JP6025042B2 - 充電装置および該充電装置を備えたゲーム装置 - Google Patents

Description

本発明は、充電装置および該充電装置を備えたゲーム装置に関する。

従来、バッテリーを内蔵している被充電機器（充電対象）を充電するための装置として、充電用の送電コイルと被充電用の受電コイルとを用い、非接触方式で充電を行う装置が利用されている。

このように非接触方式で被充電機器（充電対象）に充電を行う場合、充電効率を上げるには、充電装置の充電用の１次コイル（送電コイル）と、充電対象の被充電用の２次コイル（受電コイル）の互いの姿勢を正確に合わせて誘導起電力をできるだけ大きくする必要があり、このことから、充電対象を充電装置に設置する姿勢には制約があった。そこで、従来、このような制約に対応したものとして、充電対象に複数の受電コイルと姿勢を検知する手段を設けて、姿勢に応じて被充電コイルを切り替えるようにした機器が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−１２５１３８号公報

しかしながら、上述のごとき従来の装置においては、充電対象の姿勢が、複数の受電コイルのそれぞれに対応するように選択的でなければならないことから、充電対象が、球体のように姿勢が定まらないものであった場合には必ずしも充電効率が上げるものではなかった。

そこで、本発明は、充電対象が姿勢の定まらないものであっても充電効率を上げながら充電することができる充電装置および該充電装置を備えたゲーム装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。充電対象が球体のような姿勢が定まらないものである場合、当該球状充電対象は何ら制限を受けなければ原則あらゆる方向に転がることができ、球面上のある一点は３次元空間内においていずれの方向をも向くことが可能である。このことは、別言すれば、当該充電対象に組み込まれている給電コイルがあらゆる方向を向いて様々な姿勢をとるということであるから、当然ながら、充電時における充電効率は、当該姿勢に応じて多大な影響を受けることになる。

このような影響を排除する手段の一つとして、当該球状充電対象に複数の受電コイルを備え付けることを挙げることができる。これは、例えば、３つのリング状の受電コイルを互いに直交するようにｘ平面、ｙ平面、ｚ平面のそれぞれに配置するといったもので、このような構造とすることにより、当該球状充電対象がどのような姿勢となっていても、受電コイルのいずれか送電コイルに近接した状態となり、少なくともある程度の充電効率を確保することを見込むことができる。ところが、球状充電対象の一つひとつに複数（例えば３つ）の受電コイルを設けなければならないとすると、当然ながらまずはコスト面で不利である。また、球状充電対象の軽量化の面でも不利となりやすく、このような構造を採用することは大局的には最善とはいい難い。このような実情に着目し、さらに検討を重ねた本発明者は、かかる課題の解決に結び付く新たな知見を得るに至った。

本発明はかかる知見に基づくもので、充電用の送電コイルと被充電用の受電コイルとを用い非接触方式で充電対象に充電を行う充電装置であって、
充電対象を収容する収容部と、
該収容部に収容された充電対象の姿勢を３次元的に変化させる姿勢調整手段と、
充電対象への充電効率を検出する充電効率検出手段と、
姿勢調整手段を駆動して充電対象の姿勢を変化させながら該充電対象への充電効率を所定時間ごとに測定し、該充電効率の極大値を判定する判定手段と、
姿勢調整手段を駆動して充電対象の姿勢を変化させながら充電対象への充電効率を所定時間ごとに測定し、該充電効率が極大値の所定割合に達したときに姿勢調整手段を停止させる停止手段と、
を備えることを特徴としている。

このように構成された充電装置においては、姿勢の定まらない充電対象を収容部内に収容し、姿勢調整手段を用いて当該充電対象の姿勢を３次元的に変化させることができる。また、判定手段と充電効率検出手段により、このような姿勢調整手段を駆動して充電対象の姿勢を変化させながら該充電対象への充電効率を所定時間ごとに測定し、充電効率の極大値を判定することができる。さらに、停止手段が、充電対象への充電効率を所定時間ごとに測定し、該充電効率が極大値の所定割合に達したときに姿勢調整手段を停止させる。要は、この充電装置は、充電対象の姿勢を自動的に変化させ、充電効率に優れる姿勢を探し出すことができる。このため、受電コイルが一つのみ備え付けられた充電対象を充電する場合にも、充電効率に優れる姿勢を探し出して効率よく充電することが可能となっている。したがって、本発明によれば、複数の受電コイルを備え付けた場合のようにコスト面で不利になるようなことなく、また、当該充電対象の軽量化の面で不利となるようなこともなく、姿勢に応じて受けうる充電効率への影響を排除することが可能となる。

このような充電装置においては、被充電用の受電コイルが、筐体内に平面状に配置された一の環状コイルによって構成されているものとすることができる。

また、姿勢調整手段は、単一の駆動源によって駆動されるものであってよい。

また、充電装置における姿勢調整手段の変化のさせ方は、無作為でも、予め決まっていてもよい。本発明におけるように、姿勢調整手段は、充電対象を回転させて姿勢を変化させる回転盤と、充電対象の姿勢変化に変動を与える変動付与手段と、を備えるものであってもよい。この場合、変動付与手段は、回転盤に設けられ、充電対象に所定軸に沿った動きを与える突起または凹部であってもよい。

また、充電効率検出手段は、送電コイルの電流値を測定することによって充電効率を検出することができる。

また、収容部は、送電コイルから生じる磁束が受電コイルを貫くように充電対象の位置を拘束する機能を備えていることが好ましい。

また、判定手段は、姿勢調整手段における通電制御と、送電コイルの電流値の測定データの統計処理とを実施して極大値を判定するものであってもよい。

また、停止手段は、姿勢調整手段における通電制御と、充電効率の測定値の監視とを実施するものであってもよい。

充電対象は、例えば転動体である。

さらに、本発明に係るゲーム装置は、上述した充電装置と、該充電装置による充電対象及び該充電対象の電力を用いて発光する発光素子を内部に備えた球体とを備えているものである。

