JP2012095808A - 表示装置、ゲームシステム、およびゲーム処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操作装置に対する操作の自由度を向上する。
【解決手段】ゲームシステムは、据置型のゲーム装置と、操作装置と、可搬型表示装置とを含む。可搬型表示装置は、赤外線を発光可能な赤外発光部を備えている。操作装置は、撮像部による検知結果を表すデータと、慣性センサの検出結果を表すデータと、操作ボタンに対する操作を表すデータとを含む操作データをゲーム装置へ無線で送信する。ゲーム装置は、操作装置から操作データを受信し、操作データに基づいてゲーム処理を実行する。さらに、ゲーム装置は、ゲーム処理に基づいて逐次生成される第１ゲーム画像を逐次圧縮して圧縮画像データを生成する。圧縮画像データは、可搬型表示装置へ無線で逐次送信される。可搬型表示装置は、ゲーム装置から圧縮画像データを逐次受信し、圧縮画像データを逐次伸張してゲーム画像を得て、ゲーム画像を逐次表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゲーム画像等を表示するための表示装置であって、ユーザが持ち運ぶことができる可搬型の表示装置、ならびに、当該表示装置を用いたゲームシステムおよびゲーム処理方法に関する。

従来、プレイヤが操作装置自体を動かしてゲーム操作を行うことができるゲームシステムがある（例えば、特許文献１参照）。例えば特許文献１に記載のゲームシステムにおいては、操作装置が備える撮像手段でマーカ装置を撮像し、撮像された画像（撮像画像）から得られる情報をゲーム入力として用いることで、操作装置自体を動かす操作を可能としている。具体的には、撮像画像内におけるマーカ装置の位置から操作装置の位置や姿勢を判断することができるので、上記ゲームシステムにおいては、当該マーカ装置の位置を上記情報として取得し、マーカ装置の位置に応じたゲーム処理を行っている。なお、上記ゲームシステムにおいては、マーカ装置の設置場所は任意であるが、ゲーム画像が表示される画面の方へ操作装置を向けて使用することがユーザにとって違和感がないので、通常はマーカ装置は表示装置の周囲に設置される。

特許第４２６５８１４号明細書

上述のように、上記ゲームシステムにおいては、ユーザは操作装置を表示装置の方へ向けて使用する。また、上記ゲームシステムでは、一般的には、テレビのような据置型で固定的に設置される表示装置が用いられる。そのため、ユーザは、撮像画像を入力として用いる場合には常に、固定的に設置される表示装置の方へ向けて操作装置を使用しなければならなかった。すなわち、上記ゲームシステムにおいては、操作装置を使用できる向きが制限される場合があり、操作装置に対する操作の自由度に関して改善の余地があった。

それ故、本発明の目的は、操作装置に対する操作の自由度を向上することが可能な表示装置、ゲームシステム、およびゲーム処理方法を提供することである。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の（１）〜（１４）の構成を採用した。

（１）
本発明の一例は、据置型のゲーム装置と、操作装置と、可搬型表示装置とを含むゲームシステムである。
ゲーム装置は、操作データ受信部と、ゲーム処理部と、ゲーム画像生成部と、ゲーム画像圧縮部と、データ送信部とを備える。操作データ受信部は、操作装置から操作データを受信する。ゲーム処理部は、操作データに基づいてゲーム処理を実行する。ゲーム画像生成部は、ゲーム処理に基づいて第１ゲーム画像を逐次生成する。ゲーム画像圧縮部は、第１ゲーム画像を逐次圧縮して圧縮画像データを生成する。データ送信部は、圧縮画像データを可搬型表示装置へ無線で逐次送信する。
操作装置は、撮像部と、慣性センサと、少なくとも１つの操作ボタンと、操作データ送信部とを備える。撮像部は、赤外光を検知可能である。操作データ送信部は、撮像部による検知結果を表すデータと、慣性センサの検出結果を表すデータと、操作ボタンに対する操作を表すデータとを含む操作データをゲーム装置へ無線で送信する。
可搬型表示装置は、赤外発光部と、ゲーム画像受信部と、ゲーム画像伸張部と、表示部とを備えている。赤外発光部は、赤外線を発光可能である。ゲーム画像受信部は、ゲーム装置から圧縮画像データを逐次受信する。ゲーム画像伸張部は、圧縮画像データを逐次伸張して第１ゲーム画像を得る。表示部は、伸張によって得られた第１ゲーム画像を逐次表示する。

上記「ゲーム装置」は、ゲーム処理を実行し、ゲーム処理に基づいて画像を生成する情報処理装置であればどのようなものであってもよい。上記ゲーム装置は、ゲーム専用の情報処理装置であってもよいし、一般的なパーソナルコンピュータのような多用途の情報処理装置であってもよい。
上記「操作装置」は、上記の構成を備える他、さらに他の構成を備えていてもよい。例えば、上記操作装置は表示手段や音声出力手段をさらに備えていてもよい。また、上記「撮像部による検知結果」とは、撮像部によって撮像された画像自体であってもよいし、当該画像から得られる情報（例えば、後述するマーカ座標等）であってもよい。
上記「可搬型」とは、ユーザが手に持って動かしたり、任意の位置に配置を変更したりすることができる程度の大きさである意味である。ただし、「可搬型表示装置」は、例えば後述する第１〜第４のゲーム例のように、ゲーム中において動かして使用される他、例えば後述する第５のゲーム例のように、ゲーム中においては固定的に配置されて（動かされずに）使用されてもよい。
上記「ゲームシステム」は、ゲーム装置と操作装置と可搬型表示装置とを含んでいればよく、後述する第２ゲーム画像を表示する外部表示装置を含んでいなくともよいし、含んでいてもよい。すなわち、ゲームシステムは、当該外部表示装置を含まない形態で提供されてもよいし、含む形態で提供されてもよい。

上記（１）の構成によれば、可搬型表示装置は赤外発光部と表示部とを備えるとともに、操作装置が撮像部を備え、撮像部による検知結果に基づいてゲーム処理が実行される。したがって、ユーザは、操作装置の撮像部を可搬型表示装置の赤外発光部の方へ向けることでゲーム操作を行うことができる。ここで、表示装置は可搬型であるので、ユーザは、表示装置を自由な位置に配置することができ、それによって操作装置を自由な向きに向けて使用することができる。このように、上記（１）の構成によれば、操作装置を使用できる向きが制限される場合があった従来のゲームシステムに比べて、操作装置に対する操作の自由度を向上することができる。

また、上記（１）の構成によれば、可搬型表示装置は画像データの伸張処理を少なくとも実行すればよく、ゲーム処理についてはゲーム装置側で実行すればよい。ゲーム処理が複雑になっても、ゲーム装置側の処理が増加するだけで、第１操作装置での画像の伸張処理の処理量にはほとんど影響しないので、仮に複雑なゲーム処理を要する場合であっても、可搬型表示装置側の処理負荷を所定の範囲に抑えることができ、可搬型表示装置には高い情報処理能力が要求されない。そのため、可搬型表示装置の小型化・軽量化が容易になり、製造も容易になる。

さらに、上記（１）の構成によれば、第１ゲーム画像は、圧縮されてゲーム装置から可搬型表示装置へ送信されるので、ゲーム画像を高速に無線送信することができ、ゲーム処理が行われてからゲーム画像が表示されるまでの遅延を少なくすることができる。

（２）
ゲームシステムは、赤外光を発光可能なマーカ装置をさらに含んでいてもよい。このとき、ゲーム画像生成部は、ゲーム処理に基づいて第２ゲーム画像をさらに生成する。また、ゲーム装置は、画像出力部と、発光制御部とをさらに備えている。画像出力部は、可搬型表示装置とは別体の外部表示装置へ第２ゲーム画像を逐次出力する。発光制御部は、マーカ装置の発光を制御する。

上記「外部表示装置」とは、第１操作装置と別体であればよく、後述する実施形態におけるテレビ２の他、ゲーム装置によって生成された第２ゲーム画像を表示することが可能なものであればどのようなものであってもよい。例えば、外部表示装置は、ゲーム装置と一体として（１つの筐体内に）形成されるものであってもよい。

上記（２）の構成によれば、ゲームシステムには、上記可搬型表示装置の赤外発光部とは別にマーカ装置が含まれるとともに、第１ゲーム画像が表示される可搬型表示装置とは別の外部表示装置に第２ゲーム画像が表示される。これによれば、マーカ装置を当該外部表示装置の周辺に設置する場合には、ユーザは、２つの表示装置のいずれかに向けて操作装置を使用することができる。つまり、ユーザは操作装置を２つの表示装置のどちらに向けても操作することができるので、操作装置の操作の自由度がより高くなる。
さらに、上記（２）の構成によれば、可搬型表示装置については自由に配置することが可能であるので、２つの表示装置の位置関係を自由に設定することができる。したがって、ゲーム内容に応じた適切な位置に２つの表示装置を配置することで、操作装置を用いたより現実味のある操作を実現したり、より興趣性の高いゲームを実現したりすることができる（後述する第５のゲーム例参照）。また、２つの表示装置の位置関係を都度変更することで、２つの表示装置をいろいろな位置関係にして使用する種々のゲームに対応することが可能となる。

また、上記（２）の構成によれば、外部表示装置に第２ゲーム画像を表示することができるので、異なる２種類のゲーム画像をプレイヤに提示することができる。したがって、２種類のゲーム画像によってゲーム空間を様々な方法で表すことができる。したがって、上記（２）の構成によれば、より見やすく、ゲーム操作が行いやすいゲーム画像をプレイヤに提示することができる。

（３）
ゲームシステムは、２つの操作装置を含んでいてもよい。このとき、ゲーム処理部は、各操作装置から受信した操作データに基づいてゲーム処理を実行する。

上記（３）の構成によれば、１つの操作装置を可搬型表示装置の方へ向けてゲーム操作を行うことができるとともに、もう１つの操作装置をマーカ装置の方へ向けてゲーム操作を行うことができる。したがって、マーカ装置を外部表示装置の周辺に設置する場合には、操作装置と表示装置とを１組として用いるゲーム（例えば後述する第５のゲーム例）において、２人のプレイヤが同時にゲームを行うことができる。

（４）
発光制御部は、ゲーム処理の内容に応じてマーカ装置および赤外発光部の発光を制御してもよい。

上記「ゲーム処理の内容に応じて（マーカ装置および赤外発光部の発光を）制御する」とは、ゲーム装置において実行されるゲームプログラムの種類に応じて発光を制御したり、同一のゲームプログラムが実行される場合でも、ゲーム状況（プレイヤの操作対象や操作方法、あるいは、ゲームの進行状況）に応じて発光を制御したりすることを含む意味である。

上記（４）の構成によれば、ゲーム装置は、ゲーム処理の内容に応じて、マーカ装置および赤外発光部のいずれを発光させるか（または両方を発光させるか）を制御することができる。ここで、ゲームの内容によっては、マーカ装置と可搬型表示装置の赤外発光部との２つの発光装置のうちいずれか一方のみを使用する場合がある。また、２つの発光装置の両方を発光させる場合には、操作装置の撮像部がいずれの発光装置からの赤外光を検知しているのかをゲーム装置が判断することができないために、操作装置による操作を正確に行うことができない場合もある。これに対して、上記（４）の構成によれば、２つの発光装置のうちでゲーム処理の内容に応じた適切な発光装置を発光させることができるので、種々のゲームに対応することができるとともに、誤検出によって操作装置による操作が不正確になることを防止することができる。

（５）
発光制御部は、赤外発光部による発光に対する制御指示を表す制御データを生成してもよい。このとき、データ送信部は、制御データを可搬型表示装置へ無線で送信する。可搬型表示装置は、ゲーム装置から制御データを受信する制御データ受信部をさらに備える。赤外発光部は、受信された制御データに従って動作する。

上記「データ送信部」は、上記「制御データ」を画像データとともに送信してもよいし画像データの送信タイミングとは異なるタイミングで送信してもよい。すなわち、画像データが逐次送信される場合でも、送信データは必要な場合にのみ送信され、画像データととともに逐次送信する必要はない。

上記（５）の構成によれば、ゲーム装置は、制御データを可搬型表示装置へ送信することによって、赤外発光部の発光を容易に制御することができる。

（６）
また、本発明の一例は、ゲーム装置と無線通信可能な可搬型の表示装置である。ゲーム装置は、赤外光を検知可能な撮像部を備える操作装置から撮像部による検知結果を表すデータを受信し、当該データに基づいて実行されるゲーム処理に基づいて生成されるゲーム画像を圧縮した圧縮画像データを表示装置へ逐次送信する。
表示装置は、赤外発光部と、ゲーム画像受信部と、ゲーム画像伸張部と、表示部とを備える。赤外発光部は、赤外線を発光可能である。ゲーム画像受信部は、ゲーム装置から圧縮画像データを逐次受信する。ゲーム画像伸張部は、圧縮画像データを逐次伸張してゲーム画像を得る。表示部は、伸張によって得られたゲーム画像を逐次表示する。

上記（６）の構成によれば、上記（１）の構成と同様、可搬型表示装置は赤外発光部と表示部とを備えるとともに、操作装置が撮像部を備え、撮像部による検知結果に基づいてゲーム処理が実行される。したがって、上記（１）の構成と同様、ユーザは、表示装置を自由な位置に配置することによって操作装置を自由な向きに向けて使用することができ、操作装置に対する操作の自由度を向上することができる。
また、上記（６）の構成によれば、上記（１）の構成と同様、可搬型表示装置には高い情報処理能力が要求されないので、可搬型表示装置の小型化・軽量化が容易になり、製造も容易になる。また、上記（６）の構成によれば、ゲーム画像は、圧縮されてゲーム装置から可搬型表示装置へ送信されるので、ゲーム画像を高速に無線送信することができ、ゲーム処理が行われてからゲーム画像が表示されるまでの遅延を少なくすることができる。

（７）
表示装置は、タッチパネルと、慣性センサと、操作データ送信部とをさらに備えていてもよい。タッチパネルは、表示部の画面に設けられる。操作データ送信部は、タッチパネルおよび慣性センサの出力データを含む操作データをゲーム装置へ無線で送信する。このとき、ゲーム装置は、操作データに基づいてゲーム処理を実行する。

上記（７）の構成によれば、上記可搬型の表示装置は操作装置としても機能することとなる。例えば、上記表示装置をゲームシステムに使用する場合には、ユーザは、表示部の画面を見ながら表示装置自体を動かして操作することもできるし、また、表示装置を自由な位置に配置して別の操作装置を表示装置の方に向けて使用する表示手段としても使用する使うこともできる。つまり、上記（７）の構成によれば、操作装置としても表示装置としても使用することができる、多用途な装置を提供することができる。

（８）
ゲーム装置は、ゲーム処理に基づいて生成されるゲーム音声を表示装置へ無線で送信してもよい。このとき、表示装置は、ゲーム音声をゲーム装置から受信するゲーム音声受信部と、ゲーム音声受信部によって受信されたゲーム音声を出力するスピーカとをさらに備える。

上記（８）において、ゲーム装置から表示装置へ無線送信されるゲーム音声は、後述する実施形態のように圧縮されて送信されてもよいし、圧縮されずに送信されてもよい。

上記（８）の構成によれば、ゲーム画像と同様、ゲーム音声を表示装置から出力することができる。

（９）
第１操作装置はマイクをさらに備えていてもよい。このとき、操作データ送信部は、マイクが検知した音のデータをゲーム装置へ無線でさらに送信する。

上記（９）において、操作装置からゲーム装置へ無線送信される音のデータは、後述する実施形態のように圧縮されて送信されてもよいし、圧縮されずに送信されてもよい。

上記（９）の構成によれば、操作装置のマイクで検知された音（マイク音声）はゲーム装置へ送信される。したがって、ゲーム装置は、マイク音声をゲーム音声に用いたり、マイク音声に音声認識処理を行った結果をゲーム入力として用いたりすることができる。

（１０）
表示装置は、カメラと、カメラ画像圧縮部とをさらに備えていてもよい。カメラ画像圧縮部は、カメラが撮像したカメラ画像を圧縮して圧縮撮像データを生成する。このとき、操作データ送信部は、圧縮撮像データをゲーム装置へ無線でさらに送信する。

上記（１０）の構成によれば、表示装置のカメラで撮像されたカメラ画像がゲーム装置へ送信される。したがって、ゲーム装置は、カメラ画像をゲーム画像に用いたり、カメラ画像に画像認識処理を行った結果をゲーム入力として用いたりすることができる。また、上記（５）の構成によれば、カメラ画像は圧縮して送信されるので、カメラ画像を高速に無線送信することができる。

（１１）
表示装置は、複数の表面操作ボタンと、方向を指示可能な方向入力部とを備えていてもよい。複数の表面操作ボタンは、表示部の画面およびタッチパネルが設けられる表平面において当該画面の両側に設けられる。方向入力部は、表平面において画面の両側に設けられる。このとき、第１操作データは、複数の表面操作ボタンおよび方向入力部に対する操作を表すデータをさらに含む。

上記（１１）の構成によれば、表示装置の画面の両側には操作ボタンおよび方向入力部が設けられる。したがって、プレイヤは、表示装置を把持した状態において（典型的には両手の親指で）操作ボタンおよび方向入力部を操作することができるので、表示装置を動かす操作を行いながらであっても、操作ボタンおよび方向入力部を容易に操作することができる。

（１２）
表示装置は、複数の裏面操作ボタンと、複数の側面操作ボタンとをさらに備えていてもよい。複数の裏面操作ボタンは裏平面に設けられる。裏平面は、表示部の画面およびタッチパネルが設けられる表平面の反対側の面である。複数の側面操作ボタンは、表平面と裏平面との間の側面に設けられる。このとき、操作データは、複数の裏面操作ボタンおよび側面操作ボタンに対する操作を表すデータをさらに含む。

上記（１２）の構成によれば、表示装置の裏平面および側面には操作ボタンが設けられる。したがって、プレイヤは、表示装置を把持した状態において（典型的には人差し指または中指で）これらの操作ボタンを操作することができるので、表示装置を動かす操作を行いながらであっても、操作ボタンを容易に操作することができる。

（１３）
表示装置は磁気センサをさらに備えていてもよい。このとき、操作データは磁気センサの検出結果のデータをさらに含む。

上記（１３）の構成によれば、表示装置は磁気センサを備え、ゲーム装置においては磁気センサの出力結果がゲーム処理に用いられる。したがって、プレイヤは、表示装置を動かすことによってゲーム操作を行うことができる。また、ゲーム装置は、実空間における絶対的な表示装置の姿勢を磁気センサの出力結果から判断することができるので、例えば慣性センサの出力結果と磁気センサの出力結果とを用いることで表示装置の姿勢を正確に算出することができる。

（１４）
慣性センサは、どのような慣性センサでもよいが、例えば３軸の加速度センサおよび３軸のジャイロセンサであってもよい。

上記（１４）の構成によれば、慣性センサとして加速度センサおよびジャイロセンサの２種類のセンサを用いることによって、第１操作装置の動きや姿勢を正確に算出することができる。

また、本発明の別の一例は、上記（１）〜（５）のゲームシステムにおいて行われるゲーム処理方法の形態で実施されてもよい。

本発明によれば、可搬型の表示装置に赤外発光部を設け、等が表示装置にゲーム画像を表示させることによって、操作装置を自由な方向に向けて使用することが可能となり、操作装置に対する操作の自由度を向上することができる。

ゲームシステム１の外観図 ゲーム装置３の内部構成を示すブロック図 コントローラ５の外観構成を示す斜視図 コントローラ５の外観構成を示す斜視図 コントローラ５の内部構造を示す図 コントローラ５の内部構造を示す図 コントローラ５の構成を示すブロック図 端末装置７の外観構成を示す図 ユーザが端末装置７を把持した様子を示す図 端末装置７の内部構成を示すブロック図 ゲーム処理において用いられる各種データを示す図 ゲーム装置３において実行されるゲーム処理の流れを示すメインフローチャート ゲーム制御処理の詳細な流れを示すフローチャート 第１のゲーム例におけるテレビ２の画面と端末装置７とを示す図 第２のゲーム例におけるテレビ２の画面と端末装置７とを示す図 第３のゲーム例においてテレビ２に表示されるテレビ用ゲーム画像の一例を示す図 第３のゲーム例において端末装置７に表示される端末用ゲーム画像の一例を示す図 第４のゲーム例においてテレビ２に表示されるテレビ用ゲーム画像の一例を示す図 第４のゲーム例において端末装置７に表示される端末用ゲーム画像の一例を示す図 第５のゲーム例におけるゲームシステム１の使用の様子を示す図 ネットワークを介して外部装置と接続される場合におけるゲームシステム１に含まれる各装置の接続関係を示す図

［１．ゲームシステムの全体構成］
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るゲームシステム１について説明する。図１は、ゲームシステム１の外観図である。図１において、ゲームシステム１は、テレビジョン受像器等に代表される据置型のディスプレイ装置（以下、「テレビ」と記載する）２、据置型のゲーム装置３、光ディスク４、コントローラ５、マーカ装置６、および、端末装置７を含む。ゲームシステム１は、コントローラ５を用いたゲーム操作に基づいてゲーム装置３においてゲーム処理を実行し、ゲーム処理によって得られるゲーム画像をテレビ２および／または端末装置７に表示するものである。

