JP3593505B2 - 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、競走ゲーム装置などのゲーム装置の自走体の位置検知装置に関するものであり、自走体を無軌道走行させてフィードバック制御するための走行面(2次元平面)における時々刻々の自走体の位置を検出するについて、位置検知装置を単純にし、位置情報を検出するための演算処理を単純にすることができるものである。
【0002】
【従来の技術】
自走体の走行によって模型体を競走させる競走ゲーム装置、模型体に様々な動作をさせる遊戯装置などがあり、また、これらのゲーム装置には模型体が自走体であるもの、2階建て構造になっていて、模型体を自走体によって誘導するものなどがある。他方、走行制御方式の違いでみれば、自走体の無軌道走行を基本としてこれをフィードバック制御するもの(例えば特許第2861978号明細書)、誘導ラインの追跡走行を基本として、誘導ラインから外れないようにフィードバック制御するもの(例えば特開平11−244517号公報)等がある。
無軌道走行によるものは自走体の走行経路及び走行速度をプログラムどおりにフィードバック制御するものであるから、走行面(2次元平面)における時々刻々の自走体の位置を検出し、この位置情報に基づいて走行経路及び走行速度をフィードバック制御するのが基本である。
ところで、ゲーム装置における無軌道走行制御技術は様々であるが、フィードバック制御のための位置検知装置の代表的なものの概要は図1に示すようなものである。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に送信する。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。
【0003】
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。
【0004】
【解決しようとする課題】
そこで、この発明はゲーム装置における自走体の走行位置の検知装置を簡略にすることを目的として、近年の高度の情報処理技術、情報読み取り技術を活用することによって走行面上の位置情報を直接読み取れるように、その位置検知装置を工夫することをその課題とするものである。
【0005】
【課題解決のために講じた手段】
【解決手段1】
(請求項3に対応)
上記課題解決のために講じた手段1は、プログラムに従って走行経路上の目標点を順次追跡走行し、位置情報によりフィードバック制御される自走体によるゲーム装置を前提として、次の(イ)(ロ)によるものである。
(イ)走行面にパッシブ型RFIDタグが所定間隔で整列して設けられており、自走体にRFIDアンテナが設けられていること、
(ロ)自走体のRFIDアンテナから走行面の上記RFIDタグに向けて応答指令信号を発信し、上記RFIDタグからの応答信号を上記RFIDアンテナで受信し、自走体のコード読取部で上記応答信号からRFIDタグのコード情報を読み取り、これを中央制御装置に送信すること。
なお、上記のRFID(Radio Frequensy IDentification)は、媒体に電波、電磁波を利用した、非接触でのデータの書き込み、読み出しが可能な情報伝送素子である。
【0006】
【作用】
パッシブ型RFIDタグは従来よく知られたものであって、応答指令信号を受けたとき、これに応答して固有のコード情報を発信するものである。
RFIDタグを縦横に所定間隔で配置することによって、個々のRFIDタグ固有のコード情報で走行面のXY座標値を表すことができる。
そして、RFIDタグ及びRFIDアンテナ間の通信媒体は電磁波又は電波であるから、その指向性を高くすることは極めて簡単なことである。したがって、自走体の上記RFIDアンテナから発信された応答指令信号は、その直下のRFIDタグが受信し、これが自走体に向けて固有のコード情報を発信する。自走体のコード読取部で読み取ったコード情報が中央制御装置に送信され、また、そのコード情報は走行体の位置情報であるから、位置検出のための情報処理が単純である。
このパッシブ型RFIDタグは、自走体からの応答指令信号を受けると、電源なしで自らのコード情報を発信するものであるから、走行面に付設した位置検知手段に電力供給のために配線する必要はないから、図1に示すものに比して位置検出装置の機構が単純化される。