本発明によれば、充電対象が姿勢の定まらないものであっても充電効率を上げながら充電することができる。

充電対象の一例である発光ボールの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る充電装置の正面図である。 充電装置の側面図である。 充電装置の不等角正面図である。 充電装置の平面図である。 発光ボールが充電装置に入ったときの一例を示す充電装置の断面図である。 発光ボールの姿勢変化中における充電装置の断面図である。 発光ボールの充電時における充電装置の断面図である。 充電装置の各構成の概略図である。 本発明の一実施形態における電力閾値の一例を示すグラフである。 ゲーム装置の制御部のハードウェアブロック構成図である。 発光ボールの使用例（１）を示す図である。 発光ボールの使用例（２）を示す図である。 発光ボールの使用例（３）を示す図である。 発光ボールの使用例（４）を示す図である。 発光ボールの使用例（５）を示す図である。 発光ボールの使用例（６）を示す図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する（図１〜図１７参照）。

本発明に係る充電装置１０は、充電用の送電コイル（給電コイル）２０と被充電用の受電コイル２とを利用した充電装置であり、充電対象を非接触方式にて充電することができるものである。この場合の充電対象は特に限定されないが、本実施形態では、受電コイル２のほかにバッテリー（充電池）４や発光素子５などを内蔵した発光ボール１を用いている（図１等参照）。以下、まずはこの充電対象としての発光ボール１について説明し、その後、充電装置１０について説明する。

発光ボール１は、球状の筐体３を有しており、傾斜面に沿って転動可能に構成されている。この筐体３の内部には、受電コイル２、バッテリー４、発光素子５、衝撃検知センサ６、加速度センサ７、制御装置８などが設けられている。

受電コイル２は、充電時に２次コイルとして機能するもので、充電装置１０の送電コイル２０との間における電磁誘導現象、つまり、送電コイル２０に電流を流すことで磁束が発生し、受電コイル２にも電流が流れるという作用によってバッテリー４に充電する。本実施形態ではこの環状の受電コイル２を採用し、発光ボール１を等分した際の最外郭線に沿うように（当該発光ボール１の赤道線に沿うように）当該発光ボール１の内部に配置している（図１、図６等参照）。また、受電コイル２は、筐体３の内側に設けられた基板９に配置され、当該受電コイル２と基板９との間における相対位置の安定化、コイル容量の安定化（手巻きのコイルとは違い、機械的に作成される基板のほうが一定形状で作成されるため）、さらに低コスト化（基板はもともと作成が必要なものであるため、部品が一つ減らせるため）が図られている。

筐体３は、当該発光ボール１の球状ケーシングである。本実施形態の筐体３はプラスチック製であるが、電磁誘導現象を阻害しないものであれば材質は特に限定されない。また、筐体３は、発光素子５が発する光を外部に透過させるべく、全体が透明ないし半透明の材料で形成されているか、あるいは少なくとも光を透過させる部分が透明ないし半透明となるように形成されている。本実施形態の筐体３は、着脱可能な一対の半球形状のカプセル容器からなり、修理などが必要な際には分割することが可能となっている（図１参照）。

筐体３の内側には基板９が設けられ、該基板９上にバッテリー４、衝撃検知センサ６、加速度センサ７、制御装置８が配置されている（図１参照）。これらバッテリー４等は、当該発光ボール１が転がりやすいよう、重量の偏りなくバランスをとって配置されている。

バッテリー４は、非接触方式での充電時に電力を蓄え、発光素子５、制御装置８等に電力を供給するバッテリーである。バッテリー４の具体的な種類や構成や特に限定されないが、小型軽量であり、急速充放電に優れるものであることが望ましい。本実施形態では、電気二重層コンデンサを使用している。なお、バッテリー４等に付随している金属製の電子部品等であって充電の障害となるおそれのあるものは、必要最低限を残して磁束に影響しないようできる限り受電コイル２から離れた場所に配置することが好ましい。

発光素子５は、制御装置８による制御に従い、衝撃検知センサ６や加速度センサ７によって衝撃や加速度が検知された場合に筐体３の外側へ向け発光する素子である。このような発光素子５としては、例えばＬＥＤが、フルカラー調光が可能で、数分〜数十分の連続点灯に適した素子として好適である。制御装置８により、当該発光素子５を、所定時間ごとに発光色を変化させてもよいし、連続的にかつランダムに発光色を変化させてもよい。あるいは、当該発光ボール１の外部から送信された無線信号に基づき発光素子５の発光色を変化させてもよい。

衝撃検知センサ６は、当該発光ボール１に加わった衝撃を検知するセンサである。例えば本実施形態では、衝撃が加わった際に生じる音を電気信号に変換するマイクロホンを衝撃検知センサ６として用いている。

加速度センサ７は、当該センサに作用する加速度の変化を検知するセンサである。このように検知された加速度の変化に基づき、当該発光ボール１の姿勢の変化を検出することが可能である。

制御装置８は、充電装置１０の制御部６０との間で信号を送受信する双方向の通信装置（図示省略）を備えており、各種信号に基づいて発光素子５等を制御する。双方向通信は、例えば赤外線を利用した赤外線通信などを適宜利用することができる。また、本実施形態における制御装置８は、発光素子５の発光態様（発光色、点灯の間隔など）の制御も可能となっている。

続いて、充電装置１０について説明する。本実施形態の充電装置１０は、送電コイル２０、収容部３０、姿勢調整手段４０、充電効率検出手段５０、制御部（判定手段、停止手段）６０などを備えている（図２、図３等参照）。