ゲーム装置３には、当該ゲーム装置３に対して交換可能に用いられる情報記憶媒体の一例である光ディスク４が脱着可能に挿入される。光ディスク４には、ゲーム装置３において実行されるための情報処理プログラム（典型的にはゲームプログラム）が記憶されている。ゲーム装置３の前面には光ディスク４の挿入口が設けられている。ゲーム装置３は、挿入口に挿入された光ディスク４に記憶されている情報処理プログラムを読み出して実行することによってゲーム処理を実行する。

ゲーム装置３には、テレビ２が接続コードを介して接続される。テレビ２は、ゲーム装置３において実行されるゲーム処理によって得られるゲーム画像を表示する。テレビ２はスピーカ２ａ（図２）を有しており、スピーカ２ａは、上記ゲーム処理の結果得られるゲーム音声を出力する。なお、他の実施形態においては、ゲーム装置３と据置型の表示装置とは一体となっていてもよい。また、ゲーム装置３とテレビ２との通信は無線通信であってもよい。

テレビ２の画面の周辺（図１では画面の上側）には、マーカ装置６が設置される。詳細は後述するが、ユーザ（プレイヤ）はコントローラ５を動かすゲーム操作を行うことができ、マーカ装置６は、コントローラ５の動きや位置や姿勢等をゲーム装置３が算出するために用いられる。マーカ装置６は、その両端に２つのマーカ６Ｒおよび６Ｌを備えている。マーカ６Ｒ（マーカ６Ｌも同様）は、具体的には１以上の赤外ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であり、テレビ２の前方に向かって赤外光を出力する。マーカ装置６はゲーム装置３に接続されており、ゲーム装置３はマーカ装置６が備える各赤外ＬＥＤの点灯を制御することが可能である。なお、マーカ装置６は可搬型であり、ユーザはマーカ装置６を自由な位置に設置することができる。図１ではマーカ装置６がテレビ２の上に設置された態様を表しているが、マーカ装置６を設置する位置および向きは任意である。

コントローラ５は、自機に対して行われた操作の内容を表す操作データをゲーム装置３に与えるものである。コントローラ５とゲーム装置３とは無線通信によって通信可能である。本実施形態では、コントローラ５とゲーム装置３との間の無線通信には例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース）（登録商標）の技術が用いられる。なお、他の実施形態においてはコントローラ５とゲーム装置３とは有線で接続されてもよい。また、本実施形態では、ゲームシステム１に含まれるコントローラ５は１つとするが、ゲーム装置３は複数のコントローラと通信可能であり、所定台数のコントローラを同時に使用することによって複数人でゲームをプレイすることが可能である。コントローラ５の詳細な構成については後述する。

端末装置７は、ユーザが把持可能な程度の大きさであり、ユーザは端末装置７を手に持って動かしたり、あるいは、端末装置７を自由な位置に配置したりして使用することが可能である。詳細な構成は後述するが、端末装置７は、表示手段であるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶表示装置）５１、および、入力手段（後述するタッチパネル５２やジャイロセンサ６４等）を備える。端末装置７とゲーム装置３とは無線（有線であってもよい）によって通信可能である。端末装置７は、ゲーム装置３で生成された画像（例えばゲーム画像）のデータをゲーム装置３から受信し、画像をＬＣＤ５１に表示する。なお、本実施形態では表示装置としてＬＣＤを用いているが、端末装置７は、例えばＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：電界発光）を利用した表示装置等、他の任意の表示装置を有していてもよい。また、端末装置７は、自機に対して行われた操作の内容を表す操作データをゲーム装置３に送信する。

［２．ゲーム装置３の内部構成］
次に、図２を参照して、ゲーム装置３の内部構成について説明する。図２は、ゲーム装置３の内部構成を示すブロック図である。ゲーム装置３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０、システムＬＳＩ１１、外部メインメモリ１２、ＲＯＭ／ＲＴＣ１３、ディスクドライブ１４、およびＡＶ−ＩＣ１５等を有する。

ＣＰＵ１０は、光ディスク４に記憶されたゲームプログラムを実行することによってゲーム処理を実行するものであり、ゲームプロセッサとして機能する。ＣＰＵ１０は、システムＬＳＩ１１に接続される。システムＬＳＩ１１には、ＣＰＵ１０の他、外部メインメモリ１２、ＲＯＭ／ＲＴＣ１３、ディスクドライブ１４およびＡＶ−ＩＣ１５が接続される。システムＬＳＩ１１は、それに接続される各構成要素間におけるデータ転送の制御、表示すべき画像の生成、外部装置からのデータの取得等の処理を行う。なお、システムＬＳＩ１１の内部構成については後述する。揮発性の外部メインメモリ１２は、光ディスク４から読み出されたゲームプログラムや、フラッシュメモリ１７から読み出されたゲームプログラム等のプログラムを記憶したり、各種データを記憶したりするものであり、ＣＰＵ１０のワーク領域やバッファ領域として用いられる。ＲＯＭ／ＲＴＣ１３は、ゲーム装置３の起動用のプログラムが組み込まれるＲＯＭ（いわゆるブートＲＯＭ）と、時間をカウントするクロック回路（ＲＴＣ：Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）とを有する。ディスクドライブ１４は、光ディスク４からプログラムデータやテクスチャデータ等を読み出し、後述する内部メインメモリ１１ｅまたは外部メインメモリ１２に読み出したデータを書き込む。

システムＬＳＩ１１には、入出力プロセッサ（Ｉ／Ｏプロセッサ）１１ａ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）１１ｂ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１ｃ、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）１１ｄ、および内部メインメモリ１１ｅが設けられる。図示は省略するが、これらの構成要素１１ａ〜１１ｅは内部バスによって互いに接続される。

ＧＰＵ１１ｂは、描画手段の一部を形成し、ＣＰＵ１０からのグラフィクスコマンド（作画命令）に従って画像を生成する。ＶＲＡＭ１１ｄは、ＧＰＵ１１ｂがグラフィクスコマンドを実行するために必要なデータ（ポリゴンデータやテクスチャデータ等のデータ）を記憶する。画像が生成される際には、ＧＰＵ１１ｂは、ＶＲＡＭ１１ｄに記憶されたデータを用いて画像データを作成する。なお、本実施形態においては、ゲーム装置３は、テレビ２に表示するゲーム画像と、端末装置７に表示するゲーム画像との両方を生成する。以下では、テレビ２に表示されるゲーム画像を「テレビ用ゲーム画像」と呼び、端末装置７に表示されるゲーム画像を「端末用ゲーム画像」と呼ぶことがある。

ＤＳＰ１１ｃは、オーディオプロセッサとして機能し、内部メインメモリ１１ｅや外部メインメモリ１２に記憶されるサウンドデータや音波形（音色）データを用いて、音声データを生成する。なお、本実施形態においては、ゲーム音声についてもゲーム画像と同様、テレビ２のスピーカから出力するゲーム音声と、端末装置７のスピーカから出力するゲーム音声との両方が生成される。以下では、テレビ２から出力されるゲーム音声を「テレビ用ゲーム音声」と呼び、端末装置７から出力されるゲーム音声を「端末用ゲーム音声」と呼ぶことがある。

上記のようにゲーム装置３において生成される画像および音声のうちで、テレビ２において出力される画像および音声のデータは、ＡＶ−ＩＣ１５によって読み出される。ＡＶ−ＩＣ１５は、読み出した画像データをＡＶコネクタ１６を介してテレビ２に出力するとともに、読み出した音声データを、テレビ２に内蔵されるスピーカ２ａに出力する。これによって、テレビ２に画像が表示されるとともにスピーカ２ａから音が出力される。

また、ゲーム装置３において生成される画像および音声のうちで、端末装置７において出力される画像および音声のデータは、入出力プロセッサ１１ａ等によって端末装置７へ送信される。入出力プロセッサ１１ａ等による端末装置７へのデータの送信については後述する。

入出力プロセッサ１１ａは、それに接続される構成要素との間でデータの送受信を実行したり、外部装置からのデータのダウンロードを実行したりする。入出力プロセッサ１１ａは、フラッシュメモリ１７、ネットワーク通信モジュール１８、コントローラ通信モジュール１９、拡張コネクタ２０、メモリカード用コネクタ２１、コーデックＬＳＩ２７に接続される。また、ネットワーク通信モジュール１８にはアンテナ２２が接続される。コントローラ通信モジュール１９にはアンテナ２３が接続される。コーデックＬＳＩ２７は端末通信モジュール２８に接続され、端末通信モジュール２８にはアンテナ２９が接続される。

ゲーム装置３は、インターネット等のネットワークに接続して外部情報処理装置（例えば他のゲーム装置や、各種サーバ等）と通信を行うことが可能である。すなわち、入出力プロセッサ１１ａは、ネットワーク通信モジュール１８およびアンテナ２２を介してインターネット等のネットワークに接続し、ネットワークに接続される外部情報処理装置と通信することができる。入出力プロセッサ１１ａは、定期的にフラッシュメモリ１７にアクセスし、ネットワークへ送信する必要があるデータの有無を検出し、当該データが有る場合には、ネットワーク通信モジュール１８およびアンテナ２２を介してネットワークに送信する。また、入出力プロセッサ１１ａは、外部情報処理装置から送信されてくるデータやダウンロードサーバからダウンロードしたデータを、ネットワーク、アンテナ２２およびネットワーク通信モジュール１８を介して受信し、受信したデータをフラッシュメモリ１７に記憶する。ＣＰＵ１０はゲームプログラムを実行することにより、フラッシュメモリ１７に記憶されたデータを読み出してゲームプログラムで利用する。フラッシュメモリ１７には、ゲーム装置３と外部情報処理装置との間で送受信されるデータの他、ゲーム装置３を利用してプレイしたゲームのセーブデータ（ゲームの結果データまたは途中データ）が記憶されてもよい。また、フラッシュメモリ１７にはゲームプログラムが記憶されてもよい。

また、ゲーム装置３は、コントローラ５からの操作データを受信することが可能である。すなわち、入出力プロセッサ１１ａは、コントローラ５から送信される操作データをアンテナ２３およびコントローラ通信モジュール１９を介して受信し、内部メインメモリ１１ｅまたは外部メインメモリ１２のバッファ領域に記憶（一時記憶）する。

また、ゲーム装置３は、端末装置７との間で画像や音声等のデータを送受信することが可能である。入出力プロセッサ１１ａは、端末装置７へゲーム画像（端末用ゲーム画像）を送信する場合、ＧＰＵ１１ｂが生成したゲーム画像のデータをコーデックＬＳＩ２７へ出力する。コーデックＬＳＩ２７は、入出力プロセッサ１１ａからの画像データに対して所定の圧縮処理を行う。端末通信モジュール２８は、端末装置７との間で無線通信を行う。したがって、コーデックＬＳＩ２７によって圧縮された画像データは、端末通信モジュール２８によってアンテナ２９を介して端末装置７へ送信される。なお、本実施形態では、ゲーム装置３から端末装置７へ送信される画像データはゲームに用いるものであり、ゲームにおいては表示される画像に遅延が生じるとゲームの操作性に悪影響が出る。そのため、ゲーム装置３から端末装置７への画像データの送信に関しては、できるだけ遅延が生じないようにすることが好ましい。したがって、本実施形態では、コーデックＬＳＩ２７は、例えばＨ．２６４規格といった高効率の圧縮技術を用いて画像データを圧縮する。なお、それ以外の圧縮技術を用いてもよいし、通信速度が十分である場合には無圧縮で画像データを送信する構成であってもよい。また、端末通信モジュール２８は、例えばＷｉ−Ｆｉの認証を受けた通信モジュールであり、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格で採用されるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）の技術を用いて端末装置７との間の無線通信を高速に行うようにしてもよいし、他の通信方式を用いてもよい。

また、ゲーム装置３は、画像データの他、音声データを端末装置７へ送信する。すなわち、入出力プロセッサ１１ａは、ＤＳＰ１１ｃが生成した音声データを、コーデックＬＳＩ２７を介して端末通信モジュール２８へ出力する。コーデックＬＳＩ２７は、音声データに対しても画像データと同様に圧縮処理を行う。音声データに対する圧縮の方式は、どのような方式であってもよいが、圧縮率が高く、音声の劣化が少ない方式が好ましい。また、他の実施形態においては、音声データは圧縮されずに送信されてもよい。端末通信モジュール２８は、圧縮された画像データおよび音声データを、アンテナ２９を介して端末装置７へ送信する。

さらに、ゲーム装置３は、上記画像データおよび音声データの他に、必要に応じて各種の制御データを端末装置７へ送信する。制御データは、端末装置７が備える構成要素に対する制御指示を表すデータであり、例えばマーカ部（図１０に示すマーカ部５５）の点灯を制御する指示や、カメラ（図１０に示すカメラ５６）の撮像を制御する指示等を表す。入出力プロセッサ１１ａは、ＣＰＵ１０の指示に応じて制御データを端末装置７へ送信する。なお、この制御データに関して、本実施形態ではコーデックＬＳＩ２７はデータの圧縮処理を行わないが、他の実施形態においては圧縮処理を行うようにしてもよい。なお、ゲーム装置３から端末装置７へ送信される上述のデータは、必要に応じて暗号化がされていてもよいし、されていなくともよい。

また、ゲーム装置３は、端末装置７から各種データを受信可能である。詳細は後述するが、本実施形態では、端末装置７は、操作データ、画像データ、および音声データを送信する。端末装置７から送信される各データはアンテナ２９を介して端末通信モジュール２８によって受信される。ここで、端末装置７からの画像データおよび音声データは、ゲーム装置３から端末装置７への画像データおよび音声データと同様の圧縮処理が施されている。したがって、これら画像データおよび音声データについては、端末通信モジュール２８からコーデックＬＳＩ２７に送られ、コーデックＬＳＩ２７によって伸張処理が施されて入出力プロセッサ１１ａに出力される。一方、端末装置７からの操作データに関しては、画像や音声に比べてデータ量が少ないので、圧縮処理が施されていなくともよい。また、必要に応じて暗号化がされていてもよいし、されていなくともよい。したがって、操作データは、端末通信モジュール２８で受信された後、コーデックＬＳＩ２７を介して入出力プロセッサ１１ａに出力される。入出力プロセッサ１１ａは、端末装置７から受信したデータを、内部メインメモリ１１ｅまたは外部メインメモリ１２のバッファ領域に記憶（一時記憶）する。

また、ゲーム装置３は、他の機器や外部記憶媒体に接続することが可能である。すなわち、入出力プロセッサ１１ａには、拡張コネクタ２０およびメモリカード用コネクタ２１が接続される。拡張コネクタ２０は、ＵＳＢやＳＣＳＩのようなインターフェースのためのコネクタである。拡張コネクタ２０に対しては、外部記憶媒体のようなメディアを接続したり、他のコントローラ等の周辺機器を接続したり、有線の通信用コネクタを接続することによってネットワーク通信モジュール１８に替えてネットワークとの通信を行ったりすることができる。メモリカード用コネクタ２１は、メモリカードのような外部記憶媒体を接続するためのコネクタである。例えば、入出力プロセッサ１１ａは、拡張コネクタ２０やメモリカード用コネクタ２１を介して外部記憶媒体にアクセスし、外部記憶媒体にデータを保存したり、外部記憶媒体からデータを読み出したりすることができる。

ゲーム装置３には、電源ボタン２４、リセットボタン２５、およびイジェクトボタン２６が設けられる。電源ボタン２４およびリセットボタン２５は、システムＬＳＩ１１に接続される。電源ボタン２４がオンされると、図示しないＡＣアダプタによって外部の電源からゲーム装置３の各構成要素に対して電力が供給される。リセットボタン２５が押されると、システムＬＳＩ１１は、ゲーム装置３の起動プログラムを再起動する。イジェクトボタン２６は、ディスクドライブ１４に接続される。イジェクトボタン２６が押されると、ディスクドライブ１４から光ディスク４が排出される。

なお、他の実施形態においては、ゲーム装置３が備える各構成要素のうちでいくつかの構成要素は、ゲーム装置３とは別体の拡張機器として構成されてもよい。このとき、拡張機器は、例えば上記拡張コネクタ２０を介してゲーム装置３と接続されるようにしてもよい。具体的には、拡張機器は、例えば上記コーデックＬＳＩ２７、端末通信モジュール２８およびアンテナ２９の各構成要素を備えており、拡張コネクタ２０に対して着脱可能であってもよい。これによれば、上記各構成要素を備えていないゲーム装置に対して上記拡張機器を接続することによって、当該ゲーム装置を端末装置７と通信可能な構成とすることができる。

［３．コントローラ５の構成］
次に、図３〜図７を参照して、コントローラ５について説明する。図３は、コントローラ５の外観構成を示す斜視図である。図４は、コントローラ５の外観構成を示す斜視図である。図３は、コントローラ５の上側後方から見た斜視図であり、図４は、コントローラ５を下側前方から見た斜視図である。

図３および図４において、コントローラ５は、例えばプラスチック成型によって形成されたハウジング３１を有している。ハウジング３１は、その前後方向（図３に示すＺ軸方向）を長手方向とした略直方体形状を有しており、全体として大人や子供の片手で把持可能な大きさである。ユーザは、コントローラ５に設けられたボタンを押下すること、および、コントローラ５自体を動かしてその位置や姿勢（傾き）を変えることによってゲーム操作を行うことができる。

ハウジング３１には、複数の操作ボタンが設けられる。図３に示すように、ハウジング３１の上面には、十字ボタン３２ａ、１番ボタン３２ｂ、２番ボタン３２ｃ、Ａボタン３２ｄ、マイナスボタン３２ｅ、ホームボタン３２ｆ、プラスボタン３２ｇ、および電源ボタン３２ｈが設けられる。本明細書では、これらのボタン３２ａ〜３２ｈが設けられるハウジング３１の上面を「ボタン面」と呼ぶことがある。一方、図４に示すように、ハウジング３１の下面には凹部が形成されており、当該凹部の後面側傾斜面にはＢボタン３２ｉが設けられる。これらの各操作ボタン３２ａ〜３２ｉには、ゲーム装置３が実行する情報処理プログラムに応じた機能が適宜割り当てられる。また、電源ボタン３２ｈは遠隔からゲーム装置３本体の電源をオン／オフするためのものである。ホームボタン３２ｆおよび電源ボタン３２ｈは、その上面がハウジング３１の上面に埋没している。これによって、ユーザがホームボタン３２ｆまたは電源ボタン３２ｈを誤って押下することを防止することができる。

ハウジング３１の後面にはコネクタ３３が設けられている。コネクタ３３は、コントローラ５に他の機器（例えば、他のセンサユニットやコントローラ）を接続するために利用される。また、ハウジング３１の後面におけるコネクタ３３の両側には、上記他の機器が容易に離脱することを防止するために係止穴３３ａが設けられている。

ハウジング３１上面の後方には複数（図３では４つ）のＬＥＤ３４ａ〜３４ｄが設けられる。ここで、コントローラ５には、他のコントローラと区別するためにコントローラ種別（番号）が付与される。各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄは、コントローラ５に現在設定されている上記コントローラ種別をユーザに通知したり、コントローラ５の電池残量をユーザに通知したりする等の目的で用いられる。具体的には、コントローラ５を用いてゲーム操作が行われる際、上記コントローラ種別に応じて複数のＬＥＤ３４ａ〜３４ｄのいずれか１つが点灯する。

また、コントローラ５は撮像情報演算部３５（図６）を有しており、図４に示すように、ハウジング３１前面には撮像情報演算部３５の光入射面３５ａが設けられる。光入射面３５ａは、マーカ６Ｒおよび６Ｌからの赤外光を少なくとも透過する材質で構成される。

ハウジング３１上面における１番ボタン３２ｂとホームボタン３２ｆとの間には、コントローラ５に内蔵されるスピーカ４７（図５）からの音を外部に放出するための音抜き孔３１ａが形成されている。

次に、図５および図６を参照して、コントローラ５の内部構造について説明する。図５および図６は、コントローラ５の内部構造を示す図である。なお、図５は、コントローラ５の上筐体（ハウジング３１の一部）を外した状態を示す斜視図である。図６は、コントローラ５の下筐体（ハウジング３１の一部）を外した状態を示す斜視図である。図６に示す斜視図は、図５に示す基板３０を裏面から見た斜視図となっている。

図５において、ハウジング３１の内部には基板３０が固設されており、当該基板３０の上主面上に各操作ボタン３２ａ〜３２ｈ、各ＬＥＤ３４ａ〜３４ｄ、加速度センサ３７、アンテナ４５、およびスピーカ４７等が設けられる。これらは、基板３０等に形成された配線（図示せず）によってマイクロコンピュータ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ：マイコン）４２（図６参照）に接続される。本実施形態では、加速度センサ３７は、Ｘ軸方向に関してコントローラ５の中心からずれた位置に配置されている。これによって、コントローラ５をＺ軸回りに回転させたときのコントローラ５の動きが算出しやすくなる。また、加速度センサ３７は、長手方向（Ｚ軸方向）に関してコントローラ５の中心よりも前方に配置されている。また、無線モジュール４４（図６）およびアンテナ４５によって、コントローラ５がワイヤレスコントローラとして機能する。

