JP2002007057A

JP2002007057A - プロセサ用入力装置

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Publication number: JP2002007057A
Application number: JP2000189666A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Uejima; 拓上島; Kunihiro Tanaka; 邦寛田中; Shuhei Kato; 周平加藤
Original assignee: SSD Co Ltd
Current assignee: SSD Co Ltd
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【構成】ラケット型入力装置３２は、圧電ブザー素子
６６を含み、ラケット型入力装置３２が変位されたとき
この圧電ブザー素子６６に生じる加速度相関電気信号を
ＭＣＵ５０が処理して加速度データを得て、その加速度
データを赤外線ＬＥＤ３４から送信コードとして送信す
る。ゲームプロセサは、赤外線受光素子よって受信され
た受信コードから、加速度データを検出し、その加速度
データに基づいて、テレビジョンモニタ上での卓球ゲー
ムのボールの移動を制御する。【効果】ラケット型入力の変位加速度を圧電ブザー素
子で検出するので、加速度スイッチや圧電ジャイロを用
いる場合に比べて、簡単かつ安価な入力装置が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプロセサ用入力装置に
関し、特にたとえば、操作者が入力装置を空間内で変位
させたときの変位加速度をコンピュータ，データプロセ
サ，ゲームプロセサ等（まとめて「プロセサ」とい
う。）に入力する、プロセサ用入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の入力装置が特にゲームの分野で
種々提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プロセサ用加速度入力装置の多くは、変位加速度が一定
以上または以下に達するとオンまたはオフする加速度ス
イッチを用いるものであり、したがって、構造が複雑で
故障し易いという欠点がある。

【０００４】このような欠点を解消するために、圧電ジ
ャイロセンサを利用することも考えられるが、この圧電
ジャイロは高価である。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、簡
単かつ安価な構成でプロセサに変位加速度を入力でき
る、プロセサ用入力装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に従ったプロセ
サ用入力装置は、操作者が空間内で変位させ、その変位
の加速度に相関する信号をプロセサの入力信号として与
える入力装置であって、圧電ブザー素子、および入力装
置が変位されたとき圧電ブザー素子に生じる加速度相関
電気信号に基づいて加速度相関信号をプロセサに与える
信号出力手段を備える、プロセサ用入力装置である。

【０００７】信号出力手段は、加速度相関電気信号に従
ったディジタル信号を作成するディジタル信号作成手
段、およびディジタル信号をプロセサに伝送するディジ
タル信号伝送手段を含む。

【０００８】このディジタル信号伝送手段はディジタル
信号をワイアレスでプロセサに伝送するワイアレス信号
伝送手段を含む。

【０００９】実施例では、圧電ブザー素子は、金属板と
金属板上に設けられる圧電セラミック板とを含み、圧電
セラミック板の主面が第１軸に直交するように圧電ブザ
ー素子が配置される。

【００１０】２つの圧電ブザー素子を設ける場合、圧電
セラミック板の主面が第１軸と直交する第２軸に直交す
るように第２圧電ブザー素子を配置し、信号出力手段は
圧電ブザー素子の加速度相関電気信号および第２圧電ブ
ザー素子の加速度相関電気信号に基づいて第１軸方向の
加速度相関信号および第２軸方向の加速度相関信号をプ
ロセサに出力する。

【００１１】３つの圧電ブザー素子を設ける場合、圧電
セラミック板の主面が第１軸および第２軸とそれぞれ直
交する第３軸に直交するように第３圧電ブザー素子を配
置し、信号出力手段は圧電ブザー素子の加速度相関電気
信号，第２圧電ブザー素子の加速度相関電気信号および
第３圧電ブザー素子の加速度相関信号に基づいて第１軸
方向の加速度相関信号，第２軸方向の加速度相関信号お
よび第３軸方向の加速度相関信号をプロセサに出力す
る。

【００１２】なお、プロセサは、このようなプロセサ用
入力装置からの加速度相関信号を受け、画像表示手段、
および加速度相関信号に従って画像表示手段によって表
示された画像に変化を生ぜしめる画像変化手段を備え
る。

【００１３】

【作用】操作者によって入力装置が３次元空間中で移動
される。たとえばバット型入力装置やラケット型入力装
置であれば、操作者は、それを持って振る。応じて、入
力装置が変位し、その変位に従って、圧電ブザー素子の
電極間に加速度相関電気信号が発生する。

【００１４】入力装置に設けられたＭＣＵ（マイクロコ
ントローラユニット）のような処理装置は、その出力ポ
ートから矩形波信号を出力して圧電ブザー素子の一方電
極に印加し、圧電ブザー素子の他方電極から入力ポート
に信号を受ける。ＭＣＵは、入力ポートに入力された圧
電ブザー素子からの信号に含まれる加速度相関電気信号
を加速度データに変換する。

【００１５】信号出力手段は、このＭＣＵとたとえば赤
外線ＬＥＤを含み、ＭＣＵが上記加速度データに応じて
赤外線ＬＥＤを駆動する。したがって、赤外線ＬＥＤか
ら加速度データの赤外線信号が出力される。

【００１６】プロセサは、たとえば、この赤外線信号を
受ける赤外線受光部からの受光信号を復調して加速度デ
ータを得る。そして、たとえばその加速度データに応じ
て表示画像に変化を生ぜしめる。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、圧電ブザー素子を用
いるので、可動部分がなく、構造が簡単で故障の心配が
ない。また、圧電ブザー素子は既に大量生産されている
ものであり、非常に安価である。そのため、加速度スイ
ッチや圧電ジャイロを用いる入力装置に比べて、非常に
有利である。

【００１８】この発明のその他の目的、特徴および利点
は、添付図面に関連して行われる以下の実施例の詳細な
説明から一層明らかとなろう。

【００１９】

【実施例】図１を参照して、この発明に係る圧電ブザー
素子を用いる入力装置の一利用例である体感卓球ゲーム
装置１０は、ゲーム機１２を含み、このゲーム機１２に
は、ＡＣアダプタ１４によって直流電源が与えられる。
ただし、それは電池１６に代えられてもよい。ゲーム機
１２は、さらに、ＡＶケーブル２２を通して、テレビジ
ョンモニタ２０のＡＶ端子１８に接続される。

【００２０】ゲーム機１２は、また、ハウジングを含
み、このハウジング上に電源スイッチ２４が設けられる
とともに、操作キー２６および２８が設けられる。選択
キー２６は、たとえばテレビジョンモニタ２０の表示画
面上においてメニューやゲームモード選択のためにカー
ソルを移動させたりするために用いられる。決定キー２
８はゲーム機１２への入力を決定するために用いられ
る。ただし、図示しないキャンセルキーが、ゲーム機１
２への入力をキャンセルするために、設けられてもよ
い。

【００２１】ゲーム機１２にはさらに、赤外線受光部３
０が設けられていて、この赤外線受光部３０は、後述の
ラケット型入力装置３２の赤外線ＬＥＤ３４からの赤外
線信号を受ける。

【００２２】この実施例では、２つのラケット型入力装
置３２が用いられる。それぞれのラケット型入力装置３
２には赤外線ＬＥＤ３４が設けられるとともに、サーブ
スイッチ３６が設けられる。サーブスイッチ３６は、卓
球ゲームにおいてサーブを打つときに操作されるもので
ある。また、上述のように、赤外線ＬＥＤ３４からの赤
外線信号がゲーム機１２の赤外線受光部３０によって受
光される。後に説明するように、ラケット型入力装置３
２には、加速度センサとして利用される圧電ブザー素子
が設けられていて、ゲーム機１２はその圧電ブザー素子
からの加速度相関信号を受信して、図２に示すゲーム画
面上のボール３８に変化を与える。

【００２３】図２を参照して、体感卓球ゲーム装置１０
におけるテレビジョンモニタ２０で表示されるゲーム画
面は、対戦型ゲームのとき、上下２つの画面に仕切ら
れ、上側に一方のゲームプレイヤからみた画像が、下側
に他方のゲームプレイヤからみた画像が、それぞれ表示
される。上下いずれにも、ボール３８および選手キャラ
クタ４０がスプライト画像として、そしてネットキャラ
クタ４２およびテーブルキャラクタ４４が、テキストス
クリーンとして表示される。また、上下いずれの側に
も、該当するゲームプレイヤのスコアを表示するスコア
表示部４６が形成される。

【００２４】この体感卓球ゲーム装置１０では、ゲーム
画面上に表示されたボール３８の移動タイミングに合わ
せてラケット型入力装置３２をゲームプレイヤが実際に
振ったとき、ゲームプロセサが、圧電ブザー素子からの
加速度相関信号を、赤外線ＬＥＤ３４から赤外線受光部
３０へ伝達される赤外線信号によって検出し、たとえば
ラケット型入力装置３２が所定の移動速度に達したタイ
ミングとボール３８の画面上での位置とに従って、あた
かもボール３８がラケットにはじき返されたように、ボ
ール３８をテーブル４４の相手側方向に向かって移動さ
せる。ボール３８が移動した位置に応じて、アウトかイ
ンか等を識別する。ただし、ラケット型入力装置３２を
振ったタイミングとボール３８の画面上での位置とにず
れがある場合には、たとえば空振りとして認識する。

