JP4647245B2

JP4647245B2 - 対戦用玩具

Info

Publication number: JP4647245B2
Application number: JP2004157970A
Authority: JP
Inventors: 明澤田
Original assignee: Renesas Electronics Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: JP2005334354A

Description

本発明は、対戦用玩具に関し、特に樹脂弾を被弾する対戦用玩具に関する。

従来、戦車のように元々戦闘用であった乗り物をモデルとした玩具では、より臨場感のある遊び方の一つとして、玩具同士を対戦させるという方法がある。より具体的には、お互いを激突させる方法や樹脂弾あるいは光線を投射する方法がある。中でも樹脂弾を発射する方法は、より戦車らしい臨場感がえられ、かつ互いに激突させるよりは機体の損傷が軽く経済的な方法である。また、架空の物語に登場するロボットでも射撃武器を有する物があり、これを模した二足歩行ロボットも開発されている。このような樹脂弾を発射する方法において、さらに臨場感を高める要求として被弾を自動的に検知して被弾に応じたリアクションもしくは行動制限ができる玩具あるいはロボットが望まれるようになった。

このようなロボット玩具の例が、特許文献１に記載されている。このロボット玩具の被弾検出部分を図４に示す。ロボットの外装１０１（外装：玩具あるいはロボットの外観を表現する筐体）の内側におかれたスイッチ１０３の接点駆動部は、ロボットの外装１０１より外側に位置するセンサカバー１０２に対向して配置される。センサカバー１０２に対戦相手の別のロボットが放った弾丸が当たると、センサカバー１０２が押されてスイッチ１０３がオンとなる。このスイッチ１０３のオン／オフ信号を制御回路１０４で検出し、オンならば被弾と判定する。

関連する技術として特許文献２に、玩具の銃を利用するテレビゲーム装置が開示されている。このテレビゲーム装置は、標的が表示される画面が透明シートで覆われており、この透明シートに弾が当たるとその位置が少なくと３箇所に配置される音検出手段によって検出されるため、実際に弾を発射することができる玩具の銃を利用してゲームを楽しむことができるものである。

特開２００３−１８１１５２号公報（図８、図９）特許第２８８９８２８号公報（図１、図２）

特許文献１に記載されているロボット玩具は、外装の筐体１０１よりも外側にセンサカバー１０２が存在しないと弾丸が当たらず被弾の検出が出来ない。従って、センサカバー１０２の存在によってはロボットの外装デザインが制限されることとなる。特にモデルとなる実物がある場合や、物語上ですでに外装デザインが描かれている場合には、センサカバー１０２が本来と異なる外観デザインを表してしまう。そのため、本来のデザインを気に入っているユーザに対しては商品価値を下げる結果となる。また物語上の外装デザインの場合は、著作権者から変更の承諾を得ることが出来ないことも起こりうる。

一方、特許文献２に記載されているテレビゲーム装置は、実際に弾を発射することができる玩具の銃を利用してマイクで被弾衝撃を検出する装置である。この装置は、固定されていて装置自体が発するノイズ元を持たず、ロボット等の対戦用玩具とは技術的に異なるものである。

したがって、本発明の目的は、発射される弾丸が当たったことを検出する、外装の形状に制約がない対戦用玩具を提供することにある。

前記目的を達成する本発明の一つのアスペクトに係る対戦用玩具は、動作するためのモータ部を備える対戦用玩具であって、対戦用玩具の外装の裏面に接触させて取り付けられ、外装に伝わる音響信号を入力する音響入力部と、音響入力部から出力される信号の高周波成分を通過させるフィルタ部と、フィルタ部から出力される信号と所定の閾値とを比較する比較部と、比較部が、フィルタ部から出力される信号が所定の閾値より大きいことを示す場合には、外装に被弾したと判断して所定の動作をとるように対戦用玩具を制御する制御部と、を備える。