一方、図６において、基板３０の下主面上の前端縁に撮像情報演算部３５が設けられる。撮像情報演算部３５は、コントローラ５の前方から順に赤外線フィルタ３８、レンズ３９、撮像素子４０、および画像処理回路４１を備えている。これらの部材３８〜４１はそれぞれ基板３０の下主面に取り付けられる。

さらに、基板３０の下主面上には、上記マイコン４２およびバイブレータ４６が設けられている。バイブレータ４６は、例えば振動モータやソレノイドであり、基板３０等に形成された配線によってマイコン４２と接続される。マイコン４２の指示によりバイブレータ４６が作動することによってコントローラ５に振動が発生する。これによって、コントローラ５を把持しているユーザの手にその振動が伝達される、いわゆる振動対応ゲームを実現することができる。本実施形態では、バイブレータ４６は、ハウジング３１のやや前方寄りに配置される。つまり、バイブレータ４６がコントローラ５の中心よりも端側に配置することによって、バイブレータ４６の振動によりコントローラ５全体を大きく振動させることができる。また、コネクタ３３は、基板３０の下主面上の後端縁に取り付けられる。なお、図５および図６に示す他、コントローラ５は、マイコン４２の基本クロックを生成する水晶振動子、スピーカ４７に音声信号を出力するアンプ等を備えている。

なお、図３〜図６に示したコントローラ５の形状や、各操作ボタンの形状、加速度センサやバイブレータの数および設置位置等は単なる一例に過ぎず、他の形状、数、および設置位置であってもよい。また、本実施形態では、撮像手段による撮像方向はＺ軸正方向であるが、撮像方向はいずれの方向であってもよい。すなわち、コントローラ５における撮像情報演算部３５の位置（撮像情報演算部３５の光入射面３５ａ）は、ハウジング３１の前面でなくてもよく、ハウジング３１の外部から光を取り入れることができれば他の面に設けられてもかまわない。

図７は、コントローラ５の構成を示すブロック図である。コントローラ５は、操作部３２（各操作ボタン３２ａ〜３２ｉ）、撮像情報演算部３５、通信部３６、加速度センサ３７、およびジャイロセンサ４８を備えている。コントローラ５は、自機に対して行われた操作内容を表すデータを操作データとしてゲーム装置３へ送信するものである。なお、以下では、コントローラ５が送信する操作データを「コントローラ操作データ」と呼び、端末装置７が送信する操作データを「端末操作データ」と呼ぶことがある。

操作部３２は、上述した各操作ボタン３２ａ〜３２ｉを含み、各操作ボタン３２ａ〜３２ｉに対する入力状態（各操作ボタン３２ａ〜３２ｉが押下されたか否か）を表す操作ボタンデータを通信部３６のマイコン４２へ出力する。

撮像情報演算部３５は、撮像手段が撮像した画像データを解析してその中で輝度が高い領域を判別してその領域の重心位置やサイズなどを算出するためのシステムである。撮像情報演算部３５は、例えば最大２００フレーム／秒程度のサンプリング周期を有するので、比較的高速なコントローラ５の動きでも追跡して解析することができる。

撮像情報演算部３５は、赤外線フィルタ３８、レンズ３９、撮像素子４０、および画像処理回路４１を含んでいる。赤外線フィルタ３８は、コントローラ５の前方から入射する光から赤外線のみを通過させる。レンズ３９は、赤外線フィルタ３８を透過した赤外線を集光して撮像素子４０へ入射させる。撮像素子４０は、例えばＣＭＯＳセンサやあるいはＣＣＤセンサのような固体撮像素子であり、レンズ３９が集光した赤外線を受光して画像信号を出力する。ここで、撮像対象となる端末装置７のマーカ部５５およびマーカ装置６は、赤外光を出力するマーカで構成される。したがって、赤外線フィルタ３８を設けることによって、撮像素子４０は、赤外線フィルタ３８を通過した赤外線だけを受光して画像データを生成するので、撮像対象（マーカ部５５および／またはマーカ装置６）の画像をより正確に撮像することができる。以下では、撮像素子４０によって撮像された画像を撮像画像と呼ぶ。撮像素子４０によって生成された画像データは、画像処理回路４１で処理される。画像処理回路４１は、撮像画像内における撮像対象の位置を算出する。画像処理回路４１は、算出された位置を示す座標を通信部３６のマイコン４２へ出力する。この座標のデータは、マイコン４２によって操作データとしてゲーム装置３に送信される。以下では、上記座標を「マーカ座標」と呼ぶ。マーカ座標はコントローラ５自体の向き（傾斜角度）や位置に対応して変化するので、ゲーム装置３はこのマーカ座標を用いてコントローラ５の向きや位置を算出することができる。

なお、他の実施形態においては、コントローラ５は画像処理回路４１を備えていない構成であってもよく、撮像画像自体がコントローラ５からゲーム装置３へ送信されてもよい。このとき、ゲーム装置３は、画像処理回路４１と同様の機能を有する回路あるいはプログラムを有しており、上記マーカ座標を算出するようにしてもよい。

加速度センサ３７は、コントローラ５の加速度（重力加速度を含む）を検出する、すなわち、コントローラ５に加わる力（重力を含む）を検出する。加速度センサ３７は、当該加速度センサ３７の検出部に加わっている加速度のうち、センシング軸方向に沿った直線方向の加速度（直線加速度）の値を検出する。例えば、２軸以上の多軸加速度センサの場合には、加速度センサの検出部に加わっている加速度として、各軸に沿った成分の加速度をそれぞれ検出する。なお、加速度センサ３７は、例えば静電容量式のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）型加速度センサであるとするが、他の方式の加速度センサを用いるようにしてもよい。

本実施形態では、加速度センサ３７は、コントローラ５を基準とした上下方向（図３に示すＹ軸方向）、左右方向（図３に示すＸ軸方向）および前後方向（図３に示すＺ軸方向）の３軸方向に関してそれぞれ直線加速度を検出する。加速度センサ３７は、各軸に沿った直線方向に関する加速度を検出するものであるため、加速度センサ３７からの出力は３軸それぞれの直線加速度の値を表すものとなる。すなわち、検出された加速度は、コントローラ５を基準に設定されるＸＹＺ座標系（コントローラ座標系）における３次元のベクトルとして表される。

加速度センサ３７が検出した加速度を表すデータ（加速度データ）は、通信部３６へ出力される。なお、加速度センサ３７が検出した加速度は、コントローラ５自体の向き（傾斜角度）や動きに対応して変化するので、ゲーム装置３は取得された加速度データを用いてコントローラ５の向きや動きを算出することができる。本実施形態では、ゲーム装置３は、取得された加速度データに基づいてコントローラ５の姿勢や傾斜角度等を算出する。

なお、加速度センサ３７（後述する加速度センサ６３についても同様）から出力される加速度の信号に基づいて、ゲーム装置３のプロセッサ（例えばＣＰＵ１０）またはコントローラ５のプロセッサ（例えばマイコン４２）等のコンピュータが処理を行うことによって、コントローラ５に関するさらなる情報を推測または算出（判定）することができることは、当業者であれば本明細書の説明から容易に理解できるであろう。例えば、加速度センサ３７を搭載するコントローラ５が静止状態であることを前提としてコンピュータ側の処理が実行される場合（すなわち、加速度センサによって検出される加速度が重力加速度のみであるとして処理が実行される場合）、コントローラ５が現実に静止状態であれば、検出された加速度に基づいてコントローラ５の姿勢が重力方向に対して傾いているか否かまたはどの程度傾いているかを知ることができる。具体的には、加速度センサ３７の検出軸が鉛直下方向を向いている状態を基準としたとき、１Ｇ（重力加速度）がかかっているか否かによって、コントローラ５が基準に対して傾いているか否かを知ることができるし、その大きさによって基準に対してどの程度傾いているかも知ることができる。また、多軸の加速度センサ３７の場合には、さらに各軸の加速度の信号に対して処理を施すことによって、重力方向に対してコントローラ５がどの程度傾いているかをより詳細に知ることができる。この場合において、プロセッサは、加速度センサ３７からの出力に基づいてコントローラ５の傾斜角度を算出してもよいし、当該傾斜角度を算出せずに、コントローラ５の傾斜方向を算出するようにしてもよい。このように、加速度センサ３７をプロセッサと組み合わせて用いることによって、コントローラ５の傾斜角度または姿勢を判定することができる。

一方、コントローラ５が動的な状態（コントローラ５が動かされている状態）であることを前提とする場合には、加速度センサ３７は重力加速度に加えてコントローラ５の動きに応じた加速度を検出するので、検出された加速度から重力加速度の成分を所定の処理により除去することによってコントローラ５の動き方向を知ることができる。また、コントローラ５が動的な状態であることを前提とする場合であっても、検出された加速度から、加速度センサの動きに応じた加速度の成分を所定の処理により除去することによって、重力方向に対するコントローラ５の傾きを知ることが可能である。なお、他の実施例では、加速度センサ３７は、内蔵の加速度検出手段で検出された加速度信号をマイコン４２に出力する前に当該加速度信号に対して所定の処理を行うための、組込み式の処理装置または他の種類の専用の処理装置を備えていてもよい。組込み式または専用の処理装置は、例えば、加速度センサ３７が静的な加速度（例えば、重力加速度）を検出するために用いられる場合、加速度信号を傾斜角（あるいは、他の好ましいパラメータ）に変換するものであってもよい。

ジャイロセンサ４８は、３軸（本実施形態では、ＸＹＺ軸）回りの角速度を検出する。本明細書では、コントローラ５の撮像方向（Ｚ軸正方向）を基準として、Ｘ軸回りの回転方向をピッチ方向、Ｙ軸回りの回転方向をヨー方向、Ｚ軸回りの回転方向をロール方向と呼ぶ。ジャイロセンサ４８は、３軸回りの角速度を検出することができればよく、用いるジャイロセンサの数および組み合わせはどのようなものであってもよい。例えば、ジャイロセンサ４８は、３軸ジャイロセンサであってもよいし、２軸ジャイロセンサと１軸ジャイロセンサとを組み合わせて３軸周りの角速度を検出するものであってもよい。ジャイロセンサ４８で検出された角速度を表すデータは、通信部３６へ出力される。また、ジャイロセンサ４８は１軸または２軸回りの角速度を検出するものであってもよい。

通信部３６は、マイコン４２、メモリ４３、無線モジュール４４、およびアンテナ４５を含んでいる。マイコン４２は、処理を行う際にメモリ４３を記憶領域として用いながら、マイコン４２が取得したデータをゲーム装置３へ無線送信する無線モジュール４４を制御する。

操作部３２、撮像情報演算部３５、加速度センサ３７、およびジャイロセンサ４８からマイコン４２へ出力されたデータは、一時的にメモリ４３に格納される。これらのデータは、操作データ（コントローラ操作データ）としてゲーム装置３へ送信される。すなわち、マイコン４２は、ゲーム装置３のコントローラ通信モジュール１９への送信タイミングが到来すると、メモリ４３に格納されている操作データを無線モジュール４４へ出力する。無線モジュール４４は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース）（登録商標）の技術を用いて、所定周波数の搬送波を操作データで変調し、その微弱電波信号をアンテナ４５から放射する。つまり、操作データは、無線モジュール４４で微弱電波信号に変調されてコントローラ５から送信される。微弱電波信号はゲーム装置３側のコントローラ通信モジュール１９で受信される。受信された微弱電波信号について復調や復号を行うことによって、ゲーム装置３は操作データを取得することができる。そして、ゲーム装置３のＣＰＵ１０は、コントローラ５から取得した操作データを用いてゲーム処理を行う。なお、通信部３６からコントローラ通信モジュール１９への無線送信は所定の周期毎に逐次行われるが、ゲームの処理は１／６０秒を単位として（１フレーム時間として）行われることが一般的であるので、この時間以下の周期で送信を行うことが好ましい。コントローラ５の通信部３６は、例えば１／２００秒に１回の割合で操作データをゲーム装置３のコントローラ通信モジュール１９へ出力する。

以上のように、コントローラ５は、自機に対する操作を表す操作データとして、マーカ座標データ、加速度データ、角速度データ、および操作ボタンデータを送信可能である。また、ゲーム装置３は、上記操作データをゲーム入力として用いてゲーム処理を実行する。したがって、上記コントローラ５を用いることによって、ユーザは、各操作ボタンを押下する従来の一般的なゲーム操作に加えて、コントローラ５自体を動かすゲーム操作を行うことができる。例えば、コントローラ５を任意の姿勢に傾ける操作、コントローラ５によって画面上の任意の位置を指示する操作、および、コントローラ５自体を動かす操作等を行うことが可能となる。

また、本実施形態において、コントローラ５は、ゲーム画像を表示する表示手段を有しないが、例えば電池残量を表す画像等を表示するための表示手段を有していてもよい。

［４．端末装置７の構成］
次に、図８〜図１０を参照して、端末装置７の構成について説明する。図８は、端末装置７の外観構成を示す図である。図８における（ａ）図は端末装置７の正面図であり、（ｂ）図は上面図であり、（ｃ）図は右側面図であり、（ｄ）図は下面図である。また、図９は、ユーザが端末装置７を把持した様子を示す図である。

図８に示されるように、端末装置７は、大略的には横長の長方形の板状形状であるハウジング５０を備える。ハウジング５０は、ユーザが把持することができる程度の大きさである。したがって、ユーザは、端末装置７を持って動かしたり、端末装置７の配置位置を変更したりすることができる。

端末装置７は、ハウジング５０の表面にＬＣＤ５１を有する。ＬＣＤ５１は、ハウジング５０の表面の中央付近に設けられる。したがって、ユーザは、図９に示すようにＬＣＤ５１の両側部分のハウジング５０を持つことによって、ＬＣＤ５１の画面を見ながら端末装置を持って動かすことができる。なお、図９ではユーザがＬＣＤ５１の左右両側の部分のハウジング５０を持つことで端末装置７を横持ちで（横に長い向きにして）持つ例を示しているが、端末装置７を縦持ちで（縦に長い向きにして）持つことも可能である。

図８の（ａ）図に示すように、端末装置７は、操作手段として、ＬＣＤ５１の画面上にタッチパネル５２を有する。本実施形態では、タッチパネル５２は抵抗膜方式のタッチパネルである。ただし、タッチパネルは抵抗膜方式に限らず、例えば静電容量方式等、任意の方式のタッチパネルを用いることができる。また、タッチパネル５２はシングルタッチ方式でもよいし、マルチタッチ方式であってもよい。本実施形態では、タッチパネル５２として、ＬＣＤ５１の解像度と同解像度（検出精度）のものを利用する。ただし、必ずしもタッチパネル５２の解像度とＬＣＤ５１の解像度が一致している必要はない。タッチパネル５２に対する入力は通常タッチペンを用いて行われるが、タッチペンに限らずユーザの指でタッチパネル５２に対する入力をすることも可能である。なお、ハウジング５０には、タッチパネル５２に対する操作を行うために用いられるタッチペンを収納するための収納穴が設けられていてもよい。このように、端末装置７はタッチパネル５２を備えるので、ユーザは、端末装置７を動かしながらタッチパネル５２を操作することができる。つまりユーザは、ＬＣＤ５１の画面を動かしつつ、その画面に対して直接（タッチパネル５２によって）入力を行うことができる。

図８に示すように、端末装置７は、操作手段として、２つのアナログスティック５３Ａおよび５３Ｂと、複数のボタン５４Ａ〜５４Ｌとを備えている。各アナログスティック５３Ａおよび５３Ｂは、方向を指示するデバイスである。各アナログスティック５３Ａおよび５３Ｂは、ユーザの指で操作されるスティック部がハウジング５０の表面に対して任意の方向（上下左右および斜め方向の任意の角度）にスライドまたは傾倒することができるように構成されている。また、左アナログスティック５３ＡはＬＣＤ５１の画面の左側に、右アナログスティック５３ＢはＬＣＤ５１の画面の右側にそれぞれ設けられる。したがって、ユーザは、左右いずれの手でもアナログスティックを用いて方向を指示する入力を行うことができる。また、図９に示すように、各アナログスティック５３Ａおよび５３Ｂは、ユーザが端末装置７の左右部分を把持した状態で操作可能な位置に設けられるので、ユーザは、端末装置７を持って動かす場合においても各アナログスティック５３Ａおよび５３Ｂを容易に操作することができる。

各ボタン５４Ａ〜５４Ｌは、所定の入力を行うための操作手段である。以下に示すように、各ボタン５４Ａ〜５４Ｌは、ユーザが端末装置７の左右部分を把持した状態で操作可能な位置に設けられる（図９参照）。したがって、ユーザは、端末装置７を持って動かす場合においてもこれらの操作手段を容易に操作することができる。

図８の（ａ）図に示すように、ハウジング５０の表面には、各操作ボタン５４Ａ〜５４Ｌのうち、十字ボタン（方向入力ボタン）５４Ａと、ボタン５４Ｂ〜５４Ｈとが設けられる。つまり、これらのボタン５４Ａ〜５４Ｇは、ユーザの親指で操作可能な位置に配置されている（図９参照）。

十字ボタン５４Ａは、ＬＣＤ５１の左側であって、左アナログスティック５３Ａの下側に設けられる。つまり、十字ボタン５４Ａはユーザの左手で操作可能な位置に配置されている。十字ボタン５４Ａは、十字の形状を有しており、上下左右の方向を指示することが可能なボタンである。また、ボタン５４Ｂ〜５４Ｄは、ＬＣＤ５１の下側に設けられる。これら３つのボタン５４Ｂ〜５４Ｄは、左右両方の手で操作可能な位置に配置されている。また、４つのボタン５４Ｅ〜５４Ｈは、ＬＣＤ５１の右側であって、右アナログスティック５３Ｂの下側に設けられる。つまり、４つのボタン５４Ｅ〜５４Ｈはユーザの右手で操作可能な位置に配置されている。さらに、４つのボタン５４Ｅ〜５４Ｈは、（４つのボタン５４Ｅ〜５４Ｈの中心位置に対して）上下左右の位置関係となるように配置されている。したがって、端末装置７は、ユーザに上下左右の方向を指示させるためのボタンとして４つのボタン５４Ｅ〜５４Ｈを機能させることも可能である。

また、図８の（ａ）図、（ｂ）図、および（ｃ）図に示すように、第１Ｌボタン５４Ｉおよび第１Ｒボタン５４Ｊは、ハウジング５０の斜め上部分（左上部分および右上部分）に設けられる。具体的には、第１Ｌボタン５４Ｉは、板状のハウジング５０における上側の側面の左端に設けられ、上側および左側の側面から露出している。また、第１Ｒボタン５４Ｊは、ハウジング５０における上側の側面の右端に設けられ、上側および右側の側面から露出している。このように、第１Ｌボタン５４Ｉは、ユーザの左手人差し指で操作可能な位置に配置され、第１Ｒボタン５４Ｊは、ユーザの右手人差し指で操作可能な位置に配置される（図９参照）。

また、図８の（ｂ）図および（ｃ）図に示すように、第２Ｌボタン５４Ｋおよび第２Ｒボタン５４Ｌは、板状のハウジング５０の裏面（すなわちＬＣＤ５１が設けられる表面の反対側の面）に突起して設けられる足部５９Ａおよび５９Ｂに配置される。具体的には、第２Ｌボタン５４Ｋは、ハウジング５０の裏面の左側（表面側から見たときの左側）のやや上方に設けられ、第２Ｒボタン５４Ｌは、ハウジング５０の裏面の右側（表面側から見たときの右側）のやや上方に設けられる。換言すれば、第２Ｌボタン５４Ｋは、表面に設けられる左アナログスティック５３Ａの概ね反対側の位置に設けられ、第２Ｒボタン５４Ｌは、表面に設けられる右アナログスティック５３Ｂの概ね反対側の位置に設けられる。このように、第２Ｌボタン５４Ｋは、ユーザの左手中指で操作可能な位置に配置され、第２Ｒボタン５４Ｌは、ユーザの右手中指で操作可能な位置に配置される（図９参照）。また、第２Ｌボタン５４Ｋおよび第２Ｒボタン５４Ｌは、図８の（ｃ）図に示すように、上記足部５９Ａおよび５９Ｂの斜め上方を向く面に設けられ、斜め上方を向くボタン面を有する。ユーザが端末装置７を把持した場合には中指は上下方向に動くと考えられるので、ボタン面を上方に向けることで、ユーザは第２Ｌボタン５４Ｋおよび第２Ｒボタン５４Ｌを押下しやすくなる。また、ハウジング５０の裏面に足部が設けられることにより、ユーザはハウジング５０を把持しやすくなり、かつ、足部にボタンが設けられることで、ハウジング５０を把持したまま操作しやすくなる。

