游戏系统、检测程序和检测方法

专利名称：游戏系统、检测程序和检测方法
技术领域：
本发明涉及用于执行由玩家使用实际操作物的游戏、例如投掷游戏 或保龄球游戏的游戏系统。
背景技术：
作为玩家使用实际操作物的游戏，例如可列举投掷游戏或保龄球游 戏。在投掷游戏中，玩家瞄准显示在监视器上的目标来投掷规定的实际 操作物、例如球。根据球命中监视器的位置和此时目标在游戏空间内的 位置来进行命中判定。
图15是执行投掷游戏的游戏装置的一例的立体图。玩家瞄准设置在
壳体里面的目标来投掷作为实际操作物的球。所投掷的球回弹、集中、 并再次提供给设置在玩家手边的供给部。
专利文献1:日本特开平9一108438号公报
在图15所示的投掷游戏机中，不管是在游戏中还是没在游戏中，球 也被积存在供给部。因此，谁都能从供给部取出球，球的数量有逐渐减 少的可能。然而，当球的数量过少时，如果不能将较少的球可靠地命中 目标，则难以达到在设定时间内将球命中目标规定数量以上的游戏标准。 即，只要不提高球的命中率，就无法达成游戏标准。结果，这意味着难 度提高。这种情况使玩家感到不公平感，招致游戏欲望的减退。同样的 问题也会在如下的游戏中产生，例如使用弓箭的箭或枪的子弹等投掷游 戏、以及投掷保龄球的球等保龄球游戏。

发明内容
本发明的目的是提供这样的技术，即在玩家使用实际操作物进行 游戏的游戏系统中判断实际操作物的数量是否不足并输出其结果。
为了解决所述课题，发明1提供了一种具有下述构成要素的游戏系 统，其中包括
游戏装置，其执行游戏；
供给机构，其将在所述游戏中由1个或多个玩家使用的多个实际操
作物提供给所述第1个或多个玩家；
蓄积机构，其回收并蓄积所使用的所述多个实际操作物； 投放机构，其将蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物投放
到所述供给机构；
检测机构，其检测蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物的 数量；
判断机构，其根据所述检测结果来判断实际操作物数量的盈亏；以
及
结果输出机构，其输出所述判断机构的判断结果。 例如在球的投掷游戏中，通过重复球的供给和回收来循环使用球。 检测循环中的球数量，在数量小于规定阈值的情况下，例如通过使红灯 点亮来向游戏系统的管理者通知是否提供给玩家充分数量的球。这是因 为，当使用不充分的球来游戏时实质上提高了游戏的难度，对玩家来说 是不公平的。
发明2提供了一种游戏系统，在所述发明1中，所述检测单元具有 如下的单元
摄像机构，其设置成使所述蓄积机构的平面进入视场角，并拍摄蓄 积在所述蓄积机构内的实际操作物的平面像；以及
面积比运算机构，其对所述摄像机构所拍摄的图像进行分析，并运 算所述实际操作物相对于摄像范围所占的面积比。
由于球的数量和面积比具有比例关系，所以具有这样的优点，艮P: 在实际操作物的大小恒定的情况下，可与实际操作物的形状和实际操作 物存在的区域的形状无关地应用本方法。
发明3提供了一种游戏系统，在所述发明2中，所述面积比运算机
构将相对于摄像范围的所有像素数的、所述实际操作物的平面像的像素
数作为所述面积比来进行运算。
通过基于像素数的运算，可利用简便的处理来求出面积比。 发明4提供了一种游戏系统，在所述发明3中，所述面积比运算机 构识别多个亮度的灰度，并将相对于最大灰度数乘以所有像素数所得的 值的、各像素灰度数的总和作为所述面积比来进行运算。
通过使用多个灰度求出球的平面像的面积，可更准确地运算面积。
发明5提供了一种游戏系统，在所述发明2、 3或4中，所述摄像单 元以规定时间间隔执行摄像。在该游戏系统中，所述判断单元根据由所 述个数计算单元所算出的实际操作物个数，来计算蓄积在所述蓄积单元 内的实际操作物数量的规定期间AT中的平均值，并根据所述平均值判断 所述实际操作物是否小于规定阈值。
由于根据规定期间AT内的平均值来判断实际操作物的盈亏，因而不 容易受到由所蓄积的实际操作物数量的暂时变动所引起的影响，可更准 确地进行数量盈亏的判断。
发明6提供了一种游戏系统，在所述发明2、 3或4中，所述检测机 构还具有个数计算机构，这里，该个数计算机构根据所述面积比运算机 构所运算的面积比来求出蓄积在所述蓄积机构内的实际操作物的平面积 A，将所求出的平面积A除以所述实际操作物的截面积S，而计算所述实 际操作物的个数N。
通过求出个数而不是面积比，可更准确地判断实际操作物数量是否 不足。
发明7提供了一种游戏系统，在所述发明6中，所述个数计算单元 将所述运算出的平面积A除以所述实际操作物的截面积S后的值(A/S) 再乘以规定系数a而得到的值设定为所述实际操作物的个数N的校正值 N，。
在蓄积于蓄积单元内的实际操作物重合的情况下，当根据面积求出 其个数时，运算出比实际个数少的个数。然而，通过使用凭经验求出的 系数a，可求出重合的实际操作物的大概个数。
发明8提供了一种游戏系统，在所述发明1中，所述投放单元与所
述供给单元连接。在该系统中，所述蓄积机构具有斜坡部，所述斜坡部 形成为将所述投放机构作为最低点，宽度向最低点逐渐变窄。
由于斜坡部的倾斜和宽度的变窄，实际操作物容易向投放单元汇集， 具有使实际操作物不浪费地进行循环的优点。
发明9提供了一种游戏系统，在所述发明8中，所述检测机构具有 传感器，该传感器设置在所述斜坡部的规定高度，并检测在所述高度处 有无实际操作物。
