JP3722469B2 - 自走体によるゲーム装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
この発明は、自走体によるゲーム装置、殊に、その自走体の位置検知装置に関するものであり、走行方向のX進度線、走行方向に対して直角方向のY進度線によって自走体の位置を検知することによってその位置検出装置を簡便にすることができ、また、競馬ゲーム装置、自動車レース装置、オートレースなどのゲーム装置に適用するとき、自走体の逆走、旋回などの異常走行があっても、進度線をカウントすることによって自走体の位置を確実に検出することができ、フィードバック制御を継続することができるものである。
【0002】
【従来の技術】
様々の遊戯を楽しめる各種の競走ゲーム装置には、そのゲームの態様(どのようなことをもってゲームとするか)、レースの態様(どのようなレースを実行させるかなど)において様々なものがあるが、模型体の形態によって大別すると画像模型を競走させるもの、実物模型を競走させるものがある。また、画像模型によるものか、実物模型によるものかに関わらず、また、どのような「競走」を楽しむものかに関わらず、これらの競走ゲーム装置は、模型体による競走の有様のリアル性を追及しながら発展してきたものである。これらの競走ゲーム装置は模型体による競走が基本であり、競走ゲーム装置は、模型体によるものを中心に発達してきた。
他方、画像模型による競走ゲーム装置における模型体の走行制御、レース制御(様々に用意されたレースパターンから所定の方法によって一つを順次選択し、選択したレースパターンに対応して個々の模型の走行経路、走行速度を定めることなど)をマイクロコンピュータを使って行うのは比較的容易であるため、出走馬の組み合わせの多様化、実行されるレース模様の多様化、レース制御のリアル化などを目的としたゲーム制御技術は、画像模型によるものが先行してきた(例えば実開昭57−123191号公報)。
【0003】
他方、模型体走行面の下方の走行面(自走体走行面)を走行する自走体によって、模型体を磁力を介して個別に誘導して競走させる、いわば、2階建ての競走ゲーム装置においては、当初、走行制御技術上の制約から、自走体をレールに沿って走行させざるを得ず、自走体の走行速度だけを制御することによって競走させるものであった(例えば、米国特許第2188619号明細書)。しかし、マイクロコンピュータの演算処理速度の飛躍的向上、メモリ容量の飛躍的増大、これらの価格の低廉化を背景として、出走馬の組み合わせの多様化、レースの多様化、レース制御のリアル化を図れる上記画像模型による競走ゲーム装置のレース制御技術を、実物模型体によるゲーム装置で実現することが様々に試みられ、その実現が図られてきた。軌道による誘導方式では、遊戯者の興味が半減するとの認識から、自走体の走行をプログラムに基づくフィードバック制御による無軌道走行にしたものがその一例としてある(例えば、特許第2650643号明細書)。この場合の主な技術的課題は、実物模型体をゲームプログラム(個々の自走体の走行経路、逐次の走行速度、着順など)どおりに確実に走行させるための模型体の走行制御技術の開発であり、自走体の小形化であり、さらに自走体をいかに滑らかに直線又は曲線に沿って走行させるかの制御プログラムの開発等々である。
このものの走行制御は、走行面上のXY座標の多数の目標点によって走行経路をプログラム上で規定し、走行面上の自走体のXY座標上の位置を検出してフィードバック制御するものであるから、自走体の走行面上のXY座標上の位置を逐次検出することが不可欠であり、そのための位置検出装置の概略は図1に示すようなものである。
【0004】
この図1に示す位置検知装置では、走行面1にX軸方向、Y軸方向の位置検知線2a,2bを密に設け、X位置検知線2aをX軸位置検索回路3aに接続し、Y軸位置検知線2bをY軸位置検索回路3bに接続している。このようにX軸方向、Y軸方向に位置検知線2a,2bが張り巡らされた走行面1を走行しながら、自走体がその発信器から固有信号を発信し、これを位置検知線2a,2bで受信し、この固有信号をX軸位置検索回路3a、Y軸位置検索回路3bに伝送する。この受信信号が位置検出回路4に送信され、位置検出回路4によって自走体のX座標位置及びY座標位置が検出され、この位置検出信号がマイクロコンピュータ5に送信される。自走体は走行しながら所定の時間間隔で固有信号を発信するので、その都度その走行位置が検出される。
