JP7336495B2 - ステップ検知ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、ステップを踏んでダンスを行うゲームのマットレスステップ検知ユニットに関する。
アーケードゲームや家庭用ゲーム機において、プレイヤーが演奏される楽曲に合わせてダンスを行うゲームが知られている。プレイヤーは楽曲の演奏と共に画面の指示に合わせて一体又は付属のパネルを踏むことでリズミカルなステップの成否を行うゲームである。より具体的には、選択した楽曲の演奏が始まると、ゲーム画面上、例えば矢印オブジェが流れてくる。プレイヤーは矢印オブジェがステップゾーン（判定位置）に重なったタイミングで指示された方向のパネルを踏む。また、同時に２個の矢印オブジェが出現した場合にはジャンプして同時にパネルを踏むこともある（例えば、特許文献１参照）。
特許第３８１５９３８号 US20080039199A1 US20080004111A1
近年、ゲーム装置デバイスとして、例えばゲームアプリケーションを有するスマートフォンやタブレット端末などの携帯型端末でもゲームができるようになってきた。携帯性の高いこれらの端末であれば、友人宅や野外など場所を選ばずにゲームを楽しむことが可能である。
しかしながら、上記特許文献１に記載される発明の場合、携帯性に問題があるため、場所を選ばずにゲームを楽しむことが困難である（特許文献１の例えば図１等参照）。また、上記特許文献１に記載される発明の場合、赤外線センサーが上方（垂直）方向に向けられており、プレイヤーが足をプレイヤーエリアの外に出すことで動作を検出するが、プレイヤーが足をプレイヤーエリアの外に出しさえすれば動作を検出するため、確実にステップを踏んでいない場合であっても動作が検知されてしまる。このため、特にステップを踏んでダンスを行うゲームの場合には適さないという問題がある。
上記特許文献２と特許文献３に記載される発明の場合、プレイヤーの足が地面に接地したステップを検知しているのではなく、センサーのセンシング領域で足が検知された状態をステップとして検知している、一般的にセンサーはセンシング領域が拡散する傾向にある為、プレイヤーの足が完全に地面に接地していない場合であってもステップとして検知してしまう傾向がある。そのため、ステップ検知の精度を高めることができない。正しいタイミングで決められた位置でのステップを踏むことを要求されるゲームにおいては、ステップ検知の精度が悪い場合、ユーザーのゲーム体験のクオリティーを低減させてしまうという問題がある。
上記特許文献２と特許文献３に説明のあるデバイスは一辺の長さが３０cm程度の長さとなる正方形に近い形状のデバイスになる事が予想される。この場合カバンに入れて持ち運ぶには携帯性が低く、また机などの引き出しに収めるという収納性の高い商品にすることが出来ないという問題がある。
本発明は、上記の点に鑑み提案されたものであり、一つの側面では、携帯性及び収納性また検知精度を向上させたゲームのマットレスステップ検知ユニットを提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明に係るステップ検知ユニットは、信号検知モードと物体検知モードがあり、信号検知モードにおいては、プレイヤーの両足に個別にステップ情報発信ユニット３０を装着し、プレイヤーがステップを踏み、足が床面もしくは地面に接地した際に発生する加速度もしくは振動もしくは衝撃を、ステップ情報発信ユニット３０に組み込まれているセンサー例えば加速度センサーで計測し、その計測結果がステップに相応するレベルにあった場合、ステップ検知信号、例えば光を発信するステップ情報発信ユニット３０と、床面もしくは地面に配置された、多角形状の筐体の外周部の各辺に、一つ以上設けられた各センサーから一定範囲に広がる空間を検知するセンシング領域を有するステップ情報受信ユニット２０で構成され、プレイヤーが前記センシング領域に対応するエリアでステップを踏んだ際に、ステップ情報発信ユニット３０から発信される前記ステップ検知信号をステップ情報受信ユニット２０の外周にあるセンシング領域内で検知をした際にプレイヤーが当該エリアでステップを踏んだものとして検知が行われる。ステップ検知信号の検知結果とステップ検知エリアの位置を含むステップ検知情報を、ステップ情報受信ユニット２０に組み込まれている通信機能によりネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する通信手段を有する。物体検知モードにおいては、ステップ情報受信ユニット２０の前記センシング領域に足が入った際に、プレイヤーが当該エリアでステップを踏んだものとして検知し、前記検知結果とステップ検知エリアの位置を含むステップ検知情報を、ステップ情報受信ユニット２０に組み込まれている通信機能によりネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する通信手段を有するステップ検知ユニット。
上記の課題を解決するため、本発明に係るステップ検知ユニットは、ステップ情報受信ユニット２０の外周部の各辺に設けられているセンサーによるステップ検知信号の検知結果と前記センサーのセンシング領域に対応する検知エリアの位置を含むステップ検知情報を、前記ステップ情報受信ユニット２０と電気的に接続されたケーブルでつながっている端末で可視情報、例えば発光素子、またはデジタル表示もしくは不可視情報たとえば電波で通知する検知情報通知ユニットと、前記検知情報通知ユニットの前記可視情報による通知を、スマートデバイスに付属しているカメラで監視し、前記スマートデバイスにインストールされている専用アプリケーションまたはソフトで可視情報の画像認識をおこなうか、もしくは前記不可視情報をスマートデバイスにより前記スマートデバイスにインストールされている専用アプリケーションまたはソフトで監視し、前記検知情報通知ユニットより通知された、ステップ検知情報を、前記スマートデバイスが持つ通信機能を使いネットワーク４０を経由してゲーム装置１０へ情報を送る、ステップ検知ユニット。