なお、図８に示す端末装置７に関しては、第２Ｌボタン５４Ｋおよび第２Ｒボタン５４Ｌが裏面に設けられるので、ＬＣＤ５１の画面（ハウジング５０の表面）が上を向いた状態で端末装置７を載置させる場合、画面が完全に水平にはならない場合がある。そのため、他の実施形態においては、ハウジング５０の裏面に３つ以上の足部が形成されてもよい。これによれば、ＬＣＤ５１の画面が上を向いた状態では足部が床面に接することで床面に載置できるので、画面が水平になるように端末装置７を載置することができる。また、着脱可能な足部を追加することで端末装置７を水平に載置するようにしてもよい。

各ボタン５４Ａ〜５４Ｌには、ゲームプログラムに応じた機能が適宜割り当てられる。例えば、十字ボタン５４Ａおよびボタン５４Ｅ〜５４Ｈは方向指示操作や選択操作等に用いられてもよいし、各ボタン５４Ｂ〜５４Ｅは決定操作やキャンセル操作等に用いられてもよい。

なお、図示しないが、端末装置７は、端末装置７の電源をオン／オフするための電源ボタンを有している。また、端末装置７は、ＬＣＤ５１の画面表示をオン／オフするためのボタンや、ゲーム装置３との接続設定（ペアリング）を行うためのボタンや、スピーカ（図１０に示すスピーカ６７）の音量を調節するためのボタンを有していてもよい。

図８の（ａ）図に示すように、端末装置７は、マーカ５５Ａおよびマーカ５５Ｂからなるマーカ部（図１０に示すマーカ部５５）をハウジング５０の表面に備えている。マーカ部５５は、ＬＣＤ５１の上側に設けられる。各マーカ５５Ａおよびマーカ５５Ｂは、マーカ装置６の各マーカ６Ｒおよび６Ｌと同様、１以上の赤外ＬＥＤで構成される。マーカ部５５は、上述のマーカ装置６と同様、コントローラ５の動き等をゲーム装置３が算出するために用いられる。また、ゲーム装置３はマーカ部５５が備える各赤外ＬＥＤの点灯を制御することが可能である。

端末装置７は、撮像手段であるカメラ５６を備えている。カメラ５６は、所定の解像度を有する撮像素子（例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等）と、レンズとを含む。図８に示すように、本実施形態では、カメラ５６はハウジング５０の表面に設けられる。したがって、カメラ５６は、端末装置７を持っているユーザの顔を撮像することができ、例えばＬＣＤ５１を見ながらゲームを行っている時のユーザを撮像することができる。

なお、端末装置７は、音声入力手段であるマイク（図１０に示すマイク６９）を備えている。ハウジング５０の表面には、マイクロフォン用孔６０が設けられる。マイク６９はこのマイクロフォン用孔６０の奥のハウジング５０内部に設けられる。マイクは、ユーザの音声等、端末装置７の周囲の音を検出する。

端末装置７は、音声出力手段であるスピーカ（図１０に示すスピーカ６７）を備えている。図８の（ｄ）図に示すように、ハウジング５０の下側側面にはスピーカ孔５７が設けられる。スピーカ６７の出力音はこのスピーカ孔５７から出力される。本実施形態では、端末装置７は２つのスピーカを備えており、左スピーカおよび右スピーカのそれぞれの位置にスピーカ孔５７が設けられる。

また、端末装置７は、他の装置を端末装置７に接続するための拡張コネクタ５８を備えている。本実施形態においては、図８の（ｄ）図に示すように、拡張コネクタ５８は、ハウジング５０の下側側面に設けられる。なお、拡張コネクタ５８に接続される他の装置はどのようなものであってもよく、例えば、特定のゲームに用いるコントローラ（銃型のコントローラ等）やキーボード等の入力装置であってもよい。他の装置を接続する必要がなければ、拡張コネクタ５８は設けられていなくともよい。

なお、図８に示した端末装置７に関して、各操作ボタンやハウジング５０の形状や、各構成要素の数および設置位置等は単なる一例に過ぎず、他の形状、数、および設置位置であってもよい。

次に、図１０を参照して、端末装置７の内部構成について説明する。図１０は、端末装置７の内部構成を示すブロック図である。図１０に示すように、端末装置７は、図８に示した構成の他、タッチパネルコントローラ６１、磁気センサ６２、加速度センサ６３、ジャイロセンサ６４、ユーザインタフェースコントローラ（ＵＩコントローラ）６５、コーデックＬＳＩ６６、スピーカ６７、サウンドＩＣ６８、マイク６９、無線モジュール７０、アンテナ７１、赤外線通信モジュール７２、フラッシュメモリ７３、電源ＩＣ７４、および電池７５を備える。これらの電子部品は、電子回路基板上に実装されてハウジング５０内に収納される。

ＵＩコントローラ６５は、各種の入出力部に対するデータの入出力を制御するための回路である。ＵＩコントローラ６５は、タッチパネルコントローラ６１、アナログスティック５３（アナログスティック５３Ａおよび５３Ｂ）、操作ボタン５４（各操作ボタン５４Ａ〜５４Ｌ）、マーカ部５５、磁気センサ６２、加速度センサ６３、およびジャイロセンサ６４に接続される。また、ＵＩコントローラ６５は、コーデックＬＳＩ６６と拡張コネクタ５８に接続される。また、ＵＩコントローラ６５には電源ＩＣ７４が接続され、ＵＩコントローラ６５を介して各部に電力が供給される。電源ＩＣ７４には内蔵の電池７５が接続され、電力が供給される。また、電源ＩＣ７４には、コネクタ等を介して外部電源から電力を取得可能な充電器７６またはケーブルを接続することが可能であり、端末装置７は、当該充電器７６またはケーブルを用いて外部電源からの電力供給と充電を行うことができる。なお、端末装置７は、図示しない充電機能を有するクレイドルに端末装置７を装着することで充電を行うようにしてもよい。

タッチパネルコントローラ６１は、タッチパネル５２に接続され、タッチパネル５２の制御を行う回路である。タッチパネルコントローラ６１は、タッチパネル５２からの信号に基づいて所定の形式のタッチ位置データを生成してＵＩコントローラ６５へ出力する。タッチ位置データは、タッチパネル５２の入力面において入力が行われた位置の座標を表す。なお、タッチパネルコントローラ６１は、タッチパネル５２からの信号の読み込み、および、タッチ位置データの生成を所定時間に１回の割合で行う。また、ＵＩコントローラ６５からタッチパネルコントローラ６１へは、タッチパネル５２に対する各種の制御指示が出力される。

アナログスティック５３は、ユーザの指で操作されるスティック部がスライドした（または傾倒した）方向および量を表すスティックデータをＵＩコントローラ６５へ出力する。また、操作ボタン５４は、各操作ボタン５４Ａ〜５４Ｌに対する入力状況（押下されたか否か）を表す操作ボタンデータをＵＩコントローラ６５へ出力する。

磁気センサ６２は、磁界の大きさおよび方向を検知することで方位を検出する。検出された方位を示す方位データは、ＵＩコントローラ６５へ出力される。また、ＵＩコントローラ６５から磁気センサ６２へは、磁気センサ６２に対する制御指示が出力される。磁気センサ６２に関しては、ＭＩ（磁気インピーダンス）素子、フラックスゲートセンサ、ホール素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗）素子、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）素子、あるいはＡＭＲ（異方性磁気抵抗）素子等を用いたセンサがあるが、方位を検出することができればどのようなものが用いられてもよい。なお、厳密には、地磁気以外に磁界が発生している場所においては、得られた方位データは方位を示さないことになるが、そのような場合であっても、端末装置７が動いた場合には方位データが変化するため、端末装置７の姿勢の変化を算出することができる。

加速度センサ６３は、ハウジング５０の内部に設けられ、３軸（図８の（ａ）図に示すｘｙｚ軸）方向に沿った直線加速度の大きさを検出する。具体的には、加速度センサ６３は、ハウジング５０の長辺方向をｘ軸、ハウジング５０の短辺方向をｙ軸、ハウジング５０の表面に対して垂直な方向をｚ軸として、各軸の直線加速度の大きさを検出する。検出された加速度を表す加速度データはＵＩコントローラ６５へ出力される。また、ＵＩコントローラ６５から加速度センサ６３へは、加速度センサ６３に対する制御指示が出力される。加速度センサ６３は、本実施形態では例えば静電容量式のＭＥＭＳ型加速度センサであるとするが、他の実施形態においては他の方式の加速度センサを用いるようにしてもよい。また、加速度センサ６３は１軸または２軸方向を検出する加速度センサであってもよい。

ジャイロセンサ６４は、ハウジング５０の内部に設けられ、上記ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の３軸周りの角速度を検出する。検出された角速度を表す角速度データは、ＵＩコントローラ６５へ出力される。また、ＵＩコントローラ６５からジャイロセンサ６４へは、ジャイロセンサ６４に対する制御指示が出力される。なお、３軸の角速度を検出するために用いられるジャイロセンサの数および組み合わせはどのようなものであってもよく、ジャイロセンサ６４はジャイロセンサ４８と同様、２軸ジャイロセンサと１軸ジャイロセンサとで構成されてもよい。また、ジャイロセンサ６４は１軸または２軸方向を検出するジャイロセンサであってもよい。

ＵＩコントローラ６５は、上記の各構成要素から受け取ったタッチ位置データ、スティックデータ、操作ボタンデータ、方位データ、加速度データ、および角速度データを含む操作データをコーデックＬＳＩ６６に出力する。なお、拡張コネクタ５８を介して端末装置７に他の装置が接続される場合には、当該他の装置に対する操作を表すデータが上記操作データにさらに含まれていてもよい。

コーデックＬＳＩ６６は、ゲーム装置３へ送信するデータに対する圧縮処理、および、ゲーム装置３から送信されたデータに対する伸張処理を行う回路である。コーデックＬＳＩ６６には、ＬＣＤ５１、カメラ５６、サウンドＩＣ６８、無線モジュール７０、フラッシュメモリ７３、および赤外線通信モジュール７２が接続される。また、コーデックＬＳＩ６６はＣＰＵ７７と内部メモリ７８を含む。端末装置７はゲーム処理自体を行なわない構成であるが、端末装置７の管理や通信のための最小限のプログラムを実行する必要がある。電源投入時にフラッシュメモリ７３に格納されたプログラムを内部メモリ７８に読み出してＣＰＵ７７が実行することで、端末装置７が起動する。また、内部メモリ７８の一部の領域はＬＣＤ５１のためのＶＲＡＭとして使用される。

カメラ５６は、ゲーム装置３からの指示に従って画像を撮像し、撮像した画像データをコーデックＬＳＩ６６へ出力する。また、コーデックＬＳＩ６６からカメラ５６へは、画像の撮像指示等、カメラ５６に対する制御指示が出力される。なお、カメラ５６は動画の撮影も可能である。すなわち、カメラ５６は、繰り返し撮像を行って画像データをコーデックＬＳＩ６６へ繰り返し出力することも可能である。

サウンドＩＣ６８は、スピーカ６７およびマイク６９に接続され、スピーカ６７およびマイク６９への音声データの入出力を制御する回路である。すなわち、コーデックＬＳＩ６６から音声データを受け取った場合、サウンドＩＣ６８は当該音声データに対してＤ／Ａ変換を行って得られる音声信号をスピーカ６７へ出力し、スピーカ６７から音を出力させる。また、マイク６９は、端末装置７に伝わる音（ユーザの音声等）を検知して、当該音を示す音声信号をサウンドＩＣ６８へ出力する。サウンドＩＣ６８は、マイク６９からの音声信号に対してＡ／Ｄ変換を行い、所定の形式の音声データをコーデックＬＳＩ６６へ出力する。

コーデックＬＳＩ６６は、カメラ５６からの画像データ、マイク６９からの音声データ、および、ＵＩコントローラ６５からの操作データを、端末操作データとして無線モジュール７０を介してゲーム装置３へ送信する。本実施形態では、コーデックＬＳＩ６６は、画像データおよび音声データに対して、コーデックＬＳＩ２７と同様の圧縮処理を行う。上記端末操作データ、ならびに、圧縮された画像データおよび音声データは、送信データとして無線モジュール７０に出力される。無線モジュール７０にはアンテナ７１が接続されており、無線モジュール７０はアンテナ７１を介してゲーム装置３へ上記送信データを送信する。無線モジュール７０は、ゲーム装置３の端末通信モジュール２８と同様の機能を有している。すなわち、無線モジュール７０は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｎの規格に準拠した方式により、無線ＬＡＮに接続する機能を有する。送信されるデータは必要に応じて暗号化されていてもよいし、されていなくともよい。

以上のように、端末装置７からゲーム装置３へ送信される送信データには、操作データ（端末操作データ）、画像データ、および音声データが含まれる。なお、拡張コネクタ５８を介して端末装置７に他の装置が接続される場合には、当該他の装置から受け取ったデータが上記送信データにさらに含まれていてもよい。また、赤外線通信モジュール７２は、他の装置との間で例えばＩＲＤＡの規格に従った赤外線通信を行う。コーデックＬＳＩ６６は、赤外線通信によって受信したデータを、必要に応じて上記送信データに含めてゲーム装置３へ送信してもよい。

また、上述のように、ゲーム装置３から端末装置７へは、圧縮された画像データおよび音声データが送信される。これらのデータはアンテナ７１および無線モジュール７０を介してコーデックＬＳＩ６６に受信される。コーデックＬＳＩ６６は、受信した画像データおよび音声データを伸張する。伸張された画像データはＬＣＤ５１へ出力され、画像がＬＣＤ５１に表示される。また、伸張された音声データはサウンドＩＣ６８へ出力され、サウンドＩＣ６８はスピーカ６７から音を出力させる。

また、ゲーム装置３から受信されるデータに制御データが含まれる場合、コーデックＬＳＩ６６およびＵＩコントローラ６５は、制御データに従った制御指示を各部に行う。上述のように、制御データは、端末装置７が備える各構成要素（本実施形態では、カメラ５６、タッチパネルコントローラ６１、マーカ部５５、各センサ６２〜６４、および赤外線通信モジュール７２）に対する制御指示を表すデータである。本実施形態では、制御データが表す制御指示としては、上記各構成要素を動作させたり、動作を休止（停止）させたりする指示が考えられる。すなわち、ゲームで使用しない構成要素については電力消費を抑えるために休止させてもよく、その場合、端末装置７からゲーム装置３へ送信される送信データには、休止した構成要素からのデータが含まれないようにする。なお、マーカ部５５は赤外ＬＥＤであるので、制御は単に電力の供給のＯＮ／ＯＦＦでよい。

以上のように、端末装置７は、タッチパネル５２、アナログスティック５３、および操作ボタン５４といった操作手段を備えるが、他の実施形態においては、これらの操作手段に代えて、または、これらの操作手段とともに、他の操作手段を備える構成であってもよい。

また、端末装置７は、端末装置７の動き（位置や姿勢、あるいは、位置や姿勢の変化を含む）を算出するためのセンサとして、磁気センサ６２、加速度センサ６３、およびジャイロセンサ６４を備えるが、他の実施形態においては、これらのセンサのうち１つまたは２つのみを備える構成であってもよい。また、他の実施形態においては、これらのセンサに代えて、または、これらのセンサとともに、他のセンサを備える構成であってもよい。

また、端末装置７は、カメラ５６およびマイク６９を備える構成であるが、他の実施形態においては、カメラ５６およびマイク６９を備えていなくてもよく、また、いずれか一方のみを備えていてもよい。

また、端末装置７は、端末装置７とコントローラ５との位置関係（コントローラ５から見た端末装置７の位置および／または姿勢等）を算出するための構成としてマーカ部５５を備える構成であるが、他の実施形態ではマーカ部５５を備えていない構成としてもよい。また、他の実施形態では、端末装置７は、上記位置関係を算出するための構成として他の手段を備えていてもよい。例えば、他の実施形態においては、コントローラ５がマーカ部を備え、端末装置７が撮像素子を備える構成としてもよい。さらにこの場合、マーカ装置６は赤外ＬＥＤに代えて、撮像素子を備える構成としてもよい。

［５．ゲーム処理］
次に、本ゲームシステムにおいて実行されるゲーム処理の詳細を説明する。まず、ゲーム処理において用いられる各種データについて説明する。図１１は、ゲーム処理において用いられる各種データを示す図である。図１１において、ゲーム装置３のメインメモリ（外部メインメモリ１２または内部メインメモリ１１ｅ）に記憶される主なデータを示す図である。図１１に示すように、ゲーム装置３のメインメモリには、ゲームプログラム９０、受信データ９１、および処理用データ１０６が記憶される。なお、メインメモリには、図１１に示すデータの他、ゲームに登場する各種オブジェクトの画像データやゲームに使用される音声データ等、ゲームに必要なデータが記憶される。

ゲームプログラム９０は、ゲーム装置３に電源が投入された後の適宜のタイミングで光ディスク４からその一部または全部が読み込まれてメインメモリに記憶される。なお、ゲームプログラム９０は、光ディスク４に代えて、フラッシュメモリ１７やゲーム装置３の外部装置から（例えばインターネットを介して）取得されてもよい。また、ゲームプログラム９０に含まれる一部（例えば、コントローラ５および／または端末装置７の姿勢を算出するためのプログラム）については、ゲーム装置３内に予め記憶されていてもよい。

受信データ９１は、コントローラ５および端末装置７から受信される各種のデータである。受信データ９１は、コントローラ操作データ９２、端末操作データ９７、カメラ画像データ１０４、および、マイク音データ１０５を含む。コントローラ５が複数接続される場合には、コントローラ操作データ９２も複数になる。端末装置７が複数接続される場合には、端末操作データ９７、カメラ画像データ１０４、および、マイク音データ１０５も複数になる。

コントローラ操作データ９２は、コントローラ５に対するユーザ（プレイヤ）の操作を表すデータである。コントローラ操作データ９２は、コントローラ５から送信されてゲーム装置３において取得され、メインメモリに記憶される。コントローラ操作データ９２は、第１操作ボタンデータ９３、第１加速度データ９４、第１角速度データ９５、およびマーカ座標データ９６を含む。なお、メインメモリには、最新の（最後に取得された）ものから順に所定個数のコントローラ操作データが記憶されてもよい。

第１操作ボタンデータ９３は、コントローラ５に設けられる各操作ボタン３２ａ〜３２ｉに対する入力状態を表すデータである。具体的には、第１操作ボタンデータ９３は、各操作ボタン３２ａ〜３２ｉが押下されているか否かを表す。

第１加速度データ９４は、コントローラ５の加速度センサ３７によって検出された加速度（加速度ベクトル）を表すデータである。ここでは、第１加速度データ９４は、図３に示すＸＹＺの３軸の方向に関する加速度を各成分とする３次元の加速度を表すものであるが、他の実施形態においては、任意の１以上の方向に関する加速度を表すものであればよい。

第１角速度データ９５は、コントローラ５におけるジャイロセンサ４８によって検出された角速度を表すデータである。ここでは、第１角速度データ９５は、図３に示すＸＹＺの３軸回りのそれぞれの角速度を表すものであるが、他の実施形態においては、任意の１軸以上の軸回り角速度を表すものであればよい。

マーカ座標データ９６、撮像情報演算部３５の画像処理回路４１によって算出される座標、すなわち上記マーカ座標を表すデータである。マーカ座標は、撮像画像に対応する平面上の位置を表すための２次元座標系で表現され、マーカ座標データ９６は、当該２次元座標系における座標値を表す。

なお、コントローラ操作データ９２は、コントローラ５を操作するユーザの操作を表すものであればよく、上記各データ９３〜９６の一部のみを含むものであってもよい。また、コントローラ５が他の入力手段（例えば、タッチパネルやアナログスティック等）を有する場合には、コントローラ操作データ９２は、当該他の入力手段に対する操作を表すデータを含んでいてもよい。なお、本実施形態のようにコントローラ５自体の動きをゲーム操作として用いる場合には、コントローラ操作データ９２は、第１加速度データ９４、第１角速度データ９５、またはマーカ座標データ９６のように、コントローラ５自体の動きに応じて値が変化するデータを含むようにする。

端末操作データ９７は、端末装置７に対するユーザの操作を表すデータである。端末操作データ９７は、端末装置７から送信されてゲーム装置３において取得され、メインメモリに記憶される。端末操作データ９７は、第２操作ボタンデータ９８、スティックデータ９９、タッチ位置データ１００、第２加速度データ１０１、第２角速度データ１０２、および方位データを含む。なお、メインメモリには、最新の（最後に取得された）ものから順に所定個数の端末操作データが記憶されてもよい。

第２操作ボタンデータ９８は、端末装置７に設けられる各操作ボタン５４Ａ〜５４Ｌに対する入力状態を表すデータである。具体的には、第２操作ボタンデータ９８は、各操作ボタン５４Ａ〜５４Ｌが押下されているか否かを表す。

スティックデータ９９は、アナログスティック５３（アナログスティック５３Ａおよび５３Ｂ）のスティック部がスライドした（または傾倒した）方向および量を表すデータである。上記方向および量は、例えば２次元座標や２次元ベクトルとして表されてもよい。

