專利名稱：競(jìng)賽游戲機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種競(jìng)賽游戲機(jī)，并且具體地說涉及一種對(duì)諸如賽馬游戲機(jī)、汽車賽游戲機(jī)或摩托車賽游戲機(jī)等競(jìng)賽游戲機(jī)的移動(dòng)控制系統(tǒng)。
通過微計(jì)算機(jī)相對(duì)較為容易地可實(shí)現(xiàn)對(duì)在應(yīng)用圖象模型的競(jìng)賽游戲機(jī)中對(duì)模型的移動(dòng)或競(jìng)賽的控制(即根據(jù)預(yù)定的規(guī)則實(shí)現(xiàn)對(duì)各種現(xiàn)有的競(jìng)賽圖形的順序選擇，并且與選出的競(jìng)賽圖形相符，對(duì)每個(gè)競(jìng)賽圖形確定每個(gè)模型的移動(dòng)路徑或速度)。因此，就各種的賽馬的組合、實(shí)施的各種競(jìng)賽和競(jìng)賽控制技術(shù)，例如實(shí)現(xiàn)逼真的競(jìng)賽控制而言，應(yīng)用圖象模型的競(jìng)賽游戲機(jī)好于應(yīng)用實(shí)體物模型的競(jìng)賽游戲機(jī)，對(duì)此請(qǐng)參見日本實(shí)用新型57-123191U。
還有一種所謂的兩層競(jìng)賽游戲機(jī)，所述競(jìng)賽游戲機(jī)包括一個(gè)上移動(dòng)場(chǎng)(競(jìng)賽軌跡)和一位于上移動(dòng)場(chǎng)下方的下移動(dòng)場(chǎng)。自推進(jìn)件在下移動(dòng)場(chǎng)上移動(dòng)，同時(shí)各個(gè)導(dǎo)向模型通過磁力被設(shè)置在上移動(dòng)場(chǎng)上，從而實(shí)現(xiàn)模型的相互競(jìng)賽。
在開始研發(fā)這種游戲機(jī)時(shí)，由于受移動(dòng)控制技術(shù)的制約，因而沒有任何替代方案，所以自推進(jìn)件只能沿軌道移動(dòng)。只能通過對(duì)自推進(jìn)件的移動(dòng)速度的控制實(shí)現(xiàn)模型的相互競(jìng)賽，例如如美國(guó)專利2188619中所述。為克服微計(jì)算機(jī)中處理速度的上跳、存儲(chǔ)容量的上跳的干擾并且為了降低微計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)器的成本，為實(shí)現(xiàn)采用實(shí)體物模型的競(jìng)賽游戲機(jī)中的競(jìng)賽控制技術(shù)曾進(jìn)行過各種嘗試，其中最初的技術(shù)都是針對(duì)采用圖象模型的競(jìng)賽游戲機(jī)的，所述競(jìng)賽游戲機(jī)可以實(shí)現(xiàn)賽馬的各種組合、各種競(jìng)賽并實(shí)現(xiàn)逼真的競(jìng)賽控制。
很顯然，這種對(duì)模型沿軌道進(jìn)行導(dǎo)向的競(jìng)賽游戲機(jī)將會(huì)大大降低游戲者的興趣。例如在日本專利2650643中披露了一種競(jìng)賽游戲機(jī)，該游戲機(jī)根據(jù)程序通過反饋控制實(shí)施對(duì)自推進(jìn)件的無軌道控制。在此情況下，有待完成的主要技術(shù)課題是開發(fā)出對(duì)模型的移動(dòng)進(jìn)行控制的技術(shù)，該技術(shù)將導(dǎo)致根據(jù)競(jìng)賽程序(即相應(yīng)的自推進(jìn)件的移動(dòng)路由、連續(xù)的移動(dòng)速度和到達(dá)順序)的實(shí)際模型的移動(dòng)，而不會(huì)出現(xiàn)失誤；自推進(jìn)件的小型化；和編寫導(dǎo)致自推進(jìn)件沿直線或曲線平穩(wěn)和穩(wěn)定移動(dòng)的控制程序。
伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，目前已研制出通過沿導(dǎo)向線對(duì)模型的導(dǎo)向和對(duì)移動(dòng)路徑的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)各種自推進(jìn)件的移動(dòng)進(jìn)行控制的移動(dòng)控制技術(shù)替代沿實(shí)體軌道(例如導(dǎo)軌或槽)對(duì)模型進(jìn)行導(dǎo)向的技術(shù)。由于通過導(dǎo)向線對(duì)跑道進(jìn)行調(diào)整，因而該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)控制非常簡(jiǎn)單。與采用軌道的控制技術(shù)相比，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是模型可以離開導(dǎo)向線。例如在日本專利59-22106A中描述了一種導(dǎo)向移動(dòng)控制技術(shù)。該控制技術(shù)由于對(duì)導(dǎo)向線進(jìn)行電磁、磁或光學(xué)技術(shù)地探測(cè)，因而可以實(shí)現(xiàn)模型對(duì)導(dǎo)向線的跟蹤。
與在日本專利2650643中所描述的技術(shù)相同，根據(jù)控制程序?qū)ψ酝七M(jìn)件的移動(dòng)進(jìn)行控制的技術(shù)通過對(duì)在兩維平面上的自推進(jìn)件的位置的順序檢測(cè)和根據(jù)檢測(cè)出的與位置相關(guān)的表示下述實(shí)際問題的數(shù)據(jù)，決定移動(dòng)路徑、移動(dòng)速度和到達(dá)順序。
具體地說，由于輪子打滑，在實(shí)際競(jìng)賽游戲中的自推進(jìn)件常常不會(huì)很穩(wěn)定并且不會(huì)按安排進(jìn)行。另外由于自推進(jìn)件對(duì)反饋控制反應(yīng)遲緩，自推進(jìn)件的移動(dòng)勢(shì)必不太平穩(wěn)并且不自然。由于這些原因，所以很難實(shí)現(xiàn)自始至終明顯自然的競(jìng)賽。