例如，只要预先使传感器的高度与球数量相关联，就能够通过检测 在设置有传感器的高度处有无实际操作物，来判定实际操作物的数量。
发明IO提供了一种游戏系统，在所述发明1中，该游戏系统还具有 补充机构，该补充机构蓄积备用的实际操作物，并根据所述检测机构的 判断结果将实际操作物重新提供给所述供给机构。
当实际操作物量小于一定量时，使用补充单元来自动补充实际操作 物。由此，不需要设置有游戏系统的商店的店员等手动地补充实际操作 物，这样不会由于店员未意识到实际操作物的不足而对玩家不利。
发明ll提供了一种检测程序，其是由游戏系统内包含的计算机执行 的检测程序，该检测程序使所述计算机具有以下机构的功能
判断机构，其根据所述检测机构的检测结果来判断所述实际操作物 数量的盈亏；以及
结果输出机构，其输出所述判断机构的判断结果。
上述游戏系统包含下述的构成要素
计算机，其执行游戏；
供给机构，其将在所述游戏中由1个或多个玩家使用的多个实际操 作物提供给所述第1个或多个玩家；
蓄积机构，其回收并蓄积所使用的所述多个实际操作物；
投放机构，其将蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物投放 到所述供给机构；以及
检测机构，其检测蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物的 数量。
本发明取得与发明1相同的作用效果。
发明12提供了一种检测方法，该检测方法包含下述步骤 游戏执行步骤，通过计算机执行游戏；
供给步骤，通过供给机构将在所述游戏中由1个或多个玩家使用的
多个实际操作物提供给所述第1个或多个玩家；
蓄积步骤，回收所使用的所述多个实际操作物并将其蓄积在蓄积机 构内；
投放步骤，将蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物投放到 所述供给机构；
检测步骤，通过检测机构来检测蓄积在所述蓄积机构内的所述多个 实际操作物的数量；
判断步骤，由所述计算机根据所述检测结果来判断实际操作物数量 的盈亏；以及
结果输出步骤，由所述计算机来输出所述判断步骤中的判断结果。 本发明在发明1的游戏系统中执行，并取得与发明1相同的作用效果。
使用本发明，可防止发生这样的状态，g卩在游戏中使用的实际操 作物过少而实质上提高了游戏的难度，给玩家带来不利。


图1是涉及第1实施方式的游戏系统的硬件结构图。 图2是示出图1所示的游戏系统的一例的外观立体图。 图3是图2所示的游戏系统的俯视图。
图4是图2所示的游戏系统沿图3中A—A，方向的截面图。
图5是示出指标值和球数量的关系的说明图，(a)是指标值为0.55
的状态，(b)是指标值为0.23的状态。
图6是示出指标值和所积存的球的偏倚的关系的说明图，(a)是球
偏向正中的状态(指标值为0.32)， (b)是球偏向端部的状态(指标值为
0.33)。
图7是根据球前端的图像数据而求出的指标值的例子，(a)是指标 值为0.32的状态，(b)是指标值为0.14的状态。
图8是示出位置检测方法的说明图，(a)是示出红外线屏幕与监视 器的位置关系的说明图，(b)是示出多个红外线发光装置的配置例的说明图。
图9是示出游戏装置执行的游戏的一例的画面例。 图IO是判别表的概念说明图。
图11是示出游戏装置进行的游戏处理流程的一例的流程图。
图12是示出游戏系统进行的命中位置判定处理流程的一例的说明图。
图13是示出使用传感器的球的盈亏判定方法的一例的说明图，(a) 是设置在斜坡的侧壁的多个高度级的成对的距离测定传感器，(b)是根 据由传感器检测的距离运算的球的山的形状。
图14是示出使用传感器的球的盈亏判定方法的另一例的说明图。
图15是现有投掷游戏机的外观立体图。
具体实施方式
<第1实施方式〉
(1)游戏系统的硬件结构
(l一l)游戏系统整体的硬件结构
图1示出游戏系统1的硬件结构。游戏系统1包含监视器11、游
戏装置12、图像分析板13、供给单元14、回收单元18 (未作图示)、投 放单元19 (未作图示)、硬币受理部15a d、红外线发光装置16a、红外 线灯16b、红外线相机17a以及驱动部17b。图中，红外线相机17a记载 为IR相机17a。
(a) 监视器11:监视器11通过输出来自游戏装置12的图像，显示 游戏空间内的游戏目标。
(b) 游戏装置12 (相当于游戏装置、判断机构、结果输出机构) 游戏装置12执行任意游戏，并将执行中的游戏图像输出到所述监视器11 。
在本实施方式中，游戏装置12执行这样的投掷游戏，g卩判定玩家投掷 的球(相当于"实际操作物")是否命中显示在监视器11上的游戏目标，
并运算游戏成绩。并且，游戏装置12将改变红外线相机17a的方向的角 度变更指令发送到驱动部17b。然后，游戏装置12将与角度变更指令对 应的接通断开指令发送到红外线灯16b。
(c) 图像分析板13 (相当于检测机构的一部分)图像分析板13 与红外线相机17a连接，对由红外线相机17a所拍摄的图像进行分析。 具体地说，在红外线相机17a以第1角度进行摄像的情况下，根据红外 线相机17a的图像来确定由球产生的反射光的位置。在红外线相机17a 以第2角度进行摄像的情况下，根据红外线相机17a的图像来运算蓄积 在回收单元18内的球的数量。
(d) 供给单元14 (相当于供给机构)供给单元14把在游戏中由 玩家操作的球提供给玩家。