前記目的を達成する本発明の他のアスペクトに係る対戦用玩具は、動作するためのモータ部を備える対戦用玩具であって、対戦用玩具の外装の裏面に接触させて取り付けられ、外装に伝わる音響信号を入力する音響入力部と、音響入力部から出力される信号の高周波成分を通過させるフィルタ部と、フィルタ部から出力される信号を入力してピーク値を保持するピーク保持部と、ピーク保持部で保持するピーク値をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器から出力される信号の大きさに応じて、所定の動作をとるように対戦用玩具を制御する制御部と、を備える。

外装は、複数個に分離して存在し、各外装に対応させて、音響入力部、フィルタ部、比較部をそれぞれ備えてもよい。

外装は、複数個に分離して存在し、各外装に対応させて、音響入力部、フィルタ部、ピーク保持部、Ａ／Ｄ変換器をそれぞれ備えてもよい。

各外装に対応させて、分散制御部をさらに備え、分散制御部は、対応する比較部から出力される判断の結果を制御部に伝えるようにしてもよい。

各外装に対応させて、分散制御部をさらに備え、分散制御部は、対応するＡ／Ｄ変換器から出力される信号の大きさを判断し、判断の結果を制御部に伝えるようにしてもよい。

制御部は、被弾の部位や過去の被弾経過によって所定の閾値を変更するようにしてもよい。

フィルタ部は、カットオフ周波数が３００Ｈｚ〜１ｋＨｚであるハイパスフィルタであってもよい。

本発明によれば、音響入力部を対戦用玩具の外装の裏面に接触させて取り付け、外装に伝わる被弾による音響信号を抽出するので、外装の形状には制約がなくなる。したがって、外装デザインをモデルとなる実物やオリジナルデザインに等しくすることが可能であり、デザイン的な商品価値を保つことができる。

本発明の実施形態に係る対戦用玩具は、対戦用玩具の外装（図１の１）の裏面に接触させて取り付けられる音響入力部（図１の２）と、音響入力部から出力される信号の高周波成分を通過させるフィルタ部（図１の３）と、フィルタ部から出力される信号の大きさに応じて、所定の行動をとるように対戦用玩具を制御する制御部（図１の８）と、を備える。音響入力部は、対戦相手の玩具が発射した弾丸が外装に当たった際に生じる衝撃音を捉え、フィルタ部は、弾丸による衝撃音以外の信号音（例えば、玩具が有するモータ部の発する音）を減衰させる。制御部は、弾丸による衝撃音を検知して、玩具が被弾した場合の行動を実行するように玩具を制御する。

以上のように構成される対戦用玩具は、外装に伝わる被弾による音響信号を抽出するので、外装そのものの形状に変更を加えること無く、発射される弾丸が当たったことを検出することができる。

図１は、本発明の第１実施例による玩具の被弾検出部分を表すブロック図である。玩具の被弾検出部分は、主として玩具（ロボット等を含む対戦用玩具）の外観を表現する筐体である外装１の裏面に接触するように取り付けられるマイク２と、マイク２の出力信号を入力としカットオフ周波数３００Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲に設定したハイパスフィルタ３と、ハイパスフィルタ３の出力信号を入力として別途設定の閾値と比較する比較回路４と、比較回路４の信号を受け取りかつ玩具の全体の制御を行う制御回路８とから構成される。なお、被弾検出部分は、玩具に１つだけではなく、複数設けてもよい。特に人型ロボットのように各部位から構成される場合は、各部位毎の外装に設けるのが好ましい。

以上のように構成される玩具において、対戦相手のロボットが発射した弾丸（好ましくはＢＢ弾：玩具用に市販されている直径６ｍｍ程度の樹脂弾）が外装１の任意の位置に当たるとその衝撃がマイク２に伝わりマイク２から衝撃信号が出力される。マイク２の出力信号中の高域成分は、カットオフ周波数が３００Ｈｚ〜１ｋＨｚであるハイパスフィルタ３を通過し、比較回路４に入力され、該高域成分が別途設定の閾値よりも大きい場合は‘Ｈ’信号が制御回路８へ伝達される。制御回路８は、比較回路４の出力が‘Ｈ’の場合に被弾と判定し、別途プログラムされた被弾の場合の行動を実行制御する。