在實(shí)際賽馬時(shí)，賽馬主要沿與直線和平緩的曲線的結(jié)合相符的比較平緩的路徑上奔跑的。賽馬并不經(jīng)常地改變其跑道。因此，即使在競(jìng)賽游戲機(jī)的情況下，模型沿與直線和平緩的曲線的結(jié)合相符比較平緩的路徑的移動(dòng)似乎也較為自然。由于精確地對(duì)賽馬的實(shí)際競(jìng)賽奔跑的模擬，因而可以再現(xiàn)這種移動(dòng)。
自推進(jìn)件沿軌跡的導(dǎo)向移動(dòng)比較平穩(wěn)、穩(wěn)定、自然和易于控制。
在實(shí)際賽馬時(shí)，各匹賽馬并不是根據(jù)預(yù)定的程序，而是根據(jù)騎手在其位于轉(zhuǎn)彎處的位置和賽馬組的條件對(duì)情況的判斷改變跑道。對(duì)模型的移動(dòng)路徑，包括改變跑道，是預(yù)先編程的，但模型并不總是按照編程驅(qū)動(dòng)的。因此，競(jìng)賽缺少逼真性并使人有虛假的感覺。不管對(duì)程序做了多大程度的改進(jìn)，但始終不能完全消除這種感覺。
在實(shí)現(xiàn)諸如每個(gè)模型自始至終跟蹤單獨(dú)一條導(dǎo)向線的移動(dòng)控制的競(jìng)賽游戲機(jī)的情況下，由于簡(jiǎn)單的移動(dòng)路徑和簡(jiǎn)單的仿真的競(jìng)賽，競(jìng)賽的進(jìn)程勢(shì)必缺少逼真性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提出一種競(jìng)賽游戲機(jī)，包括一個(gè)下移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)設(shè)置在下移動(dòng)場(chǎng)上的導(dǎo)向線；多個(gè)自推進(jìn)件，每個(gè)自推進(jìn)件包括一個(gè)第一檢測(cè)器，該檢測(cè)器用于通過應(yīng)用光學(xué)和磁力學(xué)原理中至少一種對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行探測(cè)；一個(gè)第二檢測(cè)器，該檢測(cè)器用于輸出一個(gè)表示離預(yù)定位置的位移距離的位移信號(hào)；和一個(gè)移動(dòng)控制器，該控制器用于實(shí)施反饋控制，從而使自推進(jìn)件在下移動(dòng)場(chǎng)上移動(dòng)，同時(shí)對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行跟蹤；
一個(gè)在下移動(dòng)場(chǎng)上伸展的上移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)模型件，每個(gè)模型件與一個(gè)自推進(jìn)件配合，模型件設(shè)置在上移動(dòng)場(chǎng)上，從而根據(jù)自推進(jìn)件的移動(dòng)通過磁力在上移動(dòng)場(chǎng)上進(jìn)行移動(dòng)；一個(gè)中央控制器，該控制器對(duì)每個(gè)自推進(jìn)件的位移信號(hào)進(jìn)行集中監(jiān)視，以便對(duì)自推進(jìn)件之間的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行判別，并根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系為每個(gè)自推進(jìn)件發(fā)出至少一個(gè)速度變化指令和路徑轉(zhuǎn)換指令，其中每個(gè)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器用于當(dāng)接收到由中央控制器發(fā)出的速度改變指令時(shí)，改變自推進(jìn)件的移動(dòng)速度；和其中自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器用于當(dāng)接收到由中央控制器的路徑轉(zhuǎn)換指令時(shí)將自推進(jìn)件的移動(dòng)路徑由一被跟蹤的導(dǎo)向線向另一個(gè)導(dǎo)向線進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選根據(jù)配合的模型件的特性，對(duì)每個(gè)自推進(jìn)件分配有一個(gè)基準(zhǔn)速度。
在本游戲機(jī)中，通過利用導(dǎo)向線對(duì)移動(dòng)路徑的限制使自推進(jìn)件對(duì)移動(dòng)方向的偏離很小。另外，通過在導(dǎo)向線之間的路徑轉(zhuǎn)換可改變移動(dòng)跑道(即方向控制)。在盡可能如實(shí)地模擬真正的馬的前進(jìn)的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)路徑的轉(zhuǎn)換。因而可以實(shí)現(xiàn)模型件非常自然、穩(wěn)定的移動(dòng)。根據(jù)在競(jìng)賽時(shí)模型件之間的始終變化的相對(duì)位置關(guān)系，根據(jù)預(yù)定的要求，通過對(duì)騎手在實(shí)際賽馬時(shí)所做判定的條件的模擬，做出必須改變跑道或減速的決定。根據(jù)判定的結(jié)果進(jìn)行跑道轉(zhuǎn)換或減速。因此由模型件實(shí)施的競(jìng)賽的進(jìn)程可以非常類似于真正競(jìng)賽進(jìn)程，由模型件實(shí)施競(jìng)賽的進(jìn)程。
對(duì)每個(gè)自推進(jìn)件的跑道和速度進(jìn)行編程，并且自推進(jìn)件的移動(dòng)將受到反饋控制，從而根據(jù)競(jìng)賽時(shí)有關(guān)二維坐標(biāo)的連續(xù)的定位信息執(zhí)行程序。在該情況下，有可能會(huì)出現(xiàn)諸如失控等各種問題，當(dāng)由于輪子打滑自推進(jìn)件大幅度地偏離預(yù)定的跑道并暫時(shí)失去反饋控制時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)失控的問題，并因而導(dǎo)致競(jìng)賽失敗。
