KR100560030B1

KR100560030B1 - 당구 게임의 입력 장치, 당구 게임 시스템, 게임용 입력장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체

Info

Publication number: KR100560030B1
Application number: KR1020020072596A
Authority: KR
Inventors: 하마노다까시; 아또베고끼; 기노모또히로시; 하시모또히데끼; 마하라료
Original assignee: 고나미 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2006-03-13
Also published as: AU2002302111B2; KR20030042419A; EP1716896A3; US7798904B2; EP1314464B1; EP1314464A2; US20060100016A1; EP1314464A3; US7458893B2; EP1716896A2; US20030096649A1

Abstract

플레이어가 타격하는 대상으로서 설치된 모의구와, 모의구가 부착되는 볼축을 갖는 연결부와, 연결부를 이동 가능하게 지지하는 지지부와, 연결부의 동작에 대응한 신호를 출력하는 센서를 갖는 당구 게임용 입력 장치에 있어서, 볼축의 축선을 중심으로 한 모의구의 회전 운동과, 볼축의 축선 방향에 따른 소정 범위 내의 모의구의 직선 운동 중 적어도 어느 한 쪽을 허용한다.

게임기, 하우징, 모니터, 스피커, 테이블부, 수구, 모의구

Description

당구 게임의 입력 장치, 당구 게임 시스템, 게임용 입력 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체{INPUT APPARATUS OF BILLIARD GAME, BILLIARD GAME SYSTEM, INPUT APPARATUS FOR GAME AND COMPUTER READABLE MEMORY MEDIUM}

도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 입력 장치를 구비한 당구 게임기의 사시도.

도2는 도1의 게임기에 설치된 입력 장치의 일부를 파단하여 도시한 사시도.

도3은 도2의 입력 장치에 설치된 베이스부의 내부 구조를 도시한 사시도.

도4는 도3의 베이스부의 좌우 방향을 따른 종단면도.

도5는 도4의 V-V선을 따른 단면도.

도6은 도4의 VI-VI선을 따른 단면도.

도7a 및 도7b는 이미지 센서의 배치를 도시한 도면.

도8은 도1의 당구 게임기의 제어계 구성을 도시한 블럭도.

도9는 도8의 CPU가 실행하는 큐 검출 처리의 순서를 도시한 흐름도.

도10은 도9에 이어지는 흐름도.

도11a 내지 도11f는 도9의 처리에 의해 실행되는 화상 처리의 일예를 도시한 도면.

도12a 및 도12b는 도10의 처리에 의해 실행되는 연산 순서를 설명하기 위한 도면.

도13은 도8의 CPU가 실행하는 샷 확정 처리의 순서를 도시한 흐름도.

도14는 도13에 이어지는 흐름도.

도15는 도14의 서브 루틴 처리로서 CPU가 실행하는 속도 검출 처리의 순서를 도시한 흐름도.

도16은 도13의 처리에 의해 모니터에 표시되는 화상의 일예를 도시한 도면.

도17은 도14의 처리에 의해 모니터에 표시되는 화상의 일예를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 당구 게임기

2 : 하우징

3: 모니터

5 : 테이블부

7 : 설명 패널

8 : 제어 패널

10 : 입력 장치

11 : 베이스 부

14 : 모의구

15 : 본체

17 : 기판

19 : 천정판

23 : 지지축

24 : 베어링대

본 발명은 플레이어에게 모의구를 타격 하도록 한 당구 게임 시스템, 그 게임 시스템에 적합한 입력 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 관한 것이다.

수구를 타격하는 감각을 재현한 당구 게임 시스템의 입력 장치로서, 일본 특허 공개 2001-178966호 공보(이하, 문헌 1이라 칭함)에는 안내 기구에 지지된 모의구와, 그 모의구가 큐 또는 그 대체물에 의해 타격되었을 때의 타격력 또는 모의구의 변위 속도에 대응한 신호를 출력하는 타격 신호 출력 수단과, 모의구의 타격 위치에 대응한 타점 신호를 출력하는 타점 신호 출력 수단을 구비한 입력 장치가 개시되어 있다.

일본 특허 공개 2000-93655호 공보(이하, 문헌 2라 칭함)에는 큐로 가공된 로드의 선단부가, 그 축선 방향으로 이동 가능한 상태에서 소정의 케이스 내에 수용되고, 그 로드의 선단부에 자석이 부착되는 동시에 그 선단부의 주위에 코일이 배치되고, 로드가 축선 방향으로 이동했을 때에 코일에 발생하는 유도 전류에 의거하여 수구의 타격 속도를 특정하는 입력 장치가 개시되어 있다.

미국 특허 제6220963호 공보(이하, 문헌 3이라 칭함)에는 컴퓨터의 포인팅 장치로서 이용되는 마우스와 같은 하우징과, 그 하우징에 부착되어 큐의 선단부를 지지하는 받침부를 구비하고, 하우징이나 받침부에 부착된 광학식 판독기 및 광학식 판독 롤러에 의해 큐의 동작이 검출되는 입력 장치가 개시되어 있다.

실제 당구 게임에서는 폴로 샷, 드로우 샷, 점프 샷 등, 수구를 그 심으로부터 어긋난 특정 방향으로 기울여 타격하는 각종 샷이 존재하고, 그들의 샷에 의해 수구에 여러 가지 동작이 부여된다. 그러나, 문헌 1의 입력 장치와 같이 모의구를 축으로 지지한 경우에는, 그 지지 구조에 따라서 모의구의 움직임이 실제 수구보다도 제한된다. 그로 인해, 모의구를 타격한 위치(당점)나 타격 각도에 따라서는, 실제 수구를 타격했을 때의 감각을 충분히 재현할 수 없는 경우가 있다.

문헌 1에 기재된 입력 장치에서는, 모의구가 플레이어가 타격하는 측과 그 반대측으로 이분할 가능한 구조가 되고, 플레이어가 타격하는 측의 절반구 부분이 모의구 내부의 볼륨 검출기와 접속되고, 그 볼륨 검출기의 출력에 의거하여 모의구의 당점이나 타격 각도가 검출된다. 이와 같이 모의구 자신을 분할하는 경우에는, 모의구 자신이 변위되므로 실제 수구를 타격한 감각을 재현하는 것이 곤란하며, 모의구의 구성도 복잡화된다. 또한, 감압 필름이나 감압 고무를 모의구의 표면에 설치함으로써, 당점이나 타격 각도를 검출하는 예도 문헌 1에는 개시되어 있다. 그러나, 이 경우에도 감압 필름이나 고무의 재질에 따라서 모의구를 타격한 감각이 변화되어, 상기와 같이 수구를 타격한 감각을 재현하는 것이 어렵다.

문헌 2의 입력 장치는 처음부터 모의구가 존재하지 않고, 실제로 수구를 타격하는 감각은 도저히 재현할 수 없는 것이다. 게다가, 문헌 2의 입력 장치는 큐로 가공한 로드의 선단부를 케이스에 의해 보유 지지하는 구성으로 인해, 로드의 동작 방향을 변화시키기 위해서는 케이스 자신을 소정의 지지점 주위에 수평 방향이나 수직 방향으로 회전 가능하게 설치할 필요가 있다. 그 결과, 로드의 동작이 케이스의 지지점을 중심으로 한 회전 운동으로 제한되고, 수구에 대해 임의의 방향으로부터 큐를 돌출하는 조작을 플레이어가 행할 수 없다. 따라서, 로드의 조작이 실제 큐 조작에 대해 다른 것이 되며, 이 점에서도 현실감이 떨어진다.

문헌 3의 입력 장치도, 모의구를 타격하는 구성이 아닌, 실제로 수구를 타격하는 감각은 재현할 수 없다. 또한, 문헌 3의 입력 장치에 있어서는 하우징이나 받침부 내에 각종 검출 수단이 조립되어 있으므로, 큐의 선단부를 그 받침부에서 가이드하면서 큐를 조작할 필요가 있다. 이로 인해, 플레이어의 손가락에 의해 형성한 레스트(브리지라고도 불리움)를 사용하는 샷이 불가능하며, 실제 큐 조작을 충분히 재현할 수 없다. 또한, 문헌 3의 장치에서는 받침부가 큐에 의해 하부로 압박되면 수구가 타격된 것을 나타내는 신호가 발생한다. 이와 같은 조작은 부자연스러우며, 샷의 현실감이 더욱 떨어진다.

본 발명은, 모의구를 지지하는 구조를 개선하여 수구를 타격하는 감각을 충분히 재현하는 것이 가능한 당구 게임용 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 그와 같은 입력 장치에 대해, 한층 더 부가가치를 부여하는 각종 바람직한 태양을 제공하는 것을 아울러 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 플레이어에 의해 타격해야 할 모의구를 실제 당구의 수구에 가능한 한 근접시켜 모의구의 구성을 간소화할 수 있고, 혹은 큐의 자유로운 움직 임을 제한하는 일 없이, 그 큐에 의해 모의구가 타격된 위치나 각도 등을 특정하는 것이 가능하며, 이들에 의해 실제 수구를 타격하는 감각을 충분히 재현하는 것이 가능한 게임 시스템 및 그와 같은 게임 시스템에 적합한 입력 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 모의구가 타격된 상태의 검출에 대비하여 모의구의 주위 환경을 최적화한 게임 시스템 및 그에 적합한 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 당구 게임의 입력 장치는 플레이어가 타격하는 대상으로서 설치된 모의구와, 상기 모의구가 부착되는 볼축을 갖는 연결부와, 상기 연결부를 이동 가능하게 지지하는 지지부와, 상기 연결부의 동작에 대응한 신호를 출력하는 신호 출력 수단을 갖고, 상기 볼축의 축선을 중심으로 한 상기 모의구의 회전 운동과, 상기 볼축의 축선 방향을 따른 소정 범위 내의 상기 모의구의 직선 운동 중 적어도 어느 한 쪽이 허용됨으로써, 상술한 과제를 해결한다.

이 입력 장치에 따르면, 모의구를 그 심으로부터 어긋난 특정한 방향으로 치우쳐 타격한 경우에, 모의구의 당점이나 타격 각도에 따라서 모의구가 볼축 주위로 회전하고, 혹은 볼축의 축선 방향으로 이동할 수 있다. 이들의 운동에 의해, 모의구가 도피하는 감각을 플레이어에게 주고, 실제 수구를 여러 가지 방향으로 타격하였을 때의 감각을 충분히 재현할 수 있다.

본 발명의 입력 장치에 있어서, 상기 연결부는 상기 지지부에 의해 지지되는 베어링부를 포함하고, 상기 볼축이 그 축선 방향으로 이동 가능하며 또한 상기 축선 주위로 회전 가능하게 상기 베어링부에 끼워 맞춤으로써, 상기 회전 운동 및 상 기 직선 운동의 양자가 허용되어도 좋다. 이 경우에는, 볼축이 모의구와 함께 그 축선 주위로 회전하고 또한 축선 방향으로 슬라이드할 수 있다. 볼축과 모의구 사이에서 상대적인 운동을 일으킬 필요가 없으므로, 양자를 견고하게 고정하여 입력 장치의 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있다.