送電コイル２０は、充電時に１次コイルとして機能するもので、発光ボール１の受電コイル２との間における電磁誘導現象によって該発光ボール１のバッテリー４に充電する。このような機能を発揮するものである限り、送電コイル２０の具体例は特に限定されることはないが、本実施形態では、収容部３０の壁部に配置した環状のコイルを送電コイル２０として用いている（図２、図５等参照）。

収容部３０は、発光ボール１を収容するスペースを形成している。例えば本実施形態の充電装置１０においては、筒状の部材によって、発光ボール１を一時的に収容するスペースを形成している（図３、図４等参照）。このように筒状部材によって構成されている収容部３０は、送電コイル２０から生じる磁束が発光ボール１の受電コイル２を貫く（通過する）ように、当該発光ボール１を回転可能な状態で拘束する。なお、本実施形態では円筒状の部材からなる収容部３０を例示したが、これは好適例にすぎず、本明細書にて説明する機能が確保されるものである限り、具体的な形状等は特に限定されることはない。

上記のごとき収容部３０は、例えば、発光ボール１を利用した遊戯を提供するゲーム装置において、該発光ボール１の転動エリアに設けられ、当該収容部３０に一時的に収容された発光ボール１を充電可能な状態とする。このようなゲーム装置において、発光ボール１の転動エリアに傾斜面が形成されている場合、該傾斜面に合わせて充電装置１０自体も傾斜して配置することができる。なお、図２等においては、２つの収容部３０が並ぶように配置された充電装置１０を示しているが、これは一例にすぎず、収容部３０を１つのみ含む構成であってももちろん構わない。

姿勢調整手段４０は、収容部３０に収容された発光ボール１の姿勢を３次元的に変化させるための手段である。例えば本実施形態では、収容部３０の底部に配置した回転盤４１を駆動モータ４３によって回転させ、収容部３０に収容された状態の発光ボール１の姿勢を変化させるようにしている（図６等参照）。回転盤４１は、発光ボール１をあらゆる方向、つまり、空間内にｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を想定した場合に、ｘｙ平面、ｙｚ平面、ｚｘ平面のいずれにおいても向きの変化が生じるように回転させるものであることが好ましい。例えば本実施形態では、回転盤４１の外周縁４１ａを、発光ボール１の真下となる位置（鉛直軸が通過する位置）からずれた位置において該発光ボール１に接触させる構成として、ｘｙ平面、ｙｚ平面、ｚｘ平面のいずれにおいても向きの変化が生じるように斜め方向に回転させる（図６等参照）。外周縁４１ａは、面取り加工されていてもよい（図６等参照）。

また、姿勢調整手段４０は、発光ボール１の姿勢が規則的に変化する途中で、姿勢変化に無作為に不規則な変動を与えるものであってもよい。要は、球体である発光ボール１に種々の動きを与えることは、姿勢の変化の動きが増え、結果的に、充電効率に優れる姿勢を短時間で検出する（良充電となる姿勢を迅速に見つける）ことを可能とする。このような動きを実現するための構成は特に限定されないが、例えば本実施形態では、回転盤４１に突起４２を設け、該突起４２で発光ボール１を周期的に上下動させるようにしている。このような突起４２は、回転盤４１の平面内での回転運動に、ある軸に沿った方向の運動（本実施形態の場合、収容部３０の中心軸に沿った方向への動き）を加えるもので、これにより、発光ボール１の姿勢に不規則な変化が生じる（図７等参照）。このような突起４２の具体的形状は特に限定されない。例えば本実施形態では、傾斜面４２ａとほぼ垂直な面４２ｂとを有する略三角形状の突起４２を用い、まずは傾斜面４２ａを発光ボール１の底部付近に当接させ、該発光ボール１をいったん持ち上げた後、垂直な面４２ｂを通過した後に一気に落とし込む構成としている（図７等参照）。

さらに、姿勢調整手段４０は、発光ボール１の姿勢変化を円滑に進行させるための部材を適宜備えていることが好ましい。本実施形態の充電装置１０は、収容部３０の底部に、発光ボール１を受けるボール受け面４４を備えている（図６等参照）。このボール受け面４４は、発光ボール１の表面と点接触する傾斜面からなり、回転盤４１および突起４２による発光ボール１の姿勢変化を妨げず円滑に進行させる。

充電効率検出手段は、発光ボール１への充電効率を検出する手段である。本実施形態の充電装置１０においては、送電コイル２０における電流値を電流センサ（図９において符号５０で示す）で測定することによって充電効率を検出している（図９参照）。すなわち、充電時における充電効率が高いほど送電コイル２０を流れる電流値が高くなることから（図１０参照）、当該電流値の測定結果を利用して充電効率を判断することが可能である。

制御部６０は、姿勢調整手段４０を駆動して発光ボール１の姿勢を変化させながら該発光ボール１への充電効率（を表す値）を所定時間ごとに測定し、該充電効率のピーク値を判定する判定手段としても機能する。発光ボール１の姿勢を変化させている間に刻々と変わる充電効率のピーク値は、上述の電流センサ５０による測定結果に基づいて判定することができる（図９、図１０参照）。判定手段としての制御部６０は、姿勢調整手段４０における通電制御と、送電コイル２０の電流値の測定データの統計処理とを実施してピーク値を判定する（図１０参照）。例えば、発光ボール１の姿勢を変化させる際には、意図的に共振周波数をずらすように通電制御することが、大電流が流れることを防止し、バッテリー４の劣化を抑制して寿命を延ばすことが可能になるという点で好ましい。また、充電開始時においては、最初は共振周波数をずらして電流量を少なめにして送り、バッテリー４が一定量溜まったところで共振周波数を高効率に合わせ急速充電を行うように通電制御することが好ましい。なお、ここではピーク値を判定すると説明したが（図１０参照）、極大値を判定してもよい。要は、ピーク値は、充電効率に優れる姿勢（位置関係）を探り出す際のパラメータとなるものであるから、同様に充電効率の優れる姿勢を探り出すことができるのであれば、極大値（ピーク値でない部分を含む）をパラメータとして利用するこが可能である。