上記の課題を解決するため、本発明に係るステップ検知ユニットは、ステップ情報受信ユニット２０の各辺が、独立したパーツで構成されており、前記各辺のパーツの連結部を部品もしくは接点、例えばヒンジにより連結されている構造で、一直線形状やL字形状など任意の形状に変形できる構造を持ち、一つのデバイスで異なる形状のセンシング領域のゲームが楽しむ事が出来る。また折りたたみができるという構造を持つため、収納性が高まりまた持ち運びができる携帯性が高まった製品となる。一直線上に形状変更した際には、他のエリアのセンシング領域と干渉しないセンシング領域で構成された前記ステップ情報受信ユニット２０を有するステップ検知ユニット。
センサー２３にレンズを装着する事により、拡散しているセンシング領域を収束させ、ステップを踏むエリア内で横から見て一直線上に近いセンシング領域を形成するステップ情報受信ユニット２０で構成される、ステップ検知ユニット
本発明の実施の形態によれば、携帯性及び収納性また検知精度を向上させたゲームのステップ検知ユニットをポータブルで廉価な製品を提供することができる。
ゲームシステムの構成例を示す図である。 ステップ情報発信ユニットの図を示す。 ステップ情報受信ユニットの配置例を示す。 ステップ情報受信ユニットを正面から見た図である。 ステップ情報発信ユニットの機能構成例を示す図である。 ステップ情報受信ユニットの機能構成例を示す図である。 ステップ情報受信ユニットによる広いセンシング領域を示す図である。 ステップ情報受信ユニットによる狭いセンシング領域を示す図である。 特許文献２及び特許文献３の問題及び垂直面のセンシング領域を示す図であ る。 ステップ情報受信ユニットが４方向のゲーム画面の一例を示す図である。 センサーがステップ検知信号を検知する関係を横から見た図である。 ステップ情報受信ユニットにLEDを配置した例である。 ステップ情報受信ユニットの空洞の中にゲーム装置を入れた例である ステップ情報受信ユニットに検知情報通知ユニットを設置した例である。 ステップ情報受信ユニットに傾斜を持って取り付けた図である。 ステップ情報受信ユニットを８角形で構成した例である。 ステップ情報受信ユニットが８方向のゲーム画面の一例を示す図である。 ステップ情報受信ユニットの角に部品を付けた図である。 部品により形状変更ができる説明の例 水平方向に一直線上に展開した際の例である。 センサーにレンズを装着した際のセンシング領域を横から見た図である。
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜システム構成＞
図１は、本実施形態に係るゲームシステムの構成例を示す図である。図１のゲームシステム１００は、ゲーム装置１０及びステップ情報受信ユニット２０及びステップ情報発信ユニット３０を含み、ネットワーク４０を介して接続されている。
ゲーム装置１０は、プレイヤーが演奏される楽曲に合わせてダンスを行うゲーム装置である。プレイヤーが選択した楽曲の演奏が始まると、ゲーム画面上、例えば矢印オブジェが流れてくるので、プレイヤーは矢印オブジェがステップゾーン（判定位置）に重なったタイミングで指示された方向に対応するステップを踏む。ゲーム上、プレイヤーが正しい位置のステップを適切なタイミングで踏むことができるほど得点が加算される。
ゲーム装置１０は、例えばゲームアプリケーションを有するスマートフォンやタブレット端末やパソコンやTV（テレビ）などにより実現されうる。また、家庭用ゲーム機と当該家庭用ゲーム機に接続されたＴＶ（テレビ）又はモニター等であってもよい。
本システムには、信号検知モードと物体検知モードがあり、信号検知モードにおいては、地面または床面に配置され、多角形状で外周部の各辺に１つ以上のセンサーを持ち、外周部に一定範囲に広がるセンシング領域を持つステップ情報受信ユニット2０とプレイヤーの両足に装着し、ステップに相応する加速度もしくは振動もしくは衝撃である事を検知した際に、ステップ検知信号を発信するステップ情報発信ユニット３０との2つのデバイスで構成され、ステップ情報発信ユニット３０から発信される前記ステップ検知信号をステップ情報受信ユニット２０の外周部のセンシング領域で受信した際にプレイヤーがステップを踏んだものとして検知する、物体検知モードでは、ステップ情報受信ユニット２０のみで構成され、ステップ情報受信ユニット２０の外周部のセンシング領域に足が入った際にプレイヤーはステップを踏んだものとして検知する。デバイスのシステムは製造段階で、信号検知モードもしくは物体検知モードのどちらかの１モードに選択される場合や、両方のモードを組み込む場合もある。
ステップ情報発信ユニット３０は、プレイヤーの両足に個別に装着されるデバイス・ユニットで、プレイヤーがステップを踏み、足が地面に接地した際に発生する加速度もしくは振動もしくは衝撃をセンサー、例えば加速度センサーで計測し、その結果がステップに相応するレベルである場合、ステップ検知信号例えば光を発信する。
ステップ情報受信ユニット２０は、床面もしくは地面に配置された、多角形状の筐体の外周部の各辺に、一つ以上設けられた各センサーから一定範囲に広がる空間を検知するセンシング領域を持つデバイス・ユニットで、前記センシング領域は図７及び図８のハッチングで示された水平方向及び垂直方向のセンシング領域を持ち、前記センシング領域は、センサーのデバイスやセンサー周りの構造により変化する。信号検知モードでは、プレイヤーが前記センシング領域に対応するエリアで、ステップを踏むと、プレイヤーの足に装着している、ステップ情報発信ユニット３０からステップ検知時に発信される前記ステップ検知信号を検知し、ステップ検知信号の検知結果とステップ検知エリアの位置を含むステップ検知情報を、ステップ情報受信ユニット２０に組み込まれている通信機能によりネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する。また物体検知モードでは、前記センシング領域に足が入った際にステップとして検知しステップ検知信号の検知結果とステップ検知エリアの位置を含むステップ検知情報を、ステップ情報受信ユニット２０に組み込まれている通信機能によりネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する。
ネットワーク４０は、有線、無線を含む通信ネットワークである。ネットワーク４０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの短距離無線通信やＷｉＦｉ（登録商標）などである。