タッチ位置データ１００は、タッチパネル５２の入力面において入力が行われた位置（タッチ位置）を表すデータである。本実施形態では、タッチ位置データ１００は、上記入力面上の位置を示すための２次元座標系の座標値を表す。なお、タッチパネル５２がマルチタッチ方式である場合には、タッチ位置データ１００は複数のタッチ位置を表すこともある。

第２加速度データ１０１は、加速度センサ６３によって検出された加速度（加速度ベクトル）を表すデータである。本実施形態では、第２加速度データ１０１は、図８に示すｘｙｚの３軸の方向に関する加速度を各成分とする３次元の加速度を表すものであるが、他の実施形態においては、任意の１以上の方向に関する加速度を表すものであればよい。

第２角速度データ１０２は、ジャイロセンサ６４によって検出された角速度を表すデータである。本実施形態では、第２角速度データ１０２は、図８に示すｘｙｚの３軸回りのそれぞれの角速度を表すものであるが、他の実施形態においては、任意の１軸以上の軸回り角速度を表すものであればよい。

方位データ１０３は、磁気センサ６２によって検出された方位を表すデータである。本実施形態では、方位データ１０３は、端末装置７を基準として所定の方位（例えば北）の向きを表す。ただし、地磁気以外の磁界が発生している場所においては、方位データ１０３は厳密には絶対的な方位（北等）を示さないことになるが、その場所における磁界の方向に対する端末装置７の相対的な方向が示されるので、そのような場合であっても端末装置７の姿勢変化を算出することが可能である。

なお、端末操作データ９７は、端末装置７を操作するユーザの操作を表すものであればよく、上記各データ９８〜１０３のいずれか１つのみを含むものであってもよい。また、端末装置７が他の入力手段（例えば、タッチパッドや、コントローラ５の撮像手段等）を有する場合には、端末操作データ９７は、当該他の入力手段に対する操作を表すデータを含んでいてもよい。なお、本実施形態のように端末装置７自体の動きをゲーム操作として用いる場合には、端末操作データ９７は、第２加速度データ１０１、第２角速度データ１０２、または方位データ１０３のように、端末装置７自体の動きに応じて値が変化するデータを含むようにする。

カメラ画像データ１０４は、端末装置７のカメラ５６によって撮像された画像（カメラ画像）を表すデータである。カメラ画像データ１０４は、端末装置７からの圧縮された画像データがコーデックＬＳＩ２７によって伸張された画像データであり、入出力プロセッサ１１ａによってメインメモリに記憶される。なお、メインメモリには、最新の（最後に取得された）ものから順に所定個数のカメラ画像データが記憶されてもよい。

マイク音データ１０５は、端末装置７のマイク６９によって検出された音声（マイク音）を表すデータである。マイク音データ１０５は、端末装置７から送信されてくる圧縮された音声データがコーデックＬＳＩ２７によって伸張された音声データであり、入出力プロセッサ１１ａによってメインメモリに記憶される。

処理用データ１０６は、後述するゲーム処理（図１２）において用いられるデータである。処理用データ１０６は、制御データ１０７、コントローラ姿勢データ１０８、端末姿勢データ１０９、画像認識データ１１０、および音声認識データ１１１を含む。なお、図１１に示すデータの他、処理用データ１０６は、ゲームに登場する各種オブジェクトに設定される各種パラメータを表すデータ等、ゲーム処理において用いられる各種データを含む。

制御データ１０７は、端末装置７が備える構成要素に対する制御指示を表すデータである。制御データ１０７は、例えば、マーカ部５５の点灯を制御する指示や、カメラ５６の撮像を制御する指示等を表す。制御データ１０７は、適宜のタイミングで端末装置７へ送信される。

コントローラ姿勢データ１０８は、コントローラ５の姿勢を表すデータである。本実施形態では、コントローラ姿勢データ１０８は、上記コントローラ操作データ９２に含まれる第１加速度データ９４、第１角速度データ９５、およびマーカ座標データ９６に基づいて算出される。コントローラ姿勢データ１０８の算出方法についてはステップＳ２３で後述する。

端末姿勢データ１０９は、端末装置７の姿勢を表すデータである。本実施形態では、端末姿勢データ１０９は、上記端末操作データ９７に含まれる第２加速度データ１０１、第２角速度データ１０２、および方位データ１０３に基づいて算出される。端末姿勢データ１０９の算出方法についてはステップＳ２４で後述する。

画像認識データ１１０は、上記カメラ画像に対する所定の画像認識処理の結果を表すデータである。この画像認識処理は、カメラ画像から何らかの特徴を検知してその結果を出力するものであればどのような処理であってもよく、例えば、カメラ画像から所定の対象（例えば、ユーザの顔やマーカ等）を抽出し、抽出した対象に関する情報を算出する処理であってもよい。

音声認識データ１１１は、上記マイク音声に対する所定の音声認識処理の結果を表すデータである。この音声認識処理は、マイク音声から何らかの特徴を検知してその結果を出力するものであればどのような処理であってもよく、例えば、ユーザの言葉を検知する処理であってもよいし、単に音量を出力する処理であってもよい。

次に、図１２を参照して、ゲーム装置３において行われるゲーム処理の詳細を説明する。図１２は、ゲーム装置３において実行されるゲーム処理の流れを示すメインフローチャートである。ゲーム装置３の電源が投入されると、ゲーム装置３のＣＰＵ１０は、図示しないブートＲＯＭに記憶されている起動プログラムを実行し、これによってメインメモリ等の各ユニットが初期化される。そして、光ディスク４に記憶されたゲームプログラムがメインメモリに読み込まれ、ＣＰＵ１０によって当該ゲームプログラムの実行が開始される。なお、ゲーム装置３においては、電源投入後に光ディスク４に記憶されたゲームプログラムがすぐに実行される構成であってもよいし、電源投入後にまず所定のメニュー画面を表示する内蔵プログラムが実行され、その後ユーザによってゲームの開始が指示されたときに光ディスク４に記憶されたゲームプログラムが実行される構成であってもよい。図１２に示すフローチャートは、以上の処理が完了した後に行われる処理を示すフローチャートである。

なお、図１２に示すフローチャートの各ステップの処理は、単なる一例に過ぎず、同様の結果が得られるのであれば、各ステップの処理順序を入れ替えてもよい。また、変数の値や、判断ステップで利用される閾値も、単なる一例に過ぎず、必要に応じて他の値を採用してもよい。また、本実施形態では、上記フローチャートの各ステップの処理をＣＰＵ１０が実行するものとして説明するが、ＣＰＵ１０以外のプロセッサや専用回路が上記各ステップの一部のステップの処理を実行するようにしてもよい。

まずステップＳ１において、ＣＰＵ１０は初期処理を実行する。初期処理は、例えば、仮想のゲーム空間を構築し、ゲーム空間に登場する各オブジェクトを初期位置に配置したり、ゲーム処理で用いる各種パラメータの初期値を設定したりする処理である。

また、本実施形態においては、初期処理において、ＣＰＵ１０は、ゲームプログラムの種類に基づいてマーカ装置６およびマーカ部５５の点灯を制御する。ここで、ゲームシステム１は、コントローラ５の撮像手段（撮像情報演算部３５）の撮像対象として、マーカ装置６と端末装置７のマーカ部５５との２つを有している。ゲームの内容（ゲームプログラムの種類）によっては、マーカ装置６とマーカ部５５のうちいずれかが使用されたり、あるいは、両方が使用されたりする。なお、ゲームプログラム９０には、マーカ装置６およびマーカ部５５のそれぞれについて点灯させるか否かを表すデータ含まれている。ＣＰＵ１０は、当該データを読み出して点灯させるか否かを判断する。そして、マーカ装置６および／またはマーカ部５５を点灯させる場合には以下の処理を実行する。

すなわち、マーカ装置６を点灯する場合、ＣＰＵ１０は、マーカ装置６が備える各赤外ＬＥＤを点灯させる旨の制御信号をマーカ装置６へ送信する。この制御信号の送信は単に電力を供給するというだけのことであってもよい。これに応じてマーカ装置６の各赤外ＬＥＤが点灯される。一方、マーカ部５５を点灯する場合、ＣＰＵ１０は、マーカ部５５を点灯する指示を表す制御データを生成してメインメモリに記憶する。生成された制御データは、後述するステップＳ１０において端末装置７へ送信される。端末装置７の無線モジュール７０において受信された制御データは、コーデックＬＳＩ６６を介してＵＩコントローラ６５へ送られ、ＵＩコントローラ６５はマーカ部５５に点灯する指示を行う。これによってマーカ部５５の赤外ＬＥＤが点灯する。なお、上記においてはマーカ装置６およびマーカ部５５を点灯させる場合を説明したが、マーカ装置６およびマーカ部５５の消灯は、点灯する場合と同様の処理によって行うことができる。

以上のステップＳ１の次にステップＳ２の処理が実行される。以降、ステップＳ２〜Ｓ１１の一連の処理からなる処理ループが所定時間（１フレーム時間）に１回の割合で繰り返し実行される。

ステップＳ２において、ＣＰＵ１０は、コントローラ５から送信されてくるコントローラ操作データを取得する。コントローラ５はコントローラ操作データをゲーム装置３へ繰り返し送信するので、ゲーム装置３においては、コントローラ通信モジュール１９が当該コントローラ操作データを逐次受信し、受信されたコントローラ操作データが入出力プロセッサ１１ａによってメインメモリに逐次記憶される。送受信の間隔はゲームの処理時間よりも短い方が好ましく、例えば２００分の１秒である。ステップＳ２においては、ＣＰＵ１０は、最新のコントローラ操作データ９２をメインメモリから読み出す。ステップＳ２の次にステップＳ３の処理が実行される。

ステップＳ３において、ＣＰＵ１０は、端末装置７から送信されてくる各種のデータを取得する。端末装置７は、端末操作データとカメラ画像データとマイク音データとをゲーム装置３へ繰り返し送信するので、ゲーム装置３はこれらのデータを逐次受信する。ゲーム装置３においては、端末通信モジュール２８がこれらのデータを逐次受信し、カメラ画像データおよびマイク音データについてはコーデックＬＳＩ２７によって伸張処理が逐次施される。そして、入出力プロセッサ１１ａが端末操作データとカメラ画像データとマイク音データとをメインメモリに逐次記憶する。ステップＳ３においては、ＣＰＵ１０は、最新の端末操作データ９７をメインメモリから読み出す。ステップＳ３の次にステップＳ４の処理が実行される。

ステップＳ４において、ＣＰＵ１０はゲーム制御処理を実行する。ゲーム制御処理は、ユーザによるゲーム操作に従ってゲーム空間内のオブジェクトを動作させる処理等を実行し、ゲームを進行させる処理である。本実施形態においては、ユーザは、コントローラ５および／または端末装置７を用いて種々のゲームを行うことが可能である。以下、図１３を参照して、ゲーム制御処理について説明する。

図１３は、ゲーム制御処理の詳細な流れを示すフローチャートである。なお、図１３に示す一連の処理は、コントローラ５および端末装置７を操作装置として用いる場合において実行され得る種々の処理であるが、各処理の必ずしも全てが実行される必要はなく、ゲームの種類や内容によっては一部の処理のみが実行されてもよい。

ゲーム制御処理においては、まずステップＳ２１において、ＣＰＵ１０は、使用するマーカを変更するか否かを判定する。上述のように、本実施形態においては、ゲーム処理の開始時（ステップＳ１）において、マーカ装置６およびマーカ部５５の点灯を制御する処理が実行される。ここで、ゲームによっては、ゲームの途中でマーカ装置６およびマーカ部５５のうちで使用する（点灯する）対象を変更する場合も考えられる。また、ゲームによってはマーカ装置６およびマーカ部５５の両方を使用することも考えられるが、両方を点灯させると、一方のマーカを他方のマーカと誤検出してしまうおそれがある。そのため、ゲーム中において、いずれか一方のみを点灯させるように点灯を切り替えて使用することが好ましい場合もある。ステップＳ２１の処理は、かかる場合を考慮し、点灯する対象をゲーム途中で変更するか否かを判定する処理である。

上記ステップＳ２１の判定は、例えば以下の方法で行うことができる。すなわち、ＣＰＵ１０は、ゲーム状況（ゲームのステージや操作対象等）が変化したか否かによって上記判定を行うことができる。ゲーム状況が変化する場合、マーカ装置６の方を向けてコントローラ５を操作する操作方法と、マーカ部５５の方を向けてコントローラ５を操作する操作方法との間で、操作方法が変更されることが考えられるからである。また、ＣＰＵ１０は、コントローラ５の姿勢に基づいて上記判定を行うことができる。すなわち、コントローラ５がマーカ装置６の方を向いているか、マーカ部５５の方を向いているかによって上記判定を行うことができる。なお、コントローラ５の姿勢は、例えば加速度センサ３７やジャイロセンサ４８の検出結果に基づいて算出することができる（後述するステップＳ２３参照）。また、ＣＰＵ１０は、ユーザによる変更指示があったか否かによって上記判定を行うこともできる。

上記ステップＳ２１の判定結果が肯定である場合、ステップＳ２２の処理が実行される。一方、上記ステップＳ２１の判定結果が否定である場合、ステップＳ２２の処理がスキップされてステップＳ２３の処理が実行される。

ステップＳ２２において、ＣＰＵ１０は、マーカ装置６およびマーカ部５５の点灯を制御する。すなわち、マーカ装置６および／またはマーカ部５５の点灯状態を変更する。なお、マーカ装置６および／またはマーカ部５５を点灯または消灯する具体的な処理は、上記ステップＳ１の場合と同様に行うことができる。ステップＳ２２の次にステップＳ２３の処理が実行される。

以上のように本実施形態によれば、上記ステップＳ１の処理によって、ゲームプログラムの種類に応じてマーカ装置６およびマーカ部６５の発光（点灯）を制御することができるとともに、上記ステップＳ２１およびＳ２２の処理によって、ゲーム状況に応じてマーカ装置６およびマーカ部６５の発光（点灯）を制御することができる。

ステップＳ２３において、ＣＰＵ１０はコントローラ５の姿勢を算出する。本実施形態では、コントローラ５の姿勢は、第１加速度データ９４、第１角速度データ９５、およびマーカ座標データ９６に基づいて算出される。以下、コントローラ５の姿勢の算出方法について説明する。

まず、ＣＰＵ１０は、メインメモリに記憶されている第１角速度データ９５に基づいてコントローラ５の姿勢を算出する。コントローラ５の姿勢を角速度から算出する方法はどのような方法であってもよいが、当該姿勢は、前回の姿勢（前回に算出された姿勢）と、今回の角速度（今回の処理ループにおけるステップＳ２で取得された角速度）とを用いて算出される。具体的には、ＣＰＵ１０は、前回の姿勢を今回の角速度で単位時間分だけ回転させることによって姿勢を算出する。なお、前回の姿勢は、メインメモリに記憶されているコントローラ姿勢データ１０８により表され、今回の角速度は、メインメモリに記憶されている第１角速度データ９５により表される。したがって、ＣＰＵ１０は、メインメモリからコントローラ姿勢データ１０８および第１角速度データ９５を読み出して、コントローラ５の姿勢を算出する。以上のようにして算出された「角速度に基づく姿勢」を表すデータはメインメモリに記憶される。

なお、角速度から姿勢を算出する場合、初期姿勢を定めておくのがよい。つまり、コントローラ５の姿勢を角速度から算出する場合には、ＣＰＵ１０は、最初にコントローラ５の初期姿勢を算出しておく。コントローラ５の初期姿勢は、加速度データに基づいて算出されてもよいし、コントローラ５を特定の姿勢にした状態でプレイヤに所定の操作を行わせることで、所定の操作が行われた時点における特定の姿勢を初期姿勢として用いるようにしてもよい。なお、空間における所定方向を基準とした絶対的な姿勢としてコントローラ５の姿勢を算出する場合には上記初期姿勢を算出することが良いが、例えばゲーム開始時点におけるコントローラ５の姿勢を基準とした相対的な姿勢としてコントローラ５の姿勢を算出する場合には、上記初期姿勢は算出されなくても良い。

次に、ＣＰＵ１０は、角速度に基づいて算出したコントローラ５の姿勢を、第１加速度データ９４を用いて補正する。具体的には、ＣＰＵ１０はまず、メインメモリから第１加速度データ９４を読み出して、第１加速度データ９４に基づいてコントローラ５の姿勢を算出する。ここで、コントローラ５がほぼ静止している状態では、コントローラ５に対して加えられる加速度は重力加速度を意味する。したがって、この状態においては、加速度センサ３７が出力する第１加速度データ９４を用いて重力加速度の方向（重力方向）を算出することができるので、重力方向に対するコントローラ５の向き（姿勢）を当該第１加速度データ９４に基づいて算出することができる。以上のようにして算出された「加速度に基づく姿勢」を表すデータはメインメモリに記憶される。

加速度に基づく姿勢を算出すると、ＣＰＵ１０は次に、加速度に基づく姿勢を用いて、角速度に基づく姿勢を補正する。具体的には、ＣＰＵ１０は、角速度に基づく姿勢を表すデータと加速度に基づく姿勢を表すデータとをメインメモリから読み出し、角速度データに基づく姿勢を、加速度データに基づく姿勢へ所定の割合で近づける補正を行う。この所定の割合は、予め定められた固定値であってもよいし、第１加速度データ９４が示す加速度等に応じて設定されてもよい。また、加速度に基づく姿勢に関しては、重力方向を軸とする回転方向については姿勢を算出することができないので、ＣＰＵ１０は、当該回転方向に関しては補正を行わないようにしてもよい。本実施形態においては、以上のようにして得られた補正後の姿勢を表すデータはメインメモリに記憶される。

上記のようにして角速度に基づく姿勢を補正した後、ＣＰＵ１０は、補正後の姿勢をマーカ座標データ９６を用いてさらに補正する。まず、ＣＰＵ１０は、マーカ座標データ９６に基づいてコントローラ５の姿勢（マーカ座標に基づく姿勢）を算出する。マーカ座標データ９６は、撮像画像内におけるマーカ６Ｒおよび６Ｌの位置を示すので、これらの位置から、ロール方向（Ｚ軸回りの回転方向）に関するコントローラ５の姿勢を算出することができる。つまり、撮像画像内においてマーカ６Ｒの位置とマーカ６Ｌの位置とを結ぶ直線の傾きから、ロール方向に関するコントローラ５の姿勢を算出することができる。また、マーカ装置６に対するコントローラ５の位置が特定できる場合（例えば、マーカ装置６の正面にコントローラ５が位置すると想定できる場合）には、撮像画像内におけるマーカ装置６の位置から、ピッチ方向およびヨー方向に関するコントローラ５の姿勢を算出することができる。例えば、撮像画像内においてマーカ６Ｒおよび６Ｌの位置が左に移動した場合、コントローラ５は右に向き（姿勢）を変えたと判断することができる。このように、マーカ６Ｒおよびマーカ６Ｌの位置から、ピッチ方向およびヨー方向に関するコントローラ５の姿勢を算出することができる。以上のようにして、マーカ座標データ９６に基づいてコントローラ５の姿勢を算出することができる。

マーカ座標に基づく姿勢を算出すると、ＣＰＵ１０は次に、上記補正後の姿勢（加速度に基づく姿勢によって補正された姿勢）を、マーカ座標に基づく姿勢で補正する。すなわち、ＣＰＵ１０は、補正後の姿勢を、マーカ座標に基づく姿勢へ所定の割合で近づける補正を行う。この所定の割合は、予め定められた固定値であってもよい。また、マーカ座標に基づく姿勢による補正は、ロール方向、ピッチ方向、およびヨー方向のいずれか１つまたは２つの方向のみについて行われてもよい。例えば、マーカ座標データ９６を用いる場合、ロール方向については精度良く姿勢を算出することができるので、ＣＰＵ１０は、ロール方向についてのみ、マーカ座標データ９６に基づく姿勢を用いて補正を行ってもよい。また、コントローラ５の撮像素子４０によってマーカ装置６またはマーカ部５５が撮像されていない場合は、マーカ座標データ９６に基づく姿勢を算出することができないので、この場合にはマーカ座標データ９６を用いる補正処理は実行されなくてもよい。

上記によれば、ＣＰＵ１０は、第１角速度データ９５に基づいて算出されたコントローラ５の第１姿勢を、第１加速度データ９４およびマーカ座標データ９６を用いて補正した。ここで、コントローラ５の姿勢を算出する方法のうち、角速度を用いる方法では、コントローラ５がどのように動いているときであっても姿勢を算出することができる。一方、角速度を用いる方法では、逐次検出される角速度を累積加算していくことによって姿勢を算出するので、誤差が累積すること等によって精度が悪くなったり、いわゆる温度ドリフトの問題でジャイロセンサの精度が悪くなったりするおそれがある。また、加速度を用いる方法は、誤差が蓄積しない一方、コントローラ５が激しく動かされている状態では、（重力方向を正確に検出することができないので）姿勢を精度良く算出することができない。また、マーカ座標を用いる方法は、（特にロール方向に関して）姿勢を精度良く算出することができる一方、マーカ部５５を撮像できない状態では姿勢を算出することができない。これに対して、本実施形態によれば、上記のように特長の異なる３種類の方法を用いるので、コントローラ５の姿勢をより正確に算出することができる。なお、他の実施形態においては、上記３つの方法のうちいずれか１つまたは２つを用いて姿勢を算出するようにしてもよい。また、上記ステップＳ１またはＳ２２の処理においてマーカの点灯制御を行う場合には、ＣＰＵ１０は、少なくともマーカ座標を用いてコントローラ５の姿勢を算出することが好ましい。