상기 볼축에는, 상기 베어링부에 대해 상기 축선 방향으로 이동 가능하게 끼워 맞추는 끼워 맞춤부가 설치되고, 그 끼워 맞춤부의 상기 축선 방향의 양단부에는 상기 베어링부에 대한 상기 볼축의 이동 범위를 제한하는 스톱퍼 수단이 마련되어도 좋다. 이 경우에는, 볼축에 스톱퍼 수단을 마련한 것만으로 모의구의 직선 운동 범위를 소정 범위로 제한할 수 있다.

상기 연결부는, 상기 볼축이 상기 모의구로부터 수직 하방으로 연장되는 샷 위치와, 상기 볼축이 상기 샷 위치보다도 쓰러진 대기 위치 사이를 이동할 수 있도록 하여 상기 지지부에 지지되어도 좋다. 이 경우에는, 플레이어가 모의구를 타격하면 모의구가 타격된 방향으로 쓰러지게 된다. 이러한 동작은, 연결부 중 적어도 일부를, 지지부에 의해 볼축의 축선과 직교하는 회전 중심선 주위로 회전 가능하게 지지하여 실현할 수 있다. 이러한 회전 지지 구조에 따르면, 모의구를 타격된 방향으로 직선적으로 이동시키는 경우보다도 지지부를 콤팩트하게 구성할 수 있고, 게다가 모의구에 대해서는 비교적 큰 스트로크를 부여할 수 있다.

본 발명의 입력 장치에 있어서 볼축을 샷 위치로부터 대기 위치로 쓰러지게 한 경우에는, 상기 연결부가 상기 샷 위치로부터 상기 대기 위치로 이동했을 때에 상기 모의구를 받아내어 상기 모의구의 운동 에너지를 흡수하는 완충 수단을 구비 하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 모의구가 쓰러져 입력 장치의 기판 등에 충돌하는 소리를 완화하고, 모의구가 착지한 반동에 의해 다시 튀어 오를 우려를 저감할 수 있다.

또한, 상기 대기 위치로부터 상기 샷 위치로 상기 연결부를 복귀시키는 구동 수단을 구비한 경우에는, 플레이어로부터 보아 후방으로 쓰러진 모의구나 볼축을 샷 위치까지 용이하게 복귀시킬 수 있다. 특히, 천정판 아래에 모의구를 수용하는 경우에는 플레이어가 자신의 손으로 모의구를 샷 위치로 가져오는 것이 곤란하다고 생각되므로, 이러한 구동 수단을 마련하는 것이 바람직한 것이다.

본 발명의 입력 장치는 상기 신호 출력 수단으로서, 상기 연결부가 상기 샷 위치에 존재하는지의 여부에 따라서 출력이 변화되는 센서를 구비해도 좋다. 이 경우에는, 샷 위치의 모의구가 타격되었는지의 여부를 센서의 출력에 의거하여 판별할 수 있다. 또한, 본 발명의 입력 장치는 그와 같은 판별을 행하는 판별 수단을 구비해도 좋다.

또한, 본 발명의 입력 장치는 상기 신호 출력 수단으로서, 상기 샷 위치와 상기 대기 위치 사이에 설정된 2개의 검출 위치의 각각에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 따라서 출력이 변화되는 2개의 센서를 구비해도 좋다. 이 경우에는 모의구가 타격되었을 때, 한 쪽 센서의 출력이 변화되고나서 다른 쪽 센서의 출력이 변화되기까지의 시간 간격에 의거하여 모의구의 속도를 연산하는 것이 가능해진다. 또, 본 발명의 입력 장치는 그와 같은 속도를 산출하는 속도 산출 수단을 구비해도 좋다.

본 발명의 입력 장치는 상기 신호 출력 수단으로서, 상기 연결부가 상기 샷 위치에 존재하는지의 여부에 따라서 출력이 변화되는 제1 센서와, 상기 샷 위치에 인접하여 설정된 중간 검출 위치에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 제2 센서와, 상기 연결부가 상기 대기 위치에 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 제3 센서를 구비해도 좋다. 이 경우에는, 예를 들어 제1 센서의 출력에 의거하여 모의구가 타격되었는지의 여부를 판별하고, 제1 내지 제3 센서 중, 적어도 어떠한 2개의 센서 출력에 의거하여 모의구의 이동 속도를 특정할 수 있다. 또한, 제3 센서는 모의구가 대기 위치에 있는지의 여부의 확인에도 사용할 수 있다.

본 발명의 당구 게임 시스템은, 플레이어가 타격하는 대상으로서 소정의 샷 위치로부터 소정 방향으로 이동 가능하게 설치된 모의구와, 상기 샷 위치의 상기 모의구에 대해, 상기 플레이어가 타격하는 측에 설정된 소정의 검출 범위를 서로 다른 시점으로부터 촬영한 화상의 데이터를 출력하는 복수의 화상 취득 수단과, 각 화상 취득 수단으로부터 출력된 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위에 관하여 설정된 3차원 좌표계 내에 있어서의 큐의 적어도 2개의 대표점인 3차원 좌표를 특정하는 좌표 특성 수단과, 상기 좌표 특정 수단으로 특정된 상기 큐의 상기 대표점의 좌표에 의거하여, 상기 모의구의 당점 및 타격 각도를 특정하는 위치 각도 특정 수단과, 상기 모의구의 속도에 상관된 정보를 검출하는 속도 정보 검출 수단과, 상기 속도 정보 검출 수단이 검출한 정보에 의거하여, 상기 모의구가 타격된 속도를 특정하는 속도 특정 수단과, 특정된 상기 당점, 각도 및 속도에 의거하여, 상기 모의구에 대응하여 소정의 표시 위치의 화면 상에 표시하기 위해 가상적인 수구의 동작을 연산하는 연산 수단을 구비한 당구 게임 시스템에 의해, 상술한 과제를 해결한다.

본 발명의 당구 게임 시스템에 따르면, 화상 취득 수단이 취득한 화상에 의거하여 큐의 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 구하고 있으므로, 큐의 움직임을 하등 구속하는 일 없이, 큐가 모의구에 대해 어떤 위치에 어떠한 방향으로부터 접촉하였는지를 특정할 수 있다. 이에 의해, 당점이나 타격 각도의 검출을 위해 큐를 구속할 필요가 없어진다. 또한, 당점이나 타격 각도를 특정하기 위해, 모의구를 부분적으로 변위 가능하게 하거나, 그 표면에 압력 필름 등의 감압 센서를 설치할 필요가 없다. 이에 의해, 모의구의 구성을 간소화하고, 모의구를 실제 당구에서 사용되는 수구에 근접시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 당구 게임 시스템에 따르면 실제 수구에 가까운 모의구를 큐에 의해 자유롭게 타격할 수 있으므로, 게임의 현실감이 높아져 게임의 흥미가 증가한다. 모의구의 구성이 간소화되고, 또한 큐를 구속하는 기구도 필요가 없으므로, 트러블이 발생할 가능성도 그만큼 낮아져 내구성 및 신뢰성이 우수한 당구 시스템을 제공할 수 있다.

또, 3차원 좌표계 내에 있어서 큐가 동작하는 방향을 특정하기 위해서는, 3차원 공간 내에 있어서의 적어도 2점이 판명되어 있을 필요가 있다. 따라서, 본 발명에서는 큐의 적어도 2개의 대표점인 3차원 좌표를 특정하는 것으로 했다. 단, 그들의 대표점은 각 화상 취득 수단이 취득한 동일 화상 내에 있어서의 2 이상의 점으로 해도 좋고, 시간적으로 어긋나게 취득된 서로 다른 화상에 있어서의 2 이상의 점으로 해도 좋다. 즉, 적어도 2개의 대표점은 동일 시각에 있어서 3차원 좌표계 내에서 서로 이격된 2 이상의 점으로 해도 좋고, 3차원 좌표계 내의 서로 다른 시각에 대응한 2 이상의 점이라도 좋다. 전자의 경우에는, 큐의 서로 다른 2 이상의 점을 대표점으로서 선택하게 되지만, 후자의 경우에는 큐 상의 1점(예를 들어 선단부)이 촬영 시각이 다른 2 이상의 화상에 있어서 차지하는 위치를 2 이상의 대표점으로서 선택할 수 있다.

속도 정보 검출 수단은 모의구가 타격된 속도에 상관된 정보를 특정할 수 있는 것이면 그 검출 대상 및 방식을 묻지 않는다. 모의구 또는 이와 일체로 이동하는 요소의 속도를 검출해도 좋고, 큐의 속도를 검출해도 좋다. 화상 취득 수단을 속도 정보 검출 수단으로서 겸용해도 좋다.

본 발명의 당구 게임 시스템에 있어서는, 상기 모의구의 상기 샷 위치로부터의 동작의 유무를 검출하는 모의구 동작 검출 수단과, 상기 모의구 동작 검출 수단의 검출 결과에 의거하여, 상기 모의구가 타격되었는지의 여부를 판별하는 판별 수단을 구비하고, 상기 위치 각도 특정 수단은 상기 모의구가 타격되었다고 판별된 시점에 있어서의 상기 큐의 좌표에 의거하여, 상기 당점 및 각도를 특정해도 좋다.

이 경우에는, 모의구가 타격되었는지의 여부를 모의구 동작 검출 수단의 검출 결과로부터 특정하고, 타격된 시점의 큐의 3차원 좌표로부터 당점이나 타격 각도를 정확히 특정할 수 있다. 또, 본 발명은 당점이나 각도의 연산을 반복 실행하고, 타격된 시점의 연산 결과를 이용하는 경우와, 타격된 시점의 삼차원 자료를 취득하여 당점이나 각도의 연산을 개시하는 경우의 양자를 포함한다. 모의구 동작 검출 수단은 속도 정보 검출 수단과 겸용해도 좋다.

상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은, 상기 3차원 좌표계 내에 설정된 서로 다른 촬영면으로의 투영상에 대응한 데이터를 출력하고, 상기 좌표 특정 수단은 각 화상 취득 수단이 촬영된 화상에 포함되는 큐의 상의 상기 대표점에 대응하는 점의 2차원 좌표를 취득하는 2차원 좌표 취득 수단과, 상기 시점 및 상기 촬영면의 각각에 대해 미리 부여되어 있는 상기 3차원 좌표에 관련지어진 정보를 참조하여, 상기 2차원 좌표 취득 수단이 취득한 각 점의 2차원 좌표를 상기 3차원 좌표계로 변환하고, 그 3차원 좌표가 부여된 각 점과, 각 점이 속하는 촬영면에 대응한 시점을 잇는 직선을 특정하는 직선 특정 수단과, 특정된 직선 상호 관계로부터, 상기 큐 상의 상기 대표점의 3차원 좌표를 결정하는 대표점 좌표 결정 수단을 구비하고 있어도 좋다.

이 경우에는, 3차원 좌표계에 의해 정의된 검출 범위 내에 있어서의 큐의 대표점의 3차원 좌표를 각 화상 취득 수단의 시점과, 그들의 화상 취득 수단에 의해 취득된 촬영면 상의 대표점을 통과하는 직선의 방정식을 구한다고 하는 기하학적 프로세스를 지나서 특정할 수 있다.

또한, 상기 대표점 좌표 결정 수단은 적어도 2개의 직선의 교점, 또는 적어도 2개의 직선에 공통되는 수직선의 중점의 3차원 좌표를 상기 대표점의 3차원 좌표로서 결정해도 좋다. 이 경우에는, 화상 취득 수단의 특성에 의한 오차 등이 있어서 각 직선이 교점을 갖고 있지 않은 경우라도, 그에 근사한 점을 취득하여 큐의 대표점의 3차원 좌표를 특정할 수 있다.