＜ステップ情報発信ユニット＞
図２は本実施形態に係るステップ情報発信ユニット３０の図を示す。プレイヤーの足に装着するユニット・デバイスで、両足に個別に装着する。このため、一人のプレイヤーに２セット必要となる。
図２で示す通り、サイズの異なる人の足に装着できるようベルト３1でサイズ調整が行える。その外周部にステップ検知信号を発信する素子、例えばLEDなどの信号発信素子３２が装備されている、ベルトに組み込まれているモジュール３３には、電池及び電子回路とセンサー、例えば加速度センサー、ICなどが組み込まれており、プレイヤーの足が地面に接地し、ステップに相当する加速度もしくは振動もしくは衝撃を検知すると、信号発信素子３２は、ステップ検知信号例えば光などの信号を発信する。
信号発信素子３２は、例えばLED、赤外発光ダイオード、超音波、電波などの可視及び不可視の信号を発信するデバイスである。
ステップ情報発信ユニット３０のステップを検知するセンサーは、例えば加速度センサーまたは振動センサーもしくは衝撃センサーなどで、足が地面に接地したステップを計測できるセンサー・デバイスである。
＜ステップ情報受信ユニット＞
図３は、本実施形態に係るステップ情報受信ユニット２０の配置例を示す。図４は、本実施形態に係るステップ情報受信ユニット２０の平面図を示す。図３、４に示されるように、本実施形態に係るステップ情報受信ユニット２０の本体（筐体）は、矩形形状のフレーム（枠）構造であって、電源スイッチ２１a、操作スイッチ２２、センサー２３、方向表示２５を有する。
電源スイッチ２１ａは、電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替えるスイッチである。２１ｂは、電源ＯＮ／ＯＦＦの状態を示すＬＥＤランプである。電源ＯＮ時に点灯し、ＯＦＦ時に消灯する。ステップ情報受信ユニット２０は、乾電池式又は充電式バッテリー等により供給される駆動電源（非図示）を有している。
操作スイッチ２２は、モード変更や各種設定を行うなど、操作スイッチである。
方向表示２５は、例えば前方（Ｆ：フロント）の方向を示す表示である。プレイヤーはこの方向表示２５が示す方向を正面として、ステップ情報受信ユニット２０を地面に配置する。
センサー２３は、例えば赤外線センサー、フォトトランジスタ、超音波センサー、光センサー、モーションセンサー、レーザー、CCDセンサーなど、センシング領域内において、物体の検知やステップ情報発信ユニット３０からの信号や物体を検知するためのセンサー・デバイスである。
なお、図４に示すセンサー２３は、ステップ情報受信ユニット２０の外周辺（外縁）の各々に少なくとも１つ以上が設けられており、即ちステップ情報受信ユニット２０としては少なくとも計４つのセンサー２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄが設けられていて、前記のセンサー２３は、信号検知モードでは、ステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号、例えば光を検知した場合に、ステップとして検知し、物体検知モードでは、ステップ情報受信ユニット２０のセンシング領域に足が入った場合をステップとして検知する。勿論、センサーの種類や検知精度に応じて外周辺毎に複数設けられてもよい。
＜機能構成＞
図５は、本実施形態に係るステップ情報発信ユニット３０の機能構成例を示す図である。図５に示されるように本実施形態にかかわるステップ情報発信ユニット３０は、主な機能部として、制御部３０ａ、センサー部３０ｂ、検知信号発信部３０ｃを有する。
制御部３０ａは、センサー部３０ｂ及び検知信号発信部３０ｃを含むステップ情報発信ユニット３０全体の動作を制御する。センサー部３０ｂは、プレイヤーがステップを踏み足が地面に接地した際に生じる加速度もしくは振動もしくは衝撃を計測し、制御部３０ａは、その結果がステップに相応する加速度もしくは振動であると判断すると、検知信号発信部３０cからステップ検知信号、例えば光を発信させる。
図６、本実施形態に係るステップ情報受信ユニット２０の機能構成例を示す図である。図６に示されるように、本実施形態に係るステップ情報受信ユニット２０は、主な機能部として、制御部２０ａ、検知部２０ｂ、通信部２０ｃを有する。
制御部２０ａは、検知部２０ｂ及び通信部２０ｃを含むステップ情報受信ユニット２０全体の動作を制御する。信号検知モードにおいて、検知部２０ｂは、プレイヤーの足に装着しているステップ情報発信ユニット３０が発信するステップ検知信号、例えば光を検知する。通信部２０ｃは、検知部２０ｂによりプレイヤーの足に装着されているステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号、例えば光を検知するとステップ検知信号の検知結果とステップ検知エリアの位置を含むステップ検知情報を、ネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する。物体検知モードでは、センサー２３のセンシング領域に足が入った際に検知部２０ｂでステップとして検知し、前記検知結果とステップ検知エリアの位置を含むステップ検知情報を、通信部２０cがネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する。
なお、前記各機能構成によって、ステップ情報受信ユニット２０及びステップ情報発信ユニット３０を構成する。コンピュータの例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェア資源上で実行される制御プログラムによって実現されるものである。また、これらの機能部は、「手段」、「モジュール」、「ユニット」、又は「回路」に読替えてもよい。
＜センシング領域＞
図７は、本実施形態に係るステップ情報受信ユニット２０を平面から見た各センサーの水平面におけるセンシング領域をハッチングで示している図である。図８は前記センサーの垂直面でのセンシング領域をハッチングで示している図である。前記センシング領域は、信号検知モードではプレイヤーが前記センシング領域内でステップを踏んだ際にステップ検知信号、例えば光を検知する領域である。物体検知モードでは、足が前記センシング領域に入った際にステップとして検知する領域である。センシング領域は一般的に拡散する傾向があり、センサーが設置された外周辺から外側に向かい、図７－aに示す広い反応角度（例えば６０度）でセンシング領域を有する場合や、図７－bに示す狭い反応角度（例えば２０度）のセンシング領域を持つ場合もある。これらのセンシング領域はセンサーの種類やセンサー周辺の機構及び装着する部品により調整が可能である。