根據(jù)本發(fā)明，由于相應(yīng)的自推進(jìn)件可以簡(jiǎn)單地對(duì)導(dǎo)向線進(jìn)行跟蹤，所以自推進(jìn)件不可能會(huì)出現(xiàn)大幅度地偏離跑道，從而陷入失控狀態(tài)的情況。因而可以系統(tǒng)地并非常平穩(wěn)地實(shí)施競(jìng)賽游戲，故可以實(shí)現(xiàn)非常逼真的競(jìng)賽的進(jìn)程。
根據(jù)本發(fā)明，還提出一種競(jìng)賽游戲機(jī)，包括一個(gè)下移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)設(shè)置在下移動(dòng)場(chǎng)上的導(dǎo)向線；多個(gè)以恒定的間隔設(shè)置在下移動(dòng)場(chǎng)上的與每條導(dǎo)向線垂直的進(jìn)程線；多個(gè)自推進(jìn)件，每個(gè)自推進(jìn)件包括一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，該光學(xué)檢測(cè)器用于對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行探測(cè)；一個(gè)磁檢測(cè)器，該磁檢測(cè)器用于輸出一個(gè)表示有多少條進(jìn)程線被在預(yù)定位置的自推進(jìn)件超過的位移信號(hào)；和一個(gè)移動(dòng)控制器，所述移動(dòng)控制器實(shí)施反饋控制，使自推進(jìn)件在下移動(dòng)場(chǎng)上移動(dòng)，同時(shí)對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行跟蹤；一個(gè)在下移動(dòng)場(chǎng)上方伸展的上移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)模型件，每個(gè)模型件與一個(gè)自推進(jìn)件配合，模型件設(shè)置在上移動(dòng)場(chǎng)上，從而根據(jù)自推進(jìn)件的移動(dòng)通過磁力上移動(dòng)場(chǎng)上移動(dòng)；一個(gè)中央控制器，所述中央控制器對(duì)每個(gè)自推進(jìn)件的位移信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視，以便對(duì)自推進(jìn)件之間的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行判定，并根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系為每個(gè)自推進(jìn)件發(fā)出速度變化指令和路徑轉(zhuǎn)換指令，其中當(dāng)收到由中央控制器發(fā)出的速度變化指令時(shí)，每個(gè)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器改變自推進(jìn)件的移動(dòng)速度；和其中當(dāng)收到由中央控制單元發(fā)出的路徑轉(zhuǎn)換指令時(shí)，每個(gè)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器將把自推進(jìn)件的移動(dòng)路徑由一條被跟蹤的導(dǎo)向線轉(zhuǎn)換到另一條導(dǎo)向線上。
除上述優(yōu)點(diǎn)外，由于采用光學(xué)檢測(cè)器對(duì)導(dǎo)向線進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)用磁檢測(cè)器對(duì)進(jìn)程線進(jìn)行探測(cè)，因而不會(huì)在兩個(gè)檢測(cè)之間產(chǎn)生干擾，從而可以有效地避免檢測(cè)誤差。特別是由于可以避免進(jìn)程線的檢測(cè)誤差，因而可以精確地判定模型件之間的相對(duì)位置關(guān)系。另外不必設(shè)置二維位置檢測(cè)器。
另外，由于對(duì)自推進(jìn)件的移動(dòng)沿導(dǎo)向線進(jìn)行控制和導(dǎo)向，并且根據(jù)預(yù)先分配給自推進(jìn)件的移動(dòng)速度程序?qū)Ω鱾€(gè)自推進(jìn)件進(jìn)行控制，就硬件和軟件而言，對(duì)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制是非常簡(jiǎn)單的，并且控制作業(yè)的精度很高。另外，可以非?？煽康貙?shí)現(xiàn)移動(dòng)控制。
在此，兩個(gè)物理特性相互不同的傳感器是非常重要的并足以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。當(dāng)然也可以采用磁傳感器對(duì)導(dǎo)向線進(jìn)行探測(cè)。在此情況下，用于探測(cè)進(jìn)程線的檢測(cè)器可以作為光學(xué)傳感器加以實(shí)現(xiàn)。也可以采用另外一種傳感器，例如電磁傳感器。但采用磁傳感器和光學(xué)傳感器組合是最實(shí)用的。
另外可以根據(jù)移動(dòng)場(chǎng)判讀出表示自推進(jìn)件的位移的信息，并且由此判讀出的信息可以作為位移信號(hào)。例如表示距起跑點(diǎn)的距離的條形碼可以印刷在移動(dòng)場(chǎng)上，并且可以直接從條形碼讀出位移信息。
優(yōu)選在競(jìng)賽開始前，由中央控制器確定到達(dá)終點(diǎn)的順序，從而包括至少一個(gè)首次到達(dá)的模型件和一個(gè)第二到達(dá)的模型件。
本發(fā)明在實(shí)際中可用于為贏家支付輔幣的競(jìng)賽游戲機(jī)。
優(yōu)選光學(xué)檢測(cè)器包括至少三個(gè)光學(xué)傳感器，所述傳感器設(shè)置在與自推進(jìn)件的移動(dòng)方向垂直的方向上。
