JP2000300823A

JP2000300823A - ゲーム装置及びゲームシステム

Info

Publication number: JP2000300823A
Application number: JP11116565A
Authority: JP
Inventors: Kunikatsu Takase; 國克高瀬; Kazuo Araki; 一夫荒木; Tadahiko Ono; 忠彦小野
Original assignee: Sega Enterprises Ltd
Current assignee: Sega Corp
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】一人で対戦できるとともに、対戦式のゲーム
を十分に堪能することかできるゲーム装置を提供するこ
と。【解決手段】このゲーム装置は、プレイフィールド盤
２上のパック３を打ち合い、そのパック３を相手ゴール
４に入れるゲームである。エアホッケーゲーム装置１
は、パック３を打ち返すことができるマニピュレーター
５と、プレイフィールド盤２上のパック３の移動情報を
取り込むテレビジョンカメラ１４、トラッキングビジョ
ン１６と、マニピュレーター５の位置を検出できるテレ
ビジョンカメラ１５、トラッキングビジョン１７と、こ
のビジョン１６からのパック３の移動情報を基にマニピ
ュレーター５でパック３を打ち返す駆動制御情報を生成
し、この情報とビジョン１７からのマニピュレーター５
の位置情報によりマニピュレーター５を駆動制御するワ
ークステーション１８とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明はゲーム装置及びゲ
ームシステムに係わり、特に遊戯者が移動体を打ち返し
ながら遊戯を行う、いわゆるエアーホッケーゲーム機等
に関する。

【０００１】

【従来の技術】この種のゲーム機として、３Ｄゲームの
ように、コンピュータによって構成された仮想空間内で
のゲーム展開を目的とした形式のゲーム機や、３Ｄゲー
ムの出現前から存在し、遊戯者の面前にあるゲーム機械
を実際に遊戯者が操作するゲーム機が提供されている。
前者のゲーム装置では、すべてがコンピュータプログ
ラムによって形成された映像や音声を相手として、遊戯
者が動かす部分は主として手指だけである。一方、後者
のゲーム装置としては、例えばプレイフィールド盤上に
ある移動体を打ち合い移動体を相手ゴールに入れた点数
で競い合うゲーム装置がある。

【０００２】このような、いわば現実世界だけのゲーム
装置として、実際のホッケーやサッカー等のボールゲー
ムを模したゲーム機が挙げられる。そして、このような
ゲーム装置に、空気流を利用したゲーム装置が存在す
る。この種の“エアーゲーム”装置は、筐体の上に設け
られた矩形状のプレイフィールド盤に多数の孔が穿設さ
れていて、これら孔から放出される空気によってホッケ
ーの円板状のパックなどの移動体が浮遊されるようにし
てあり、かつプレイフィールド盤の遊戯者の相対する位
置にゴールを設けた構造にしてある。

【０００３】このようなエアーゲーム装置によって遊戯
者が遊戯する場合、各ゴールの後ろに遊戯者が立ち、各
遊戯者はパックを打ち返すためのマレットを操作して移
動体を弾き返して、相手となっている遊戯者側のゴール
に入れ、遊戯者が互いに得点を競うことになる。このよ
うに遊戯者同士の対戦形式では、当然のことながら２人
の遊戯者が必要となり、また、各遊戯者の実力が拮抗し
ていないと勝負が直ぐについてしまい面白みが欠けるこ
とになっていた。

【０００４】そこで、遊戯者一人でも上記エアーゲーム
装置を楽しめるようにするとともに、その遊戯者の実力
に合わせて対戦ができるようにしたゲーム装置が提供さ
れている（特許第２６８６０４８号）。このエアーゲー
ム装置は、多数孔から空気を噴出でき、手前側から先に
向かって傾斜したプレイフィールド盤と、プレイフィー
ルド盤の先側に設けられ手前側に移動体を発射する発射
機と、対戦相手が打ち返した移動体を受け入れるスリッ
トと、これらスリットに入り込む移動体の通過を検出す
るセンサと、これらセンサからの信号で得点を表示する
表示する表示機とを備えたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】３Ｄゲームなどの仮想
空間を利用したゲーム装置では、コンピュータプログラ
ムによって形成された映像を対照とするものであり、遊
戯者にとって多様な遊戯感や楽しみ感の追求が可能であ
るが、遊戯者が目と指先など特定部位のみを酷使し、爽
快感に欠けるという欠点があった。

【０００６】また、エアーホッケーゲーム装置のように
機械式のゲーム装置では、遊戯者は遊戯を体感できる利
点、換言すれば、特定のスポーツ感覚で体全体を使った
楽しみ方が存在するが、発射機から発射された移動体を
打ち返すだけであって、内容が画一的で遊戯としての面
白みに欠けるきらいがある。

【０００７】また、従来の移動体を発射する発射機を備
えるだけのエアーゲームでは、遊戯者一人でゲームを楽
しむことができ、また、その遊戯者の実力に応じた対戦
ができるようになっているものの、発射機から発射され
た移動体を打ち返すでけであって、同じ移動体を交互に
打ち返しながら対戦するというゲームを楽しむことがで
きない欠点があった。

【０００８】本発明の第１の目的は、かかる欠点を解消
し、遊戯者が遊戯を体感できる楽しみを持つことができ
るゲーム機でありながら、体全体を使用してゲームを楽
しむことができるとともに、多様なゲーム展開を提供可
能として多種多様なゲームを楽しむことができるゲーム
装置及びゲームシステムを提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、一人で対戦できる
とともに、対戦式のゲームを十分に堪能することかでき
るゲーム装置及びゲームシステムを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るゲーム装置は、プレイフィールド盤上
にある移動体を打ち合い、その移動体を相手ゴールに入
れた点数等の所定のルールに基づいて競い合うゲームで
あって移動体を打ち返すことができる機構との対戦形態
であるゲーム装置において、移動体を打ち返すことがで
きるマニピュレーターと、当該プレイフィールド盤上の
移動体の移動情報を取り込む移動体位置検出手段と、前
記移動体位置検出手段から得た移動体の移動情報を基に
マニピュレーターで移動体を打ち返す駆動制御情報を生
成し、この駆動制御情報によって前記マニピュレーター
を駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】上記目的を達成するために、本発明に係る
ゲーム装置は、プレイフィールド盤上にある移動体を打
ち合い、その移動体を相手ゴールに入れた点数で競い合
うゲームであって移動体を打ち返すことができる機構と
の対戦形態であるゲーム装置において、移動体を打ち返
すことができるマニピュレーターと、当該プレイフィー
ルド盤上の移動体の移動情報を取り込む移動体位置検出
手段と、前記マニピュレーターの位置を検出できる機構
位置検出手段と、前記移動情報収集手段からの移動体の
移動情報を基にマニピュレーターで移動体を打ち返す駆
動制御情報を生成し、この駆動制御情報と前記機構位置
検出手段からの前記マニピュレーターの位置情報とによ
って前記マニピュレーターを駆動制御する制御手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１２】本発明の形態では、前記位置検出手段は、
テレビジョンカメラで撮像した画像情報を用いて位置検
出するものであることを特徴とする。

【００１３】本発明の他の形態では、前記テレビジョン
カメラは、固体撮像素子を使用して構成したものである
ことを特徴とする。

【００１４】また、本発明のさらに他の形態では、前記
固体撮像素子を使用したテレビジョンカメラは、その撮
像した画像情報の縦横方向のデータを所定のピクセル数
減少させ、あるいは、その撮像した画像情報の縦方向の
データを所定のピクセル数減少させて、転送するもので
あることを特徴とする。

