）計算のサブルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１８】初期位置認識のサブルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図１９】初期位置認識のサブルーチンを示すフローチ
ャートの続きである。

【図２０】割込Ｉのフローチャートである。

【図２１】割込IIのフローチャートである。

【図２２】割込IIのフローチャートの続きである。

【図２３】割込IIのフローチャートの続きである。

【図２４】フレームメモリのイメージがフレーム単位で
２値化データを取り込むものに対して走査線数が１／２
であることを説明するための図である。

【符号の説明】１，２ＴＶカメラ３自走車３１８前ＬＥＤ３１９後ＬＥＤ４コントローラ４０マイコン５モニタ６送信ユニット７送信ＬＥＤＰ基台ＲＣレーストラック１０，２０ボード１１，１１１，１１２，２１，２１１，２１２フレー
ムメモリ１２Ｉ／Ｏインタフェース１３書込アドレス生成回路１３１基準クロック発生回路１３２Ｈ，Ｖカウンタ１４読出アドレス生成回路１４１スタート設定回路１４２Ｈ，Ｖカウンタ１５データ取込回路１５１マルチプレクサ１５２バッファ１７１，４７２マルチプレクサ１８データ累積回路１８１加算回路１８２ラッチ回路１８３ドットカウンタ１９２値化処理回路ＢＬ追跡ブロック

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−112490（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−15380（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−78388（ＪＰ，Ａ) 特開平４−32705（ＪＰ，Ａ) 特開平１−259404（ＪＰ，Ａ) 特開平１−113604（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−229313（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−176281（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定範囲内を移動する移動体に設けられ
た発光手段からの光を受光するべく上記所定範囲を俯瞰
する位置であって、該所定範囲を少なくとも２領域に分
割した各領域を視野とするとともに、各視野が隣接する
視野と一部重複して境界を有するように配設されたエリ
アセンサにより移動体の位置を非接触で検出する装置に
おいて、上記エリアセンサのそれぞれに接続され、各エ
リアセンサで受光した画像をそれぞれ取り込む各フレー
ムメモリと、上記各フレームメモリの画像データから上
記移動体の位置をアドレスデータとして検出する位置検
出手段と、上記各フレームメモリのアドレスを同一のメ
モリ空間内に展開したときに、相隣接するエリアセンサ
の視野との重複範囲の略中央となる境界ラインに相当す
る各フレームメモリの境界アドレス間距離をそれぞれ記
憶する境界データ記憶手段と、一方のフレームメモリで
検出された移動体の位置データが上記境界ラインを越え
たときは、該移動体の位置データを上記境界アドレス間
距離データを用いて他方のフレームメモリ上での位置デ
ータに置き換えるアドレス置換手段とを備えたことを特
徴とする移動体の非接触式位置検出装置。
【請求項２】所定範囲内を移動する移動体に設けられ
た発光手段からの光を受光するべく上記所定範囲を俯瞰
する位置であって、該所定範囲を少なくとも２領域に分
割した各領域を視野とするとともに、各視野が隣接する
視野と一部重複して境界を有するように配設されたエリ
アセンサにより移動体の位置を非接触で検出する装置に
おいて、上記エリアセンサのそれぞれに接続され、各エ
リアセンサで受光した画像をそれぞれ取り込む各フレー
ムメモリと、所定周期毎に検出される上記移動体の位置
データの内の、直前の位置データから該位置を囲む所定
サイズのエリアを上記フレームメモリの一部に設定する
エリア設定手段と、上記エリア設定手段により設定され
たエリアに対して上記フレームメモリの記憶内容を読出
し、この読出データから上記移動体の位置を検出する位
置検出手段と、上記各フレームメモリのアドレスを同一
のメモリ空間内に展開したときに、相隣接するエリアセ
ンサの視野との重複範囲の略中央となる境界ラインに相
当する各フレームメモリの境界アドレス間距離をそれぞ
れ記憶する境界データ記憶手段と、一方のフレームメモ
リに対して設定された上記エリアが上記境界ラインを越
えたときは、該設定エリアを上記境界アドレス間距離デ
ータを用いて他方のフレームメモリへ設定し直すエリア
置換手段とを備えたことを特徴とする移動体の非接触式
位置検出装置。
【請求項３】上記エリア置換手段は、設定エリアが上
記境界ラインを越えて、その一部がフレームメモリ外と
なるときに、該設定エリアを上記境界アドレス間距離デ
ータを用いて他方のフレームメモリへ設定し直すように
なされていることを特徴とする請求項２記載の移動体の
非接触式位置検出装置。
【請求項４】上記位置検出手段は、上記エリア設定手
段により設定されたエリアに対応する上記フレームメモ
リの記憶内容から上記発光手段からの光を受光した上記
受光素子の個数をカウントするカウント手段と、このカ
ウント手段によりカウントされた上記受光素子の上記フ
レームメモリ上の座標値を積算する座標値積算手段とを
備え、これらカウント手段及び座標値積算手段の出力か
ら上記移動体の位置を検出するようになされていること
を特徴とする請求項２又は３記載の移動体の非接触式位
置検出装置。
【請求項５】上記位置検出手段は、上記移動体の検出
位置情報に基づいて該移動体の移動量を算出する移動量
算出手段を備え、上記エリア設定手段は、直前の移動体
の検出位置情報及び移動量を基に今回の上記エリアを設
定するようになされているものであることを特徴とする
請求項２〜４のいずれかに記載の移動体の非接触式位置
検出装置。
【請求項６】上記エリアセンサに、対応する視野領域
上の物体像を結像させるための結像レンズを備えたこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の移動体の
非接触式位置検出装置。
【請求項７】上記発光手段は、可視帯域以外の周波帯
を有する光を発光し、上記エリアセンサは上記発光手段
が発する周波帯の光のみを受光するように構成されてい
ることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の移
動体の非接触式位置検出装置。