また、RFIDタグからのコード情報の読み取り精度は高いので位置情報の読み取りエラーはない。
【0007】
なお、解決手段1は、読み取ったコード情報を中央制御装置に送信することを要件にしているが、これは、中央制御装置で自走体をフィードバック制御する場合、あるいは、中央制御装置でゲーム進行状況を把握する場合を想定してのことであるから、自走体が自己完結型のフィードバック制御装置でフィードバック制御されるものである場合は、コード読取部で読み取ったコード情報を自走体の位置情報処理装置に送信すればよく、必ずしも中央制御装置に送信する必要はなく、この場合は、ゲームの進行状況把握など、その目的に応じた時間間隔毎にコード情報を中央制御装置に送信すればよい。
また、自走体のRFIDアンテナから走行面の上記RFIDタグに向けた応答指令信号の発信は、自走体の制御装置のタイマーに基づいて行うか、あるいは中央制御装置からの指令信号に応答するようにしてもよい。以上のことは次の解決手段2についても同様である。
【0008】
【解決手段2】
(請求項4に対応)
上記課題解決のために講じた手段2は、下段走行面を走行する自走体によって、上段走行面を走行する模型体を磁力を介して誘導して競争させる2階建ての競走ゲーム装置であって、上記自走体がプログラムに従って走行経路上の目標点を順次追跡走行し、位置情報によりフィードバック制御される競走ゲーム装置を前提として、次の(イ)(ロ)によるものである。
(イ)上記上段走行面の下面にパッシブ型RFIDタグが所定間隔で整列して設けられており、自走体の上部にRFIDアンテナが設けられていること、
(ロ)自走体のRFIDアンテナから走行面の上記RFIDタグに向けて応答指令信号を発信し、上記RFIDタグからの応答信号を自走体のRFIDアンテナで受信し、自走体のコード読取部で上記応答信号からRFIDタグのコード情報を読み取り、これを中央制御装置に送信すること。
【0009】
【作用】
この解決手段2は、2階建ての競走ゲームを前提とする点、上段走行面の下面にパッシブ型RFIDタグが付設されており、自走体の上部に送信器、受信器が設けられている点が相違するが、この解決手段2のこれらの機能は解決手段1におけるそれと違いはない。
したがって、解決手段2によるものの作用は、上記の解決手段1によるものの作用と違いはない。
【0010】
【実施態様1】
実施態様1は、上記解決手段1又は解決手段2について、中央制御装置から位置検知指令信号を間欠的に発信し、当該位置検知指令信号によって自走体のRFIDアンテナから走行面の上記RFIDタグに向けて応答指令信号を発信するようにしたことである。
【作用】
自走体の位置検出のタイミングが中央制御装置によって制御されるから、多数の自走体を中央制御装置で走行制御する場合に好都合である。
【0011】
【解決手段3】
解決手段3は、解決手段1または解決手段2におけるRFIDタグがアクティブ型のRFIDタグであり、自走体の下部または上部にRFIDアンテナが設けられており、当該RFIDアンテナでRFIDタグからの信号を受信し、自走体のコード読取部で上記RFIDタグのコード情報を読み取ることである。
【作用】
このものの作用は、基本的には解決手段のそれと違いはないが、RFIDタグはアクティブ型であり、継続して固有のコード情報を発信しているものである。
自走体のRFIDアンテナで間欠的に受信されるRFIDタグからの応答信号は、その直上または直下のRFIDタグからのコード情報である。したがって、自走体のコード読取部で読み取られたコード情報から自走体の位置情報を検出することができる。そして上記コード情報はそれ自体が走行体の位置を表すものであるから、位置検出のための情報処理は単純である。
このアクティブ型のRFIDタグは電源を有するので、強い信号を発信することができ、したがって、RFIDタグとRFIDアンテナ間の間隔を大きくできる。自走体のRFIDアンテナとRFIDタグ間の間隔が大きいと、複数のコード情報を受信することもあるが、このように複数のコード情報を受信した場合は、複数のコード情報の分布から中心部のコード情報を判別できる。したがって、アクティブ型RFIDタグを使用して自走体の位置を検出することができる。
その他の作用は解決手段1、解決手段2の作用と同様である。
【0012】