상기 2차원 좌표 취득 수단은, 상기 검출 범위로부터 상기 큐를 제외했을 때의 배경 화상에 상당하는 베이스 화상과, 상기 큐를 포함하는 화상과의 차이분으로부터 상기 큐의 상을 추출하고, 그 추출된 상의 적어도 2점의 2차원 좌표를 취득해도 좋다. 이 경우에는, 베이스 화상과의 차이분을 채용함으로써 큐의 상의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은, 상기 검출 범위를 반복 촬영하여 각 회의 화상의 데이터를 출력하고, 상기 2차원 좌표 취득 수단은 최신 화상과 과거 화상과의 차이분에 의거하여, 상기 최신 화상에 있어서의 상기 배경의 적어도 일부의 범위를 특정하고, 그 특정된 범위에 대한 베이스 화상을 상기 최신의 화상 내용으로 치환하는 베이스 화상 갱신 수단을 구비해도 좋다.

이 경우에는 베이스 화상의 적어도 일부가 차례로 갱신되므로, 모의구 주위의 명암 변화 등을 베이스 화상에 반영시켜, 그에 의해 큐 상의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

또, 본 발명의 당구 게임 시스템에 있어서, 상기 위치 각도 특정 수단은 수직 방향에 관한 타격 각도, 및 수평 방향에 관한 타격 각도를 각각 특정해도 좋다. 이에 의해, 모의구가 타격 각도를 3차원적으로 특정할 수 있다.

상기 속도 정보 검출 수단은, 상기 소정 방향에 관하여 서로 이격된 2개의 검출 위치의 각각에 있어서의 상기 모의구 또는 상기 모의구와 일체로 이동하는 부재의 존재에 따라서 출력이 변화되는 2개의 센서를 구비해도 좋다. 그리고, 상기 속도 특정 수단은 상기 모의구의 이동에 수반하여 한 쪽의 출력 신호가 변화되고 나서 다른 쪽 센서의 출력 신호가 변화되기까지의 시간 간격을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 상기 모의구가 타격된 속도를 산출해도 좋다. 이 경우에는 공지의 포토 센서, 근접 센서 등의 센서를 이용하여 모의구가 타격된 속도를 산출할 수 있다.

본 발명의 당구 게임 시스템은, 상기 모의구가 부착되는 볼축을 갖는 연결부와, 상기 연결부를 이동 가능하게 지지하는 지지부를 구비하고, 상기 속도 정보 검출 수단의 상기 센서는 상기 연결부의 이동 범위 내에 설정된 2개의 검출 위치의 각각에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 따라서 출력이 변화되도록 설치되어도 좋다. 이 경우에는, 모의구와 연결되는 연결부의 일부를 속도 정보 검출 수단의 검출 대상으로 하고 있으므로, 모의구에는 속도 검출용 센서류를 내장하거나, 혹은 모의구의 근방에 속도 검출용 센서류를 배치할 필요가 없다. 이에 의해, 모의구 주위의 공간을 모의구를 타격하기 위한 공간으로서 보다 크게 개방할 수 있다. 화상 취득 수단에 의한 검출 범위가 속도 정보 검출용 센서에 의해 제한될 우려도 없다.

상기 모의구 동작 검출 수단은, 상기 모의구가 상기 샷 위치에 존재하는지의 여부에 따라서 출력이 변화되는 센서를 구비해도 좋다. 이 센서의 출력 변화를 감시하는 것만으로 모의구가 타격되었는지의 여부를 간단히 판별할 수 있다. 또, 모의구 동작 검출 수단의 센서는 속도 정보 검출 수단을 구성하는 센서의 일부로서 겸용되어도 좋다.

또한, 본 발명의 당구 게임 시스템은 소정의 하우징을 구비하는 아케이드 게 임기로서 구성되고, 상기 하우징에는 당구대 테이블의 일부를 모방한 테이블부가 설치되고, 상기 테이블부의 상면이 테이블면으로서 기능하고, 그 테이블면과 그것을 덮는 후드에 의해 상기 테이블부의 전방을 향해 개구하는 공간이 형성되고, 상기 샷 위치의 모의구는 상기 샷 위치와, 그 샷 위치보다도 상기 공간 속으로 후퇴한 대기 위치와의 사이를 이동 가능하며, 상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은 촬영 방향을 수평보다도 아래로 향한 상태에서 상기 후드 내 또는 상기 후드의 아래에 배치되어도 좋다. 이러한 아케이드 게임기에 있어서는 플레이어는 테이블부의 전방으로부터 큐를 삽입되도록 하여 모의구를 타격하면서 당구 게임을 플레이할 수 있다. 또한, 화상 취득 수단에 의한 검출 범위의 주위가 테이블면이나 후드에 의해 둘러싸이게 되므로, 모의구를 향해 돌출되는 큐 이외의 요소가 화상 취득 수단의 촬영 범위에 포함될 우려가 저감되고, 비교적 용이하게 큐 상을 특정할 수 있게 된다. 게다가, 화상 취득 수단의 촬영 방향이 수평보다도 하향이므로, 상방으로부터의 외광의 영향을 받기 어렵다.

본 발명의 게임용 입력 장치는, 플레이어가 타격하는 대상으로서 소정의 샷 위치로부터 소정 방향으로 이동 가능하게 설치된 모의구와, 상기 샷 위치의 상기 모의구에 대해, 상기 플레이어가 타격하는 측에 설정된 소정의 검출 범위를 서로 다른 시점으로부터 촬영한 화상 데이터를 출력하는 복수의 화상 취득 수단과, 각 화상 취득 수단으로부터 출력된 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위에 관하여 설정된 3차원 좌표계 내에 있어서의 로드형 부재의, 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 특정하는 좌표 특정 수단과, 상기 좌표 특정 수단으로 특정된 상기 로드형 부재의 상기 대표점의 좌표에 의거하여, 상기 모의구가 타격된 상태를 특정하기 위해 필요한 정보를 생성하는 정보 생성 수단을 구비한 게임용 입력 장치에 의해, 상술한 과제를 해결한다.

이 입력 장치에 따르면, 상기 당구 게임 시스템에 관하여 설명한 바와 같이, 화상 취득 수단이 취득한 화상에 의거하여 로드형 부재의 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 구하고 있으므로, 로드형 부재의 움직임을 구속하는 일 없이, 모의구의 당점이나 타격 각도, 혹은 타격된 속도를 특정할 수 있다. 이에 의해, 상기 당구 게임 시스템에 적합한 입력 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 입력 장치에 있어서는, 상기 모의구의 속도에 상관된 정보를 검출하는 속도 정보 검출 수단과, 상기 속도 정보 검출 수단이 검출한 정보에 의거하여, 상기 모의구가 타격된 속도를 특정하는 속도 특정 수단을 더 구비하고, 상기 정보 생성 수단은 상기 모의구의 당점 및 타격 각도에 상관된 정보를 생성해도 좋다.

이 경우에는, 화상 취득 수단이 취득한 화상에 의거하여 모의구의 당점 및 타격 각도를 특정할 수 있고, 속도 정보 검출 수단이 검출한 정보에 의거하여, 모의구가 타격된 속도를 특정할 수 있다. 이에 의해, 상기 당구 게임 시스템에 대해서 보다 적합한 입력 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 게임용 입력 장치는 상술한 당구 게임 시스템의 바람직한 태양에 대응하여 다음과 같은 태양을 포함할 수 있다.

즉, 상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은 상기 3차원 좌표계 내에 설정된 서로 다른 촬영면으로의 투영상에 대응한 데이터를 출력하고, 상기 좌표 특정 수단은 각 화상 취득 수단이 촬영한 화상에 포함되는 로드형 부재의 상의 상기 대표점에 대응하는 점의 2차원 좌표를 취득하는 2차원 좌표 취득 수단과, 상기 시점 및 상기 촬영면의 각각에 대해 미리 부여되어 있는 상기 2차원 좌표에 관련된 정보를 참조하여, 상기 2차원 좌표 취득 수단이 취득한 각 점의 2차원 좌표를 상기 3차원 좌표계로 변환하고, 그 3차원 좌표가 부여된 각 점과, 각 점이 속하는 촬영면에 대응한 시점을 잇는 직선을 특정하는 직선 특정 수단과, 특정된 직선 상호 관계로부터, 상기 로드형 부재 상의 상기 대표점의 3차원 좌표를 결정하는 대표점 좌표 결정 수단을 구비하고 있어도 좋다.

상기 대표점 좌표 결정 수단은, 적어도 2개의 직선의 교점, 또는 적어도 2개의 직선에 공통된 수선의 중점의 3차원 좌표를, 상기 대표점의 3차원 좌표로서 결정해도 좋다. 이 경우에는, 화상 취득 수단의 특성에 의한 오차 등이 있어 각 직선이 교점을 갖고 있지 않은 경우라도, 그에 근사한 점을 취득하여 로드형 부재의 대표점의 3차원 좌표를 특정할 수 있다.

상기 2차원 좌표 취득 수단은, 상기 검출 범위로부터 상기 로드형 부재를 제외했을 때의 배경 화상에 상당하는 베이스 화상과, 상기 로드형 부재를 포함하는 화상의 차이분으로부터 상기 로드형 부재의 상을 추출하고, 그 추출된 상의 적어도 2점의 2차원 좌표를 취득해도 좋다.

상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은, 상기 검출 범위를 반복 촬영하여 각 회의 화상의 데이터를 출력하고, 상기 2차원 좌표 취득 수단은 최신 화상과 과거 화상의 차이분에 의거하여, 상기 최신 화상에 있어서의 상기 배경의 적어도 일부의 범위를 특정하고, 그 특정된 범위에 대한 베이스 화상을 상기 최신 화상의 내용으로 치환하는 베이스 화상 갱신 수단을 구비해도 좋다.

상기 위치 각도 특정 수단은 수직 방향에 관한 타격 각도, 및 수평 방향에 관한 타격 각도를 각각 특정해도 좋다.

상기 속도 정보 검출 수단은, 상기 소정 방향에 관하여 서로 이격된 2개의 검출 위치의 각각에 있어서의 상기 모의구 또는 상기 모의구와 일체로 이동하는 부재의 존재 여부에 따라서 출력이 변화되는 2개의 센서를 구비하고, 상기 속도 특정 수단은 상기 모의구의 이동에 수반하여 한 쪽 센서의 출력 신호가 변화되고나서 다른 쪽 센서의 출력 신호가 변화되기까지의 시간 간격을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 상기 모의구가 타격된 속도를 산출해도 좋다.

본 발명의 게임용 입력 장치는, 상기 모의구가 부착되는 볼축을 갖는 연결부와, 상기 연결부를 이동 가능하게 지지하는 지지부를 구비하고, 상기 속도 정보 검출 수단의 상기 센서는 상기 연결부의 이동 범위 내에 설정된 2개의 검출 위치의 각각에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 따라서 출력이 변화되도록 설치해도 좋다.

상기 모의구 동작 검출 수단은, 상기 모의구가 상기 샷 위치에 존재하는지의 여부에 따라서 출력이 변화되는 센서를 구비해도 좋다. 센서는, 속도 정보 검출 수단을 구성하는 센서의 일부로서 겸용되어도 좋다..

본 발명의 게임용 입력 장치는, 적합하게는 당구 게임용 입력 장치로서 구성 되지만, 그 밖의 게임의 입력 장치로서 이용되어도 좋다.

