JP3470119B2

JP3470119B2 - コントローラ、コントローラの姿勢遠隔測定装置及びビデオゲーム装置

Info

Publication number: JP3470119B2
Application number: JP2002036791A
Authority: JP
Inventors: 元高浜
Original assignee: コナミ株式会社
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-11-25
Anticipated expiration: 2022-02-14
Also published as: JP2003236244A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばゲーム装置
等の装置本体側の撮像手段を介して遠隔的に動きの検出
が可能にされたコントローラ、そのコントローラの姿勢
を遠隔的に測定する装置、及びビデオゲーム装置に係る
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレイヤ前方のスクリーン上にゲ
ーム画像（映像）を表示し、表示されている対象物（ゲ
ームキャラクタ）への射撃をプレイヤに模擬銃のコント
ローラを用いて擬似体験させるビデオゲーム機が知られ
ている。

【０００３】このようなビデオゲーム機のうちの１つで
ある特許第２９６１０９７号公報記載の射的ビデオゲー
ム機は、模擬銃の銃口近傍に設けられたＣＣＤカメラに
より、スクリーン上部所定位置に設置される２個の赤外
線発光ＬＥＤを撮像し、ＣＣＤ画像中の２つの赤外線発
光ＬＥＤの像の位置関係から、撮像された範囲の中央す
なわちスクリーンに対する銃口の向きを検出するもので
ある。

【０００４】また、ゲーム装置側にＣＣＤカメラを備
え、プレイヤの身体に複数個の被検出体を装着させ、各
被検出体の動きをＣＣＤカメラで撮像することで、プレ
イヤの動き、例えば腕を伸ばした等を検出して格闘ゲー
ム等におけるゲームの進行に反映させるものが知られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ように２個の赤外線発光ＬＥＤを検出用として採用した
射的ビデオゲーム機は、プレイエリアが水平面上で所定
の広さを有しているため、コントローラとしての模擬銃
が移動可能な場合とか、模擬銃が回転操作可能な場合に
は、銃口の向きを正確に検出することには限界がある。
出願人は、模擬銃の移動、回転に対しても正確に銃口の
向きを検出し得る装置を提案したが（特願2001-242819
号）、模擬銃側にＣＣＤカメラを装備した場合、臨場感
を醸し出すための発砲時の衝撃に対する対策、電源線以
外に撮像信号線等が必要となり、またコントローラとし
てもＣＣＤカメラを装備し得るに十分な比較的大型の物
にしか適用し得ないといった課題がある。

【０００６】また、後者のゲーム装置では、プレイヤに
複数の被検出体を装着するという煩雑な行為を強いるな
ど汎用性に限界があり、しかも被検出体の動きの検出も
位置変化が分かる程度であり、その情報量からしてより
高度なゲームに適用するにも限界がある。

【０００７】本発明はこれらに着目してなされたもので
あり、その目的は、コントローラの構造が簡易なものに
対してもその動き特に向きを遠隔的に測定し得、また、
より高度なゲームにも適用可能で、汎用性の高いコント
ローラ、そのコントローラの姿勢例えば向きを遠隔的に
測定する装置、及びビデオゲーム装置を提供するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
装置本体側の撮像手段を介して遠隔的に姿勢の検出が可
能にされた、移動、回転操作自在なコントローラであっ
て、操作者により所持可能な所持部と、少なくとも一部
に表面を有するマーカ取り付け部とを備え、前記マーカ
取り付け部の前記表面の縦横に、その一軸上で所定寸法
だけ離間した第１の２点、第２の２点を特定するための
第１、第２の光源部が配設されると共に、他軸上で所定
寸法だけ離間した第３の２点を特定するための第３の光
源部が配設されてなるものである。

【０００９】この構成によれば、コントローラはその所
持部が操作者によって所持されて、コントローラとして
使用される。所持としては、手で把持する態様の他に脚
部に装着するものとか頭部に被るもの等、体の一部に装
着する態様のものを含む。コントローラのマーカ取り付
け部の表面に配設された第１〜第３の光源部はコントロ
ーラによって操作される対象となる装置本体側すなわち
装置本体に直に乃至はその近傍であって装置本体と所定
の位置関係に設定されている位置に配設された撮像手段
によって撮像可能にされている。第１〜第３の光源部
は、一軸方向に２個、他軸方向に１個有するので、撮像
手段で撮像された写像としての撮像画像中の対応する画
像から第１、第２の光源部の第１の２点及び第２の２点
の各位置と、第３の光源部の第３の２点の２点の位置と
が特定され、少なくとも他軸と平行な軸周りにおける一
軸の傾きと、一軸と他軸とからなる面上での基準角度位
置に対する回転角度とが検出される。撮像手段の配設位
置と、撮像手段に対する装置本体の位置とが予め関連付
けられていると、撮像画像から、少なくともコントロー
ラの姿勢が算出される。例えば装置本体に対する一軸方
向に対応する方向に対する向き（姿勢）が分かる。必要
に応じてコントローラの位置も算出することが可能とな
る。この場合には、装置本体に対する位置と、その位置
での装置本体に対する姿勢（向き）とが分かる。このよ
うにコントローラの構造によっては、所持部に対してコ
ントローラが他軸に平行な軸の周りにしか回動操作でき
ない態様では、第１、第２の光源部の撮像画像から、つ
まりコントローラの表裏両面についての他軸に平行な軸
の周りの向きが、第３の光源部から方向（すなわち第
１、第２の光源部のいずれが装置本体について手前側に
あるか）が認識可能となる。

【００１０】第１〜第３の光源部は、自身で発光する物
の他、積極的な照明光乃至は単に外光を受けて光る反射
体（反射素材（色材）が塗布されているようなものも含
む）でもよい。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のコ
ントローラにおいて、前記第１の２点間の寸法と前記第
２の２点間の寸法とは等しく設定されていることを特徴
とする。この構成によれば、コントローラの姿勢検出の
ための計算が容易となる。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のコントローラにおいて、前記第１乃至第３の光源部
は、各点の位置に点状光源を有するものであることを特
徴とする。この構成によれば、直接位置情報が得られる
ので計算が容易となる。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項３記載のコ
ントローラにおいて、前記第１、第２の光源部は、前記
一軸上における、互いに隣接する側の２個の点状光源が
共用されてなることを特徴とする。この構成によれば、
点状光源が共用されるので、点状光源の個数を１個減ら
すことが可能となる。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項３又は４記
載のコントローラにおいて、前記点状光源の１つは、両
軸の交点に共用して設けられてなることを特徴とする。
この構成によれば、両軸の交点の点状光源が共用される
ので、点状光源の個数を１個減らすことが可能となる。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかに記載のコントローラにおいて、前記他軸上に所
定寸法だけ離間した第４の２点を特定するための第４の
光源部が配設されていることを特徴とする。この構成に
よれば、第４の２点を追加することで、コントローラの
一軸に平行な軸の周りの傾きも検出可能となり、これに
より、コントローラが一軸、他軸の双方に対して、すな
わち合成した方向に回動操作可能な構造である場合に
も、全ての向きに対して該向きが算出可能となる。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項６記載のコ
ントローラにおいて、前記第３の２点間の寸法と前記第
４の２点間の寸法とは等しく設定されていることを特徴
とする。この構成によれば、直接位置情報が得られるの
で計算が容易となる。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項６又は７記
載のコントローラにおいて、前記第４の光源部は、前記
第４の２点の位置に点状光源を有するものであることを
特徴とする。この構成によれば、直接位置情報が得られ
るので計算が容易となる。

【００１８】請求項９記載の発明は、請求項８記載のコ
ントローラにおいて、前記第３、第４の光源部は、前記
他軸上における、互いに隣接する側の２個の点状光源が
共用されてなることを特徴とする。この構成によれば、
点状光源が共用されるので、点状光源の個数を１個減ら
すことが可能となる。

【００１９】請求項１０記載の発明は、前記一軸と他軸
とは、直交していることを特徴とする。この構成によれ
ば、位置計算に三角関数を用いる必要がない分、計算が
容易となる。

【００２０】請求項１１記載の発明は、請求項３〜１０
のいずれかに記載のコントローラにおいて、前記点状光
源は、発光体であることを特徴とするものである。この
構成によれば、周囲の明るさに関わらず、点状光源は確
実に撮像手段によって撮像される。

【００２１】請求項１２記載の発明は、請求項３〜１０
のいずれかに記載のコントローラにおいて、前記点状光
源は、前方からの入射光を反射可能な反射体であること
を特徴とするものである。この構成によれば、コントロ
ーラに光源用の電源ラインなどを配線する必要なくな
り、その分、軽量となり、またコントローラとしての操
作性の向上がある程度図れる。

【００２２】請求項１３記載の発明は、請求項１１又は
１２記載のコントローラにおいて、前記点状光源は、赤
外光を出射するものであることを特徴とするものであ
る。この構成によれば、外乱光の影響を受けにくくな
り、誤検知乃至は誤算出が防止される。

【００２３】請求項１４記載の発明は、請求項３〜１３
のいずれかに記載のコントローラにおいて、前記マーカ
取り付け部は、表裏両面を有し、前記点状光源のそれぞ
れは表裏両面側に露出していることを特徴とするもので
ある。この構成によれば、表裏両面を用いてコントロー
ラとして機能させ得る態様にも適用できることとなる。

【００２４】請求項１５記載の発明は、請求項１〜１４
のいずれかに記載のコントローラにおいて、コントロー
ラの表裏を表すための第５の光源部が設けられているこ
とを特徴とする。この構成によれば、各光源部の関係は
コントローラの表裏で鏡面位置関係になるものの、コン
トローラの回転角度などによって、表裏が不明となる可
能性があるが、第５の光源部を付加することで、その識
別が可能となる。

【００２５】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
のコントローラにおいて、前記第５の光源部は、１個の
点状光源からなることを特徴とする。この構成によれ
ば、第５の光源部として、点状光源を１個付加するだけ
で、表裏判定が可能となる。

【００２６】請求項１７記載の発明は、請求項１６記載
のコントローラにおいて、前記第５の光源部の点状光源
は、第１乃至第４の光源部を構成する点状光源の１つか
らなり、他の点状光源とは光の出射形態が異なるもので
あることを特徴とする。この構成によれば、第５の光源
部として、既に配設されている点状光源の１個を共用
し、光の出射形態を他のものと異にすればよく、これに
より点状光源の個数の増大が防がれる。なお、一軸と他
軸の交点に点状光源を配置する態様では、この交点の点
状光源を第５の光源部とはされない。

【００２７】請求項１８記載の発明は、請求項１７記載
のコントローラにおいて、前記異なる光の出射形態は色
違いであることを特徴とする。この構成によれば、色違
いの点状光源の存在位置により表示が認識可能となる。

【００２８】請求項１９記載の発明は、請求項１７記載
のコントローラにおいて、前記異なる光の出射形態は点
滅することであることを特徴とする。この構成によれ
ば、点滅する点状光源の存在位置により表示が認識可能
となる。