本発明では外装１を伝播する被弾衝撃音をマイク２で検出するため、外装１の構成条件としては衝撃音を伝播できる材質というだけで済み、形状について制約がなくなる。従って、従来欠点であったデザインの制約がなくなる。材質については一般に外装として使用されるプラスチック、金属ならば標的として十分な面積範囲の振動を伝播する。

一方、マイク２は、被弾衝撃音と共にロボットが自ら発するロボットを動作させるためのモータ音や周囲からの音声などの雑音信号も検出する。モータ音は、図示していないモータ部と外装１との連結部分等を経由してマイク２に伝わり、マイク２から捉えられたモータ駆動音が出力される。この駆動音は、例えば二足歩行ロボットの脚部のように高トルクを必要とする部分では、モータ回転数がせいぜい６０００ｒｐｍ以下、腕部など負荷トルクが軽い部分では多くても２００００ｒｐｍ以下であり、周波数に換算すると１００〜３３３Ｈｚ程度である。なお、本発明で用いるマイク２の種別に特に制約はないが、小型で安価なＥＣＭ（エレクトリックコンデンサマイク）が望ましい。

ハイパスフィルタ３は、モータ振動音による信号を除去するのが主目的であり、ハイパスフィルタ３のカットオフ周波数は、モータの最大回転数までの振動が十分除去できる周波数であれば良く、モータ駆動音の周波数の３倍（第三高調波成分もある程度減衰させるため）程度が適当である。従って、カットオフ周波数を３００Ｈｚから１ｋＨｚ程度に設定することで、モータ駆動音による信号をハイパスフィルタ３によって十分小さなレベルにまで減衰させることができる。

また、比較回路４の閾値を減衰されたモータ駆動音による信号レベルより大きく設定することで、比較回路４は、モータ駆動音を被弾信号として誤って検出することはない。さらに、周囲からの音声など、空気を伝播してマイク２によって検出される信号は、外装１に加わる衝撃振動信号よりもはるかに低いため、比較回路４の閾値をこのレベルより大きく設定すれば被弾信号として検出することもない。なお、閾値のレベルは、例えば最大衝撃時のレベルの１０から２０％以下に設定するようにする。

図２は、本発明の第２実施例による玩具の被弾検出部分を表すブロック図である。図２に示す被弾検出部分は、図１の比較回路４の代わりに、ハイパスフィルタ３の出力信号を入力とするピーク保持回路５と、ピーク保持回路５の出力信号をデジタルデータに変換して制御回路８に伝達するＡ／Ｄ変換器６とを有する。これの動作は、第１実施例と同じようにハイパスフィルタ３を通過した信号のピーク値を一定時間（Ａ／Ｄ変換器６のサンプリング周期以上の期間）ピーク保持回路５で保持し、ピーク保持回路５の出力をＡ／Ｄ変換器６でデジタル数値データに変換して制御回路８に伝達する。制御回路８は、受け取ったデジタル数値データに対して、別途設定のノイズ除去レベルを差し引いた後の値を被弾の衝撃の強さと判定し、その強さに応じてあらかじめプログラムされた玩具の行動を実行制御する。

第２実施例は、被弾の有無だけでなく被弾の強さを検出できるため、攻撃が遠距離から行われたか近距離からか、あるいは被弾角度が浅くてかすった程度か真正面からの直撃なのか等を判定しやすくなる。したがって、被弾の強さに基づいて玩具の行動を実行制御することで、より臨場感にあふれたロボット等のリアクションを演出し得る。また、制御回路８は、一般にマイクロコンピュータで実現されるため閾値変更の柔軟性が高く、被弾の部位や過去の被弾経過によって閾値を変えることにより、より多彩なリアクションを演出しうる利点がある。なお、Ａ／Ｄ変換器付きのマイクロコンピュータを用いる場合は、Ａ／Ｄ変換器６と制御回路８とを１つの集積回路として実現するようにしてもよい。

