JP3638885B2 - 打撃操作領域判定方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばゲーム機などに用いられるコントローラ等の、表面が複数の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能な複数の打撃センサを備えた操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゲーム機のコントローラ（操作器）として、一つの打撃面を複数の領域に分割し、それぞれの領域への打撃操作を個別に判定可能な模擬打楽器等が知られている。かかるコントローラによる打撃領域の判定は、各領域に対応させて１又は複数の機械式スイッチ等のセンサを設けておき、いずれのセンサが打撃を検出したかによって行うのが一般的であった。また、かかる模擬打楽器に採用されるセンサとして振動センサや光センサが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、領域に対応してセンサを配設した態様では、打撃面の材質、厚みがセンサの感知性に影響し、またセンサ自体の感度の個体差があり、かかる問題は、特に打撃力の個人差などによっても影響を受けることなる。さらに、振動センサを用いる態様では、打撃位置とその近隣のセンサとの間の振動検出時間の差という微妙な計測が常にリアルタイムで要求される。従って、単一の打撃面形状を有する操作器に対する、従来の領域対応型のセンサによる検出では、正確な領域検出という点で一定の限度があった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、単一の打撃面形状を有する操作器に対する操作領域の検出を配置センサの全ての情報を用いるようにして精度良い領域判定を可能にすると共に、機械的な部分への変更を不要にしながら種々の領域設定への対処が容易可能な打撃操作領域判定方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によれば、表面がｉ個の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能なｎ（＞ｉ）個の打撃センサを備えた、打楽器を模したゲーム機用コントローラである操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定装置であって、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換するトリガ変換手段と、ｎ個の打撃センサに対応する各トリガ情報をｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの予め設定されたグループに論理和処理して割り当てる第１の変換手段と、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルとを備えたものである。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、表面がｉ個の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能なｎ（＞ｉ）個の打撃センサを備えた、打楽器を模したゲーム機用コントローラである操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定方法であって、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換し、各トリガ情報を、ｎ個の打撃センサがそれぞれ割り当てられたｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの対応するグループに論理和処理によって変換し、この変換済みのトリガ情報から、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルを介して領域を決定するようにしたものである。また、単一の打撃面を有する１つの打楽器でありながら、複数の領域を打撃判定可能にしたことで、音楽演奏の雰囲気を醸し出すことが可能となり、音楽ゲームとして用いて好適となる。
【０００７】
これらの発明によれば、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号は打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換される。変換された各トリガ情報は、ｎ個の打撃センサがそれぞれ割り当てられたｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの対応するグループに論理和処理によって変換される。この変換は、論理和処理のための準備された変換テーブルを利用する態様でもよい。変換済みのトリガ情報は、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルに導かれて領域が決定される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に打撃操作領域判定装置が適用される音楽ゲーム装置の全体外観図である。本ゲーム装置は、ゲーム機本体１０とその手前に配設されるコントローラ筐体２０とから構成されている。
【０００９】
ゲーム機本体１０は略直方体形状の筐体を備え、その前面中央部には画像を表示する所要サイズのモニタ１１が後方に多少傾斜された姿勢で配置され、モニタ画面１１Ａがプレイ中のプレーヤの視線方向と直交するようにして見易いゲーム画面を提示するようにしている。ゲーム機本体１０の天井部には打楽器であるコンガを模した飾り部が冠設され、左右側面には対称位置に音楽を音声出力するスピーカ１２、１２が前方に向けて取り付けられている。
【００１０】
コントローラ筐体２０は基枠部２４に搭載される形で３個の例えばコンガを模した模擬打楽器２１、２２、２３が左右方向に並設されている。模擬楽器２１、２２、２３は実質的に同一形状を有しており、それらの高さはゲーム機筐体１０の手前に取り付けられた状態で、モニタ１１の下端位置と対応する寸法に設定されている。基枠部２４の上部にはパネル形状を有する指示部２５が配置され、中央の確定ボタン２５０及びその左右に選択ボタン２５１、２５１が設けられている。指示部２５は、後述するようにゲーム開始に当たり、モニタ１１の画面１１Ａに選択可能にゲーム難易度（モード）や、音楽の曲名が表示されるので、その内から所望する難度、曲名を選択するために使用される。なお、指示部２５に代えて、表示面１１Ａに重ねて圧電材を利用した透明なタブレットを配置し、プレーヤの指等で押圧することで該押圧箇所に表示されている選択項目を指定する方式を採用することも可能である。
【００１１】
中央の模擬打楽器２２の前面部にはコイン投入部２６が設けられている。コイン投入部２６は上部のコイン投入口２６１及び下部の返却口２６２を有し、コイン投入口２６１に連通する図略の内部コイン通路中には投入コインを検出するコイン検出部２６３（図４参照）が設けられている。返却口２６２は例えば返却指示乃至は真贋判定で偽物と判定されたときの排出用である。左右の模擬打楽器２１、２３の前面にはウーハー用スピーカ２７がそれぞれ配設されており、迫力ある重低音をプレーヤの直ぐ近くで出力可能にしている。
【００１２】
また、模擬打楽器２１、２２、２３の天井部には、手のひらで叩くコンガの叩き面を模す形をした操作部３１、３２、３３がそれぞれ取り付けられている。操作部３１〜３３は同一構造を有しているものが採用されている。
【００１３】
図２は、操作部３１（３２、３３）の構造を示す分解斜視図である。操作部３１はセンサ３１０及び該センサを操作可能にする構造として、下部側からセンサ収納部３１１、センサ位置固定部材３１２、スペーサ３１３及び上面シート材３１４を備える。
【００１４】
センサ３１０は本実施形態では機械的なスイッチが採用されており、頭部３１０ａが外力で出没可能な構造を有し、没入状態でオン信号を出力するように構成されているものである。センサ収納部３１１は円形容器で、内部にセンサの基部及び所要の配線の収納を行う。センサ位置固定部材３１２は円板状を有し、センサ収納部３１１の上面にビス止め等されている。このセンサ固定部材３１２には所定位置、例えば中心及びその周囲に同心状に複数の孔３１２ａが形成されており、これらの孔３１２ａにセンサ３１０が嵌挿状態で固定されている。本実施形態では、１９個のセンサ３１０が用いられており、配置位置の詳細は、後述する。スペーサ３１３は所要厚を有する円板で、センサ位置固定部材３１２の孔３１２ａと対応する位置に孔３１３ａが形成されている。センサ３１０はスペーサ３１３の上面から頭部３１０ａ乃至はその一部が突出する高さに設定されている。上面シート材３１４はプレーヤの手のひらによる単一の叩き面（打撃面）を形成するもので、弾性を有する円形の樹脂製等の材料から構成されている。上面シート材３１４は叩き時の振動をなるべく抑制するものとしての比較的軟質な材料で、あるいは薄層で形成するのが好ましい。