【００２９】請求項２０記載の発明は、画像が表示され
る表示部を備えた装置本体側に設けられ、請求項１〜１
９のいずれかに記載のコントローラを撮像する撮像手段
と、前記撮像手段で撮像された撮像画像中の各光源部の
像を識別する識別手段と、識別された光源部の像の位置
及び軸の回転角度情報から前記表示部の画面に対する前
記コントローラの姿勢を求める演算手段とを備えたこと
を特徴とするコントローラの向き遠隔測定装置である。
この構成によれば、コントローラの表示部の画面に対す
る姿勢が演算により求められる。

【００３０】請求項２１記載の発明は、請求項２０記載
のコントローラの姿勢遠隔測定装置において、前記演算
手段は、連続的に前記姿勢を求めることを特徴とする。
この構成によれば、複数回分の向き情報また、位置情報
からコントローラの動き（移動量、移動速度）が算出可
能となる。

【００３１】請求項２２記載の発明は、請求項２０又は
２１記載のコントローラの姿勢遠隔測定装置と、ゲーム
キャラクタが少なくとも含まれるゲーム画像を生成する
画像生成制御手段と、生成されたゲーム画像を前記表示
部の画面に表示する画像表示手段と、所定のゲームルー
ルに従った動きをゲーム空間内で前記ゲームキャラクタ
に与えてゲーム進行を行うゲーム進行制御手段とを備
え、前記ゲーム進行制御手段は、前記演算手段によって
求められたコントローラの姿勢と前記ゲームキャラクタ
の前記表示部の画面上での表示位置との関係に基づいて
前記ゲームキャラクタに、前記コントローラの向きに関
連した動きを与えることを特徴とするビデオゲーム装置
である。この構成によれば、コントローラの向きとゲー
ムキャラクタの表示部の画面上での表示位置との関係に
基づいてゲームキャラクタに、前記コントローラの姿勢
に関連した動きを遠隔的に与えることが可能となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の１つ
である射撃ビデオゲーム機について説明する。

【００３３】図１は、射撃ビデオゲーム機におけるスク
リーン１２１での投射画像の移動を示す図である。図１
（ａ）は投射画像１２２のスクリーン１２１下部への表
示を示しており、図１（ｂ）は投射画像１２３のスクリ
ーン１２１上部への表示を示している。図５は、プレイ
ヤ３００の左右への移動に伴う表示画像の変化を示す図
である。また、図２、図４は、下部への投射画像１２２
の例を示す図であり、図３は上部への投射画像１２３の
例を示す図である。

【００３４】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本ゲー
ム機前方に設定された所定領域を有するプレイエリアＰ
Ｅに立つプレイヤ３００は、ガンユニット１０を操作し
て、スクリーン１２１上の投射画像１２２、１２３中に
表示されるゲームキャラクタとしての恐竜に対し仮想的
な射撃を行う。ゲーム空間（仮想３次元空間）内にて３
Ｄ形状を有し時刻の経過とともに動作しつつ移動する恐
竜は、（あらかじめ設定されたプレイヤ３００の基準視
点に位置が対応する）仮想視点から捕えられる画像とし
て、遠方に存在するときには図２のような投射画像１２
２中に表示され、また、近接するときには図３に示すよ
うな投射画像１２３、または図４に示すような投射画像
１２２中に表示される。

【００３５】特に、本ゲーム機では、スクリーン１２１
下部に表示される投射画像１２２（図１（ａ））が、ス
クリーン１２１上部に表示される投射画像１２３（図１
（ｂ））へと、ゲーム空間内にて移動される仮想視点と
恐竜との位置に応じて表示内容が変化されつつ、矢印Ａ
₁の向きに連続的に移動され、このようなスクリーン１
２１上の投射画像の移動に伴い、プレイヤ３００の視線
はスクリーン１２１下部からスクリーン１２１上部へと
（図１（ａ）の矢印Ａ₂の向きから図１（ｂ）の矢印Ａ₃
の向きへと）自然に変化されることとなる。

【００３６】さらに、本ゲーム機では、ゲーム空間内で
恐竜がプレイヤを攻撃することが想定されており、図３
の投射画像１２３中の状態から、恐竜が、プレイエリア
ＰＥ上のプレイヤを噛み付くような動作の画像をスクリ
ーン１２１上部に表示させ、また、図４の投射画像１２
２中の状態から恐竜がプレイヤを蹴るような動作（また
尻尾を振り回すような動作）の画像をスクリーン１２１
下部に表示させる。

【００３７】プレイヤ３００は、プレイエリアＰＥ上を
左右へと移動することにより、これらの恐竜からの攻撃
を回避することができる。図１（ｂ）のように恐竜の頭
部に向けての射撃を行っているプレイヤ３００は、恐竜
が攻撃を開始することを察知して、図５のようにプレイ
エリアＰＥ上を左方に（矢印Ａ₄の向きに）移動する
と、本ゲーム機では、この移動が検知され、ゲーム空間
内にて恐竜から仮想プレイヤ（仮想視点）が遠ざかって
いくように座標が設定され、プレイヤ３００が恐竜から
離れていくような（恐竜が矢印Ａ₅の向きに外れてい
く）投射画像１２３が表示されることとなる。

【００３８】図３、図４には、仮想視点に近接する大型
恐竜の上下の部位がスクリーン１２１の上下に表示され
ているが、仮想視点から遠方の飛行恐竜（翼竜）をスク
リーン１２１の下部に表示させ、仮想視点に対する飛行
恐竜の位置に応じ表示内容を連続的に変化させつつ連続
的に移動させ、仮想視点に近接する飛行恐竜をスクリー
ン１２１の上部に表示させるものとすることができる。

【００３９】かかる概略動作を行う本ゲーム機の構成に
つき、図６〜図１１を順に用いて説明する。図６、図７
は、画像の投射及びガンユニット１０の撮像のための構
成に関するものであり、図８、図９は、銃口１６の向き
の検出のための被検出体である光源部（マーカ）の構成
に関するものであり、図１０、図１１は、ミラー４３の
回転等の保護のための構成に関するものである。

【００４０】画像の投射のための構成について説明す
る。図６は本ゲーム機の外観を示す図であり、図７は、
スクリーン１２１上の投射画像の移動を説明するための
模式的断面図である。

【００４１】本ゲーム機では、図６に示すように、スク
リーン保持台１２０により保持されたスクリーン１２１
上で、プロジェクタ３１（図７）から投射された投射画
像１２４が矢印Ａ₆方向に移動され、ガンユニット１
０、ガンユニット２０はガンケーブル１７を介して（後
に図１３にて説明する）本体制御部１００に接続されて
いる。投射画像１２４は前述の恐竜などのような射撃対
象物を含むものであり、プレイエリアＰＥ上に立つ１Ｐ
プレイヤは、ガンユニット１０を操作し（また２Ｐプレ
イヤは、ガンユニット２０を操作し）射撃対象物を仮想
的に射撃し、射撃位置、射撃タイミングなどの射撃の巧
拙に応じ得点が加算されていく。

【００４２】基台１１０前面に取り付けられた４つのプ
レイヤ感知センサ５１〜５４は、１人プレイ時の１Ｐプ
レイヤの（また２人プレイ時の１Ｐプレイヤおよび２Ｐ
プレイヤの）左右への移動を感知するものであり、側板
１２５が、スクリーン１２１に対する銃口の向きの検出
（後述）、スクリーン１２１上での表示に際しての外乱
等を防止するために設けられている。

【００４３】また、本ゲーム機では、リアルさ、迫力を
醸し出すための音楽などが再生され、ゲーム進行に際し
中高音域の音声を出力するためのスピーカ（上）３２、
スピーカ（左）３３およびスピーカ（右）３４と、低音
域の音声を出力するためのウーファースピーカ３５とが
設けられている。スピーカ（上）３２とスピーカ（左）
３３とは１組となって、また、スピーカ（上）３２とス
ピーカ（右）３４とは１組となって、ステレオ音声を再
生する。

【００４４】コイン投入口３８からは所定金額のコイン
が投入され、スクリーン１２１上への表示に合わせてス
タートボタン３６が適宜押下されて、１Ｐプレイヤのみ
の１人プレイ、また、１Ｐプレイヤおよび２Ｐプレイヤ
による２人プレイが選択的に開始される。

【００４５】矩形平板状のミラー４３は、図７に示すよ
うに、紙面に垂直な方向に延びるミラー軸４５を有して
おり、ミラー軸４５の両端はミラー保持部材４６により
回転自在に保持されている。後述の制御部に接続される
ステッピングモータ４１の回転はタイミングベルト４４
によってミラー４３へと伝達され、ミラー４３が矢印Ａ
₇の向きへと回転されることにより、投射画像１２４が
スクリーン１２１上にて矢印Ａ₆の向きへと移動され
る。

【００４６】本ゲーム機前方の所定の高さ位置に設定さ
れている基準視点には、ゲーム空間内の仮想視点が対応
付けられており、（平均的な身長の）プレイヤはこの基
準視点位置からスクリーン１２１を見ることが想定され
ている。

【００４７】続いて、銃口１６の向きの検出のための構
成について説明する。図７のスクリーン１２１には、そ
の左右中央であって所定高さ位置に、撮像手段としての
好ましくはカラーのＣＣＤカメラ６が前方を指向して取
り付けられている。ＣＣＤカメラ６はプレイヤによって
操作されるガンユニット１０のゲーム中での銃口の位置
を少なくとも含むような、方向θに向けられ、かつ所定
の視野幅（一点鎖線で示す範囲の立体角）を有するもの
が採用されている。ＣＣＤカメラ６はプロジェクタ３１
からスクリーン１２１への投射光を受光することのない
ように、例えば遮光用の筒体６１等に内蔵されることが
好ましい。

【００４８】図８は、プレイヤからの入力操作を受け付
けるコントローラの一例としてガンユニット１０（ガン
ユニット２０についても同様）の構成を示す図であり、
図９はスクリーン１２１に対する銃口１６の向きを検出
するためのガンユニット１０に設けられたマーカ１３の
取り付け構造の一例を示す図である。

【００４９】ガンユニット１０は、図８（ａ）に示すよ
うに、ポンプアクション銃を模したものであり、プレイ
ヤが矢印Ａ₈の向きにトリガー１４を引くことによりオ
ンされるマイクロスイッチであるトリガースイッチ１１
と、プレイヤが矢印Ａ₉の向きにスライド部１５をスラ
イドさせることによりオンされるマイクロスイッチであ
るポンプトリガースイッチ１２と、スクリーン１２１に
対する銃口１６の向き、すなわち銃口１６の向き（視線
ベクトル）がスクリーン１２１と交差する点を検出する
ためのマーカ１３とを有している。トリガースイッチ１
１及びポンプトリガースイッチ１２からの信号はガンケ
ーブル１７を介して本体制御部１００へと伝送され、ト
リガースイッチ１１がオンされることにより仮想的な射
撃が指示され、また、ポンプトリガースイッチ１２がオ
ンされることによりガンユニット１０への仮想的な所定
個数の銃弾の装填が指示される。マーカ１３が反射式で
はなく、自己発光タイプである場合にはガンケーブルに
電源供給線が含まれる。