なお、アクティブ型のRFIDタグを用いる場合は、RFIDタグが電源を必要とし、固有のコード情報の発信を継続するものであるから、自走体のRFIDアンテナによる受信タイミングを制御して、位置検出のタイミングをとることが必要である。また、この場合は、受信したコード情報からの自走体の位置特定を単純にするために自走体のRFIDタグの指向性を高めて、できるだけ少数のRFIDタグからのコード情報を受信するようにすることが望ましいが、数個のコード情報を同時に受信するとしても、複数のコード情報がそれぞれ示す位置情報を分析することによって、自走体の位置を特定できるので、特に不都合はない。
【0013】
【実施態様2】
実施態様2はRFIDタグが付設されている走行面を合成樹脂シートでカバーしていることである。
【作用】
RFIDタグが付設されている走行面は合成樹脂シートでカバーされているので、走行面は平滑で、かつ駆動輪との摩擦から保護され、合成樹脂シートの表面をしぼ加工、梨地加工などで粗面にすることにより摩擦係数が高められるので、自走体の車輪のスリップを低減することができるから、走行制御精度が向上される。
【0014】
上記合成樹脂シートの裏面にRFIDタグが付設されているもの、あるいは同シートにRFIDタグが埋設されているものは、この実施態様に含まれる。
また、走行面を合成樹脂シートでカバーする代わりに、非磁性の走行面にRFIDタグが埋設されているもの、あるいは同走行面の裏面にRFIDタグが付設されているものもこの実施態様に含まれる。
【0015】
【実施態様3】
実施態様3は上記RFIDアンテナが自走体の前部と後部にそれぞれ設けられており、自走体の前後2点の位置を検出することである。
【作用】
前後のRFIDアンテナを使って同時に2つのコード情報が読み取られるから、この2つのコード情報に基づいて自走体の向きを容易に検出することができる。
【0016】
【実施態様4】
実施態様4はRFIDタグのコード情報が走行面上のX座標軸位置及びY座標軸位置を表す情報であることである。
【作用】
受信器で受信されたコード情報がX座標軸位置及びY座標軸位置を表す位置情報であるから、自走体の位置検出のための情報処理が単純である。
【0017】
【実施例1】
次いで、図面を参照して実施例を説明する。
図2に示す競走ゲーム装置は、図3に示すように、上段の競走トラック11上で競走する模型体12を下段の走行面13を走行する自走体14で磁石15,15の磁力を介して誘導して競走させる2階建ての競走ゲーム装置であり、競走トラック11の下面の給電装置から自走体14に給電して自走体14を無軌道走行させるものである。そして、この自走体14は、中央制御装置からの制御信号に応答して、制御装置16によって走行制御され、この走行制御は、自走体の走行位置を位置検出装置によって逐次検出して、この位置検出データにより、プログラムどおりの走行経路に沿って自走体14が走行するようにフィードバック制御するものである。このような2階建ての競走ゲーム装置は、例えば、特許2650643号明細書、第2645851号明細書等に記載されているように従来周知のものである。
この実施例は、上記自走体の位置検出装置にこの発明を適用したものである。
走行面13にパッシブ型RFIDタグ41(直径3.9mmの素子)を縦横に5mmピッチで配置している。このパッシブ型RFIDは、16ビットのコード情報を発信するものである。
【0018】
自走体14はその下部にRFIDタグとの送受信用のRFIDアンテナ42を備えており、中央制御装置からの制御信号により、応答指令信号をRFIDタグ41に向けて発信し、また、RFIDタグ41からの応答信号を受信する。このRFIDタグ41からの応答信号は、上記RFIDアンテナ42からの応答指令信号を受信したRFIDタグ41が、これに応答して発信したものであるから、これは当該RFIDタグ41の位置、すなわち走行面13上における自走体の位置の情報である。RFIDアンテナ42で受信され、コード読取部42aで読み取られたコード情報は、位置情報変換部43で位置情報に変換されて中央制御装置に送信される。中央制御装置は上記位置情報によって自走体14の時々刻々の位置を把握し、これを使ってフィードバック制御するので、フィードバック制御のための情報処理が単純化される。
【0019】