(e) 回收单元18 (相当于蓄积机构)回收单元18回收并蓄积球。
(f) 投放单元19 (相当于投放机构)将回收单元所回收的球投放 到供给单元14。
(g) 硬币受理部15受理由玩家投放的硬币，并将投放信号发送到 游戏装置12。在本例中，设置有4个硬币受理部15a d，各硬币受理部 15a d分别将不同的投放信号发送到游戏装置12。硬币受理部15并非 必要的部件，可根据需要而设置。
(h) 红外线发光装置16a:红外线发光装置16a在监视器11的前方 设置有多个，沿着监视器ll且在监视器ll的整面上照射红外线。由此， 在监视器ll的前方生成平面状的红外线网、譬如说红外线屏幕。
(i) 红外线灯16b:红外线灯16b向蓄积在回收单元18内的球照射 红外线。红外线灯16b在拍摄回收单元18蓄积的球时接通，除此以外断 开。红外线灯16b的接通/断开的切换根据来自游戏装置12的接通断开指 令来进行。
(j)红外线相机17a (相当于检测机构的一部分)红外线相机17a 包含相机和安装在相机上的红外线滤光器(未作图示)。因此，红外频带
的光有选择地输入到红外线相机17a。换句话说，红外线相机17a有选择 地拍摄通过了红外线屏幕的被球反射的反射光、或照射到球上的红外线 灯16b的反射光。也可以不使用红外线滤光器，而将仅检测红外光的相 机用作红外线相机17a。作为构成红外线相机17a的相机，可使用CCD 相机和摄像机、数码相机等。另外，最好具有校正所拍摄的图像的失真 的机构。例如，可以使用非球面透镜等失真校正透镜，也能以软件方式 来校正图像失真。
红外线相机17a进行第1角度和第2角度的2方向上的摄像。在第1 角度的情况下，将方向调整成至少使监视器ll整体进入视场角内，并将 连续拍摄或者以规定时间间隔AT1重复拍摄的影像输入到图像分析板 13。时间间隔AT1可以大于等于更新监视器11的图像的间隔AT2 (ATI
在第2角度的情况下，将方向调整成例如使后述的斜坡18b的整个 面进入视场角内。在第2角度的情况下，红外线相机17a每当被设定成 第2角度就进行至少一次的摄像。也可以以任意的规定时间间隔AT3重 复拍摄。所拍摄的图像数据被输入到图像分析板13。
(k)驱动部17b:驱动部17b具有电动机(未作图示)和通过电动 机进行旋转的底盘(未作图示)。在底盘上安装有红外线相机17a。通过 使底盘旋转，可将红外线相机17a的方向调整为第1角度和第2角度。 角度变更是根据来自游戏装置12的角度变更指令来进行的。
另外，在本实施方式中，示出了供给单元14、硬币受理部15、红外 线灯16b以及驱动部17b作为外部设备与游戏装置连接的例子。然而， 外部设备不限于此。例如，也可以将卡读/写器、无线标签读/写器作为外 部设备来连接。
并且，用于检测球数量的结构、以及用于判定球命中监视器ll的位 置的命中位置判定的结构不限于本实施方式。即，可以取代图像分析板 13、红外线发光装置16a和红外线相机17a而使用其它结构。例如，将 多个红外线发光装置沿监视器11的交叉的2边进行排列，由此可将红外 线格栅形成在监视器11的近前，并利用红外线传感器以xy坐标来求出
球的命中位置。
(1—2)游戏装置的硬件结构 再次参照图1说明游戏装置12的硬件结构。游戏装置12具有下述
(a) (g)的要素。
(a) CPU 121:其执行存储在后述ROM123内的控制程序。并且， CPU 121向驱动部17b指示生成角度变更指令。而且，CPU 121向驱动 部17b指示生成接通断开指令。根据该指令，在将红外线相机17a设定 为第1角度的情况下，红外线灯16b切换为断开，在将红外线相机17a 设定为第2角度的情况下，红外线灯16b切换为接通。
然后，CPU 121对图像分析板13指示执行后述的命中判定处理或后 述的球数量运算处理的哪一个。
(b) RAM122:暂时存储各种变量和参数等。
(c) ROM 123:存储控制程序和各种参数等。
(d) 通信端口 124:经由通信电缆、例如RS232C接收来自图像分 析板13的数据，并将所接收的数据存储在内部缓冲器内。
(e) 描绘处理部125:生成显示在监视器ll上的图像数据。
(f) 外部设备控制部126:控制供给单元14和硬币受理部15、驱 动部17b等外部设备。
(g) 外部输入输出控制部127:生成针对外部设备的控制指令。在 本例中，生成针对红外线灯16b的接通断开指令、和针对驱动部17b的 角度变更指令，并将其送出到外部设备控制部126。并且，在接通游戏装 置12的电源的同时，对供给单元14发送供给指令。而且，接收来自外 部设备的信号并将其发送到CPU 121。在本例中，接收来自硬币受理部 15的投放信号，并将其送出到CPU 121。
并且，除了上述要素之外，游戏装置12还可以与扬声器、声音再现 部、输入操作部等连接(未作图示)。扬声器输出游戏执行中或演示画面 显示中的声音。声音再现部生成用于输出到扬声器的声音数据。输入操 作部由操纵杆和操作按钮等构成，并受理玩家的指示输入。
按上述构成的本实施方式的游戏装置12按照存储在ROM 123内的
控制程序来执行投掷游戏。
(l一3)图像分析板的硬件结构和功能 再次参照图1说明图像分析板13的硬件结构和功能。
图像分析板13具有CPU 131、 ROM 132、 RAM 133、通信端口 134、 帧缓冲器135以及图像处理部136。