【００１５】
上面シート材３１４の上面側には３つの領域を視認可能にするべく、境界線３１４ａが表記されている。境界線３１４ａは、図２、図３（ｂ）に示すように、打撃面を手前側で円形の上面シート部材３１４と同心形状を有する左右対称な領域Ｚ２、領域Ｚ３及び残部であって中央や前方側を主体とする領域Ｚ１に区画するものである。
【００１６】
図３は、操作部のセンサと領域Ｚ１〜Ｚ３との関係等を示す図で、（ａ）はセンサの配置を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の配置を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。なおセンサにはアルファベットを付して個別表現している。図３（ａ）、（ｂ）より、領域Ｚ１には中心位置のセンサＡ、その直ぐ周囲に等間隔のセンサＢ〜Ｇ、最外周に等間隔でセンサＨ〜Ｋ、Ｑ〜Ｓの合計１４個がほぼ含まれ、領域Ｚ２には径方向中央であって円周方向に等間隔でセンサＫ〜Ｎ（但し、センサＫ、Ｎは他領域とほぼ半分ずつ）が含まれ、領域Ｚ３には径方向中央であって円周方向に等間隔でセンサＮ〜Ｑ（但し、センサＮ、Ｑは他領域とほぼ半分ずつ）が含まれる、本実施形態では１９個を有する配置関係とされている。
【００１７】
図２では示していないが、各センサＡ〜Ｓはそれぞれ出力信号線が個別に設けられており、それぞれのセンサから操作有無を示すオン信号、オフ信号、すなわちデータ"１"か"０"が出力され、後述する打撃操作検出部１４０（図４参照）に導かれるようにされている。
【００１８】
ここで、本発明が適用される音楽ゲーム装置を、図４のブロック構成図を用いて説明する。ゲーム機本体１０の内部適所には、コンピュータ等で構成される制御部１００が配設されている。制御部１００は本ゲーム装置の動作制御を統括的に処理するものである。
【００１９】
制御部１００は、打撃操作領域判定プログラムを含むゲーム進行プログラムデータその他、本音楽ゲームに必要な種々のデータを記憶したメモリ部１１０及び処理データを一時記憶するためのＲＡＭ１１７を備える。メモリ部１１０はプログラムデータを格納する内蔵式又は着脱可能なカートリッジタイプのプログラムメモリ１１１、楽曲データをモードと対応させる等して複数曲分記憶する楽曲データメモリ１１２、各曲毎の楽曲データに対応して操作部３１〜３３への打撃操作の指示を行うタイミング情報から構成される操作パターンを記憶する操作パターンメモリ１１３、画面に表示する種々のマーカを記憶するマーカメモリ１１４、ゲーム中やデモ中の背景画像を記憶する背景画像メモリ１１５及び打撃操作領域判定用の各種変換テーブルを記憶する変換テーブルメモリ１１６を備える。ゲームプログラムを格納する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク等でもよい。ゲーム中は、プログラムはＲＡＭ１１７に展開されて実行される。なお、図略の外部装置からゲームプログラムが転送（ダウンロード）される場合には、プログラムメモリ１１１は書き換え可能なメモリとなる。
【００２０】
楽曲データメモリ１１２に記載される一曲内の楽曲データのうち、楽器コンガの演奏音は含まれていない。楽器コンガの演奏音は操作パターンに対応しており、後述するように操作パターンに対してプレーヤが対応する操作部に対しタイミング良く操作したことが判定されたときに、あるべき演奏音としての音が出力し得るように、別データとして記憶されている。
【００２１】
マーカメモリ１１４は、基準マーカＭｓ、ガイドマーカＭｇ（以上、図５参照）を画像データとして記憶するものである。背景画像メモリ１１５は、モニタ１１の表示面１１Ａに表示される上下方向に所要幅を有してガイドマーカＭｇがスクロール表示される列を示すラインの表示を行うとともに、ダンスキャラクタその他演出に採用される種々の背景的な画像のデータを記憶するものである。
【００２２】
モード切換部１２１は指示部２５からのモード信号を受けて対応する難易及び曲（かつ、これに対応する操作パターン）の選択処理、さらに選択された操作パターンに応じて操作部３１〜３３からの操作信号に対する後述の打撃操作検出部１４０での信号処理を行わせるものである。指示部２５は難易度選択や曲選択の選択部２５ａを有する。選択部２５ａによる難易選択は、例えば図５（ａ）に示すような易（Ｅａｓｙ）のゲームや、図５（ｂ）に示すような難（Ｈａｒｄ）のゲームのうちから、またその中間（Ｎｏｒｍａｌ）のゲームから所望するレベルを指定可能にするものであり、選択部２５ａの曲選択は、選択された難易レベルに対応して設けられた曲の中から所望する曲を選択するものである。
【００２３】
画像表示制御部１３０は、図５に示すように、背景画像やダンス画像などのような静止画（基準マーカＭｓ含む）や動画（例えばキャラクタのマンボダンス動作）の描画処理を行うと共に、ガイドマーカＭｇ等をモニタ１１の画面１１Ａ上で所定方向に移動表示させるスクロール表示制御部１３１を有する。なお、図５（ａ）はコンガ１個に対して１つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１〜Ｚ３を１つの領域として）操作指示され、図５（ｂ）はコンガ１個に対して３つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を個別の領域として）操作指示される。
【００２４】
スクロール表示制御部１３１は選択された曲に対応する操作パターンを操作パターンメモリ１１３からそのタイミング情報に基づいて順次読み出し、モニタ１１の画面１１Ａ上でガイドマーカＭｇ（あるいは連打ガイドマーカＭａ）としてスクロール表示を行わせるためのものである。操作パターンメモリ１１３から読み出されたタイミング情報はマーカメモリ１１４で画像データであるガイドマーカＭｇに置き換えられる。
【００２５】
スクロール表示制御部１３１は所定の時間間隔で読出タイミングを順次ずらすように（ガイドマーカＭｇなどを画面１１Ａの上方から下方にスクロール移動するときは、順次遅れるように）してマーカメモリ１１１からガイドマーカＭｇを読み出し、スクロール画像として表示メモリ１１ａに書き込ませる。このようにして、スクロールされない画像及び画面１１Ａの下部適所に表示される基準マーカＭｓにスーパーインポーズされる形で、スクロールされるガイドマーカＭｇ等が表示メモリ１１ａに順次転送され、さらに公知の表示走査手段によって、表示メモリ１１ａの内容が１／６０秒等の周期で繰返し読み出されて表示されるとともに、画面１１ＡではガイドマーカＭｇ等が表示面３１上で例えば上方から下方の基準マーカＭｓに向かって、演奏される楽曲のテンポに沿った速度でスクロール表示され、かつ背景画像等が静止画としてまた動画として表示される。
【００２６】
打撃操作検出部１４０はモード切換部１２１からのモード信号を受けて、操作部３１〜３３の各センサ個々からの個別操作信号を難易度すなわちモードに応じて信号処理して評価部１５０に導くものである。例えば操作部３１を例に説明すると、「難モード」では領域Ｚ１、Ｚ２，Ｚ３に対して個別に操作領域の判定処理を行い。「易モード」では領域Ｚ１、Ｚ２，Ｚ３を一体として操作領域の判定処理を行う。「中モード」は３個の操作部３１〜３３のうち、いずれか１つあるいは２つが「難モード」となり、残りが「易モード」とされるモードである。
【００２７】
また、打撃操作検出部１４０は所定時間（例えば１／６０秒）毎にセンサＡ〜Ｓからの個別操作信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換するトリガ変換部１４１と、直近の所定回数分、例えば過去８回分（すなわち８／６０秒）のトリガ情報をトリガ履歴情報としてＲＡＭ１１７に更新しながら格納するトリガ履歴更新処理部１４２と、格納されたトリガ履歴情報を用いて今回得られたトリガ情報が直近に得られているトリガ情報から所定時間内のものであれば、これをチャタリングノイズと見なして除去するノイズ除去部１４３とを備えて構成されている。
【００２８】
なお、打撃操作検出部１４０はセンサＡ〜Ｓからの個別操作信号オン、オフを処理のために"１" 、"０"信号として取り込み、トリガ変換部１４１はこの信号が"０"から"１"に
変化したときのみ、打撃操作開始として信号"１"を生成するものである。ノイズ除去部１４３による処理後のトリガ情報は、センサＡ〜Ｓに対応するトリガ情報の全ての組み合わせと領域Ｚ１〜Ｚ３の３つのうちから打撃操作されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルメモリ１１６に格納されている変換テーブルに導かれて、操作されたとされる領域情報が出力される。
【００２９】