當(dāng)一個(gè)位于光學(xué)傳感器中間的光學(xué)傳感器位于導(dǎo)向線中間時(shí)，則自推進(jìn)件在任何情況下都不會(huì)偏離導(dǎo)向線。當(dāng)兩個(gè)傳感器探測(cè)到導(dǎo)向線并且另一傳感器未能探測(cè)到導(dǎo)向線時(shí)，則可判定自推進(jìn)件在一個(gè)方向上偏離導(dǎo)向線。采用此方式可以檢測(cè)出偏離的方向和偏離的量度。因而可以以高的精度實(shí)現(xiàn)反饋控制，所述反饋控制將使自推進(jìn)件對(duì)導(dǎo)向線的中心進(jìn)行跟蹤并沿導(dǎo)向線的中心進(jìn)行移動(dòng)。所以自推進(jìn)件的跟蹤和移動(dòng)僅伴隨很小的側(cè)向偏離。
優(yōu)選設(shè)置有作為黑線和白線的導(dǎo)向線，所述黑線和白線交替地印制在下移動(dòng)場(chǎng)上。
通過印刷在移動(dòng)場(chǎng)上形成導(dǎo)向線，所述印刷是一種最便利的途徑。在采用反射型光學(xué)傳感器的情況下，導(dǎo)向線的對(duì)比度很清晰，因而可以實(shí)現(xiàn)使自推進(jìn)件對(duì)導(dǎo)向線跟蹤和在導(dǎo)向線上移動(dòng)的高精度的控制。
優(yōu)選當(dāng)要滿足至少下述的一個(gè)要求時(shí)，中央控制單元將發(fā)出變速指令i)在相同的導(dǎo)向線上移動(dòng)的兩個(gè)自推進(jìn)件之間的速度差等于或大于一預(yù)定的值時(shí)；和
ii)兩個(gè)自推進(jìn)件之間的間距等于或小于一預(yù)定的值時(shí)。
變速指令是一個(gè)用于對(duì)一位于后面的自推進(jìn)件減速的指令。
根據(jù)在自推進(jìn)件中的相對(duì)位置關(guān)系并考慮到上述要求，決定是否需要轉(zhuǎn)換導(dǎo)向線(即改變跑道)或減速。不管一個(gè)單獨(dú)的自推進(jìn)件的移動(dòng)狀態(tài)，都可以實(shí)現(xiàn)最逼真的競(jìng)賽。另外，根據(jù)模型的特性可實(shí)現(xiàn)各種競(jìng)賽。
在此，還可以對(duì)這些要求添加其它要求。另外，可以將要求轉(zhuǎn)換成其它要求。但唯一的要求是為最佳地模擬逼真的競(jìng)賽設(shè)定對(duì)轉(zhuǎn)換和減速的要求。
優(yōu)選位移信號(hào)是由中央控制器或移動(dòng)控制器進(jìn)行控制的反饋。
自推進(jìn)件對(duì)指令的跟蹤能力得到加強(qiáng)，因而可以可靠地實(shí)現(xiàn)安排的競(jìng)賽。
優(yōu)選位移信號(hào)是OPEN控制。
移動(dòng)控制的精確度取決于對(duì)指令的自推進(jìn)件的跟蹤能力。而且移動(dòng)控制簡(jiǎn)單。
根據(jù)實(shí)施例的賽馬游戲機(jī)的整個(gè)結(jié)構(gòu)與公知賽馬游戲機(jī)的結(jié)構(gòu)相同。如

圖1所示，賽馬游戲機(jī)是一種大型游戲機(jī)，其寬度大約為2.5米和長(zhǎng)度大約為4米。具有多個(gè)圍繞賽道1的衛(wèi)星終端S，在賽道上模型5進(jìn)行競(jìng)賽。每個(gè)衛(wèi)星終端S具有一個(gè)用于有效地投入/支付輔幣的輔幣處理機(jī)、一個(gè)諸如抉擇鍵等的控制板和用于顯示各種信息項(xiàng)目的顯示器。
如圖2所示，游戲機(jī)具有一個(gè)上移動(dòng)場(chǎng)，在該移動(dòng)場(chǎng)上模型進(jìn)行移動(dòng)(以下簡(jiǎn)稱賽道)，和一個(gè)下移動(dòng)場(chǎng)2，在該移動(dòng)場(chǎng)上自推進(jìn)件進(jìn)行移動(dòng)(以下簡(jiǎn)稱移動(dòng)場(chǎng))。在下移動(dòng)場(chǎng)2上進(jìn)行移動(dòng)的自推進(jìn)件3對(duì)模型5進(jìn)行吸引，從而通過設(shè)置在各自自推進(jìn)件3的頂面上的磁鐵4產(chǎn)生的磁力使模型進(jìn)行相互競(jìng)賽，其中所述自推進(jìn)件3設(shè)置在相應(yīng)的模型5的下面和模型5的底部。
如例如在美國(guó)專利2,188,619中所述，賽馬游戲機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是一種公知的結(jié)構(gòu)。在美國(guó)專利中所述的賽馬游戲機(jī)是一種機(jī)械，其中將導(dǎo)致自推進(jìn)件沿軌道移動(dòng)并通過軌道對(duì)自推進(jìn)件的移動(dòng)方向進(jìn)行調(diào)整。因此為競(jìng)賽實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)控制是一種非常簡(jiǎn)單的移動(dòng)控制。本實(shí)施例是建立在美國(guó)專利中所述的游戲機(jī)的基礎(chǔ)上的，不同的是用公知的光學(xué)導(dǎo)向件替代采用軌道的導(dǎo)向件。
如圖3和4所示，交替地設(shè)有黑線(即導(dǎo)向線)11和白線12，其中黑線的寬度為6mm和白線的寬度為6mm并被印制在沿移動(dòng)方向上的移動(dòng)場(chǎng)2上。
對(duì)用于確定導(dǎo)向線10寬度的唯一的要求是由5至10mm的范圍內(nèi)選出一相應(yīng)的數(shù)值。也可以采用白線12作為導(dǎo)向線。在兩種情況中的任何一種情況時(shí)，即黑線11作為導(dǎo)向線或白線12作為導(dǎo)向線的情況下，導(dǎo)向線10的寬度與檢測(cè)器(例如光電二極管)14針對(duì)導(dǎo)向線10的設(shè)置相關(guān)。根據(jù)導(dǎo)向線10的間隔按需要選定設(shè)置在導(dǎo)向線10的任何一側(cè)的線的寬度。在本實(shí)施例中導(dǎo)向線10之間的間距為12mm，是自推進(jìn)件3的寬度33mm的大約37％。