图像处理部136将从红外线相机17a输入的影像进行数字数据化， 并在帧缓冲器135内展开。更具体地说，图像处理部136进行如下步骤: 1)对输入的影像进行A/D转换；2)生成应该存储在帧缓冲器135内的 访问存储空间的地址、并写入已数字数据化的数据；以及3)对CPU131 通知1帧的上述处理1和处理2完成。在帧缓冲器135内展开红外线相 机17a所拍摄的图像。
在由游戏装置12的CPU 121指示了执行命中判定处理的情况下， CPU 131读出存储在ROM 132内的图像处理程序，在将RAM 133用作 工作区域的同时，根据写入于帧缓冲器135内的图像来确定球的反射光 位置。下面，对CPU131进行的图像分析处理进行详细的描述。CPU 131 经由通信端口 134将所确定的位置信息写入到游戏装置12的通信端口 124的缓冲器内。
在由游戏装置12的CPU 121指示了执行球数量运算处理的情况下， CPU 131读出存储在ROM 132内的其它图像处理程序，并根据写入在帧 缓冲器135内的图像来运算蓄积在回收单元18内的球的数量。CPU 131 经由通信端口 134将所确定的球数量写入到游戏装置12的通信端口 124 的缓冲器内。后面对用于运算球的数量的图像分析处理进行详细的描述。 在本实施方式中，通过使用红外线相机17a和图像分析板13而具有 可采用同一硬件来准确地检测球命中监视器的位置和球的数量两方。 (2)游戏系统的一例 (2—1)游戏系统的外观
图2是示出游戏系统1的一例的外观立体图。图3是图2所示的游 戏系统l的俯视图。图4是图3的A—A，方向截面图。
游戏系统1包含游戏单元10、供给单元14、回收单元18以及投
放单元19。
游戏单元IO包含监视器11和游戏装置12 (未作图示)。监视器11 被设置为与在供给单元14的前方站立的玩家11相对。游戏装置12内置 于游戏单元10内。
供给单元14具有提供部14a和升降器14b。提供部14a向玩家提供 球。提供部14a采用上部开口以使玩家容易取出球的结构。升降器14b 将由投放单元19所投放的球相继提供给提供部14a。
回收单元18具有盖18a和斜坡18b。盖18a覆盖游戏单元10和供给 单元14之间的空间的上部和两侧面，并具有将命中监视器11的球收集 在斜坡18b上的作用。斜坡18b倾斜成从监视器11向供给单元14降低， 与投放单元19的连接部分为最低点。并且，斜坡18b形成为其宽度向最 低点逐渐变窄，以便于汇集球并提供给投放单元19。此外优选的是，斜 坡18b的表面形成为在图像分析上可识别出球。具体地说，在对积存于 斜坡18b上的球进行了拍摄而得到的图像中，具有可从背景图像中选择 球图像的亮度或色彩。例如，可列举使用难以反射红外线的材料、例如 吸光性材料至少形成斜坡18b的表面。红外线相机17a可选择地拍摄来 自球的反射光，在图像分析处理中容易判别亮度低的背景图像和亮度高 的球图像。
在回收单元18的盖18a上经由驱动部17b (未作图示)安装有红外 线相机17a。在该例中，红外线相机17a和驱动部17b设置在盖18a的开 口部的上部中央，并设置成可将角度变更为使监视器ll的整个面进入视 场角的第1角度和使斜坡18b的整个面进入视场角的第2角度。
在回收单元18的盖18a的上方中央部，以能照射整个斜坡18b的角 度安装有红外线灯16b。优选的是，以具有可均匀地照射积存在斜坡18b 上的球的位置以及指向性的方式安装红外线灯16b。
投放单元19设置成从回收单元18的斜坡18b延伸，并实现将斜坡 18b所收集的球引导到供给单元14的升降器14b的引导作用。
在这种游戏系统1中，在供给单元14的前方站立的玩家通过将提供 部14a所提供的球相继瞄准监视器11的目标来投掷而进行游戏。
(2 — 2)球数量不足的判断 在本实施方式例中，球数量不足的判断是这样进行的，即图像分
析板13对红外线相机17a在第2角度下所拍摄的图像数据进行分析，并 由游戏装置12来判断分析结果。
图像分析板13对红外线相机17a所拍摄的图像数据进行分析，并对 球占摄像范围的面积比进行运算。然后，游戏装置12将所运算的面积比 A与规定阈值相比较，判断球数量是否不足。该方法具有这样的优点， 即能够与球的形状和球存在的区域的形状、斜坡18b上的球的偏倚等 无关地进行应用。
更具体地说，图像分析板13可如下地求出构成球占摄像范围的面积 比的指标的指标值V。所求出的指标值V经由通信端口 134被写入到游 戏装置12的通信端口 124的缓冲器。在游戏装置12中，根据指标值V 如后所述地进行球数量盈亏的判定。
(指标值V)=(各像素灰度数的总和)/ ((最大灰度数)X (所 有像素数))
图5示出指标值和球数量的关系。该图示出当球数量从图5 (a)的 状态减少到图5 (b)的状态时、指标值从0.55下降到0.23。在指标值的 阈值是0.25的情况下，如果是图5 (a)的状态(指标值V二0.55)则判 断为球数量充足。反之，如果是图5 (b)的状态(指标值V=0.23)则 判断为球数量不足。
图6示出指标值和所积存的球的偏倚的关系。即使球的偏倚方法不 同，只要球数量是相同程度，则指标值也为相同程度。
另外，也可以由红外线相机17a仅拍摄斜坡18b的一部分、例如其 前端，并根据所得到的指标值来运算球数量。图7示出其一例。图7(a) 所示的例子为以仅仅斜坡18b的前端部分进入视场角的角度拍摄而得 到的指标值0.32在阈值0.15以上，因此判断为球充足。图7 (b)所示的 例子为当同样得到的指标值0.14小于阈值0.15时判断为球不足。 (2—3)位置检测的一例