본 발명의 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는, 소정의 검출 범위를 서로 다른 시점으로부터 촬영하는 복수의 화상 취득 수단의 각각으로부터 출력되는 화상 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위에 반복되는 로드형 부재를 인식하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 기억 매체이며, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터를 각 화상 취득 수단으로부터 출력된 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위에 관하여 설정된 3차원 좌표계 내에 있어서의 상기 로드형 부재의 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 특정하는 좌표 특정 수단, 및 상기 좌표 특정 수단으로 특정된 상기 로드형 부재의 상기 대표점의 좌표에 의거하여, 상기 3차원 좌표계에 배치된 소정의 목표물이 상기 로드형 부재에 의해 타격된 상태를 특정하기 위해 필요한 정보를 생성하는 정보 생성 수단으로서 각각 기능시키도록 구성됨으로써, 상술한 과제를 해결한다.

이 기억 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터에 의해 실행함으로써, 상기 컴퓨터를 본 발명에 관한 입력 장치의 각종 수단으로서 기능시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 당구 게임기의 외관을 도시한 사시도이다. 이 당구 게임기(이하, 게임기라 줄여서 칭함)(1)는 소위 게임점 등의 오락 시설에 설치되어 상업적으로 운용되는 아케이드 게임기로서 구성되어 있다. 게임기(1)는 하우징(2)과, 그 하우징(2)의 상부에 부착된 모니터(3)와, 그 상방에 부착된 스피커(4, 4)를 갖고 있다. 하우징(2)의 전방면측에는, 실제 당구대의 테이블을 모방한 테이블부(5)가 설치되어 있다. 테이블부(5)의 전방면에는 코인 투 입구(5a) 및 반환구(5b)가 설치되어 있다.

테이블부(5) 상면(5c)의 중앙에는 전방으로부터 안 쪽을 향해 나사(6)가 깔리고, 그 우측에는 설명 패널(7)이, 좌측에는 제어 패널(8)이 각각 설치되어 있다. 제어 패널(8)에는 누름 버튼 스위치로 이루어지는 5개의 조작 버튼(9a 내지 9e)이 설치되어 있다. 조작 버튼의 갯수 및 배치는 적절하게 변경해도 좋지만, 도1의 예에서는 중앙에 결정 버튼(9a)이 설치되고, 이를 전후 좌우로 협지하도록 하여 상부 버튼(9b), 하부 버튼(9c), 좌측 버튼(9d) 및 우측 버튼(9e)이 설치되어 있다.

테이블부(5)의 후방부에는 본 발명에 관한 입력 장치(10)가 설치되어 있다. 입력 장치(10)는 테이블부(5)에 매립되도록 설치되는 베이스부(11)와, 그 베이스부(11)를 덮도록 설치되는 톱부(12)를 가지고 있다. 베이스부(11)의 상면(11a)은 테이블부(5)의 상면(5c)과 동일 높이의 면[정확하게는 나사(6)와 동일 높이의 면]이며, 이들의 상면(5c, 11a)에 의해 테이블면(Ts)이 구성된다. 테이블면(Ts)과 톱부(12) 사이에는 공간(13)이 마련되고, 그곳에는 모의구(14)가 배치된다. 공간(13)은 하우징(2)의 전방을 향하여 개구한다. 플레이어는, 도시하지 않은 큐를 그 개구 부분으로부터 공간(13) 내에 삽입하여 모의구(14)를 타격할 수 있다. 또, 게임기(1)의 큐로서는 실제 당구에서 사용하는 진짜 큐를 사용해도 좋고, 그 대체물을 사용해도 좋다. 직선형으로 연장되는 로드형 부재이면 큐로서 사용 가능하다.

도2는 입력 장치(10)의 톱부(12)를 일부 파단하여 도시한 사시도, 도3은 베이스부(11)의 내부 구조를 도시한 사시도이다. 베이스부(11)는 본체(15)와, 그 본 체(15)의 내부에 배치되어 모의구(14)를 지지하는 지지 기구(16)를 갖고 있다. 본체(15)는 기판(17)과, 그 기판(17) 상에 적절하게 부착된 벽판(18…18)과, 벽판(18)의 상단부에 부착된 천정판(19)을 갖고 있다. 천정판(19)에는 뚫린 창(19a)이 설치되고, 그 뚫린 창(19a)은 반투명 커버(20)(도5 참조)에 의해 덮어져 있다.

지지 기구(16)는 모의구(14)를 천정판(19) 상의 샷 위치와, 도2 및 도3에 화살표로 나타낸 바와 같이, 천정판(19) 개구부(19b)를 통과하여 게임기(1)의 후방에 쓰러진 대기 위치와의 사이에서 이동 가능하게 지지하는 동시에, 대기 위치로부터 샷 위치로 모의구(14)를 복귀시킨다. 지지 기구(16)의 상세한 설명은 다음과 같다.

도4 및 도5에도 도시한 바와 같이, 지지 기구(16)는 기판(17) 상에 브래킷(21)을 거쳐서 부착된 한 쌍의 베어링(22, 22)과, 그들 베어링(22, 22)에 의해 지지축(23, 23)을 거쳐서 회전 가능하게 지지된 베어링대(24)와, 그 베어링대(24)의 상단부에 고정된 베어링(25)과, 그 베어링(25)에 삽입된 볼축(26)을 갖고 있다. 모의구(14)는 볼축(26)의 선단부에 고정되고, 모의구(14)의 중심은 볼축(26)의 축선 상에 위치하고 있다. 모의구(14)와 볼축(26)을 합계한 질량은 실제 당구에서 사용하는 수구의 질량과 같고, 또한 모의구(14)의 직경은 실제 당구에서 사용하는 수구의 직경과 같다. 모의구(14)의 재질은 실제 수구와 동일 재질로 해도 좋다.

도5로부터 명백한 바와 같이, 볼축(26)은 베어링(25)에 대해, 축선 방향을 따라서 미끄럼 이동 가능하게 또한 축선을 중심으로 하여 회전 가능하게 끼워 맞추는 끼워 맞춤부(26a)와, 끼워 맞춤부(26a)보다도 직경이 큰 대경부(26b)와, 끼워 맞춤부(26a)의 하단부에 고정된 플랜지(26c)를 갖고 있다. 대경부(26b)와 끼워 맞춤부(26a) 사이의 단차부가 베어링(25)의 상단부와 접하여 볼축(26)의 낙하가 저지된다. 끼워 맞춤부(26a)는 베어링(25)의 끼워 맞춤 길이보다도 길게 형성되어 있다. 따라서, 플랜지(26c)가 베어링대(24)의 상단부에 접하기 까지 모의구(14)를 볼축(26)과 함께 인상할 수 있다. 모의구(14)와 볼축(26)은 베어링(25)에 대해 일체적으로 회전할 수 있다.

이와 같이, 모의구(14)가 그것을 지지하는 볼축(26)의 축선 방향으로 이동 가능하고(도5의 화살표 LM 참조) 또한 볼축(26)의 축선 주위로 회전 가능(화살표 RM 참조)하게 설치되어 있으므로, 플레이어가 소위 회전을 가하기 위해 모의구(14)의 심을 벗어난 샷을 타격했을 때, 그 샷이 어긋난 상황에 따라서 모의구(14)가 상하로 도피하거나, 회전할 수 있다. 이에 의해, 지지 기구(16)에 의해 모의구(14)를 구속한 구성이면서도, 샷 시의 감각을 실제 수구를 타격하는 감각에 가깝게 할 수 있다.

도4에 도시한 바와 같이, 지지 기구(16)는 한 쪽 지지축(23)과 커플링(27)을 거쳐서 접속되는 모터(28)를 갖고 있다. 이에 의해, 모의구(14)를 대기 위치(도5에 상상선으로 도시한 위치)(P2)로부터 모터(28)의 힘으로 샷 위치(도5에 실선으로 도시한 위치)(P1)까지 복귀시킬 수 있다. 또한, 도4의 베어링대(24)의 일측면(도4의 좌측면)에는 검출판(29)이 부착되어 있다. 도6에도 도시한 바와 같이, 브래킷(21)에는 센서 지지판(30)이 부착되고, 그 센서 지지판(30)에는 3개의 포토 센서(31 내지 33)가 부착되어 있다. 이들 포토 센서(31 내지 33)는 슬릿형의 감지부(31a, 32a, 33a)를 갖고 있다. 지지축(23)을 중심으로 한 모의구(14)의 회전에 의해, 검출판(29)은 포토 센서(31 내지 33)의 감지부(31a, 32a, 33a)에 대해 출몰 가능하다. 모의구(14)가 샷 위치에 있을 때는 제1 포토 센서(31)의 감지부(31a)에 검출판(29)이 삽입되고, 그에 의해 제1 포토 센서(31)의 출력 신호가 온이 되고, 다른 포토 센서(32, 33)의 출력 신호가 오프가 된다. 모의구(14)가 대기 위치로 회전을 개시하면 검출판(29)은 제2 포토 센서(32)의 감지부(32a)를 통과하고, 그 동안, 포토 센서(32)의 출력 신호가 온이 된다. 모의구(14)가 대기 위치에 도달하면 제3 포토 센서(33)의 감지부(33a)에 검출판(29)이 삽입되어 포토 센서(33)의 출력 신호가 온이 된다. 제1 포토 센서(31)가 모의구 동작 검출 수단 및 속도 정보 검출 수단으로서, 제2 포토 센서(32)가 속도 정보 검출 수단으로서 각각 기능한다. 또, 포토 센서(31 내지 33) 대신에, 근접 스위치 등의 다른 센서를 사용해도 좋다. 단, 모의구(14)의 원활한 이동을 보증하기 위해, 센서는 비접촉형인 것이 바람직하다.

또, 이상의 지지 기구(16)에 있어서는 베어링(22, 22)이 지지부(16a)로서, 지지축(23, 23), 베어링대(24), 베어링(25), 볼축(26) 및 검출판(29)이 연결부(16b)로서 각각 기능하고, 베어링대(24)와 베어링(25)에 의해 베어링부(16c)가 구성된다. 또한, 볼축(26)의 대경부(26b) 및 플랜지(26c)가 스톱퍼 수단에, 모터(28)가 구동 수단에, 패드(34)가 완충 수단에, 조명등(35)이 조명 수단에 각각 상당한다.

도2에 도시한 바와 같이, 톱부(12)는 베이스부(11)의 상면(11a)(테이블면에 상당) 사이에 형성되는 공간(13)을 덮는 후드(36)와, 그 후드(36)에 내장된 한 쌍의 이미지 센서(화상 취득 수단)(37, 37)를 갖고 있다. 이미지 센서(37)는 모의구(14)를 향해 돌출되는 큐를 촬영하고, 그 촬영한 화상을 소정 돗트수 또한 소정 계조의 화상 데이터로서 출력한다. 후드(36)에는 각 이미지 센서(37)의 시야를 소정 범위로 제한하는 예를 들어 직사각형의 뚫린 구멍(36a)이 형성되어 있다. 후드(36)는 이미지 센서(37)에 의한 촬영 범위로의 외광의 영향을 억제하는 동시에, 모의구(14)를 타격하는 큐가 항상 이미지 센서(37, 37)에 의한 검출 범위를 통과하도록 모의구(14)로의 큐의 액세스 범위를 제한하는 수단으로서도 기능한다.