【００５０】図８（ｂ）に示すように、ガンユニット１
０の銃口１６の先端部（マーカ取り付け部）に取り付け
られたマーカ１３は板状の基板１３０を備え、その板面
上に、本実施形態では同一形状を有する、所定色を発光
する５個の点状光源としての例えばＬＥＤ１３１〜１３
５が縦横方向に、所定間隔を有して、好ましくは所定の
等間隔を有して配設されている。ＬＥＤ１３１〜１３５
は、ＬＥＤ１３１が本実施形態では縦横軸の交点位置に
あり、ＬＥＤ１３２、１３３が等間隔で縦軸方向に（Ｌ
ＥＤ１３１とＬＥＤ１３２とで第１の光源部が、ＬＥＤ
１３２とＬＥＤ１３３とで第２の光源部が構成されてお
り、本実施形態ではＬＥＤ１３２が共用されてい
る。）、ＬＥＤ１３４、１４５が等間隔で横軸方向に
（ＬＥＤ１３１とＬＥＤ１３４とで第３の光源部が、Ｌ
ＥＤ１３４とＬＥＤ１３５とで第４の光源部が構成され
ており、本実施形態ではＬＥＤ１３４が共用されてい
る。）配設されている。ＬＥＤ１３１〜１３５のそれぞ
れの板面上での取り付け位置の情報は、例えばＬＥＤ１
３１を基準とした位置情報として、図１２に示す本体制
御部１００のＲＯＭ１０５等に格納されている。ＬＥＤ
１３１〜１３５は外光による誤検知防止用として赤外光
を発光する発光体を採用することが好ましい。なお、Ｌ
ＥＤ１３１が共用ではなく、縦横方向分として、それぞ
れ分けられている態様では、ＬＥＤは合計で６個とな
る。ＬＥＤ１３２，ＬＥＤ１３４も共用でなくてもよ
い。また、基板１３０の色はＬＥＤの発光色に対してＣ
ＣＤカメラ６が識別可能な色に着色されているものが採
用され、後述するように基板１３０の縦横寸法の計測す
なわちＣＣＤカメラ６との距離を計測可能にしている。
もちろん、赤外光のみを受光し得るＣＣＤカメラとして
もよい。

【００５１】図８（ｃ）はＣＣＤカメラ６により撮像さ
れ、画像メモリに取り込まれた画像の一例を示す図であ
り、図に示すように、ＬＥＤ１３１〜１３５に対応して
輝点１３１ａ〜１３５ａの像が得られている。輝点１３
１ａ〜１３５ａは画像メモリ上のアドレス情報として取
得される。図のように、画像は基板外周を一点鎖線で示
すように楕円、すなわち斜めに向けられた姿勢で撮像さ
れており、輝点１３１ａ〜１３５ａが左右方向で圧縮さ
れた写像となっていることが分かる。

【００５２】図９は、点状光源の取り付け構造の一例を
示している。点状光源としてのＬＥＤ１３１〜１３５は
例えばＬＥＤ点灯ドライブ回路等が搭載される所定サイ
ズの基板１３０に立直姿勢で取り付けられている。基板
１３０にはＬＥＤ１３１〜１３５の発光部６が露出する
孔１３０ａがそれぞれ所定の位置に穿設されている。

【００５３】ＬＥＤ１３１を例にして説明すると、孔１
３０ａは基板１３０の表（おもて）面に向けて幅広とな
る円錐状（すり鉢状）に形成されており、各ＬＥＤから
の発光光が広角度にて照射されるようにしてある。金属
薄板１３０ｂは左右２カ所に所定高さを有するスタッド
ナット１３０ｃが溶接、または（金属薄板１３０ｃに形
成された図略の孔への）圧入等によって立設されてお
り、このナット１３０ｃに取付板１３０ｄを載せて反対
面からボルト１３０ｅで締め付けることで取付板１３０
ｄと金属薄板１３０ｂとが一体化されている。かかる金
属薄板１３０ｂ〜ボルト１３０ｅでＬＥＤ支持部が形成
されている。金属薄板１３０ｂのさらに両端位置には孔
１３０ｆが形成されており、基板１３０に形成されたす
り鉢状孔１３０ｇから、図では示していないが、三角ビ
スを貫通させて基板１３０と銃口１６とを、前記ＬＥＤ
支持部を介してボルト締めにより一体結合している。

【００５４】次に、ミラー４３の回転等の保護のための
構成に関して説明する。図１０は、ミラー４３の回転、
プロジェクタ３１からの画像の投射を保護するために設
置されるアクリル板１４２を示す模式的断面図であり、
図１１は、アクリル板保持部材１４１（図（ａ））およ
びアクリル板１４２（図（ｂ））の構成を示す図であ
る。

【００５５】アクリル板案内溝１４３（図１１（ａ））
中に端部が通された状態でミラー４３、プロジェクタ３
１等を覆うように設置されるアクリル板１４２（図１１
（ｂ））は、図１０に示すように、プロジェクタ３１か
らの画像を透過させつつ、外部から、ミラー４３、プロ
ジェクタ３１等が置かれる内部を保護するものであり、
さらに実像がスクリーン１２１上部に投射される際、ア
クリル板１４２、ミラー４３等から反射される光によっ
て、虚像がスクリーン１２１外部に結ばれるように水平
方向から１０度前後の傾斜がつけられている。

【００５６】以上のような構成の本ゲーム機の制御につ
いて図１２以降を用いて説明する。図１２は、本ゲーム
機の制御部のハードウェア構成を示すブロック図であ
り、図１３は、ゲーム制御部（ＣＰＵ）１０３にて実行
される射撃ビデオゲーム処理（射撃ビデオゲームプログ
ラム）の手順を示すフローチャートである。

【００５７】図１２に示すように、基台１１０（図６）
内に設置される本体制御部１００（のゲーム制御部１０
３）には、前述したＣＣＤカメラ６、トリガースイッチ
１１、２１、ポンプトリガースイッチ１２、２２、プレ
イヤ感知センサ５１〜５４、スタートボタン３６、プロ
ジェクタ３１、ステッピングモータ４１およびスピーカ
３２〜３５、ならびに、コイン投入口３８からのコイン
の投入を検知するコインスイッチ３７、（電源投下時等
に）ミラー軸４５上に取り付けられた半円状板とによっ
てミラー４３の回転基準位置を定めるための位置センサ
４２が接続されており、ゲーム制御部１０３が回転基準
位置からの回転角度を指定することによりスクリーン１
２１（図７）上の投射画像１２４の表示位置が連続的に
指定される。

【００５８】本体制御部１００には、後述する射撃ビデ
オゲーム処理のためのプログラム、画像データ、音声デ
ータなどを格納するＲＯＭ１０５と、ＲＯＭ１０５から
読み出されるプログラムおよびプログラムにて使用され
るデータ等を一時的に格納するＲＡＭ１０６と、ＲＡＭ
１０６上にロードされたプログラムに基づきゲームの全
体的な進行を制御するゲーム制御部１０３と、ゲーム空
間内にて３Ｄ形状を有する物体の座標に合わせてポリゴ
ン描画、テクスチャマッピング等の画像特有の処理を行
いつつプロジェクタ３１の投射画像に対応する画像デー
タをフレームバッファ１０２に書き込む描画制御部（画
像描画プロセッサ）１０１と、ＡＤＰＣＭ音源を備え音
声データから音声を再生する音声制御部（音声制御プロ
セッサ）１０４とが含まれる。

【００５９】ゲーム制御部１０３にて実行される射撃ビ
デオゲーム処理では、図１３に示すように、コインスイ
ッチ３７によりコインの投入が検知されなければ（ＳＴ
２にてＮＯ）、デモ用の画像データが読み出されデモ画
面表示が行われている（ＳＴ１）。

【００６０】コインの投入が検知されると（ＳＴ２にて
ＹＥＳ）、スタート画面が表示され（ＳＴ３）、（さら
にスタートボタン３６の押下が検知されると）ステージ
により異なる画像データ、音声データ、および敵キャラ
クタ（上記の恐竜、また、他の射撃対象物）の攻撃、移
動、プレイヤの移動などを特徴付ける他のゲームデータ
が読み込まれた（ＳＴ４）後、ゲーム開始処理が実行さ
れて（ＳＴ５）、ゲームがスタートされる。

【００６１】本ゲーム機では、従来の格闘ゲーム機と同
様、ゲームの制限時間、および、敵キャラクタからの攻
撃に応じて減少される仮想的なプレイヤのライフが設定
されており、ゲーム進行中に時間切れとなるか（ＳＴ６
にてＹＥＳ）、ライフがなくなれば（ＳＴ７にてＮ
Ｏ）、ゲームが終了して、ゲームオーバーを告げる画面
が表示される（ＳＴ１３）。時間切れでなく（ＳＴ６に
てＮＯ）、かつ、ライフが残っていれば（ＳＴ７にてＹ
ＥＳ）、ゲーム処理本体（ＳＴ８、後に図１５等にて詳
細を示す）にてゲームの進行が続けられる。

【００６２】図２〜図４に示す大型恐竜を倒す等して、
１ステージがクリアされると（ＳＴ９にてＹＥＳ）、ク
リアされたステージが最終ステージでないときには（Ｓ
Ｔ１０にてＮＯ）、新たなステージに対し、ＳＴ４から
の処理が繰り返される。

【００６３】クリアされたステージが最終ステージであ
るときには（ＳＴ１０にてＹＥＳ）、続いてマーカ１
３，２３が消灯され（ＳＴ１１）、エンディング画面、
ゲームオーバー画面が表示されて（ＳＴ１２、ＳＴ１
３）、ＳＴ１へと処理が戻される。

【００６４】図１４は、図１３のＳＴ８のゲーム処理本
体での処理を行うゲーム処理部４００（射撃ビデオゲー
ムプログラムの一部）の主要部の構成を示すブロック図
であり、図１５は、ＳＴ８のゲーム処理本体での処理の
詳細な手順を示すフローチャートである。図１６、図１
７はプレイヤ感知センサ５１〜５４によるプレイエリア
ＰＥ上のプレイヤ３００の位置の検知（１Ｐプレイヤの
みの１人プレイ時）を説明するための図である。

【００６５】図１４に示すように、ゲーム処理部４００
は、プレイヤ（仮想視点、またゲーム空間内の仮想プレ
イヤ）に関する処理を行う処理部として、ガンユニット
１０を例に説明すると、マーカ１３をゲーム中に点灯さ
せる点灯処理部４００ａと、ＣＣＤカメラ６に捕えられ
る画像に基づき、銃口１６の向けられているスクリーン
１２１上の位置を検出するための銃口向き検出部４０１
と、ポンプトリガースイッチ１２、トリガースイッチ１
１がオンされたこと、および、プレイヤ感知センサ５１
〜５４の検知状態を入力するＩ／Ｏ入力部４０２と、ポ
ンプトリガースイッチ１２がオンされたとき、仮想的な
所定個数の銃弾の装填を処理する銃弾装填処理部４０３
と、トリガースイッチ１１のオンに応じゲーム空間内で
仮想視点近傍から銃口１６の向きに応じた方向に銃弾を
移動させるように座標を設定する銃弾位置算出部４０４
と、ゲーム空間内にて仮想視点を（あらかじめ指定され
た移動幅にて）通常移動させるように、また、プレイヤ
感知センサ５１〜５４がプレイエリアＰＥ上でのプレイ
ヤの移動を検知した際、仮想視点が恐竜から遠ざかるよ
うに回避移動させるように仮想視点の座標を設定する視
点位置移動部４０５と、敵からプレイヤへの仮想的な攻
撃がヒットしたか否かを判定する当たり判定部４０６と
を含んでいる。