また、XY両方向の位置検知線2a,2bに異なる周波数の電流を流し、自走体の電磁センサによって位置検知線2a,2bを横切ったことを検知して、スタートしてから位置検知線2aを横切った数をカウントしてこれをX座標値とし、位置検知線2bを横切った数をカウントしてこれをY座標値として、このX座標値とY座標値とによって位置を検出することも可能である。
【0005】
以上のようにして位置検知線2a,2bで自走体の位置を検知するものは、位置検知線2a,2bを走行面に密に張り巡らしているから、その配線の複雑さなどのためにその製作コストが高く、走行面への付設作業が面倒であり、また断線、接続不良等のために機能不良を生じることもある。また、このものにおいては、自走体近傍の複数の位置検知線で個々の自走体からの信号が受信されるから、X軸位置検索回路3a、Y軸位置検索回路3bによって自走体に最も近い位置検知線が判別され、次いで最も近い位置検知線の受信信号からX軸位置、Y軸位置に基づく走行位置検出がなされるから、位置検出のための情報処理が単純ではない。以上のことのために、従来の位置検知装置はハード、ソフトの両面において複雑である。
また、位置検知線2a,2bを横切る時にこれをカウントしてX方向進度、Y方向進度を検知して座標位置を検出する場合は、X方向、Y方向への自走体の進度(スタート地点からの)を検出するものであるから、自走体からの信号を位置検知線2a,2bで検知する場合に比して、位置検出のための情報処理は簡便である。しかし、自走体の走行はスリップなどのために、プログラムどおりには行かず、その結果、自走体が接触して、大きく軌道を外れてフィードバック制御不能になり、このために進度方向とは逆方向に走行し、あるいは旋回することがある。これらの走行状態においても、順方向に走行する場合と同様に、進度線を横切る度に進度が加算されるから、この時点で正確な位置が見失われて完全にフィードバック制御が不能になる。
【0006】
他方、コンピュータ技術の発達に伴って、物理的な軌道(レール、溝など)による誘導に換えて誘導ラインによって誘導して、誘導ラインによって走行路を規制しながら、走行制御する走行制御技術が汎用されている。これは走行コースを誘導ラインによって規制するものであるから、走行制御が簡便であるという利点を有し、また、レールによる場合と違って、任意のポイントで誘導ラインから離脱させられるという利点を有する。この誘導ラインによって誘導する走行制御技術として、例えば、特開昭59−22106号公報に記載されているものがある。これは、誘導ラインを電磁的に検出しながらこれを追跡走行させるものであるが、誘導ラインを光学的に検出しながらこれを追跡走行するものも周知である。
このものにおいては、走行経路は誘導ラインによって規制されており、これを追跡走行するのであるから、走行経路を制御する上では自走体の位置を検出する必要はないが、走行速度を検出するために、その進度を検出する必要がある。例えば特開平11−244517号公報に記載されているものは、誘導ラインに対して直角方向に多数の進度線を設けて、これを1本づつカウントすることによって進度を検出するようにしている。このものにおいても、接触等に起因して自走体が後退、逆走、旋回することがあり、この場合にも、順方向への走行と同様に進度をカウントするので、その時点で正確な進度を喪失し、走行速度のフィードバック制御が不能になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際のゲーム装置においては、自走体の車輪が走行面に対してスリップし、また、自走体の慣性などのために方向制御、速度制御の応答性が必ずしも迅速でないことなどのために、干渉、衝突が避けられず、このために後退あるいは逆走し、一時的に制御不能になって旋回することもある。
