インテリジェント型ロボット多機能ボードゲームシステム

【課題】ユーザがロボットまたはロボットアームとインタラクティブにボードゲームを行なうことができる、ボードゲームシステムを提供すること。
【解決手段】ボードゲームシステム１０であって、主にタッチスクリーン２０、コンピュータデバイス３０及びロボットアーム４０を含んで成り、コンピュータデバイス３０がプロセッサ及びメモリを含み、メモリ内に少なくとも１つのボードゲームソフトウェアプログラムが保存される。プロセッサがボードゲームソフトウェアプログラムを実行するとき、タッチスクリーン２０がボードゲームソフトウェアプログラムの表現するゲームインターフェース３５１を表示する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロボットアームを利用したボードゲームシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまなボードゲーム（board game）ソフトウェアプログラムがすでに開発されており、ユーザがコンピュータを相手に象棋（中国将棋）やチェス等の囲碁・将棋類のゲーム、或いは大富豪等のゲームを行なうことを可能にしている。しかしながら、ユーザがコンピュータと対面するときの感覚は非常にリアルさに欠けるため、従来技術において人とロボットが囲碁・将棋類のゲームをするという考え方が開発されている。例えば、米国特許第４３９８７２０号（Robot Computer Chess Game：ロボット・コンピュータ・チェス・ゲーム）がそれである。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４３９８７２０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ロボットアームはすでに開発が成熟しているが、米国特許第４３９８７２０号のようにコマを掴む機能を有するロボットアームは非常に高価であり、且つ、ロボットアームに異なる種類や大きさ、形状のコマを掴ませるのは極めて高難度である（近隣のコマに触れないよう考慮する必要もあるため）。
【０００５】
また、米国特許第４３９８７２０号が採用している碁盤は実際の碁盤であるため、異なる種類の囲碁・将棋類のゲームを行ないたい場合は、碁盤、コマ、及び関連の制御ソフトウェアを交換する必要があり、困難であるだけでなく、非常に精密なロボットアームでなければ目的を達することはできない。
【０００６】
このため、さまざまなボードゲームで遊ぶことを可能にし、且つ、難度とコストを大幅に低くすることが必要である。
【０００７】
本発明の主な目的は、ユーザがロボットまたはロボットアームとインタラクティブにボードゲームを行なうことができる、ボードゲームシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達するため、本発明のボードゲームシステムは主にタッチスクリーン、コンピュータデバイス及びロボットアームを含んで成り、前記コンピュータデバイスはプロセッサ及びメモリを含み、前記メモリ内に少なくとも１つのボードゲームソフトウェアプログラムが保存され、プロセッサがボードゲームソフトウェアプログラムを実行するとき、前記タッチスクリーンがボードゲームソフトウェアプログラムの表現するゲームインターフェース（例えば碁盤）を表示する。このため、異なるボードゲームで遊ぶときは、タッチスクリーンが対応するゲームインターフェースを表示する。
【０００９】
本発明のロボットアームは接触端を含み、ボードゲームソフトウェアプログラムが実行されると、コンピュータデバイスで前記ロボットアームを制御し、ロボットアームの接触端を前記タッチスクリーンに接触させることができ、一人または複数のユーザ（人間）がボードゲームシステムと前記ボードゲームを行なうことができる。
【００１０】
このほか、ロボットアームの接触端には緩衝機構及び安全感知装置を設置し、前記タッチスクリーンを破損する確率を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は例えば象棋（中国将棋）、チェス、囲碁、五目並べ、チェッカーズ等の囲碁・将棋類のゲームや大富豪等のあらゆるボードゲームの実現に適用でき、これらのゲームは、通常すべて特定の図形の盤面及び一定のゲーム規則に従い特定の図形内で移動する「コマ」（piece）を有し、一人または複数の人が一定順序に従い交替でコマを動かして遊ぶものである。上述の特性に合致するゲームであれば、本発明はすべて適用することができる。本発明において、ロボットアームまたはロボットが一方のプレイヤー、一人または複数のユーザが他方のプレイヤーとなり、タッチスクリーンに盤面と「コマ」が表示される。本発明の技術内容についてより理解を促すため、以下、比較的多くの人が知っている囲碁・将棋類のゲームを例として、３つの具体的な実施の形態を挙げ説明する。