【００６６】さらに、ゲーム処理部４００は、敵キャラ
クタに関する処理を行う処理部として、敵キャラクタが
プレイヤに十分近付いてきたとき（乱数等を用い）プレ
イヤへの攻撃を発生させる敵攻撃設定部４０７と、ゲー
ム空間内でプレイヤを追いかけるように敵キャラクタの
座標を設定して敵キャラクタを移動させる敵移動処理部
４０８と、プレイヤから敵への仮想的な攻撃がヒットし
たか否かを判定する敵当たり判定部４０９とを含んでお
り、加えて、ゲーム空間でのこれらプレイヤ、敵キャラ
クタの座標の設定に基づき描画を行うように描画制御部
１０１に指示するデータを設定し、プロジェクタ３１に
よる投射画像をスクリーン１２１のいずれに、例えば上
部に表示するか下部に表示するかに応じてステッピング
モータ４１を回転させる画像処理部４１０と、ゲーム進
行に応じた音声（音楽を含む）を選択的に再生するよう
に音声制御部１０４に指示するデータを設定する音声処
理部４１１とを含んでいる。

【００６７】これらの各処理部を含むゲーム処理部４０
０にて実行されるゲーム処理本体では、図１５に示すよ
うに、まず、マーカ１３に対する点灯処理が行われ（Ｓ
Ｔ８０）、次いで銃口向き検出処理が銃口向き検出部４
０１にて行われ（ＳＴ８１、後に図１８等を用いて詳細
を説明する）、ポンプトリガースイッチ１２、トリガー
スイッチ１１、プレイヤ感知センサ５１〜５４の反応状
態がＩ／Ｏ入力部４０２にて取得される（ＳＴ８２）。

【００６８】ポンプトリガースイッチ１２が反応してい
れば（ＳＴ８３にてＹＥＳ）、銃弾装填処理部４０３に
て仮想的に銃弾が装填され（ＳＴ８４）、トリガースイ
ッチ１１が反応していれば（ＳＴ８５にてＹＥＳ）、銃
口向き検出部４０１にて検出されたスクリーン１２１に
対する銃口１６の向きに応じて、ゲーム空間内での銃弾
の弾道を示す座標が銃弾位置算出部４０４にて計算され
る（ＳＴ８６）。

【００６９】プレイヤ感知センサ５１〜５４の反応状態
が、プレイエリアＰＥ上のプレイヤ３００の移動を示す
所定パターンとなっていれば（ＳＴ８７にてＹＥＳ）、
視点位置移動部４０５により、仮想視点の回避移動が設
定され（ＳＴ８８）、プレイヤ感知センサ５１〜５４の
反応状態が所定パターンとなっていなければ（ＳＴ８７
にてＮＯ）、仮想視点の通常移動が設定される（ＳＴ８
９）。

【００７０】より詳細に、プレイヤ感知センサ５１〜５
４は、超音波、赤外線などを用いて障害物までの距離を
検知し、障害物までが所定の距離（プレイエリアＰＥ上
のプレイヤ３００に対応する距離）以下であるときに信
号をオンにする測距センサ（正確な距離の測定は必ずし
も必要ではない）である。図１６、図１７に示すよう
に、１Ｐプレイヤが、通常時の、左内側プレイヤ感知セ
ンサ５２前方の基準位置から、左外側プレイヤ感知セン
サ５１の前方へと移動したことが検知されたとき、プレ
イヤが恐竜の左側への回り込みを指示したものとして、
ゲーム空間内にて仮想視点の座標が設定される。

【００７１】特に、ここでは、合わせて２個のプレイヤ
感知センサを用いて左側への移動を検知するものとして
いるため、図１７に示すように、移動以外に、"誰もプ
レイしていない状態"、"プレイヤ以外のギャラリーを誤
認識しているという状態"を検知させることができ、よ
り正確にプレイヤの移動を検知することができるといえ
る。

【００７２】さらに、１Ｐプレイヤの右側への移動につ
いては（図１６）、右内側プレイヤ感知センサ５３（も
しくは右外側プレイヤ感知センサ５４）の前方へとプレ
イヤが移動したことが検知されたとき、プレイヤが恐竜
の右側への回り込みを指示したものとして、仮想視点の
座標が設定される。

【００７３】また、基準位置を右内側プレイヤ感知セン
サ５３前方とすることができる。この際には、右外側プ
レイヤ感知センサ５４の前方へとプレイヤが移動したこ
とが検知されたとき、プレイヤが恐竜の右側への回り込
みを指示したものとし、左内側プレイヤ感知センサ５２
（もしくは左外側プレイヤ感知センサ５１）の前方へと
プレイヤが移動したことが検知されたとき、プレイヤが
恐竜の左側への回り込みを指示したものとして、ゲーム
空間内での仮想視点の座標を設定することができる。

【００７４】敵キャラクタからプレイヤへの攻撃がヒッ
トしたものと当たり判定部４０６にて判定されると（図
１５のＳＴ９０にてＹＥＳ）、自己ライフが減少され、
（画面上で自己ライフの値を棒状に表す）自己ライフゲ
ージの表示が更新される（ＳＴ９１）。

【００７５】敵キャラクタからプレイヤへの攻撃が敵攻
撃設定部４０７にて発生されると（ＳＴ９２にてＹＥ
Ｓ）、口、腕、脚、尻尾などの敵キャラクタが攻撃を発
生する部位からプレイヤに対する攻撃が発生されるよう
に各部位のゲーム空間内での座標が設定され（ＳＴ９
３）、敵キャラクタの移動が敵移動処理部４０８にて設
定されれば（ＳＴ９４にてＹＥＳ）、ゲーム空間での敵
キャラクタの座標が移動される（ＳＴ９５）。続いて、
プレイヤから敵キャラクタへの攻撃がヒットしたものと
敵当たり判定部４０９にて判定されると（ＳＴ９６にて
ＹＥＳ）、敵ライフが減少され、敵ライフゲージの表示
が更新される（ＳＴ９７）。

【００７６】ゲーム空間には１または２以上の敵キャラ
クタが存在することを想定することができ、対象となる
敵キャラクタが更新されつつ、すべての敵キャラクタに
関しＳＴ９２〜ＳＴ９７の処理が繰り返される（ＳＴ９
８にてＮＯ）。すべての敵キャラクタに対してのＳＴ９
２〜ＳＴ９７の処理が終了すると（ＳＴ９８にてＹＥ
Ｓ）、画像処理部４１０での画像表示処理（ＳＴ９
９）、音声処理部４１１での音声出力処理（ＳＴ１０
０）が行われ、ゲーム処理本体の処理はリターンされる
こととなる。

【００７７】図１８は、図１５のＳＴ８１での銃口向き
検出処理を行う銃口向き検出部４０１の主要部の構成を
示すブロック図であり、図１９は、ＳＴ８１での銃口向
き検出処理の詳細な手順を示すフローチャート、図２０
は、ＳＴ８１５での点状光源の摘出処理の詳細な手順を
示すフローチャートである。

【００７８】図１８に示すように、銃口向き検出部４０
１には、ＣＣＤカメラ６の撮像画像であるＣＣＤ画像
（画素毎のデータがＲＡＭ１０６上の所定の領域に格納
される）の取り込みを所定周期で繰り返し行う撮像処理
部４０１１と、撮像した画素ごとのデータを所定の閾値
で２値化して輝点データとしてＲＡＭ１０６上の所定の
領域に格納し、乃至は一旦格納後に２値化処理する２値
化処理部４０１２と、２値化された輝点データの存在す
る座標データの抽出及び所定のデータ整理を行う座標デ
ータ抽出部４０１３と、抽出された輝点データのうちか
ら順次３点の組み合わせを選定し、該３点が直線上に存
在するか否か及びそれらが略等間隔か否かを判定する直
線判定部４０１４と、直線（主軸）上に存在する３点に
対して、その一端の輝点の近傍に他の輝点が存在するか
否かを判定する近傍判定部４０１５と、両判定部での判
定によって輝点と点状光源と関連付けを行う点状光源特
定部４０１６と、関連付けされた輝点とその点状光源と
の位置情報等からガンユニット１０の銃口１６の向き
（基板１３０の法線方向）を算定する法線算定部４０１
７と、算定された基板１３０の法線方向のスクリーン１
２１との交点（着弾位置）を算定する交点（Ｈ、Ｖ）算
定部４０１８とを含む。ＣＣＤ画像中には、自然光に含
まれる赤外線や室内等の場合における蛍光灯、放電灯な
どに含まれる赤外線によってＬＥＤ以外の輝点すなわち
ノイズが存することになる。そこで、直線判定部４０１
４及び近傍判定部４０１５では全ての組み合わせについ
て判定処理を行うことでノイズを除去するようにしてい
る。

【００７９】ここで、法線算定部４０１７、交点（Ｈ、
Ｖ）算定部４０１８について付記説明する。基板１３０
を平面としたときのマーカ１３のＬＥＤ１３１〜１３５
の位置は、Ｐa（０，０）、Ｐb（１，０）、Ｐc（２，
０）、Ｐd（０，１）、Ｐe（０，２）となり、これを３
次元空間に拡張して定義すると、０a（０，０，０）、
０b（１，０，０）、０c（２，０，０）、０d（０，
１，０）、０e（０，２，０）となる。一方、この定義
した座標をＣＣＤカメラ６から見た（ＣＣＤカメラ６を
原点としたときの）各点の座標は、Ｃa（ｔx，ｔy，ｔ
z）、Ｃb（ｔx＋ｒ00，ｔy＋ｒ01，ｔz＋ｒ02）、Ｃc
（ｔx＋２×ｒ00，ｔy＋２×ｒ01，ｔz＋２×ｒ02）、
Ｃd（ｔx＋ｒ10，ｔy＋ｒ11，ｔz＋ｒ12）、Ｃe（ｔx＋
２×ｒ10，ｔy＋２×ｒ11，ｔz＋２×ｒ12）のような３
次元行列を加味した値として表わされる。一方、ＣＣＤ
カメラ６の視野と実際の基板１３０との縦、横方向にお
ける寸法比率ｐｈ、ｐｖ、（実寸法に対する基板１３０
の撮像寸法から得るようにしてもよい）およびＣＣＤ画
像中の各点の座標Ｇa（Ａh，Ａv）、Ｇb（Ｂh，Ｂv）、
Ｇc（Ｃh，Ｃv）、Ｇd（Ｄh，Ｄv）、Ｇe（Ｅh，Ｅv）
はいずれも既知となるものである。従って、これらの既
知データと前記ＣＣＤカメラ６から見た各点の座標とか
ら、変数ｔx、ｔy、ｔz、ｒ00〜ｒ12が算出でき、基板
１３０の法線方向の成分（r20，r21，r22）が決定され
ることとなる。なお、座標Ｃc、Ｃeの２項目に含まれる
値をｒ00，ｒ01，ｒ02、ｒ10，ｒ11，ｒ12に対してそれ
ぞれ２倍の値、すなわち比例させたのは、基板１３０を
平面化して（擬似）表現したためであり、実際、基板１
３０が曲面であることを考慮すれば、各座標に対して該
曲面の曲率を考慮した３次元行列を定義させればよい。
上記のように計算することで、銃口１６の向きによって
は、例えばＬＥＤ１３１とＬＥＤ１３３のいずれがＣＣ
Ｄカメラ６に近いか不定の場合が考えられるが、この場
合でもＬＥＤ１３１，ＬＥＤ１３２，ＬＥＤ１３３の寸
法情報と、ＬＥＤ１３１，ＬＥＤ１３４，ＬＥＤ１３５
の寸法情報を利用すなわち銃口１６が正対した時の寸法
との比率との関係を利用する等して、いずれの向きかを
特定することができることとなるのである。