先に示した図３（ｃ）がこの変換テーブルの一例を示すもので、センサＡ〜Ｓから出現し得る"０"、"１"信号から生成されたトリガ情報の組み合わせ（２の１９乗）に対応していずれの領域を操作領域として決定するかを規定している。変換テーブルの右３列分の領域Ｚ１〜Ｚ３の信号"０"、"１"は、図３（ａ）（ｂ）の構成において、各領域内での多数箇所に対する打撃操作実験を通じてセンサＡ〜Ｓで得られた結果から決定された内容で、信号 "１"で示す領域が決定領域とされている。
【００３０】
評価部１５０はプレーヤの操作部３１〜３３に対する操作タイミングとの相関を評価するもので、画面１１Ａに表示されるガイドマーカＭｇが基準マーカＭｓと一致するタイミングとプレーヤによる正しい操作部乃至は操作部及び領域に対する叩きタイミングとのずれ量（時間に相当）を検出するずれ量評価部１５１、スコア計算部１５２を備える。スコア計算部１５２は、ずれ量評価部１５１による一致度合いの評価に応じた得点を考慮して操作タイミング毎に順次積算するもので、例えば図５（ａ）では画面１１Ａの左上にスコア「２２９４０」が表示されている。
【００３１】
先ず、本音楽ゲームの処理を簡単に説明すると、曲選択の受付が終了すると、ステージプレイの処理が実行されて、選択された曲の楽曲データがスピーカ１２、２７等を介して音楽として再生出力され、かつ曲の演奏に同期して対応する操作パターンがガイドマーカＭｇや連打ガイドマーカＭａという形態でスクロール表示される（図４）。例えばプレーヤはガイドマーカＭｇと基準マーカＭｓとの一致タイミングに合うように対応する操作部への叩き操作を行う。
【００３２】
ステージ処理では、図５（ａ）では、易モードが選択されたときのゲーム画面であり、操作部３１〜３３に対応する基準マーカＭｓは３個、すなわち各操作部の３つの領域Ｚ１〜Ｚ３を区別することなく、３種類の操作信号として扱われる。図５（ｂ）は、全ての操作部３１〜３３に対応する基準マーカＭｓはそれぞれ３領域Ｚ１〜Ｚ３に区分して表示され、９種類の操作信号として扱われる。
【００３３】
また、ステージ処理では、ガイドマーカＭｇと基準マーカＭｓとの一致タイミングとプレーヤによる対応する操作部乃至は操作部の対応する領域に対する叩き操作とがずれ量評価部１５１で計測され、所定時間内であれば乃至は時間差に対応してスコア計算部１５２でスコアが算出され、積算された結果が画面に表示される。
【００３４】
図６は、打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【００３５】
先ず、所定時間（１／６０秒）周期で１９個（ここでは、一般的にｎ個とする）のセンサＡ〜Ｓからの操作信号であって、２値化された入力情報Ｉｎ（なお、添え字ｎは、本実施形態におけるセンサ個数を表している）の取り込みが行われる（ステップＳＴ１）。次いで、今回の入力情報Ｉｎと前回の入力信号Ｉｎ′よりトリガ情報Ｔｎ（０→１）が生成され（ステップＳＴ３）、さらにｎ個のトリガ情報Ｔｎよりトリガ履歴Ｈｎの更新処理が行われる（ステップＳＴ５）。本実施形態では、トリガ履歴更新処理部１４２により過去８回分のトリガ履歴Ｈｎを時系列的に格納すると共に今回新たに得られたトリガ情報Ｔｎを８回前のトリガ情報Ｔｎに代えて記憶する。
【００３６】
続いて、トリガ履歴Ｈｎを用いて、（一定時間内の）トリガ情報Ｔｎを不要な情報として除去する処理が行われる（ステップＳＴ７）。すなわち、ノイズ除去部１４３は、トリガ履歴Ｈｎを参照して前回のトリガ情報Ｔｎから今回更新記憶されたトリガ情報Ｔｎまでの時間差を算出し、算出結果が、例えば３／６０秒以内である場合には、今回のトリガ情報はセンサ部の構造及びプレーヤの操作状況等に由来するチャタリング信号としてこれを除去、すなわち今回のトリガ情報を"０"に書き換えて更新する処理を行う。例えば、プレーヤの意識としては１回の打撃操作であったとしても、上面シート材３１４を打撃する複数の指（とか叩き部材）が、全て同時に上面シート材３１４に接することはなく、また残響なども考えられ、かかる短時間に重複して生じる信号をノイズとして除去するようにしたものである。
【００３７】
チャタリング除去されたトリガ情報（Ｔｎ）が最終結果とされ、図３（ｃ）に示すテーブルメモリに導かれ（ステップＳＴ９）、対応する領域を示す情報が評価部１５０に出力される。
【００３８】
図７は、図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域Ｚ１〜Ｚ３からなる変形例１を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。図に示すように、領域Ｚ１は上面シート材３１４の略１／２半径の円部分であり、領域Ｚ２、Ｚ３はその外周側であって前後方向に（あるいは左右方向でもよい）２等分されている。センサＡ〜Ｇが領域Ｚ１に含まれ、再外周のセンサＨ〜Ｓが領域Ｚ２、Ｚ３の径方向略中央に配置されている。
【００３９】
図８は、図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域Ｚ１〜Ｚ４からなる変形例２を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。図に示すように、領域Ｚ１〜Ｚ４は放射状に４等分割されている。
【００４０】
かかる変形例１、２によっても、図７（ｂ）、図８（ｂ）の変換テーブルによって、打撃領域を適正に判定することができる。また、図３（ａ）のセンサ配置形状、すなわち一旦設定されたセンサの配置を何ら変更することなく、異なる境界線３１４ａが表記された上面シート材３１４を変更するだけで、変更された上面シート材３１４に対応するように変換テーブルの内容（予め作成しておいて）を変更すれば済むので、領域変更設定を容易に行うことが可能となる。
【００４１】
図９は、センサ配置と領域に関する第３変形例を示すもので、（ａ）はセンサの配置形状を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。図（ｂ）に示すように、領域Ｚ２、Ｚ３は上面シート材３１４の手前側の一部に左右対称な形状に形成され、領域Ｚ１はその残部すなわち中央及び前方を含む形状とされている。図（ａ）に示すように、センサの個数はセンサＡ〜Ｏの１５個で、左右に対称に配置されると共に、領域Ｚ２にはセンサＧ、Ｌ、Ｎが周方向に略等間隔に配置され、領域Ｚ３にはセンサＩ、Ｍ、Ｏが周方向に略等間隔に配置され、領域Ｚ１には中心にセンサＨが、その周囲にセンサＤ、Ｅ、Ｊ、Ｋが、左右にセンサＣ、Ｆが、そして前方左右にセンサＡ、Ｂが配置されている。図（ｃ）の表の上から４行目（矢印位置）に示すように、センサＮ、Ｏのみがオンして、トリガ情報として"１"を出力しているとすると、この時の打撃位置は領域Ｚ１としている。これは、プレーヤは、領域Ｚ１が中央付近を占めているという認識があり、従って、手前側であっても左右中央位置を打撃操作した時は、領域Ｚ１を打撃したとして扱う方が自然だからである。このことは、図３（ｃ）、図７（ｂ）においても同様である。また、図８（ｂ）において、少なくとも３個以上の領域がオンしたときは、領域Ｚ１が（あるいは領域Ｚ４が）操作されたとして扱ってもよい。
【００４２】
図１０〜図１３は、操作部及び打撃操作検出部の第２実施形態を示すものである。図１０はセンサ配置と領域に関するもので、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。領域の形状は図３（ｂ）に示すものと同一で左右対称である。センサは第２実施形態では合計１４個で、その配置は、図１０（ｂ）に示すように左右対称で、領域Ｚ１には、左側にＡグループとしてのセンサＡ１〜Ａ４が、右側にＢグループとしてのセンサＢ１〜Ｂ４が、左右両側にそれぞれ１個のセンサからなる領域Ｚ１とＺ２との境界に位置するＣグループのセンサＣ１及び領域Ｚ１とＺ３との境界に位置するＤグループのセンサＤ１が、左右手前にそれぞれ２個のセンサからなる領域Ｚ２内のＥグループのセンサＥ１，Ｅ２及び領域Ｚ３内のＦグループのセンサＦ１、Ｆ２が配置されて、第２実施形態では計６個のグループに振り分けられている。
【００４３】
図１１は、図４に示す打撃操作検出部１４０に対応する打撃操作検出部２４０を示す機能ブロック図で、図４と同一機能を有するトリガ変換部２４１、トリガ履歴更新処理部２４２、ノイズ除去部２４３を含むと共に、入力情報グループ変換部２４４、トリガ情報グループ変換部２４５、変換済みトリガ履歴更新処理部２４６及び変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７から構成される。
【００４４】
入力情報グループ変換部２４４は１４個（一般にはｎ個）のセンサに対応する所定時間毎の各入力情報を６個（一般にはｍ（＜ｎ）個）のグループのうちの予め設定されたグループに論理和処理して割り当てるものである。例えばＡグループに関してセンサＡ２のみが入力情報"１"を示したとき、Ａグループとして入力情報として"１"とする。なお、ｍ＞ｉ（ｉは領域の数を表し、第２実施形態では３）である。