導(dǎo)向線10的間距與下面將描述的路徑-轉(zhuǎn)換寬度相符。如果寬度過大，則由一個(gè)導(dǎo)向線向另一導(dǎo)向線的路徑轉(zhuǎn)換將會(huì)不太穩(wěn)定。優(yōu)選間距應(yīng)限定在可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的跑道轉(zhuǎn)換的范圍內(nèi)。
與此相反，當(dāng)寬度過窄時(shí)，則導(dǎo)向線10設(shè)置得很密，并因此造成跑道的轉(zhuǎn)換寬度將很小。在此情況下，必須跳過兩條或多條導(dǎo)向線，才能實(shí)現(xiàn)從目前的導(dǎo)向線向另一條導(dǎo)向線的轉(zhuǎn)換，因此需要特殊的可確定有待跳過的導(dǎo)向線數(shù)量的跑道轉(zhuǎn)換控制。另外，當(dāng)間距過窄時(shí)，則每條導(dǎo)向線10的寬度將很窄，從而造成由三個(gè)或多個(gè)光學(xué)傳感器實(shí)施探測(cè)作業(yè)的困難。出于這些原因，本實(shí)施例需要一個(gè)探測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)采用兩個(gè)光學(xué)傳感器分別對(duì)每條導(dǎo)向線10各側(cè)進(jìn)行探測(cè)。
在本實(shí)施例中，在每個(gè)自推進(jìn)件3底面的寬度方向上并列設(shè)置有三個(gè)光電二極管14，構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)向線探測(cè)器。由三個(gè)光電二極管14覆蓋的范圍寬度為12mm，該寬度是單獨(dú)的黑線(即導(dǎo)向線)11寬度的兩倍。另外光電二極管14的相互的間隔為6mm。
當(dāng)在中間的光電二極管14和右側(cè)或左側(cè)的光電二極管14探測(cè)到黑線并且剩下的一個(gè)光電二極管14沒有探測(cè)到黑線11時(shí)，則可判定自推進(jìn)件3向沒有探測(cè)到黑線11的光電二極管14方向偏移。由一設(shè)置在每個(gè)自推進(jìn)件3上的移動(dòng)控制器16對(duì)該偏移進(jìn)行判定，并通過反饋控制對(duì)自推進(jìn)件3的跑道進(jìn)行修整。采用此方式，由于可以可靠地檢測(cè)出很小的偏移，因而可實(shí)現(xiàn)自推進(jìn)件3對(duì)導(dǎo)向線10的跟蹤。作為結(jié)果，自推進(jìn)件3可精確地實(shí)現(xiàn)對(duì)黑線(即導(dǎo)向線)11的跟蹤并可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的移動(dòng)。
如果在自推進(jìn)件3的前面部分上設(shè)置有三個(gè)光學(xué)傳感器并且在自推進(jìn)件3的后面部分上設(shè)置有二個(gè)或三個(gè)光學(xué)傳感器，則還可以檢測(cè)出以導(dǎo)向線為基準(zhǔn)的自推進(jìn)件3的偏斜移動(dòng)。因此，可以進(jìn)一步改善對(duì)導(dǎo)向線，尤其是彎曲的導(dǎo)向線跟蹤的控制作業(yè)的精度。
在自推進(jìn)件3偏離導(dǎo)向線的情況下，為實(shí)現(xiàn)自推進(jìn)件3的平穩(wěn)的移動(dòng)對(duì)跑道的修正控制必須平緩。
在競(jìng)賽游戲中的到達(dá)順序不考慮競(jìng)賽的有利條件。因此，必須在競(jìng)賽開始前已經(jīng)確定一個(gè)模型為第一名和一個(gè)模型為第二名。換句話說，將模型確定為第一名和第二名已經(jīng)足夠了。實(shí)施控制使確定的模型獲得安排的名次并順序地查明賽馬組合的條件，因而對(duì)相應(yīng)的馬起跑后的進(jìn)程的檢測(cè)是很重要的。
就此，如圖5A所示，以很高的密度在軌跡上與導(dǎo)向線垂直設(shè)置有進(jìn)程線15。由在每個(gè)自推進(jìn)件3的底面上設(shè)置的孔眼傳感器9對(duì)進(jìn)程線15進(jìn)行探測(cè)。自推進(jìn)件3超過的進(jìn)程線15的數(shù)量被計(jì)算出，從而檢測(cè)出進(jìn)程。根據(jù)需要，在5至10mm范圍內(nèi)選擇進(jìn)程線的寬度。在本實(shí)施例中，可以交替地設(shè)有寬度為6mm的N級(jí)磁線15a和寬度為6mm的S級(jí)磁線15b。如圖5B所示，當(dāng)自推進(jìn)件3超過這些磁線時(shí)，孔眼傳感器9對(duì)作為檢測(cè)信號(hào)的這些線進(jìn)行檢測(cè)。作為結(jié)果的檢測(cè)信號(hào)被模/數(shù)轉(zhuǎn)換，從而檢測(cè)出自推進(jìn)件3超過的進(jìn)程線15的數(shù)量。檢測(cè)出的進(jìn)程信息由每個(gè)自推進(jìn)件3發(fā)送給中央控制器20(見圖6)。
中央控制器20對(duì)來自所有的自推進(jìn)件3的進(jìn)程信息進(jìn)行收集，從而根據(jù)模型間(實(shí)際上是自推進(jìn)件3之間)的位置關(guān)系對(duì)自推進(jìn)件3的位置和賽馬組合的條件進(jìn)行調(diào)查。
根據(jù)在游戲開始前按照自推進(jìn)件3的特性(例如擺脫型、最后沖刺型、短跑型或長(zhǎng)跑型)和賽馬的強(qiáng)弱和騎手的特點(diǎn)(被分配獲勝的自推進(jìn)件3和在基本通過第三個(gè)彎道后采用專用的速度控制程序?qū)γ芜M(jìn)行控制)分配給自推進(jìn)件3移動(dòng)控制器16的速度控制程序，對(duì)每個(gè)自推進(jìn)件3的基本移動(dòng)速度進(jìn)行控制。在賽馬組合始終變化的條件下和中央控制下，根據(jù)判定的條件作出諸如是否將目前的導(dǎo)向線轉(zhuǎn)換到另一導(dǎo)向線的決定；即存在或不存在自推進(jìn)件向跑道的內(nèi)側(cè)或外側(cè)的定向，和存在或不存在自推進(jìn)件與相鄰的自推進(jìn)件干擾的可能。