上記ステップＳ２３の次に、ステップＳ２４の処理が実行される。ステップＳ２４においては、ＣＰＵ１０は、端末装置７の姿勢を算出する。すなわち、端末装置７から取得される端末操作データ９７には、第２加速度データ１０１、第２角速度データ１０２、および方位データ１０３が含まれるので、ＣＰＵ１０は、これらのデータに基づいて端末装置７の姿勢を算出する。ここで、ＣＰＵ１０は、第２角速度データ１０２によって端末装置７の単位時間当たりにおける回転量（姿勢の変化量）を知ることができる。また、端末装置７がほぼ静止している状態では、端末装置７に対して加えられる加速度は重力加速度を意味するので、第２加速度データ１０１によって端末装置７に加えられる重力方向（すなわち、重力方向を基準とした端末装置７の姿勢）を知ることができる。また、方位データ１０３によって、端末装置７を基準とした所定の方位（すなわち、所定の方位を基準とした端末装置７の姿勢）を知ることができる。なお、地磁気以外の磁界が発生している場合であっても、端末装置７の回転量を知ることができる。したがって、ＣＰＵ１０は、これら第２加速度データ１０１、第２角速度データ１０２、および方位データ１０３に基づいて端末装置７の姿勢を算出することができる。なお、本実施形態においては、上記３つのデータに基づいて端末装置７の姿勢を算出するが、他の実施形態においては、上記３つのデータのうち１つまたは２つに基づいて姿勢を算出するようにしてもよい。

なお、端末装置７の姿勢の具体的な算出方法はどのような方法であってもよいが、例えば、第２角速度データ１０２が表す角速度に基づいて算出される姿勢を、第２加速度データ１０１および方位データ１０３を用いて補正する方法が考えられる。具体的には、ＣＰＵ１０は、まず、第２角速度データ１０２に基づいて端末装置７の姿勢を算出する。なお、角速度に基づいて姿勢を算出する方法は、上記ステップＳ２３における方法と同様であってもよい。次に、ＣＰＵ１０は、適宜のタイミング（例えば、端末装置７が静止状態に近い場合に）で、角速度に基づいて算出される姿勢を、第２加速度データ１０１に基づいて算出される姿勢、および／または、方位データ１０３に基づいて算出される姿勢によって補正する。なお、角速度に基づく姿勢を加速度に基づく姿勢で補正する方法は、上述したコントローラ５の姿勢を算出する場合と同様の方法であってもよい。また、角速度に基づく姿勢を方位データに基づく姿勢で補正する場合には、ＣＰＵ１０は、角速度に基づく姿勢を、方位データに基づく姿勢へと所定の割合で近づけるようにしてもよい。以上によれば、ＣＰＵ１０は、端末装置７の姿勢を正確に算出することができる。

なお、コントローラ５は、赤外線検知手段である撮像情報演算部３５を備えているので、ゲーム装置３はマーカ座標データ９６を取得することができる。そのため、コントローラ５に関しては、ゲーム装置３は、実空間における絶対的な姿勢（実空間に設定された座標系においてコントローラ５がどのような姿勢であるか）をマーカ座標データ９６から知ることができる。一方、端末装置７は撮像情報演算部３５のような赤外線検知手段を備えていない。そのため、ゲーム装置３は、第２加速度データ１０１および第２角速度データ１０２からのみでは、重力方向を軸とした回転方向に関して実空間における絶対的な姿勢を知ることができない。そこで、本実施形態では端末装置７が磁気センサ６２を備える構成とし、ゲーム装置３は方位データ１０３を取得するようにしている。これによれば、ゲーム装置３は、重力方向を軸とした回転方向に関して実空間における絶対的な姿勢を方位データ１０３から算出することができ、端末装置７の姿勢をより正確に算出することができる。

上記ステップＳ２４の具体的な処理としては、ＣＰＵ１０は、第２加速度データ１０１、第２角速度データ１０２、および方位データ１０３をメインメモリから読み出し、これらのデータに基づいて端末装置７の姿勢を算出する。そして、算出された端末装置７の姿勢を表すデータを端末姿勢データ１０９としてメインメモリに記憶する。ステップＳ２４の次にステップＳ２５の処理が実行される。

ステップＳ２５において、ＣＰＵ１０は、カメラ画像の認識処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１０は、カメラ画像データ１０４に対して所定の認識処理を行う。この認識処理は、カメラ画像から何らかの特徴を検知してその結果を出力するものであればどのようなものであってもよい。例えば、カメラ画像にプレイヤの顔が含まれている場合には、顔を認識する処理であってもよい。具体的には、顔の一部（目や鼻や口等）を検出する処理であってもよいし、顔の表情を検出する処理であってもよい。また、認識処理の結果を表すデータは、画像認識データ１１０としてメインメモリに記憶される。ステップＳ２５の次にステップＳ２６の処理が実行される。

ステップＳ２６において、ＣＰＵ１０は、マイク音声の認識処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１０は、マイク音データ１０５に対して所定の認識処理を行う。この認識処理は、マイク音声から何らかの特徴を検知してその結果を出力するものであればどのようなものであってもよい。例えば、マイク音声からプレイヤの指示を検出する処理であってもよいし、単にマイク音声の音量を検出する処理であってもよい。また、認識処理の結果を表すデータは、音声認識データ１１１としてメインメモリに記憶される。ステップＳ２６の次にステップＳ２７の処理が実行される。

ステップＳ２７において、ＣＰＵ１０は、ゲーム入力に応じたゲーム処理を実行する。ここで、ゲーム入力とは、コントローラ５または端末装置７から送信されてくるデータ、あるいは、当該データから得られるデータであればどのようなものであってもよい。具体的には、ゲーム入力は、コントローラ操作データ９２および端末操作データ９７に含まれる各データの他、当該各データから得られるデータ（コントローラ姿勢データ１０８、端末姿勢データ１０９、画像認識データ１１０、および音声認識データ１１１）であってもよい。また、ステップＳ２７におけるゲーム処理の内容はどのようなものであってもよく、例えば、ゲームに登場するオブジェクト（キャラクタ）を動作させる処理、仮想カメラを制御する処理、または、画面に表示されるカーソルを移動する処理であってもよい。また、カメラ画像（またはその一部）をゲーム画像として用いる処理、または、マイク音声をゲーム音声として用いる処理等であってもよい。なお上記ゲーム処理の例については後述する。ステップＳ２７においては、例えば、ゲームに登場するキャラクタ（オブジェクト）に設定される各種パラメータのデータや、ゲーム空間に配置される仮想カメラに関するパラメータのデータや、得点のデータ等、ゲーム制御処理の結果を表すデータがメインメモリに記憶される。ステップＳ２７の後、ＣＰＵ１０はステップＳ４のゲーム制御処理を終了する。

図１２の説明に戻り、ステップＳ５において、テレビ２に表示するためのテレビ用ゲーム画像がＣＰＵ１０およびＧＰＵ１１ｂによって生成される。すなわち、ＣＰＵ１０およびＧＰＵ１１ｂは、ステップＳ４のゲーム制御処理の結果を表すデータをメインメモリから読み出し、また、ゲーム画像を生成するために必要なデータをＶＲＡＭ１１ｄから読み出し、ゲーム画像を生成する。ゲーム画像は、ステップＳ４のゲーム制御処理の結果を表すものであればよく、どのような方法で生成されてもよい。例えば、ゲーム画像の生成方法は、仮想のゲーム空間内に仮想カメラを配置して、仮想カメラから見たゲーム空間を計算することによって３次元のＣＧ画像を生成する方法であってもよいし、（仮想カメラを用いずに）２次元の画像を生成する方法であってもよい。生成されたテレビ用ゲーム画像はＶＲＡＭ１１ｄに記憶される。上記ステップＳ５の次にステップＳ６の処理が実行される。

ステップＳ６において、端末装置７に表示するための端末用ゲーム画像がＣＰＵ１０およびＧＰＵ１１ｂによって生成される。端末用ゲーム画像も上記テレビ用ゲーム画像と同様、ステップＳ４のゲーム制御処理の結果を表すものであればよく、どのような方法で生成されてもよい。また、端末用ゲーム画像は、上記テレビ用ゲーム画像と同様の方法で生成されてもよいし、異なる方法で生成されてもよい。生成された端末用ゲーム画像はＶＲＡＭ１１ｄに記憶される。なお、ゲームの内容によってはテレビ用ゲーム画像と端末用ゲーム画像とは同一であってもよく、この場合、ステップＳ６においてゲーム画像の生成処理は実行されなくてもよい。上記ステップＳ６の次にステップＳ７の処理が実行される。

ステップＳ７においては、テレビ２のスピーカ２ａに出力するためのテレビ用ゲーム音声が生成される。すなわち、ＣＰＵ１０は、ステップＳ４のゲーム制御処理の結果に応じたゲーム音声をＤＳＰ１１ｃに生成させる。なお、生成されるゲーム音声は、例えばゲームの効果音や、ゲームに登場するキャラクタの声や、ＢＧＭ等であってもよい。上記ステップＳ７の次にステップＳ８の処理が実行される。

ステップＳ８においては、端末装置７のスピーカ６７に出力するための端末用ゲーム音声が生成される。すなわち、ＣＰＵ１０は、ステップＳ４のゲーム制御処理の結果に応じたゲーム音声をＤＳＰ１１ｃに生成させる。なお、端末用ゲーム音声は、上記テレビ用ゲーム音声と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、例えば効果音は異なるが、ＢＧＭは同じである、というように、一部のみが異なっていてもよい。なお、テレビ用ゲーム音声と端末用ゲーム音声とが同一である場合、ステップＳ８においてゲーム音声の生成処理は実行されなくてもよい。上記ステップＳ８の次にステップＳ９の処理が実行される。

ステップＳ９において、ＣＰＵ１０は、テレビ２へゲーム画像およびゲーム音声を出力する。具体的には、ＣＰＵ１０は、ＶＲＡＭ１１ｄに記憶されたテレビ用ゲーム画像のデータと、ステップＳ７でＤＳＰ１１ｃによって生成されたテレビ用ゲーム音声のデータとをＡＶ−ＩＣ１５へ送る。これに応じて、ＡＶ−ＩＣ１５は画像および音声のデータをＡＶコネクタ１６を介してテレビ２へ出力する。これによって、テレビ用ゲーム画像がテレビ２に表示されるとともに、テレビ用ゲーム音声がスピーカ２ａから出力される。ステップＳ９の次にステップＳ１０の処理が実行される。

ステップＳ１０において、ＣＰＵ１０は、端末装置７へゲーム画像およびゲーム音声を送信する。具体的には、ＶＲＡＭ１１ｄに記憶された端末用ゲーム画像の画像データ、および、ステップＳ８でＤＳＰ１１ｃによって生成された音声データは、ＣＰＵ１０によってコーデックＬＳＩ２７に送られ、コーデックＬＳＩ２７によって所定の圧縮処理が行われる。さらに、圧縮処理が施された画像および音声のデータは、端末通信モジュール２８によってアンテナ２９を介して端末装置７へ送信される。端末装置７は、ゲーム装置３から送信されてくる画像および音声のデータを無線モジュール７０によって受信し、コーデックＬＳＩ６６によって所定の伸張処理が行われる。伸張処理が行われた画像データはＬＣＤ５１に出力され、伸張処理が行われた音声データはサウンドＩＣ６８に出力される。これによって、端末用ゲーム画像がＬＣＤ５１に表示されるとともに、端末用ゲーム音声がスピーカ６７から出力される。ステップＳ１０の次にステップＳ１１の処理が実行される。

ステップＳ１１において、ＣＰＵ１０は、ゲームを終了するか否かを判定する。ステップＳ１１の判定は、例えば、ゲームオーバーになったか否か、あるいは、ユーザがゲームを中止する指示を行ったか否か等によって行われる。ステップＳ１１の判定結果が否定の場合、ステップＳ２の処理が再度実行される。一方、ステップＳ１１の判定結果が肯定の場合、ＣＰＵ１０は図１２に示すゲーム処理を終了する。以降、ステップＳ２〜Ｓ１１の一連の処理は、ステップＳ１１でゲームを終了すると判定されるまで繰り返し実行される。

以上のように、本実施形態では、端末装置７は、タッチパネル５２と、加速度センサ６３またはジャイロセンサ６４といった慣性センサとを備えており、タッチパネル５２および慣性センサの出力が操作データとしてゲーム装置３へ送信されてゲームの入力として用いられる（ステップＳ３，Ｓ４）。さらに、端末装置７は表示装置（ＬＣＤ５１）を備えており、ゲーム処理によって得られるゲーム画像がＬＣＤ５１に表示される（ステップＳ６，Ｓ１０）。したがって、ユーザは、タッチパネル５２を用いてゲーム画像に対して直接タッチする操作を行うことができ、また、（端末装置７の動きが慣性センサによって検出されるため）ゲーム画像が表示されるＬＣＤ５１自体を動かす操作を行うことができる。ユーザは、これらの操作によってゲーム画像に対して直接操作を行うような操作感覚でゲームを行うことができるので、例えば後述する第１および第２のゲーム例のような新規な操作感覚のゲームを提供することができる。

さらに、本実施形態では、端末装置７は、端末装置７を把持した状態で操作可能なアナログスティック５３および操作ボタン５４を備えており、ゲーム装置３は、アナログスティック５３および操作ボタン５４に対する操作をゲームの入力として用いることができる（ステップＳ３，Ｓ４）。したがって、上記のようにゲーム画像に対して直接操作を行う場合においても、ユーザはボタン操作やスティック操作によってより詳細なゲーム操作を行うことができる。

さらに、本実施形態では、端末装置７はカメラ５６およびマイク６９を備えており、カメラ５６が撮像するカメラ画像のデータ、および、マイク６９が検出するマイク音のデータはゲーム装置３へ送信される（ステップＳ３）。したがって、ゲーム装置３は、上記カメラ画像および／またはマイク音をゲーム入力として用いることが可能であるので、ユーザは、カメラ５６で画像を撮像する操作や、マイク６９に音声を入力する操作によってゲーム操作を行うことも可能である。なお、これらの操作は端末装置７を把持した状態で行うことが可能であるので、上記のようにゲーム画像に対して直接操作を行う場合においてこれらの操作を行うことによって、ユーザはより多彩なゲーム操作を行うことができる。

また、本実施形態では、可搬型である端末装置７のＬＣＤ５１にゲーム画像が表示される（ステップＳ６，Ｓ１０）ので、ユーザは、端末装置７を自由に配置することができる。したがって、コントローラ５をマーカの方へ向けて操作を行う場合において、ユーザは、端末装置７を自由な位置に配置することによってコントローラ５を自由な方向に向けてゲームを行うことができ、コントローラ５に対する操作の自由度を向上することができる。また、端末装置７を任意の位置に配置することができるので、例えば後述する第５のゲーム例のように、ゲーム内容に適した位置に端末装置７を配置することによって、より現実感のあるゲームを提供することができる。

また、本実施形態によれば、ゲーム装置３は、コントローラ５および端末装置７から操作データ等を取得する（ステップＳ２，Ｓ３）ので、ユーザは、コントローラ５および端末装置７という２つの装置を操作手段として用いることができる。したがって、ゲームシステム１においては、各装置を複数人のユーザが使用することによって複数人でゲームを行うこともでき、また、１人のユーザが２つの装置を使用してゲームを行うこともできる。

また、本実施形態によれば、ゲーム装置３は２種類のゲーム画像を生成し（ステップＳ５，Ｓ６）、テレビ２と端末装置７とにゲーム画像を表示させる（ステップＳ９，Ｓ１０）ことができる。このように、２種類のゲーム画像を異なる装置に表示させることによって、ユーザにとってより見やすいゲーム画像を提供することができ、ゲームの操作性を向上することができる。例えば、２人でゲームを行う場合には、後述する第３または第４のゲーム例のように、一方のユーザにとって見やすい視点のゲーム画像をテレビ２に表示し、他方のユーザにとって見やすい視点のゲーム画像を端末装置７に表示することによって、それぞれのプレイヤが見やすい視点でゲームを行うことができる。また、例えば１人でゲームを行う場合においても、後述する第１、第２および第５のゲーム例のように、異なる２箇所の視点で２種類のゲーム画像を表示することによって、プレイヤはゲーム空間の様子をより容易に把握することができ、ゲームの操作性を向上することができる。

［６．ゲーム例］
次に、ゲームシステム１において行われるゲームの具体例について説明する。なお、以下に説明するゲーム例においては、ゲームシステム１における各装置の構成のうち一部を利用しない場合もあり、また、図１２および図１３に示す一連の処理のうち一部の処理を実行しない場合もある。つまり、ゲームシステム１は、上述した全ての構成を備えていなくてもよく、また、ゲーム装置３は図１２および図１３に示す一連の処理の一部を実行しなくてもよい。

（第１のゲーム例）
第１のゲーム例は、端末装置７を操作することによってゲーム空間内においてオブジェクト（手裏剣）を飛ばすゲームである。プレイヤは、端末装置７の姿勢を変化させる操作と、タッチパネル５２上に線を描く操作とによって、手裏剣を発射する方向を指示することができる。

図１４は、第１のゲーム例におけるテレビ２の画面と端末装置７とを示す図である。図１４においては、テレビ２および端末装置７のＬＣＤ５１には、ゲーム空間を表すゲーム画像が表示されている。テレビ２には、手裏剣１２１、制御面１２２、および標的１２３が表示されている。ＬＣＤ５１には、制御面１２２（および手裏剣１２１）が表示されている。第１のゲーム例においては、プレイヤは、端末装置７を用いた操作によって手裏剣１２１を飛ばして標的１２３に当てて遊ぶ。

手裏剣１２１を飛ばす場合、プレイヤは、まず、端末装置７の姿勢を操作することによって、仮想のゲーム空間内に配置される制御面１２２の姿勢を変化させて所望の姿勢にする。すなわち、ＣＰＵ１０は、慣性センサ（加速度センサ６３およびジャイロセンサ６４）ならびに磁気センサ６２の出力に基づいて端末装置７の姿勢を算出し（ステップＳ２４）、算出された姿勢に基づいて制御面１２２の姿勢を変化させる（ステップＳ２７）。第１のゲーム例では、制御面１２２の姿勢は、現実空間における端末装置７の姿勢に応じた姿勢となるように制御される。つまり、プレイヤは、端末装置７（端末装置７に表示されている制御面１２２）の姿勢を変化させることで、ゲーム空間内において制御面１２２の姿勢を変化させることができる。なお、第１のゲーム例においては、制御面１２２の位置は、ゲーム空間における所定位置に固定される。

次に、プレイヤは、タッチペン１２４等を用いてタッチパネル５２上に線を描く操作を行う（図１４に示す矢印参照）。ここで、第１のゲーム例においては、端末装置７のＬＣＤ５１には、タッチパネル５２の入力面と制御面１２２とが対応するように制御面１２２が表示される。したがって、タッチパネル５２上に描かれた線によって、制御面１２２上での方向（当該線が表す方向）を算出することができる。手裏剣１２１は、このようにして決定された方向へ発射される。以上より、ＣＰＵ１０は、タッチパネル５２のタッチ位置データ１００から制御面１２２上での方向を算出し、算出された方向へ手裏剣１２１を移動させる処理を行う（ステップＳ２７）。なお、ＣＰＵ１０は、例えば線の長さや線を描く速度に応じて手裏剣１２１の速度を制御するようにしてもよい。

以上のように、第１のゲーム例によれば、ゲーム装置３は、慣性センサの出力をゲーム入力として用いることによって、端末装置７の動き（姿勢）に応じて制御面１２２を動かすとともに、タッチパネル５２の出力をゲーム入力として用いることによって、制御面１２２上における方向を特定することができる。これによれば、プレイヤは、端末装置７に表示されたゲーム画像（制御面１２２の画像）を動かしたり、当該ゲーム画像に対してタッチ操作を行ったりすることができるので、ゲーム画像に対して直接操作を行っているような新規な操作感覚でゲームを行うことができる。

また、第１のゲーム例においては、慣性センサおよびタッチパネル５２のセンサ出力をゲーム入力として用いることで、３次元空間における方向を容易に指示することができる。すなわち、プレイヤは、一方の手で端末装置７の姿勢を実際に調整し、もう一方の手でタッチパネル５２に線で方向を入力することによって、空間内で実際に方向を入力しているような直感的な操作で容易に方向を指示することができる。さらに、プレイヤは、端末装置７の姿勢の操作とタッチパネル５２に対する入力操作とを同時に並行して行うことができるので、３次元空間における方向を指示する操作を迅速に行うことができる。