また、制御部６０は、姿勢調整手段４０（本実施形態の場合、回転盤４１）を駆動して発光ボール１の姿勢を変化させながら該発光ボール１への充電効率を所定時間ごとに測定し、充電効率がピーク値の所定割合に達したときに姿勢調整手段４０を停止させる停止手段としても機能する。例えば本実施形態では、所定時間ごとの充電効率の測定結果を制御部６０にて監視し、該充電効率が所定の閾値を超えたときに駆動モータ４３を停止させる。所定の閾値は、ピーク値の所定割合の値として設定される（図１０参照）。なお、ここでもピーク値を判定する場合について説明したが（図１０参照）、極大値を判定してもよいのは上述の説明と同様である。

制御部６０は、上述のように判定手段、停止手段としての機能するほか、発光ボール１の制御装置８と通信する機能も備えた制御装置である。このような制御部６０は、当該充電装置１０が例えばゲーム装置に組み込まれている場合であれば、当該ゲーム装置を統括的に制御するコンピューティングデバイス（より具体的には、コンピューティングデバイスのメインプロセッサとして機能するチップ（プロセッサコア））を備えたＣＰＵ）等で構成することができる（図１１の符号２２１参照）。また、制御部６０は、上述したように姿勢調整手段４０（を構成する駆動モータ４３）における通電制御をも行う（図９参照）。さらに、制御部６０は、発光ボール１の制御装置８との間で信号を送受信するための赤外線通信装置２３１等の通信装置と接続されており、各発光ボール１と無線通信することが可能となっている。なお、図１１においてはメイン制御部（ゲーム制御装置）に接続された赤外線通信装置２３１を例示しているが、該赤外線通信装置２３１は充電装置１０側に接続されていてもよい。また、充電装置１０には、発光ボール制御装置（制御装置８）、発光ボール共振装置（発光ボール１を共振させる装置）、発光ボール赤外線通信装置（赤外線通信装置２３１）の３つがセットで組み込まれていてもよい。

また、充電装置１０は、収容部３０に収容された発光ボール１を収容部３０から排出するための排出機構７０を備えている。本実施形態の排出機構７０は、収容部３０内にて昇降する昇降部材７１、該昇降部材７１を昇降させる排出用モータ７２などで構成されており、発光ボール１を昇降部材７１で押し上げて収容部３０から排出する（図６参照）。例えば上述したように、充電装置１０がゲーム装置１００の傾斜面に合わせて傾斜した状態で配置されている場合、昇降部材７１で押し上げられて収容部３０から排出された発光ボール１は、傾斜に沿って自動的に転動しはじめる。なお、本実施形態におけるように２つの収容部３０が並ぶように配置された充電装置１０においては、２つの収容部３０におけるそれぞれの昇降部材７１を単一の排出用モータ７２によって駆動することもできる（図５等参照）。この場合、とくに図示はしていないが、シーソーのように揺動する機構を利用してそれぞれの昇降部材７１を交互に昇降させるようにしてもよい。

ここで、以上の充電装置１０における充電の仕組みについて簡単に説明したうえで、発光ボール１の充電効率に優れる姿勢の検出方法（位置合わせ方法）について説明する。

上述したように、充電装置１０の送電コイル２０に電流を流すことで磁束が発生し、電磁誘導現象によって発光ボール１の受電コイル２にも電流が流れ、この結果、非接触方式にてバッテリー（充電池）４への充電が行われる（図９等参照）。このとき、充電効率に優れる姿勢であれば、送電コイル２０の電流量が増え、効率よく短時間にて充電することが可能となる。

ここで、本実施形態では以下のようにして発光ボール１の充電効率に優れる姿勢の検出（位置合わせ）を行う。まず、充電量が空、もしくは空に近い発光ボール１を充電装置１０の収容部３０に収容する（図６参照）。なお、収容部３０に発光ボール１を収容することには、例えば転動する発光ボール１が収容部３０に転落して収容されるといった態様が含まれる。また、発光ボール１の充電量が空、もしくは空に近い状態かどうかは、当該発光ボール１への無線通信を通じ、一定値より充電量が少ないか、あるいは無線通信ができない場合に、要充電状態にあると判断する。

収容部３０に発光ボール１を収容したら、駆動モータ４３によって姿勢調整手段４０の回転盤４１を回転させ、収容部３０内にて発光ボール１を回転させることにより、当該発光ボール１の姿勢を３次元的に変化させて位置出しを行う（図７参照）。また、発光ボール１を回転させながら送電コイル２０に電流を流し、充電効率検出手段たる電流センサ５０によって充電効率を検出し、さらに判定手段および停止手段たる制御部６０によってピーク値を判定し、記録する（図９、図１０参照）。次に、記録された電流のピーク値を基準とし、該ピーク値の所定割合を閾値として設定する。閾値は、任意の値として設定することができる（図１０参照）。閾値を設定したら、再び発光ボール１を回転させ、充電効率が当該閾値以上の電流値となった時点で、当該姿勢が良充電となる姿勢であるとして駆動モータ４３を停止させる（図８参照）。その後、良充電である当該姿勢にて発光ボール１への充電を行う。