【００１５】また、本発明のさらに他の形態では、前記
位置検出手段は、画像情報の縦横方向のデータを所定の
ピクセル数減少させなる情報を用い、当該情報に基づい
て移動体またはマニピュレーターに対応する領域を抽出
し、各領域の代表点を求めて移動体またはマニピュレー
ターの位置情報を得る手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】さらに他の形態では、画像情報の縦方向の
データを所定のピクセル数減少させて転送するテレビジ
ョンカメラを２つ用意し、その縦方向が９０度向くよう
に各テレビジョンカメラを配置してなり、前記位置検出
手段は、前記各テレビジョンカメラからの画像情報を対
応させてなり、当該各情報に基づいて移動体またはマニ
ピュレーターに対応する領域を抽出し、各領域の代表点
を求めて移動体またはマニピュレーターの位置情報を得
る手段を備えたことを特徴とする。

【００１７】また、他の形態では、前記制御手段は、機
構位置検出手段によってマニピュレーターの腕先端位置
を検出して現在のマニピュレーターの腕先端の位置を算
出するとともに、前記移動体位置検出手段からの情報に
よってマニピュレーターの移動させる軌道目標値を算出
し、これら算出した軌道目標値と位置情報との偏差がゼ
ロになるように当該マニピュレーターを駆動制御させる
ことを特徴とする。

【００１８】さらに他の形態では、前記プレイフィール
ド盤には、マニピュレーターの移動領域とプレイヤーの
プレイ領域との間に中立領域を設け、当該中立ゾーンに
移動体が位置したときに、移動領域あるいはプレイ領域
のいずれか一方の領域に移動体が移動する変移手段を設
けたことを特徴とする。

【００１９】本発明の他の形態では、前記変移手段は、
中立ゾーンにプレイヤー側あるいはマニピュレーター側
に、斜めにエアーを噴出させあるいは傾斜面としたこと
を特徴とする。

【００２０】また他の形態では、前記制御手段は、前記
移動体位置検出手段からの情報によってプレイヤーが遊
戯をする際に移動する移動体の位置情報から当該対戦す
るプレイヤーの対戦戦略を変更できる手段を設けたこと
を特徴とする。

【００２１】さらに他の形態では、前記プレイフィール
ド盤のマニピュレーター側にモニタを配置し、当該モニ
タにマニピュレーターを擬人化した映像を写し、かつ、
その対戦によって得た得点に応じて擬人化した映像の表
情や仕種を変更する画像処理装置を設けたことを特徴と
する。

【００２２】また他の形態では、前記マニピュレーター
は、その先端に移動体を弾くステックを設けるととも
に、このステックを所定の駆動手段で動作させるように
し、かつ、この駆動手段を特定の条件で動作させること
を特徴とする。

【００２３】さらにまた他の形態では、前記マニュプレ
ータは、ロボットの腕の形状に相当する形態を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載のゲーム装置。

【００２４】また他の形態では、前記二つのカメラを一
体構成し、同じレンズから入った視覚情報をハーフミラ
ーで二つの固体撮像素子で受像することを特徴とする。
さらに他の形態では、前記固体撮像素子は、撮像した光
学像を複数の半導体受光素子により電荷に変換し、これ
ら電荷を電荷結合素子によって画像情報として取り出す
ものであることを特徴とする。

【００２５】また他の形態では、前記固体撮像素子は、
撮像した光学像を複数の半導体受光素子により電荷に変
換し、これら電荷を半導体スイッチング素子によって画
像情報として取り出すものであることを特徴とする。

【００２６】さらに他の形態では、前記制御装置は、前
記プレイフィールド上の移動体のデータを仮想のゲーム
空間に受け入れ、当該空間内でこの移動体に関する演算
を行い、この演算結果に応じたゲーム画面を表示手段に
出力する手段を備えてなることを特徴とする。

【００２７】また、他の形態では、前記制御装置は、こ
の演算結果を前記マニュプレータの動作に反映させるこ
とを特徴とする。

【００２８】さらに他の形態では、制御装置は、ゲーム
の展開状況に応じてロボットに予想される表情を表示手
段に出力する手段を備えてなることを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るゲー
ム装置の一具体例を示す斜視図である。この図１におい
て、このエアーホッケーゲーム装置１は、プレイフィー
ルド盤２上にある移動体であるパック３を打ち合い、そ
のパック３を各相手ゴール４に入れた点数で競い合うゲ
ームであって、パック３を打ち返すことができるマニピ
ュレーター５を備えたものである。

【００３０】このプレイフィールド盤２は矩形状の平面
をしており、筐体６の上に設けられている。また、この
プレイフィールド盤２の周囲には、側レール７が配置さ
れている。また、このプレイフィールド盤２には、多数
のエア吹き出し口８，８，…が穿設されており、こられ
エア吹き出し口８，８，…からゲーム時にエアが吹き出
すようになっている。また、筐体６の下側四隅には脚
９，９，９，９が設けられている。

【００３１】このプレイフィールド盤２の一方側に遊戯
者が立ってゲームを遊戯するようになっている。

【００３２】プレイフィールド盤２の他方の側には、筐
体６に固定された映像出力手段であるモニタ盤１０が配
置されている。このモニタ盤１０には、図示のようにマ
ニピュレーター５が配置されるとともに、その上にはモ
ニタ１１が配置されている。このモニタ１１には、前記
マニピュレーター５が例えばキャラクタの一方の腕とな
ったようなキャラクタ映像を写せるようになっている。
また、モニタ１１の両側には音響出力手段であるスピー
カ１２，１２が設けられており、音響効果を付与できる
ようになっている。

【００３３】前記モニタ盤１０の上には、カメラ取付部
材１３がプレイフィールド盤２の上に延設されており、
このカメラ取付部材１３にはＣＣＤ（電荷結合素子）を
使用したテレビジョンカメラ１４，１５が配置されてい
る。テレビジョンカメラ１４はパック３の移動情報を得
るためのものであり、テレビジョンカメラ１５はマニピ
ュレーター５の腕の先端の移動情報を得るためのもので
ある。

【００３４】図２は、エアホッケーゲーム装置の制御系
統の概略構成を示すブロック図である。この図２にお
いて、半導体で構成した固体撮像素子の一つである電荷
結合素子（ＣＣＤ）を使用したテレビジョンカメラ１４
は、プレイフィールド盤２を撮像範囲としており、その
撮像した画像をＮＴＳＣビデオ信号として送出すること
ができる。なお、ここで、テレビジョンカメラ１４で使
用されている固体撮像素子とは、複数の半導体受光素子
をマトリクス状に配置し、レンズを通して受光素子に写
った映像を電荷に変換し、これら受光素子の電荷をＣＣ
Ｄで画像情報として取り出せるようにした半導体素子の
ことである。

【００３５】このテレビジョンカメラ１４の出力はトラ
ッキングビジョン１６に接続されており、テレビジョン
カメラ１４から出力されたＮＴＳＣビデオ信号をトラッ
キングビジョン１６に供給できる。このトラッキングビ
ジョン１６は、このＮＴＳＣビデオ信号で構成された画
像データを相関演算し、パックの位置を求めることがで
きる。このテレビジョンカメラ１４と、トラッキングビ
ジョン１６より移動体位置検出手段が構成されている。
このトラッキングビジョン１６の出力は、ワークステー
ション１８に接続されている。