具体的に、図７-aで説明する。センサー２３ａはエリアＢ（Ｂａｃｋ）、センサー２３ｂはエリアＲ（Ｒｉｇｈｔ）、センサー２３ｃはエリアＦ（Ｆｒｏｎｔ）、センサー２３ｄはエリアＬ（Ｌｅｆｔ）にセンシング領域を持つ。よって、信号検知モードでは、プレイヤーがエリアＢに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ａがステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号、例えば光を検知した場合、ステップとして検知する。プレイヤーがエリアＲに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ｂがステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号、例えば光を検知した場合、ステップとして検知する。プレイヤーがエリアＦに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ｃがステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号例えば光を検知した場合、ステップとして検知する。プレイヤーがエリアＬに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ｄがステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号例えば光を検知した場合、ステップとして検知する。物体検知モードにおいても、前記エリアにある前記センシング領域の中に足が入った際にステップとして検知する。
ここで、ステップ情報受信ユニット２０は一般的な人の歩幅を考慮し、各辺が例えば２７ｃｍ以上～３０ｃｍ以下が望ましい。ステップ情報受信ユニット２０の中心部（空洞部）は省スペースとなっており、プレイヤーが起立可能なほどのスペースは確保されていない。よってゲーム開始前においては、プレイヤーはステップ情報受信ユニット２０のセンシング領域で起立している必要がある。ゲームソフトとの連携により、ゲームがはじまる迄はプレイヤーがセンシング領域で起立していてもステップとしては検知しないようにすることが出来る。
特許文献２と特許文献３のステップ検知ユニットとしての問題を説明する。前記特許文献における発明は、多角形の筐体の外周部にセンサーを設置し、そのセンサーのセンシング領域においてプレイヤーの足が検知されるとステップとして検知するものである。一般的にセンサーはセンシング領域が拡散する傾向にあり、センサーからの距離が離れるに従い、その拡散度合は大きくなる。この為、前記特許文献による検知方法では、センサーの感度を調整したとしても、プレイヤーの足が床面もしくは地面に接していない場合であってもステップとして検知してしまう傾向がある。このため、足が床面もしくは地面に接地していないにも関わらず、センサーはステップを踏んでいたと検知してしまいステップ検知の精度を高めることができない問題がある。
図８は、前記特許文献２と特許文献３のステップ検知精度の問題を説明する為に、垂直方向でのセンシング領域を横から見た図である。図ではセンシング領域をハッチングで示している。a)は足の位置が拡散した前記センシング領域の上にある場合である。この位置では、ステップは検知されない。b)とｃ）は前記センシング領域に足が接しステップの検知がはじまる領域である。しかしながらセンシング領域が拡散している為、センサーの近くでプレイヤーがステップを踏んだ場合b)とセンサーから離れた場所でステップを踏んだc)とでは、ステップ検知される高さが異なり、c)においては地面より高い位置でステップとして検知されてしまう。このようなセンシング領域の拡散を無くす為には、レーザー光線のような拡散が少ないセンシング領域d)をもつセンサーを使い検知する必要があるが、レーザー光線による検知は、高価な電子部材を使う構成が必要であり、廉価な民生品用のゲームデバイスとしては適さない。これらの問題だけではなく、前記事例により、拡散されたセンシング領域においてプレイヤーの足が地面に接していない位置においてステップとして検知しまう事により、精度の高いステップ検知ができなくなる問題がある。正しいタイミングでステップを踏むことを要求されるゲームにおいては、ステップ検知の精度を高めることができない場合、ユーザーのゲーム体験のクオリティーを低減させてしまう問題が存在する。前記特許文献２及び特許文献３は２００８年に申請されているものであるが、商品化された形跡はなくセンサー領域の拡散によるステップ検知精度の問題が解決されずに商品化を断念されたものと思われる。
＜ゲーム画面＞
図９は、本実施形態に係るゲーム画面の一例を示す図である。
ゲームが開始、即ち楽曲の演奏が始まると、ゲーム画面上、上下左右の何れかの方向又は複数同時に指示する矢印オブジェが流れてくるので、プレイヤーは矢印オブジェがステップゾーン（判定位置）１０ａに重なったタイミングで指示された方向に対応するステップを踏む。図９のゲーム画面の場合、ステップゾーン１０ａには右方向を指示する矢印オブジェが示されている。プレイヤーは矢印オブジェがステップゾーン１０ａに重なったタイミングで右方向に対応するエリアＲをしっかりステップする。