上述のように、発光ボール１ごとに充電効率のピーク値を毎回探し出すことは、とくに、複数の発光ボール１を使用した場合におけるボール間の誤差を吸収することを可能にする点で好適である。また、形状や構造がもともと異なる複数の発光ボール１を同時に使用する場合にも、上述のように発光ボール１ごとに充電効率のピーク値を毎回探し出すようにすれば、各発光ボール１の差異も含めてピーク値を正確に探し出し、精度よく閾値を設定することが可能となる。

なお、上述のように閾値を設定する際には、共振周波数を調整することでピーク値の値を別途決めることもできる。すなわち、充電装置１０にも発光ボール１にもそれぞれ個体差があるため、ものによって共振周波数が若干異なることがあるが、充電装置１０側で周波数を一旦掃引してやることで、当該発光ボール１との適切な充電用周波数を探索することができる。

ここまで説明した充電装置１０は、バッテリーを内蔵している被充電機器（充電対象）を充電するためのあらゆる装置に適用することが可能であることはいうまでもない。以下では、充電装置１０が適用されうるゲーム装置の概略を説明し、さらに、当該ゲーム装置における発光ボール１の使用例を説明する（図１２等参照）。

ゲーム装置（図１２等において符号１００で示す）は、例えば、発光ボール１を転動させる傾斜面（図示省略）、該傾斜面に配置された複数の入賞口Ｗなどを備え、傾斜面を転動した発光ボール１がどの入賞口Ｗに入賞したかに応じてプレイヤーにメダル等を払い出すといったものである（図１２等参照）。入賞口Ｗは、例えばパチンコ遊戯機における、開閉入賞口（いわゆる「チューリップ」）のように形成されている。また、図１２等では詳しく図示してはいないが、複数の入賞口Ｗのそれぞれには上述した充電装置１０が設けられており、入賞した発光ボール１を充電することが可能である。

まず、ここで、ゲーム装置１００のメイン制御部（ゲーム制御装置）の構成例について説明する（図１１参照）。

メイン制御部は、例示的に、ＣＰＵ（制御部）２２１と、記憶部２２２と、ブートＲＯＭ２２３と、ペリフェラルインターフェース２２４と、バスアービタ２２５と、オーディオプロセッサ２２８と、オーディオメモリ２２９と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２３０とを備える。

ＣＰＵ２２１は、演算・制御能力を備えた制御手段の一例である。ＣＰＵ２２１は、後述する記憶部２２２やオーディオプロセッサ２２８等の機能を備えることも可能である。ＣＰＵ２２１は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇａｎｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、特定用途向けプロセッサー）等で代用しても構わない。本実施形態のゲーム装置１００において、ＣＰＵ２２１は、発光ボール１の発光素子５の発光態様に基づいて遊戯の結果を判定する機能を併せ持つ。

記憶部２２２には、例示的に、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の主記憶用に使われる高速な記憶手段と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気テープ装置、光ディスク装置等の補助記憶手段とが含まれる。

記憶部２２２には、例えば、プログラムとデータとが記憶される。また、記憶部２２２には、ゲーム装置（遊戯装置）１００をコンピューターとして機能させるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、図示せず）が記憶されており、プログラム等は、ＯＳの各種ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）により、ゲーム装置１００の各機能にアクセス可能である。

プログラムは、ゲーム装置１００としての各種機能を実現するゲームプログラムであり、例示的に、後述するフローチャートを実行するプログラムが含まれる。プログラムは、サーバからダウンロードしてアップデートしたり、ゲーム開始時にダウンロードしたりすることも可能である。

データは、当該ゲームプログラム用の各種データであり、例えばスピーカ等の音声出力装置に出力する音楽データ等の、ゲーム実行に用いられるデータが含まれる。スピーカ等の音声出力装置は、オーディオプロセッサから出力された音声信号（音声情報）を、デジタルアンプ等で増幅して、音声出力する。なお、音声出力と並行に音声入力を可能にするマイク（音声入力装置）をゲーム装置１００に備えてもよい。

ＣＰＵ２２１が、ゲームプログラムや各種データを記憶部２２２から読み込んで実行することによりゲーム装置１００をコンピューターの一例として機能させて上記各種機能を実現することができる。

ブートＲＯＭ２２３は、ＲＯＭやＮＯＲ型フラッシュメモリやＳＲＡＭ等の不揮発性記憶媒体である。ブートＲＯＭ２２３は、ゲーム装置１００の起動に用いられるプログラムやデータを記憶する。ＣＰＵ２２１は、ブートＲＯＭ２２３のプログラムやデータを読み出して、ＣＰＵ２２１のマイクロコードの設定を行なったり、各部の初期化を行なったり、記憶部２２２からＯＳ等を起動し、プログラムが実行されるような指示を行なったりする。ブートＲＯＭ２２３には、通信Ｉ／Ｆ２３０のＩＰアドレス等を設定したり、各部の動作テストをしたり、メダルの枚数等をカウントしたりするプログラムやデータを記憶しておくこともできる。

ペリフェラルＩ／Ｆ２２４は、各種周辺機器（ペリフェラル）を接続する、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、シリアル、パラレル、赤外線、無線等のインターフェースを提供する。ペリフェラルＩ／Ｆ２２４に接続可能な周辺機器の非限定的な一例は、メダル払出機構、メダルカプセル、ボール循環装置（搬送装置）、モータ（アクチュエータ）、プッシャ、クルーン、及び既述の各種センサ等が挙げられる。センサには、フォトリフレクタ等の光学的センサを用いることができる。

各種センサによって検出された情報は、バスアービタ２２５を介してＣＰＵ２２１に与えられる。ＣＰＵ２２１は、与えられた情報を基に、サテライト１２のボール回収孔５４０を通じて落下したボールの有無、色、ボールがボールプール３２６からベースリフト３２８によって持ち上げられてセンターリフタ２０へ搬送されるボールの色等、およびメダル投入の有無等を識別することができる。