图8 (a)是示出由红外线发光装置16a形成的红外线屏幕SIR与监
视器11的位置关系的说明图。红外线屏幕Sw位于监视器11的显示面与
红外线相机17a之间。换句话说，监视器11夹着红外线屏幕Sn^设置在 红外线相机17a的相反侧。
优选的是，红外线屏幕S限和监视器11的显示面位于附近。通过将 红外线屏幕S^和监视器11的显示面设置得较近，可实质地确定物体命 中监视器显示面的哪个位置。更详细地说，可通过将红外线屏幕Sn^形成 在监视器ll的显示面的前方，来在监视器的前方产生由球引起的红外线 的反射。红外线屏幕Sm和监视器11的显示面越近，球命中监视器11的 位置与反射位置之间的偏差就越小。
更优选的是，红外线屏幕S^和监视器11的显示面之间的距离G被 调整成不超过球的最大长度即直径。当预先这样地调整两者距离时，可 防止由命中监视器11的显示面而回弹的球引起的红外线的再反射。
还优选的是，红外线屏幕S^以监视器11的显示面以上的大小、即 大于等于监视器11的显示面的大小来覆盖显示面。这是因为红外线屏幕 SIR的面决定能够检测球位置的区域。反之，红外线屏幕S^也可以采用 比监视器11的显示面小的形态。
图8 (b)示出多个红外线发光装置16a的配置例。多个红外线发光 装置16a沿着显示器显示面的矩形状平面的周边等间隔地进行配置。
多个红外线发光装置16a在沿着监视器显示面的方向上具有指向性 地照射红外线。更详细地说，从红外线发光装置16a照射的红外线的光 轴位于所述矩形状平面上，红外线的照射方向包含在该矩形状平面内。 通过使来自红外线发光装置16a的红外线具有这种指向性，来减小红外 线屏幕的厚度。这将使得由通过红外线屏幕的球产生的反射位置与球实 际命中监视器的位置之间的偏差减小。进而可提高球的位置检测的准确 性。并且，由于可縮短反射光的发光时间，所以能够减小球命中红外线 屏幕的定时与反射光的发光定时之间的偏差。
优选的是，多个红外线发光装置16a至少沿着2边进行配置。可以 沿着对置的2边进行配置，也可以沿着交叉的2边进行配置。
根据上述结构，多个红外线发光装置16a形成矩形状的红外线屏幕。
红外线从至少2个方向大致均等地照射到通过该红外线屏幕的球上。因 此，即使在多个球同时通过屏幕的情况下，也难以出现某个球位于另一 球的阴影中的情况，因此能够将红外线无遗漏地、均等地全部照射到多 个球上。
另外，红外线发光装置16a的间隔可以不必是等间隔的，不过在等 间隔的情况下，能够在红外线屏幕中使红外线的强度均匀。红外线发光 装置16a的配置只要能形成红外线屏幕即可，而并非仅限于该例。 (2_4)游戏的一例
图9是示出游戏装置12执行的游戏一例的画面例。在该游戏中，通 过使球命中移动的目标来运算游戏成绩。作为目标显示的是从画面上方 向下方移动的陨石(相当于游戏目标)。玩家是这样投球的，即在陨石 到达显示于画面下方的兔子所居住的建筑物之前使球命中陨石。在画面 上部的与各兔子对应的位置，用数字表示兔子的剩余寿命。在兔子的寿 命为零或者陨石命中兔子的情况下，游戏结束。
游戏装置12根据投放有硬币的硬币受理部15的数量来决定设定人 数，并根据设定人数执行游戏。在该例中，程序被设定成使一个玩家拯 救一只兔子。因此，在画面上显示与设定人数相同数量的兔子。在全部4 个硬币受理部15内投放了硬币的情况下，如图9所示显示4只兔子。
并且，游戏装置12根据由图像分析板13所确定的球的位置和陨石 的显示位置来进行球和陨石的命中判定。命中判定结果，当球命中陨石 时，显示为陨石被粉碎。
然后，游戏装置12按规定定时判断球数量的盈亏，当判断为不足时， 输出该判断结果。由此，设置有游戏系统的商店的管理者等在球数量不 足之前重新提供球，并可防止发生将使用过少的球的游戏强加于玩家的 情况。
(3)游戏装置的软件结构 再次参照图1，说明游戏装置12的CPU 121的功能。游戏装置12 的CPU 121通过执行存储在ROM 123内的程序，而具有游戏执行部、判 断部以及结果输出部的功能。以下详细说明各部的功能。为了容易说明，
以所述的投掷游戏为例进行说明。 (3_1)游戏执行部 游戏执行部(相当于游戏装置)执行投掷游戏。并且，游戏执行部 在游戏执行中，根据游戏空间内的目标在监视器上的显示位置和球命中 监视器11的位置来进行命中判定。从图像分析板13取得命中监视器的 球的位置信息。
G—2)判断部
判断部(相当于判断单元)从图像分析板13取得指标值V，并根据 指标值V和判别表来判断球数量的盈亏。图IO是示出判别表的一例的概 念说明图。在判别表内指标值和输出模式相对应。在所取得的指标值V 大于等于V1且小于最大阈值V0的情况下，判断部判断为输出"警告消 息"。在指标值V小于V1的情况下，判断部判断为输出"出错消息"， 禁止执行游戏。在本例中，将球数量分为2个阶段来进行判别，然而也 可以仅判断指标值V是大于等于阈值还是小于阈值。
并且，判断部判断进行球数量检测的定时。具体地说，判断指示生 成角度变更指令和接通断开指令的定时。在本实施方式中，球数量的检 测定时可以是除了游戏执行中以外的任意时刻。在本例中，在演示画面 的显示中判断球数量。
(3—3)结果输出部