図７-aを例に取り説明をする。信号検知モードでは、センサー２３ｂのセンシング領域のあるエリアRにおいてプレイヤーがステップを踏み、プレイヤーの足に装着しているステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号、例えば光を前記センサー２３ｂが検知すると、ステップ情報受信ユニット２０は、ステップ検知信号の検知結果とステップ検知信号を検知した位置（例えば、エリアＲ）を含むステップ検知情報をネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する。物体検知モードでは、センサー２３ｂのセンシング領域のあるエリアRにおいてプレイヤーがステップを踏み、プレイヤーの足が前記センシング領域に入った際にステップとして検知し、前記ステップを検知した検知結果と検知した位置（例えば、エリアＲ）を含むステップ検知情報をネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する。ゲーム装置１０は、ステップ情報受信ユニット２０から前記ステップ検知情報を受信すると、ゲーム画面上ステップゾーン１０ａで指示した矢印オブジェの方向（例えば、エリアＲ）と、ステップ情報受信ユニット２０から取得したステップ検知情報である、前記ステップ検知信号と前記ステップ位置情報（例えば、エリアＲ）とを比較し、一致した場合には当該ステップ方向を正解と判定する。一方、一致しない場合には当該ステップ方向を不正解と判定する。
また、正解の場合に、当該矢印オブジェがステップゾーン１０ａに重なったタイミングで当該ステップが検知されたか否かを判定する。例えば、当該矢印オブジェに重なっている所定時間（例えば、１秒）内に当該ステップが検知された場合には当該ステップタイミングを正解と判定する。一方、所定時間内に当該ステップが検知されなかった場合には当該ステップタイミングを不正解と判定する。ゲーム装置１０は、ステップ方向及びステップタイミングが正解と判定された場合、得点を加算する。またゲーム画面上では成功を示す表示（例えば、「ＧＲＥＡＴ！」）が表示される。
なお、上述したようにステップ情報受信ユニット２０は、乾電池及び充電式バッテリー等により供給される駆動電源により動作している。ここで、省電力の観点から、センサー２３の電力消費を抑制すべく、センサー２３の電力コントロールがバッテリー寿命を長くするための重要な要素となる。具体的に、ステップ情報受信ユニット２０（制御部２０ａ）は、ゲームの矢印オブジェがステップゾーン１０ａに重なるタイミングに同調して各々のセンサー２３の電源をＯＮにして、ステップの検知が必要ない時には、各々のセンサー２３の電源をＯＦＦにする制御を実行する。これにより、ステップ情報受信ユニット２０のバッテリー寿命が長くなり、プレイヤーは長時間ゲームをプレーすることが可能となると共に、ステップ検知ユニットとしての魅力が向上する。
図１０は、信号検知モードにおいて、本実施形態に係るステップ情報発信ユニット３０が発信するステップ検知信号とステップ情報受信ユニット２０が、前記ステップ検知信号を受信する状態を横から見た図である。この図ではステップ情報発信ユニット３０が発信する信号をLEDの光を例にして説明する。
図１０に示されるように、プレイヤーのステップ（足）が地面に接地していない場合e)は、ステップ情報発信ユニット３０のLEDの点灯は行われない。ｆ）に示されるように、プレイヤーがステップを踏み足が床面もしくは地面に着地した際の衝撃で、ステップ情報発信ユニット３０がステップに相当する加速度もしくは振動であることを検知した場合、ステップ情報発信ユニット３０のLEDは点灯し光の信号を発信する。前記信号をセンサー２３が検知した場合に、前記センサー２３のセンシング領域に対応するエリアでステップが踏まれたものと検知する。
なお、ステップ情報発信ユニット３０から発信されるステップ検知信号は、センサー２３の据え付け位置より高くなる。そのため、センサー２３の据え付け角度及び周辺の機構を、プレイヤーが地面に接触した際に発信されるステップ信号を検知できる角度及び機構にすると良い。より確実にステップ情報発信ユニット３０のステップ検知信号を検知できるためである。
＜変形例１＞
図1１は、ゲームの臨場感を高める事を目的として、ステップ情報受信ユニット２０の各フレームの一辺に、カラーの発光素子２０LEDを装備した図である。例えば、ゲーム画面の当該矢印オブジェに重なっているタイミングでユーザーが矢印オブジェの方向に相応する位置でステップを踏んだ場合、発光素子２０LEDを点灯させるなどゲームの臨場感を盛り上げることができる、この発光素子２０LEDは、各センサーのステップ検知の感度に誤差を生じないような構造にする必要がある。また、上記タイミングでステップを踏んだ際には、カラーLEDのライティング効果のみならず、効果音を用意することにより、さらに臨場感を高めることができる。
＜変形例２＞
図1２は、図１で説明した、本変形例に係るゲームシステムを変形した構成例を示す平面図である。図１２のゲームシステム１００は、ゲーム装置１０及びステップ情報受信ユニット２０とステップ情報発信ユニット３０を含み、ネットワーク４０を経由してゲーム装置１０と接続されるが、図１と比較すると、ゲーム装置１０がステップ情報受信ユニット２０の中心部（空洞部）のスペースに配置されている。
本変形例によれば、プレイヤーは地面に配置されたステップ情報受信ユニット２０の方向、即ち下を向きながらゲームを行うことになる。これによりプレイヤーは自らのステップを確実に確認しながらステップの練習を行うことが可能となるので、例えば慣れない初心者にとって転倒の恐れや不安を低減し、更には一層のステップ上達などの効果が期待できる。
例えば、スマートフォンなどのゲーム装置１０をステップ情報受信ユニット２０の中心部の空間スペースに配置したり固定したりするなどして、ステップ情報受信ユニット２０にゲーム装置１０を取り付ける機構を設けることも可能である。
＜変形例3＞
図1３は、ステップ情報受信ユニット２０の中心部の空間スペースに、検知情報通知ユニット２８を配置した図である。この検知情報通知ユニット２８は、ステップ情報受信ユニット２０の外周部にある各センサーのステップ検知信号の検知結果とステップ検知エリアを含む、ステップ検知情報を通知する端末でケーブル２７によりステップ情報受信ユニット２０と電気的に接合していて、ステップ情報受信ユニット２０の各センシング領域においてステップ検知信号が検知された場合に、その検知結果と検知位置を含むステップ検知情報を可視情報、例えば発光素子の点灯もしくはデジタル表示または不可視の情報例えば電波などで通知する端末である。