【００４５】
トリガ情報グループ変換部２４５は１４個（一般にはｎ個）のセンサに対応する各トリガ情報を６個（一般にはｍ（＜ｎ）個）のグループのうちの予め設定されたグループに論理和処理して割り当てるものである。例えばＡグループに関してセンサＡ２のみがトリガ情報"１"を示したとき、Ａグループとして入力情報として"１"とする。
【００４６】
ここで、グループ化の態様を説明する。グループ化はグループ変換テーブルを用いて行われる。例えば、第２実施形態では、ＡグループのセンサＡ１〜Ａ４（４個）からグループＡとしてのグループ値に変換するテーブルと、ＢグループのセンサＢ１〜Ｂ４（４個）からグループＢとしてのグループ値に変換するテーブルと、ＣグループのセンサＣ１（１個）及びＤグループのセンサＤ１（１個）からそれぞれグループＣとしての、グループＤとしての各グループ値に変換するテーブル（なお、センサ数が１個の場合にはテーブルは不要としてもよい）と、ＥグループのセンサＥ１，Ｅ２（２個）からグループＥとしてのグループ値に変換するテーブルと、ＦグループのセンサＦ１、Ｆ２（２個）からグループＦとしてのグループ値に変換するテーブルとが、入力情報用、トリガ情報用としてそれぞれ変換テーブルメモリ１１６に準備されている。各グループ変換テーブルは、センサ入力（またトリガ情報）が１つでも"１"を示すと、グループ値として"１"を出力する論理和処理に基づいて設定されている。そして、グループ変換部２４４、２４５によるグループ変換処理に際しては、これらのテーブルを利用してグループ値を得る処理を行う。さらに、各グループから領域Ｚ１〜Ｚ３への１個の変換テーブルが必要となり、変換テーブルメモリ１１６に準備されている。この場合の組み合わせは、２の６乗となる。
【００４７】
このようなグループ化を採用すると、第２実施形態の場合、２の１４乗の組み合わせに応じたメモリ容量が、２の４乗、２の４乗、２の２乗、２の２乗分のメモリ容量（さらにグループＣ、Ｄ分として各１ビット）及び２の６乗に応じたメモリ容量で済むことになるという利点がある。
【００４８】
変換済みトリガ履歴更新処理部２４６はｍ個にグループ分け（変換）された変換済みトリガ情報を所定回数分、例えば過去８回分（すなわち８／６０秒）の変換済みトリガ履歴情報としてＲＡＭ１１７に更新しながら格納するものである。
【００４９】
変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７は格納された変換済みトリガ履歴情報を用いて今回得られた変換済みトリガ情報が直近に得られている変換済みトリガ情報から所定時間内のものであれば、これをチャタリングノイズと見なして除去すると共にグループ分けしたことに伴い行うもので、ノイズ除去部２４３と同様な処理をグループに対しても同様に行うものである。また、この変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７はグループ化に伴って発生する弊害を除去する処理を行う。すなわち、例えば、打撃操作から単純に選択された領域がＺ２，Ｚ３であった場合、最終的には領域Ｚ１が打撃操作されたとして決定されるが、この操作状態から、その直後に領域Ｚ２、Ｚ３が選択されるようなグループ側の指が早く離れたとすると、領域Ｚ３に対応するグループが領域Ｚ１の次に打撃操作されたかのように処理される可能性が出てくる。これは、指が上面シート材３１４から離れるタイミングが打撃した指の全てで同時ではないし、かつある指が離れるとき、残りの指が二度打ちするような癖、あるいは上面シート材３１４等による残響も考えられることから、領域Ｚ１が選択された場合には、前記と同様の所定時間内では、Ｚ１からＺ２かＺ３への選択がキャンセルされるように変換済みトリガ情報を"０"に変更するものである。
【００５０】
図１２は、第２実施形態に係る打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【００５１】
先ず、所定時間（１／６０秒）周期で１４個（ここでは、一般的にｎ個とする）のセンサＡ１〜Ｆ２からの操作信号であって、２値化された入力情報Ｉｎ（なお、添え字ｎは、本実施形態におけるセンサ個数を表している）の取り込みが行われる（ステップＳＴ１１）。次いで、今回の入力情報Ｉｎと前回の入力信号Ｉｎ′よりトリガ情報Ｔｎ（０→１）が生成され（ステップＳＴ１３）、さらにｎ個のトリガ情報Ｔｎよりトリガ履歴Ｈｎの更新処理が行われる（ステップＳＴ１５）。本実施形態では、トリガ履歴更新処理部２４２により過去８回分のトリガ履歴Ｈｎを時系列的に格納すると共に今回新たに得られたトリガ情報Ｔｎを８回前のトリガ情報Ｔｎに代えて記憶する。
【００５２】
続いて、トリガ履歴Ｈｎを用いて、（一定時間内の）トリガ情報Ｔｎを不要な情報として除去する処理が行われる（ステップＳＴ１７）。すなわち、ノイズ除去部２４３は、トリガ履歴Ｈｎを参照して前回のトリガ情報Ｔｎから今回更新記憶されたトリガ情報Ｔｎまでの時間差を算出し、算出結果が、例えば３／６０秒以内である場合には、今回のトリガ情報はセンサ部の構造及びプレーヤの操作状況等に由来するチャタリング信号としてこれを除去、すなわち今回のトリガ情報を"０"に書き換えて更新する処理を行う。例えば、プレーヤの意識としては１回の打撃操作であったとしても、上面シート材３１４を打撃する複数の指（とか叩き部材）が、全て同時に上面シート材３１４に接することはなく、また残響なども考えられ、かかる短時間に重複して生じる信号をノイズとして除去するようにしたものである。
【００５３】
続いて、ｎ個の入力情報Ｉｎからｍ個のグループとしての入力情報Ｉｍへの変換が論理和処理により、すなわち第２実施形態では変換テーブルメモリ１１６のグループ変換テーブルに導かれて行われ（ステップＳＴ１９）、次いで、ｎ個のトリガ情報Ｔｎからｍ個のグループとしてのトリガ情報Ｔｍへの変換が論理和処理により、すなわち第２実施形態では変換テーブルメモリ１１６のグループ変換テーブルに導かれて行われ（ステップＳＴ２１）、さらにｍ個の変換済みトリガ情報Ｔｍより変換済みトリガ履歴Ｈｍの更新処理が行われる（ステップＳＴ２３）。すなわち、第２実施形態では、変換済みトリガ履歴更新処理部２４６により過去８回分の変換済みトリガ履歴Ｈｍを時系列的に格納すると共に今回新たに得られた変換済みトリガ情報Ｔｍを８回前の変換済みトリガ情報Ｔｍに代えて記憶する。
【００５４】
次いで、変換済みトリガ情報Ｔｍに対してステップＳＴ１７と同様なチャタリング信号の除去が行われ（ステップＳＴ２５）、さらに、変換済みトリガ履歴Ｈｍを用いて変換済みトリガ情報Ｔｍに対し、グループ化に伴う弊害の除去処理が変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７により行われる（ステップＳＴ２７）。そして、ステップＳＴ２５、ＳＴ２７で不要情報が除去された変換済みトリガ情報（Ｔｍ）が最終結果とされ（ステップＳＴ２９）、グループから領域に変換する変換テーブルメモリ１１６の変換テーブルに導かれて、対応する領域を示す情報が評価部１５０に出力される。
【００５５】
図１３は、第２実施形態の変形例を示すセンサ配置と領域に関する図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。領域の形状は図１１（ａ）に示すものと同一で左右対称である。センサは合計１４個で、その配置は、図１１に比してセンサＡ２、Ａ３及びＢ２、Ｂ３の関係が逆となっている。
【００５６】
以上のように、第２実施形態では、領域の変更を行うことなく、すなわちセンサに何ら変更を行うことなく、グループ化及び決定領域の関係は実際に打撃した測定値から設定しているので、より正確に領域決定が可能となる。
【００５７】
本発明は、さらに以下の態様を採用することができる。
（１）センサの構造は押し込み式のスイッチ等に限定されず、打撃操作を機械的に検出し得るセンサであれば何でもよい。
（２）本実施形態では、操作部として打楽器としてのコンガを例に説明したが、これに限定されず、太鼓等の打撃面を有する打楽器であればよい。また、楽器に限定されず、要するに単一面上で複数の領域に対して打撃（叩き含む）を行うことでゲーム進行を図るものであれば種々の態様が採用可能である。特に、ＢＧＭなどに合わせて打撃操作を行う音楽ゲーム等の態様では素早い操作が要求されることから、プレーヤが叩いたと認識する位置、領域と結果とが常に一致するようにしたので、好適となる。
（３）打撃面は円形である必要はなく、多角形形状でもよい。さらに、平面の他、曲面形状であってもよい。これにより適用範囲が広がる。
（４）打撃操作は、指や拳で行う他、打撃部材として予め準備されたもので行う態様としてもよい。
（５）分割領域は３個と４個の例で説明したが、少なくとも２以上の所定数であればよい。