【００３６】また、ＣＣＤを使用したテレビジョンカメ
ラ１５はマニピュレーター５の腕の先端のマークＭが移
動できる範囲を撮像範囲としており、その撮像した画像
をＮＴＳＣビデオ信号として送出することができる。こ
のテレビジョンカメラ１５の出力はトラッキングビジョ
ン１７に接続されており、テレビジョンカメラ１５から
出力されたＮＴＳＣビデオ信号をトラッキングビジョン
１７に供給できる。このトラッキングビジョン１７は、
このＮＴＳＣビデオ信号で構成された画像データを相関
演算し、マニピュレーター５の腕の先端の位置を求める
ことができる。このトラッキングビジョン１７の出力
は、ワークステーション１８に接続されている。このテ
レビジョンカメラ１５と、トラッキングビジョン１７と
により、機構位置検出手段が構成されている。このトラ
ッキングビジョン１７の出力は、ワークステーション１
８に接続されている。

【００３７】ワークステーション１８は、前記トラッキ
ングビジョン１６からのパックの位置情報を複数用いて
マニピュレーター５がパック３を打ち返す位置等の駆動
制御情報を生成し、この駆動制御情報と前記トラッキン
グビジョン１７からの前記マニピュレーター５の腕の先
端の位置情報とによってマニピュレーターコントローラ
１９を制御し前記マニピュレーター５を駆動して、マニ
ピュレーター５の先端のステック５ａを弾くようになっ
ている。このステック５ａはパック３を弾く装置であ
り、腕５ｂの動きに加えてパック３を弾き返すことがで
きる。

【００３８】また、ワークステーション１８には、両ゴ
ール４，４からの得点情報が入力されるようになってい
る。

【００３９】さらに、ワークステーション１８には、音
響画像処理装置２０が接続されている。なお、音響画像
処理装置２０の詳細は後述する。

【００４０】また、マニピュレーター５は、ステック５
ａと、このステック５ａを先端に設けたロボットの腕５
ｂと、ステック５ａに打ち返し動作をさせる駆動手段
（図示せず）とからなる。ステック５ａは、この駆動手
段によってパック３を弾き返す。前記腕５ｂは、自由関
節をもったものであり、θ軸５ｃと、Ｘ軸５ｄとからな
る。θ軸５ｃは１８０度移動できる。Ｘ軸５ｄの移動範
囲はθ軸５ｃの内径による。駆動手段は、ばねと、ソレ
ノイドとからなり、ソレノイドへの通電を切ると当該ば
ねの反発力でステック５ａを弾き返す動作をさせる。
図３は、このステックの駆動回路を示す回路図である。
この図において、リミットスイッチ２１、２２はパック
３を検出するものであり、各一端は接地されている。ま
た、リミットスイッチ２１、２２の各他端はそれぞれ抵
抗２３，２４を介して制御電源（ソレノイドの動作に応
じてリセット等をさせるための電源）に接続されてプル
アップされており、それら他端は論理和回路２５に入力
されている。論理和回路２５の出力端子はバッファ回路
２６の入力端子に接続されている。バップァ回路２６の
出力端子はリレー２７の励磁コイルを介して電源Ｖcc
（＋６Ｖ）に接続されている。励磁コイル２７の両端に
は、ダイオード２８が図示の極性で接続されており、励
磁コイルの電磁エネルギーを消費できるようにしてい
る。リレー２７の一方の接点は電源Ｖdd（＋２４Ｖ）に
接続されており、その他方の接点はソレノイド２９，３
０を介して接地されている。これらソレノイド２９，３
０の両端には図示の極性でダイオード３１が図示の極性
で接続されており、ソレノイドの電磁エネルギーを消費
できるようにしている。これらソレノイド２９，３０へ
の通電を切ると、ばねの反発力によってステック５ａが
所定の弾き返す動作を行うようになっている。この回
路では、リミットスイッチ２１あるいはリミットスイッ
チ２２にパック３が当り、リミットスイッチ２１あるい
はリミットスイッチ２２がパック３を検知すると、バッ
ファ回路２６が駆動され、リレー２７の励磁コイルに電
流を流す。これにより、リレー２７の接点が閉じて、ソ
レノイド２９、３０に電流が流れてステック５ａに弾く
動作をさせる。

【００４１】図４は、音響画像処理装置の概要を表すブ
ロック図である。この音響画像処理装置２０は、装置全
体の制御を行うＣＰＵブロック５０、ゲーム画面の表示
制御を行うビデオブロック５１、効果音等を生成するサ
ウンドブロック５２等により構成されている。ＣＰＵ
ブロック５０は、ＳＣＵ（System Control Unit ）１０
０、メインＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０
３、サブＣＰＵ１０４、ＣＰＵバス１０５等により構成
されている。

【００４２】メインＣＰＵ１０１は、装置全体の制御を
行うものである。このメインＣＰＵ１０１は、内部にＤ
ＳＰ（Digital Signal Processor）と同様の演算機能を
備え、アプリケーションソフトを高速に実行可能であ
る。ＲＡＭ１０２は、メインＣＰＵ１０１のワークエリ
アとして使用されるものである。ＲＯＭ１０３には、初
期化処理用のイニシャルプログラムやその他本発明の音
響画像処理プログラム等が書き込まれている。ＳＣＵ１
００は、バス１０５、１０６、１０７を制御することに
より、メインＣＰＵ１０１、ＶＤＰ１２０、１３０、Ｄ
ＳＰ１４０、ＣＰＵ１４１等の間におけるデータ入出力
を円滑に行うものである。また、ＳＣＵ１００は、内部
にＤＭＡコントローラを備え、ゲーム中のスプライトデ
ータをビデオブロック１１内のＶＲＡＭに転送すること
ができる。これにより、ゲーム等のアプリケーションソ
フトを高速に実行することが可能である。

【００４３】サブＣＰＵ１０４は、ＳＭＰＣ（System M
anager & Peripheral Control ）と呼ばれるもので、メ
インＣＰＵ１０１からの要求に応じて、外部からの信
号、例えば得点信号を収集する機能等を備えている。メ
インＣＰＵ１０１はサブＣＰＵ１０４から受け取ったデ
ータに基づき、例えばゲーム画面中の画像を移動させる
等の処理を行うものである。ビデオブロック５１は、
ビデオゲームのポリゴンデータから成るキャラクタ等の
描画を行うＶＤＰ（Video Display Processor ）１２
０、背景画面の描画、ポリゴン画像データおよび背景画
像の合成、クリッピング処理等を行うＶＤＰ１３０とを
備えている。ＶＤＰ１２０はＶＲＡＭ１２１およびフレ
ームバッファ１２２、１２３に接続されている。ビデオ
ゲーム機のキャラクタを表すポリゴンの描画データはメ
インＣＰＵ１０１からＳＣＵ１００を介してＶＤＰ１２
０に送られ、ＶＲＡＭ１２１に書き込まれる。ＶＲＡＭ
１２１に書き込まれた描画データは、例えば、１６また
は８ビット／pixel の形式で描画用のフレームバッファ
１２２または１２３に描画される。描画されたフレーム
バッファ１２２または１２３のデータはＶＤＰ１３０に
送られる。描画を制御する情報は、メインＣＰＵ１０１
からＳＣＵ１００を介してＶＤＰ１２０に与えられる。
そして、ＶＤＰ１２０は、この指示に従い描画処理を実
行する。

【００４４】ＶＤＰ１３０はＶＲＡＭ１３１に接続さ
れ、ＶＤＰ１３０から出力された画像データはメモリ１
３２を介してエンコーダ１６０に出力される構成となっ
ている。エンコーダ１６０は、この画像データに同期信
号等を付加することにより映像信号を生成し、モニタ１
１に出力する。これにより、モニタ１１には、マニピュ
レーター５を擬人化した画像が表示される。