【００１２】
〔実施の形態１〕
以下、図１〜４に本発明の実施の形態１を示す。
【００１３】
ボードゲームシステム１０は主にタッチスクリーン２０、コンピュータデバイス３０及びロボットアーム４０を含む。この実施の形態１においてタッチスクリーン２０、コンピュータデバイス３０及びロボットアーム４０はすべて一つとして統合されている。タッチスクリーン２０とコンピュータデバイス３０は電気的に接続され、且つ、ロボットアーム４０とコンピュータデバイス３０も電気的に接続される。
【００１４】
コンピュータデバイス３０はプロセッサ３１、メモリ３２（DRAMやハードディスク等のメモリを含む）及びスピーカー３３を含む。メモリ３２には少なくとも１つのボードゲームソフトウェアプログラム３５が保存される。プロセッサ３１がボードゲームソフトウェアプログラム３５を実行するとき、タッチスクリーン２０がボードゲームソフトウェアプログラム３５に対応するゲームインターフェース３５１を表示する。スピーカー３３の機能は主に娯楽効果を生むためであり、例えば囲碁・将棋類ゲームの進行に合わせて音響効果や拍手、嘲笑などの音を発し、リアルさを増すことができる。
【００１５】
ボードゲームソフトウェアプログラム３５は例えばチェス、象棋（中国将棋）、囲碁、チェッカーズ等とすることができる。現在すでに多くのボードゲームソフトウェアプログラムが存在するため、このボードゲームソフトウェアプログラム３５の詳細について以下では説明を省略する。囲碁・将棋類のゲームを例とすると、本発明の「碁盤」はタッチスクリーン２０であり、「碁盤」上のマス線と「コマ」はタッチスクリーン２０が表示する映像であるため、ボードゲームシステム１０はさまざまな囲碁・将棋類ゲームを提供し、一人または複数のユーザが遊ぶことができる。
【００１６】
本発明のロボットアーム４０は接触端４１を含み、ボードゲームソフトウェアプログラム３５が実行されると、コンピュータデバイス３０で前記ロボットアーム４０を制御することができ、ロボットアーム４０の接触端４１で前記タッチスクリーン２０の「碁盤」ある位置に表示された「コマ」に触れることで「コマ」を「持ち上げる」ことを代表し、さらにコンピュータデバイス３０でロボットアーム４０を制御し、別の位置に移動させてタッチスクリーン２０に触れさせることで、「コマ」を「置く」ことを代表する。コンピュータデバイス３０は「コマ」の位置の変化とそのときの状況に基づき、自動的に各種反応を生成し、例えば移動された相手方の「コマ」を取ってしまったり、「チェックメイト」の表示を発したり、相手方に次の一手を求めたりする。このため、本発明は一人または複数の多ユーザ（人間）がボードゲームシステム１０と各種囲碁・将棋類のゲームで遊ぶことができる。
【００１７】
タッチスクリーン２０は基本的に二種類あり、一つは物体で実際に触れる必要があるタッチスクリーン２０であり、もう一つは特殊なセンサーペンをタッチスクリーン２０に感知させるものであり、二つ目の方法によれば、実際にはセンサーペンをタッチスクリーン２０に接近させるだけでタッチスクリーン２０に感知させることができる。現在ロボットアーム４０の制御は極めて正確であるため、ロボットアーム４０がタッチスクリーン２０を破損する心配はあまり必要ないが、タッチスクリーン２０を破損させる確率を低くするため、図２に示すように、接触端４１はゴムなどの硬性でない材質を採用することが望ましい。また、緩衝機構４２（バネなど）を採用し、ロボットアーム４０の制御に若干の誤差を許容させてもよい。さらには、安全感知装置４３を設置し、万一接触端４１がタッチスクリーン２０に向かって下方向に接触する距離が一定距離を超過したとき、接触端４１が安全感知装置４３（ボタンなど）を押し、この安全感知装置４３が信号を発してコンピュータデバイス３０にロボットアーム４０を持ち上げさせたり、元の位置に戻させたりすることができる。安全手順の問題については、下述する手順４０３においてさらに説明する。安全感知装置４３はロボットアーム４０がタッチスクリーン２０を破損するのを防止するほか、ユーザがうっかりロボットアーム４０に押される危険を回避することができる。
【００１８】
以下、図４のロボットアーム４０の作動フロー図を参照する。
【００１９】
手順４０１：ロボットアーム４０がコンピュータデバイス３０から目標位置信号を受信する。
【００２０】