（６）本実施形態では、グループ化するときに入力情報、トリガ情報を論理和処理するとしたが、各グループに含まれるセンサからの出力信号線をグループ毎に１本に結線する（電気的に接続する）結線構造を採用して論理和処理を行えば、信号処理による論理和処理が不要となり、より容易な構成で同様の論理和処理が実現できる。この場合、各種の領域態様に対応するために、接続部分にマトリクス状のスイッチ（接続手段）を備えるなどしておき、各センサとグループと接続関係の切り替えを適宜変更し得る態様とするのが好ましい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明によれば、出力された領域情報をプレーヤの認識と違和感無く打撃操作された領域とすることができる。また、打撃センサの構造、配置すなわち機械的な部分に何ら変更を加えることなく、単に、変換テーブルの内容を変更するのみで種々の領域設定への対処が容易可能となる。また、単一の打撃面を有する１つの打楽器でありながら、複数の領域を打撃判定可能にしたことで、音楽演奏の雰囲気を醸し出すことが可能となり、音楽ゲームとして用いて好適となる。かつ、一旦グループを中継して領域を決定するようにしたので、変換テーブルがグループと領域との関係となり、メモリ容量を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に打撃操作領域判定装置が適用される音楽ゲーム装置の全体外観図である。
【図２】 操作部の構造を示す分解斜視図である。
【図３】 操作部のセンサと領域との関係等を示す図で、（ａ）はセンサの配置を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の配置を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図４】 本発明が適用される音楽ゲーム装置のブロック構成図である。
【図５】 音楽ゲーム装置のゲーム画面例を示す図で、（ａ）はコンガ１個に対して１つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１〜Ｚ３を１つの領域として）操作指示される画面図、（ｂ）はコンガ１個に対して３つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を個別の領域として）操作指示される画面図である。
【図６】 打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】 図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域からなる変形例１を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図８】 図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域からなる変形例２を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図９】 センサ配置と領域に関する第３変形例を示すもので、（ａ）はセンサの配置形状を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図１０】 操作部及び打撃操作検出部の第２実施形態を示すセンサ配置と領域に関するもので、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。
【図１１】 図４に示す打撃操作検出部に対応する打撃操作検出部の機能ブロック図である。
【図１２】 第２実施形態に係る打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】 第２実施形態の変形例を示すセンサ配置と領域に関する図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。
【符号の説明】
１０ ゲーム機本体
２１，２２，２３ 模擬打楽器
３１，３２，３３ 操作部
３１０ センサ
３１１ センサ収納部
３１２ センサ位置固定部材
３１３ スペーサ
３１４ 上面シート材
１００ 制御部
１１０ メモリ部
１１１ プログラムメモリ
１１６ 変換テーブルメモリ
１２１ モード切換部
Ｚ１〜Ｚ４ 領域
１４０，２４０ 打撃操作検出部
１４１，２４１ トリガ変換部
１４２，１４２ トリガ履歴更新処理部
１４３，２４３ ノイズ除去部
２４４ 入力情報グループ変換部
２４５ トリガ情報グループ変換部
２４６ 変換済みトリガ履歴更新処理部
２４７ 変換済みトリガ履歴ノイズ除去部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばゲーム機などに用いられるコントローラ等の、表面が複数の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能な複数の打撃センサを備えた操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ゲーム機のコントローラ（操作器）として、一つの打撃面を複数の領域に分割し、それぞれの領域への打撃操作を個別に判定可能な模擬打楽器等が知られている。かかるコントローラによる打撃領域の判定は、各領域に対応させて１又は複数の機械式スイッチ等のセンサを設けておき、いずれのセンサが打撃を検出したかによって行うのが一般的であった。また、かかる模擬打楽器に採用されるセンサとして振動センサや光センサが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、領域に対応してセンサを配設した態様では、打撃面の材質、厚みがセンサの感知性に影響し、またセンサ自体の感度の個体差があり、かかる問題は、特に打撃力の個人差などによっても影響を受けることなる。さらに、振動センサを用いる態様では、打撃位置とその近隣のセンサとの間の振動検出時間の差という微妙な計測が常にリアルタイムで要求される。従って、単一の打撃面形状を有する操作器に対する、従来の領域対応型のセンサによる検出では、正確な領域検出という点で一定の限度があった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、単一の打撃面形状を有する操作器に対する操作領域の検出を配置センサの全ての情報を用いるようにして精度良い領域判定を可能にすると共に、機械的な部分への変更を不要にしながら種々の領域設定への対処が容易可能な打撃操作領域判定方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明によれば、表面がｉ個の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能なｎ（＞ｉ）個の打撃センサを備えた、打楽器を模したゲーム機用コントローラである操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定装置であって、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換するトリガ変換手段と、ｎ個の打撃センサに対応する各トリガ情報をｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの予め設定されたグループに論理和処理して割り当てる第１の変換手段と、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルとを備えたものである。
【０００６】
請求項２記載の発明によれば、表面がｉ個の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能なｎ（＞ｉ）個の打撃センサを備えた、打楽器を模したゲーム機用コントローラである操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定方法であって、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換し、各トリガ情報を、ｎ個の打撃センサがそれぞれ割り当てられたｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの対応するグループに論理和処理によって変換し、この変換済みのトリガ情報から、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルを介して領域を決定するようにしたものである。また、単一の打撃面を有する１つの打楽器でありながら、複数の領域を打撃判定可能にしたことで、音楽演奏の雰囲気を醸し出すことが可能となり、音楽ゲームとして用いて好適となる。
【０００７】