结果输出部根据判断部的判断结果，读出例如存储在ROM123内的 规定的"警告消息(例球剩余量不多，请补给)"或"出错消息(例 由于球剩余量不足而停止)"，并输出到监视器11。结果输出形态不仅限 于消息的输出。例如，在根据输出模式来设定灯的情况下，可以使与输 出模式对应的灯点亮。在游戏系统1和未作图示的管理者终端通过网络 连接的情况下，也能将与输出模式对应的电子邮件或即时消息发送到管 理者终端。
(4)处理 (4_1)主过程
图11是示出游戏装置12进行的游戏处理流程的一例的流程图。当
接通电源时，游戏装置12的CPU121开始以下的处理。
步骤S1 S2: CPU 121在将演示画面输出到监视器11的同时，等 待投放硬币(Sl)。当任一硬币受理部15内投放了硬币并经过了规定时 间时(S2)，转移到步骤S4。在即使经过规定时间也未投放硬币的情况下， 转移到后述的步骤S8。
步骤S3: CPU121向驱动部17b指示生成角度变更指令，并将红外 线相机17a的方向设定为第1角度。并且，向驱动部17b指示生成接通 断开指令，使红外线灯16b断开。S卩，为了准备开始游戏，将红外线相 机17a的方向设定为使监视器11的整个面进入视场角的方向，并停止向 积存在斜坡18b上的球照射红外线。
步骤S4: CPU 121判别投放有硬币的硬币受理部15的数量，并将 该数量作为设定人数。
步骤S5: CPU 121根据设定人数执行存储在ROM 123内的游戏程 序。通过该执行，CPU121在必要的定时参照通信端口 124内的缓冲器， 并在参照时刻将写入到通信端口 124内的缓冲器中的球的位置信息用于 命中判定。例如，CPU 121每隔AT1就参照通信端口 124内的缓冲器。 游戏程序与本主过程独立且并行地执行。
步骤S6 S7: CPU121等待由游戏执行部执行的游戏结束，在游戏 结束后，只要游戏装置12的电源不断开，就回到演示画面显示(Sl)。
步骤S8: CPU121向驱动部17b指示生成角度变更指令，并将红外 线相机17a的方向设定为第2角度。gp，将红外线相机17a的方向从监 视器11的整个面进入视场角的第1角度设定为斜坡18b进入视场角的第 2角度。并且，CPU 121向驱动部17b指示生成接通断开指令，使红外线 灯16b接通。
步骤S9: CPU121在角度变更指令和接通断开指令发送后，经过一 定时间后，从通信端口 124的缓冲器中读出指标值V。
步骤S10: CPU 121将所运算的指标值V与所述判别表的最大阈值 V0相比较，在指标值V小于最大阈值V0的情况下，转移到步骤Sll。 当指标值V大于等于最大阈值V0时，由于球数量充足，因而回到所述
步骤S2，等待投放硬币。
步骤S11 S12:CPU121根据指标值V和判别表来判断是否满足"V1 SV<V0" (Sll)。在本例的情况下，当满足VliV<V0时，输出"警 告消息"。例如将"球剩余量不多。请补给。"的警告消息输出到监视器 11 (S12)。
步骤S13:当CPU121判断为不满足"V1^V〈V0"时，在本例的 情况下，输出"出错消息"(S112)。其结果，例如"由于球剩余量不足 而停止。"的出错消息被输出到监视器ll S13。
通过以上处理，在演示画面显示中检测球数量的盈亏，在球数量不
足的情况下，进行与不足量对应的消息的输出。设置有游戏系统1的商 店的管理者可期待能通过査看演示画面中的警告消息和出错消息，来容
易意识到需要补给球的情况。因此，可防止使玩家使用过少的球来进行 游戏而感到不公平的情况。
在上述处理中，在演示画面显示中检测出球数量，然而检测定时不 作限定。例如，可以是刚起动游戏系统1后不久。并且，在本例中由于 照射红外线灯16b，因而球数量的检测定时是除了游戏中以外的定时，然 而在使用其他方法来检测球数量的情况下，有时也可以在游戏中进行检
(4_2)命中位置的判定处理
图12是示出游戏系统1进行的命中位置判定处理流程的一例的说明 图。该图也一并示出图像分析板13执行的图像分析处理流程的一例。 《红外线相机的处理》 红外线相机17a连续进行摄像(#1)，并将影像信号转发到图像分析 板13 (#2)。
《图像分析板的处理》
图像处理部136从红外线相机17a接收影像信号，将影像信号进行 数字数据化，并在帧缓冲器135内展开(#11)。
CPU 131将在帧缓冲器135内展开的图像数据以点为单位且以规定 阈值为基准进行二值化(#12)，以点为单位进行红外线亮度高的部分的
选择(#13)。 CPU 131对于所选择的亮度高的部分、即由1个以上的高 亮度点构成的各个集合体，来计算该集合体的面积(#14)。然后，CPU 131 判断计算出的各个面积是否是规定范围的大小(#15)，当存在具有规定 大小的高亮度点的集合体时，求出各高亮度集合体的重心坐标(#16)。 然后，CPU 131判断求出了重心坐标的集合体的圆形度是否在规定范围 内(#17)。例如，在以求出的重心坐标为中心的规定半径的圆内以规定 范围的比例存在高亮度点时，可判断为该集合体是圆形。
然后，CPU 131将判断为是圆形的高亮度集合体视为球的图像，并 将帧缓冲器135中的球的重心坐标写入到游戏装置12的通信端口 124内 的缓冲器内(#18)。
《游戏装置的处理》
游戏装置12的CPU 121每经过规定时间AT1就参照通信端口 124 内的缓冲器，读出最新的位置信息和个数(#21， #22)。所读出的信息用 于游戏的命中判定(#23)。游戏装置12通过每规定时间间隔AT1例如每 1/60秒来进行该处理，使用写入于通信端口 124内的缓冲器中的位置信 息来进行游戏中的命中判定。