【００２５】図３を参照して、ラケット型入力装置３２
は、上述のように、赤外線ＬＥＤ３４およびサーブスイ
ッチ３６を含み、さらに加速度センサ回路４８を内蔵し
ている。加速度センサ回路４８は、後述の図５に示すよ
うに圧電ブザー素子６６とその関連回路を含み、この加
速度センサ回路４８からの加速度相関信号がＭＣＵ５０
に与えられる。ＭＣＵ５０は、たとえば８ビットの１チ
ップマイコンであり、圧電ブザー素子からの加速度相関
信号をディジタル信号に変換して赤外線ＬＥＤ３４に与
える。

【００２６】２つのラケット型入力装置３２のそれぞれ
の赤外線ＬＥＤ３４からのディジタル変調された赤外線
信号は、ゲーム機１２の赤外線受光部３０によって受光
されかつディジタル復調されてゲームプロセサ５２に入
力される。このディジタル信号の１ビットがスイッチ３
６のオンまたはオフに応じて「１」または「０」として
伝送され、したがって、ゲームプロセサ５２は、そのビ
ットをチェックすることによって、どちらのゲームプレ
イヤからサーブが打ち込まれたか判別することができ
る。

【００２７】ゲームプロセサ５２としては、任意の種類
のプロセサを利用できるが、この実施例では、本件出願
人が開発しかつ既に特許出願している高速プロセサを用
いる。この高速プロセサは、たとえば特開平１０−３０
７７９０号公報［Ｇ０６Ｆ１３／３６，１５／７８］お
よびこれに対応するアメリカ特許第６，０７０，２０５
号に詳細に開示されている。

【００２８】ゲームプロセサ５２は、図示しないが、演
算プロセサ，グラフィックプロセサ，サウンドプロセサ
およびＤＭＡプロセサ等の各種プロセサを含むととも
に、アナログ信号を取り込むときに用いられるＡ／Ｄコ
ンバータやキー操作信号や赤外線信号のような入力信号
を受けかつ出力信号を外部機器に与える入出力制御回路
を含む。したがって、赤外線受光部３０からの復調信号
および操作キー２６−２８からの入力信号がこの入出力
制御回路を経て、演算プロセサに与えられる。演算プロ
セサは、その入力信号に応じて必要な演算を実行し、そ
の結果をグラフィックプロセサ等に与える。したがっ
て、グラフィックプロセサやサウンドプロセサはその演
算結果に応じた画像処理や音声処理を実行する。

【００２９】プロセサ５２には、内部メモリ５４が設け
られ、この内部メモリ５４は、ＲＯＭまたはＲＡＭ（Ｓ
ＲＡＭおよび／またはＤＲＡＭ）を含む。ＲＡＭは一時
メモリ，ワーキングメモリあるいはカウンタまたはレジ
スタ領域（テンポラリデータ領域）およびフラグ領域と
して利用される。なお、プロセサ５２には外部メモリ５
６（ＲＯＭおよび／またはＲＡＭ）が外部バスを通して
接続される。この外部メモリ５６にゲームプログラムが
予め設定される。

【００３０】プロセサ５２は、赤外線受光部３０や操作
キー２６−２８からの入力信号に従って上記各プロセサ
で演算、グラフィック処理、サウンド処理等を実行し、
ビデオ信号およびオーディオ信号を出力する。ビデオ信
号は前述の図２に示すテキストスクリーンとスプライト
画像とを合成したものであり、これらビデオ信号および
オーディオ信号は、ＡＶケーブル２２およびＡＶ端子１
８を通して、テレビジョンモニタ２０に与えられる。し
たがって、テレビジョンモニタ２０の画面上に、たとえ
ば図２に示すようなゲーム画像が、必要なサウンド（効
果音、ゲーム音楽）とともに、表示される。

【００３１】この体感卓球ゲーム装置１０では、簡単に
いうと、ゲーム機１２すなわちゲームプロセサ５２は、
２つのラケット型入力装置３２からの赤外線信号に含ま
れる加速度データを受け、ラケット型入力装置３２の移
動加速度がピークに達したとき、ボール３８（図２）の
移動パラメータを決定し、そのパラメータに従って、ゲ
ーム画面上で、ボール３８を移動させる。

【００３２】ラケット型入力装置３２は、図４に示すよ
うに、グリップ部分５８とそのグリップの先端から延び
る打球部分ないしラケット面部分６０とを含み、これら
グリップ部分５８およびラケット面部分６０は、たとえ
ば２つ割りのプラスチックハウジングによって一体的に
形成される。

【００３３】ラケット型入力装置３２のプラスチックハ
ウジングのラケット面部分６０の内部には、２つ割りハ
ウジングを互いに接合するためのボス６２およびボス６
４が形成され、ボス６２にはさらに加速度センサ回路４
８（図３）を構成する圧電ブザー素子６６が固着され
る。圧電ブザー素子６６は、よく知られているように、
金属板６８上に貼付されたセラミック板７０を含み、金
属板６８とセラミック板７０上の電極との間に電圧を印
加するとブザー音を発生するというものである。この発
明では、このような構成の圧電ブザー素子６６を加速度
センサとして利用するものである。つまり、セラミック
板７０は、圧電セラミックであり、その圧電セラミック
に応力が作用したとき、圧電セラミックから電気信号が
発生することがよく知られている。そこで、この発明で
は、金属板６８と上記電極との間で、圧電ブザー素子６
６すなわちラケット型入力装置３２の移動に応じてセラ
ミック板７０で発生する電気信号を取り出す。ただし、
この実施例では、後述のように、電気信号に従って所定
のディジタル信号処理をすることによって、ＭＣＵ５０
に、加速度相関ディジタル信号またはデータを取り込む
ようにしている。

【００３４】さらに、下側のハウジング内にはさらにボ
ス７２が形成され、そのボス７２にプリント基板７４が
取り付けられる。プリント基板７４上には、サーブスイ
ッチ３６が装着されるとともに、図３に示すＭＣＵ５０
が装着される。下側ハウジングにはさらにボス７６が形
成され、このボス７６にはＬＥＤ基板７８が固着され、
このＬＥＤ基板７８に赤外線ＬＥＤ３４が取り付けられ
る。

【００３５】図５を参照して、先に説明した圧電ブザー
素子６６は、加速度センサ回路４８に含まれる。また、
ＭＣＵ５０には、外付けの発振回路８０が設けられ、Ｍ
ＣＵ５０は、この発振回路８０からのクロック信号に応
答して動作する。

【００３６】そして、ＭＣＵ５０は、矩形波信号を出力
ポート０から出力し、たとえば１０ｋΩの抵抗８２を通
して、圧電ブザー素子６６の一方電極６６ａに印加す
る。圧電ブザー素子６６の電極６６ａは、たとえば０．
１μＦのようなコンデンサ８４を介して接地される。電
極６６ａにはまたダイオード回路８６が接続されてい
て、それによって電圧の変動幅が一定以内になるように
されている。

【００３７】圧電ブザー素子６６の他方の電極６６ｂ
は、ＭＣＵ５０の入力ポート０に接続されるとともに、
ダイオード回路８８に接続され、それによって電圧の変
動幅が一定以内になるようにされている。なお、圧電ブ
ザー素子６６の２つの電極６６ａおよび６６ｂは、たと
えば１ＭΩのような比較的高抵抗９０で電気的に分離さ
れている。

【００３８】図６（Ａ）に示す矩形波信号が圧電ブザー
素子６６の電極６６ａに印加されると、ＭＣＵ５０の入
力ポート０には、コンデンサ８４の充放電に伴って、図
６（Ｂ）のような三角波信号が入力される。ただし、矩
形波信号の大きさ（波高値）および三角波信号の大きさ
（波高値）は、ダイオード回路８６および８８によって
それぞれ決まる。

【００３９】ラケット型入力装置３２（図４）が静止し
ているとき、すなわち、変位されていないとき、図６
（Ｂ）の左端に示すように、三角波信号のマイナス
（負）側レベルは変化しない。しかしながら、ラケット
型入力装置３２が操作者によって三次元空間内で変位さ
れると、その変位に伴なう圧電効果によって、圧電ブザ
ー素子６６に電圧が生じる。この加速度相関電圧は、三
角波信号のマイナス側レベルをバイアスする。したがっ
て、ラケット型入力装置３２が変位されると、その変位
加速度の大きさに応じたレベルの加速度相関電圧が圧電
ブザー素子６６に生じ、したがって、ＭＣＵ５０の入力
ポート０に入力される三角波信号のマイナス側レベルが
図６（Ｂ）に示すように、加速度相関電圧９２のレベル
に応じて変動する。

【００４０】ＭＣＵ５０は、後述のように、このような
三角波信号のマイナス側レベル変動を加速度データに変
換し、その加速度データに応じてＬＥＤ３４を駆動す
る。

【００４１】ここで、図７および図８を参照して、図１
実施例の体感卓球ゲーム装置１０の概略動作を説明す
る。図１に示す電源スイッチ２４をオンしてゲームスタ
ートとなるが、図２に示すゲームプロセサ５２は、ま
ず、ステップＳ１で初期化処理を実行する。具体的に
は、システムおよび各変数を初期化する。