【００４５】サウンドブロック５２は、ＰＣＭ方式ある
いはＦＭ方式に従い音声合成を行うＤＳＰ１４０と、こ
のＤＳＰ１４０の制御等を行うＣＰＵ１４１とにより構
成されている。ＤＳＰ１４０により生成された音声デー
タは、Ｄ／Ａコンバータ１７０により２チャンネルの信
号に変換された後にスピーカ１２，１２に出力される。

【００４６】図５は、パックの位置を検出するためのテ
レビジョンカメラとマニピュレーターとの位置関係を示
す図である。

【００４７】この図において、マニピュレーター５のθ
軸５ｃの回転中心を原点Ｏｏとし、図示の如く、Ｘ軸方
向と、Ｙ軸方向と付与する。また、プレイフィールド盤
２の黒く塗った領域がテレビジョンカメラ１４の撮像領
域ＡＲである。この撮像領域ＡＲの中心線上で、距離Ｌ
ｙ離れた位置に原点Ｏｏがある。したがって、撮像領域
ＡＲの原点はＯｃは、撮像領域ＡＲの左上隅に位置する
ことにする。

【００４８】図６は、撮像した画像に対する参照ブロッ
クとサーチウインドウの関係を示す説明図である。この
処理は、トラッキングビジョン１６において処理される
事項である。トラッキングビジョン１６では、テレビジ
ョンカメラ１４からの画像データをビデオレート（１／
３０〔秒〕）で１画面分（５１２×５１２〔ビット〕）
をビデオメモリに読み込み、その内容を参照ブロックＲ
Ｂの内容と比較し、最も相関性が高い領域を探し出す。
すなわち、探索ウインドのＸＹ座標に重ねる（図６の左
上隅に重ねる。探索ウインドには、参照ブロックＲＢの
４倍の面積をもつ領域をとる。次に、参照ブロックＲＢ
と探索ウインドの対応する画素の濃淡値の差の絶対値の
総和を算出し、ディストーション値として記録する（相
関演算）。そして、参照ブロックＲＢを１画素分Ｘ軸方
向に移動し、同じ処理を実行する。この処理が１行分完
了したところで、Ｙ軸方向にも同様の処理を実行する。
これらの処理を探索ウインドウぜんた全体について行
う。このような処理を行わせることにより、８×８〔ド
ット〕のモードであれば６４個、１６×１６〔ドット〕
であれば２５６個のディストーション値を得ることがで
きる。これらの中で最も小さなディストーション値を選
択し、このディストーション値を極小ディストーション
値と称する。この極小ディストーション値と、その位置
のベクトルＭＶとをパック３の候補位置であるとして記
憶する。次に探索ウインドを参照ブロックの巾分、Ｘ軸
方向に移動し、同じ処理を実行する。この処理を画面右
端まで行ったら、左端に戻り、Ｙ方向に参照ブロックの
巾分移動し同じ処理を行う。これらの処理を画面全体に
ついて行う。全ての極小ディストーション値の中で、最
小のディストーション値を選択し、最小ディストーショ
ン値と称する。この最小ディストーション位置とその位
置のベクトルＭＶとをパック３の位置であるとする。

【００４９】このようにしてパック３の位置を決定し、
その値をワークステーション１８に与える。上記動作
では１画面分をビデオレートで取り込んでいるが、実際
には、このままではデータ量が多くなって処理が間に合
わなくなることがある。そこで、処理するピクセル数を
間引きことにする。

【００５０】例えば、テレビジョンカメラ１４では、そ
の撮像した画像情報の縦横方向のデータを所定のピクセ
ル数（例えば、１／４に）減少させることにより、処理
が間に合うようにしている。なお、テレビジョンカメラ
１４では、その撮像した画像情報の縦方向のデータを所
定のピクセル数減少させて、転送することも考えられ
る。

【００５１】もちろん、テレビジョンカメラ１５におい
ても同様に処理することが望ましい。このような情報
を用いることによっても、上述した処理を行うことがで
きる。図７はパックの動きとマニピュレーターとの関
係を示す図である。これは、マニピュレーター５の動き
が遅れることを防止するために、パック３の動きを予測
し、前もってマニピュレーター５を移動させている。

【００５２】この図において、撮像領域ＦＶの中におい
て、パック３の位置（Ｘ１，Ｙ１）及び位置（Ｘ２，Ｙ
２）からパック３の動きのベクトルｖを求める。この方
向がマニピュレーター５に向かっているか否か判断し、
向かっている場合には、今後の軌道（点線で示す）ＫＪ
を生成し、その軌道ＫＪの先にマニピュレーター５のス
テック５ａを動かしておく。なお、図中符号ＡＴはマニ
ピュレーター５が動ける範囲を示している。

【００５３】マニピュレーター５のステック５ａがとる
べき位置は、

【００５４】

【数１】

【００５５】

【数２】ただし、

【００５６】

【数３】実際にマニピュレーター５が動くべき角度は、数式１、
数式２及び数式３より、

【００５７】

【数４】で求める。

【００５８】このようなゲーム装置においてトラッキン
グビジョン１６で処理する具体的な内容について図８の
フローチャートを参照して説明する。

【００５９】まず、パック３が撮像領域ＦＶに入り込ん
できたとすると、それを認識第１点とする（ステップ
（Ｓ）８００）。

【００６０】第２点目以降からは一つ前の点とＹ座標と
を比較し、マニピュレーター５に向かっているパック３
であるか否かを判断する（Ｓ８０１，Ｓ８０２）。

【００６１】ここで、マニピュレーター５に向かってい
るパック３であると判断したときには（Ｓ８０２；ＹＥ
Ｓ）、そのＹ座標が第１点目のＹ座標よりどの位離れた
かを算出する（Ｓ８０３）。

【００６２】このステップにおいて算出した距離が基準
距離以上であれば（Ｓ８０４；ＹＥＳ）、マニピュレー
ター５の移動角度を算出し、マニピュレーター５をその
角度だけ移動させる（Ｓ８０５）。

【００６３】このフローチャートは繰り返し実行され
る。なお、判断処理において、ＮＯと判断された場合に
は、ステップＳ８０１に戻る。このように繰り返しフロ
ーチャートが実行されることにより、パック３の移動位
置を予測し、予めマニピュレーター５をその位置に移動
させておくことができる。

【００６４】また、パック３とマニピュレーター５との
軌道の交点は上述したように既に算出されているので、
ワークステーション１８はパック３が交点にくるまでの
時間（Ｔｐ）を算出する。

【００６５】また、マニピュレーター５が移動する角度
は分かっているので、その角度を移動するのに要した時
間（Ｔｍ）をとる。

【００６６】パック３とマニピュレーター５が同時刻に
到着するときは、Ｔｐ＝Ｔｍとなる。このとき、マニピュレーター５が実際に当該交
点に到着するためには、起動時等の遅れ時間（Ｔｒ）が
存在するので、Ｔｐ＝Ｔｍ＋Ｔｒとなる。したがって、マニピュレーター５のステック５
ａがパック３を弾き返すことができる領域は、Ｔｐ≧Ｔｍ＋Ｔｒとなる。

【００６７】なお、上記マニピュレーター５の駆動制御
において、マニピュレーター５の移動目標軌道あるいは
目標位置を与えておき、現在のマニピュレーター５の位
置を求めて、それの偏差からマニピュレーター５を駆動
制御するようにしてもよいし、マニピュレーター５の現
在位置を求め、ついで目標位置を求めて、その偏差から
マニピュレーター５を駆動制御するようにしてもよい。