命中位置的判定不一定限于所述方法，然而通过使用红外线相机17a 和图像形成板13，而具有可使用共同的硬件结构来执行命中判定和球数 量两方的优点。
另外，根据该方法，由于在监视器的前方产生由球引起的反射光， 因而反射光产生的位置与球命中监视器的位置之间的偏差不构成问题。 并且，反射光产生的定时与球命中监视器的定时之间的偏差也不构成问 题。因此，即使根据检测结果进行与游戏空间中的假想目标的命中判定， 玩家也不会感到由时间偏差或位置偏差引起的不协调感。 (5)效果
使用本发明，在球等实际操作物的数量容易减少的游戏系统中，在 实际操作物的数量不足之前，可检测实际操作物数量不足是否发生。因 此，不会强加于玩家执行由于使用过少的实际操作物而导致游戏难度实 质上提高的状态下的游戏。因此，可防止发生使玩家感到不公平感的情
况。
<另一实施方式>
(A) 游戏装置12的CPU 121可以根据对红外线相机17a所拍摄的 图像数据进行分析而求出的面积比、例如指标值，运算球占斜坡18b的 面积A。通过将所运算的面积A除以球的截面积S来计算球的个数N。 预先设定球的个数的阈值并将其存储在ROM123内，通过将所计算的个 数N与阈值相比较，可判断球数量是否不足。该方法也可以与球的形状 和球存在的区域的形状、斜坡18b上的球的偏倚等无关地进行应用。
而且，CPU 121可以根据将乘以凭经验求出的规定系数a得到的值 与在所述的式中求出的个数N相乘而得到的个数N'，来判断球数量是否 不足。即使在斜坡18b上球重叠地积存为2级、3级，也能通过使用凭经 验求出的系数a，将球的重叠反映在球的个数N'上。
(B) 图像分析板13可以根据由红外线相机17a以规定时间间隔ATd 所拍摄的图像数据，求出在规定期间ATp (ATp>ATd)中的指标值V的 平均值Va。在该情况下，可根据求出的平均指标值Va和所述的判别表来 判定球的盈亏。该方法不容易受到由所蓄积的实际操作物数量的暂时变 动引起的影响，能够更准确地进行球数量盈亏的判断。
并且，可以取规定次数N次的指标值的平均值，并根据该平均值和 判别表来判定球的盈亏。
(C) 还可以不采用使用红外线相机17a进行拍摄的方法，而使用其 他方法判定球数量的盈亏。例如，可以在斜坡18b的规定高度设置距离 测定传感器，利用该传感器检测球，并根据其结果来判定盈亏。使用该 方法，即使在游戏中也能检测球数量。并且，在使用该方法的情况下， 可以借助传感器以规定时间间隔检测球，计算基于检测结果的球数量在 规定期间AT中的平均值，根据所述平均值判断球数量是否小于规定阈值。 此方法不容易受到由所蓄积的球的暂时变动所引起的影响，由此能够更 准确地进行球数量盈亏的判断。
图13是示出使用传感器的球的盈亏判定方法的一例的说明图。图 13 (a)示出在斜坡18b的侧壁的多个高度级上设置距离测定传感器。图
13 (b)示出根据由传感器检测的距离通过运算来求出积存的球如山的形 状。通过将根据距离测定传感器的检测结果而求出的球如山的形状的面 积乘以凭经验求出的系数，可运算球的个数。
图14是示出使用传感器的球的盈亏判定方法的另一例的说明图。在
斜坡18b的侧壁的多个高度级上设置物体检测传感器，根据由哪个传感
器检测到球来判定球数量是"警告级"还是"出错级"。通过预先使设置 物体检测传感器的高度与球数量级别相关联，可基于物体检测传感器的 检测结果判定球数量。
(D) 游戏系统1还可以具有补充单元(未作图示)，该补充单元将 球提供给供给单元14或回收单元18。补充单元蓄积备用的球，并根据游 戏装置12的判断结果，将球重新提供给供给单元14或回收单元18。将 补充单元的1次补充量设为规定量，在每次补充时都再次检测球的数量， 在判断为球数量大于等于阈值之前，可重复进行补充和检测。由此，不 需要由设置有游戏系统的商店的店员等来手动地补充实际操作物，从而 不会由于店员未意识到实际操作物的不足而对玩家造成不利。
而且，在设置补充单元的情况下，可以使游戏装置12的CPU 121 不具有结果输出部的功能。即，在判断为球数量不足的情况下，不用输 出判断结果，就可以补充球。
(E) 在所述第1实施方式中，将红外线相机17a用于命中判定和球 数量的摄像两方，不过可以设置2台红外线相机，分别用于命中判定和 球数量的摄像。在该情况下，不需要根据角度变更指令来变更红外线相 机17a的视场角的处理。
而且，球数量的摄像可以不使用红外线相机，而使用可见光频带的 相机。在该情况下，向蓄积在斜坡18b上的球照射可见光。为了在图像 分析处理中能够从背景图像中选择出球图像，可以将斜坡18b的色彩形 成为与球的色彩不同、或者将斜坡18b的亮度形成为与球的亮度不同。
(F) 与所述第1实施方式不同，在球数量是否小于阈值的判断之前， 也可以在图像分析板13上进行处理。并且，也可以游戏系统l构成为， 游戏装置12的CPU 121对来自图像分析板13的图像数据进行分析后运
算指标值，并判断球数量是否不足。
(E) 本发明的方法也能应用于其他游戏。作为玩家操作的球等实际 操作物在循环的同时重复由玩家使用的游戏，除了投掷游戏以外，还能 列举保龄球游戏等。
(F) 所述游戏系统执行的检测方法包含在本发明的范围内。并且， 执行该检测方法的程序以及记录有该程序的计算机读取记录介质包含在 本发明的范围内。这里，程序包含存储在记录介质内的程序以及可下载 的程序。并且作为记录介质可列举计算机能读写的软盘、硬盘、半导体