なお、RFIDタグ41のコード情報のコードのビット数(例えば16ビット)の半分で走行面上のX座標位置を表し、残りの半分でY座標位置を表すなどして、コード情報それ自体が直接XY座標上の位置を表すようにすることも可能であるが、競走ゲーム装置のように、走行面が広く、RFIDタグ41の数が極めて多い場合には、上記実施例のように、コード情報を位置情報変換部で変換して位置情報とする方が実際的である。
また、競走ゲーム装置における自走体の操向制御(ステアリング)においては、2次元座標上の位置だけではなく、2次元座標上における自走体の向きをも検出することが必要であるので、この実施例では、自走体14の後方下部にもう一つのRFIDアンテナ42Rを設けてあって、前方のRFIDアンテナ42によるものの他に、もう一つのRFIDタグ41のコード情報を読み取るようにしている。このように前後の2つのRFIDタグ41のコード情報を読み取ることにより、自走体の向きを演算して検出することができる。
RFIDタグのコード情報で自走体を識別できるようにすることが必要な場合、あるいはその方が望ましい場合は、RFIDタグ41のコード情報の一部に個々の自走体のIDコードを含めてこれによって自走体を識別するようにすることもできる。
【0020】
以上の実施例1は、中央制御装置でフィードバック制御される自走体によるゲーム装置にこの発明を適用した例であるが、自走体の走行制御装置が自己完結型のフィードバック制御装置であるゲーム装置に本発明を適用した場合も上記実施例1と同様である。ただし、この場合は、読み取ったコード情報を自走体の位置情報処理装置に送信して、自己完結型のフィードバック制御装置の制御メモリに格納した走行制御データに基づき、読み取った位置情報により、フィードバック制御することになる。
【0021】
【実施例2】
図5に示す実施例2は、上段走行面11の下面にRFIDタグを密に設け、自走体の上部にRFIDアンテナを設けた例である。この場合は、実施例1と違って、給電機構を走行面に設けて、自走体14の下部に給電部を設けて給電機構から自走体に給電すればよい。
【0022】
図6(a)に示すように、RFIDタグが配置されている走行面13に高さ10mm、厚さ0.5mmのます目状の遮蔽性グリッドGを設けて、RFIDタグとRFIDアンテナ間の信号の指向性を高くし、このグリッドGの上端に厚さ10mmのプラスチックシートを張って、このプラスチックシート上を自走体を走行させる。
また、図6(b)に示すように、厚さ10mmの遮蔽板に直径4mmの孔を縦横5mm間隔で設けてグリットG1とし、縦横5mm間隔でRFIDタグを配置した走行面上に上記遮蔽板を重ねた構造にすることもできる。
【0023】
【発明の効果】
以上のとおり、この発明は、RFIDタグが走行面または上段走行面の下面に密に配置 されており、個々のRFIDタグ固有のコード情報を自走体のコード読取部で読み取ることによって、位置情報をコード情報として検出することができるので、走行面に付設される位置検知手段が極めて単純化され、その付設作業も簡単容易になり、また、走行位置をコード情報として読み取るものであるから、位置検出システムにおける情報処理が簡略化される。したがって、位置検知装置の製作コストがハード、ソフト両面において著しく低減される。
また、自走体に設けた2つのRFIDアンテナで2つの位置情報をコード情報として読み取ることができるので、2次元走行面上での自走体の向きの演算も簡単であり、したがって、予定走行経路上の目標点における自走体の転向操作を含めて、走行経路の制御が簡単になる。
殊に、パッシブ型RFIDタグを用いた場合は、当該RFIDタグが付設されてる位置検出面に配線する必要が全くないから付設作業が単純であり、また配線の断線、接続不良などによる機能不良を生じる恐れはなく、その位置検出の信頼性も高い。
【0024】
以上の効果は、自走体が中央制御装置によってフィードバック制御されるものか、自走体に搭載した自己完結型のフィードバック制御装置でフィードバック制御されるものかの違いに関わりなく奏する効果である。
【図面の簡単な説明】
【図1】は従来のゲーム装置における自走体の位置検知装置の模式図である。
【図2】はこの発明の実施例のゲーム装置の斜視図である。
【図3】は図2のゲーム装置の一部拡大断面図である。
【図4】はこの発明の実施例1の要部拡大図である。
【図5】はこの発明の実施例2の要部拡大図である。
【図6】(a)は、走行面の一例の拡大斜視図であり、(b)は他の例の拡大斜視図である。