ボードゲームソフトウェアプログラム３５の設計は、例えばどの位置にどのコマを移動させるか、または囲碁の場合コマをどの位置に置くかなど、「コンピュータ側」の次の一手をどうするか常に計算できるようになっている。このため、位置はロボットアーム４０の行き先の目標位置に変換することができ（通常は座標値を得た後、ロボットアーム中の各モーターの回転角度を制御する）、ロボットアーム４０の制御は従来技術であるため、ここでは説明を省略する。
【００２１】
手順４０２：ロボットアーム４０を目標位置に移動させ、タッチスクリーン２０に触れさせる。
【００２２】
手順４０３：この手順は安全確保のための手順であり、例えば次の二つの方法がある：
第一方法：タッチスクリーン２０が接触を感知したらロボットアーム４０に位置回復を要求する。
第二方法：接触端４１が安全感知装置４３を押し、このとき安全感知装置４３が信号を発してコンピュータデバイス３０にロボットアーム４０の位置を回復させる。
【００２３】
以上の二つの安全手順のいずれか一つまたは二つを選択することができる。
【００２４】
異常状況が発生して手順４０３を行う必要がある場合、警告を発することができ、例えばロボットアーム４０の校正手順を行なうことを要求する。
【００２５】
但し、現在のロボットアーム４０の制御はすでに非常に正確であるため、この手順４０３は必須ではないことに注意が必要である。
【００２６】
手順４０４：ロボットアーム４０が目標位置に到達した後、ロボットアーム４０がタッチスクリーン２０を離れる。次の手順は状況により、ロボットアーム４０がまず元の位置を回復したり、すぐに次の目標位置信号を受信してロボットアーム４０が次の目標位置へ移動を継続したりする。
【００２７】
但し、手順４０１は一度に一つ以上の目標位置信号を受信することができ、順序に従いロボットアーム４０を各目標位置へ移動させることができる点に注意が必要である。また、ロボットアーム４０は人形（図示しない）上に人形の腕として設置すると、美観やおもしろみを増すことができる。
【００２８】
〔実施の形態２〕
図５〜７に実施の形態２のボードゲームシステム１０ａを示す。ボードゲームシステム１０ａはロボットデバイス５０を含み、ロボットアーム４０はロボットデバイス５０の一部を成す。このロボットデバイス５０は最良の設計においてその他の用途を有することができ、囲碁・将棋類のゲームを行うときは、ロボットデバイス５０の接続インターフェース５１をコンピュータデバイス３０の出入力インターフェース３８に接続することができる。図５にロボットデバイス５０とタッチスクリーン２０を結合させていない状態を示し、図６に結合させた状態を示す。本実施の形態において、ロボットデバイス５０の接続インターフェース５１はタッチスクリーン２０を結合させるための凹槽５１１を備え、ロボットデバイス５０とタッチスクリーン２０を結合させると、ロボットアーム４０とタッチスクリーン２０の相対的位置関係も確定される。但し、ロボットアーム４０とタッチスクリーン２０の相対位置関係はその他方法で達成することもできる点に注意が必要であり、例えばロボットデバイス５０が映像キャプチャ装置及び映像分析ソフトウェアを含み、タッチスクリーン２０の位置を知ることができるようにしてもよい。実施の形態２の重点は、実施の形態１のようにロボットアーム４０とタッチスクリーン２０を固定状態で結合させなくてもよいという点にある。
【００２９】
〔実施の形態３〕
以下、図８〜９に実施の形態３のボードゲームシステム１０ｂを示す。このボードゲームシステム１０ｂの重点は、ロボットデバイス５０ｂ内のコンピュータデバイス３０ｂがボードゲームソフトウェアプログラムを実行でき、且つ、ボードゲームシステム１０ｂはタッチスクリーン２０を含まなくてもよい点にあり、例えばケーブル３８１でタッチスクリーン２０と接続することができる。当然、ロボットデバイス５０ｂもタッチスクリーン２０を設けた設計としてもよく、通常タッチスクリーン２０は閉じた状態とし、ユーザが遊びたいときタッチスクリーン２０を開くことができる。
【００３０】
本発明の精神は、牌類のゲーム（マージャン等を含む）に延伸して適用することもできる点に注意が必要である。これらゲームとボードゲームの主な違いは、前者が特殊な盤面を必要としない点であり、牌はボードゲームの「コマ」と似ているため、本発明はゲームソフトウェアプログラムを変更するだけで、同様にさまざまな一人または複数のユーザがロボットと遊ぶ牌類のゲームも提供することができる。
【００３１】