図３は、本発明の第３実施例による玩具の被弾検出部分を表すブロック図である。実施例３では、図１に示した被弾検出部分を複数個備える構成であり、図３では被弾検出部分を２個備える構成例を示している。すなわち、分離して存在する外装１ａと外装１ｂとに対応してそれぞれマイク２、ハイパスフィルタ３と、比較回路４とを備え、比較回路４の出力が分散制御用ＣＰＵ７に入力される。そしてマイク２で取り込まれた被弾を示す信号は、分散制御用ＣＰＵ７から通信データとして制御回路８ａへ伝達される。

なお、図３では比較回路４の出力を分散制御用ＣＰＵ７に入力する例を示したが、図２におけるピーク保持回路５およびＡ／Ｄ変換器６を外装１ａと外装１ｂとにそれぞれ対応させて備え、Ａ／Ｄ変換器６の出力を分散制御用ＣＰＵ７に入力するような構成としても良い。また、分散制御用ＣＰＵ７がＡ／Ｄ変換器付きのマイクロコンピュータであるような場合は、Ａ／Ｄ変換器６を分散制御用ＣＰＵ７に内蔵するように構成してもよい。

以上のように分離して存在する各外装に対応して被弾検出部分を設けることで、制御回路８ａは、玩具に対し、被弾した際に被弾検出部分毎に応じて異なる行動を取るように制御することができ、さらに多彩なリアクションを演出するように動作させることができる。

なお、特にロボット等においては、複数の分散制御用ＣＰＵ７あるいは各関節毎に分散制御用ＣＰＵ７を設けて制御回路８ａと通信するように構成されるものがある。このようなロボットにおいては、分散制御用ＣＰＵ７と制御回路８ａとは、各種データの送受のための配線が備えられているので、制御回路８ａへの被弾信号伝達のために新たに専用の配線を設ける必要がないという利点がある。

本発明の第１実施例に係る玩具の被弾検出部分を表すブロック図である。本発明の第２実施例に係る玩具の被弾検出部分を表すブロック図である。本発明の第３実施例に係る玩具の被弾検出部分を表すブロック図である。従来の玩具の被弾検出部分を表すブロック図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ外装
２マイク
３ハイパスフィルタ
４比較回路
５ピーク保持回路
６Ａ／Ｄ変換器
７分散制御用ＣＰＵ
８、８ａ制御回路

Claims

動作するためのモータ部を備える対戦用玩具であって、
対戦用玩具の外装の裏面に接触させて取り付けられ、前記外装に伝わる音響信号を入力する音響入力部と、
前記音響入力部から出力される信号の高周波成分を通過させるフィルタ部と、
前記フィルタ部から出力される信号と所定の閾値とを比較する比較部と、
前記比較部が、前記フィルタ部から出力される信号が前記所定の閾値より大きいことを示す場合には、前記外装に被弾したと判断して所定の動作をとるように前記対戦用玩具を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする対戦用玩具。
動作するためのモータ部を備える対戦用玩具であって、
対戦用玩具の外装の裏面に接触させて取り付けられ、前記外装に伝わる音響信号を入力する音響入力部と、
前記音響入力部から出力される信号の高周波成分を通過させるフィルタ部と、
前記フィルタ部から出力される信号を入力してピーク値を保持するピーク保持部と、
前記ピーク保持部で保持するピーク値をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力される信号の大きさに応じて、所定の動作をとるように前記対戦用玩具を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする対戦用玩具。
前記外装は、複数個に分離して存在し、各外装に対応させて、前記音響入力部、前記フィルタ部、前記ピーク保持部、前記Ａ／Ｄ変換器、分散制御部をそれぞれ備え、
前記分散制御部は、対応する前記Ａ／Ｄ変換器から出力される信号の大きさを判断し、判断の結果を前記制御部に伝えることを特徴とする請求項２記載の対戦用玩具。
前記制御部は、被弾の部位や過去の被弾経過によって前記所定の閾値を変更することを特徴とする請求項１記載の対戦用玩具。
前記フィルタ部は、カットオフ周波数が３００Ｈｚ〜１ｋＨｚであるハイパスフィルタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の対戦用玩具。