【００４２】その後、ゲームプロセサ５２は、ステップ
Ｓ２で画像信号を更新してモニタ２０に表示される画像
を更新する。ただし、この表示画像更新は、１フレーム
（テレビジョンフレームまたはビデオフレーム）毎に実
行される。

【００４３】そして、ゲームプロセサ５２は、ステート
（状態）に応じた処理を実行する。ただし、最初に処理
するのは、ゲームモードの選択である。このゲームモー
ド選択では、操作者ないしゲームプレイヤは、図７のス
テップＳ３で、図１に示す選択キー２６を操作して、１
人プレイモードまたは２人プレイモードあるいはシング
ルスモードまたはダブルスモードを選択するとともに、
ゲームの難易度等を設定する。

【００４４】実際の卓球ゲームは、サービスからラリー
へ移行するが、サービスのためには、ボール３８（図
２）ゲーム画面内でをトスする必要がある。そこで、ゲ
ームプロセサ５０は、ステップＳ４でトス前の処理を実
行し、ついでステップＳ５で、トス処理を実行する。つ
まり、トス前処理でサーブスイッチ３６が押されれば、
トス処理に移行し、トス処理においてラケット型入力装
置３２のスイングが行われなかった場合には、トス前処
理に戻る。そして、トス処理中にラケット型入力装置３
２のスイングが行われた場合には、その後、ステップＳ
６でのラリー処理に移行する。そして、ラリー処理にお
いてポイントが確定すると、次のステップＳ７でのポイ
ント処理に移る。また、ポイント処理において、そのポ
イントがゲーム終了条件を満たしたか満たさなかったか
によって、ゲームモード選択（Ｓ３）あるいはトス前処
理（Ｓ４）に戻ることになる。

【００４５】なお、図７に示すように、ステップＳ５で
のトス処理の後、およびステップＳ６でのラリー処理の
後、ステップＳ８で、ラケット型入力装置３２からの加
速度データに従ってボール３８（図２）をゲーム画面内
で変位させるために、ボール３８の座標演算処理を実行
する。

【００４６】その後、ビデオ同期信号による割り込みが
あれば、ステップＳ２（図７）の画像更新を実行する。
また、ステップＳ９の音声処理は、音声割り込みが発生
したとき実行され、それによってゲーム音楽や打球音の
ような効果音を出力する。その音声処理以外の割り込み
が発生したとき、図７のステップＳ１０で、ゲームプロ
セサ５２は、赤外線受光部３０から入力される赤外線信
号（コード）を受信する。

【００４７】図９を参照して、この図９はＭＣＵ５０の
全体動作を示し、この最初のステップＳ１１では、ＭＣ
Ｕ５０は、後に説明する検出オフセット値，オフセット
カウンタ等のＭＣＵ５０が取り扱う変数を初期化すると
ともに、入力ポートおよび出力ポート（図５）を初期化
する。

【００４８】その後、ステップＳ１２の加速度検出処理
（後に詳述）を経て、ステップＳ１３で、ＭＣＵ５０
は、ラケット型入力装置３２が第１プレイヤのものかど
うか判断する。ＭＣＵ５０の特定の入力ポートが「１」
に設定されていれば第１プレイヤであり、「０」なら第
２プレイヤであるので、このステップＳ１３ではＭＣＵ
５０のその特定の入力ポートをみればよい。そして、ス
テップＳ１３で“ＹＥＳ”の場合、すなわち、第１プレ
イヤの場合ステップＳ１４で、“ＮＯ”の場合、すなわ
ち、第２プレイヤの場合ステップＳ１５で、それぞれ、
送信ステートであるかどうか判断する。

【００４９】ＭＣＵ５０は、図示しないが、ステートカ
ウンタをソフトウェアカウンタとして有していて、この
ステートカウンタが一定値になる毎に、送信ステートと
なる。したがって、ステップＳ１４およびＳ１５では、
このステートカウンタが一定値になったかどうかを検出
することになる。ステップＳ１４またはＳ１５で“Ｎ
Ｏ”の場合には、ステップＳ１６で送信コードを「０」
とし、またはステップＳ１４またはＳ１５で“ＹＥＳ”
の場合にはそのまま、ステップＳ１７のコード送信処理
（後に詳述）に進む。ステップＳ１７でコード送信処理
を実行した後に、ステップＳ１８でステートカウンタ
（図示せず）をインクリメント（＋１）してステップＳ
１２に戻る。なお、後述のように、コード送信処理は、
ビットシリアルに行われるが、その必要時間は、数マイ
クロ秒程度と極めて短時間である。

【００５０】図１０が図９のステップＳ１２を詳細に示
すフロー図であり、この加速度検出処理の最初のステッ
プＳ２１では、ＭＣＵ５０は、レジスタ（図示せず）に
設定されている検出オフセット値をオフカウンタ（図示
せず）にコピーする。「検出オフセット値」は、図６
（Ａ）に示す矩形波判断のハイレベルおよびローレベル
を、圧電ブザー素子６６に電圧が発生していないとき
に、時間的に等分に入力するための値であり、動作スタ
ート時にはこの検出オフセット値は任意のデフォルト値
に設定されている。

【００５１】ステップＳ２１に続くステップＳ２２で
は、ＭＣＵ５０は、その出力ポート０に「１」を設定す
る。つまり、「１」すなわちハイレベルを出力する。つ
いでステップＳ２３で、ＭＣＵ５０は、入力ポート０か
らデータを読込む。

【００５２】ステップＳ２４では、ステップＳ２３で読
込んだ入力ポート０のデータが「１」かどうか判断す
る。もし、“ＹＥＳ”なら、次のステップＳ２５で、Ｍ
ＣＵ５０は、積算カウンタ（図示せず）をインクリメン
ト（＋１）する。「積算カウンタ」とは、ハイレベルを
読み取った期間を算出するためのカウンタであり、当該
入力ポートが「１」またはハイレベルのときにインクリ
メントされ、「０」のときにはなにもされない。

【００５３】ステップＳ２５で積算カウンタをインクリ
メントした場合、またはステップＳ２４で“ＮＯ”を判
断した場合には、続くステップＳ２６で、ＭＣＵ５０
は、オフセットカウンタをインクリメントし、次のステ
ップＳ２７でそのオフセットカウンタのカウント値が規
定値に達したかどうか判断す。つまり、ステップＳ２２
で出力ポート０に「１」をセットした後、このステップ
Ｓ２７で“ＮＯ”が判断される限り、ＭＣＵ５０は、出
力ポート０の「１」を継続して出力する。

【００５４】そして、このオフセットカウンタのカウン
ト値が規定値に達したとステップＳ２７で判断した場合
には、次のステップＳ２８で、ＭＣＵ５０は、その出力
ポート０に「０」すなわちローレベルをセットする。次
のステップＳ２９では、ＭＣＵ５０は、レジスタに設定
されている検出オフセット値をオフカウンタにコピーす
る。

【００５５】続くステップＳ３０では、ＭＣＵ５０は、
入力ポート０からデータを読込む。ステップＳ３１で
は、ステップＳ３０で読込んだ入力ポート０のデータが
「１」かどうか判断する。もし、“ＹＥＳ”なら、次の
ステップＳ３２で、ＭＣＵ５０は、積算カウンタをイン
クリメント（＋１）する。

【００５６】ステップＳ３２で積算カウンタをインクリ
メントした場合、またはステップＳ３１で“ＮＯ”を判
断した場合には、続くステップＳ３３で、ＭＣＵ５０
は、オフセットカウンタをディクリメント（−１）し、
次のステップＳ３４でそのオフセットカウンタのカウン
ト値がゼロに達したかどうか判断す。つまり、ステップ
Ｓ２８で出力ポート０に「０」をセットした後、このス
テップＳ３４で“ＮＯ”が判断される限り、ＭＣＵ５０
は、出力ポート０の「０」を継続して出力する。

【００５７】そして、ステップＳ３４で“ＹＥＳ”が判
断されたとき、すなわち、オフセットカウンタがゼロ
（０）になったとき、続くステップＳ３５において、Ｍ
ＣＵ５０は、積算カウンタのカウント値から中間値を引
いて、差分を求める。ここで、「中間値」とは、ステッ
プＳ２７からステップＳ２３に戻るハイレベル検出のた
めの繰り返し数およびステップＳ３４からステップＳ３
０に戻るローレベル検出のための繰り返し数の合計回数
を「Ｎ」とした場合の「Ｎ／２」である。このステップ
Ｓ３５で中間値を使って差分値を求めるのは、理想的な
圧電ブザー素子でかつどんな加速度相関電圧も圧電ブザ
ー素子に発生していない状態でのハイレベルとローレベ
ルとの期間の比（デューティ５０％）を加速度決定の基
準とするためである。