存储器、CD—ROM、 DVD、光磁盘(MO)及其他设备。 生产上的可利用性
本发明能够适合应用于采用了实际操作物的所有游戏。
权利要求
1.一种游戏系统，其特征在于，该游戏系统具有游戏装置，其执行游戏；供给机构，其将在所述游戏中由1个或多个玩家使用的多个实际操作物提供给所述第1个或多个玩家；蓄积机构，其回收并蓄积所使用的所述多个实际操作物；投放机构，其将蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物投放到所述供给机构；检测机构，其检测蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物的数量；判断机构，其根据所述检测结果来判断实际操作物数量的盈亏；以及结果输出机构，其输出所述判断机构的判断结果。
2. 根据权利要求1所述的游戏系统，其特征在于，所述检测机构具有摄像机构，其设置成使所述蓄积机构的平面进入视场角，并拍摄蓄 积在所述蓄积机构内的实际操作物的平面像；以及面积比运算机构，其对所述摄像机构所拍摄的图像进行分析，并运 算所述实际操作物相对于摄像范围所占的面积比。
3. 根据权利要求2所述的游戏系统，其特征在于，所述面积比运算 机构将相对于摄像范围的所有像素数的、所述实际操作物的平面像的像 素数作为所述面积比来进行运算。
4. 根据权利要求3所述的游戏系统，其特征在于，所述面积比运算 机构识别多个亮度的灰度，并将相对于最大灰度数乘以所有像素数所得 的值的、各像素灰度数的总和作为所述面积比来进行运算。
5. 根据权利要求2、 3或4中任意一项所述的游戏系统，其特征在于，所述摄像机构以规定时间间隔来执行摄像， 所述判断机构根据所述面积比运算机构所运算的面积比，来计算规定期间AT中的面积比的平均值，并根据所述平均值判断所述实际操作物数量是否小于规定的阈值。
6. 根据权利要求2、 3或4中任意一项所述的游戏系统，其特征在 于，所述检测机构还具有个数计算机构，该个数计算机构根据所述面积 比运算机构所运算的面积比来求出蓄积在所述蓄积机构内的实际操作物 的平面积A，将所求出的平面积A除以所述实际操作物的截面积S，而 计算所述实际操作物的个数N。
7. 根据权利要求4所述的游戏系统，其特征在于，所述个数计算机 构将所述运算出的平面积A除以所述实际操作物的截面积S后的值(A/S ) 再乘以规定系数a而得到的值设定为所述实际操作物的个数N的校正值 N，。
8. 根据权利要求1所述的游戏系统，其特征在于， 所述投放机构与所述供给机构连接，所述蓄积机构具有斜坡部，所述斜坡部形成为将所述投放机构作 为最低点，宽度朝向最低点逐渐变窄。
9. 根据权利要求7所述的游戏系统，其特征在于，所述检测机构具 有传感器，该传感器设置在所述斜坡部的规定高度，并检测在所述高度 处有无实际操作物。
10. 根据权利要求1所述的游戏系统，其特征在于，该游戏系统还 具有补充机构，该补充机构蓄积备用的实际操作物，并根据所述检测机 构的判断结果将实际操作物重新提供给所述供给机构。
11. 一种检测程序，其是由游戏系统内包含的计算机执行的检测程序，该游戏系统包含计算机，其执行游戏；供给机构，其将在所述游戏中由1个或多个玩家使用的多个实际操 作物提供给所述第1个或多个玩家；蓄积机构，其回收并蓄积所使用的所述多个实际操作物； 投放机构，其将蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物投放 到所述供给机构；以及检测机构，其检测蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物的数量，所述检测程序的特征在于，该检测程序使所述计算机具有以下机构 的功能判断机构，其根据所述检测机构的检测结果来判断所述实际操作物 数量的盈亏；以及结果输出机构，其输出所述判断机构的判断结果。
12. —种检测方法，其特征在于，该检测方法包含如下的步骤游戏执行步骤，通过计算机执行游戏；供给步骤，通过供给机构将在所述游戏中由1个或多个玩家使用的 多个实际操作物提供给所述第1个或多个玩家；蓄积步骤，回收所使用的所述多个实际操作物并将其蓄积在蓄积机 构内；投放步骤，将蓄积在所述蓄积机构内的所述多个实际操作物投放到 所述供给机构；检测步骤，通过检测机构来检测蓄积在所述蓄积机构内的所述多个 实际操作物的数量；判断步骤，由所述计算机根据所述检测结果来判断实际操作物数量 的盈亏；以及结果输出步骤，由所述计算机来输出所述判断步骤中的判断结果。
全文摘要
在使用实际操作物的游戏系统中检测实际操作物的减少。对通过循环来重复使用的实际操作物的数量进行检测，并判断数量的盈亏，输出判断结果。例如在球的投掷游戏中，通过重复球的供给和回收来循环使用球。检测循环中的球数量，在数量小于规定阈值的情况下，例如通过输出警告消息，向游戏系统的管理者通知是否提供给玩家充分数量的球。这是因为，当使用不充分的球来游戏时实质上提高了游戏的难度，这样对玩家不公平。
文档编号A63B63/00GK101365521SQ20078000202
公开日2009年2月11日 申请日期2007年1月22日 优先权日2006年2月16日
发明者北江格, 奥田直也, 御舆真吾, 武田徹 申请人:科乐美数码娱乐株式会社