上述のように、本発明はその目的、手段及び効果のいずれをとっても従来技術とは異なる特徴を示しており、審査委員各位には一日も早く社会に貢献できるよう特許を認めていただけるよう願うものである。注意が必要なのは、上述のいくつかの実施の形態は説明のための例を挙げただけのものであり、本発明が主張する権利範囲は特許請求の範囲に基づくものとし、上述の実施の形態のみに限られない点である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のボードゲームシステムの実施の形態１の外観図である。
【図２】本発明のロボットアームの接触端の断面図である。
【図３】本発明のボードゲームシステムの実施の形態１のハードウェアの構成図である。
【図４】本発明のロボットアームの作動フロー図である。
【図５】本発明のボードゲームシステムの実施の形態２の外観図であり、ロボットデバイスとタッチスクリーンが結合されていない状態を示す。
【図６】本発明のボードゲームシステムの実施の形態２の外観図であり、ロボットデバイスとタッチスクリーンが結合された状態を示す。
【図７】本発明のボードゲームシステムの実施の形態２のハードウェア構成図である。
【図８】本発明のボードゲームシステムの実施の形態３の外観図である。
【図９】本発明のボードゲームシステムの実施の形態３のハードウェア構成図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０、１０ａ、１０ｂボードゲームシステム
２０タッチスクリーン
３０、３０ｂコンピュータデバイス
３１プロセッサ
３２メモリ
３３スピーカー
３５ボードゲームソフトウェアプログラム
３５１ゲームインターフェース
３８出入力インターフェース
３８１ケーブル
４０ロボットアーム
４１接触端
４２緩衝機構
４３安全感知装置
５０、５０ｂロボットデバイス
５１接続インターフェース
５１１凹槽

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボードゲームシステムであって、コンピュータデバイスと、タッチスクリーンと、ロボットアームを含んで成り、前記コンピュータデバイスはプロセッサとメモリを含み、前記メモリに少なくとも１つのボードゲームソフトウェアプログラムが保存され、前記プロセッサが前記ボードゲームソフトウェアプログラムを実行することができ、前記タッチスクリーンは前記コンピュータデバイスと電気的に接続され、前記ボードゲームソフトウェアプログラムが実行されると、前記タッチスクリーンが前記ボードゲームソフトウェアプログラムに対応するゲームインターフェースを表示し、前記ロボットアームは前記コンピュータデバイスと電気的に接続され、前記ロボットアームは接触端を含み、上述の構造により、前記ボードゲームソフトウェアプログラムが実行されると、前記コンピュータデバイスで前記ロボットアームを制御して前記ロボットアームの前記接触端を前記タッチスクリーンに接触させることができ、ユーザが前記ボードゲームシステムと前記ボードゲームソフトウェアプログラムで遊ぶことができることを特徴とする、
ボードゲームシステム。
【請求項２】
前記接触端が緩衝機構及び安全感知装置を含み、前記タッチスクリーンを破損する確率を減少し、且つ、前記ロボットアームと前記タッチスクリーンが固定された状態で結合される、請求項１に記載のボードゲームシステム。
【請求項３】
さらにロボットデバイスを含み、そのうち、前記ロボットアームが前記ロボットデバイスに接続され、且つ、前記接触端が緩衝機構及び安全感知装置を含み、前記タッチスクリーンを破損する確率を減少する、請求項１に記載のボードゲームシステム。
【請求項４】
ロボットデバイスを含み、前記ロボットデバイスがタッチスクリーンと電気的に接続され、ユーザがボードゲームを行なうことができ、前記ロボットデバイスがコンピュータデバイスとロボットアームを含んで成り、前記コンピュータデバイスがプロセッサとメモリを含み、そのうち前記メモリに少なくとも１つのボードゲームソフトウェアプログラムが保存され、前記プロセッサが前記ボードゲームソフトウェアプログラムを実行することができ、前記ボードゲームソフトウェアプログラムに対応するゲームインターフェースを前記タッチスクリーンに表示し、前記ロボットアームは前記コンピュータデバイスと電気的に接続され、前記ロボットアームが接触端を含み、上述の構造により、前記ボードゲームソフトウェアプログラムが実行されると、前記コンピュータデバイスで前記ロボットアームを制御し、前記ロボットアームの前記接触端を前記タッチスクリーンに接触させることができ、ユーザが前記ボードゲームシステムと前記ボードゲームソフトウェアプログラムで遊ぶことができることを特徴とする、ボードゲームシステム。
【請求項５】
前記接触端が緩衝機構及び安全感知装置を含み、前記タッチスクリーンを破損する確率を減少する、請求項４に記載のボードゲームシステム。

【図１】