跑道轉(zhuǎn)換信號(hào)被發(fā)送給滿足上述條件的任何一個(gè)條件的自推進(jìn)件，從而使自推進(jìn)件的跑道轉(zhuǎn)換到內(nèi)導(dǎo)向線或外導(dǎo)向線。在本實(shí)施例中，如果自推進(jìn)件朝向(編程的)跑道內(nèi)側(cè)時(shí)，則優(yōu)先向內(nèi)側(cè)進(jìn)行跑道轉(zhuǎn)換。與此相反，如果自推進(jìn)件朝向跑道外側(cè)時(shí)，則優(yōu)先向外側(cè)進(jìn)行跑道轉(zhuǎn)換。如果判定自推進(jìn)件不會(huì)干擾相鄰的自推進(jìn)件，則立刻發(fā)出向必要方向進(jìn)行跑道轉(zhuǎn)換的指令。
雖然基本移動(dòng)速度作為基礎(chǔ)速度，但如果會(huì)出現(xiàn)沖撞時(shí)，則將發(fā)出減速指令。根據(jù)相關(guān)的自推進(jìn)件的速度差和在前面的自推進(jìn)件或在后面的自推進(jìn)件的速度和自推進(jìn)件之間的間隔，作出判定是否面臨沖撞。這時(shí)，將發(fā)出表示降低速度的速度信號(hào)或指令降低速度的信號(hào)。另外，可以集中或在每段的基礎(chǔ)上分幾次將基本移動(dòng)速度信號(hào)發(fā)送給自推進(jìn)件3的移動(dòng)控制器16。
實(shí)際上是根據(jù)順序判定作業(yè)實(shí)施跑道轉(zhuǎn)換控制和減速控制，以便滿足各種要求。原則上講，競(jìng)賽是根據(jù)上述要求通過跑道轉(zhuǎn)換和減速控制進(jìn)行的。
圖6中示出自推進(jìn)件3的移動(dòng)控制器16和中央控制器20的功能。由中央控制器20向自推進(jìn)件3的移動(dòng)控制器16發(fā)送的信號(hào)包括在競(jìng)賽前根據(jù)每個(gè)模型的特性發(fā)送的基本速度數(shù)據(jù)、在競(jìng)賽開始時(shí)用于控制自推進(jìn)件方向的信號(hào)和在競(jìng)賽期間發(fā)出跑道轉(zhuǎn)換和減速信號(hào)。在競(jìng)賽軌跡被分成多段的情況下，與用于競(jìng)賽的基本速度相應(yīng)的數(shù)據(jù)是作為各段的基本移動(dòng)速度的輸出。
在本實(shí)施例中，整個(gè)競(jìng)賽軌跡被分成七個(gè)段；即起跑線與第一彎道之間的直道段、第一彎道、第二彎道、第二彎道與第三彎道之間的直道段、第三彎道、第四彎道和第四彎道與終點(diǎn)線之間的段。自推進(jìn)件3的基本移動(dòng)速度并不總是一段與另一段不同的。用段的數(shù)量表示賽馬的特性。就對(duì)真正的賽馬模擬而言，設(shè)置七個(gè)段足夠了。
可以將一單獨(dú)的基本移動(dòng)速度分配給一自推進(jìn)件。在該實(shí)施例中可以分別在每段的基礎(chǔ)上根據(jù)模型的特性對(duì)自推進(jìn)件的速度進(jìn)行控制。
由自推進(jìn)件3的移動(dòng)控制器16向中央控制器20發(fā)送的信息構(gòu)成進(jìn)程信息。
自推進(jìn)件3的移動(dòng)控制器16對(duì)左和右輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)19的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，從而使自推進(jìn)件3在對(duì)導(dǎo)向線10跟蹤的同時(shí)根據(jù)基本移動(dòng)速度信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)。作為對(duì)中央控制器20輸出的跑道轉(zhuǎn)換指令或減速指令的響應(yīng)，移動(dòng)控制器16對(duì)輪子的驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行加速或減速控制。如果沒有發(fā)出跑道轉(zhuǎn)換或減速指令，則自推進(jìn)件以與根據(jù)自推進(jìn)件3的特性的基本移動(dòng)速度數(shù)據(jù)匹配的移動(dòng)速度從起跑到終點(diǎn)在跟蹤單一導(dǎo)向線的同時(shí)進(jìn)行移動(dòng)。
移動(dòng)控制器16具有用于存儲(chǔ)中央控制器20的信息輸出的存儲(chǔ)器16a、一個(gè)用于對(duì)運(yùn)算處理器16b和驅(qū)動(dòng)電機(jī)19進(jìn)行控制和起動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器16c和一個(gè)進(jìn)程處理器16d。由接收器17對(duì)中央控制器20的信號(hào)輸出進(jìn)行接收，并且所需的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器16a內(nèi)。
移動(dòng)控制器16接收來自推進(jìn)件3的三個(gè)光電二極管14的導(dǎo)向線探測(cè)信號(hào)輸出。根據(jù)探測(cè)信號(hào)，移動(dòng)控制器16對(duì)對(duì)導(dǎo)向線10的右向或左向偏離進(jìn)行檢測(cè)。移動(dòng)控制器16在對(duì)自推進(jìn)件偏離進(jìn)行修正的同時(shí)使自推進(jìn)件移動(dòng)并對(duì)導(dǎo)向線10進(jìn)行跟蹤。另一方面，進(jìn)程處理器16d根據(jù)孔眼傳感器9的檢測(cè)信號(hào)輸出計(jì)算超越進(jìn)程線15的進(jìn)程。采用發(fā)送器18將產(chǎn)生的進(jìn)程信息發(fā)送給中央控制器20。
根據(jù)相應(yīng)的自推進(jìn)件3發(fā)送出的進(jìn)程信息，中央控制器20接著對(duì)賽馬組合的條件進(jìn)行調(diào)查并且根據(jù)判定的預(yù)定條件，作出判定是否有必要進(jìn)行導(dǎo)向線的路徑轉(zhuǎn)換或減速，從而順序向相應(yīng)的自推進(jìn)件3發(fā)送路徑轉(zhuǎn)換和減速信號(hào)。