【００６８】そして、ワークステーション１８は、この
ようにパック３とマニピュレーター５との位置関係を保
つように駆動制御信号を生成し、この駆動制御信号でマ
ニピュレーター５を駆動制御する。また、パック３がリ
ミットスイッチ２２または２３によって検出されると、
論理和回路２５、バッファ回路２６が動作してリレー２
７を励磁コイルを励磁し、リレー２７の接点を閉じてソ
レノイド２９，３０に電流を流し、ステック５ａを弾く
動作をさせる。これにより、パック３は、再び、遊戯者
に向かって移動することになる。

【００６９】このようなエアホッケーゲーム装置１によ
って、ゲームを継続し、遊戯者のゴール４、あるいは、
マニピュレーター５のゴール４に入ると、ワークステー
ション１８がこれをカウントしている。

【００７０】このカウント値は音響画像処理装置２０に
与えられる。この音響画像処理装置２０は、そのマニピ
ュレーター５側の得点、あるいは、遊戯者側の得点に応
じて、擬人化した画像の表情を変化させたり、その仕種
を変化させたり。これにより、遊戯者は、本当に対戦相
手とプレイをしたように感じることができる。すなわ
ち、マニピュレーター５は、ロボットの腕の形状をして
おり、モニタ１１から腕がでているような形状に構成さ
れている。また、この音響画像処理装置２０は、ロボッ
トの映像等を形成し、ゲームの得点やゲームの展開に応
じてロボットに予想される表情等を表示できるような映
像信号を作成し、この映像信号をモニタ１１に与えるよ
うになっている。したがって、モニタ１１には、ロボッ
トの表情がゲームの展開やゲームの点数等によって変化
することになる。

【００７１】なお、ワークステーション１８では、パッ
ク３の移動のパターンを蓄積しておき、この蓄積パター
ンから遊戯者の攻撃パターンを把握し、打ち返し動作を
微妙に変化させるようにしてもよい。

【００７２】また、このエアホッケーゲーム装置１で
は、ゴール４に入ったパック３は、そのゴール４に応じ
て再びプレイフィールド盤２の上に搬送されてくるよう
になっている。

【００７３】このような実施の形態によれば、マニピュ
レーター５が対戦相手であるが、遊戯者とマニピュレー
ター５との間でパック３のラリーの応酬が可能であり、
かつ、モニタ１１に擬人化した画像を表示しており、し
かも、スピーカ１２から音響効果を与えられるので、あ
たかも他の遊戯者と対戦しているうようなバーチャルリ
アリティを体験することができる。

【００７４】また、マニピュレーター５によるパック３
の打ち返しであるので、対戦相手の実力に合わせたり、
あるいは、特定の人のプレイ動作を模すことができるの
で、各種のプレイを体験できる利点がある。

【００７５】上記実施の形態では、マニピュレーター５
の駆動制御をするにあたって、テレビジョンカメラ１
５、トラッキングビジョン１７による機構位置検出手段
によってマニピュレーター５の腕の先端位置を検出する
ようにしているが、これに限らず、従来のように、各θ
軸５ｃ、Ｘ軸５ｄにエンコーダをそれぞれ取付け、これ
らエンコーダからの位置情報を基にマニピュレーター５
の駆動制御をするようにしてもよい。

【００７６】また、各各θ軸５ｃ、Ｘ軸５ｄを移動させ
るモータにステンピングモータを使用し、これらモータ
に与えたパルス数をカウントしておいて各軸５ｃ、５ｄ
の位置を算出するようにしてもよい。

【００７７】上記実施の形態では、プレイフィールド盤
２は、エア吹き出し口８，８，…を設けた形式のもので
説明したが、プレイフィールド盤２の平面とパック３と
の間の摩擦係数が非常に小さな材料を用いて作成すれば
エア吹き出し口８，８，…やエア供給装置（図示せず）
を必要としない。この場合には、これらの要素が不要に
なるので、構成が簡単になる。

【００７８】上記実施の形態では、前記プレイフィール
ド盤２の上に、マニピュレーター５の移動領域と遊戯者
のプレイ領域との間に中立領域を設け、当該中立ゾーン
に移動体が位置したときに、移動領域あるいはプレイ領
域のいずれか一方の領域に移動体が移動する変移手段と
して、これら中立領域のエア吹き出し口８，８，…を斜
めに位置させたが、これに限らず、中立領域を遊戯者側
あるいはマニピュレーター５側に傾斜させておいてもよ
い。

【００７９】また、マニピュレーター５が移動する空間
の周囲を透明なアクリル板、その他の材料で覆うように
してもよい。この場合には、さらに、マニピュレーター
５が他の人に触れることがなくなって、さらに安全にな
る。

【００８０】上記実施の形態では、テレビジョンカメラ
１４あるいはテレビジョンカメラ１５からの撮像信号の
うち縦横方向に所定のピクセル数を減少した画像データ
を使用してパック３の位置やマニピュレーター５の位置
を特性していたが、次のようなものであってもよい。す
なわち、テレビジョンカメラ１４あるいはテレビジョン
カメラ１５からの撮像信号のうち、縦方向に所定のピク
セル数を減少した画像データを用いるようにしたもので
は、当該パック３の位置検出用のテレビジョンカメラ
（あるいは、マニピュレーター５の位置検出用のテレビ
ジョンカメラ）を２つ用意し、その縦方向が９０度向く
ように各テレビジョンカメラを配置するようにしてパッ
ク３あるいはマニピュレーター５の位置を特定するよう
にしてもよい。この場合、トラッキングビジョン１６
（あるいはトラッキングビジョン１７）は、各テレビジ
ョンカメラからの画像情報を対応させてなり、当該各情
報に基づいて移動体またはマニピュレーターに対応する
領域を抽出し、各領域の重心を求めてパック３またはマ
ニピュレーター５の位置情報を得るようにしてもよい。
このような構成にすれば、速度が早くかつ精密に位置の
特定が可能になる。

【００８１】図９はマニピュレーターの他の構成例を示
す斜視図である。この図９において、また、マニピュレ
ーター５Ａは、次のように構成されている。マニピュレ
ーター５Ａの腕５ｂの先端には、軸５ｅを回動中心とし
て回動可能にベース５ｆが設けられている。このベース
５ｆには、二つの駆動手段５ｇ，５ｇが固定されてい
る。駆動手段５ｇは、ソレノイド（図示せず）と、コイ
ルばね５ｇと、プランジャ５ｉとからなる。プランジャ
５ｉには移動軸５ｊが設けてあり、この移動軸５ｊの先
端にステック板５ａが設けられている。ベース５ｆの両
端には、リミットスイッチ２１，２２が設けられてお
り、リミットスイッチ２１，２２の可動片にはパック３
を検出するための針金状の検出線ＳＬが設けられてい
る。この検出線ＳＬの内側でステック板５ａが突出でき
るようになっている。

【００８２】この移動手段５ｆのソレノイドは、図３で
はソレノイド２９，３０として示されており、また、リ
ミットスイッチ２１，２２も同様である。

【００８３】この駆動手段５ｇは、通常、リレー２７が
閉じていてソレノイド２９，３０に通電しておき、検出
線ＳＬがパック３を検出すると、リレー２７の接点が開
き、ソレノイド２９，３０の通電が絶たれて、コイルば
ね５ｈにより、プランジャ５ｉが突び出してステック５
ａを突出させることにより、パック３を弾き返す。