図１３に示す検知情報通知ユニット２８の通知方法について発光素子の点灯で通知される場合を例に取り、具体的に説明する。ステップ情報受信ユニット２０のセンサー23dの外周部に広がるセンシング領域のあるエリアLでプレイヤーがステップを踏み、ステップを検知すると、23dLの発光素子が点灯する。ステップ情報受信ユニット２０のセンサー23aの外周部に広がるセンシング領域のあるエリアBでプレイヤーがステップを踏み、ステップを検知すると23aLの発光素子が点灯する。ステップ情報受信ユニット２０のセンサー23bの外周部に広がるセンシング領域のあるエリアRでプレイヤーがステップを踏み、ステップを検知すると23bLの発光素子が点灯する。ステップ情報受信ユニット２０のセンサー23cの外周部に広がるセンシング領域のあるエリアFでプレイヤーがステップを踏み、ステップを検知すると、23cLの発光素子が点灯する。
前記発光素子の点灯による通知をデジタル表示に変えることができる。例えば、23dLの発光素子による通知をL（Left）、２３aLの発光素子による通知をB(Back)、２３bLの発光素子による通知をR(Right)、２３cLの発光素子による通知をF(Front)などに変更することもできる。またQRコード（登録商標）などあらゆる可視情報を使う事が出来る。
検知情報通知ユニット２８から通知される前記可視情報を、専用に開発した画像認識アプリケーションやソフトをインストールしたスマートフォンやタブレットやゲーム端末などのスマートデバイスに付属しているカメラにより前記可視情報を監視し、前記スマートデバイスの通信機能を利用し、ネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に、検知情報通知ユニット２８から取得した、ステップ検知情報を送ることができる。検知情報通知ユニット２８からの通知が不可視情報で伝達する場合には、例えばNFCやその他の無線によりステップ検知情報がスマートデバイスに伝達される、前記不可視情報を前記スマートデバイスにインストールしたアプリケーションやソフトで監視し、前記スマートデバイスの通信機能を利用し、ネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に、検知情報通知ユニット２８から取得した、ステップ検知情報を送ることができる。検知情報通知ユニット２８により、ステップ情報受信ユニット２０にネットワーク４０に情報を伝達する通信モジュールを組み込む必要がなくなり、部品コストを低減させ商品の価格を廉価にすることができる。また、検知情報通知ユニット２８の通知信号の検知をスマートデバイスのリアカメラで監視し、スマートデバイスの表示部を上側に向けゲーム画面を表示させる事でゲーム装置１０をステップ情報受信ユニット２０の中央に置いて、プレイヤーは、ステップ情報受信ユニット２０の中央のあるゲーム画面を見ながらプレーをすることもできる。
＜変形例４＞
図1４は、本変形例に係るステップ情報受信ユニット２０の断面図である。図1４のステップ情報受信ユニット２０は、上記実施形態（例えば図３、図７）と比較すると、各辺の角に傾斜を持たせた構成である。プレイヤーがステップを踏むときに間違って足がステップ情報受信ユニット２０本体の角に接触した時に足をくじく可能性があるが、これを回避する為、角に傾斜を持たせることで、ゲーム中の怪我を起こすリスクを低減することが可能である。また、センサー２３がその水平面における位置より上位置より発信する信号を受け取りやすくなり、信号検知モードにおいてはセンサーの検知精度が高まる効果が期待できる。
＜変形例５＞
図１５は、本変形例に係るステップ情報受信ユニット２０による平面方向から見たセンシング領域を示す図である。図７と比較すると、本変形に係るステップ情報受信ユニット２０は、８角形状のフレーム（枠）構造となっている。また、センサー２３は、ステップ情報受信ユニット２０の外周辺（外縁）の８辺の各々に少なくとも１つ以上が設けられており、ステップ情報受信ユニット２０としては少なくとも計８つのセンサー２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ及び２３ｈが設けられている。
また、各々のセンサー２３は、図1５のハッチング領域で示されるように、設置された外周辺から外側に向かい、所定の反応角度（例えば６０度）でステップ情報発信ユニット３０から発信される信号や足のセンシング領域を有する。具体的に、センサー２３ｅはエリアＢＲ、センサー２３ｆはエリアＲＦ、センサー２３ｇはエリアＦＬ、センサー２３ｈはエリアＬＢをセンシング領域とする。よって、信号検知モードでは、プレイヤーがエリアＢＲに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ｅがステップ情報発信ユニット３０からのステップ検知信号例えば光を検知する。プレイヤーがエリアＲＦに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ｆがステップ情報発信ユニット３０からのステップ検知信号例えば光を検知する。プレイヤーがエリアＦＬに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ｇがステップ情報発信ユニット３０からのステップ検知信号例えば光を検知する。プレイヤーがエリアＬＢに着地してステップを踏んだ場合、センサー２３ｈがステップ情報発信ユニット３０からのステップ検知信号例えば光を検知する。物体検知モードでは、前記エリアのセンシング領域の中に足が入った際にステップとして検知される。信号検知モード及び物体検知モードにおいて、ステップ検知信号の検知結果とステップを検知した位置情報（例えば、エリアＲＦ）を含むステップ検知信号をネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信される。
図１６は、本変形に係る８方向のステップを踏むゲーム画面の一例を示す図である。
ゲームが開始し楽曲の演奏が始まると、ゲーム画面上、上下左右、更には各斜め（右下、右上、左上、左下）の何れかの方向又は複数同時に指示する矢印オブジェが流れてくるので、プレイヤーは矢印オブジェがステップゾーン（判定位置）１０ａに重なったタイミングで指示された方向に対応するステップを踏む。図１６のゲーム画面の場合、ステップゾーン１０ａには右上方向を指示する矢印オブジェが示されている。プレイヤーは矢印オブジェがステップゾーン１０ａに重なったタイミングで右上方向に対応するエリアＲＦをしっかりステップする。