상술한 조명등(35)으로부터의 조명광에 의해, 이미지 센서(37)로부터 보았을 때의 큐와 그 배경의 커버(20)와의 콘트라스트가 증가하고, 큐의 인식율이 높아진다. 커버(20)는 조명등(35)으로부터의 조명광을 확산시켜, 큐의 배경 부분의 밝기를 균일화한다. 또, 이미지 센서(37)로서는, 예를 들어 미쯔비시덴끼 가부시끼가이샤가 제조 판매하는 인공 망막 LSI의 32 돗트 × 32 돗트판을 이용할 수 있다.

도7a 및 도7b는 한 쌍의 이미지 센서(37)의 배치와 시야의 관계를 나타내고, 도7a는 게임기(1)의 전방측으로부터 본 상태를 도시한 도면, 도7b는 상방으로부터 본 상태를 도시한 도면이다. 각 이미지 센서(37)의 시야(촬영 범위)(40, 40)는 사선으로 도시한 바와 같으며, 양 센서(37)의 시야가 겹치는 범위가 큐의 검출 범위(41)가 된다. 도7a에 도시한 바와 같이, 이미지 센서(37, 37)는 게임기(1)의 전방측으로부터 보아, 각각의 광축(AX1, AX2)이 모의구(14)의 중심 위치를 통과하도록, 또한 광축(AX1, AX2)이 모의구(14)의 중심을 통과하는 연직선(V)에 대해 좌우로 서로 같은 각도(θ)로 기울어지도록 배치된다. 각도(θ)는 적절하게 설정하여 좋지만, 예를 들어 45°로 설정된다. 각 이미지 센서(37)의 시야각(ø)은 예를 들어 40°로 설정된다. 또한, 도7b에 도시한 바와 같이 이미지 센서(37, 37)는 게임기(1)의 전후 방향에 관하여 동일 위치에 배치되어 있고, 각각의 시야(40)는 모의구(14)의 전방단부 부근으로부터 게임기(1)의 전방(도7b의 하측)으로 연장되어 있다. 또, 도7a 및 도7b의 배치는 일예이며, 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들어 모의구(14)의 바로 위로부터 수직 하방을 향하여 한 쪽 이미지 센서(37)를 배치하고, 모의구(14)의 좌측 또는 우측으로부터 수평 방향을 향하여 다른 쪽의 이미지 센서(37)를 배치해도 좋다.

도8은 게임기(1)의 제어계의 구성을 도시한 블럭도이다. 게임기(1)는 마이크로 프로세서로 구성된 CPU(50)를 구비하고 있다. CPU(50)에는, 입력 수단으로서, 상술한 조작 버튼(9a 내지 9e)과, 포토 센서(31 내지 33)와, 이미지 센서(37, 37)와, 금전 인증 장치(51)가 설치되어 있다. 금전 인증 장치(51)는 코인 투입구(5a)(도1 참조)로부터 투입되는 코인의 진위를 판정하고, 진정한 코인이 투입된 경우에 소정의 코인 투입 신호를 CPU(50)에 출력한다. 금전 인증 장치(51)로부터 소정 매수의 진정한 코인이 투입된 것을 나타내는 신호가 출력되면 CPU(50)의 제어 하에 소정의 당구 게임이 시작된다. 또, 이들의 입력 수단과 CPU(50) 사이에는 인터페이스 장치가 적절하게 설치되지만, 그 도시는 생략했다.

또한, CPU(50)에는 게임기(1)의 기동 처리 등의 기본 동작을 제어하는 프로그램이 기록된 ROM(52)과, CPU(50)에 대한 작업 영역을 제공하는 워크 RAM(53)과, 게임기(1)에서 소정의 당구 게임을 실행하기 위해 필요한 각종 프로그램 및 데이터가 기록된 게임용 프로그램 기억 장치(54)와, CPU(50)로부터의 지시에 따라서 비디오 메모리(도시하지 않음)에 화상을 묘화하고, 그 묘화한 화상을 비디오 재생 신호로 변환하여 모니터(3)로 출력하는 화상 처리 장치(55)와, CPU(50)로부터의 지시에 따른 발음 처리를 행하여 스피커(4)로 사운드 재생 신호를 출력하는 사운드 처리 장치(56)와, CPU(50)로부터의 지시에 따라서 입력 장치(10)의 모터(28)를 구동하는 모터 구동 장치(57)가 접속되어 있다. 또, 게임용 프로그램 기억 장치(54)에는, 예를 들어 불휘발성 반도체 기억 소자, 하드 디스크 등의 자기 기억 매체, DVD-ROM 또는 CD-ROM 등의 광학적 기억 매체 등 컴퓨터로 판독 가능한 각종 기억 매체를 사용할 수 있다.

다음에, 게임용 프로그램 기억 장치(54)에 기록된 프로그램에 의거하여 CPU(50)이 실행하는 각종 처리에 대해 설명한다.

도9 및 도10은, 이미지 센서(37)로부터 출력되는 화상에 의거하여 CPU(50)가 큐를 검출하기 위해 실행하는 큐 검출 처리의 순서를 도시한 흐름도이다. 이 큐 검출 처리는 소정의 주기(예를 들어 매초 60회의 주기)로 반복 실행되는 것이며, 각 이미지 센서(37)가 취득한 2차원 화상에 포함되어 있는 큐의 상의 2차원 좌표를 취득하는 처리(스텝 S1 내지 스텝 S8)와, 그 취득된 2차원 좌표에 의거하여 큐 상의 2개의 대표점에 관한 3차원 좌표를 구하는 처리(스텝 S11 내지 스텝 S18)를 포함하고 있다.

큐의 2차원 좌표를 취득하는 처리는, 도11a에 도시한 베이스 화상(100)과, 큐의 상(102)이 포함되어 있는 화상(101)과의 차이분의 화상(103)을 구하고, 그 화상(103) 내에 있어서의 큐의 상(102)의 2차원 좌표를 구하는 것을 목적으로 하지만, 그 전처리로서 베이스 화상(100)을 차례로 갱신하는 처리(스텝 S2 내지 스텝 S4)를 더 포함하고 있다. 이하, 차례로 설명한다.

큐 검출 처리에서는, 우선 한 쪽 이미지 센서(37)가 촬영한 2차원 화상을 취득한다(스텝 S1). 다음에, 취득한 화상과, 전회 처리시에 취득한 동일 센서(37)의 화상과의 차이분을 취득한다(스텝 S2). 예를 들어, 도11d가 전회의 화상(101A), 도11e의 화상이 금회의 화상(101)이면, 도11f와 같은 차이분의 화상(104)이 취득된다. 도11d 및 도11e의 화상(101A, 101)은 배경(105)과 큐의 상(102)을 포함하고 있지만, 차이분의 화상(104)에 있어서는 전회의 처리로부터 금회 처리까지 사이에 있어서의 큐의 선단부가 움직인 범위에 상당하는 상(106)이 취득된다.

계속해서, 도9의 스텝 S3으로 진행하고, 차이분의 화상(104)에 의거하여, 금회 촬영된 화상(101)에 있어서의 큐의 상(102)의 선단부(102a)(도11e 및 도11f 참조) 위치를 특정한다. 그 후, 큐의 상(102)의 선단부(단, 큐의 중심선 상의 점)(102a)보다도 앞의 범위(도11e에 있어서 굵은 선 프레임으로 둘러싼 범위)에 대해 베이스 화상(100)을 갱신한다(스텝 S4). 즉, 베이스 화상(100) 중, 큐의 선단부(102a)보다도 앞의 범위를 금회 취득된 화상(101)에 의해 치환하게 된다.

이와 같이 베이스 화상(100)을 치환하는 것으로 한 것은, 큐 검출 범위(41)에 있어서의 밝기의 변화가 이미지 센서(37)에 의해 취득되는 화상의 계조에 부여하는 영향을 적극적으로 배제하여, 큐의 식별 능력을 높이기 위해서이다. 또한, 큐 선단부보다도 앞의 부분만을 갱신하는 것은, 이 이외의 부분에는 큐의 상(102)이 포함되어 있으므로 베이스 화상(100)으로서 사용할 수 없기 때문이다.

베이스 화상(1O0)의 갱신후는, 현재의 화상(101)과 베이스 화상(100)의 차이분으로부터 큐의 화상(102)을 검출한다(스텝 S5). 그리고, 검출한 큐의 소정 위치, 여기서는 큐의 상(102)의 선단부(102a) 및 후단부(102b)의 좌표를 취득한다(스텝 S6). 여기서 취득하는 좌표는, 각 화상(101)의 평면 상에 설정되는 2차원 좌표계에 있어서의 좌표이다.

계속되는 스텝 S7에서는, 2개의 이미지 센서(37)로부터의 화상을 처리했는지의 여부를 판별한다. 부정되었을 때는 다른 쪽 이미지 센서(37)의 화상을 취득하고(스텝 S8), 그 후 스텝 S2의 처리로 복귀한다. 스텝 S7이 긍정 판단되었을 때는 도10의 스텝 S11로 진행한다.

도10의 스텝 S11에서는, 스텝 S6에서 취득한 큐의 선단부(102a)의 2차원 좌표를 처리 대상으로서 선택한다. 이 2차원 좌표는 각 이미지 센서(37)에 대해 하나씩 존재한다. 계속되는 스텝 S12 내지 스텝 S16의 처리에 의해, 처리 대상의 2차원 좌표에 의거하여, 큐의 대표점인 3차원 좌표를 산출한다. 이하, 도12a 및 도12b를 참조하면서 스텝 S12 내지 스텝 S16의 처리를 설명한다.

도12a는 모의구(14)를 향해 큐(45)가 돌출되는 모습을 도시하고 있고, 검출 범위(41)에 관해서는 3차원 좌표계(x-y-z)가 설정된다. 예를 들어, 모의구(14)의 중심(14a)을 원점으로 하고, 게임기(1)의 전후 방향으로 x축, 좌우 방향으로 y축, 상하 방향으로 z축이 각각 설정된다. 각 이미지 센서(37)의 시점(VP1, VP2)은 일정하며, 그들의 시점(VP1, VP2)의 3차원 좌표(x1, y1, z1), (x2, y2, z2)는 이미 알려져 있다. 또한, 각 이미지 센서(37)의 촛점 거리도 일정하다. 또한, 도11b에 도시한 화상(101)은 도12a에 있어서, 각 이미지 센서(37)의 시점(VP1, VP2)으로부터 초점 거리만큼 떨어지고 또한 각 이미지 센서(37)의 광축(AX1, AX2)과 직교하는 소정 크기의 촬영면(PL1, PL2)으로의 투영 화상에 상당한다. 환언하면, 각 이미지 센서(37)는 자기에 대응하는 촬영면(PL1, PL2)에 큐(45)를 투영한 화상을 촬영하고, 그 촬영한 화상 데이터를 출력한다.

광축(AX1, AX2)과 촬영면(PL1, PL2)의 교점(CP1, CP2)의 3차원 좌표는, 시점(VP1, VP2)의 3차원 좌표와 각 이미지 센서(37)의 초점 거리로 구할 수 있다. 따라서, 교점(CP1, CP2)의 촬영면(PL1, PL2) 상의 2차원 좌표와 3차원 좌표의 관계도 미리 구할 수 있다. 이들 교점(CP1, CP2)에 있어서의 2차원 좌표와 3차원 좌표의 관계를 실마리로 하면, 도11b의 화상(101) 상의 모든 점의 2차원 좌표를 도12a의 3차원 좌표계에 있어서의 3차원 좌표로 변환할 수 있다.