【符号の説明】
1:走行面
2a:X軸方向の位置検知線
2b:Y軸方向の位置検知線
3a:X軸位置検索回路
3b:Y軸位置検索回路
4:位置検出回路
5:マイクロコンピュータ
11:模型体の走行面
12:模型体
13:自走体走行面
14:自走体
15:磁石
16:制御装置
41:RFIDタグ
42,42R:RFIDアンテナ
42a:コード読取部
G,G1:グリッド
Claims (11)
- プログラムに従って走行経路上の目標点を順次追跡走行し、位置情報によりフィードバック制御される自走体によるゲーム装置において、
自走体の走行面にRFIDタグが所定間隔で整列して設けられ、自走体にRFIDアンテナが設けられており、
上記RFIDタグからの信号を上記RFIDアンテナで受信し、自走体のコード読取部で上記信号からRFIDタグのコード情報を読み取り、これを自走体の位置情報処置装置に送信するようにしている、自走体によるゲーム装置。 - プログラムに従って走行経路上の目標点を順次追跡走行し、位置情報によりフィードバック制御される自走体によるゲーム装置において、
自走体の走行面にRFIDタグが所定間隔で整列して設けられ、自走体にRFIDアンテナが設けられており、
上記RFIDタグからの信号を上記RFIDアンテナで受信し、自走体のコード読取部で上記信号からRFIDタグのコード情報を読み取り、これを中央制御装置に送信するようにしているゲーム装置。 - プログラムに従って走行経路上の目標点を順次追跡走行し、位置情報によりフィードバック制御される自走体によるゲーム装置において
自走体の走行面にパッシブ型RFIDタグが所定間隔で整列して設けられており、自走体にRFIDアンテナが設けられており、
自走体のRFIDアンテナから走行面の上記RFIDタグに向けて応答指令信号を発信し、上記RFIDタグからの応答信号を上記RFIDアンテナで受信し、自走体のコード読取部で上記応答信号からRFIDタグのコード情報を読み取り、これを中央制御装置に送信するようにしているゲーム装置。 - 下段走行面を走行する自走体によって、上段走行面を走行する模型体を磁力を介して誘導して競争させる2階建ての競走ゲーム装置であって、上記自走体がプログラムに従って走行経路上の目標点を順次追跡走行し、位置情報によりフィードバック制御される競走ゲーム装置において、
上記上段走行面の下面にパッシブ型RFIDタグが所定間隔で整列して設けられており、自走体の上部にRFIDアンテナが設けられており、
自走体のRFIDアンテナから走行面の上記RFIDタグに向けて応答指令信号を発信し、上記RFIDタグからの応答信号を自走体のRFIDアンテナで受信し、自走体のコード読取部で上記応答信号からRFIDタグのコード情報を読み取り、これを中央制御装置に送信するようにしている競走ゲーム装置。 - 中央制御装置から位置検知指令信号を間欠的に発信し、当該位置検知指令信号に応答して自走体のRFIDアンテナから走行面の上記RFIDタグに向けて応答指令信号を発信するようにした請求項3または請求項4の競走ゲーム装置。
- 上記RFIDタグを付設した走行面を合成樹脂シートでカバーしている請求項1、請求項3又は請求項5のゲーム装置。
- 上記RFIDアンテナを自走体の前部と後部にそれぞれぞれ設け、自走体の前後2点の位置を検出するようにした請求項2乃至請求項5のいずれかのゲーム装置。
- RFIDタグのコード情報が走行面上のX座標軸位置及びY座標軸位置を表す情報である請求項2乃至請求項5のいずれかのゲーム装置。
- RFIDタグのコード情報を読み取り、これを自走体に設けた位置情報処置装置に送信し、自走体の自己完結型フィードバック制御装置によって自走体をフィードバック制御する請求項2のゲーム装置。
- 自走体の走行面にRFIDタグが所定間隔で整列して設けられており、自走体にRFIDアンテナが設けてあり、上記RFIDタグからの信号を上記RFIDアンテナで受信し、自走体のコード読取部で上記信号からRFIDタグのコード情報を読み取り、これを位置情報処理装置に送信するようにした、自走体によるゲーム装置の位置検出装置。
- 上記合成樹脂シートの裏面にRFIDタグが付設されており、または同シートにRFIDタグが埋設されている請求項6のゲーム装置。
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