これらの発明によれば、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号は打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換される。変換された各トリガ情報は、ｎ個の打撃センサがそれぞれ割り当てられたｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの対応するグループに論理和処理によって変換される。この変換は、論理和処理のための準備された変換テーブルを利用する態様でもよい。変換済みのトリガ情報は、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルに導かれて領域が決定される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に打撃操作領域判定装置が適用される音楽ゲーム装置の全体外観図である。本ゲーム装置は、ゲーム機本体１０とその手前に配設されるコントローラ筐体２０とから構成されている。
【０００９】
ゲーム機本体１０は略直方体形状の筐体を備え、その前面中央部には画像を表示する所要サイズのモニタ１１が後方に多少傾斜された姿勢で配置され、モニタ画面１１Ａがプレイ中のプレーヤの視線方向と直交するようにして見易いゲーム画面を提示するようにしている。ゲーム機本体１０の天井部には打楽器であるコンガを模した飾り部が冠設され、左右側面には対称位置に音楽を音声出力するスピーカ１２、１２が前方に向けて取り付けられている。
【００１０】
コントローラ筐体２０は基枠部２４に搭載される形で３個の例えばコンガを模した模擬打楽器２１、２２、２３が左右方向に並設されている。模擬楽器２１、２２、２３は実質的に同一形状を有しており、それらの高さはゲーム機筐体１０の手前に取り付けられた状態で、モニタ１１の下端位置と対応する寸法に設定されている。基枠部２４の上部にはパネル形状を有する指示部２５が配置され、中央の確定ボタン２５０及びその左右に選択ボタン２５１、２５１が設けられている。指示部２５は、後述するようにゲーム開始に当たり、モニタ１１の画面１１Ａに選択可能にゲーム難易度（モード）や、音楽の曲名が表示されるので、その内から所望する難度、曲名を選択するために使用される。なお、指示部２５に代えて、表示面１１Ａに重ねて圧電材を利用した透明なタブレットを配置し、プレーヤの指等で押圧することで該押圧箇所に表示されている選択項目を指定する方式を採用することも可能である。
【００１１】
中央の模擬打楽器２２の前面部にはコイン投入部２６が設けられている。コイン投入部２６は上部のコイン投入口２６１及び下部の返却口２６２を有し、コイン投入口２６１に連通する図略の内部コイン通路中には投入コインを検出するコイン検出部２６３（図４参照）が設けられている。返却口２６２は例えば返却指示乃至は真贋判定で偽物と判定されたときの排出用である。左右の模擬打楽器２１、２３の前面にはウーハー用スピーカ２７がそれぞれ配設されており、迫力ある重低音をプレーヤの直ぐ近くで出力可能にしている。
【００１２】
また、模擬打楽器２１、２２、２３の天井部には、手のひらで叩くコンガの叩き面を模す形をした操作部３１、３２、３３がそれぞれ取り付けられている。操作部３１〜３３は同一構造を有しているものが採用されている。
【００１３】
図２は、操作部３１（３２、３３）の構造を示す分解斜視図である。操作部３１はセンサ３１０及び該センサを操作可能にする構造として、下部側からセンサ収納部３１１、センサ位置固定部材３１２、スペーサ３１３及び上面シート材３１４を備える。
【００１４】
センサ３１０は本実施形態では機械的なスイッチが採用されており、頭部３１０ａが外力で出没可能な構造を有し、没入状態でオン信号を出力するように構成されているものである。センサ収納部３１１は円形容器で、内部にセンサの基部及び所要の配線の収納を行う。センサ位置固定部材３１２は円板状を有し、センサ収納部３１１の上面にビス止め等されている。このセンサ固定部材３１２には所定位置、例えば中心及びその周囲に同心状に複数の孔３１２ａが形成されており、これらの孔３１２ａにセンサ３１０が嵌挿状態で固定されている。本実施形態では、１９個のセンサ３１０が用いられており、配置位置の詳細は、後述する。スペーサ３１３は所要厚を有する円板で、センサ位置固定部材３１２の孔３１２ａと対応する位置に孔３１３ａが形成されている。センサ３１０はスペーサ３１３の上面から頭部３１０ａ乃至はその一部が突出する高さに設定されている。上面シート材３１４はプレーヤの手のひらによる単一の叩き面（打撃面）を形成するもので、弾性を有する円形の樹脂製等の材料から構成されている。上面シート材３１４は叩き時の振動をなるべく抑制するものとしての比較的軟質な材料で、あるいは薄層で形成するのが好ましい。
【００１５】
上面シート材３１４の上面側には３つの領域を視認可能にするべく、境界線３１４ａが表記されている。境界線３１４ａは、図２、図３（ｂ）に示すように、打撃面を手前側で円形の上面シート部材３１４と同心形状を有する左右対称な領域Ｚ２、領域Ｚ３及び残部であって中央や前方側を主体とする領域Ｚ１に区画するものである。
【００１６】
図３は、操作部のセンサと領域Ｚ１〜Ｚ３との関係等を示す図で、（ａ）はセンサの配置を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の配置を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。なおセンサにはアルファベットを付して個別表現している。図３（ａ）、（ｂ）より、領域Ｚ１には中心位置のセンサＡ、その直ぐ周囲に等間隔のセンサＢ〜Ｇ、最外周に等間隔でセンサＨ〜Ｋ、Ｑ〜Ｓの合計１４個がほぼ含まれ、領域Ｚ２には径方向中央であって円周方向に等間隔でセンサＫ〜Ｎ（但し、センサＫ、Ｎは他領域とほぼ半分ずつ）が含まれ、領域Ｚ３には径方向中央であって円周方向に等間隔でセンサＮ〜Ｑ（但し、センサＮ、Ｑは他領域とほぼ半分ずつ）が含まれる、本実施形態では１９個を有する配置関係とされている。
【００１７】
図２では示していないが、各センサＡ〜Ｓはそれぞれ出力信号線が個別に設けられており、それぞれのセンサから操作有無を示すオン信号、オフ信号、すなわちデータ"１"か"０"が出力され、後述する打撃操作検出部１４０（図４参照）に導かれるようにされている。
【００１８】
ここで、本発明が適用される音楽ゲーム装置を、図４のブロック構成図を用いて説明する。ゲーム機本体１０の内部適所には、コンピュータ等で構成される制御部１００が配設されている。制御部１００は本ゲーム装置の動作制御を統括的に処理するものである。
【００１９】
制御部１００は、打撃操作領域判定プログラムを含むゲーム進行プログラムデータその他、本音楽ゲームに必要な種々のデータを記憶したメモリ部１１０及び処理データを一時記憶するためのＲＡＭ１１７を備える。メモリ部１１０はプログラムデータを格納する内蔵式又は着脱可能なカートリッジタイプのプログラムメモリ１１１、楽曲データをモードと対応させる等して複数曲分記憶する楽曲データメモリ１１２、各曲毎の楽曲データに対応して操作部３１〜３３への打撃操作の指示を行うタイミング情報から構成される操作パターンを記憶する操作パターンメモリ１１３、画面に表示する種々のマーカを記憶するマーカメモリ１１４、ゲーム中やデモ中の背景画像を記憶する背景画像メモリ１１５及び打撃操作領域判定用の各種変換テーブルを記憶する変換テーブルメモリ１１６を備える。ゲームプログラムを格納する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク等でもよい。ゲーム中は、プログラムはＲＡＭ１１７に展開されて実行される。なお、図略の外部装置からゲームプログラムが転送（ダウンロード）される場合には、プログラムメモリ１１１は書き換え可能なメモリとなる。
【００２０】
楽曲データメモリ１１２に記載される一曲内の楽曲データのうち、楽器コンガの演奏音は含まれていない。楽器コンガの演奏音は操作パターンに対応しており、後述するように操作パターンに対してプレーヤが対応する操作部に対しタイミング良く操作したことが判定されたときに、あるべき演奏音としての音が出力し得るように、別データとして記憶されている。
【００２１】
マーカメモリ１１４は、基準マーカＭｓ、ガイドマーカＭｇ（以上、図５参照）を画像データとして記憶するものである。背景画像メモリ１１５は、モニタ１１の表示面１１Ａに表示される上下方向に所要幅を有してガイドマーカＭｇがスクロール表示される列を示すラインの表示を行うとともに、ダンスキャラクタその他演出に採用される種々の背景的な画像のデータを記憶するものである。
【００２２】