도10의 처리에 있어서, 스텝 S11에서 큐의 상(102)의 선단부(102a)의 2차원 좌표가 선택된 경우에는, 우선 그들의 선단부(102a)의 2차원 좌표를 3차원 좌표로 변환한다. 이 후, 그 선단부(102a)와 각 시점(VP1, VP2)을 잇는 직선(L1, L2)을 표현하는 방정식을 구한다(스텝 S12). 다음에, 직선(L1, L2)이 교점을 갖는지의 여부를 판단하고(스텝 S13), 교점이 있으면 그 교점의 3차원 좌표를 큐(45)의 선단부(45a)인 3차원 좌표로서 결정한다(스텝 S14). 한편, 교점이 없으면 도12b에 도시한 바와 같이, 2개의 직선(L1, L2)에 공통된 수선(L3)을 구한다(스텝 S15). 그리고, 수선(L3)의 중점(MP)의 3차원 좌표를 큐(45)의 선단부(45a)의 3차원 좌표로서 결정한다(스텝 S16). 선단부(45a)의 3차원 좌표가 결정된 후는, 도10의 스텝 S17로 진행하여 큐의 상(102)의 후단부(102b)의 좌표가 처리 대상으로서 선택되어 있는지의 여부를 판단한다. 부정된 경우에는, 큐의 상(102)의 후단부(102b)인 좌표를 처리 대상으로서 선택하고(스텝 S18), 그 후 스텝 S12로 복귀하여 후단부(102b)에 대응하는 큐(45)의 후단부(45b)의 3차원 좌표를 구한다. 스텝 S17이 긍정 판단된 경우에는 큐 검출 처리를 종료한다. 이상과 같이 하여, 큐(45)의 선단부(45a) 및 후단부(45b)인 3차원 좌표를 구함으로써 일회의 큐 검출 처리가 종료한다. 산출된 3차원 좌표는 최신 큐 위치 및 그 방향을 나타내는 정보로서 워크 RAM(53)의 소정 위치에 보존된다. 또한, 상기의 처리에서 취득한 화상(101) 및 베이스 화상(100)도 워크 RAM(53)에 적절하게 보존된다.

도13 및 도14는, CPU(50)가 게임용 프로그램에 의거하여 실행하는 각종 처리 중, 플레이어가 모의구(14)를 타격하는 장면에서 실행되는 샷 확정 처리의 순서를 도시한 흐름도이다. 이 처리는, 플레이어가 조작 버튼(9a 내지 9c)을 이용하여 가상적인 수구의 위치나 샷의 방향을 개략 결정하는 처리(스텝 S21 내지 S30)와, 모의구(14)를 타격하는 동작에 응답하여 샷의 내용을 확정하는 처리(스텝 S33 내지 스텝 S40)를 포함하고 있다. 이하, 차례로 설명한다.

샷 확정 처리에서는, 우선 가상적인 당구 테이블을 상방의 시점으로부터 본 화상을 모니터(3)에 표시하게 한다(스텝 S21). 이에 의해, 예를 들어 도16에 도시한 바와 같이 테이블(121)을 바로 위로부터 아래로 내려다본 화상(120)이 모니터(3)에 표시된다. 계속해서, 수구의 위치를 결정할 필요가 있는지의 여부를 판별한다(스텝 S22). 예를 들어, 브레이크 샷의 경우나 플레이어의 대전 상대가 파울을 한 경우에는, 테이블 상의 임의의 위치에 수구를 두는 것이 허용되므로 스텝 S22가 긍정 판단된다. 또, 여기서 말하는 수구는, 모니터(3) 상에 표시된 가상적인 당구 테이블(121) 상에 배치되는 가상적인 수구(122)를 의미한다. 게임의 실행 중, 테이블(121) 상의 각 수구의 위치는 예를 들어 워크 RAM(53)에 기록되고, CPU(50)에 의해 필요에 따라서 참조된다.

스텝 S22가 긍정 판단된 경우, 상하 좌우의 조작 버튼(9b 내지 9e) 중 어느 하나가 압입 조작되어 있는지의 여부를 판단한다(스텝 S23). 압입 조작되어 있는 경우에는, 모니터(3) 상의 수구의 위치를 그 압박된 버튼(9b 내지 9e) 방향으로 변화시키고(스텝 S24), 계속해서 결정 버튼(9a)이 압입 조작되었는지의 여부를 판단한다(스텝 S25). 스텝 S22가 부정 판단된 경우에는 스텝 S24의 처리가 스킵된다. 결정 버튼(9a)이 조작되지 않은 때는 스텝 S23으로 복귀한다. 따라서, 플레이어는 결정 버튼(9a)을 조작하기까지는 조작 버튼(9b 내지 9e)을 이용하여 가상적인 수구(122)의 위치를 화면 내의 상하 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.

플레이어가 결정 버튼(9a)을 조작하면 스텝 S25가 긍정 판단되고, CPU(50)는 그 시점의 수구(122)의 위치를 플레이어가 결정한 것으로 인식한다(스텝 S26). 이상의 스텝 S23 내지 S26의 처리는 수구 위치를 결정하는 처리이며, 스텝 S22가 부 정 판단된 경우에는 스킵된다.

스텝 S26에서 수구 위치가 결정된 후, 또는 스텝 S22가 부정 판단된 후는 모니터(3) 상에 표시되어 있는 수구(122)의 궤적을 나타낸 가이드 라인(123)을 모니터(3) 상에 표시하게 한다(스텝 S27). 가이드 라인(123)은 가상적인 큐(124)에 의해 수구(122)가 적구(125)를 향해 똑바로 타격되었을 때의 수구(122)의 움직임을 나타낸 선이다. 도16에서는 브레이크 샷 시의 가이드 라인(123)의 표시예를 도시하고 있다.

계속해서 스텝 S28에서는 좌측 버튼(9d) 또는 우측 버튼(9e)이 조작되었는지의 여부를 판단한다. 어떠한 버튼(9d 또는 9e)이 조작된 경우, 그 버튼의 방향에 따라서 가이드 라인(123)의 방향을 변화시킨다(스텝 S29). 이 처리에 의해, 플레이어는 표적구의 범위를 좁힐 수 있다. 조작 버튼(9d 및 9e) 모두가 조작되어 있지 않을 때는 스텝 S29를 스킵한다. 계속해서 스텝 S30에서는 결정 버튼(9a)이 조작되었는지의 여부를 판단한다. 조작되어 있지 않을 때는 스텝 S28로 복귀한다. 결정 버튼(9a)이 조작되었을 때는 모의구(14)를 샷 위치에 세트하도록 모터(28)를 구동하고(스텝 S31), 그 후 도14의 스텝 S32로 진행한다. 또, 모터(28)의 구동은 포토 센서(31)가 온이 되기까지 계속되고, 포토 센서(31)의 온에 의해 종료한다.

도14의 스텝 S32에서는, 모니터(3)에 표시되는 게임 화면을 도17에 도시한 바와 같은 플레이어 시점으로부터의 화상(130)으로 절환한다. 이 화상(130)은 가상적인 수구(122)를 가이드 라인(23)의 반대측의 약간 상방으로부터 본 화상에 상당한다. 화상의 절환 후는 이미지 센서(37)의 화상에 의거하는 큐의 검출 처리(도9 및 도10)를 개시한다(스텝 S33). 이후, 도14의 처리가 종료되기까지, 큐의 검출 처리는 소정 주기로 반복 실행된다. 또, 본 실시 형태에서는 CPU(50)가 시분할 처리에 의해 샷 확정 처리와 큐 검출 처리를 병렬적으로 실행하지만, 큐 검출 처리를 전용으로 행하는 마이크로 프로세서를 CPU(50)와는 별도로 설치해도 좋다.

계속되는 스텝 S34에서는 좌측 버튼(9d) 또는 우측 버튼(9c)이 조작되었는지의 여부를 판단하고, 조작된 경우에는 가이드 라인(123) 및 화상(130)의 시점 위치를 가상적인 수구(122)의 주위로 좌측 또는 우측 방향으로 회전시킨다(스텝 S35). 스텝 S34가 부정 판단되었을 때는 스텝 S35를 스킵한다. 다음의 스텝 S36에서는 상부 버튼(9b) 또는 하부 버튼(9c)이 조작되었는지의 여부를 판단한다. 조작되어 있으면, 모니터(3)의 화상을 상방 시점으로부터의 화상(120)(도16)으로 절환하고(스텝 S37), 스텝 S36으로 복귀한다. 이에 의해, 상부 버튼(9b) 또는 하부 버튼(9c)을 조작하고 있는 동안, 모니터(3)에는 상방 시점으로부터의 화상(120)이 표시되고, 이에 의해 플레이어는 가이드 라인(123)이나 각 수구의 위치를 재차 확인할 수 있다. 상부 버튼(9b) 또는 하부 버튼(9c)의 조작이 해제되면 스텝 S38로 진행하고, 제1 포토 센서(31)가 오프가 되었는지의 여부를 판단한다. 오프가 아니면 스텝 S34로 복귀한다. 또, 스텝 S33에서 큐 검출 처리가 개시된 후, 스텝 S34 내지 S38의 처리가 반복되어 있는 동안에는 큐(45)의 3차원 좌표가 차례로 산출되고, 화상(120, 130)에는 그 구하게 된 3차원 좌표에 의거하는 큐의 상(124)이 표시된다.

플레이어가 큐(45)에 의해 모의구(14)를 타격하면 그 모의구(14)가 샷 위치로부터 대기 위치로 쓰러지고, 그에 수반하여 제1 포토 센서(31)의 출력이 온으로부터 오프로 변화한다. 이에 의해, 도14의 스텝 S38이 긍정 판단된다. 이 경우, CPU(50)는 현재의 큐의 3차원 좌표로부터 모의구(14)의 당점 및 타격 각도를 산출한다(스텝 S39). 이 연산은 3차원 좌표계에 있어서의 모의구(14)의 방정식과, 스텝 S38이 긍정된 시점에 있어서의 최신 큐(45)의 선단부(45a) 및 후단부(45b)의 3차원 좌표로부터 기하학적으로 구할 수 있다. 타격 각도는 3차원 좌표계에 있어서의 각도이며, 수직 하방에 관한 각도 및 수평 방향에 관한 각도의 양자를 포함한다. 또, 제1 포토 센서(31)의 신호가 변화한 시점에서 취득되는 큐(45)의 좌표가, 처리 지연 등의 이유에 의해 실제로는 큐(45)에 의해 모의구(14)가 타격된 후의 좌표일 때는, 큐(45)에 의해 모의구(14)가 타격되기 직전으로 추정되는 시점에 있어서의 큐(45)의 좌표를 사용하고 당점 등을 특정하는 것이 바람직하다.