【００８０】そして、得られたマーカ１３の位置、基板
１３０の法線方向の情報（r20，r21，r22）、及び予め
設定（定義）されているＣＣＤカメラ６を原点としたと
きのスクリーン１２１の表面位置情報から、基板１３０
の法線のスクリーン１２１上での交点（Ｈ，Ｖ）が（tx
＋tz・(r20／r22)，ty＋tz・(r21／r22)）のようにして
求められる。また、この計算途中では、マーカ１３の位
置が算出できているので、この位置情報を必要に応じて
採用、例えば連続的に算出することでコントローラ１０
の所謂の動体検知も可能となり、三角測距法等の従来構
成は採用する必要がなくなる。

【００８１】なお、ＬＥＤ１３１，ＬＥＤ１３２，ＬＥ
Ｄ１３３、ＬＥＤ１３１，ＬＥＤ１３４，ＬＥＤ１３５
は前述のとおり、一定ピッチに限定されないが、この場
合でも、各ピッチ情報を有していれば、計算可能であ
る。また、ゲーム制御部１０３には、交点（Ｈ、Ｖ）算
定部４０１８にて得られた情報、又は法線算定部４０１
７及び交点（Ｈ、Ｖ）算定部４０１８にて得られた情報
を基に、スクリーン１２１上の着弾位置からゲーム空間
内へ飛翔する銃弾の弾道を計算する弾道計算部を含む。

【００８２】図１９では、先ず所定周期、例えば１／６
０秒毎の垂直同期（V-sync、V-blank）等のトリガー条
件によりＣＣＤカメラ６を作動させて撮像（ＣＣＤ）デ
ータの取り込みが行われ（ＳＴ８１１）、次いで取り込
んだデータが２値化処理部４０１２にて２値化され、輝
点の抽出が行われる（ＳＴ８１２）。ここで、輝点とし
て扱われる２値化データの座標を取り込み、それぞれに
識別符号を付す（ラベリング）と共に、座標データが分
散して存在する態様では適宜のグルーピング処理が施さ
れる（ＳＴ８１３）。そして、輝点の位置データ、グル
ープ情報、（必要に応じて作成された）形状情報を基
に、輝点の粗い特定が行われる（ＳＴ８１４）。続い
て、ＳＴ８１４で特定した輝点をそれぞれＡ〜Ｅと命名
する（ＳＴ８１５）。

【００８３】続いて、輝点Ａ〜Ｅの位置データに対して
寸法比率ｐｈ、ｐｖの係数が乗算される（ＳＴ８１
６）。次いで、輝点Ａ、Ｂ、Ｃの座標データについてマ
ーカ１３をＣＣＤカメラ６を原点としたｚ成分の座標ｔ
ｚが算出され（ＳＴ８１７）、次いでカメラ座標ｔzか
らｘ成分ｔx、ｙ成分ｔy、ｒ00、ｒ01、ｒ02が算出され
（ＳＴ８１８）、次いで輝点Ｄ，Ｅの座標データと、ｔ
x、ｔy、ｔzとを基にｒ10、ｒ11、ｒ12が算出され（Ｓ
Ｔ８１９）、基板１３０の法線ベクトル（r20，r21，r2
2）、つまりガンユニット１３の向きとのスクリーン１
２１との交点（Ｈ、Ｖ）が前述のようにして計算される
（ＳＴ８２０）。計算が終了すると、算出結果である交
点（Ｈ、Ｖ）などがＣＰＵ１０３側に転送され、敵キャ
ラクタに対する射撃の当たり判定処理等（着弾演出等も
考えられる）に適用される。また、２Ｐ用として複数の
マーカが点灯されている状態の場合には、他のマーカに
対しても同様にして交点（Ｈ、Ｖ）を算出するようにし
て、妥当な方の交点データを採用する等すればよい。

【００８４】図２０は、ＳＴ８１５の詳細のサブルーチ
ンで、先ず、存在する輝点位置をベクトルと距離とから
なるグラフの構成（作成）を行う（ＳＴ８３１）。グラ
フ内の輝点位置データは前述のグルーピングに従って、
又ある種のソートされた状態で整頓され、データ解析を
容易にしている。次いでベクトルを利用して、例えば隣
接する２点ずつの内積を演算して３つの輝点が直線関係
にあるか否かが調べられる（ＳＴ８３２）。直線関係が
存在しなければ（ＳＴ８３３でＮｏ）、全ての組み合わ
せについて処理が終了したか否かが判断され（ＳＴ８３
４）、途中であればＳＴ８３２に戻り、全て終了であれ
ばＳＴ８２１にスキップする。一方、ＳＴ８３３で直線
関係が存在すれば、輝点間の距離から知識（配置されて
いる状況）すなわち主軸上において３点が略等間隔に並
んでいるか否かの確認が行われる（ＳＴ８３５）。実質
的な等間隔の組み合わせが存在しなければＳＴ８３２に
戻り、存在すれば、続いて３点の輝点の両端に対して近
傍（マーカを構成するＬＥＤ１３４が存在すると見なさ
れる距離）の輝点を調べる（ＳＴ８３７）。このとき、
近傍に輝点が存在しなければ（ＳＴ８３８でＮｏ）、Ｓ
Ｔ８３２に戻り、存在すれば、近傍の輝点と主軸を構成
する輝点の関係を調べ、どのような形状のマーカである
かの推測が行われる（ＳＴ８３９）。近傍の有無の条件
によって、その輝点をＤとして扱うのは、カメラの向き
によっては、ＬＥＤ.Ａとの直交性、等距離の関係も成
立しない場合があるからである。続いて、各輝点の位置
関係から、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの符号化を行って配置の確定
が行われる（ＳＴ８４０）。

【００８５】以上のような銃口１６の向き検出処理によ
り、ＣＣＤ画像中のマーカの像の位置関係等の特徴によ
り、最終的に銃口１６がスクリーン１２１のどの部分に
向いているか、このスクリーン上の位置からゲーム空間
内での銃口１６から目標物に向けて発射される銃弾の仮
想的な弾道の位置が算出可能となる。

【００８６】図２１は、図１５のＳＴ９９での画像表示
処理を行う画像処理部４１０の主要部の構成を示すブロ
ック図であり、図２２は、ＳＴ９９での画像表示処理の
詳細な手順を示すフローチャートである。

【００８７】これらの補正を伴いつつ画像を表示するた
めの画像処理部４１０は、図２１に示すように、対象物
位置データ４２１（ゲーム空間内射撃対象物の位置を示
すデータ）などに応じ視線仰角（水平面に対し上側に視
線を傾ける角度）を設定するための視線仰角設定部４１
０１と、視線仰角に応じてミラーの回転角度を指定し、
ステッピングモータ４１を制御するミラー傾斜制御部４
１０２と、描画制御部１０１に画像の生成を指示する画
像生成指示部４１０３とを含んでいる。

【００８８】画像表示処理は、図２２に示すように、ま
ず、（恐竜の位置、また、近接時の攻撃を発生させる恐
竜の部位等に応じて）視線仰角が視線仰角設定部４１０
１にて設定され（ＳＴ９９１）、ミラー傾斜制御部４１
０２では、この視線仰角に応じたミラー回転角度が指定
され（ＳＴ９９２）、ステッピングモータ４１が制御さ
れミラー４３が回転される（ＳＴ９９３）。続いて、画
像生成指示部４１０４では、設定された視線仰角に対し
て描画制御部１０１での所定の仮想視点から捕らえられ
た画像の描画が指示され（ＳＴ９９４）、本処理はリタ
ーンされる。描画の指示に応じて、描画制御部１０１で
は、（３次元）ゲーム空間内でのポリゴンに関するデー
タが演算されて画像データが生成され、この画像データ
がフレームバッファ１０２に書き込まれていき、フレー
ムバッファ１０２上の画像データに応じスクリーン１２
１上に画像が投射される。

【００８９】図２３は、第１の変形例の射撃ビデオゲー
ム機での１ステージを分割する２つのエリアにそれぞれ
対応付けられたミラーの回転制御を説明するための図で
ある。

【００９０】本変形例のゲーム機では、１ステージの前
半に対応するエリア５０１と後半に対応するエリア５０
２を想定し、前半エリア５０１にて小型恐竜および飛行
恐竜（通常の敵キャラクタ）への射撃を行わせ、後半エ
リア５０２にて上述のような大型恐竜（ボスキャラクタ
に対応する敵キャラクタ）への射撃を行わせる。ゲーム
空間内のエリア５０１では、仮想プレイヤ（仮想視点）
はあらかじめ指定された速度で矢印Ｂ₁の向きに移動す
る。仮想プレイヤが所定の位置５１１〜５１４を通過し
たときに敵キャラクタが発生し、これら敵キャラクタの
表示に対し、プレイヤはガンユニット１０を用いての仮
想的な射撃を行う。プレイヤ感知センサ５１〜５４の反
応に際しては、ゲーム空間内にて、左または右への敵キ
ャラクタの攻撃をかわせる程度の比較的小さな幅の移動
を行わせ、スクリーン上への投射画像の位置を定めるミ
ラーをあらかじめ指定されたデータに基づき回転させ
る。

【００９１】ゲーム空間内のエリア５０２では、ゲーム
空間内にて仮想プレイヤ５２１に近付いてくるボスキャ
ラクタ５２２の攻撃を、プレイヤ感知センサ５１〜５４
を反応させることにより矢印Ｂ₂または矢印Ｂ₃の向きに
回避しつつ、プレイヤはボスキャラクタの表示に対しガ
ンユニットを操作して射撃を行う。移動する仮想プレイ
ヤ５２１を追うように、ボスキャラクタ５２２は矢印Ｂ
₄または矢印Ｂ₅の向きに移動していく。