モード切換部１２１は指示部２５からのモード信号を受けて対応する難易及び曲（かつ、これに対応する操作パターン）の選択処理、さらに選択された操作パターンに応じて操作部３１〜３３からの操作信号に対する後述の打撃操作検出部１４０での信号処理を行わせるものである。指示部２５は難易度選択や曲選択の選択部２５ａを有する。選択部２５ａによる難易選択は、例えば図５（ａ）に示すような易（Ｅａｓｙ）のゲームや、図５（ｂ）に示すような難（Ｈａｒｄ）のゲームのうちから、またその中間（Ｎｏｒｍａｌ）のゲームから所望するレベルを指定可能にするものであり、選択部２５ａの曲選択は、選択された難易レベルに対応して設けられた曲の中から所望する曲を選択するものである。
【００２３】
画像表示制御部１３０は、図５に示すように、背景画像やダンス画像などのような静止画（基準マーカＭｓ含む）や動画（例えばキャラクタのマンボダンス動作）の描画処理を行うと共に、ガイドマーカＭｇ等をモニタ１１の画面１１Ａ上で所定方向に移動表示させるスクロール表示制御部１３１を有する。なお、図５（ａ）はコンガ１個に対して１つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１〜Ｚ３を１つの領域として）操作指示され、図５（ｂ）はコンガ１個に対して３つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を個別の領域として）操作指示される。
【００２４】
スクロール表示制御部１３１は選択された曲に対応する操作パターンを操作パターンメモリ１１３からそのタイミング情報に基づいて順次読み出し、モニタ１１の画面１１Ａ上でガイドマーカＭｇ（あるいは連打ガイドマーカＭａ）としてスクロール表示を行わせるためのものである。操作パターンメモリ１１３から読み出されたタイミング情報はマーカメモリ１１４で画像データであるガイドマーカＭｇに置き換えられる。
【００２５】
スクロール表示制御部１３１は所定の時間間隔で読出タイミングを順次ずらすように（ガイドマーカＭｇなどを画面１１Ａの上方から下方にスクロール移動するときは、順次遅れるように）してマーカメモリ１１１からガイドマーカＭｇを読み出し、スクロール画像として表示メモリ１１ａに書き込ませる。このようにして、スクロールされない画像及び画面１１Ａの下部適所に表示される基準マーカＭｓにスーパーインポーズされる形で、スクロールされるガイドマーカＭｇ等が表示メモリ１１ａに順次転送され、さらに公知の表示走査手段によって、表示メモリ１１ａの内容が１／６０秒等の周期で繰返し読み出されて表示されるとともに、画面１１ＡではガイドマーカＭｇ等が表示面３１上で例えば上方から下方の基準マーカＭｓに向かって、演奏される楽曲のテンポに沿った速度でスクロール表示され、かつ背景画像等が静止画としてまた動画として表示される。
【００２６】
打撃操作検出部１４０はモード切換部１２１からのモード信号を受けて、操作部３１〜３３の各センサ個々からの個別操作信号を難易度すなわちモードに応じて信号処理して評価部１５０に導くものである。例えば操作部３１を例に説明すると、「難モード」では領域Ｚ１、Ｚ２，Ｚ３に対して個別に操作領域の判定処理を行い。「易モード」では領域Ｚ１、Ｚ２，Ｚ３を一体として操作領域の判定処理を行う。「中モード」は３個の操作部３１〜３３のうち、いずれか１つあるいは２つが「難モード」となり、残りが「易モード」とされるモードである。
【００２７】
また、打撃操作検出部１４０は所定時間（例えば１／６０秒）毎にセンサＡ〜Ｓからの個別操作信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換するトリガ変換部１４１と、直近の所定回数分、例えば過去８回分（すなわち８／６０秒）のトリガ情報をトリガ履歴情報としてＲＡＭ１１７に更新しながら格納するトリガ履歴更新処理部１４２と、格納されたトリガ履歴情報を用いて今回得られたトリガ情報が直近に得られているトリガ情報から所定時間内のものであれば、これをチャタリングノイズと見なして除去するノイズ除去部１４３とを備えて構成されている。
【００２８】
なお、打撃操作検出部１４０はセンサＡ〜Ｓからの個別操作信号オン、オフを処理のために"１" 、"０"信号として取り込み、トリガ変換部１４１はこの信号が"０"から"１"に
変化したときのみ、打撃操作開始として信号"１"を生成するものである。ノイズ除去部１４３による処理後のトリガ情報は、センサＡ〜Ｓに対応するトリガ情報の全ての組み合わせと領域Ｚ１〜Ｚ３の３つのうちから打撃操作されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルメモリ１１６に格納されている変換テーブルに導かれて、操作されたとされる領域情報が出力される。
【００２９】
先に示した図３（ｃ）がこの変換テーブルの一例を示すもので、センサＡ〜Ｓから出現し得る"０"、"１"信号から生成されたトリガ情報の組み合わせ（２の１９乗）に対応していずれの領域を操作領域として決定するかを規定している。変換テーブルの右３列分の領域Ｚ１〜Ｚ３の信号"０"、"１"は、図３（ａ）（ｂ）の構成において、各領域内での多数箇所に対する打撃操作実験を通じてセンサＡ〜Ｓで得られた結果から決定された内容で、信号 "１"で示す領域が決定領域とされている。
【００３０】
評価部１５０はプレーヤの操作部３１〜３３に対する操作タイミングとの相関を評価するもので、画面１１Ａに表示されるガイドマーカＭｇが基準マーカＭｓと一致するタイミングとプレーヤによる正しい操作部乃至は操作部及び領域に対する叩きタイミングとのずれ量（時間に相当）を検出するずれ量評価部１５１、スコア計算部１５２を備える。スコア計算部１５２は、ずれ量評価部１５１による一致度合いの評価に応じた得点を考慮して操作タイミング毎に順次積算するもので、例えば図５（ａ）では画面１１Ａの左上にスコア「２２９４０」が表示されている。
【００３１】
先ず、本音楽ゲームの処理を簡単に説明すると、曲選択の受付が終了すると、ステージプレイの処理が実行されて、選択された曲の楽曲データがスピーカ１２、２７等を介して音楽として再生出力され、かつ曲の演奏に同期して対応する操作パターンがガイドマーカＭｇや連打ガイドマーカＭａという形態でスクロール表示される（図４）。例えばプレーヤはガイドマーカＭｇと基準マーカＭｓとの一致タイミングに合うように対応する操作部への叩き操作を行う。
【００３２】
ステージ処理では、図５（ａ）では、易モードが選択されたときのゲーム画面であり、操作部３１〜３３に対応する基準マーカＭｓは３個、すなわち各操作部の３つの領域Ｚ１〜Ｚ３を区別することなく、３種類の操作信号として扱われる。図５（ｂ）は、全ての操作部３１〜３３に対応する基準マーカＭｓはそれぞれ３領域Ｚ１〜Ｚ３に区分して表示され、９種類の操作信号として扱われる。
【００３３】
また、ステージ処理では、ガイドマーカＭｇと基準マーカＭｓとの一致タイミングとプレーヤによる対応する操作部乃至は操作部の対応する領域に対する叩き操作とがずれ量評価部１５１で計測され、所定時間内であれば乃至は時間差に対応してスコア計算部１５２でスコアが算出され、積算された結果が画面に表示される。
【００３４】
図６は、打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【００３５】
先ず、所定時間（１／６０秒）周期で１９個（ここでは、一般的にｎ個とする）のセンサＡ〜Ｓからの操作信号であって、２値化された入力情報Ｉｎ（なお、添え字ｎは、本実施形態におけるセンサ個数を表している）の取り込みが行われる（ステップＳＴ１）。次いで、今回の入力情報Ｉｎと前回の入力信号Ｉｎ′よりトリガ情報Ｔｎ（０→１）が生成され（ステップＳＴ３）、さらにｎ個のトリガ情報Ｔｎよりトリガ履歴Ｈｎの更新処理が行われる（ステップＳＴ５）。本実施形態では、トリガ履歴更新処理部１４２により過去８回分のトリガ履歴Ｈｎを時系列的に格納すると共に今回新たに得られたトリガ情報Ｔｎを８回前のトリガ情報Ｔｎに代えて記憶する。
【００３６】
続いて、トリガ履歴Ｈｎを用いて、（一定時間内の）トリガ情報Ｔｎを不要な情報として除去する処理が行われる（ステップＳＴ７）。すなわち、ノイズ除去部１４３は、トリガ履歴Ｈｎを参照して前回のトリガ情報Ｔｎから今回更新記憶されたトリガ情報Ｔｎまでの時間差を算出し、算出結果が、例えば３／６０秒以内である場合には、今回のトリガ情報はセンサ部の構造及びプレーヤの操作状況等に由来するチャタリング信号としてこれを除去、すなわち今回のトリガ情報を"０"に書き換えて更新する処理を行う。例えば、プレーヤの意識としては１回の打撃操作であったとしても、上面シート材３１４を打撃する複数の指（とか叩き部材）が、全て同時に上面シート材３１４に接することはなく、また残響なども考えられ、かかる短時間に重複して生じる信号をノイズとして除去するようにしたものである。
【００３７】
チャタリング除去されたトリガ情報（Ｔｎ）が最終結果とされ、図３（ｃ）に示すテーブルメモリに導かれ（ステップＳＴ９）、対応する領域を示す情報が評価部１５０に出力される。
【００３８】