上記のようなことからすれば、XY座標上の位置を位置検知線2a,2bによって特定するものにおいては、自走体からの信号をこれらの位置検知線2a,2bで検出する場合は、自走体の位置をX座標値、Y座標値として検出するから、逆走等による上記問題はないが、位置検知線2a,2bをXY方向の進度線としてこれをカウントする場合は、逆走、旋回などに適切に対応できないという上記問題があり、実際には使用できない。
位置検知装置の簡略化のために進度線をカウントして、XY方向の位置を特定する方式が望ましいが、これだけでは、後退、逆走、旋回が生じたときにたちまち走行位置が見失われ、制御不能になる。
そこで、この発明は、進度線によってXY座標上の位置を検出するについて、自走体の順方向、逆方向の走行方向をも進度線検知信号で検知できるようにして、後退、逆走、旋回などの異常走行時にも、その位置を逐次正確に検出できるようにすることをその課題とするものである。
【0008】
【課題解決のために講じた手段】
上記課題の解決のための手段は、走行面を走行する自走体のXY方向の進度をそれぞれの進度線によって検知して、自走体のXY座標上の位置を検出する位置検出装置を備える自走体によるゲーム装置を前提として、次の要件(イ)乃至(ホ)によって構成されるものである。
(イ)横方向進度を検知するためのX進度線と走行方向進度を検知するためのY進度線とが、一方は光学的進度線、他方は磁気的進度線であること、
(ロ)3本以上の互いに光学的特性又は磁気的特性の異なる進度線の所定配列によってX進度線、Y進度線をそれぞれ構成すること、
(ハ)上記3本の進度線を上記光学的特性又は磁気的特性の違いにより別個の進度線として検知するX進度線センサ、Y進度線センサを自走体に設けたこと、
(ニ)上記センサによる進度検知信号の配列が順方向の場合、これを進度に加算し、逆方向の場合、これを進度から減算する演算回路を自走体の制御装置に設けたこと、
(ホ)上記制御装置で検出したX方向進度、Y方向進度を中央制御装置に送信して、該中央制御装置において走行制御信号を演算し、この走行制御信号により上記自走体の走行をフィードバック制御すること。
なお、上記の「横方向進度」における「横方向」は、走行方向に対して横方向を意味し、「横方向進度」はこの横方向への進度を意味する。
また、上記の「一方は光学的進度線、他方は磁気的進度線であること」は、一方が光学的進度線であるときは他方が磁気的進度線、一方が磁気的進度線であるときは他方が光学的進度線であることを意味する。
【0009】
【作用】
スタート地点から順方向に走行を開始すると、自走体がY進度線、X進度線を横切りながら、中央制御装置によってフィードバック制御されて走行する。このとき、Y進度線とX進度線とが、一方は光学的進度線、他方は磁気的進度線であって、互いに物理的特性が異なり、したがって、Y進度線とX進度線をそれぞれ物理的特性が互いに異なるセンサで別個に検知するから、Y進度線、X進度線の検知信号が干渉することはなく、したがって、XY進度線を確実に検知することができる。
そしてまた、XY両進度線を3本以上の互いに光学的特性又は磁気的特性の異なる進度線の所定配列によって構成しているものであるから、これらの進度線を横切るとき、進度線センサから3つ以上の所定信号が繰り返し出力される。この3つの所定信号の一つ一つが進度線として機能し、これがカウントされてX方向、Y方向の進度が検出される。そして、自走体の走行方向が順方向(前進方向)である場合は、上記3つ以上の所定信号の配列が順方向になるから、この場合は上記演算回路によって進度が加算される。自走体の走行方向が逆方向である場合(逆走の場合)は、上記3つ以上の所定信号の配列が逆方向になるので、これによって進行方向が逆方向であることが判別され、上記演算回路によって進度が減算される。自走体が後退する場合も、上記逆走の場合と同じである。
また、旋回する場合は、例えば、1回旋回(360度旋回)すると、XY両方向のそれぞれについて同じだけ逆方向、順方向に走行するから、この逆方向走行時の進度の減算と順方向走行時の進度の加算とによって、1回旋回に伴う進度の進捗はゼロである。したがって、旋回しても、逐次のXY進度が正確に検出される。