【００５８】詳しく述べると、積算カウンタは、上述の
ように、「１」またはハイレベルを入力ポート０に読込
んだ回数であり、理想的な圧電ブザー素子でありかつ電
圧が発生していない場合、ステップＳ３５での「積算カ
ウンタ−中間値」の差分はゼロになるはずである。しか
るに、圧電ブザー素子６６に何らかの電圧が発生してい
る場合には、その差分として有意な数値が得られる。そ
こで、ステップＳ３６で、この差分値に従ってラケット
型入力装置３２の変位加速度を決定する。基本的には、
差分値データに所定の係数を掛けたものが加速度データ
となる。

【００５９】その後、ステップＳ３７で、ステップＳ３
５で求めた差分値に基づいて、検出オフセット値を補正
する。つまり、初期状態ではゲームプレイヤないし操作
者はラケット型入力装置３２をスイングしていないの
で、圧電ブザー素子６６には加速度相関電圧は発生して
いない。それにも拘わらずステップＳ３５でゼロではな
い差分値が検出されたということは、ステップＳ２１で
設定していた検出オフセット値が、そのラケット型入力
装置に用いた圧電ブザー素子の特性からみて、正しくな
かったことを意味している。つまり、圧電ブザー素子が
理想的な圧電ブザー素子ではないことを意味している。
そこで、このような場合、圧電ブザー素子の個々の特性
の理想的な圧電ブザー素子の特性からのずれを補正する
ために、ステップＳ３７で差分値に従って検出オフセッ
ト値を補正するようにしている。

【００６０】他方、ステップＳ３７で必ず検出オフセッ
ト値を変更または補正するようにすれば、圧電ブザー素
子が実際に加速度相関電圧を発生した結果の差分値であ
っても検出オフセット値を補正することになる。しかし
ながら、圧電ブザー素子の電圧発生期間は他の期間に比
べて非常に短い。そのために、ステップＳ３７を差分値
検出の都度実行しても特に問題はない。すなわち、、実
際の卓球ゲームの開始時には適正な補正が行われている
ので、その後、ステップＳ３７を加速度検出の都度実行
しても検出オフセット値に大きな変動を生じることがな
く、したがって、実際の卓球ゲームに何の支障もない。

【００６１】次のステップＳ３８では、ＭＣＵ５０は、
入力ポート１からキースイッチすなわちサーブスイッチ
３６からの値「１」か「０」を読み込み、続くステップ
Ｓ３９では、ＭＣＵ５０は、そのキースイッチ３６から
の値と先のステップＳ３６で決定したラケット型入力装
置３２の変位加速度または移動加速度に基づいて、さら
にパリティビットを付加して、送信コードを算出し、メ
インルーチンのステップＳ１３（図９）にリターンす
る。

【００６２】ここで、図１１を参照して、ステップＳ１
７（図９）でのラケット型入力装置３２からゲームプロ
セサ５２へのコード送信について説明する。最初のステ
ップＳ４１では、ＭＣＵ５０は、ステップＳ１２または
Ｓ１６で作成した送信コードをテンポラリデータレジス
タ（図示せず）にコピーする。そして、その最上位ビッ
トが「１」かどうか判断する。最上位ビットが「１」で
あれば、ステップＳ４２で“ＹＥＳ”が判断され、続く
ステップＳ４３では、ＭＣＵ５０は、出力ポート１に
「１」をセットしてＬＥＤ３４（図５）をオンする。そ
の後、ステップＳ４４で一定の待機時間の経過を待つ。
ただし、ステップＳ４２で“ＮＯ”なら、つまり最上位
ビットが「０」であればそのまま、ステップＳ４４に進
む。

【００６３】ステップＳ４４で規定待機時間経過した
後、ステップＳ４５で、ＭＣＵ５０は、出力ポート１に
「０」をセットし、ＬＥＤ３４をオフする。その後、ス
テップＳ４６で一定の待機時間の経過を待つ。

【００６４】ステップＳ４６で規定待機時間経過した
後、ステップＳ４７で、ＭＣＵ５０は、１ビット左シフ
トし、送信済みビットを最下位ビットとする。つまり、
ビットシリアル送信のために、送信ビットを入れ替え
る。そして、ステップＳ４８で、全ビットの送信が完了
したかどうか判断する。“ＮＯ”ならステップＳ４２に
戻りろ、“ＹＥＳ”なら終了して、図９に示すステップ
Ｓ１８に進む。

【００６５】ここで、図１２を参照して、図７のステッ
プＳ１０で示すゲームプロセサ５２によるコード受信処
理について説明する。このコード受信処理は、タイマ割
り込みによって処理するため、最初のステップＳ５１で
は、ゲームプロセサ５２は、タイマ割り込みがあるかど
うか判断する。“ＮＯ”ならステップＳ５２でタイマ割
り込みを設定して、“ＹＥＳ”ならそのまま、ステップ
Ｓ５３に進む。

【００６６】ステップＳ５３では、ゲームプロセサ５２
は、メモリ５４（図３）内にコード受信用のテンポラリ
データ領域を確保する。そして、次のステップＳ５４
で、赤外線受光部３０からの出力信号が入力される入力
ポートのデータを読込む。次のステップＳ５５では、ゲ
ームプロセサ５２は、テンポラリデータを右シフトし、
ステップＳ５４で読込んだデータをそのテンポラリデー
タの最下位ビットとする。

【００６７】その後、ステップＳ５６で全ビットの受信
を完了したかどうか判断し、“ＮＯ”ならステップＳ５
７で次のタイマ割り込みを待機する。“ＹＥＳ”なら、
ステップＳ５８でタイマ割り込みを解除して、ステップ
Ｓ５９で、テンポラリデータを受信コードとしてコピー
する。ゲームプロセサ５２は、この受信コードを用いて
図７のゲーム処理を実行する。

【００６８】先の図７に示すように、ステップＳ３でゲ
ームモードを選択した後、ゲームプロセサ５２は、次の
ステップＳ６で、「トス前」処理を実行する。このトス
前処理は、具体的には、図１３に示すフロー図に従って
実行される。

【００６９】トス前処理の最初のステップＳ６１では、
ゲームプロセサ５２は、サーバ側プレイヤの受信コード
から、キースイッチすなわちサーブスイッチ３６（図
１）の状態を検出する。そして、そのステップＳ３６が
オンされているかどうか、つまりキースイッチコードが
「１」かどうかステップＳ６２で判断する。

【００７０】スイッチ３６が押されているといことは、
そのラケット型入力装置を使っているプレイヤがサーブ
をしなければならないことを意味し、したがって、ゲー
ムプロセサ５２は、次のステップＳ６３で、「トス中」
処理で実行されるボール３８（図２）の投げ上げ（ト
ス）のために、ボールの各軸速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｘｚを決
定する。その後、ステップＳ６４でステートを「トス
中」に移行させる。

【００７１】「トス中」処理は、具体的には、図１４で
示すフロー図に従って実行される。すなわち、最初のス
テップＳ７１では、ゲームプロセサ５２は、トスされた
ボールの各軸座標Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚをチェックし、その
座標に基づいて、ステップＳ７２において、ボールの位
置がサービス（サーブ）可能な範囲を超えたかどうか判
断する。たとえば、Ｚ軸位置すなわちボール高さが一定
値以下になればサーブできないので、ボールがそのよう
な予め設定しているサーブ可能範囲を超えたかどうか判
断する。

【００７２】ステップＳ７２で“ＹＥＳ”が判断される
と、つまりボールがサーブ可能範囲外にあれば、次のス
テップＳ７３で、ゲームプロセサ５２は、トスしたボー
ルの各軸座標をトス前の状態に戻して、続くステップＳ
７４で、ステートを再び「トス前」に移行させる。

【００７３】ステップＳ７２で“ＮＯ”が判断される
と、つまりボールがサーブ可能範囲内にあれば、次のス
テップＳ７５で、ゲームプロセサ５２は、サーバ側プレ
イヤのラケット型入力装置から送られてくるコードか
ら、当該入力装置のラケット面６０（図４）に垂直な方
向の変位加速度を検出する。そして、ステップＳ７６
で、ステップＳ７５で検出した現在の加速度が図示しな
いレジスタに保留されている保留値より小さくなったか
どうか判断する。ラケット型入力装置３２のスイングの
初期においては、この保留値はごく小さく、したがって
ステップＳ７６では“ＮＯ”が判断される。この場合、
ステップＳ７７で、現在加速度を保留値に置き換え、加
速度保留値を更新する。

【００７４】逆にステップＳ７６で“ＹＥＳ”が判断さ
れるということは、その時点でラケット型入力装置の加
速度がピークに達したことを意味し、ステップＳ７８に
おいて、ゲームプロセサ５２は、その時点でサーブが行
われたとみなし、ラケット型入力装置の加速度保留値に
基づいて、サービス時のラケット（ラケット型入力装
置）の速度を決定する。

【００７５】そして、ステップＳ７９において、ゲーム
プロセサ５２は、そのときのボールの各軸座標と、ステ
ップＳ７８で求めたラケット速度とによって、サーブ後
のボールの各軸初速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを計算し、ステ
ップＳ８０でステートを「ラリー中」に移行させる。