당점 등의 산출 후는, 제1 및 제2 포토 센서(31,32)를 이용한 모의구(14)의 속도 검출용 서브루틴 처리를 실행한다(스텝 S40). 이 서브루틴 처리는 도15에 도시한 순서로 실행된다. 우선, 제1 포토 센서(31)의 오프에 수반하여 시간 카운터의 시계를 개시한다(스텝 S51). 시간 카운터는 소프트웨어에 의해 실현된다. 계속해서, 제2 포토 센서(32)가 온이 되었는지 여부를 판단하고(스텝 S52), 온이라 판단되면 상기 카운터를 정지한다(스텝 S53). 다음에, 시간 카운터의 계시 시간을 모의구(14)의 초기 속도로 환산한다(스텝 S54). 즉, 시간 카운터의 계시 시간을 제1 포토 센서(31)의 오프로부터 제2 포토 센서(32)의 온까지의 동안에 모의구(14) 가 이동하는 거리로 나눔으로써, 모의구(14)의 초기 속도를 구한다. 이에 의해 서브루틴 처리를 종료하고, 도14의 스텝 S41로 진행한다.

스텝 S41에서는 모의구(14)의 당점, 타격 각도 및 초기 속도의 검출 결과에 의거하여 가상적인 수구(122)의 테이블(121) 상에 있어서의 초기 동작을 산출한다. 이 연산은 부여된 당점, 타격 각도 및 초기 속도를 가상적인 수구(122)에 적용한 경우에, 그 수구(122)가 가상적인 테이블(121) 상에서 어떻게 동작을 개시하는지를 특정하는 처리이다. 그리고, 이 초기 동작의 산출에 의해 샷 확정 처리를 종료한다. 이후는 수구(122)의 구름 저항이나 다른 수구와의 충돌 등을 고려하면서 수구(122)의 움직임을 차례로 연산하고, 그 연산 결과에 따라서 모니터(3) 상의 수구(122)나 다른 수구를 이동시킨다. 이들의 연산 처리는 통상의 비디오 게임과 마찬가지이며, 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않으며 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 예를 들어 다음과 같은 변형이 가능하다.

(1) 볼축(26)의 축선을 중심으로 한 모의구(14)의 회전 운동과, 볼축(26)의 축선 방향의 직선 운동 중 어느 한 쪽을 생략해도 좋다. 볼축(26)과 모의구(14)를 고정하는 구조를 대신하여, 이들의 회전 운동 또는 직선 운동을 허용하는 구조로 양자를 연결해도 좋다.

(2) 모의구 동작의 검출은 포토 센서(31, 32)를 이용한 방법에 한정되지 않으며, 각종 센서를 사용해도 좋다. 예를 들어, 모의구(14)의 내부 또는 지지 기구(16)의 가동 부분에 가속도 센서를 설치하고, 그 출력 신호에 의거하여 모의구(14)가 타격되었는지의 여부의 판정과, 모의구(14)가 타격된 속도(또는 가속도)를 검출해도 좋다.

(3) 상기의 실시 형태에서는 모의구가 타격되었는지의 여부 판별이나, 모의구가 타격된 속도의 연산과, 가상적인 수구의 동작 연산을 동일한 CPU(50)로 실행함으로써, 게임기(1)의 CPU(50)를 입력 장치의 판별 수단 및 속도 산출 수단으로서도 기능시키지만, 판별 수단이나 속도 산출 수단으로서 기능하는 CPU와, 수구의 동작 연산 등의 각종 게임용 연산을 행하는 CPU를 따로 따로 설치해도 좋다.

(4) 모의구(14)는 직선적으로 이동 가능하게 해도 좋다.

(5) 본 발명의 입력 장치는 아케이드 게임기의 입력 장치로서 구성되는 예에 한정되지 않으며, 가정용 게임기, 또는 네트워크를 이용한 게임 시스템의 입력 장치로서 구성되어도 좋다.

(6) 이미지 센서(37) 등의 화상 취득 수단은 2개에 한정되지 않으며, 3개 이상 설치해도 좋다.

(7) 모의구 속도의 특정은 포토 센서(31, 32)를 이용한 방법에 한정되지 않으며, 각종 센서를 사용해도 좋다. 예를 들어 모의구(14)의 내부 또는 지지 기구(16)의 가동 부분에 가속도 센서를 설치하고, 그 출력 신호에 의거하여 모의구(14)가 타격되었는지의 여부의 판정과, 모의구(14)가 타격된 속도(또는 가속도)를 검출해도 좋다. 이미지 센서(37)로부터 취득한 화상에 의해, 적어도 2 프레임에 걸쳐 큐(45)의 대표점[예를 들어 선단부(45a)]의 3차원 좌표를 특정하고, 그들의 특정 결과로부터 큐(45)의 이동 속도를 연산하고, 그 연산 결과로부터 모의구(14)가 타격된 속도를 구해도 좋다.

(8) 상기 실시 형태에서는 모의구(14)가 타격된 시점에서 취득한 화상으로부터 큐(45)의 선단부(45a) 및 후단부(45b)를 특정하여 모의구(14)의 당점이나 타격 각도를 산출했지만, 시간적으로 다른 화상으로부터 큐(45)의 예를 들어 선단부(45a) 위치의 시간적 변화를 특정하여 모의구(14)의 당점이나 타격 각도를 산출할 수도 있다.

(9) 상기 실시 형태에서는 모의구가 타격된 위치, 각도 및 속도의 연산과, 그들의 연산 결과에 의거하는 가상적인 수구의 동작 연산을 동일한 CPU(50)로 실행함으로써, 게임기(1)의 CPU(50)를 입력 장치의 좌표 특정 수단, 정보 생성 수단, 판별 수단, 베이스 화상 갱신 수단으로서도 기능시켰지만, 모의구(14)의 당점, 타격 각도 및 속도의 특정용 CPU와, 수구의 동작 연산 등의 각종 게임용 연산을 행하는 CPU를 따로따로 설치해도 좋다. 즉, 본 발명의 입력 장치(101)는 당점의 위치, 각도 및 속도 중 적어도 하나를 연산하여 출력하는 태양으로 시장에 제공되는 것이라도 좋다.

(10) 모의구(14)는 직선적으로 이동 가능하게 해도 좋다.

(11) 본 발명의 게임 시스템은 아케이드 게임기로서 구성되는 예에 한정되지 않으며, 가정용 게임기, 또는 네트워크를 이용한 게임 시스템으로서 구성되어도 좋다. 본 발명의 입력 장치도, 아케이드 게임기의 입력 장치로서 구성되는 예에 한정되지 않으며, 가정용 게임기, 또는 네트워크를 이용한 게임 시스템의 입력 장치로서 구성되어도 좋다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명의 입력 장치에 따르면, 모의구를 그 심으로부터 어긋난 특정한 방향으로 치우쳐 타격한 경우에, 모의구의 당점이나 타격 각도에 따라서 모의구가 볼축 주위로 회전하고, 혹은 볼축의 축선 방향으로 이동할 수 있다. 이들의 운동 중 적어도 어느 한 쪽을 허용함으로써, 모의구가 도피하는 감각을 플레이어에게 부여하고, 실제 수구를 다양한 방향으로 타격했을 때의 감각을 충분히 재현할 수 있다.

본 발명의 당구 게임 시스템에 따르면, 화상 취득 수단이 취득한 화상에 의거하여 큐의 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 구하고 있으므로, 큐의 움직임을 구속하는 일 없이, 큐가 모의구에 대해 어떤 위치에 어떠한 방향으로부터 접촉했는지의 여부를 특정할 수 있다. 이에 의해, 당점이나 타격 각도의 검출을 위해 큐를 구속할 필요가 없어진다. 또한, 당점이나 타격 각도를 특정하기 위해, 모의구를 부분적으로 변위 가능하게 하거나, 그 표면에 압력 필름 등의 감압 센서를 설치할 필요가 없다. 이에 의해, 모의구의 구성을 간소화하여, 모의구를 실제 당구에서 사용되는 수구에게 근접시킬 수 있다. 따라서, 실제 수구에 가까운 모의구를 큐에 의해 자유롭게 타격할 수 있으므로, 게임의 현실감이 고조되어 게임의 흥취가 증가된다. 모의구의 구성이 간소화되고, 또한 큐를 구속하는 기구도 필요 없으므로, 트러블이 발생될 가능성도 그만큼 낮아져, 시스템의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 게임용 입력 장치 및 컴퓨터 프로그램에 따르면, 상기 당구 게임 시스템을 용이하게 구성할 수 있다.

Claims

플레이어가 타격하는 대상으로서 설치된 모의구와, 상기 모의구가 부착되는 볼축을 갖는 연결부와, 상기 연결부를 이동 가능하게 지지하는 지지부와, 상기 연결부의 동작에 대응한 신호를 출력하는 신호 출력 수단을 갖고, 상기 볼축의 축선을 중심으로 한 상기 모의구의 회전 운동과, 상기 볼축의 축선 방향을 따른 소정 범위 내의 상기 모의구의 직선 운동 중 적어도 어느 한 쪽이 허용되어 있는 것을 특징으로 하는 당구 게임의 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 연결부는 상기 지지부에 의해 지지되는 베어링부를 포함하고, 상기 볼축이 그 축선 방향으로 이동 가능하고 또한 상기 축선 주위로 회전 가능하게 상기 베어링부에 끼워 맞춤으로써, 상기 회전 운동 및 상기 직선 운동의 양자가 허용되어 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제2항에 있어서, 상기 볼축에는 상기 베어링부에 대해 상기 축선 방향으로 이동 가능하게 끼워 맞추는 끼워 맞춤부가 설치되고, 그 끼워 맞춤부의 상기 축선 방향의 양단부에는 상기 베어링부에 대한 상기 볼축의 이동 범위를 제한하는 스톱퍼 수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 연결부는 상기 볼축이 상기 모의구로부터 수직 하방으 로 연장되는 샷 위치와, 상기 볼축이 상기 샷 위치보다도 쓰러진 대기 위치 사이를 이동할 수 있도록 하여 상기 지지부에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제4항에 있어서, 상기 연결부가 상기 샷 위치로부터 상기 대기 위치로 이동했을 때에 상기 모의구를 받아내어 상기 모의구의 운동 에너지를 흡수하는 완충 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제4항에 있어서, 상기 대기 위치로부터 상기 샷 위치로 상기 연결부를 복귀시키는 구동 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제4항에 있어서, 상기 신호 출력 수단으로서, 상기 연결부가 상기 샷 위치에 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제4항에 있어서, 상기 신호 출력 수단으로서, 상기 샷 위치와 상기 대기 위치 사이에 설정된 2개의 검출 위치의 각각에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 2개의 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제4항에 있어서, 상기 신호 출력 수단으로서, 상기 연결부가 상기 샷 위치에 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 제1 센서와, 상기 샷 위치에 인접하여 설정된 중간 검출 위치에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 제2 센서와, 상기 연결부가 상기 대기 위치에 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 제3 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제7항에 있어서, 상기 센서의 출력 신호에 의거하여, 상기 모의구가 타격되었는지의 여부를 판별하는 판별 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제8항에 있어서, 한 쪽 센서의 출력 신호가 변화되고나서 다른 쪽 센서의 출력 신호가 변화되기까지의 시간 간격을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 상기 모의구가 타격된 속도를 산출하는 속도 산출 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
플레이어가 타격하는 대상으로서 소정의 샷 위치로부터 소정 방향으로 이동 가능하게 설치된 모의구와,

상기 샷 위치의 상기 모의구에 대해, 상기 플레이어가 타격하는 측에 설정된 소정의 검출 범위를, 서로 다른 시점으로부터 촬영한 화상 데이터를 출력하는 복수의 화상 취득 수단과,