なお、ペリフェラルＩ／Ｆ２２４には、スティック型コントローラー、振動装置等のフォースフィードバック装置、タッチパッド、タッチパネル、キーボード、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス等を接続することもできる。また、ペリフェラルＩ／Ｆ２２４は、電源スイッチ等を制御することもでき、各種周辺機器の電源をオン／オフ制御して消費電力を抑えたりすることもできる。

バスアービタ２２５は、いわゆる「チップセット」等の、各部を接続するバスＩ／Ｆを提供する集積回路である。バスアービタ２２５で接続される各部のバスのスピードは異なっていてもよく、上り／下りで非対称であってもよい。バスアービタ２２５には、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２３０等の他、赤外線通信装置２３１が接続されている（図１１参照）。

オーディオプロセッサ２２８は、例示的に、音楽や音声、効果音等を出力するＰＣＭ（Ｗａｖｅ）音源等を備えたＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）等である。オーディオプロセッサ２２８は、物理演算音源、ＦＭ音源等の計算を行ない、残響や反射等の各種音声効果を計算することもできる。オーディオプロセッサ２２８の出力は、Ｄ／Ａ（デジタル・アナログ）変換され、デジタルアンプ等に接続されて、スピーカ等の音声出力装置で音楽や音声や効果音として再生される。オーディオプロセッサ２２８は、マイクから入力された音声の音声認識等にも対応することができる。

オーディオメモリ２２９は、音楽や音声、効果音等のデジタルデータを記憶する記憶媒体である。オーディオプロセッサ２２８とオーディオメモリ２２９とは、一体化してもよい。

通信Ｉ／Ｆ２３０は、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）等のネットワークを介して各サテライト１２との通信を可能にする。通信Ｉ／Ｆ２３０を介して、メイン制御部は、サテライト制御部と通信することができる。これにより、メイン制御部は、例えば、各サテライト１２のゲーム状況（メダル投入数や、ジャックポット発生等の所定のゲーム条件が満たされたか否か等）を把握、管理したり、各サテライト１２の表示部４１６の表示状態をゲーム状況に応じて制御したりすることができる。

このようなゲーム装置１００においては、発光ボール１に種々の仕掛けを施すことが可能である。例えば、遊戯中に発光素子５を点灯させることによっていわゆるアイキャッチ性能を向上させ、視認性、興趣性が増すようにすることができる。あるいは、発光ボール１が何かに接触して衝撃度（加速度）が所定値を超えた場合に一時的に点滅させたり、点滅のパターンを変更したり、発光色を変更したりすることができる。

このような発光ボール１のより具体的な使用例ないし使用のタイミングとしては、以下のようなものを挙げることができる。
・メダルゲームにおける物理抽選の手段（発光ボール１がどの入賞口Ｗに入賞するかによって物理的な抽選を実施する）
・メダルゲームにおけるいわゆるジャックポット抽選用などでボールを目立たせたい時
・有線では不可能な動きをさせたい時
・外部からの照明ではトレースできない複雑な動き（例えば、外部から転がり続ける発光ボール１の位置を認識しながらそれに合わせて外部からスポットライトを当てるといった、複雑で追従が難しい動き）をさせたい時

続いて、このような発光ボール１を利用したゲーム内容の例（発光ボール１を使ったゲーム抽選案など）を幾つか説明する。以下では、縦３列、横３列に配置された計９個の入賞口Ｗを有するゲーム装置１００である場合について説明する（図１２〜図１７参照）。このゲーム装置１００は、入賞口Ｗが配置されたフィールドの斜面（鉛直面を含む）に沿って各発光ボール１が転動し、あるいは落下するように構成されている。なお、フィールドの斜面には入賞口Ｗの他にも釘（ピン）やギミックが適宜設けられるが、本願の図面ではこれらを省略している。

＜ゲーム例１＞
ハズレ孔（複数の入賞口Ｗのうち当選口に設定された以外のもの）に入賞するまで抽選を繰り返す抽選遊戯（ゲームルール）を実施するゲーム装置１００である。このゲーム装置１００においては、発光ボール１の色が、最初は赤であったものが青、そして緑、といったように徐々に変化する。この場合の発光ボール１の色はオッズ表と対応しており、同じ色が長く続くほどオッズアップ（配当率の増加）が期待できる。また、この場合における各発光ボール１の色は時間をパラメータとしてＣＰＵ２２１と紐付けされており、発光ボール１と逐次無線通信をせずとも、終了（各発光ボール１の移動終了、ゲーム自体の終了を含む）時における発光色は把握可能であるため、当該発光色を即座にゲーム結果に反映させることが可能である。

＜ゲーム例２＞
ゲーム装置１００には第一抽選機と第二抽選機とが設定されており、第一抽選機を通過した発光ボール１が第二抽選機へ運ばれ、当該発光ボール１を用いた物理抽選が実施される。この場合、第一抽選でオッズが決定し、第二抽選の結果如何で配当（払い戻し）があるかどうかがが決定する。具体例は、まず、発光ボール１の発光色をランダムかつ連続的に変え、その状態で第一抽選機に入賞した場合は虹色に光らせる等して当選を知らせ、尚かつ、第一抽選決定時の最初の要素（例えば発光ボール１に加わった衝撃）に従い発光色を固定し、この色をオッズ（配当率）とする。このようなゲームにおいては、上述した複数の入賞口Ｗが、第一抽選機と第二抽選機のいずれかとして機能する。具体的には、入賞口（チューリップ）Ｗの下部が開き、さらに下側に配置されている別の入賞口Ｗに向けて発光ボール１を排出するゲーム装置１００等によってこのようなゲームを提供することが可能である（図１５参照）。