【００７６】「ラリー中」処理は、具体的には、図１５
で示すフロー図に従って実行される。すなわち、最初の
ステップＳ８１では、ゲームプロセサ５２は、サーブで
打ち込まれたボールの各軸座標Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚをチェ
ックし、その座標に基づいて、ステップＳ８２におい
て、ボールの位置がレシーブ可能な範囲に達したかどう
か判断する。このステップＳ８２では、ボールが予め設
定しているレシーブ可能範囲に入ってきたかどうか判断
する。このステップＳ８２で“ＮＯ”なら、終了する。

【００７７】ステップＳ８２で“ＹＥＳ”が判断される
と、つまりボールがレシーブ可能範囲内に入ってきたの
であれば、次のステップＳ８３で、ゲームプロセサ５２
は、ボールがレシーブ可能範囲をオーバーしたかどうか
判断する。上述のようにレシーブ可能範囲として予め一
定の各軸Ｘ，Ｙ，Ｚの範囲を設定していて、この範囲内
でレシーバ側のプレイヤがボールを打ち返せるものとし
ている。したがって、ステップＳ８２およびＳ８３で
は、ゲームプロセサ５２は、ボールがそのようなレシー
ブ可能範囲内にあるかどうか判断していることになる。

【００７８】ステップＳ８３で“ＹＥＳ”を判断したと
き、すなわち、ボールがレシーブ可能範囲に一旦は入っ
たものの何の処理もされないまま再びレシーブ可能範囲
外へ出ていった場合には、ステップＳ８４で「レシーブ
ミス」を確定し、次のステップＳ８５でステートを「ポ
イント処理」に移行させる。

【００７９】ステップＳ８３で“ＮＯ”が判断される
と、つまりボールがレシーブ可能範囲内にあれば、次の
ステップＳ８６で、ゲームプロセサ５２は、レシーバ側
プレイヤのラケット型入力装置から送られてくるコード
から、当該入力装置のラケット面に垂直な方向の変位加
速度を検出する。そして、ステップＳ８７で、ステップ
Ｓ８６で検出した現在の加速度が図示しないレジスタに
保留されている保留値より小さくなったかどうか判断す
る。ラケット型入力装置３２のスイングの初期において
は、この保留値はごく小さく、したがってステップＳ８
７では“ＮＯ”が判断される。この場合、ステップＳ８
８で、現在加速度を保留値に置き換え、加速度保留値を
更新する。

【００８０】逆にステップＳ８７で“ＹＥＳ”が判断さ
れるということは、その時点でレシーバ側のラケット型
入力装置の加速度がピークに達したことを意味し、ステ
ップＳ８９において、ゲームプロセサ５２は、その時点
でレシーブが行われたとみなし、レシーブ側のラケット
型入力装置の加速度保留値に基づいて、レシーブ時のラ
ケット（ラケット型入力装置）の速度を決定する。

【００８１】そして、ステップＳ９０において、ゲーム
プロセサ５２は、そのときのボールの各軸座標と、ステ
ップＳ８９で求めたラケット速度とによって、レシーブ
後のボールの各軸初速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを計算し、ス
テップＳ９１でレシーバとなるプレイヤを交代させる。
つまり、レシーブが成功した場合、今度は他方のプレイ
ヤのラケット型入力装置からのデータをレシーバ側デー
タとして取り扱う。

【００８２】図７に示すように、ステップＳ５のトス中
処理が終了した後、またはステップＳ６のラリー中処理
が終了した後には、ステップＳ８で示すボール座標演算
処理に進む。このボール座標演算処理は、具体的には、
図１６のフロー図に従って実行される。

【００８３】最初のステップＳ１０１では、ゲームプロ
セサ５２は、そのときのボールの各軸座標Ｐｘ，ＰＹ，
Ｐｚをチェックし、続くステップＳ１０２では、ゲーム
プロセサ５２は、ボールのＹ軸座標がテーブル４４（図
２）のテーブル面のＹ軸座標と等しいかどうか、つまり
ボール３８がテーブル４４の面上に達したかどうか判断
する。この判断において“ＮＯ”なら、ボールはまだ空
中を移動中であることを意味し、ステップＳ１０３に進
む。

【００８４】ステップＳ１０３では、ゲームプロセサ５
２は、ボールの位置がネット４２の接触範囲かどうか判
断する。つまり、ネット４２の各軸範囲が予め設定され
ていて、ボール３８の各軸座標のいずれか１つがそのネ
ット接触範囲にあれば、このステップＳ１０３で“ＹＥ
Ｓ”が判断され、ボール３８の各軸座標がすべてネット
接触範囲外ならステップＳ１０３で“ＮＯ”が判断され
る。

【００８５】ステップＳ１０３で“ＮＯ”が判断された
ということは、ボール３８がネット４２に引っかからな
かったことを意味し、次のステップＳ１０４で、ゲーム
プロセサ５２は、ボール３８のＹ軸速度Ｖｙを数１に従
って更新する。なお、この実施例では、テーブル４４の
奥行き方向をＺ軸として、またテーブル４４の幅方向を
Ｘ軸としてそれぞれ設定している。Ｙ軸は高さ方向であ
る。

【００８６】

【数１】Ｖｙ＝Ｖｙ−ｇ・ｄｔただし、ｇ：重力加速
度、ｄｔ：前回更新時からの経過時間である。

【００８７】その後、ボール３８の各軸座標をステップ
Ｓ１０５で数２に従って更新する。

【００８８】

【数２】Ｐｘ＝Ｐｘ+Ｖｘ・ｄｔＰｙ＝Ｐｙ+Ｖｙ・ｄｔＰｚ＝Ｐｚ+Ｖｚ・ｄｔこのようにして、空中を移動中のボール３８の位置座標
を刻々更新する。

【００８９】なお、ステップＳ１０３で“ＹＥＳ”が判
断されたときには、ボール３８がネット４２に引っかか
ったのであるから、ゲームプロセサ５２は、ステップＳ
１０６で、前回のサーブまたはレシーブを「ネット」と
してポイントを確定させ、ステップＳ１０７でスタート
を「ポイント処理」に移行させる。

【００９０】先のステップＳ１０２で“ＹＥＳ”なら、
ボール３８がテーブル４４にバウンドしたか、あるいは
テーブル４４にバウンドしないで落下したかを意味す
る。ボール３８がテーブル４４上でバウンドした場合、
ステップＳ１０８で“ＹＥＳ”が判断され、そうでない
場合、ステップＳ１０８で“ＮＯ”が判断される。

【００９１】すなわち、ステップＳ１０８では、ボール
３８の高さがテーブル４４の面上位置と等しいとき、そ
のＸＺ範囲が予め設定しているテーブル４４の相手方コ
ートのＸＺ範囲内かどうか判断している。このステップ
Ｓ１０８で“ＹＥＳ”となったとき、ゲームプロセサ５
２は、ボール３８が正しくテーブル４４上でバウンドし
たと判断し、次のステップＳ１０９において、テーブル
４４でバウンドした後のボール３８の各軸速度Ｖｘ，Ｖ
ｙ，Ｖｚを計算する。

【００９２】その後、ステップＳ１１０で、ゲームプロ
セサ５２は、ステップＳ１０８で検出されたボール３８
のテーブル上でのバウンドが２回目のバウンド（ダブル
バウンズ）かどうか判断する。このダブルバウンズかど
うかは、１回目のバウンドを検出したとき適宜のフラグ
を立てておけば、容易に判断できる。ダブルバウンズで
なければ、ゲームプロセサの処理は先のステップＳ１０
３に進む。

【００９３】ダブルバウンズであれば、相手方のレシー
ブミスを示しているので、次のステップＳ１１１におい
て、ゲームプロセサ５２は、「ダブルバウンズ」として
ポイントを確定するとともに、ステップＳ１１２で、ス
タートを「ボイント処理」に移行させる。

【００９４】なお、ステップＳ１０８で“ＮＯ”の場
合、ボール３８がテーブル４４に接触することなく落下
したことを意味し、したがって、ゲームプロセサ５２
は、ステップＳ１１３で先のサーブまたはレシーブを
「アウト」としてポイントを確定するとともに、ステッ
プＳ１１４で、ステートを「ポイント処理」に移行させ
る。

【００９５】「ポイント処理」は、卓球ゲームにおいて
どちら側のプレイヤにポイントを加算するかを処理する
もので、図１７に示すフロー図に従って実行される。す
なわち、最初のステップＳ１２１で、ゲームプロセサ５
２は、確定したポイントが「サーブアウト」または「サ
ーブネット」であるか、「レシーブアウト」，「レシー
ブネット」，「レシーブミス」または「ダブルバウン
ズ」であるか判断する。前者である場合、ステップＳ１
２２で、サーブ側プレイヤの失点として、レシーブ側プ
レイヤの得点をインクリメントする。後者であれば、ゲ
ームプロセサ５２は、ステップＳ１２３で、レシーブ側
プレイヤの失点として、サーブ側プレイヤの得点をイン
クリメントする。

【００９６】その後、ステップＳ１２４で、ステップＳ
１２２またはＳ１２３で得点を計上した結果、ゲーム終
了条件になったかどうか判断かる。たとえば、１セット
２１ポイント制を設定している場合、１セットマッチで
は、２１ポイントをどちらかのプレイヤが得点したとき
ゲーム終了である。したがって、このステップＳ１２４
では、ステップＳ１２２またはＳ１２３の結果として、
ゲームを終了させるべきかどうか判断する。そして、
“ＹＥＳ”なら、ステップＳ１２５でステートを「ゲー
ムモード選択」に移行させるし、“ＮＯ”なら、次のポ
イント処理を待つことになる。