【００９２】ここでは、プレイヤ感知センサ５１〜５４
の反応に際して比較的大きな幅の移動（恐竜の左もしく
は右に回り込むような移動で、５メートル、２０メート
ル、・・・、とステージに応じて異なる移動幅が設定さ
れた移動）を行わせ、また、上述のように、ボスキャラ
クタと仮想視点との距離、もしくは、ボスキャラクタが
攻撃を発生させる部位に応じてミラーが回転される。

【００９３】本変形例のゲーム機では、プレイヤ感知セ
ンサ５１〜５４の反応に際しての移動幅の大小、ミラー
の回転制御の方法を異ならせているため、プレイヤは、
より変化に富んだ飽きの来ない射撃ゲームを楽しむこと
ができるといえる。

【００９４】図２４は、第２の変形例の射撃ビデオゲー
ム機でのプレイヤ感知センサ５１〜５４によるプレイヤ
３００の位置の検知（１Ｐプレイヤおよび２Ｐプレイヤ
の二人プレイ時）を説明するための図である。

【００９５】本変形例のゲーム機では、２人プレイ時、
ゲーム空間内の２人の仮想プレイヤは、一蓮托生であ
り、ともに同一の向きに動かされる。１Ｐプレイヤ（左
側プレイヤ）が左内側プレイヤ感知センサ５２前方の基
準位置から、左外側プレイヤ感知センサ５１の前方へと
移動したことが検知されたとき、プレイヤが恐竜の左側
への回り込みを指示したものとして、ゲーム空間内にて
２人の仮想プレイヤの座標が設定される。また、２Ｐプ
レイヤ（右側プレイヤ）が右内側プレイヤ感知センサ５
３前方の基準位置から、右外側プレイヤ感知センサ５４
の前方へと移動したことが検知されたとき、プレイヤが
恐竜の右側への回り込みを指示したものとして、ゲーム
空間内にて２人の仮想プレイヤの座標が設定される。

【００９６】本変形例の射撃ビデオゲーム機では、２人
のプレイヤの動きに合わせて仮想プレイヤの座標が設定
されるため、互いに協力し合ってのゲームの進行に独特
の興趣性を見出すことができる。

【００９７】図２５は、第２実施形態に係るビデオゲー
ム装置を説明するための全体斜視図である。

【００９８】第２実施形態に係るビデオゲーム装置は、
例えば直方体形状を有するコンソールタイプのゲーム筐
体１０００を備え、その前面側の上部に表示部１１０１
が、その下部にＣＣＤカメラ１１０２が配設され、さら
に図では示していないが、筐体適所に音響効果のための
スピーカ１１０３（図２７参照）が、略中央左右等にゲ
ーム開始を指示するスタートボタン１００１（図２７参
照）が配設されている。表示部１１０１はＣＲＴやＬＣ
Ｄ等からなり、仮想ゲーム空間として例えばテニスコー
ト１２０１を含む競技場の画像が表示され、相手のコー
ト側に相手キャラクタ１２０２が表示されている。ゲー
ム筐体１０００の手前に準備されてプレイ領域ＰＥに立
ってプレイを行うプレイヤＰはテニスラケットを模した
コントローラ１３００を把持して対戦ゲームを行うよう
になされている。ＣＣＤカメラ１１０２は前記実施形態
におけるＣＣＤカメラ６に対応するもので、少なくとも
プレイ領域ＰＥに位置するプレイヤが振るコントローラ
１３００を視野が含まれるように設定されているもので
ある。ＣＣＤカメラ１１０２の設置位置は、図２６の位
置に限定されず、表示部１１０２の直ぐ上側でもよい
し、左右側であってもよく、要は、プレイヤによって振
られる模擬テニスラケットの模擬ネットの面の向きの変
化が観察可能な位置であればよい。場合によっては、ゲ
ーム筐体１０００とは異なる取り付け位置であってもよ
く、この場合でも信号処理の関係からはゲーム筐体側に
設けられていると考えればよい。このゲームは画面内の
相手キャラクタ（例えばコンピュータとの対戦）との間
で、テニスボールというゲーム媒体を介して（図２６で
は見えていない）互いに相手からのテニスボールを相手
コート内に打ち返す動作を繰り返すことを目的とし、テ
ニスゲームのルールに従ってゲームを行うものである。

【００９９】図２６は、テニスラケットを模したコント
ローラ１３００の正面図を示し、ネット部分（マーカ取
り付け部）の面を利用して光源部を構成するＬＥＤ等の
点状光源１３０１〜１３０５が取り付けられている。な
お、ＬＥＤの電源はケーブル給電式でもよいし、電池内
蔵（例えばグリップ内）式でもよい。点状光源１３０１
〜１３０３は長手方向に等間隔で配置され、点状光源１
３０４，１３０５は共用される点状光源１３０１と共に
幅方向に等間隔で配置されている。ＣＣＤカメラ１１０
２によるコントローラ１３００の撮像及びコントローラ
１３００のネット面の表示部１１０１の画面とのなす交
差角（向き）及び表示部１１０１の画面に対する高さ及
び左右位置は前記実施形態における演算手法と同様な演
算処理を実行することで得られる。ＣＣＤカメラ１１０
２は例えば１／６０（秒）などの所定周期で撮像動作を
行い、前記交差角度及び高さ及び左右位置を求めるため
の演算処理が繰り返される。

【０１００】図２７は、第２実施形態に係るビデオゲー
ム装置のブロック図である。本装置は制御部としてのＣ
ＰＵ１４００を備え、ゲームプログラムデータ、ゲーム
に必要な画像データ（各画像データは複数のポリゴンか
ら構成される仮想３次元物体としてのオブジェクトなど
で構成するものとしてもよい。）、音響データその他の
固定的なデータ（例えばＣＣＤカメラ１１０２を原点と
する表示部１１０１の３次元位置情報等）などを記憶し
たＲＯＭ１５０１、処理途中のデータを一時的に保管す
るＲＡＭ１５０２を備える。

【０１０１】ＣＰＵ１４００はＲＯＭ１５０１から必要
なゲームプログラムデータその他のデータを一括である
いは適宜読み出して所要のゲーム進行のための制御を行
うもので、コントローラの位置を算出するコントローラ
位置演算部１４０１、コントローラの向きを算出するコ
ントローラ向き演算部１４０２、ゲーム媒体であるボー
ルキャラクタとコントローラ１３００との仮想的な当た
りを判定する当たり判定部１４０３、コントローラ１３
００によりボールキャラクタが打ち返されたときの打ち
返し方向とその速度を算出する打ち返し処理部１４０
４、打ち返したボールキャラクタが相手コートのイン、
アウト領域のいずれかを判定するインアウト判定部１４
０５、相手キャラクタの動作処理を賄う相手キャラクタ
処理部１４０６、ボールキャラクタの位置計算などを行
うボールキャラクタ処理部１４０７、テニスコート１２
０１、相手キャラクタ１２０２及びボールキャラクタの
表示部１１０１への描画処理を行う描画処理部１４０
８、及びゲームスコアや勝敗を管理する評価処理部１４
０９の各機能部を備える。

【０１０２】コントローラ位置演算部１４０１はＣＣＤ
カメラ１１０２で撮像されたコントローラ１３００の点
状光源１３０１〜１３０５の位置情報から前記実施形態
における演算手法と同様な演算処理を実行することで表
示部１１０１の画面に対する向き及び位置を算出するも
のである。コントローラ向き演算部１４０２は前記実施
形態と同様に処理することで、コントローラ１３００の
ネット部分の平面の、表示部１１０１の画面に対する向
きを算出するものである。

【０１０３】当たり判定部１４０３はゲーム画像中のボ
ールキャラクタが仮想３次元空間内から飛翔等してきて
表示部１１０１の画面の位置に計算上一致したとされる
時点で、後述するボールキャラクタの飛翔（画面からの
仮想的な飛び出し）方向、コントローラ１３００の位置
及び向き情報からボールキャラクタがコントローラ１３
００に仮想的に当たったか否かを判断するものである。

【０１０４】打ち返し処理部１４０４は当たり判定部１
４０３でボールキャラクタが仮想的にコントローラのネ
ットに当たったと見なした場合に、コントローラ１３０
０の位置と向き、及び連続して算出しているコントロー
ラ１３００の例えば連続する２回分の算出位置情報とか
ら求まる振り速度とからプレイヤの打ち返したボールキ
ャラクタの飛行軌跡を算出するものである。インアウト
判定部１４０５打ち返し処理部１４０４で軌道計算され
たボールキャラクタが相手コート面に内側、外側のいず
れに着地したかを判断するものである。

【０１０５】相手キャラクタ処理部１４０６はゲーム空
間内に存在する、ＣＰＵ１４００によって制御される相
手キャラクタ１２０２の挙動をテニス競技における通常
の動きをゲームプログラムに取り込んでの動作手順に沿
って行わせるもので、相手コート内での前後左右への移
動、サーブ動作、打ち返し動作等を演出させるものであ
る。ボールキャラクタ処理部１４０７は相手キャラクタ
のボール打ち動作等から画面側に移動するボールキャラ
クタの移動処理、及びプレイヤが仮想的に打ち込んだボ
ールキャラクタの移動制御を好ましくは重力を加味し
て、さらにはドライブ、カット等の球種も考慮して行わ
せるものである。

【０１０６】描画処理部１４０８はゲームプログラム及
びコントローラ１３００の挙動に従って表示部１１０１
の画面上に、ＲＯＭ１５０１から読み出された画像デー
タを用いてテニスコート１２０１、相手キャラクタ１２
０２、ボールキャラクタ及びスコアや取得セット数等の
ゲーム進捗を報知する情報を表示するものである。評価
処理部１４０９はテニス競技のルールに従ってスコア及
び勝敗を決定する処理を実行するものである。

【０１０７】本テニスゲームの動作手順を簡単に説明す
ると、スタートボタン１００１が押下されてゲームがス
タートすると、スコア０−０から開始され、相手キャラ
クタ１２０２によるサーブ動作の表示が行われる。この
サーブ動作の仮想３次元空間内での位置及びそのスマッ
シュ動作の方向、強弱によってボールキャラクタの軌道
が計算され、その方向に沿ってボールキャラクタの移動
表示が行われる。コントローラ位置演算部１４０１及び
コントローラ向き演算部１４０２はゲーム開始後は、所
定周期でコントローラ１３００の位置と向きとを計測し
ており、ボールキャラクタが画面に達した時点でのコン
トローラ１３００の位置、向き及び振り速度とから、コ
ントローラ１３００がボールキャラクタに当たったかど
うかの判定を行い、外れたのであれば、空振り処理（マ
イナス評価処理）を実行し、当たったのであれば、力学
的な計算を実行してボールキャラクタの打ち込み方向及
び速度を計算する。ボールキャラクタは前記計算に基づ
いて仮想３次元空間内でのボールキャラクタの軌道を求
め、画面に表示を行う。打ち返されたボールキャラクタ
が相手コート内に着地したかどうかが判断され、コート
外であればマイナス評価され、コート内であれば、その
ボールキャラクタの着地位置（着地位置と相手プレーヤ
の位置との距離と同等）及び速度（さらにはドライブ、
カットの球種も反映させて）から相手キャラクタ１２０
２が当該ボールキャラクタを打ち返し可能かどうかの判
断を行う。判断の結果、打ち返し可能であれば、打ち返
しのための動作を相手キャラクタに行わせ、ボールキャ
ラクタの飛行計算を更に行う。かかる動作を繰り返し、
いずれかがミスした時点で祖コアが更新されていくよう
になっている。テニス競技のルールに従って、いずれか
が６セットを所定回数だけ先取すると勝敗が決定し、ゲ
ームが終了する。