＜ゲーム例３＞
ボールを利用した抽選機能をもつゲーム装置１００であり、発光ボール１の発光色をＲＧＢ３色として規則的に変化させる。発光ボール１が入賞口Ｗに入賞したらそのタイミングで色の変化を止め、当該入賞口ＷがＪＰ（ジャックポット）入賞口である場合、当該色に応じたジャックポット獲得（例えば発光色が赤ならレッドＪＰ）とする。このゲーム装置１００においては、ＪＰの入賞口Ｗに発光ボール１が入るかという緊張感と、それが何枚のメダル払い出しのＪＰとなるかという緊張感と興趣性をプレイヤーへ与えることができる。

＜ゲーム例４＞
発光ボール１と短・中距離無線通信が可能なゲーム装置１００であり、当該発光ボール１をビンゴゲームで抽選に使うボールとして利用する（図１６参照）。例えば、発光ボール１の色をプレイヤーのアイテム（カード等）のオッズと関連付けてもよい。また、抽選途中で、転がる発光ボール１に対してプレイヤーが追加ベットできるようにしてもよく、こうした場合、追加ベットによって発光ボール１が自分に有利な色に変わるようにしてもよい。これによれば、ゲーム途中に追加ベットすることへの誘因が作用する。

＜ゲーム例５＞
複数の抽選孔（入賞口Ｗ）を持つゲーム装置１００である。発光ボール１が転動するフィールドには、小型の突起などの障害物を適宜配置されていてもよい。また、ＣＰＵ２２１を用いたデジタル抽選を行い、使用される発光ボール１の個数が決定されるようにしてもよい。例えば、発光ボール１を１つずつ発射した後、いずれかの抽選孔に入るまで、障害物や壁に当接するたびに発光色を変化させ、さらに、抽選孔に入った衝撃で発光色の変化を止めて固定させてもよい。すべての発光ボール１が抽選孔に入った時点で、発光ボール１が入った順番・ボール発光色によりオッズが決定するようにしてもよい。

＜ゲーム例６＞
ルーレットのような抽選孔に数値が指定されているボール抽選機を持つゲーム装置１００である。入賞口Ｗ（抽選孔）の色をＲＧＢ３色として規則的に変化させてもよいし、変化させずに１色固定としてもよい。あるいは、入賞口Ｗの色を先に決めておいて、発光色が変化する発光ボール１が同じ色のときに入賞口Ｗに入ったら払い出し倍率がアップするようにしてもよいし（図１７参照）、例えば七色に光るボーナス発光ボールが入った入賞口Ｗは、同様に七色に光るようにしてもよい。また、発光ボール１については、ボール抽選機とは違うスピードで発光色を変化させ、最終的に抽選孔に入ったところで発光色を固定するようにしてもよい。また、ルーレットのベットとして、数字＋赤白だけではなく、ボール色を追加することもできる。

＜ゲーム例７＞
発光ボール１の発光色を、転がっている間は固定で、特定の抽選ポケット（ボール受け）やゲートを通過した場合のみ変化するようにしたゲーム装置１００である。ポケット自体の発光色が発光ボール１の色に応じて変わるようにしてもよい（図１３参照）。また、発光ボール１の発光色を、入賞口Ｗに設置した通信機能を利用して用いてランダムに変更してもよいし、プレイヤーが任意の色を指定できるようにしてもよい（図１４参照）。ゲーム内容は、例えば、「特定のポケットに特定の色の発光ボール１を入れる」、「複数あるポケットを特定の色パターンに染める」等が達成された場合に得点ないしボーナスが得られるようにしたもの等とすることができる。

また、上述したゲーム例１〜７のいずれかあるいは全部に共通する特徴ないし仕様として、以下のようにすることができる。
・ＣＰＵ２２１により、発光ボール１の発光色に基づいてゲーム結果を判定する（ゲーム例１〜７）。
・ＣＰＵ２２１および無線通信機能により、発光ボール１の発光色を所定時間ごとに変化させる（ゲーム例１、３、６）。
・発光ボール１は、筐体３に加わった衝撃を検出する衝撃検知センサ６（あるいは加速度センサ７）を備えており、ＣＰＵ２２１が、発光ボール１の発光色を連続的かつランダムに変化させた後、筐体３に加わった衝撃を検出するとその時点での発光色に固定する（ゲーム例２、５）。
・発光ボール１は、ＣＰＵ２２１との間で赤外線、電波等により信号を送受信する通信装置（図示省略）を備えており、ＣＰＵ２２１が、外部からの無線通信により発光ボール１の発光色を変化させる（ゲーム例４、７）。
・発光ボール１の発光色を判断する方法として、(1)RF-IDを利用し、(2)通信を利用し、あるいは(3)カラーセンサーを利用する。これらについては、以下においてより詳細に説明する。

＜発光ボール１の発光色を判断し、ゲームに反映させる具体的方法＞
（１）Rf-IDを利用
個体識別番号を搭載したRf-IDタグを各発光ボール１に搭載する。発光色は、抽選中においては変化させず固定する。色情報は、ＣＰＵ２２１からの指定色で判断することができる。
・抽選前に、個体識別番号をRf-ID通信で読み込み、ＣＰＵ２２１にて発光色を指定する。
・赤外線通信にて、発光ボール１に指定発光色を送信し、当該指定発光色に光らせる。
・発光ボール１が入った入賞口Ｗにて個体識別番号をRf-ID通信で判断する。
・どの入賞口Ｗに、どの色の発光ボール１が入ったのかをＣＰＵ２２１で判断する。