【００８４】また、腕５ｂは、基台５ｋに対して回動中
心５ｏを回動中心として図示左右に回動するようになっ
ている。したがって、このマニピュレーター５は、自由
関節を持ったものではなく、腕５ｂは回動中心５ｏで図
示左右に回動するのみであり、また、腕５ｂの先端はプ
レイフィールド盤２の上において水平方向に回動可能と
し、かつ腕５ｂの先端に設けたステック板５ａ及び駆動
手段５ｇを前記回転とは逆方向に回動させるとともに打
ち返し駆動信号に応じて回動方向を選択するようになっ
ている。

【００８５】図１０は、テレビジョンカメラの配置の例
を示す斜視図である。この図に示す実施の形態におい
て、図１及び図２に示す実施の形態と同一符号には同一
符号を付して説明を省略する。この図１１において、テ
レビジョンカメラ１４、１５は、筐体６の内部であっ
て、当該カメラのレンズをプレイフィールド盤２の方向
に向け、かつ、テレビジョンカメラ１４、１５のモニタ
盤１０からの配置位置を図１のものと同一位置にする。
また、この場合、プレイフィールド盤２は透明板で構成
する。さらに、パック３の裏面側であって移動に邪魔に
ならない位置に発光ダイオードを設け、この発光ダイオ
ードを発光させるようにする。同様に、マニピュレータ
ー５の先端にも、発光ダイオードを設け、先端の位置検
出が容易になるようにする。

【００８６】このように構成することにより、カメラ取
付け部材が不要になり、外観上で目障りなものがなくな
る。

【００８７】図１１は、テレビジョンカメラの配置の他
の例を示す斜視図である。この図に示す実施の形態にお
いて、図１及び図２に示す実施の形態と同一符号には同
一符号を付して説明を省略する。この図１１に示す実施
の形態は、テレビジョンカメラ１４、１５をモニタ盤１
０の上部に配置し、パック３、マニピュレーター５の先
端の位置を検出するようにしている。この場合には、画
像が台形状に変形するので、画像を補正する必要があ
る。

【００８８】このような構成にしても、カメラ取付け部
材が不要になり、外観上で目障りなものがなくなる。

【００８９】図１２は、テレビジョンカメラの構成例を
示す説明図である。この図に示すテレビジョンカメラ４
０は、同一光学系（レンズ）４１を介して入射した視覚
情報をハーフミラー４３で二つに分解して二つの固体撮
像素子４２ａ，４２ｂに導き、これら固体撮像素子４２
ａ，４２ｂでそれぞれ画像情報にしている。

【００９０】この固体撮像素子４２ａとは固体撮像素子
４２ｂは、その縦方向が９０度向くように配置してい
る。これにより、短時間でパック３の位置を特定するこ
とができる。もちろん、マニピュレーター５を検出する
ために使用してもよい。

【００９１】図１３は、テレビジョンカメラからの映像
の間引き転送後の検出処理を説明するための図である。
この図において、一画面６０は、５１２×３２ピクセル
からなる。この画面６０は、例えば１．３〔ｍ〕×１．
３〔ｍ〕四方からなる。このような一画面６０の中にパ
ック３は、例えば直径８２〔ｍｍ〕の円板から構成され
ている。

【００９２】ここで、パック発見に要する時間について
検討する。パック発見までは全画面を探索する。このと
きに、要する時間は、次のとおうりである。

【００９３】まず、画面６０の横方向のライン上の画素
は、５１２ピクセルからなる。全画面を探索するときに
は画面６０を３２ラインで探索する。このとき、画素１
ピクセル当りの処理時間を０．１〔μＳ〕とすると、５１２×（３２）×０．１＝１６３８〔μＳ〕となる。

【００９４】また、パック発見後にはパックの周辺のみ
をトラックングする。そのときに要する時間は、ライン
上の前回のパック中心位置まわり３２ピクセル分を処理
し、また、周辺の６ラインでトラッキンクすると、３２×（６）×０．１＝１９．２〔μＳ〕となる。

【００９５】次に、上述したパック発見の動作を次に説
明する。

【００９６】図１４は、パっクを発見する場合の動作を
説明するフローチャートである。このフローチャート
は、図２のワークステーション１８によって処理され
る。

【００９７】このフローチャートは１画面分であるの
で、１画面分が終了すれば再びこのフローチャートを始
めから実行されるものとして説明する。

【００９８】図２のワークステーション１８によってパ
ックを発見するためのフローチャートが開始される。ま
ず、個体撮像阻止４２ａで得られた画面６０の一番上の
ラインからパックの有無を検出する（Ｓ９０１）。ここ
で、パックがない場合あるいはラインにあるパックの切
断長さがＬ以下の場合には（Ｓ９０１；ＮＯ）、次のラ
インに進んで（Ｓ９０２）、再び検索処理（Ｓ９０１）
に移行する。

【００９９】そして、パックがあった場合（Ｓ９０１；
ＹＥＳ）、パックの中心（特徴点）ｘを求める（Ｓ９０
３）。

【０１００】次いで、上に求めたパックの中心に最も近
い縦のラインを個体撮像阻止４２ｂで得られた画面中か
ら選択し（Ｓ９０４）、中心（特徴点）ｙを求める（Ｓ
９０５）。

【０１０１】図１５は、パック発見後のトラッキングの
動作を説明するためのフローチャートである。このフロ
ーチャートも、図２のワークステーション１８によって
処理される。このフローチャートによってさらに詳細
にパックの位置を検出する。このフローチャートでは、
パック発見のフローチャート（図１４）によって、直前
のパックの中心点（特徴点）ｘ，ｙが分かっているの
で、その中心点ｘ，ｙを中心に上下２本のラインのみを
チェックし処理を高速化する。

【０１０２】すなわち、一番上のラインからパックの有
無を検出する（Ｓ９５１）。ここで、パックがない場合
あるいは切断長さがＬ以下の場合には（Ｓ９５１；Ｎ
Ｏ）、次のラインに進んで（Ｓ９５２）、再び検索処理
（Ｓ９５１）に移行する。

【０１０３】そして、パックがあった場合（Ｓ９５１；
ＹＥＳ）、パックの中心（特徴点）ｘを求める（Ｓ９５
３）。

【０１０４】ついで、パックの中心に最も近い縦のライ
ンを選択し（Ｓ９５４）、中心（特徴点）ｙを求める
（Ｓ９５５）。

【０１０５】このように発見後には少ないラインを検出
することにより、パックの中心（特徴点）ｘ，ｙをさら
に短時間に検出することかできる。

【０１０６】図１６は安全カバーの配置の例であり、図
１６（ａ）はマニピュレーターの周囲全体を覆った例で
あり、図１６（ｂ）はマニピュレーターと遊戯者との中
間に安全カバーを配置して例である。

【０１０７】この図１６（ａ）において、マニピュレー
ター５の移動空間の両側面、正面に透明アクリル板等で
構成した安全カバー３５を配置したものである。このよ
うにすることにより、安全性を高めることができる。

【０１０８】この図１６（ｂ）において、プレイフィー
ルド盤２の上であって、マニピュレーター５と遊戯者の
遊戯空間との間に一定の高さの透明アルリル板等で構成
した安全カバー３６を配置したものである。このような
構造にすることにより、安全性を高め、しかも、不自然
な感じを持たせることがない。

【０１０９】図１７はテレビジョンカメラに使用する固
体雪像素子の回路例を示し、図１７（ａ）が電荷転送型
の固体撮像素子を示す回路図であり、図１７（ｂ）が金
属酸化膜半導体型の固体撮像素子の回路図である。

【０１１０】図１７（ａ）において、例えば図１２にお
けるテレビジョンカメラに使用される固体撮像素子４２
ａ，４２ｂは、撮像した光学像を複数の半導体受光素子
４４，４４，…により電荷に変換し、これら電荷を電荷
結合素子４５によって出力端から画像情報として取り出
すものである。このような構成によって画像情報を得て
いる。