【００９７】このようにして、ラケット型入力装置３２
を三次元空間中で変位またはスイングさせることによっ
て、図１の体感卓球ゲーム装置１０によって、モニタ２
０の画面内で卓球ゲームがプレイできる。

【００９８】上述の実施例では、ラケット型入力装置３
２に１つの圧電ブザー素子６６を内蔵し、それによって
ラケット面に垂直な方向の変位加速度だけを検出するよ
うにした。しかしながら、図４に示すラケット方入力装
置３２の内部に、圧電ブザー素子を図１８に示すように
２軸に設け、それによってラケット面に垂直な方向の加
速度だけでなく、ラケット面に水平な方向の加速度も検
出するようにしてもよい。

【００９９】図１８の実施例であれば、圧電ブザー素子
６６Ｙが図４および図５の圧電ブザー素子６６に相当
し、Ｙ軸すなわちラケット面に垂直な方向の加速度を検
出する。圧電ブザー素子６６Ｘは、新たに追加されたも
ので、Ｘ軸すなわちラケット面に水平な方向（ラケット
面に平行な方向）の加速度を検出する。すなわち、、図
１８実施例では、圧電ブザー素子６６Ｙの圧電セラミッ
ク板の主面がラケット面に垂直な軸に直交し、圧電ブザ
ー素子６６Ｘの圧電セラミック板の主面がラケット面に
垂直な軸に直交する軸（ラケット面に水平な軸）に直交
するようにそれぞれ配置される。

【０１００】そのために、図１９に示すように、ＭＣＵ
５０の出力ポート０および入力ポート０を圧電ブザー素
子６６Ｙすなわち加速度センサ回路４８Ｙに使い、出力
ポート２および入力ポート２を圧電ブザー素子６６Ｘす
なわち加速度センサ回路４８Ｘに使う。ただし、出力ポ
ート１および入力ポート１は、図５の実施例と同様に、
ＬＥＤ３４およびサーブスイッチ３６に接続される。さ
らに、各加速度センサ回路４８Ｙおよび４８Ｘの具体的
回路構成は図５の加速度センサ回路４８のものと同様で
あるので、ここでは、重複する説明は省略する。

【０１０１】図１８および図１９に示すようにラケット
型入力装置３２（図４）に２つの圧電ブザー素子６６Ｙ
および６６Ｘを組み込んだ場合、図７および図８に示す
卓球ゲーム全体の動作に変化はなく、ＭＣＵ５０による
加速度検出の具体的動作、およびゲームプロセサ５２に
よる「トス処理」，「ラリー処理」ならびに「ボール座
標演算処理」の具体的動作に変更を生じる。

【０１０２】２軸に圧電ブザー素子を設けた場合のＭＣ
Ｕ５０による加速度検出の具体的動作の一例が図２０に
示される。この図２０は先の図１０に対応するものであ
り、図１０と同じステップ番号を付したステップでは図
１０の相当するステップと同じ動作を実行する。また、
図１０の対応のステップと類似の動作をするステップに
は、ダッシュ記号「’」または「"」を付している。

【０１０３】図２０の最初のステップＳ２１’では、Ｍ
ＣＵ５０は、レジスタ（図示せず）に設定されている検
出オフセット値Ｖ（ラケット面に垂直な方向についての
検出オフセット値）をオフカウンタ（図示せず）にコピ
ーする。続くステップＳ２２では、ＭＣＵ５０は、その
出力ポート０に「１」を設定し、ついでステップＳ２３
で、ＭＣＵ５０は、入力ポート０からデータを読込む。

【０１０４】ステップＳ２４では、ステップＳ２３で読
込んだ入力ポート０のデータが「１」かどうか判断す
る。もし、“ＹＥＳ”なら、次のステップＳ２５’で、
ＭＣＵ５０は、積算カウンタＶ（ラケット面に垂直な方
向についての積算値カウンタ：図示せず）をインクリメ
ント（＋１）する。ステップＳ２５’で積算カウンタＶ
をインクリメントした場合、またはステップＳ２４で
“ＮＯ”を判断した場合には、続くステップＳ２６で、
ＭＣＵ５０は、オフセットカウンタをインクリメント
し、次のステップＳ２７でそのオフセットカウンタのカ
ウント値が規定値に達したかどうか判断す。つまり、ス
テップＳ２２で出力ポート０に「１」をセットした後、
このステップＳ２７で“ＹＥＳ”が判断されるまで、Ｍ
ＣＵ５０は、出力ポート０の「１」を継続して出力す
る。

【０１０５】そして、このオフセットカウンタのカウン
ト値が規定値に達したとステップＳ２７で判断した場合
には、次のステップＳ２８で、ＭＣＵ５０は、その出力
ポート０に「０」すなわちローレベルをセットし、次の
ステップＳ２９ではレジスタに設定されている検出オフ
セット値Ｖをオフセットカウンタにコピーする。

【０１０６】続くステップＳ３０では、ＭＣＵ５０は、
入力ポート０からデータを読込む。ステップＳ３１で
は、ステップＳ３０で読込んだ入力ポート０のデータが
「１」かどうか判断する。もし、“ＹＥＳ”なら、次の
ステップＳ３２’で、ＭＣＵ５０は、積算カウンタＶを
インクリメント（＋１）する。

【０１０７】ステップＳ３２’で積算カウンタＶをイン
クリメントした場合、またはステップＳ３１で“ＮＯ”
を判断した場合には、続くステップＳ３３で、ＭＣＵ５
０は、オフセットカウンタをディクリメント（−１）
し、次のステップＳ３４でそのオフセットカウンタのカ
ウント値がゼロに達したかどうか判断す。つまり、ステ
ップＳ２８で出力ポート０に「０」をセットした後、こ
のステップＳ３４で“ＹＥＳ”が判断されるまで、ＭＣ
Ｕ５０は、出力ポート０の「０」を継続して出力する。

【０１０８】その後、図２１に示すステップＳ２１"で
は、ＭＣＵ５０は、レジスタ（図示せず）に設定されて
いる検出オフセット値Ｈ（ラケット面に水平な方向につ
いての検出オフセット値）をオフセットカウンタにコピ
ーする。続くステップＳ２２’では、ＭＣＵ５０は、そ
の出力ポート２に「１」を設定し、ついでステップＳ２
３’で、ＭＣＵ５０は、入力ポート２からデータを読込
む。

【０１０９】ステップＳ２４では、ステップＳ２３で読
込んだ入力ポート２のデータが「１」かどうか判断す
る。もし、“ＹＥＳ”なら、次のステップＳ２５"で、
ＭＣＵ５０は、積算カウンタＨ（ラケット面に水平な方
向についての積算カウンタ：図示せず）をインクリメン
ト（＋１）する。ステップＳ２５"で積算カウンタＨを
インクリメントした場合、またはステップＳ２４で“Ｎ
Ｏ”を判断した場合には、続くステップＳ２６で、ＭＣ
Ｕ５０は、オフセットカウンタをインクリメントし、次
のステップＳ２７でそのオフセットカウンタのカウント
値が規定値に達したかどうか判断す。つまり、ステップ
Ｓ２２で出力ポート０に「１」をセットした後、このス
テップＳ２７で“ＹＥＳ”が判断されるまで、ＭＣＵ５
０は、出力ポート２の「１」を継続して出力する。

【０１１０】そして、このオフセットカウンタのカウン
ト値が規定値に達したとステップＳ２７で判断した場合
には、次のステップＳ２８’で、ＭＣＵ５０は、その出
力ポート２に「０」すなわちローレベルをセットし、次
のステップＳ２９"ではレジスタに設定されている検出
オフセット値Ｈをオフセットカウンタにコピーする。

【０１１１】続くステップＳ３０’では、ＭＣＵ５０
は、入力ポート２からデータを読込む。ステップＳ３１
では、ステップＳ３０で読込んだ入力ポート２のデータ
が「１」かどうか判断する。もし、“ＹＥＳ”なら、次
のステップＳ３２"で、ＭＣＵ５０は、積算カウンタＨ
をインクリメント（＋１）する。

【０１１２】ステップＳ３２"で積算カウンタＨをイン
クリメントした場合、またはステップＳ３１で“ＮＯ”
を判断した場合には、続くステップＳ３３で、ＭＣＵ５
０は、オフセットカウンタをディクリメント（−１）
し、次のステップＳ３４でそのオフセットカウンタのカ
ウント値がゼロに達したかどうか判断す。つまり、ステ
ップＳ２８で出力ポート２に「０」をセットした後、こ
のステップＳ３４で“ＹＥＳ”が判断されるまで、ＭＣ
Ｕ５０は、出力ポート２の「０」を継続して出力する。