本変形例のように、ステップ情報受信ユニット２０は、矩形のみに限られることなく例えば多角形状のフレーム（枠）構造であってもよい。更に矩形（四角形）や８角形の他にも、例えば、三角形や六角形などであってもよい。プレイヤーは多角形状のフレーム各辺に対応するセンシング領域をステップする。これにより、ゲーム上において、上下左右のみならず、例えば斜め方向に指示する矢印オブジェを用いることができるので、多様なステップを行えるゲームを実現することが可能である。
＜変形例６＞
図１７は、ステップ情報受信ユニット２０の各辺が独立して形成されており、前記各辺の連結部を部品もしくは接点、例えばヒンジ２６により連結されている構造で、ステップ情報受信ユニット２０を図３のような四角形から一直線形状やL字形状など任意の形状に変更ができる構造になっている。これにより一直線状の形状のみならず各辺の接続部にある部品もしくは接点例えばヒンジ２６を起点として様々な形状に変形させることができる構造となっている。
図１８は、図１７の形状のステップ情報受信ユニット２０のヒンジ２６を起点として変形させ一直線上に展開した際の平面方向から見た状態を示す図である。図３、図７、図１５と比較すると、図１８では、一直線上のフレーム構造となっている。
図１９はステップ情報受信ユニット２０を一直線状に変形させた際のセンシング領域を示す。ハッチング部のセンシング領域が隣接のエリアへの検知に干渉を起こさないセンシング領域を考慮する必要がある。信号検知モードでは、プレイヤーがエリアY1でステップを踏んだ場合、センサー23dがステップ情報発信ユニット３０からのステップ検知信号、例えば光を検知する。プレイヤーがエリアY2でステップを踏んだ場合、センサー23aがステップを検知する。プレイヤーがエリアY3でステップを踏んだ場合、センサー23bがステップを検知する。プレイヤーがエリアY4でステップを踏んだ場合、センサー23cがステップを検知する。ゲームの内容に応じた、センサーの数や一辺の数を設けることができる。これにより水平方向及び垂直方向やこの構造でできうるあらゆる形状での変形検知を行うことができる。例えばL字状に形成することも可能である。形状変更ができる事により、プレーができるゲームの種類が増えるメリットがあり、また折りたたんで机の引き出しに収納することができまた持ち運びに便利になるという利便性が生まれる。
一般的なセンサーの特性によりセンシング領域が拡散し、精度の高いステップ検知ができないという問題の解決方法に関して説明する。図20はセンサー２３にレンズ５０を装着した状態を横から見た図である。レンズ５０の装着によりセンシング領域の拡散を垂直方向において収束させることが出来、横から見て直線状に近いセンシング領域を形成することが出来る。g）はセンシング領域より上に足がありステップを検知していない状態、ｈ）はセンシング領域に足が入りステップを検知している状態である。従来の技術では拡散性の少ないセンシング領域を得る為には、民生品としては適さない高価な電子部品が必要となるレーザー光線による検知方法があるが、低価格なセンサー２３にレンズ５０例えば安価なプラスチックレンズを装着することにより、ゲーム中にプレイヤーがステップを踏むエリア、つまりセンサー２３からおよそ30cm程度のエリアの中においては、拡散性の低いセンシング領域が形成され、廉価で精度の高いステップ検知が可能となり、ステップ情報発信ユニット３０を必要とせずにステップ情報受信ユニット２０単体でステップ検知を行う事が出来る。なおステップ検知はセンシング領域に足が入った際に行われるため、センサー２３は地面に近い位置に設置することが望ましい、これにより、地面に足が接地するタイミングとセンシング領域に足が入るタイミングがほぼ同じタイミングになり正確なステップ検知を行うことが出来る。
以上、本実施形態に係るセンサー２３にレンズを装着する事によるステップ検知精度の向上やステップ情報受信ユニット２０が形状変更出来る構造により、様々な形状でのステップゲームに対応が出来るようになる。また、折りたたむことができ収納性が高まるという、ステップ検知精度の向上及び収納性及び携帯性も含めて、前記特許文献２と特許文献３では解決されていなかった発明であり、当該発明により低価格でかつポータブルで、ステップ検知精度の向上したステップ検知を行う事が可能である。家の中や外出先など場所を選ばずに、ステップを踏むゲームシステムにより、楽しみながらより簡易に体を動かす機会を創造し、気軽にカラダを動かすことにより生じる肉体的健康や精神的健康の向上に貢献する商品を作ることが出来る。ダンスゲームで人々の健康促進を導く社会的なメリットが期待できる。
なお、本発明の好適な実施の形態により、特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
図７-aによれば、センサー２３の水平方向の反応角度（例えば６０度）によっては、エリア（例えばエリアＲ）と水平方向のセンシング領域（例えばセンシング領域Ｒ）とが必ずしも完全一致しない場合がある。即ち、エリア（例えばエリアＲ）であっても水平方向のセンシング領域（例えばセンシング領域Ｒ）でない非検知領域にステップが踏まれた場合、当該ステップは検知されない。しかしながら、上述したようにステップ情報受信ユニット２０は携帯性を考慮し、各辺が例えば２７以上～３０ｃｍ以下である。このため、非検知領域は極めて小さく、実際ゲームをプレーする上では支障がない程度である。
なお、センサー２３の反応角度を大きく設定すると非検知領域は小さくなり、センサー２３の反応角度を小さく設定すると非検知領域は大きくなる。ステップ情報受信ユニットを一直線状に配置した場合、センサー２３の反応角度を大きく設定しすぎると、センシング領域が他のエリアまで広がってしまい、２つのエリアでステップが検知されるという誤検知が発生する。このため、センシング領域が他のエリアに広がらず且つ非検知領域を最小となるようセンサー２３の反応角度を設定するのが望ましい。
上述のステップ情報受信ユニット２０の本体は、矩形形状のフレーム（枠）構造であるものとして説明した。しかしながら、必ずしもフレーム（枠）構造でなくとも、例えば、円形や多角形状のボード（板）構造であってもよい。この場合、ステップ情報受信ユニット２０の中心部には空洞部を有しないが、各辺にセンサー２３を備えていることには変わりない。また、ゲーム装置１０をステップ検知受信ユニット２０のボード上の中心部付近に配置可能である他に、ボード上の中心部付近において、ゲーム装置１０をステップ情報受信ユニット２０本体にゲーム装置１０を取り付ける機構を設けることも可能である。