（２）通信を利用
発光ボール１の発光色の変更やエラーなどで使用している赤外線通信を使用する。発光色は、固定させてもよいし、変化させてもよい。発光色に関する情報が、発光ボール１自体（の制御装置８）が持つ。
・抽選前に、通常の通信とパスワードロックを行い、パスワード解除まで通信を不可とする。
・発光ボール１が入賞口Ｗに入ったら、パスワード解除通信を行い、現在の発光色を判定する。

（３）カラーセンサーを利用
発光ボール１の実際の発光色をカラーセンサーによって判断する。発光色は、固定させてもよいし、変化させてもよい。カラーセンサーによって発光色を随時判断することが可能であるため、発光ボール１の制御装置８も、充電装置１０の制御部６０も、発光色に関する情報は持たなくてよい。

ここまで説明したように、上述のごとき充電装置１０を備えた本実施形態のゲーム装置１００においては、収容部３０内にて発光ボール１の姿勢を変化させることによって、非接触充電時における送電部（送電コイル２０）と受電部（受電コイル２）との位置関係を積極的に調節することができる。従来の装置は、充電対象たる電子機器の充電姿勢を積極的に変化させるものではなかった、別言すれば、球状である発光ボール１のように充電対象が転動しやすい不安定な形状であると、受電コイル２を床面に接することができないなど、充電に適した位置関係や状態を自然に確保することが困難であったのに対し、このように、良充電姿勢を見つけ出すまで積極的に姿勢を変化させる充電装置１０によれば、球形である発光ボール１のように充電中の姿勢が定まり難いものを充電対象とした場合であっても、充電効率を上げながら充電することが可能である。しかも、姿勢変化時における充電効率の検出を、そもそも充電に必要な構成である送電コイル２０を利用して実施していることは、装置の簡素化の面において有利である。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば上述した実施形態では、転動しやすい不安定な形状の充電対象として発光ボール１を例示したが、これは代表的な例にすぎず、この他にも、サイコロのようなもの、円筒形状のもの、錐体形状のもの等であっても充電対象とすることができることはいうまでもない。

また、上述の実施形態では、姿勢調整手段４０の具体例として、回転盤４１によって充電対象たる発光ボール１を回転させる形態を説明したが、この他、例えば２軸に設けた振動モータで回転させるなど、充電対象の姿勢を３次元的に変化させるものであれば適宜の形態を用いてよい。

また、上述の実施形態では、充電された電力によって発光したり無線通信したりする充電対象（発光ボール１）を例示したが、これらも代表的な例にすぎず、この他、電力を利用して音を発するようにすることもできるし、小型モータを利用して振動させるようにすることもできる。

１…発光ボール（充電対象）
２…被充電用の受電コイル
３…筐体
４…バッテリー
５…発光素子
６…衝撃検知センサ
７…加速度センサ
８…制御装置
９…基板
１０…充電装置
２０…充電用の送電コイル
３０…収容部
４０…姿勢調整手段
４１…回転盤
４１ａ…回転盤の外周縁
４２…突起（変動付与手段）
４２ａ…傾斜面
４２ｂ…ほぼ垂直な面
４３…駆動モータ（駆動源）
４４…ボール受け面
５０…電流センサ（充電効率検出手段）
６０…制御部（判定手段、停止手段）
７０…排出機構
７１…昇降部材
７２…排出用モータ
１００…ゲーム装置
２２１…ＣＰＵ（制御部）
２２２…記憶部
２２３…ブートＲＯＭ
２２４…ペリフェラルインターフェース
２２５…バスアービタ
２２８…オーディオプロセッサ
２２９…オーディオメモリ
２３０…通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）
２３１…赤外線通信装置
Ｗ…発光ボールの入賞口

Claims (8)

1. 充電用の送電コイルと被充電用の受電コイルとを用い非接触方式で充電対象に充電を行う充電装置であって、
   前記充電対象を収容する収容部と、
   該収容部に収容された前記充電対象の姿勢を３次元的に変化させる姿勢調整手段と、
   前記充電対象への充電効率を検出する充電効率検出手段と、
   前記姿勢調整手段を駆動して前記充電対象の姿勢を変化させながら該充電対象への充電効率を所定時間ごとに測定し、該充電効率の極大値を判定する判定手段と、
   前記姿勢調整手段を駆動して前記充電対象の姿勢を変化させながら前記充電対象への充電効率を所定時間ごとに測定し、該充電効率が極大値の所定割合に達したときに前記姿勢調整手段を停止させる停止手段と、
   を備え、
   前記姿勢調整手段は、単一の駆動源によって駆動されるものであり、
   前記姿勢調整手段は、前記充電対象を回転させて姿勢を変化させる回転盤と、前記充電対象の姿勢変化に変動を与える変動付与手段と、を備えることを特徴とする、充電装置。
2. 前記変動付与手段は、前記回転盤に設けられ、前記充電対象に所定軸に沿った動きを与える突起または凹部であることを特徴とする、請求項１に記載の充電装置。
3. 前記充電効率検出手段は、前記送電コイルの電流値を測定することによって充電効率を検出することを特徴とする、請求項１または２に記載の充電装置。
4. 前記収容部は、前記送電コイルから生じる磁束が前記受電コイルを貫くように前記充電対象の位置を拘束する機能を備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載の充電装置。
5. 前記判定手段は、前記姿勢調整手段における通電制御と、前記送電コイルの電流値の測定データの統計処理とを実施して前記極大値を判定することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の充電装置。
6. 前記停止手段は、前記姿勢調整手段における通電制御と、充電効率の測定値の監視とを実施することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の充電装置。
7. 前記充電対象が転動体であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の充電装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の充電装置と、該充電装置による充電対象及び該充電対象の電力を用いて発光する発光素子を内部に備えた球体とを備えたゲーム装置。