中央控制器20接著對(duì)賽馬組合的條件進(jìn)行調(diào)查并根據(jù)查清的條件對(duì)必要的路徑轉(zhuǎn)換作業(yè)或移動(dòng)速度進(jìn)行控制。不需要針對(duì)進(jìn)程控制在自推進(jìn)件上對(duì)有關(guān)進(jìn)程的信息進(jìn)行反饋；為了提高進(jìn)程跟蹤的精度僅需要中央控制器20或設(shè)置在自推進(jìn)件上的控制器實(shí)施反饋控制。
雖然參照具體的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了描述和說明，但對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)的各種變化和改動(dòng)是顯而易見的。這類的變化和改動(dòng)很顯然是在如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神、范圍和預(yù)期聯(lián)想到的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種競(jìng)賽游戲機(jī)，包括一個(gè)下移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)設(shè)置在下移動(dòng)場(chǎng)上的導(dǎo)向線；多個(gè)自推進(jìn)件；每個(gè)自推進(jìn)件包括一個(gè)第一檢測(cè)器，該檢測(cè)器用于應(yīng)用光學(xué)和磁學(xué)原理中至少一種對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行探測(cè)；一個(gè)第二檢測(cè)器，該檢測(cè)器用于輸出一個(gè)表示離預(yù)定位置的位移距離的位移信號(hào)；一個(gè)移動(dòng)控制器，該控制器用于實(shí)施反饋控制，從而使自推進(jìn)件在下移動(dòng)場(chǎng)上移動(dòng)，同時(shí)對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行跟蹤；一個(gè)在下移動(dòng)場(chǎng)上伸展的上移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)模型件，每一個(gè)模型件與一個(gè)自推進(jìn)件配合，模型件設(shè)置在上移動(dòng)場(chǎng)上，從而根據(jù)自推進(jìn)件的移動(dòng)通過磁力在上移動(dòng)場(chǎng)上進(jìn)行移動(dòng)；一個(gè)中央控制器，該控制器對(duì)每個(gè)自推進(jìn)件的位移信號(hào)進(jìn)行集中監(jiān)視，以便對(duì)自推進(jìn)件之間的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行判別，并根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系為每個(gè)自推進(jìn)件發(fā)出至少一個(gè)速度變化指令和路徑轉(zhuǎn)換指令，其中每個(gè)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器用于當(dāng)接收到由中央控制器發(fā)出的速度改變指令時(shí)，改變自推進(jìn)件的移動(dòng)速度；和其中自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器用于當(dāng)接收到由中央控制器的路徑轉(zhuǎn)換指令時(shí)將自推進(jìn)件的跑道由一被跟蹤的導(dǎo)向線向另一個(gè)導(dǎo)向線進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
2.按照權(quán)利要求1所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中根據(jù)協(xié)同的模型件的特性為每個(gè)自推進(jìn)件分配有一個(gè)基準(zhǔn)速度。
3.按照權(quán)利要求1所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中由中央控制單元在競(jìng)賽開始前確定競(jìng)賽的到達(dá)目標(biāo)的順序，從而包括至少一個(gè)首先到達(dá)的模型件和一第二到達(dá)的模型件。
4.按照權(quán)利要求1所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中當(dāng)滿足下述要求中至少一個(gè)要求時(shí)，由中央控制器發(fā)出一個(gè)變速指令i)在相同的導(dǎo)向線上移動(dòng)的兩個(gè)自推進(jìn)件之間的速度差等于或大于一預(yù)定的值時(shí)；和ii)兩個(gè)自推進(jìn)件之間的間距等于或小于一預(yù)定的值時(shí)；和其中速度變化指令是一個(gè)用于對(duì)一位于后面的自推進(jìn)件減速的指令。
5.按照權(quán)利要求1所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中位移信號(hào)是中央控制器的反饋控制。
6.按照權(quán)利要求1所述的競(jìng)賽游戲機(jī)機(jī)，其中位移信號(hào)是移動(dòng)控制器的反饋控制。
7.按照權(quán)利要求1所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中位移信號(hào)是OPEN控制。