【０１１１】図１７（ｂ）において、例えば図１２にお
けるテレビジョンカメラに使用される固体撮像素子４２
ａ，４２ｂは、撮像した光学像を複数の半導体受光素子
４６，４６，…により電荷に変換し、これら電荷を半導
体スイッチング素子４７，４７，…の水平アドレス線に
アドレスを与えることによって出力端から画像情報とし
て取り出すものである。このような構成によって画像情
報を得ている。

【０１１２】図１８は、本発明に係るゲームシステムの
概念を示すブロック図である。この図１８において、ゲ
ームシステムＡは、遊戯者が実際に遊戯をするプレイフ
ィールドＢと、前記プレイフィールドＢの一方の端部に
設けられ、かつ当該遊戯者に対して疑似的な体験を提供
する仮想のゲーム空間Ｃと、前記プレイフィールドＢに
おける前記ゲーム空間Ｃ側に設けられ、これらの境界に
おいて、プレイフィールドＢからの移動体MVb の受け入
れ操作とプレイフィールドＢ側に移動体MVb を放出する
操作をする機械部分としての移動体処理機構Ｄと、前記
プレイフィールドＢの上をゲーム空間Ｃの方向に移動す
る移動体MVb の移動情報に基づき、前記ゲーム空間Ｃ内
で一連の表現を行わせるゲーム処理をするとともに、プ
レイフィールドＢからの移動体MVb の受け入れ操作をさ
せる受容駆動制御信号Ｓcaを形成して前記移動体処理機
構Ｄを制御し、かつ、前記移動体MVc について前記一連
の表現を行わせるゲーム処理の結果から前記移動体MBc
をプレイフィールドＢ側に放出操作をさせる放出駆動制
御信号Ｓcbを形成して前記移動体処理機構Ｄを制御する
情報処理手段Ｅとを備え、前記プレイフィールドＢと前
記ゲーム空間Ｃとの間で移動体MVb ，MVc が移動してい
るかのようにゲームが進行するように構成されている。
なお、プレイフィールドＢ及び移動体処理機構Ｄとで第
１の手段が構成されており、ゲーム空間Ｃ及び情報処理
手段Ｅによって第２の手段が構成されている。

【０１１３】このゲームシステムＡによれば、プレイフ
ィールドＢとゲーム空間Ｃとを接続してプレイフィール
ドＢからゲーム空間Ｃに向かった移動体MVb を、それら
の境界においた移動体処理手段Ｄで一旦受け止め、この
移動体MVb の移動情報からゲーム空間Ｃでの移動体MVc
の事象を模擬し、さらにその模擬されゲーム展開されて
ゲーム空間Ｃから飛び出す移動体MVc を境界に置いた移
動体処理手段Ｄで引き継いで放出駆動制御信号Ｓcbによ
り実際の移動体Mvb を放出する。

【０１１４】このようなゲームシステムＡによれば、遊
戯者がプレイフィールドＢにある移動体MVb をゲーム空
間Ｃに向けて打ち出す等の動作をし、かつゲーム空間Ｃ
側に移動した移動体MVb がそれらの境界にある移動体処
理機構Ｄで受け止められてゲーム空間Ｃに移動体MVc の
事象を引継ぎ、そのゲームの展開をゲーム空間Ｃに表現
し、その処理結果からゲーム空間Ｃからプレイフィール
ドＢに向かう移動体MVc を移動体処理機構Ｄで実際に移
動体MVb を遊戯者側のプレイフィールドＢに放出し、こ
の移動体mvb を遊戯者が再び打つ等の動作をするため、
遊戯者は体全体を使用してゲームを楽しむことができる
とともに、移動体MVc をゲーム空間Ｃ内で多種多様に移
動させて多種多様のゲームを提供することができるの
で、多種多様なゲームを楽しむことができる。

【０１１５】なお、図示しないが、ワークステーション
のプログラムについて、マニピュレーターを守り型に駆
動制御することにより守り型の対応をできるようにした
り、あるいは、マニピュレーターを攻撃型に駆動制御す
ることにより攻撃型の対応をとるようにすることもでき
る。

【０１１６】また、ワークステーションのプログラムに
ついて、マニピュレーターを左利きに駆動制御すること
により左利きの対応をできるようにしたり、あるいは、
マニピュレーターを右利きに駆動制御することにより右
利きの対応をとるようにすることもできる。

【０１１７】また、前記移動体処理機構を、前記プレイ
フィールド盤上にあって遊戯者が放った移動体を一旦受
入れかつ放出駆動制御信号により移動体を遊戯者側のプ
レイフィールド盤に打ち出すことができる受放機構を備
えたものにする。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るゲーム
装置によれば、マニピュレーターが対戦相手であるにも
かかわらず、ブレイヤーとマニピュレーターとの間でパ
ックのラリーの応酬が可能であり、あたかも他の遊戯者
と対戦しているうようなバーチャルリアリティを体験す
ることができる。また、本発明によれば、マニピュレ
ーターによるパックの打ち返しであるので、対戦相手の
実力に合わせたり、あるいは、特定の人のプレイ動作を
模すことができるので、各種のプレイを体験できる利点
がある。

【０１１９】また、本発明に係るゲームシステムによれ
ば、遊戯者と機械構成部分との間で遊戯者が体感可能な
ゲームを実行させる第１の手段と、仮想のゲーム空間を
提供する制御装置を備えた第２の手段とからなるので、
遊戯者は体全体を使用してゲームを楽しむことができる
とともに、移動体をゲーム空間内で多種多様に移動させ
て多種多様のゲームを提供することができ、多種多様な
ゲームを楽しむことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す斜視図で
ある。

【図２】同実施の形態におけるエアホッケーゲーム装置
の制御系統の概略構成を示すブロック図である。

【図３】同実施の形態におけるステックの駆動回路を示
す回路図である。

【図４】同実施の形態で用いる音響画像処理装置の概要
を表すブロック図である。

【図５】同実施の形態におけるパックの位置を検出する
ためのテレビジョンカメラとマニピュレーターとの位置
関係を示す図である。

【図６】同実施の形態における撮像した画像に対する参
照ブロックとサーチウインドウの関係を示す説明図であ
る。

【図７】同実施の形態におけるパックの動きとマニピュ
レーターとの関係を示す図である。

【図８】同実施の形態における動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図９】同実施の形態で使用するマニピュレーターの他
の構成例を示す斜視図である。

【図１０】同実施の形態で使用するテレビジョンカメラ
の配置の例を示す斜視図である。

【図１１】同他の実施の形態のテレビジョンカメラの配
置の他の例を示す斜視図である。

【図１２】同他の実施の形態で使用するテレビジョンカ
メラの構成例を示す説明図である。

【図１３】同さらに他の実施の形態のテレビジョンカメ
ラからの映像の間引き転送後の検出処理を説明するため
の図である。

【図１４】同他の実施の形態におけるパっクを発見する
場合の動作を説明するフローチャートである。

【図１５】同他の実施の形態におけるパック発見後のト
ラッキングの動作を説明するためのフローチャートであ
る。

【図１６】図（ａ）がマニピュレーターの周囲全体を覆
った例を示す斜視図、図（ｂ）はマニピュレーターと遊
戯者との中間に安全カバーを配置して例を示す斜視図で
ある。