中央制御装置による上記フィードバック制御を、自走体に搭載した制御装置によるフィードバック制御に置き換えることも可能である。この場合は、中央制御装置の走行制御指令に従いつつ、自走体の走行制御装置で自己完結的にフィードバック制御が成されることになる。
【0010】
【実施態様1】
実施態様1は、X進度線を3色の光進度線の所定配列によって構成し、Y進度線をN極磁気線、S極磁気線、無磁気線の所定配列によって構成し、これらを検知するための3色光センサとホールセンサ(例えば、磁気センサ)を自走体に設けたことである。
【作用】
3色光進度線は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の着色線であり、3色光センサは、各色に対して感度の高い3つのフォトダイオードで構成される。したがって、自走体が「順」方向に走行してこの3色進度線を横切るときは、3つの進度線に対応する3つの進度線検知信号が、所定の順序で出力される。
また、Y進度線はN極磁気線、S極磁気線、無磁気線の所定配列によって構成されたものであるから、これを横切るとき、ホールセンサから+信号、−信号、0信号が所定の順序で出力される。
【0011】
【実施態様2】
実施態様2は、上段の走行面を模型体が走行し、下段の走行面を自走体が走行して当該自走体によって磁力を介して上記模型体を誘導する自走体によるゲーム装置において、その自走体の位置検出装置に上記解決手段又は実施態様1の位置検出装置を適用し、中央制御装置によって、所定のプログラムに基づき、X方向進度、Y方向進度により検出した位置情報により自走体の走行をフィードバック制御することである。
【0012】
【実施態様3】
実施態様3は、自走体に模型体を牽引させて、模型体を自力で走行させる自走体によるゲーム装置において、その模型体の位置検出装置に上記解決手段、実施態様1による位置検出装置を適用し、中央制御装置によって、所定のプログラムに基づき、X方向進度、Y方向進度により検出した位置情報により模型体の走行をフィードバック制御することである。
【0013】
【実施態様4】
実施態様4は上記解決手段における中央制御装置による自走体の走行制御を、自走体に搭載した制御装置によるフィードバック制御に変更し、自走体の走行制御装置で自己完結的にフィードバック制御するようにしたことである。
【0014】
【実施例】
この発明を競馬ゲーム装置に適用した例を図面を参照して説明する。
この実施例の全体構造は、従来の競馬ゲーム装置と変わりはなく、幅約3m、長さ約5mの大型のゲーム装置であり、模型体が競走するトラックを取り囲むように多数のサテライトが配置されている。そして、個々のサテライトに、コインの投入及び払い出しのためにコイン取扱い機構、投票ボタンなどの操作パネル、各種情報を表示する表示装置が設けられている。
上段の模型体fが競走する模型体走行面tの下方の自走体走行面13を走行する自走体14が、自走体上部、模型体下部に設けた磁石m,mの磁力を介して模型体fを牽引して競走させる。
以上の基本構造は、例えば、上記米国特許第2188619号明細書に記載されているように、従来周知の構造である。上記米国特許明細書に記載されたものは、自走体をレールに沿って走行させて、その走行方向をレールで誘導するものであるから、競走のための走行制御は速度制御だけであって、走行制御が極めて簡便なものである。この実施例は、米国特許第2188619号明細書のもののレールによる誘導手段を、従来周知のプログラムに基づくフィードバック制御に変えたものである。
【0015】
自走体走行面13に、走行方向に沿った6mm幅の赤進度線11r、緑進度線11g、青進度線11bの幅方向(以下これを「X方向」という)進度を検知するX進度線11を走行トラックの幅方向に所定配列で設けている。
他方自走体14の下面に赤、緑、青の感度が高い3つのフォトダイオードによる光センサ12を設けている。