また、第１のゲーム例によれば、制御面１２２に対するタッチ入力の操作を行いやすくするために、端末装置７には画面全体に制御面１２２が表示される。一方、テレビ２には、制御面１２２の姿勢を把握しやすいように、また、標的１２３を狙いやすいように、制御面１２２の全体および標的１２３を含むゲーム空間の画像が表示される（図１４参照）。すなわち、上記ステップＳ２７においては、テレビ用ゲーム画像を生成するための第１仮想カメラは、制御面１２２の全体および標的１２３が視野範囲に含まれるように設定されるとともに、端末用ゲーム画像を生成するための第２仮想カメラは、ＬＣＤ５１の画面（タッチパネル５２の入力面）と制御面１２２とが画面上において一致するように設定される。したがって、第１のゲーム例においては、テレビ２と端末装置７とに異なる視点から見たゲーム空間の画像を表示することによって、ゲーム操作をより行いやすくしている。

（第２のゲーム例）
なお、慣性センサおよびタッチパネル５２のセンサ出力をゲーム入力として用いるゲームは、上記第１のゲーム例に限らず、種々のゲーム例が考えられる。第２のゲーム例は、第１のゲーム例と同様、端末装置７を操作することによってゲーム空間内においてオブジェクト（大砲の弾）を飛ばすゲームである。プレイヤは、端末装置７の姿勢を変化させる操作と、タッチパネル５２上の位置を指定する操作とによって、弾を発射する方向を指示することができる。

図１５は、第２のゲーム例におけるテレビ２の画面と端末装置７とを示す図である。図１５においては、テレビ２には、大砲１３１、弾１３２、および標的１３３が表示されている。端末装置７には、弾１３２および標的１３３が表示されている。端末装置７に表示される端末用ゲーム画像は、大砲１３１の位置からゲーム空間を見た画像である。

第２のゲーム例においては、プレイヤは、端末装置７の姿勢を操作することによって、端末用ゲーム画像として端末装置７に表示される表示範囲を変化させることができる。すなわち、ＣＰＵ１０は、慣性センサ（加速度センサ６３およびジャイロセンサ６４）ならびに磁気センサ６２の出力に基づいて端末装置７の姿勢を算出し（ステップＳ２４）、算出された姿勢に基づいて、端末用ゲーム画像を生成するための第２仮想カメラの位置および姿勢を制御する（ステップＳ２７）。具体的には、第２仮想カメラは、大砲１３１の位置に設置され、端末装置７の姿勢に応じて向き（姿勢）が制御される。このように、プレイヤは、端末装置７の姿勢を変化させることによって、端末装置７に表示されるゲーム空間の範囲を変化させることができる。

また、第２のゲーム例においては、プレイヤは、タッチパネル５２上において点を入力する操作（タッチする操作）によって弾１３２の発射方向を指定する。具体的には、上記ステップＳ２７の処理として、ＣＰＵ１０は、タッチ位置に対応するゲーム空間内の位置（制御位置）を算出し、ゲーム空間内における所定位置（例えば大砲１３１の位置）から制御位置への方向を発射方向として算出する。そして、発射方向へ弾１３２を移動させる処理を行う。このように、上記第１のゲーム例ではプレイヤはタッチパネル５２上に線を描く操作を行ったが、第２のゲーム例では、タッチパネル５２上の点を指定する操作を行う。なお、上記制御位置は、上記第１のゲーム例と同様の制御面を設定する（ただし、第２のゲーム例では制御面は表示されない）ことで算出することができる。すなわち、端末装置７における表示範囲に対応するように、第２仮想カメラの姿勢に応じて制御面を配置する（具体的には、制御面は、大砲１３１の位置を中心として、端末装置７の姿勢の変化に応じて回転移動する）ことで、タッチ位置に対応する制御面上の位置を制御位置として算出することができる。

上記第２のゲーム例によれば、ゲーム装置３は、慣性センサの出力をゲーム入力として用いることによって、端末装置７の動き（姿勢）に応じて端末用ゲーム画像の表示範囲を変化させるとともに、当該表示範囲内の位置を指定するタッチ入力をゲーム入力として用いることによって、ゲーム空間内における方向（弾１３２の発射方向）を特定することができる。したがって、第２のゲーム例においても第１のゲーム例と同様、プレイヤは、端末装置７に表示されたゲーム画像を動かしたり、当該ゲーム画像に対してタッチ操作を行ったりすることができるので、ゲーム画像に対して直接操作を行っているような新規な操作感覚でゲームを行うことができる。

また、第２の実施例においても第１の実施例と同様、プレイヤは、一方の手で端末装置７の姿勢を実際に調整し、もう一方の手でタッチパネル５２に対してタッチ入力を行うことによって、空間内で実際に方向を入力しているような直感的な操作で容易に方向を指示することができる。さらに、プレイヤは、端末装置７の姿勢の操作とタッチパネル５２に対する入力操作とを同時に並行して行うことができるので、３次元空間における方向を指示する操作を迅速に行うことができる。

なお、第２のゲーム例において、テレビ２に表示される画像は端末装置７と同じ視点からの画像であってもよいが、図１５では、ゲーム装置３は別視点からの画像を表示させるようにしている。すなわち、端末用ゲーム画像を生成するための第２仮想カメラは大砲１３１の位置に設定されるのに対して、テレビ用ゲーム画像を生成するための第１仮想カメラは大砲１３１の後方の位置に設定される。ここで、例えば、端末装置７の画面には見えない範囲をテレビ２に表示させるようにすることによって、端末装置７の画面では見えない標的１３３をプレイヤがテレビ２の画面を見て狙うような遊び方を実現することができる。このように、テレビ２と端末装置７との表示範囲を異なるようにすることで、ゲーム空間内の様子をより把握しやすくするだけでなく、ゲームの興趣性をより向上することも可能である。

以上のように、本実施形態によれば、タッチパネル５２と慣性センサを備える端末装置７を操作装置として用いることができるので、上記第１および第２のゲーム例のような、ゲーム画像に対して直接操作を行うような操作感覚のゲームを実現することができる。

（第３のゲーム例）
以下、図１６および図１７を参照して、第３のゲーム例について説明する。第３のゲーム例は、２人のプレイヤが対戦する形式の野球ゲームである。すなわち、第１プレイヤは、コントローラ５を用いて打者を操作し、第２プレイヤは端末装置７を用いて投手を操作する。また、テレビ２および端末装置７には各プレイヤにとってゲーム操作が行いやすいゲーム画像が表示される。

図１６は、第３のゲーム例においてテレビ２に表示されるテレビ用ゲーム画像の一例を示す図である。図１６に示すテレビ用ゲーム画像は、主に第１プレイヤのための画像である。すなわち、テレビ用ゲーム画像は、第１プレイヤの操作対象である打者（打者オブジェクト）１４１の側から、第２プレイヤの操作対象である投手（投手オブジェクト）１４２の方を見たゲーム空間を表す。テレビ用ゲーム画像を生成するための第１仮想カメラは、打者１４１の後方の位置に、打者１４１から投手１４２の方へ向くように配置される。

一方、図１７は、第３のゲーム例において端末装置７に表示される端末用ゲーム画像の一例を示す図である。図１７に示す端末用ゲーム画像は、主に第２プレイヤのための画像である。すなわち、端末用ゲーム画像は、第２プレイヤの操作対象である投手１４２の側から、第１プレイヤの操作対象である打者１４１の方を見たゲーム空間を表す。具体的には、上記ステップＳ２７において、ＣＰＵ１０は、端末用ゲーム画像を生成するために用いる第２仮想カメラを端末装置７の姿勢に基づいて制御する。第２仮想カメラの姿勢は、上述した第２のゲーム例と同様、端末装置７の姿勢と対応するように算出される。また、第２仮想カメラの位置は、予め定められた所定位置に固定される。なお、端末用ゲーム画像には、投手１４２がボールを投げる方向を示すためのカーソル１４３が含まれる。

なお、第１プレイヤによる打者１４１の操作方法、および、第２プレイヤによる投手１４２の操作方法は、どのような方法であってもよい。例えば、ＣＰＵ１０は、コントローラ５の慣性センサの出力データに基づいてコントローラ５に対する振り操作を検出し、振り操作に応じて打者１４１にバットを振る動作を行わせるようにしてもよい。また例えば、ＣＰＵ１０は、アナログスティック５３に対する操作に従ってカーソル１４３を移動させ、操作ボタン５４のうちの所定のボタンが押下された場合、カーソル１４３が指し示す位置に向かってボールを投げる動作を投手１４２に行わせてもよい。また、カーソル１４３は、アナログスティック５３に対する操作に代えて、端末装置７の姿勢に応じて移動されてもよい。

以上のように、第３のゲーム例においては、テレビ２および端末装置７に互いに異なる視点でゲーム画像を生成することによって、各プレイヤにとって見やすく操作しやすいゲーム画像が提供される。

また、第３のゲーム例においては、単一のゲーム空間に２つの仮想カメラが設定され、ゲーム空間を各仮想カメラから見た２種類のゲーム画像がそれぞれ表示される（図１６および図１７）。したがって、第３のゲーム例において生成される２種類のゲーム画像に関しては、ゲーム空間に対するゲーム処理（ゲーム空間内のオブジェクトの制御等）はほとんどが共通であって、共通のゲーム空間に関して描画処理を２回行なうだけでそれぞれのゲーム画像が生成できるので、当該ゲーム処理をそれぞれ行う場合に比べると処理効率が高いという利点がある。

また、第３のゲーム例においては、投球方向を表すカーソル１４３は端末装置７側にのみ表示されるので、第１プレイヤはカーソル１４３が指し示す位置を見ることができない。そのため、第１プレイヤに投球方向が知られて第２プレイヤが不利になるといったゲーム上の不都合が生じない。このように、本実施形態においては、一方のプレイヤがそのゲーム画像を見てしまうと他方のプレイヤにとってゲーム上の不都合が生じる場合には、当該ゲーム画像を端末装置７に表示すればよい。これによって、ゲームの戦略性が低下する等の不都合を防止することができる。なお、他の実施形態において、ゲームの内容によっては（例えば、端末用ゲーム画像が第１プレイヤに見られても上記のような不都合が生じない場合には）、ゲーム装置３は、端末用ゲーム画像をテレビ用ゲーム画像とともにテレビ２に表示するようにしてもよい。

（第４のゲーム例）
以下、図１８および図１９を参照して、第４のゲーム例について説明する。第４のゲーム例は、２人のプレイヤが協力する形式のシューティングゲームである。すなわち、第１プレイヤは、コントローラ５を用いて飛行機を移動させる操作を行い、第２プレイヤは、端末装置７を用いて飛行機の大砲の発射方向を制御する操作を行う。第４のゲーム例においても第３のゲーム例と同様、テレビ２および端末装置７には各プレイヤにとってゲーム操作が行いやすいゲーム画像が表示される。

図１８は、第４のゲーム例においてテレビ２に表示されるテレビ用ゲーム画像の一例を示す図である。また、図１９は、第４のゲーム例において端末装置７に表示される端末用ゲーム画像の一例を示す図である。図１８に示すように、第４のゲーム例では、仮想のゲーム空間に飛行機（飛行機オブジェクト）１５１と標的（風船オブジェクト）１５３とが登場する。また、飛行機１５１は大砲（大砲オブジェクト）１５２を有している。

図１８に示すように、テレビ用ゲーム画像としては、飛行機１５１を含むゲーム空間の画像が表示される。テレビ用ゲーム画像を生成するための第１仮想カメラは、飛行機１５１を後方から見たゲーム空間の画像を生成するように設定される。すなわち、第１仮想カメラは、飛行機１５１の後方の位置に、飛行機１５１が撮影範囲（視野範囲）に含まれる姿勢で配置される。また、第１仮想カメラは、飛行機１５１の移動に伴って移動するように制御される。つまり、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ２７の処理において、コントローラ操作データに基づいて飛行機１５１の移動を制御するとともに、第１仮想カメラの位置および姿勢を制御する。このように、第１仮想カメラの位置および姿勢は、第１プレイヤの操作に応じて制御される。

一方、図１９に示すように、端末用ゲーム画像としては、飛行機１５１（より具体的には大砲１５２）から見たゲーム空間の画像が表示される。したがって、端末用ゲーム画像を生成するための第２仮想カメラは、飛行機１５１の位置（より具体的には大砲１５２の位置）に配置される。ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ２７の処理において、コントローラ操作データに基づいて飛行機１５１の移動を制御するとともに、第２仮想カメラの位置を制御する。なお、第２仮想カメラは、飛行機１５１あるいは大砲１５２の周辺の位置（例えば、大砲１５２のやや後方の位置）に配置されてもよい。以上のように、第２仮想カメラの位置は、（飛行機１５１の移動を操作する）第１プレイヤの操作によって制御されることになる。したがって、第４のゲーム例においては、第１仮想カメラと第２仮想カメラは連動して移動する。

また、端末用ゲーム画像としては、大砲１５２の発射方向の向きに見たゲーム空間の画像が表示される。ここで、大砲１５２の発射方向は、端末装置７の姿勢に対応するように制御される。つまり、本実施形態においては、第２仮想カメラの姿勢は、第２仮想カメラの視線方向が大砲１５２の発射方向と一致するように制御される。ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ２７の処理において、上記ステップＳ２４で算出される端末装置７の姿勢に応じて、大砲１５２の向きおよび第２仮想カメラの姿勢を制御する。このように、第２仮想カメラの姿勢は、第２プレイヤの操作によって制御される。また、第２プレイヤは、端末装置７の姿勢を変化させることによって、大砲１５２の発射方向を変化させることができる。

なお、大砲１５２から弾を発射する場合、第２プレイヤは、端末装置７の所定のボタンを押下する。所定のボタンが押下されると、大砲１５２の向きに弾が発射される。端末用ゲーム画像においては、ＬＣＤ５１の画面中央に照準１５４が表示され、照準１５４が指し示す方向へ弾が発射される。

以上のように、第４のゲーム例においては、第１プレイヤは、飛行機１５１の進行方向の方を見たゲーム空間を表すテレビ用ゲーム画像（図１８）を主に見ながら、（例えば所望の標的１５３の方向へ移動するように）飛行機１５１を操作する。一方、第２プレイヤは、大砲１５２の発射方向の方を見たゲーム空間を表す端末用ゲーム画像（図１９）を主に見ながら、大砲１５２を操作する。このように、第４のゲーム例においては、２人のプレイが協力する形式のゲームにおいて、それぞれのプレイヤにとって見やすく操作しやすいゲーム画像を、テレビ２と端末装置７とにそれぞれ表示することができる。

また、第４のゲーム例においては、第１プレイヤの操作によって第１仮想カメラおよび第２仮想カメラの位置が制御され、第２プレイヤの操作によって第２仮想カメラの姿勢が制御される。つまり、本実施形態においては、各プレイヤのそれぞれのゲーム操作に応じて仮想カメラの位置または姿勢が変化する結果、各表示装置に表示されるゲーム空間の表示範囲が変化する。表示装置に表示されるゲーム空間の表示範囲が各プレイヤの操作に応じて変化するので、各プレイヤは、自己のゲーム操作がゲーム進行に十分に反映されていることを実感することができ、ゲームを十分に楽しむことができる。

なお、第４のゲーム例においては、飛行機１５１の後方から見たゲーム画像がテレビ２に表示され、飛行機１５１の大砲の位置から見たゲーム画像が端末装置７に表示された。ここで、他のゲーム例においては、ゲーム装置３は、飛行機１５１の後方から見たゲーム画像を端末装置７に表示させ、飛行機１５１の大砲１５２の位置から見たゲーム画像がテレビ２に表示させるようにしてもよい。このとき、各プレイヤの役割は上記第４のゲーム例と入れ替わり、第１プレイヤがコントローラ５を用いて大砲１５２の操作を行い、第２プレイヤが端末装置７を用いて飛行機１５１の操作を行うようにするとよい。

（第５のゲーム例）
以下、図２０を参照して、第５のゲーム例について説明する。第５のゲーム例は、プレイヤがコントローラ５を用いて操作を行うゲームであり、端末装置７は操作装置ではなく表示装置として用いられる。具体的には、第５のゲーム例はゴルフゲームであり、プレイヤがコントローラ５をゴルフクラブのように振る操作（スイング操作）に応じて、ゲーム装置３は仮想のゲーム空間におけるプレイヤキャラクタにゴルフのスイング動作を行わせる。

図２０は、第５のゲーム例におけるゲームシステム１の使用の様子を示す図である。図２０において、テレビ２の画面には、プレイヤキャラクタ（のオブジェクト）１６１およびゴルフクラブ（のオブジェクト）１６２を含むゲーム空間の画像が表示される。なお、図２０では、ゴルフクラブ１６２に隠れているので表示されていないが、ゲーム空間に配置されたボール（のオブジェクト）１６３もテレビ２に表示される。一方、図２０に示すように、端末装置７は、ＬＣＤ５１の画面が鉛直上向きとなるように、テレビ２の前方正面の床面に配置される。端末装置７には、ボール１６３を表す画像と、ゴルフクラブ１６２の一部（具体的には、ゴルフクラブのヘッド１６２ａ）を表す画像と、ゲーム空間の地面を表す画像とが表示される。端末用ゲーム画像は、ボールの周囲を上から見た画像である。

ゲームを行う際、プレイヤ１６０は、端末装置７の近傍に立ち、コントローラ５をゴルフクラブのように振るスイング操作を行う。このとき、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ２７において、上記ステップＳ２３の処理で算出されるコントローラ５の姿勢に応じてゲーム空間におけるゴルフクラブ１６２の位置および姿勢を制御する。具体的には、ゴルフクラブ１６２は、コントローラ５の先端方向（図３に示すＺ軸正方向）がＬＣＤ５１に表示されるボール１６３の画像を向く場合に、ゲーム空間内のゴルフクラブ１６２がボール１６３に当たるように、制御される。

また、コントローラ５の先端方向がＬＣＤ５１の方へ向く場合には、ゴルフクラブ１６２の一部を表す画像（ヘッド画像）１６４がＬＣＤ５１に表示される（図２０参照）。なお、端末用ゲーム画像に関しては、現実感を増すために、ボール１６３の画像が実物大で表示されてもよいし、コントローラ５のＺ軸回りの回転に応じてヘッド画像１６４の向きが回転するように表示されてもよい。また、端末用ゲーム画像は、ゲーム空間に設置される仮想カメラを用いて生成されてもよいし、予め用意された画像データを用いて生成されてもよい。予め用意された画像データを用いて生成する場合には、ゴルフコースの地形モデルを詳細に構築することなく、詳細でリアルな画像を小さい処理負荷で生成することができる。

プレイヤ１６０が上記スイング操作を行うことによってゴルフクラブ１６２が振られた結果、ゴルフクラブ１６２がボール１６３に当たると、ボール１６３が移動する（飛んでいく）。すなわち、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ２７においてゴルフクラブ１６２とボール１６３とが接触したか否かを判定し、接触した場合にはボール１６３を移動させる。ここで、テレビ用ゲーム画像は、移動後のボール１６３が含まれるように生成される。すなわち、ＣＰＵ１０は、テレビ用ゲーム画像を生成するための第１仮想カメラは、移動するボールがその撮影範囲に含まれるように位置および姿勢が制御される。一方、端末装置７においては、ゴルフクラブ１６２がボール１６３に当たると、ボール１６３の画像が移動されてすぐに画面外に消える。したがって、第５のゲーム例においては、ボールが移動する様子は主にテレビ２に表示され、プレイヤ１６０は、スイング操作によって飛んでいったボールの行方をテレビ用ゲーム画像で確認することができる。

以上のように、第５のゲーム例においては、プレイヤ１６０は、コントローラ５を振ることでゴルフクラブ１６２を振る（プレイヤキャラクタ１６１にゴルフクラブ１６２を振らせる）ことができる。ここで、第５のゲーム例においては、コントローラ５の先端方向がＬＣＤ５１に表示されるボール１６３の画像を向く場合に、ゲーム空間内のゴルフクラブ１６２がボール１６３に当たるように制御される。したがって、プレイヤは、スイング操作によって実際のゴルフクラブを打っているかのような感覚を得ることができ、スイング操作をより現実感のあるものにすることができる。

第５のゲーム例においてはさらに、コントローラ５の先端方向が端末装置７の方を向く場合にはヘッド画像１６４がＬＣＤ５１に表示される。したがって、プレイヤは、コントローラ５の先端方向を端末装置７の方へ向けることによって、仮想空間におけるゴルフクラブ１６２の姿勢が現実空間におけるコントローラ５の姿勢と対応している感覚を得ることができ、スイング操作をより現実感のあるものにすることができる。

以上のように、第５のゲーム例は、端末装置７を表示装置として利用する場合には、端末装置７を適切な位置に配置することによって、コントローラ５を用いた操作をより現実感のあるものにすることができる。