【図１７】図（ａ）が電荷転送型の固体撮像素子を示す
回路図、図（ｂ）が金属酸化膜半導体型の固体撮像素子
の回路図である。

【図１８】本発明に係るゲームシステムの概念を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１エアホッケーゲーム装置２プレイフィールド盤３パック（移動体）４ゴール５マニピュレーター５ａステック５ｂ腕５ｃ θ軸５ｄＸ軸６筐体１０モニタ盤１１モニタ１２スピーカ１３カメラ取付部材１４，１５テレビジョンカメラ１６，１７トラッキングビジョン１８ワークステーション１９マニピュレーターコントローラ２０音響画像処理装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレイフィールド盤上にある移動体を打
ち合い、その移動体の打ち返しを所定のルールに基づい
て競い合うゲームであって移動体を打ち返すことができ
る機構との対戦形態であるゲーム装置において、移動体を打ち返すことができるマニピュレーターと、当該プレイフィールド盤上の移動体の移動情報を取り込
む移動体位置検出手段と、前記移動体位置検出手段から得た移動体の移動情報を基
にマニピュレーターで移動体を打ち返す駆動制御情報を
生成し、この駆動制御情報によって前記マニピュレータ
ーを駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
ゲーム装置。
【請求項２】プレイフィールド盤上にある移動体を打
ち合い、その移動体を相手ゴールに入れた点数で競い合
うゲームであって移動体を打ち返すことができる機構と
の対戦形態であるゲーム装置において、移動体を打ち返すことができるマニピュレーターと、当該プレイフィールド盤上の移動体の移動情報を取り込
む移動体位置検出手段と、前記マニピュレーターの位置を検出できる機構位置検出
手段と、前記移動情報収集手段からの移動体の移動情報を基にマ
ニピュレーターで移動体を打ち返す駆動制御情報を生成
し、この駆動制御情報と前記機構位置検出手段からの前
記マニピュレーターの位置情報とによって前記マニピュ
レーターを駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴
とするゲーム装置。
【請求項３】前記位置検出手段は、テレビジョンカメ
ラで撮像した画像情報を用いて位置検出するものである
ことを特徴とする請求項１または２記載のゲーム装置。
【請求項４】前記テレビジョンカメラは、固体撮像素
子を使用して構成したものであることを特徴とする請求
項３記載のゲーム装置。
【請求項５】前記固体撮像素子を使用したテレビジョ
ンカメラは、その撮像した画像情報の縦横方向のデータ
を所定のピクセル数減少させ、あるいは、その撮像した
画像情報の縦方向のデータを所定のピクセル数減少させ
て、転送するものであることを特徴とする請求項４記載
のゲーム装置。
【請求項６】前記位置検出手段は、画像情報の縦横方
向のデータを所定のピクセル数減少させてなる情報を用
い、当該情報に基づいて移動体またはマニピュレーター
に対応する領域を抽出し、各領域の代表点を求めて移動
体またはマニピュレーターの位置情報を得る手段を備え
たことを特徴とする請求項１、２または５記載のゲーム
装置。
【請求項７】画像情報の縦方向のデータを所定のピク
セル数減少させて転送するテレビジョンカメラを２つ用
意し、その縦方向が９０度向くように各テレビジョンカ
メラを配置してなり、前記位置検出手段は、前記各テレ
ビジョンカメラからの画像情報を対応させてなり、当該
各情報に基づいて移動体またはマニピュレーターに対応
する領域を抽出し、各領域の代表点を求めて移動体また
はマニピュレーターの位置情報を得る手段を備えたこと
を特徴とする請求項１、２または５記載のゲーム装置。
【請求項８】前記制御手段は、機構位置検出手段によ
ってマニピュレーターの腕先端位置を検出して現在のマ
ニピュレーターの腕先端の位置を算出するとともに、前
記移動体位置検出手段からの情報によってマニピュレー
ターの移動させる軌道目標値を算出し、これら算出した
軌道目標値と位置情報との偏差がゼロになるように当該
マニピュレーターを駆動制御させることを特徴とする請
求項１、２、６または７記載のゲーム装置。
【請求項９】前記プレイフィールド盤には、マニピュ
レーターの移動領域とプレイヤーのプレイ領域との間に
中立領域を設け、当該中立ゾーンに移動体が位置したと
きに、移動領域あるいはプレイ領域のいずれか一方の領
域に移動体が移動する変移手段を設けたことを特徴とす
る請求項１または２記載のゲーム装置。
【請求項１０】前記変移手段は、中立ゾーンにプレイ
ヤー側あるいはマニピュレーター側に、斜めにエアーを
噴出させあるいは傾斜面としたことを特徴とする請求項
９に記載のゲーム装置。
【請求項１１】前記制御手段は、前記移動体位置検出
手段からの情報によってプレイヤーが遊戯をする際に移
動する移動体の位置情報から当該対戦するプレイヤーの
対戦戦略を変更できる手段を設けたことを特徴とする請
求項１または２記載のゲーム装置。
【請求項１２】前記プレイフィールド盤のマニピュレ
ーター側にモニタを配置し、当該モニタにマニピュレー
ターを擬人化した映像を写し、かつ、その対戦によって
得た得点に応じて擬人化した映像の表情や仕種を変更す
る画像処理装置を設けたことを特徴とする請求項１また
は２記載のゲーム装置。
【請求項１３】前記マニピュレーターは、その先端に
移動体を弾くステックを設けるとともに、このステック
を所定の駆動手段で動作させるようにし、かつ、この駆
動手段を特定の条件で動作させることを特徴とする請求
項１または２記載のゲーム装置。
【請求項１４】前記マニピュュレータは、ロボットの
腕の形状に相当する形態を備えたことを特徴とする請求
項１記載のゲーム装置。
【請求項１５】前記二つのカメラを一体構成し、同じ
レンズから入った視覚情報をハーフミラーで二つの固体
撮像素子で受像することを特徴とする請求項７記載のゲ
ーム装置。
【請求項１６】前記固体撮像素子は、撮像した光学像
を複数の半導体受光素子により電荷に変換し、これら電
荷を電荷結合素子によって画像情報として取り出すもの
であることを特徴とする請求項４、５または１５記載の
ゲーム装置。
【請求項１７】前記固体撮像素子は、撮像した光学像
を複数の半導体受光素子により電荷に変換し、これら電
荷を半導体スイッチング素子によって画像情報として取
り出すものであることを特徴とする請求項４、５または
１５記載のゲーム装置。
【請求項１８】前記制御装置は、前記プレイフィール
ド上の移動体のデータを仮想のゲーム空間に受け入れ、
当該空間内でこの移動体に関する演算を行い、この演算
結果に応じたゲーム画面を表示手段に出力する手段を備
えてなることを特徴とする請求項１記載のゲーム装置。
【請求項１９】前記制御装置は、この演算結果を前記
マニュプレータの動作に反映させることを特徴とする請
求項１８記載のゲーム装置。
【請求項２０】制御装置は、ゲームの展開状況に応じ
てロボットに予想される表情を表示手段に出力する手段
を備えてなることを特徴とする請求項１８記載のゲーム
装置。
【請求項２１】遊戯者と機械構成部分との間の対戦遊
戯を実行させるゲームシステムであって、前記遊戯結果
に応じた、前記機会構成部分に対応する仮想な表情を合
成する制御手段と、これを出力する表示手段とを備える
ゲームシステム。
【請求項２２】前記機械構成部分は、擬人化されたロ
ボットの四肢の一部分であって、遊戯者はこの部分と移
動体を打ち合うゲームを実行でき、前記制御装置は、遊
戯得点に応じた前記ロボットの表情を合成するととも
に、この合成映像を前記表示手段に出力するゲームシス
テム。