【０１１３】そして、ステップＳ３４で“ＹＥＳ”が判
断されたとき、すなわち、オフセットカウンタがゼロ
（０）になったとき、図２２に示すステップＳ３５’に
おいて、ＭＣＵ５０は、積算カウンタＶのカウント値か
ら中間値を引いて、差分値Ｖを求める。そして、ステッ
プＳ３６’で、この差分値Ｖに従ってラケット型入力装
置３２のラケット面に垂直な方向の加速度を決定する。
基本的には、差分値Ｖデータに所定の係数を掛けたもの
がラケット面に垂直な方向の加速度データとなる。その
後、ステップＳ３７’で、ステップＳ３５’で求めた差
分値Ｖに基づいて、検出オフセット値Ｖを補正する。

【０１１４】そして、図２２に示すステップＳ３５"に
おいて、ＭＣＵ５０は、積算カウンタＨのカウント値か
ら中間値を引いて、差分値Ｈを求める。そして、ステッ
プＳ３６"で、この差分値Ｈに従ってラケット型入力装
置３２のラケット面に水平な方向の加速度を決定する。
その後、ステップＳ３７"で、ステップＳ３５"で求めた
差分値Ｈに基づいて、検出オフセット値Ｈを補正する。

【０１１５】次のステップＳ３８では、ＭＣＵ５０は、
入力ポート１からキースイッチす３６からの値「１」か
「０」を読み込み、続くステップＳ３９では、ＭＣＵ５
０は、そのキースイッチ３６からの値と先のステップＳ
３６で決定したラケット型入力装置３２のラケット面に
垂直な方向の加速度およびラケット面に水平な方向の加
速度に基づいて、さらにパリティビットを付加して、送
信コードを算出し、メインルーチンのステップＳ１３
（図９）にリターンする。

【０１１６】２軸の圧電ブザー素子を設けた場合の、ゲ
ームプロセサ５２が実行する「トス処理」が具体的に図
２３に示される。この図２３は先の図１４に対応するも
のであり、図１４と同じステップ番号を付したステップ
では図１４の相当するステップと同じ動作を実行する。
また、図１４の対応のステップと類似の動作をするステ
ップには、ダッシュ記号「’」を付している。

【０１１７】この場合の「トス中」処理では、最初のス
テップＳ７１でトスされたボールの各軸座標Ｐｘ，Ｐ
ｙ，Ｐｚをチェックし、その座標に基づいて、ステップ
Ｓ７２において、ボールの位置がサービス（サーブ）可
能な範囲を超えたかどうか判断する。そして、ステップ
Ｓ７２で“ＹＥＳ”が判断されると、次のステップＳ７
３で、ゲームプロセサ５２は、トスしたボールの各軸座
標をトス前の状態に戻して、続くステップＳ７４で、ス
テートを再び「トス前」に移行させる。

【０１１８】ステップＳ７２で“ＮＯ”が判断される
と、次のステップＳ７５で、ゲームプロセサ５２は、サ
ーバ側プレイヤのラケット型入力装置から送られてくる
コードから、当該入力装置の２つの加速度（ラケット面
に垂直な方向の加速度とラケット面に水平な方向の加速
度）を検出する。そして、ステップＳ７６’で、ステッ
プＳ７５で検出したラケット面垂直方向加速度が図示し
ないレジスタに保留されている保留値より小さくなった
かどうか判断する。ステップＳ７６で “ＮＯ”が判断
されると、ステップＳ７７’で、ラケット面に垂直な加
速度およびラケット面に水平な加速度のそれぞれの現在
値で保留値を置き換え、２つの加速度保留値を更新す
る。

【０１１９】逆にステップＳ７６で“ＹＥＳ”が判断さ
れるということは、その時点でラケット型入力装置のラ
ケット面に垂直な方向の加速度がピークに達したことを
意味し、ステップＳ７８’において、ゲームプロセサ５
２は、その時点でサーブが行われたとみなし、ラケット
型入力装置のラケット面に垂直な方向の加速度およびラ
ケット面に水平な方向の加速度のそれぞれの保留値に基
づいて、サービス時のラケット（ラケット型入力装置）
のラケット面に垂直な方向の速度およびラケット面に水
平な方向の速度を決定する。

【０１２０】そして、ステップＳ７９ａにおいて、ゲー
ムプロセサ５２は、そのときのボールのラケット面に垂
直な方向の方向速度およびラケット面に水平な方向の速
度と、ラケット型入力装置のラケット面に垂直な方向の
速度およびラケット面に水平な方向の速度とに基づい
て、図２４および数３に従ってラケットにあたった後の
ボール３８のラケット面に垂直な方向の速度およびラケ
ット面に水平な方向の速度を計算するとともに、サーブ
後のボールの回転角速度を計算する。

【０１２１】

【数３】ＢＶｈ＝ＢＶｈ０＋ａω（ＢＶｈ０−ＲＶｈ０）ＢＶｖ＝−ｂ（ＢＶｖ０−ＲＶｖ） ω＝ω０＋ｃ（ＢＶｖ０−ＲＶｖ）ただし、ＲＶｈ：ラケットのラケット面に水平な方向の
速度、ＲＶｖ：ラケットのラケット面に垂直な方向の速
度、ＢＶｈ０：衝突前のボールのラケット面に水平な方
向の速度、ＢＶｖ０：衝突前のボールのラケット面に垂
直な方向の速度、ω０：衝突前のボールの回転角速度、
ａ，ｂ，ｃ：定数である。

【０１２２】ついで、ステップＳ７９’においてボール
のラケット面に垂直な方向の速度およびラケット面に水
平な方向の速度ならびに各軸座標からサーブ後のボール
の各軸初速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを計算し、ステップＳ８
０でステートを「ラリー中」に移行させる。

【０１２３】２軸の圧電ブザー素子を設けた場合の、ゲ
ームプロセサ５２が実行する「ラリー処理」が具体的に
図２５に示される。この図２５は先の図１５に対応する
ものであり、図１５と同じステップ番号を付したステッ
プでは図１５の相当するステップと同じ動作を実行す
る。また、図１５の対応のステップと類似の動作をする
ステップには、ダッシュ記号「’」を付している。

【０１２４】最初のステップＳ８１では、ゲームプロセ
サ５２は、サーブで打ち込まれたボールの各軸座標Ｐ
ｘ，Ｐｙ，Ｐｚをチェックし、その座標に基づいて、ス
テップＳ８２において、ボールの位置が予め設定してい
るレシーブ可能な範囲に達したかどうか判断する。この
ステップＳ８２で“ＮＯ”なら、終了する。ステップＳ
８２で“ＹＥＳ”が判断されると、次のステップＳ８３
で、ゲームプロセサ５２は、ボールがレシーブ可能範囲
をオーバーしたかどうか判断する。ステップＳ８３で
“ＹＥＳ”を判断したとき、すなわち、ボールがレシー
ブ可能範囲に一旦は入ったものの何の処理もされないま
ま再びレシーブ可能範囲外へ出ていった場合には、ステ
ップＳ８４で「レシーブミス」を確定し、次のステップ
Ｓ８５でステートを「ポイント処理」に移行させる。

【０１２５】ステップＳ８３で“ＮＯ”が判断される
と、次のステップＳ８６’で、ゲームプロセサ５２は、
レシーバ側プレイヤのラケット型入力装置から送られて
くるコードから、当該入力装置のラケット面に垂直な方
向の加速度およびラケット面に水平な方向の加速度を検
出する。そして、ステップＳ８７’で、ステップＳ８６
で検出したラケット面に垂直な方向の加速度が保留値よ
り小さくなったかどうか判断する。ステップＳ８７で
“ＮＯ”の場合、ステップＳ８８’で、ラケット面に垂
直な方向の加速度およびラケット面に水平な方向の加速
度の現在値によって加速度保留値を更新する。

【０１２６】逆にステップＳ８７’で“ＹＥＳ”が判断
されるということは、その時点でレシーバ側のラケット
型入力装置のラケット面に垂直な方向の加速度がピーク
に達したことを意味し、ステップＳ８９’において、ゲ
ームプロセサ５２は、その時点でレシーブが行われたと
みなし、レシーブ側のラケット型入力装置のラケット面
に垂直な方向の加速度およびラケット面に水平な方向の
加速度のそれぞれの保留値に基づいて、レシーブ時のラ
ケット（ラケット型入力装置）のラケット面に垂直な方
向の速度およびラケット面に水平な方向の速度を決定す
る。

【０１２７】そして、ステップＳ９０ａにおいて、ゲー
ムプロセサ５２は、そのときのボールのラケット面に垂
直な方向の方向速度およびラケット面に水平な方向の速
度と、ラケット型入力装置のラケット面に垂直な方向の
速度およびラケット面に水平な方向の速度とに基づい
て、先の図２４および数３に従ってラケットにあたった
後のボール３８のラケット面に垂直な方向の速度および
ラケット面に水平な方向の速度を計算するとともに、サ
ーブ後のボールの回転角速度を計算する。

【０１２８】ついで、ステップＳ９０’においてボール
のラケット面に垂直な方向の速度およびラケット面に水
平な方向の速度ならびに各軸座標からレシーブ後のボー
ルの各軸初速度Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚを計算し、ステップＳ
９１でレシーバとなるプレイヤを交代させる。つまり、
レシーブが成功した場合、今度は他方のプレイヤのラケ
ット型入力装置からのデータをレシーバ側データとして
取り扱う。