【０１０８】なお、テニスなどではラケットの表裏いず
れの面からでも打つことが可能なことから、点状光源１
３０１〜１３０５をネット部の両面側に露出させるよう
に取り付け、両面にそれぞれ発光光を放出するようにす
ることが望まれる。この場合、各軸に３個ずつの点状光
源１３０１〜１３０３と１３０１，１３０４，１３０５
を有するため、このままでは、ラケットの面の法線周り
に回動させた場合等、表裏判別が不定となる。

【０１０９】そこで、コントローラ１３００の構成とし
て、図２６に示すように、所定の一色としてもよいが
（一方の面のみの使用の場合）、ネット部分を、表裏で
点状光源と異なる色の板状物としてもよい。あるいは、
点状光源１３０１，１３０２，１３０３の発光色を同一
色（例えば青）とし、点状光源１３０４か１３０５の少
なくとも一方を上記と異なる色（例えば緑）としてもよ
い。このようにすることで、表裏判別が可能になると共
に、撮像画像中から点状光源の特定処理及びいずれの軸
側かの判断が容易となり、処理速度も向上する。この場
合の表裏判別は、点状光源１３０１周りの例えば右回り
では、表面では青色から９０度回転して緑色の光源が撮
像されるのに対し、裏面ではその逆の色関係となるから
である。この場合、点状光源１３０１以外の特定の同軸
側の少なくとも１つを点滅制御するようにしてもよい。
あるいは、点状光源の大きさ、形状を他のものと異なる
ようにしてもよい。このように、表裏判定用としての点
状光源を他の点状光源とは光の出射形態が異なるものと
すればよい。また、表裏判定用の点状光源を点状光源１
３０１〜１３０５のいずれかで共用する態様としたの
で、別途設ける場合に比して個数の低減ができる。

【０１１０】また、図２８に示すように、２軸方向のマ
ーカの形状として逆Ｔ字状を採用してもよい。この場
合、表裏を識別するためには、点状光源１３１１〜１３
１３の発光色を同一色（例えば緑）とし、点状光源１３
１４の発光色を上記と異なる色（例えば赤）にし、また
は／及び、点状光源１３１５の発光色を別の色（例えば
青）にすればよい。このように点状光源１３１４と点状
光源１３１５の少なくとも一方が他の色（ここでは緑）
と異なるようにすればよい。コントローラ１３１０はラ
ケットを模擬していることから点状光源１３１１〜１３
１３の軸に平行な軸周りに回わされて表裏が切り替えら
れるので、回転軸を挟む側の点状光源の色を変えれば済
む。

【０１１１】同様に、図２９はビデオゲーム装置が卓球
ゲームを行うものである場合にコントローラ１３２０と
して使用される卓球のラケットを模擬したものである。
卓球のラケットも表裏いずれの側でも球を打つことがで
きることから、表裏が認識可能な点状光源を配置するこ
とが望まれる。すなわち、図２９（ａ）（ｂ）（ｃ）に
示すように、ラケットの球叩き面に、柄の軸に対して、
一方側であって、かつ軸と平行に３個の点状光源１３２
１〜１３２３を配置し、軸を挟んで反対側に点状光源１
３２１を共用するかたちで点状光源１３２４、１３２５
を設けると共に、表裏側に露出させて、いずれの面から
光を放射可能にしている。また、点状光源１３２４か１
３２５の発光色を他の点状光源と異ならせることで、表
裏の認識処理を容易にすると共に、撮像画像中の点状光
源１３２１と１３２４に相当する輝点画像から柄の回転
軸に対する回転角度、すなわち表示部の画面に対する向
きを演算することが可能となる。また、ラケットの叩き
面の色（地色）を表裏で異なる色にしておけば、撮像手
段で、この地色を認識することで、表裏判定が可能とな
る。

【０１１２】本発明は、前記各実施形態に加えて、以下
のような変形態様を採用することができる。

【０１１３】（１）最初の実施形態の射撃ビデオゲーム
機では、プロジェクタからの画像はミラーにより反射さ
れてスクリーン上に投影されるものとしたが、ミラーを
用いることなくプロジェクタの傾斜角度を変化させつつ
プロジェクタからの画像を直接スクリーン上に表示する
ものとすることができ、これらはより簡素な構成である
といえる。

【０１１４】（２）上記の実施の形態は射的ゲーム機に
適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、指
定する対象は画像（文字画像含む）などの画面に対して
指示をすることで、例えば双方向の情報伝達の一助とす
ることも可能である。これらの場合、コントローラは模
擬銃の他、目的に沿った形態のものが採用可能である。

【０１１５】（３）対象領域面は投射用スクリーンに限
らず、種々の表示面、例えばテレビジョンのモニタ、液
晶モニタ、パーソナルコンピュータのモニタ画面等に対
しても同様に適用可能である。さらには、画面の位置な
どの指定の他、種々の機器の操作指示にも適用できる。
例えば、装置の操作用ボタンとか、操作部材の駆動指示
用として当該方向を指向させることで、遠隔的な操作指
示が可能となる。

【０１１６】（４）本発明では、マーカの大きさ、サイ
ズは特に問題とならない。適用するコントローラのサイ
ズを考慮して種々の大きさのものが採用可能である。ま
た、マーカの形状、形態も点状体の集合物に限定され
ず、棒状体であってもよい。棒状体の場合には、その両
端の位置を特定する処理実行部が更に必要となる。すな
わち、撮像画像から棒状（連続性）の認識を行い、且つ
その両端を検出して位置データ（画像メモリ内のアドレ
ス）を特定するようにすればよい。

【０１１７】また、特に、マーカの各点状光源の寸法デ
ータは考慮していない。すなわちコントローラが基準位
置にあるときに対するＣＣＤカメラでの撮像画像の輝点
間距離データが基準データとして予め格納されておれ
ば、その後の測定においては基準データとの比率によっ
て計算処理が可能となる。棒状体としては微小蛍光管な
どが採用でき、反射体の場合には種々の物が採用可能で
ある。また、点状体と棒状体とを併用する態様でもよ
い。マーカについては、それぞれ所定寸法の、好ましく
は同寸法の２本の棒状体を互いの一端を一致又は近接さ
せて直交する向きに配設すると共に、その一方の棒状体
の他端の延長上に所定距離だけ離間して点状体を少なく
とも１個配置することでマーカを作製できる。上記にお
いて、２本の棒状体を、互いの一端を近接すなわち所定
距離離間させて配設した態様では、点状体は必ずしも必
要ではない。棒状体に対する認識位置はその端部と屈曲
部であり、ＣＣＤカメラで撮像された撮像画像中から抽
出される。また、ＣＣＤカメラとしてカラーＣＣＤを用
いた場合において、２本の棒状体を、互いの一端を一致
させて配設した態様において、一方の軸の棒状体として
その途中で異なる色を出射するものを繋いだものを採用
すれば、２個の端部、屈曲部、及び発光色の異なる部位
の４点が認識でき、マーカとして有効となる。

【０１１８】（５）本実施形態に示すマーカはゲーム画
面や表示画面の形状、サイズなどの影響を受けず、解析
手法は１通りであるため、汎用性が高い。

【０１１９】（６）本実施の形態では、光源として発光
体としてのＬＥＤを採用したが、これに代えて、前方か
らの入射光を反射可能な反射体を採用してもよい。この
構成は、前面等からの発光体等によって光を照射し、反
射体からの反射（出射）光を撮像手段で受光する態様と
するものである。これにより、コントローラ１３に直接
発光体を装備する必要がないため構成が容易で汎用性も
高い。好ましくは、反射体の形状は例えば半円球等が所
要幅の反射光を生成する点で好ましく、撮像手段の、す
なわちコントローラの移動範囲がいたずらに制約され
ず、汎用性が高くなる。反射面に対する表面処理により
乱反射を生じさせて反射範囲を拡張する構成でもよい。

【０１２０】（７）光源（発光体、反射体）は赤外光に
限定されず、所要の色の光を採用したものでもよい。例
えばＲ（赤）や、Ｇ（緑）、Ｂ（青）でもよく、更には
他の色の光でもよい。３つのマーカを採用する場合、そ
れぞれ異なる色のマーカを使用するとともに、ＣＣＤカ
メラとして各色毎の受光を可能にするカラーＣＣＤであ
れば、各マーカの配置を認識し得るので、本実施形態で
示したような個別の点灯制御は不要となり、常時点灯状
態にできるという利点がある。もちろん、３色分を同時
に使用する必要はなく、用途に応じて所望する色のマー
カを採用するようにしてもよい。

【０１２１】（８）また、マーカの形状は種々のものが
考えられるが、基本的に点状光源の要素を包括するもの
は、点状光源の概念に含まれる。

【０１２２】（９）また、本実施形態では、縦横（一軸
と他軸）を直交させて計算の容易化を図ったが、直交に
限定されず、コントローラのタイプなどに対応させて所
望する交差角度としてもよい。

【０１２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、マーカ取
り付け部に所定の配置関係を有して配置された第１〜第
３の光源部を備え、撮像手段によって少なくとも他軸に
平行な軸の周りにおける姿勢が検出可能なコントローラ
を提供できる。

【０１２４】請求項２記載の発明によれば、コントロー
ラの姿勢検出のための計算を容易にすることができる。

【０１２５】請求項３記載の発明によれば、直接位置情
報が得られるので姿勢検出のための計算を容易にするこ
とができる。

【０１２６】請求項４記載の発明によれば、点状光源を
共用にする構成としたので、点状光源の個数を１個減ら
すことができる。その分、小形のコントローラにも適用
可能となる。

【０１２７】請求項５記載の発明によれば、両軸の交点
の点状光源を共用にする構成としたので、点状光源の個
数を１個減らすことができる。その分、小形のコントロ
ーラにも適用可能となる。

【０１２８】請求項６記載の発明によれば、第４の２点
を追加することで、コントローラの一軸に平行な軸の周
りの傾きも検出できる。これにより、コントローラが一
軸、他軸の双方に対して、すなわち合成した方向に回動
操作可能な構造である場合にも、全ての向きに対して該
向きすなわち姿勢が算出できることとなる。