信号検知モードと物体検知モードは、ゲームの内容などによりどちらか一つのモードが選択された構成で生産及び製品化が行われる。必要があれば両モードが１つのデバイスに存在してもよい。
１０ ゲーム装置
１０a 矢印オブジェがステップゾーン（判定位置）に重なっている状態
２０ ステップ情報受信ユニット
２０a 制御部
２０b 検知部
２０c 通信部
２０LED LED
２１a 電源スイッチ
２１b 電源のON/OFFの状態を示すLEDランプ
２２ 操作スイッチ
２３（a～ｈ） ステップ情報受信ユニットのセンサー
２３aL センサー23aでステップが検知された際に点灯する発光素子
２３bL センサー23bでステップが検知された際に点灯する発光素子
２３cL センサー23cでステップが検知された際に点灯する発光素子
２３dL センサー23dでステップが検知された際に点灯する発光素子
２５ 方向表示
２６ ヒンジ
２７ ケーブル
２８ 検知情報通知ユニット
３０ ステップ情報発信ユニット
３０a 制御部
３０b センサー部
３０c 検知信号発信部
３１ ステップ情報発信ユニットのベルト
３２ ステップ情報発信ユニットの信号発信素子
３３ ステップ情報発信ユニットのモジュール
４０ ネットワーク
５０ レンズ
１００ ゲームシステム
エリアF 前方のエリア
エリアL 左側のエリア
エリアR 右側のエリア
エリアB 後ろ側のエリア
エリアRF 斜め右上のエリア
エリアFL 斜め左上のエリア
エリアBR 斜め右下のエリア
エリアLB 斜め左下のエリア
エリアY1 左から１番目のエリア
エリアY2 左から２番目のエリア
エリアY3 左から３番目のエリア
エリアY4 左から４番目のエリア
センシング領域 センサー２３のセンシング領域
センシング領域R 右側のエリアにあるセンサー２３のセンシング領域
a） 足が拡散したセンシング領域の上にある状態
b） 足がセンサーの近くで拡散したセンシング領域に接している状態
c） 足がセンサーの遠くで拡散したセンシング領域に接している状態
d） 最も下限に設置した非拡散センシング領域に足が接している状態
e） ステップ情報発信ユニットがステップ検知信号を発信していない状態
f） ステップ情報発信ユニットがステップ検知信号を発信している状態
g) ステップを検知していない状態
h) ステップを検知している状態

Claims (4)

  1. プレイヤーの両足に個別にステップ情報発信ユニット３０を装着し、プレイヤーがステップを踏み、足が床面もしくは地面に接地した際に発生する加速度もしくは振動もしくは衝撃を、前記ステップ情報発信ユニット３０に組み込まれているセンサーで計測し、前記ステップ情報発信ユニット３０に組み込まれているセンサーによる計測結果がステップに相応するレベルにあった場合、ステップ検知信号を発信する前記ステップ情報発信ユニット３０と、床面もしくは地面に配置された、多角形状の筐体の外周部の各辺に、一つ以上設けられたセンサー２３から一定範囲に広がる空間を検知するセンシング領域を有するステップ情報受信ユニット２０とで構成され、プレイヤーが前記センシング領域でステップを踏み、前記ステップ検知信号を前記ステップ情報受信ユニット２０の前記センサー２３が検知した場合、前記ステップ情報受信ユニット２０は、プレイヤーが前記センシング領域内でステップを踏んだものとして判断し、前記ステップ検知信号の検知結果と前記センシング領域に対応するステップ検知エリアの位置を含むステップ検知情報とを、前記ステップ情報受信ユニット２０に組み込まれている通信機能によりネットワーク４０を経由してゲーム装置１０に送信する通信手段を有することを特徴とするステップ検知ユニット。
  2. 前記ステップ情報受信ユニット２０の外周部の各辺に設けられているセンサー２３によるステップ検知信号の検知結果と前記センシング領域に対応するステップ検知エリアの位置を含む前記ステップ検知情報を、前記ステップ情報受信ユニット２０と電気的に接続された検知情報通知ユニット２８で可視情報もしくは不可視情報で通知し、可視情報での通知の場合においては、前記可視情報をスマートデバイスに付属しているカメラで監視し、前記スマートデバイスにインストールされている専用アプリケーションまたはソフトで画像認識を行い、前記検知情報通知ユニット２８より通知された前記ステップ検知情報を、前記スマートデバイスが持つ通信機能を使い前記ネットワーク４０を経由して、前記ゲーム装置１０へ情報を送る、また不可視情報での通知の場合においては、前記ステップ検知情報を前記不可視情報でスマートデバイスへ送り前記スマートデバイスにインストールされている専用アプリケーションまたはソフトで認識を行い、前記検知情報通知ユニット２８より通知された、前記ステップ検知情報を、前記スマートデバイスが持つ通信機能を使い、前記スマートデバイスもしくはネットワーク４０を経由して前記ゲーム装置１０へ送ることを特徴とする請求項１に記載のステップ検知ユニット。
  3. 前記ステップ情報受信ユニット２０の各辺が、独立したパーツで構成されており、前記各辺の前記パーツに連結部がある構造で、四角形から一直線形状やL字形状の任意の形状に変更ができる形状を持ち、一直線上に形状変更した際には、他のエリアのセンシング領域と干渉しないセンシング領域で構成された前記ステップ情報受信ユニット２０を有することを特徴とする請求項２に記載のステップ検知ユニット。
  4. 前記ステップ情報受信ユニット２０の外周部の各辺に設けられている各センサーにレンズを装着することにより前記センシング領域を垂直方向において収束させ、プレイヤーがステップを踏むエリア内において横から見て直線状に近い前記センシング領域を形成し、動いているプレイヤーの足が前記センシング領域に接したときにステップとして検知出来ることを特徴とする請求項１ないし請求項２または請求項３に記載のステップ検知ユニット












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