각 화상 취득 수단으로부터 출력된 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위에 관하여 설정된 3차원 좌표계 내에 있어서의 큐의 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 특정하는 좌표 특정 수단과,

상기 좌표 특정 수단에 의해 특정된 상기 큐의 상기 대표점의 좌표에 의거하여, 상기 모의구의 당점 및 타격 각도를 특정하는 위치 각도 특정 수단과,

상기 모의구의 속도에 상관된 정보를 검출하는 속도 정보 검출 수단과,

상기 속도 정보 검출 수단이 검출한 정보에 의거하여, 상기 모의구가 타격된 속도를 특정하는 속도 특정 수단과,

특정된 상기 당점, 각도 및 속도에 의거하여, 상기 모의구에 대응하여 소정의 표시 장치의 화면 상에 표시해야 할 가상적인 수구의 동작을 연산하는 연산 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제12항에 있어서, 상기 모의구의 상기 샷 위치로부터의 동작 유무를 검출하는 모의구 동작 검출 수단과,

상기 모의구 동작 검출 수단의 검출 결과에 의거하여, 상기 모의구가 타격되었는지의 여부를 판별하는 판별 수단을 구비하고,

상기 위치 각도 특정 수단은, 상기 모의구가 타격되었다고 판별된 시점에 있어서의 상기 큐의 좌표에 의거하여, 상기 당점 및 각도를 특정하는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제12항에 있어서, 상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은 상기 3차원 좌표계 내에 설정된 서로 다른 촬영면으로의 투영상에 대응한 데이터를 출력하고,

상기 좌표 특정 수단은,

각 화상 취득 수단이 촬영된 화상에 포함되는 큐의 상의 상기 대표점에 대응하는 점의 2차원 좌표를 취득하는 2차원 좌표 취득 수단과,

상기 시점 및 상기 촬영면의 각각에 대해 미리 부여되어 있는 상기 3차원 좌표에 관련된 정보를 참조하여, 상기 2차원 좌표 취득 수단이 취득한 각 점의 2차원 좌표를 상기 3차원 좌표계로 변환하고, 그 3차원 좌표가 부여된 각 점과 각 점이 속하는 촬영면에 대응한 시점을 잇는 직선을 특정하는 직선 특정 수단과,

특정된 직선 상호 관계로부터, 상기 큐 상의 상기 대표점의 3차원 좌표를 결정하는 대표점 좌표 결정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제14항에 있어서, 상기 대표점 좌표 결정 수단은 적어도 2개의 직선의 교점, 또는 적어도 2개의 직선에 공통된 수선 중점의 3차원 좌표를, 상기 대표점의 3차원 좌표로서 결정하는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제14항에 있어서, 상기 2차원 좌표 취득 수단은 상기 검출 범위로부터 상기 큐를 제외했을 때의 배경 화상에 상당하는 베이스 화상과, 상기 큐를 포함하는 화상과의 차이분으로부터 상기 큐의 상을 추출하고, 그 추출된 상의 적어도 2점의 2차원 좌표를 취득하는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제16항에 있어서, 상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은 상기 검출 범위를 반복 촬영하여 각 회의 화상 데이터를 출력하고,

상기 2차원 좌표 취득 수단은, 최신 화상과 과거 화상과의 차이분에 의거하여, 상기 최신 화상에 있어서의 상기 배경의 적어도 일부의 범위를 특정하고, 그 특정된 범위에 대한 베이스 화상을 상기 최신 화상의 내용으로 치환하는 베이스 화상 갱신 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치 각도 특정 수단은 수직 방향에 관한 타격 각도, 및 수평 방향에 관한 타격 각도를 각각 특정하는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제12항에 있어서, 상기 속도 정보 검출 수단은 상기 소정 방향에 관하여 서로 이격된 2개의 검출 위치의 각각에 있어서의 상기 모의구 또는 상기 모의구와 일체로 이동하는 부재의 존재 여부에 따라서 출력이 변화되는 2개의 센서를 구비하고,

상기 속도 특정 수단은, 상기 모의구의 이동에 수반하여 한 쪽 센서의 출력 신호가 변화되고 나서 다른 쪽 센서의 출력 신호가 변화되기까지의 시간 간격을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 상기 모의구가 타격된 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제19항에 있어서, 상기 모의구가 부착되는 볼축을 갖는 연결부와, 상기 연결부를 이동 가능하게 지지하는 지지부를 구비하고,

상기 속도 정보 검출 수단의 상기 센서는, 상기 연결부의 이동 범위 내에 설정된 2개의 검출 위치의 각각에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제13항에 있어서, 상기 모의구 동작 검출 수단은 상기 모의구가 상기 샷 위치에 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
제12항에 있어서, 소정의 하우징을 구비하는 아케이드 게임기로서 구성되고, 상기 하우징에는 당구대의 테이블의 일부를 모방한 테이블부가 설치되고, 상기 테이블부의 상면이 테이블면으로서 기능하고, 그 테이블면과 그를 덮는 후드에 의해 상기 테이블부의 전방을 향해 개구하는 공간이 형성되고, 상기 샷 위치의 모의구는 상기 샷 위치와, 그 샷 위치보다도 상기 공간 속으로 후퇴한 대기 위치와의 사이를 이동 가능하며, 상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은 촬영 방향을 수평보다도 하부로 향하게 한 상태에서 상기 후드 내 또는 상기 후드의 하부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 당구 게임 시스템.
플레이어가 타격하는 대상으로서 소정의 샷 위치로부터 소정 방향으로 이동 가능하게 설치된 모의구와,

상기 샷 위치의 상기 모의구에 대해, 상기 플레이어가 타격하는 측에 설정된 소정의 검출 범위를, 서로 다른 시점으로부터 촬영한 화상 데이터를 출력하는 복수의 화상 취득 수단과,

각 화상 취득 수단으로부터 출력된 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위에 관하여 설정된 3차원 좌표계 내에 있어서의 로드형 부재 중 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 특정하는 좌표 특정 수단과,

상기 좌표 특정 수단에 의해 특정된 상기 로드형 부재의 상기 대표점의 좌표에 의거하여, 상기 모의구가 타격된 상태를 특정하기 위해 필요한 정보를 생성하는 정보 생성 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제23항에 있어서, 상기 모의구의 속도에 상관된 정보를 검출하는 속도 정보 검출 수단과, 상기 속도 정보 검출 수단이 검출한 정보에 의거하여, 상기 모의구가 타격된 속도를 특정하는 속도 특정 수단을 더 구비하고, 상기 정보 생성 수단은 상기 모의구의 당점 및 타격 각도에 상관된 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제23항에 있어서, 상기 모의구의 상기 샷 위치로부터의 동작을 검출하는 모의구 동작 검출 수단과,

상기 모의구 동작 검출 수단의 검출 결과에 의거하여, 상기 모의구가 타격되 었는지의 여부를 판별하는 판별 수단을 구비하고,

상기 정보 생성 수단은, 상기 모의구가 타격되었다고 판별된 시점에 있어서의 상기 로드형 부재의 좌표에 의거하여 상기 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제23항에 있어서, 상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은 상기 3차원 좌표계 내에 설정된 서로 다른 촬영면으로의 투영상에 대응한 데이터를 출력하고,

상기 좌표 특정 수단은

각 화상 취득 수단이 촬영된 화상에 포함되는 로드형 부재의 상의 상기 대표점에 대응하는 점의 2차원 좌표를 취득하는 2차원 좌표 취득 수단과,

상기 시점 및 상기 촬영면 각각에 대해 미리 부여되어 있는 상기 3차원 좌표에 관련된 정보를 참조하여, 상기 2차원 좌표 취득 수단이 취득한 각 점의 2차원 좌표를 상기 3차원 좌표계로 변환하고, 그 3차원 좌표가 부여된 각 점과, 각 점이 속하는 촬영면에 대응한 시점을 잇는 직선을 특정하는 직선 특정 수단과,

특정된 직선 상호 관계로부터, 상기 로드형 부재 상의 상기 대표점의 3차원 좌표를 결정하는 대표점 좌표 결정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제26항에 있어서, 상기 대표점 좌표 결정 수단은 적어도 2개의 직선의 교점, 또는 적어도 2개의 직선에 공통되는 수선의 중점의 3차원 좌표를, 상기 대표점의 3차원 좌표로서 결정하는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제26항에 있어서, 상기 2차원 좌표 취득 수단은 상기 검출 범위로부터 상기 로드형 부재를 제외했을 때의 배경 화상에 상당하는 베이스 화상과, 상기 로드형 부재를 포함하는 화상과의 차이분으로부터 상기 로드형 부재의 상을 추출하고, 그 추출된 상의 적어도 2점의 2차원 좌표를 취득하는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제28항에 있어서, 상기 복수의 화상 취득 수단의 각각은 상기 검출 범위를 반복 촬영하여 각 회의 화상 데이터를 출력하고,

상기 2차원 좌표 취득 수단은 최신 화상과 과거 화상과의 차이분에 의거하여, 상기 최신 화상에 있어서의 상기 배경의 적어도 일부의 범위를 특정하고, 그 특정된 범위에 대한 베이스 화상을 상기 최신 화상의 내용으로 치환하는 베이스 화상 갱신 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제23항에 있어서, 상기 정보 생성 수단은 수직 방향에 관한 타격 각도, 및 수평 방향에 관한 타격 각도를 각각 특정하기 위해 필요한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제24항에 있어서, 상기 속도 정보 검출 수단은 상기 소정 방향에 관하여 서 로 이격된 2개의 검출 위치의 각각에 있어서의 상기 모의구 또는 상기 모의구와 일체로 이동하는 부재의 존재 여부에 따라서 출력이 변화되는 2개의 센서를 구비하고, 상기 정보 생성 수단은 상기 모의구의 이동에 수반하여 한 쪽 센서의 출력 신호가 변화되고 나서 다른 쪽 센서의 출력 신호가 변화되기까지의 시간 간격을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 상기 모의구가 타격된 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제31항에 있어서, 상기 모의구가 부착되는 볼축을 갖는 연결부와, 상기 연결부를 이동 가능하게 지지하는 지지부를 구비하고,

상기 속도 정보 검출 수단의 상기 센서는 상기 연결부의 이동 범위 내로 설정된 2개의 검출 위치의 각각에 상기 연결부가 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제25항에 있어서, 상기 모의구 동작 검출 수단은 상기 모의구가 상기 큐에 의해 타격되어야 할 위치에 존재하는지의 여부에 의해 출력이 변화되는 센서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
제23항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 당구 게임용 입력 장치로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 게임용 입력 장치.
소정의 검출 범위를 서로 다른 시점으로부터 촬영하는 복수의 화상 취득 수단의 각각으로부터 출력되는 화상 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위로 반복되는 로드형 부재를 인식하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 기억 매체이며,

상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터를,

각 화상 취득 수단으로부터 출력된 데이터에 의거하여, 상기 검출 범위에 관하여 설정된 3차원 좌표계 내에 있어서의 상기 로드형 부재 중 적어도 2개의 대표점의 3차원 좌표를 특정하는 좌표 특정 수단, 및

상기 좌표 특정 수단에 의해 특정된 상기 로드형 부재의 상기 대표점 좌표에 의거하여, 상기 3차원 좌표계에 배치된 소정의 목표물이 상기 로드형 부재에 의해 타격된 상태를 특정하기 위해 필요한 정보를 생성하는 정보 생성 수단으로서 각각 기능시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.