8.一種競(jìng)賽游戲機(jī)，包括一個(gè)下移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)設(shè)置在下移動(dòng)場(chǎng)上的導(dǎo)向線；多個(gè)以恒定的間隔設(shè)置在下移動(dòng)場(chǎng)上的與每條導(dǎo)向線垂直的進(jìn)程線；多個(gè)自推進(jìn)件，每個(gè)自推進(jìn)件包括一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，該檢測(cè)器用于對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行探測(cè)；一個(gè)磁檢測(cè)器，該檢測(cè)器用于輸出一個(gè)表示有多少條進(jìn)程線被在預(yù)定位置的自推進(jìn)件超過的位移信號(hào)；一個(gè)移動(dòng)控制器，所述移動(dòng)控制器實(shí)施反饋控制，使自推進(jìn)件在下移動(dòng)場(chǎng)上移動(dòng)，同時(shí)對(duì)至少一條導(dǎo)向線進(jìn)行跟蹤；一個(gè)在下移動(dòng)場(chǎng)上方伸展的上移動(dòng)場(chǎng)；多個(gè)模型件，每個(gè)模型件與一個(gè)自推進(jìn)件配合，模型件設(shè)置在上移動(dòng)場(chǎng)上，從而根據(jù)自推進(jìn)件在上移動(dòng)場(chǎng)上的移動(dòng)通過磁力使其在上移動(dòng)場(chǎng)上移動(dòng)；一個(gè)中央控制器，所述中央控制器對(duì)每個(gè)自推進(jìn)件的位移信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視，以便對(duì)自推進(jìn)件之間的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行判定，并根據(jù)相對(duì)位置關(guān)系為每個(gè)自推進(jìn)件發(fā)出速度變化指令和路徑轉(zhuǎn)換指令，其中當(dāng)收到由中央控制器發(fā)出的速度變化指令時(shí)，每個(gè)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器改變自推進(jìn)件的移動(dòng)速度；和其中當(dāng)收到由中央控制單元發(fā)出的路徑轉(zhuǎn)換指令時(shí)，每個(gè)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器將把自推進(jìn)件的移動(dòng)路徑由一條被跟蹤的導(dǎo)向線轉(zhuǎn)換到另一條導(dǎo)向線上。
9.按照權(quán)利要求8所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中中央控制器在競(jìng)賽開始前對(duì)競(jìng)賽的目標(biāo)到達(dá)順序進(jìn)行確定，從而包括至少一個(gè)首先到達(dá)的模型件和第二到達(dá)的模型件。
10.按照權(quán)利要求8所述的競(jìng)賽游戲機(jī)機(jī)，其中光學(xué)檢測(cè)器包括至少三個(gè)光學(xué)傳感器，所述傳感器上設(shè)置在與自推進(jìn)件的移動(dòng)方向垂直的方向上。
11.按照權(quán)利要求8所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中設(shè)有作為黑線和白線的導(dǎo)向線，所述黑線和白線交替地印制在下移動(dòng)場(chǎng)上。
12.按照權(quán)利要求8所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中當(dāng)滿足下述的至少一項(xiàng)要求時(shí)，則中央控制器發(fā)出速度變化指令i)在相同的導(dǎo)向線上移動(dòng)的兩個(gè)自推進(jìn)件之間的速度差等于或大于一預(yù)定的值；和ii)兩個(gè)自推進(jìn)件之間的間距等于或小于一預(yù)定的值；和其中速度變化指令是一個(gè)用于對(duì)一位于后面的自推進(jìn)件減速的指令。
13.按照權(quán)利要求8所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中位移信號(hào)是由中央控制器的反饋控制。
14.按照權(quán)利要求8所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中位移信號(hào)是由移動(dòng)控制器的反饋控制。
15.按照權(quán)利權(quán)利要求8所述的競(jìng)賽游戲機(jī)，其中位移信號(hào)是OPEN控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種競(jìng)賽游戲機(jī),包括:一個(gè)下移動(dòng)場(chǎng)、多條設(shè)置在下移動(dòng)場(chǎng)上的導(dǎo)向線、多個(gè)自推進(jìn)件,每個(gè)自推進(jìn)件包括第一檢測(cè)器、第二檢測(cè)器、實(shí)施反饋控制的移動(dòng)控制器、在下移動(dòng)場(chǎng)上伸展的上移動(dòng)場(chǎng),多個(gè)模型件、中央控制器,其中每個(gè)自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器用于當(dāng)接收到由中央控制器發(fā)出的速度改變指令時(shí),改變自推進(jìn)件的移動(dòng)速度;和其中自推進(jìn)件的移動(dòng)控制器用于當(dāng)接收到由中央控制器的路徑轉(zhuǎn)換指令時(shí)將自推進(jìn)件的跑道由一被跟蹤的導(dǎo)向線向另一個(gè)導(dǎo)向線進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)A63H18/14GK1378871SQ0210879
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月2日
發(fā)明者石田哲夫 申請(qǐng)人:科樂美股份有限公司