【０１２９】請求項７、８記載の発明によれば、直接位
置情報が得られるので姿勢検出の計算を容易にすること
ができる。

【０１３０】請求項９記載の発明によれば、点状光源を
共用にする構成としたので、点状光源の個数を１個減ら
すことができる。

【０１３１】請求項１０記載の発明によれば、位置計算
に三角関数を用いる必要がない分、姿勢検出の計算を容
易にできる。

【０１３２】請求項１１記載の発明によれば、周囲の明
るさに関わらず、点状光源を確実に撮像手段によって撮
像させることができる。

【０１３３】請求項１２記載の発明によれば、コントロ
ーラに光源用の電源ラインなどを配線する必要なくな
り、その分、軽量となり、またコントローラとしての操
作性の向上がある程度図れる。

【０１３４】請求項１３記載の発明によれば、外乱光の
影響を受けにくくなり、誤検知乃至は誤算出を防止でき
る。

【０１３５】請求項１４記載の発明によれば、表裏両面
を用いてコントローラとして機能させ得る態様にも適用
でき、汎用性の高いコントローラを提供できる。

【０１３６】請求項１５記載の発明によれば、コントロ
ーラの表裏を確実に識別し得る構成としたので、表裏を
問わずコントローラの姿勢を検出できる。

【０１３７】請求項１６記載の発明によれば、第５の光
源部として、点状光源を１個付加するだけで済むので、
簡易な構成で表裏が判定できる。

【０１３８】請求項１７記載の発明によれば、第５の光
源部として、既に配設されている点状光源の１個を共用
し、光の出射形態を他のものと異にする構成としたの
で、点状光源の個数の増大が防止できる。

【０１３９】請求項１８記載の発明によれば、色違いの
点状光源の存在位置により表示が認識可能となる。

【０１４０】請求項１９記載の発明によれば、点滅する
点状光源の存在位置により表示が認識可能となる。

【０１４１】請求項２０記載の発明によれば、コントロ
ーラの表示部の画面に対する姿勢を知ることができる。

【０１４２】請求項２１記載の発明によれば、複数回分
の向き情報、また位置情報からコントローラの動き（移
動量、移動速度）が算出可能となる。

【０１４３】請求項２２記載の発明によれば、コントロ
ーラの向きとゲームキャラクタの表示部の画面上での表
示位置との関係に基づいて、ゲームキャラクタにコント
ローラの姿勢に関連した動きを遠隔的に与えることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１つである射撃ビデオゲ
ーム機のスクリーンでの投射画像の移動を示す図であ
る。

【図２】投射画像の第１の例を示す図である。

【図３】投射画像の例を示す図である。

【図４】投射画像の第２の例を示す図である。

【図５】プレイヤの左右への移動に伴う表示画像の変化
を示す図である。

【図６】本ゲーム機の外観を示す図である。

【図７】スクリーン上の投射画像の移動を説明するため
の模式的断面図である。

【図８】ガンユニットの構成を示す図で、（ａ）は側面
一部断面図、（ｂ）はマーカ用の基板の正面図、（ｃ）
はマーカ撮像画像の一例を示す図である。

【図９】マーカの取り付け構造の一例を示す断面図であ
る。

【図１０】ミラーの回転、プロジェクタからの画像の投
射を保護するために設置されるアクリル板を示す模式的
断面図である。

【図１１】（ａ）はアクリル板保持部材の構成を示す
図、（ｂ）はアクリル板の構成を示す図である。

【図１２】本ゲーム機の制御部のハードウェア構成を示
すブロック図である。

【図１３】ゲーム制御部（ＣＰＵ）にて実行される射撃
ビデオゲーム処理の手順を示すフローチャートである。

【図１４】ゲーム処理本体での処理を行うゲーム処理部
の主要部の構成を示すブロック図である。

【図１５】ゲーム処理本体での処理の詳細な手順を示す
フローチャートである。

【図１６】プレイヤ感知センサによるプレイエリア上の
プレイヤの位置の検知を説明するための第１の図であ
る。

【図１７】プレイヤ感知センサによるプレイエリア上の
プレイヤの位置の検知を説明するための第２の図であ
る。

【図１８】ＳＴ８１での銃口向き検出処理を行う銃口向
き検出部の主要部の構成を示すブロック図である。

【図１９】ＳＴ８１での銃口向き検出処理の詳細な手順
を示すフローチャートである。

【図２０】ＳＴ８１５の詳細のサブルーチンを示す図で
ある。

【図２１】ＳＴ９９での画像表示処理を行う画像処理部
の主要部の構成を示すブロック図である。

【図２２】ＳＴ９９での画像表示処理の詳細な手順を示
すフローチャートである。

【図２３】第１の変形例の射撃ビデオゲーム機での１ス
テージを分割する２つのエリアにそれぞれ対応付けられ
たミラーの回転制御を説明するための図である。

【図２４】第２の変形例の射撃ビデオゲーム機でのプレ
イヤ感知センサによるプレイヤの位置の検知を説明する
ための図である。

【図２５】第２実施形態に係るビデオゲーム装置を説明
するための全体斜視図である。

【図２６】テニスラケットを模したコントローラの正面
図を示す。

【図２７】第２実施形態に係るビデオゲーム装置のブロ
ック図である。

【図２８】マーカの形状を逆Ｔ字状としたコントローラ
の構成図である。

【図２９】ビデオゲーム装置が卓球ゲームを行うもので
ある場合におけるコントローラの構成図で、（ａ）は正
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。

【符号の説明】

１０、２０ガンユニット（コントローラ）１３００、１３１０、１３２０コントローラ１３、２３光源部１３１〜１３５、１３０１〜１３０５、１３１１〜１３
１５、１３２１〜１３２５点状光源６ＣＣＤカメラ３１プロジェクタ１００本体制御部１０１描画制御部１０２フレームバッファ１０３ゲーム制御部（ＣＰＵ）１０５ＲＯＭ１０６ＲＡＭ４００ゲーム処理部４０１銃口向き検出部４０１１撮像処理部４０１２２値化処理部４０１３座標データ抽出部４０１４直線判定部４０１５近傍判定部４０１６点状光源特定部４０１７法線算定部４０１８交点（Ｈ、Ｖ）算定部１０００ゲーム筐体１１０１表示部１１０２ＣＣＤカメラ１４００ＣＰＵ１４０１コントローラ位置演算部１４０２コントローラ向き演算部１４０３当たり判定部１４０４打ち返し処理部１４０５インアウト判定部１４０６相手キャラクタ処理部１４０７ボールキャラクタ処理部１４０８描画処理部１４０９評価処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63F 9/24,13/00 - 13/12 G01B 11/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体側の撮像手段を介して遠隔的に
姿勢の検出が可能にされた、移動、回転操作自在なコン
トローラであって、操作者により所持可能な所持部と、
少なくとも一部に表面を有するマーカ取り付け部とを備
え、前記マーカ取り付け部の前記表面の縦横に、その一
軸上で所定寸法だけ離間した第１の２点、第２の２点を
特定するための第１、第２の光源部が配設されると共
に、他軸上で所定寸法だけ離間した第３の２点を特定す
るための第３の光源部が配設されてなるコントローラ。
【請求項２】前記第１の２点間の寸法と前記第２の２
点間の寸法とは等しく設定されていることを特徴とする
請求項１記載のコントローラ。
【請求項３】前記第１乃至第３の光源部は、各点の位
置に点状光源を有するものであることを特徴とする請求
項１又は２記載のコントローラ。
【請求項４】前記第１、第２の光源部は、前記一軸上
における、互いに隣接する側の２個の点状光源が共用さ
れてなることを特徴とする請求項３記載のコントロー
ラ。
【請求項５】前記点状光源の１つは、両軸の交点に共
用して設けられてなることを特徴とする請求項３又は４
記載のコントローラ。
【請求項６】前記他軸上に所定寸法だけ離間した第４
の２点を特定するための第４の光源部が配設されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のコン
トローラ。
【請求項７】前記第３の２点間の寸法と前記第４の２
点間の寸法とは等しく設定されていることを特徴とする
請求項６記載のコントローラ。
【請求項８】前記第４の光源部は、前記第４の２点の
位置に点状光源を有するものであることを特徴とする請
求項６又は７記載のコントローラ。
【請求項９】前記第３、第４の光源部は、前記他軸上
における、互いに隣接する側の２個の点状光源が共用さ
れてなることを特徴とする請求項８記載のコントロー
ラ。
【請求項１０】前記一軸と他軸とは、直交しているこ
とを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のコント
ローラ。
【請求項１１】前記点状光源は、発光体であることを
特徴とする請求項３〜１０のいずれかに記載のコントロ
ーラ。
【請求項１２】前記点状光源は、前方からの入射光を
反射可能な反射体であることを特徴とする請求項３〜１
０のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項１３】前記点状光源は、赤外光を出射するも
のであることを特徴とする請求項１１又は１２記載のコ
ントローラ。
【請求項１４】前記マーカ取り付け部は、表裏両面を
有し、前記点状光源のそれぞれは表裏両面側に露出して
いることを特徴とする請求項３〜１３のいずれかに記載
のコントローラ。
【請求項１５】コントローラの表裏を表すための第５
の光源部が設けられていることを特徴とする請求項１〜
１４のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項１６】前記第５の光源部は、１個の点状光源
からなることを特徴とする請求項１５記載のコントロー
ラ。
【請求項１７】前記第５の光源部の点状光源は、第１
乃至第４の光源部を構成する点状光源の１つからなり、
他の点状光源とは光の出射形態が異なるものであること
を特徴とする請求項１６記載のコントローラ。
【請求項１８】前記異なる光の出射形態は色違いであ
ることを特徴とする請求項１７記載のコントローラ。
【請求項１９】前記異なる光の出射形態は点滅するこ
とであることを特徴とする請求項１７記載のコントロー
ラ。
【請求項２０】画像が表示される表示部を備えた装置
本体側に設けられ、請求項１〜１９のいずれかに記載の
コントローラを撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮
像された撮像画像中の各光源部の像を識別する識別手段
と、識別された光源部の像の位置及び軸の回転角度情報
から前記表示部の画面に対する前記コントローラの姿勢
を求める演算手段とを備えたことを特徴とするコントロ
ーラの向き遠隔測定装置。
【請求項２１】前記演算手段は、連続的に前記姿勢を
求めることを特徴とする請求項２０記載のコントローラ
の向き遠隔測定装置。
【請求項２２】請求項２０又は２１記載のコントロー
ラの姿勢遠隔測定装置と、ゲームキャラクタが少なくと
も含まれるゲーム画像を生成する画像生成制御手段と、
生成されたゲーム画像を前記表示部の画面に表示する画
像表示手段と、所定のゲームルールに従った動きをゲー
ム空間内で前記ゲームキャラクタに与えてゲーム進行を
行うゲーム進行制御手段とを備え、前記ゲーム進行制御
手段は、前記演算手段によって求められたコントローラ
の姿勢と前記ゲームキャラクタの前記表示部の画面上で
の表示位置との関係に基づいて前記ゲームキャラクタ
に、前記コントローラの向きに関連した動きを与えるこ
とを特徴とするビデオゲーム装置。