自走体14が走行面13をその幅方向に移動するとき赤進度線11r、緑進度線11g、青進度線11bを横切るので、これによって光センサ12の各フォトダイオードから、図5(b)に示す検知信号R、G、Bが出力される。そしてこの検知信号RGBは、走行トラックの内側に向かってX進度線11を横切る場合と、外側に向かって横切る場合とでその出力の順序が異なるので、その一方を進度+、他方を進度−とし、個々の自走体の走行トラックにおける幅方向スタート位置に上記の進度+、進度−を加減することによって、逐次の走行トラックの幅方向進度が検出される。
【0016】
他方、上記赤進度線11r、緑進度線11g、青進度線11bによるX進度線11に対して直角方向(以下これを「Y方向」という)進度を検知するY進度線15を設けてある。このY進度線15は、N極磁気線15a、S磁気線15b、無磁気線15cの3つの線を所定配列で設けたものである。他方、自走体14の下面に設けたホールセンサ16によって検知し、その通過本数をカウントして進度を検出するようにしている。Y進度線15は、幅wが5mmのN極磁気線15a、S極磁気線15b、無磁気線15cの3つの線を所定配列で設けたものであり、自走体3がこれを横切りながら走行するとき、ホールセンサ16によって、図6(b)に示す検知信号が検出される。
自走体14が図6(a)に示す順方向に走行するときのN磁気線15a、S磁気線15b、無磁気線15cの検出信号の順序と、逆方向に走行するときのこれらの検出信号の順序とが逆になるので、順方向を+、逆方向を−として進度の加算、減算を行うことによって、スタートからのY方向進度が検出される。
以上のX方向進度とY方向進度とが中央制御装置に逐次送信され、これにより個々の自走体の走行面上の位置が逐次検出される。
【0017】
個々の自走体14は、模型体の特性(逃げ切り型、追い込み型、短距離型、長距離型等)に応じた走行経路と速度の制御プログラムに基づいて、上記位置情報によりフィードバック制御される。この基本経路、基本速度を基本としつつ、逐次の馬群状況に応じて、追突、干渉を回避しつつ、中央制御装置で個々の自走体の走行コース、走行速度が逐次演算され、その演算結果によって、所定時間後の次の目標点が順次指定され、自走体をこの目標点に向かって走行させる。
【0018】
各自走体の上記基本走行経路、基本走行速度は、1レースの全走行区間を幾つかに区分して各区分毎に与えられる。
自走体の制御装置20は、中央制御装置からの制御信号に応答して、左右の駆動車輪の駆動速度を制御し、これによって自走体の走行方向及び走行速度を制御する。
自走体の制御装置20と中央制御装置との役割分担は上記のとおりであるが、中央制御装置には、個々の模型体の特性に応じた走行速度、スタート時のコース取り、基本走行経路等に関する基本データが与えられる。この例においては、1レースの全走行区間を、スタートから第1コーナーまでの直線区間、第1コーナー、第2コーナー、第2コーナーと第3コーナーの間の直線区間、第3コーナー、第4コーナー、第4コーナーからゴールまでの7区間に分割している。各区間毎に基本走行速度は必ずしも異なるわけではないが、模型体の特性はこの程度の区間区分によって表現され、また、実際の競馬のレース模様を模倣する上でもこの程度の区分で十分である。
そして、中央制御装置は個々の自走体から送信されるXY進度情報に基づいて逐次の馬群状況(模型体の競走状況)を把握し、これにより、個々の自走体が取るべき所定時間後の目標点を判断し、この目標点に到達すための走行方向、走行速度が演算され、この演算結果に基づく走行制御(走行方向と速度)信号を個々の自走体の制御装置20に逐次送信する。
【0019】
他方、自走体の制御装置20は、中央制御装置からの走行制御信号に基づいて、駆動部20cを介して、左右の車輪駆動モータの回転速度を制御し、また、光センサ12、ホールセンサ16によって検出されるX進度線、Y進度線の検知信号の順序の「順」、「逆」が処理装置20eで判別されて、進度演算部20dで加算、又は減算がなされ、逐次の進度が演算部20bに伝送され、送信器18から中央制御装置に送信される。
なお、X進度線、Y進度線は、必ずしもトラック状に配置したものである必要はなく、直交座標状に配置したものでもよく、直交座標状に配置したものの方が位置情報に関する情報処理の観点からすれば望ましい。