また、上記第５のゲーム例においては、端末装置７は床面に配置され、端末装置７にはボール１６３の周辺のみのゲーム空間を表す画像が表示される。そのため、ゲーム空間におけるゴルフクラブ１６２全体の位置・姿勢を端末装置７では表示することはできず、また、スイング操作後においてボール１６３が移動する様子を端末装置７では表示することはできない。そこで、第５のゲーム例では、ボール１６３の移動前においてはゴルフクラブ１６２の全体がテレビ２に表示され、ボール１６３の移動後においてはボール１６３が移動する様子がテレビ２に表示される。このように、第５のゲーム例によれば、現実感のある操作をプレイヤに提供することができるとともに、テレビ２および端末装置７の２つの画面を用いることで見やすいゲーム画像をプレイヤに対して提示することができる。

また、上記第５のゲーム例においては、コントローラ５の姿勢を算出するために、端末装置７のマーカ部５５が用いられる。すなわち、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ１の初期処理においてマーカ部５５を点灯させ（マーカ装置６は点灯させない）、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ２３においてマーカ座標データ９６に基づいてコントローラ５の姿勢を算出する。これによれば、コントローラ５の先端方向がマーカ部５５の方を向く姿勢か否かを正確に判定することができる。なお、上記第５のゲーム例では、上記ステップＳ２１およびＳ２２は実行されなくてもよいが、他のゲーム例においては、上記ステップＳ２１およびＳ２２の処理を実行することによって、点灯すべきマーカをゲームの途中で変更するようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２１において、第１加速度データ９４に基づいてコントローラ５の先端方向が重力方向を向くか否かを判定し、ステップＳ２２において、重力方向を向く場合にはマーカ部５５を点灯させ、重力方向を向かない場合にはマーカ装置６を点灯させるように制御してもよい。これによれば、コントローラ５の先端方向が重力方向を向く場合には、マーカ部５５のマーカ座標データを取得することで、コントローラ５の姿勢を精度良く算出することができるとともに、コントローラ５の先端方向がテレビ２の方を向く場合には、マーカ装置６のマーカ座標データを取得することで、コントローラ５の姿勢を精度良く算出することができる。

上記第５のゲーム例で説明したように、ゲームシステム１は、端末装置７を自由な位置に設置して表示装置として利用することができる。これによれば、マーカ座標データをゲーム入力として用いる場合において、コントローラ５をテレビ２の方へ向けて使用する他、端末装置７を所望の位置に設定することによってコントローラ５を自由な方向に向けて使用することができる。すなわち、本実施形態によれば、コントローラ５を使用できる向きが制限されることないので、コントローラ５の操作の自由度を向上することができる。

［７．ゲームシステムの他の動作例］
上記ゲームシステム１は、上記で説明したように種々のゲームを行うための動作を行うことが可能である。端末装置７は、可搬形のディスプレイや第２のディスプレイとしても使用することができる一方で、タッチ入力や動きによる入力を行うコントローラとしても使用することができ、上記ゲームシステム１によれば、幅広いゲームを実施することが可能となる。また、ゲーム以外の用途も含め、以下のような動作を行うことも可能である。

（プレイヤが端末装置７のみを用いてゲームをプレイする動作例）
本実施形態において、端末装置７は、表示装置として機能するとともに、操作装置としても機能するものである。そのため、テレビ２およびコントローラ５を使用せずに端末装置７を表示手段および操作手段として使用することによって、端末装置７を携帯型のゲーム装置のように使用することも可能である。

図１２に示したゲーム処理に即して具体的に説明すると、ＣＰＵ１０は、ステップＳ３において端末装置７から端末操作データ９７を取得し、ステップＳ４において端末操作データ９７のみをゲーム入力として用いて（コントローラ操作データを用いずに）ゲーム処理を実行する。そして、ステップＳ６においてゲーム画像を生成し、ステップＳ１０においてゲーム画像を端末装置７へ送信する。なお、このとき、ステップＳ２、Ｓ５、およびＳ９は実行されなくてもよい。以上によれば、端末装置７に対する操作に応じてゲーム処理が行われ、ゲーム処理結果を表すゲーム画像が端末装置７に表示されることとなる。このようにすれば、（実際にはゲーム処理はゲーム装置で実行されるが、）端末装置７を携帯型のゲーム装置として利用することも可能である。したがって、本実施形態によれば、テレビ２が使用中である（例えば、他の人がテレビ放送を視聴中である）等の理由でテレビ２にゲーム画像を表示できない場合でも、ユーザは端末装置７を用いてゲームを行うことができる。

なお、ＣＰＵ１０は、ゲーム画像に限らず、電源投入後に表示される上述のメニュー画面についても画像を端末装置７へ送信して表示させるようにしてもよい。これによれば、プレイヤは最初からテレビ２を使用せずにゲームを行うことができるので、便利である。

さらに、上記において、ゲーム画像を表示する表示装置を端末装置７からテレビ２へとゲーム中に変更することも可能である。具体的には、ＣＰＵ１０は、上記ステップＳ９をさらに実行し、ゲーム画像をテレビ２へ出力するようにすればよい。なお、ステップＳ９でテレビ２へ出力される画像は、ステップＳ１０で端末装置７へ送信されるゲーム画像と同じである。これによれば、ゲーム装置３からの入力を表示させるようにテレビ２の入力を切り替えることで、端末装置７と同一のゲーム画像がテレビ２に表示されることとなるので、ゲーム画像を表示する表示装置をテレビ２に変更することができる。なお、テレビ２にゲーム画像が表示された後は、端末装置７の画面表示がオフにされてもよい。

なお、ゲームシステム１においては、テレビ２に対する赤外線リモコン信号を赤外線出力手段（マーカ装置６、マーカ部５５、あるいは赤外線通信モジュール７２）から出力可能であるようにしてもよい。これによれば、ゲーム装置３は、端末装置７に対する操作に応じて上記赤外線リモコン信号を赤外線出力手段から出力させることによって、テレビ２に対する操作を行うことができる。この場合、ユーザはテレビ２のリモコンを操作することなく、端末装置７を用いてテレビ２を操作することができるので、上記のようにテレビ２の入力を切り替える場合等において便利である。

（ネットワークを介して他の装置と通信を行う動作例）
上述のように、ゲーム装置３はネットワークに接続する機能を有しているので、ゲームシステム１は、ネットワークを介して外部装置と通信を行う場合にも利用することができる。図２１は、ネットワークを介して外部装置と接続される場合におけるゲームシステム１に含まれる各装置の接続関係を示す図である。図２１に示すように、ゲーム装置３は、外部装置２０１とネットワーク２００を介して通信可能である。

上記のように外部装置２０１とゲーム装置３とが通信可能である場合、ゲームシステム１においては端末装置７をインターフェースとして外部装置２０１との間で通信を行うことができる。例えば、外部装置２０１と端末装置７との間で画像および音声を送受信することによって、ゲームシステム１をテレビ電話として使用することができる。具体的には、ゲーム装置３は、外部装置２０１からの画像および音声（電話相手の画像および音声）をネットワーク２００を介して受信し、受信した画像および音声を端末装置７に送信する。これによって、端末装置７は、外部装置２０１からの画像をＬＣＤ５１に表示するとともに、外部装置２０１からの音声をスピーカ６７から出力する。また、ゲーム装置３は、カメラ５６で撮像されたカメラ画像と、マイク６９で検知されたマイク音声とを端末装置７から受信し、カメラ画像およびマイク音声をネットワーク２００を介して外部装置２０１へ送信する。ゲーム装置３は、上記の画像および音声の送受信を外部装置２０１との間で繰り返すことによって、ゲームシステム１をテレビ電話として使用することができる。

なお、本実施形態においては端末装置７は可搬型であるので、ユーザは、端末装置７を自由な位置で使用したり、カメラ５６を自由な方向に向けたりすることができる。また、本実施形態においては端末装置７はタッチパネル５２を備えているので、ゲーム装置３は、タッチパネル５２に対する入力情報（タッチ位置データ１００）を外部装置２０１へ送信することも可能である。例えば、外部装置２０１からの画像および音声を端末装置７で出力するとともに、ユーザがタッチパネル５２上に書いた文字等を外部装置２０１へ送信する場合には、いわゆるｅラーニングシステムとしてゲームシステム１を使用することも可能である。

（テレビ放送と連動した動作例）
また、ゲームシステム１は、テレビ２でテレビ放送が視聴されている場合に、テレビ放送と連動して動作することも可能である。すなわち、ゲームシステム１は、テレビ２でテレビ番組が視聴されている場合に、そのテレビ番組に関する情報等を端末装置７に出力させる。以下、ゲームシステム１がテレビ放送と連動して動作する場合の動作例を説明する。

上記動作例においては、ゲーム装置３は、ネットワークを介してサーバと通信可能である（換言すれば、図２１に示す外部装置２０１がサーバである。）。サーバは、テレビ放送に関連する種々の情報（テレビ情報）をテレビ放送のチャンネル毎に記憶している。このテレビ情報は、字幕や出演者情報等の番組に関する情報でもよいし、ＥＰＧ（電子番組表）の情報や、データ放送として放送される情報でもよい。また、テレビ情報は、画像や、音声や、文字や、これらの組み合わせの情報であってもよい。また、サーバは１つである必要はなく、テレビ放送のチャンネル毎、あるいは番組毎にサーバが設置され、ゲーム装置３は各サーバと通信可能であってもよい。

テレビ２においてテレビ放送の映像・音声が出力されている場合において、ゲーム装置３は、視聴中のテレビ放送のチャンネルを端末装置７を用いてユーザに入力させる。そして、入力されたチャンネルに対応するテレビ情報を送信するように、ネットワークを介してサーバに要求する。これに応じて、サーバは上記チャンネルに対応するテレビ情報のデータを送信する。サーバから送信されてくるデータ受信すると、ゲーム装置３は、受信したデータを端末装置７へ出力する。端末装置７は、上記データのうち画像および文字のデータをＬＣＤ５１に表示し、音声のデータをスピーカから出力する。以上によって、ユーザは、現在視聴中のテレビ番組に関する情報等を端末装置７を用いて享受することができる。

上記のように、ゲームシステム１は、ネットワークを介して外部装置（サーバ）と通信を行うことによって、テレビ放送と連動した情報を端末装置７によってユーザに提供することも可能である。特に、本実施形態では端末装置７は可搬型であるので、ユーザは自由な位置で端末装置７を使用することができ、利便性が高い。

以上のように、本実施形態においては、ユーザは、ゲームに使用する他にも、種々の用途・形態で端末装置７を使用することができる。

［８．変形例］
上記実施形態は本発明を実施する一例であり、他の実施形態においては例えば以下に説明する構成で本発明を実施することも可能である。

（複数の端末装置を有する変形例）
上記実施形態においては、ゲームシステム１は端末装置を１つのみ有する構成であったが、ゲームシステム１は複数の端末装置を有する構成であってもよい。すなわち、ゲーム装置３は、複数の端末装置とそれぞれ無線通信可能であり、ゲーム画像のデータとゲーム音声のデータと制御データとを各端末装置へ送信し、操作データとカメラ画像データとマイク音データとを各端末装置から受信するものであってもよい。なお、ゲーム装置３は、複数の端末装置のそれぞれと無線通信を行うが、このとき、ゲーム装置３は、各端末装置との無線通信を時分割で行ってもよいし、周波数帯域を分割して行ってもよい。

上記のように複数の端末装置を有する場合には、ゲームシステムを用いてより多くの種類のゲームを行うことができる。例えば、ゲームシステム１が２つの端末装置を有する場合には、ゲームシステム１は３つの表示装置を有することになるので、３人のプレイヤのそれぞれのためのゲーム画像を生成し、各表示装置に表示させることができる。また、ゲームシステム１が２つの端末装置を有する場合には、コントローラと端末装置とを１組として用いるゲーム（例えば上記第５のゲーム例）において、２人のプレイヤが同時にゲームを行うことができる。さらに、２つのコントローラから出力されるマーカ座標データに基づいて上記ステップＳ２７のゲーム処理が行われる場合には、コントローラをマーカ（マーカ装置６またはマーカ部５５）に向けて行うゲーム操作を２人のプレイヤがそれぞれ行うことができる。すなわち、一方のプレイヤは、マーカ装置６の方へコントローラを向けてゲーム操作を行い、他方のプレイヤは、マーカ部５５の方へコントローラを向けてゲーム操作を行うことができる。

（端末装置の機能に関する変形例）
上記実施形態においては、端末装置７は、ゲーム処理を実行しない、いわゆるシンクライアント端末として機能するものであった。ここで、他の実施形態においては、上記実施形態においてゲーム装置３によって実行される一連のゲーム処理のうち、一部の処理は端末装置７等の他の装置によって実行されてもよい。例えば、一部の処理（例えば、端末用ゲーム画像の生成処理）を端末装置７が実行するようにしてもよい。また例えば、互いに通信可能な複数の情報処理装置（ゲーム装置）を有するゲームシステムにおいて、当該複数の情報処理装置がゲーム処理を分担して実行するようにしてもよい。

以上のように、本発明は、新規なゲーム操作をプレイヤに行わせること等を目的として、例えばゲームシステムやゲームシステムに用いられる端末装置等として利用することが可能である。

１ ゲームシステム
２ テレビ
３ ゲーム装置
４ 光ディスク
５ コントローラ
６ マーカ装置
７ 端末装置
１０ ＣＰＵ
１１ｅ 内部メインメモリ
１２ 外部メインメモリ
１９ コントローラ通信モジュール
２８ 端末通信モジュール
３５ 撮像情報演算部
３７ 加速度センサ
４４ 無線モジュール
４８ ジャイロセンサ
５１ ＬＣＤ
５２ タッチパネル
５３ アナログスティック
５４ 操作ボタン
５５ マーカ部
５６ カメラ
６２ 磁気センサ
６３ 加速度センサ
６４ ジャイロセンサ
６６ コーデックＬＳＩ
６７ スピーカ
６９ マイク
７０ 無線モジュール
９０ コントローラ操作データ
９７ 端末操作データ
９８ カメラ画像データ
９９ マイク音データ

Claims (15)

1. 据置型のゲーム装置と、操作装置と、可搬型表示装置とを含むゲームシステムであって、
   前記ゲーム装置は、
   前記操作装置から操作データを受信する操作データ受信部と、
   前記操作データに基づいてゲーム処理を実行するゲーム処理部と、
   前記ゲーム処理に基づいて第１ゲーム画像を逐次生成するゲーム画像生成部と、
   前記第１ゲーム画像を逐次圧縮して圧縮画像データを生成するゲーム画像圧縮部と、
   前記圧縮画像データを前記可搬型表示装置へ無線で逐次送信するデータ送信部とを備え、
   前記操作装置は、
   赤外光を検知可能な撮像部と、
   慣性センサと、
   少なくとも１つの操作ボタンと、
   前記撮像部による検知結果を表すデータと、前記慣性センサの検出結果を表すデータと、前記操作ボタンに対する操作を表すデータとを含む操作データを前記ゲーム装置へ無線で送信する操作データ送信部とを備え、
   前記可搬型表示装置は、
   赤外線を発光可能な赤外発光部と、
   前記ゲーム装置から前記圧縮画像データを逐次受信するゲーム画像受信部と、
   前記圧縮画像データを逐次伸張して前記第１ゲーム画像を得るゲーム画像伸張部と、
   伸張によって得られた前記第１ゲーム画像を逐次表示する表示部とを備える、ゲームシステム。
2. 前記ゲームシステムは、赤外光を発光可能なマーカ装置をさらに含み、
   前記ゲーム画像生成部は、前記ゲーム処理に基づいて第２ゲーム画像をさらに生成し、
   前記ゲーム装置は、
   前記可搬型表示装置とは別体の外部表示装置へ前記第２ゲーム画像を逐次出力する画像出力部と、
   前記マーカ装置の発光を制御する発光制御部とをさらに備える、請求項１に記載のゲームシステム。
3. 前記ゲームシステムは、２つの操作装置を含み、
   前記ゲーム処理部は、各操作装置から受信した操作データに基づいてゲーム処理を実行する、請求項２に記載のゲームシステム。
4. 前記発光制御部は、前記ゲーム処理の内容に応じて前記マーカ装置および前記赤外発光部の発光を制御する、請求項２または請求項３に記載のゲームシステム。
5. 前記発光制御部は、前記赤外発光部による発光に対する制御指示を表す制御データを生成し、
   前記データ送信部は、前記制御データを前記前記可搬型表示装置へ無線で送信し、
   前記可搬型表示装置は、前記ゲーム装置から前記制御データを受信する制御データ受信部をさらに備え、
   前記赤外発光部は、受信された制御データに従って動作する、請求項４に記載のゲームシステム。
6. ゲーム装置と無線通信可能な可搬型の表示装置であって、
   前記ゲーム装置は、赤外光を検知可能な撮像部を備える操作装置から前記撮像部による検知結果を表すデータを受信し、当該データに基づいて実行されるゲーム処理に基づいて生成されるゲーム画像を圧縮した圧縮画像データを前記表示装置へ逐次送信し、
   前記表示装置は、
   赤外線を発光可能な赤外発光部と、
   前記ゲーム装置から前記圧縮画像データを逐次受信するゲーム画像受信部と、
   前記圧縮画像データを逐次伸張して前記ゲーム画像を得るゲーム画像伸張部と、
   伸張によって得られたゲーム画像を逐次表示する表示部とを備える、表示装置。
7. 前記表示部の画面に設けられるタッチパネルと、
   慣性センサと、
   前記タッチパネルおよび前記慣性センサの出力データを含む操作データを前記ゲーム装置へ無線で送信する操作データ送信部とをさらに備え、
   前記ゲーム装置は、前記操作データに基づいて前記ゲーム処理を実行する、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記ゲーム装置は、前記ゲーム処理に基づいて生成されるゲーム音声を前記表示装置へ無線で送信し、
   前記ゲーム音声を前記ゲーム装置から受信するゲーム音声受信部と、
   前記ゲーム音声受信部によって受信されたゲーム音声を出力するスピーカとをさらに備える、請求項６または請求項７に記載の表示装置。
9. 前記表示装置はマイクをさらに備え、
   前記操作データ送信部は、前記マイクが検知した音のデータを前記ゲーム装置へ無線でさらに送信する、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. カメラと、
    前記カメラが撮像したカメラ画像を圧縮して圧縮撮像データを生成するカメラ画像圧縮部とをさらに備え、
    前記操作データ送信部は、前記圧縮撮像データを前記ゲーム装置へ無線でさらに送信する、請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 前記表示部の画面が設けられる表平面において当該画面の両側に設けられる複数の表面操作ボタンと、
    前記表平面において前記画面の両側に設けられ、方向を指示可能な方向入力部とを備え、
    前記操作データは、前記複数の表面操作ボタンおよび前記方向入力部に対する操作を表すデータをさらに含む、請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 前記表示部の画面が設けられる表平面の反対側の裏平面に設けられる複数の裏面操作ボタンと、
    前記表平面と前記裏平面との間の側面に設けられる複数の側面操作ボタンとをさらに備え、
    前記操作データは、前記複数の裏面操作ボタンおよび側面操作ボタンに対する操作を表すデータをさらに含む、請求項６から請求項１１のいずれか１項に記載の表示装置。
13. 磁気センサをさらに備え、
    前記操作データは前記磁気センサの検出結果のデータをさらに含む、請求項６から請求項１２のいずれか１項に記載の表示装置。
14. 前記慣性センサは、３軸の加速度センサおよび３軸のジャイロセンサである、請求項６から請求項１３のいずれか１項に記載の表示装置。
15. 据置型のゲーム装置と、操作装置と、可搬型表示装置とを含むゲームシステムにおいて実行されるゲーム処理方法であって、
    前記可搬型表示装置は、赤外線を発光可能な赤外発光部を備えており、
    前記操作装置は、赤外光を検知可能な撮像部と、慣性センサと、少なくとも１つの操作ボタンとを備え、前記撮像部による検知結果を表すデータと、前記慣性センサの検出結果を表すデータと、前記操作ボタンに対する操作を表すデータとを含む操作データを前記ゲーム装置へ無線で送信する操作データ送信ステップを実行し、
    前記ゲーム装置は、
    前記操作装置から操作データを受信する操作データ受信ステップと、
    前記操作データに基づいてゲーム処理を実行するゲーム処理ステップと、
    前記ゲーム処理に基づいて第１ゲーム画像を逐次生成するゲーム画像生成ステップと、
    前記第１ゲーム画像を逐次圧縮して圧縮画像データを生成するゲーム画像圧縮ステップと、
    前記圧縮画像データを前記可搬型表示装置へ無線で逐次送信するデータ送信ステップとを実行し、
    前記可搬型表示装置は、
    前記ゲーム装置から前記圧縮画像データを逐次受信するゲーム画像受信ステップと、
    前記圧縮画像データを逐次伸張して前記第１ゲーム画像を得るゲーム画像伸張ステップと、
    伸張によって得られた前記第１ゲーム画像を逐次表示する表示ステップとを実行する、ゲーム処理方法。

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