【０１２９】図７に示すように、ステップＳ５のトス中
処理が終了した後、またはステップＳ６のラリー中処理
が終了した後には、ステップＳ８で示すボール座標演算
処理に進む。

【０１３０】２軸の圧電ブザー素子を設けた場合のこの
ボール座標演算処理は、具体的には、図２６のフロー図
に従って実行される。この図２６フロー図は先の図１６
フローズとステップＳ１０９’が変更されているだけで
ある。すなわち、２軸圧電ブザー素子６６Ｙ，６６Ｘを
設けた場合には、ボールの各軸速度と先に求めたボール
の回転角速度とによって、テーブルにバウンドした後の
ボールの各軸速度および回転角速度を求める。

【０１３１】このように、ラケット型入力装置３２内の
２軸に圧電ブザー素子６６Ｘ，６６Ｙを設けた場合に
は、ボールの回転角速度を計算するので、１つの圧電ブ
ザー素子６６だけの実施例に比べて、ボールの移動軌跡
が実際の卓球ゲームに非常に近くなり、図１実施例の体
感卓球ゲーム装置におけるリアリティを一層向上でき
る。

【０１３２】さらに、図２７に示すように、３軸のそれ
ぞれの方向の加速度を検出できるように３つの圧電ブザ
ー素子６６Ｘ，６６Ｙおよび６６Ｚを用いるようにして
もよい。図２７でいえば、圧電ブザー素子６６ＸがＸ軸
方向の加速度を検出し、圧電ブザー素子６６ＹがＹ軸方
向の加速度を検出し、圧電ブザー素子６６ＺがＺ軸方向
の加速度を検出する。３つの圧電ブザー素子を用いる場
合には、図１９と同様に、３つの加速度センサ回路４８
を用いればよい。図２７実施例では、圧電ブザー素子６
６Ｙの圧電セラミック板の主面がラケット面に垂直な軸
に直交し、圧電ブザー素子６６Ｘの圧電セラミック板の
主面がラケット面に垂直な軸に直交する軸（ラケット面
に水平な軸）に直交し、圧電ブザー素子６６Ｚの圧電セ
ラミック板の主面が前２軸にそれぞれ直交する軸（第３
軸）に直交するようにそれぞれ配置される。

【０１３３】なお、上述の実施例では、圧電ブザー素子
に生じる加速度相関信号とし電圧信号を取り出すように
した。しかしながら、それを電流信号として取り出すよ
うにしてもよい。

【０１３４】さらに、上述の実施例では、ＭＣＵ５０お
よびＬＥＤ３４がディジタル信号伝送手段を構成し、加
速度相関ディジタル信号をワイアレスでプロセサ側に伝
送するようにした。しかしながら、信号伝送手段はワイ
アレスでなく適宜のデータ伝送線を用いるものであって
もよい。

【０１３５】さらに、加速度相関信号としてディジタル
信号を出力するものを例示したが、検出した電圧値また
は電流値をアナログ信号として伝送するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の体感卓球ゲーム装置の全
体構成を示す図解図である。

【図２】図１実施例におけるテレビジョンモニタに表示
されるゲーム画面の一例を示す図解図である。

【図３】図１実施例を示すブロック図である。

【図４】図１実施例におけるラケット型入力装置の内部
構造を示す図解図である。

【図５】ラケット型入力装置の回路図である。

【図６】ラケット型入力装置の動作を示す各部波形図で
ある。

【図７】図１実施例の全体動作を示すフロー図である。

【図８】図１実施例の状態ないしステートの遷移を示す
図解図である。

【図９】図３実施例におけるＭＣＵの全体動作を示すフ
ロー図である。

【図１０】図９に示す加速度検出処理の具体的動作を示
すフロー図である。

【図１１】図９実施例におけるコード送信処理の具体的
動作を示すフロー図である。

【図１２】図７実施例にけるゲームプロセサによるコー
ド受信処理の具体的動作を示すフロー図である。

【図１３】図７実施例におけるゲームプロセサによるト
ス前処理の具体的動作を示すフロー図である。

【図１４】図７実施例におけるゲームプロセサによるト
ス中処理の具体的動作を示すフロー図である。

【図１５】図７実施例におけるゲームプロセサによるラ
リー処理の具体的動作を示すフロー図である。

【図１６】図７実施例におけるゲームプロセサによるボ
ール座標演算処理の具体的動作を示すフロー図である。

【図１７】図７実施例におけるゲームプロセサによるポ
イント処理の具体的動作を示すフロー図である。

【図１８】２つの圧電ブザー素子を用いる場合の配置の
一例を示す図解図である。

【図１９】２つの圧電ブザー素子を用いたラケット型入
力装置の要部を示す回路図である。

【図２０】２つの圧電ブザー素子を用いる場合の図９に
示す加速度検出処理の具体的動作を示すフロー図であ
る。

【図２１】図２０に後続する加速度検出処理の具体的動
作を示すフロー図である。

【図２２】図２１に後続する加速度検出処理の具体的動
作を示すフロー図である。

【図２３】２つの圧電ブザー素子を用いる場合の図７実
施例におけるゲームプロセサによるトス中処理の具体的
動作を示すフロー図である。

【図２４】２つの圧電ブザー素子を用いる場合のボール
のラケット面に垂直な方向の速度およびラケット面に水
平な方向の速度ならびに回転角速度を示す図解図であ
る。

【図２５】２つの圧電ブザー素子を用いる場合の図７実
施例におけるゲームプロセサによるラリー処理の具体的
動作を示すフロー図である。

【図２６】２つの圧電ブザー素子を用いる場合の図７実
施例におけるゲームプロセサによるボール座標演算処理
の具体的動作を示すフロー図である。

【図２７】３つの圧電ブザー素子を用いる場合の配置の
一例を示す図解である。

【符号の説明】

１０ …体感卓球ゲーム装置１２ …ゲーム機２０ …テレビジョンモニタ３０ …赤外線受光部３２ …ラケット型入力装置３４ …赤外線ＬＥＤ６６，６６Ｘ，６６Ｙ，６６Ｚ …圧電ブザー素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｆ 3/00 ６２０Ｇ０１Ｐ 15/00 ＡＨ０１Ｌ 41/09 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｕ (72)発明者加藤周平滋賀県草津市野路町1734番３号新世代株式会社内Ｆターム(参考） 2C001 AA00 AA04 BC00 BC01 BC03 CA00 CA01 CA09 CB01 CC02 5B087 AB14 BC32 CC33 DD03 5E501 AA17 BA03 BA17 CA02 CA07 CB03 CB20 DA13 EB05 FA05 FB22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操作者が三次元空間内で変位させ、その変
位の加速度に相関する信号をプロセサの入力信号として
与える入力装置であって、圧電ブザー素子、および前記入力装置が変位されたとき
前記圧電ブザー素子に生じる加速度相関電気信号に基づ
いて加速度相関信号を前記プロセサに与える信号出力手
段を備える、プロセサ用入力装置。
【請求項２】前記信号出力手段は、前記加速度相関電気
信号に従ったディジタル信号を作成するディジタル信号
作成手段、および前記ディジタル信号を前記プロセサに
伝送するディジタル信号伝送手段を含む、請求項１記載
のプロセサ用入力装置。
【請求項３】前記ディジタル信号伝送手段は前記ディジ
タル信号をワイアレスで前記プロセサに伝送するワイア
レス信号伝送手段を含む、請求項２記載のプロセサ用入
力装置。
【請求項４】前記圧電ブザー素子は、金属板と前記金属
板上に設けられる圧電セラミック板とを含み、前記圧電
セラミック板の主面が第１軸に直交するように前記圧電
ブザー素子が配置される、請求項１ないし３のいずれか
に記載のプロセサ用入力装置。
【請求項５】圧電セラミック板の主面が前記第１軸と直
交する第２軸に直交して配置される第２圧電ブザー素子
をさらに備え、前記信号出力手段は前記圧電ブザー素子の加速度相関電
気信号および前記第２圧電ブザー素子の加速度相関電気
信号に基づいて前記第１軸方向の加速度相関信号および
前記第２軸方向の加速度相関信号を前記プロセサに出力
する、請求項４記載のプロセサ用入力装置。
【請求項６】圧電セラミック板の主面が前記第１軸およ
び前記第２軸とそれぞれ直交する第３軸に直交して配置
される第３圧電ブザー素子をさらに備え、前記信号出力手段は前記圧電ブザー素子の加速度相関電
気信号，前記第２圧電ブザー素子の加速度相関電気信号
および前記第３圧電ブザー素子の加速度相関信号に基づ
いて前記第１軸方向の加速度相関信号，前記第２軸方向
の加速度相関信号および前記第３軸方向の加速度相関信
号を前記プロセサに出力する、請求項５記載のプロセサ
用入力装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載のプロ
セサ用入力装置からの加速度相関信号を受けるプロセサ
であって、画像表示手段、および前記加速度相関信号に従って前記
画像表示手段によって表示された画像に変化を生ぜしめ
る画像変化手段を備える、プロセサ。