【0020】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明は自走体の走行経路をプログラム上の目標点を基準にして、自走体の位置を逐一検出して、その走行をフィードバック制御するための位置検出装置について、走行面に付設される座標線が極めて簡便なものとなり、また、X方向及びY方向の座標値を進度で検出するものであるから、自走体の位置検出のための情報処理が極めて単純になり、位置検出装置の製作コストを著しく低減できる。
さらに、X方向及びY方向の座標値を進度で検出するについて、3つ以上の異なる進度線でX進度線、Y進度線をそれぞれ構成したことによって、後退、逆走、旋回などの異常走行をセンサからの検知信号によって的確に判別することができ、これにより、後退、逆走、旋回などの異常走行があっても、正確にX進度,Y進度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は従来例の位置検出装置の模式図である。
【図2】は従来例の競馬ゲーム装置の斜視図である。
【図3】は図2の競馬ゲーム装置の要部断面図である。
【図4】は実施例におけるX進度線、Y進度線の配置を模式的に示す斜視図である。
【図5】(a)は実施例におけるX進度線の拡大図であり、(b)は光センサから出力されるX進度線検知信号の模式図である。
【図6】(a)は実施例のY進度線の拡大図であり、(b)はホールセンサによるY進度線検知信号の模式図である。
【図7】は自走体の制御装置のブロック図である。
【符号の説明】
11:X進度線
11r:赤進度線
11g:緑進度線
11b:青進度線
12:光センサ
13:自走体走行面
14:自走体
15:Y進度線
15a:N極磁気線
15b:S極磁気線
15c:無磁気線
16:ホールセンサ(磁気センサ)
17:受信器
18:送信器
20:制御装置
f:模型体
m:磁石
t:模型体走行面
w:進度線の幅
Claims (5)
- 走行面を走行する自走体のXY方向の進度をそれぞれの進度線によって検知して、自走体のXY座標上の位置を検出する位置検出装置を備える自走体によるゲーム装置において、
横方向進度を検知するためのX進度線と走行方向進度を検知するためのY進度線とが、一方は光学的進度線、他方は磁気的進度線であり、
3本以上の互いに光学的特性又は磁気的特性の異なる進度線の所定配列によってX進度線、Y進度線がそれぞれ構成されており、
上記3本以上の進度線を、上記光学的特性又は磁気的特性の違いにより別個の進度線として検知するX進度線センサ、Y進度線センサが自走体に設けられており、
上記センサによる進度検知信号の配列が順方向の場合、これを進度に加算し、逆方向の場合、これを進度から減算する演算回路が自走体の制御装置に設けられており、
上記自走体の制御装置で検出したX方向進度、Y方向進度を中央制御装置に送信して、該中央制御装置において走行制御信号を演算し、この走行制御信号により上記自走体の走行をフィードバック制御する自走体によるゲーム装置。 - 上記X進度線を3色光進度線の所定配列によって構成し、上記Y進度線をN極磁気線、S極磁気線、無磁気線の所定配列によって構成し、3色光センサとホールセンサを自走体に設けた請求項1の自走体によるゲーム装置。
- 上段の走行面を模型体が走行し、下段の走行面を自走体が走行して磁力を介して上記模型体を誘導する自走体によるゲーム装置において、検出した位置情報により、中央制御装置によって所定のプログラムに基づき、自走体の走行をフィードバック制御する、請求項1又は請求項2の自走体によるゲーム装置。
- 自走体に模型体を牽引させて、模型体を自力で走行させる自走体によるゲーム装置において、X方向進度、Y方向進度による位置情報により、中央制御装置によって所定のプログラムに基づき、模型体の走行をフィードバック制御する、請求項1又は請求項2の自走体によるゲーム装置。
- 自走体に搭載した制御装置によって自走体の走行をフィードバック制御する、請求項1の自走体によるゲーム装置。
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