図７は、図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域Ｚ１〜Ｚ３からなる変形例１を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。図に示すように、領域Ｚ１は上面シート材３１４の略１／２半径の円部分であり、領域Ｚ２、Ｚ３はその外周側であって前後方向に（あるいは左右方向でもよい）２等分されている。センサＡ〜Ｇが領域Ｚ１に含まれ、再外周のセンサＨ〜Ｓが領域Ｚ２、Ｚ３の径方向略中央に配置されている。
【００３９】
図８は、図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域Ｚ１〜Ｚ４からなる変形例２を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。図に示すように、領域Ｚ１〜Ｚ４は放射状に４等分割されている。
【００４０】
かかる変形例１、２によっても、図７（ｂ）、図８（ｂ）の変換テーブルによって、打撃領域を適正に判定することができる。また、図３（ａ）のセンサ配置形状、すなわち一旦設定されたセンサの配置を何ら変更することなく、異なる境界線３１４ａが表記された上面シート材３１４を変更するだけで、変更された上面シート材３１４に対応するように変換テーブルの内容（予め作成しておいて）を変更すれば済むので、領域変更設定を容易に行うことが可能となる。
【００４１】
図９は、センサ配置と領域に関する第３変形例を示すもので、（ａ）はセンサの配置形状を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。図（ｂ）に示すように、領域Ｚ２、Ｚ３は上面シート材３１４の手前側の一部に左右対称な形状に形成され、領域Ｚ１はその残部すなわち中央及び前方を含む形状とされている。図（ａ）に示すように、センサの個数はセンサＡ〜Ｏの１５個で、左右に対称に配置されると共に、領域Ｚ２にはセンサＧ、Ｌ、Ｎが周方向に略等間隔に配置され、領域Ｚ３にはセンサＩ、Ｍ、Ｏが周方向に略等間隔に配置され、領域Ｚ１には中心にセンサＨが、その周囲にセンサＤ、Ｅ、Ｊ、Ｋが、左右にセンサＣ、Ｆが、そして前方左右にセンサＡ、Ｂが配置されている。図（ｃ）の表の上から４行目（矢印位置）に示すように、センサＮ、Ｏのみがオンして、トリガ情報として"１"を出力しているとすると、この時の打撃位置は領域Ｚ１としている。これは、プレーヤは、領域Ｚ１が中央付近を占めているという認識があり、従って、手前側であっても左右中央位置を打撃操作した時は、領域Ｚ１を打撃したとして扱う方が自然だからである。このことは、図３（ｃ）、図７（ｂ）においても同様である。また、図８（ｂ）において、少なくとも３個以上の領域がオンしたときは、領域Ｚ１が（あるいは領域Ｚ４が）操作されたとして扱ってもよい。
【００４２】
図１０〜図１３は、操作部及び打撃操作検出部の第２実施形態を示すものである。図１０はセンサ配置と領域に関するもので、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。領域の形状は図３（ｂ）に示すものと同一で左右対称である。センサは第２実施形態では合計１４個で、その配置は、図１０（ｂ）に示すように左右対称で、領域Ｚ１には、左側にＡグループとしてのセンサＡ１〜Ａ４が、右側にＢグループとしてのセンサＢ１〜Ｂ４が、左右両側にそれぞれ１個のセンサからなる領域Ｚ１とＺ２との境界に位置するＣグループのセンサＣ１及び領域Ｚ１とＺ３との境界に位置するＤグループのセンサＤ１が、左右手前にそれぞれ２個のセンサからなる領域Ｚ２内のＥグループのセンサＥ１，Ｅ２及び領域Ｚ３内のＦグループのセンサＦ１、Ｆ２が配置されて、第２実施形態では計６個のグループに振り分けられている。
【００４３】
図１１は、図４に示す打撃操作検出部１４０に対応する打撃操作検出部２４０を示す機能ブロック図で、図４と同一機能を有するトリガ変換部２４１、トリガ履歴更新処理部２４２、ノイズ除去部２４３を含むと共に、入力情報グループ変換部２４４、トリガ情報グループ変換部２４５、変換済みトリガ履歴更新処理部２４６及び変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７から構成される。
【００４４】
入力情報グループ変換部２４４は１４個（一般にはｎ個）のセンサに対応する所定時間毎の各入力情報を６個（一般にはｍ（＜ｎ）個）のグループのうちの予め設定されたグループに論理和処理して割り当てるものである。例えばＡグループに関してセンサＡ２のみが入力情報"１"を示したとき、Ａグループとして入力情報として"１"とする。なお、ｍ＞ｉ（ｉは領域の数を表し、第２実施形態では３）である。
【００４５】
トリガ情報グループ変換部２４５は１４個（一般にはｎ個）のセンサに対応する各トリガ情報を６個（一般にはｍ（＜ｎ）個）のグループのうちの予め設定されたグループに論理和処理して割り当てるものである。例えばＡグループに関してセンサＡ２のみがトリガ情報"１"を示したとき、Ａグループとして入力情報として"１"とする。
【００４６】
ここで、グループ化の態様を説明する。グループ化はグループ変換テーブルを用いて行われる。例えば、第２実施形態では、ＡグループのセンサＡ１〜Ａ４（４個）からグループＡとしてのグループ値に変換するテーブルと、ＢグループのセンサＢ１〜Ｂ４（４個）からグループＢとしてのグループ値に変換するテーブルと、ＣグループのセンサＣ１（１個）及びＤグループのセンサＤ１（１個）からそれぞれグループＣとしての、グループＤとしての各グループ値に変換するテーブル（なお、センサ数が１個の場合にはテーブルは不要としてもよい）と、ＥグループのセンサＥ１，Ｅ２（２個）からグループＥとしてのグループ値に変換するテーブルと、ＦグループのセンサＦ１、Ｆ２（２個）からグループＦとしてのグループ値に変換するテーブルとが、入力情報用、トリガ情報用としてそれぞれ変換テーブルメモリ１１６に準備されている。各グループ変換テーブルは、センサ入力（またトリガ情報）が１つでも"１"を示すと、グループ値として"１"を出力する論理和処理に基づいて設定されている。そして、グループ変換部２４４、２４５によるグループ変換処理に際しては、これらのテーブルを利用してグループ値を得る処理を行う。さらに、各グループから領域Ｚ１〜Ｚ３への１個の変換テーブルが必要となり、変換テーブルメモリ１１６に準備されている。この場合の組み合わせは、２の６乗となる。
【００４７】
このようなグループ化を採用すると、第２実施形態の場合、２の１４乗の組み合わせに応じたメモリ容量が、２の４乗、２の４乗、２の２乗、２の２乗分のメモリ容量（さらにグループＣ、Ｄ分として各１ビット）及び２の６乗に応じたメモリ容量で済むことになるという利点がある。
【００４８】
変換済みトリガ履歴更新処理部２４６はｍ個にグループ分け（変換）された変換済みトリガ情報を所定回数分、例えば過去８回分（すなわち８／６０秒）の変換済みトリガ履歴情報としてＲＡＭ１１７に更新しながら格納するものである。
【００４９】
変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７は格納された変換済みトリガ履歴情報を用いて今回得られた変換済みトリガ情報が直近に得られている変換済みトリガ情報から所定時間内のものであれば、これをチャタリングノイズと見なして除去すると共にグループ分けしたことに伴い行うもので、ノイズ除去部２４３と同様な処理をグループに対しても同様に行うものである。また、この変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７はグループ化に伴って発生する弊害を除去する処理を行う。すなわち、例えば、打撃操作から単純に選択された領域がＺ２，Ｚ３であった場合、最終的には領域Ｚ１が打撃操作されたとして決定されるが、この操作状態から、その直後に領域Ｚ２、Ｚ３が選択されるようなグループ側の指が早く離れたとすると、領域Ｚ３に対応するグループが領域Ｚ１の次に打撃操作されたかのように処理される可能性が出てくる。これは、指が上面シート材３１４から離れるタイミングが打撃した指の全てで同時ではないし、かつある指が離れるとき、残りの指が二度打ちするような癖、あるいは上面シート材３１４等による残響も考えられることから、領域Ｚ１が選択された場合には、前記と同様の所定時間内では、Ｚ１からＺ２かＺ３への選択がキャンセルされるように変換済みトリガ情報を"０"に変更するものである。
【００５０】
図１２は、第２実施形態に係る打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【００５１】
先ず、所定時間（１／６０秒）周期で１４個（ここでは、一般的にｎ個とする）のセンサＡ１〜Ｆ２からの操作信号であって、２値化された入力情報Ｉｎ（なお、添え字ｎは、本実施形態におけるセンサ個数を表している）の取り込みが行われる（ステップＳＴ１１）。次いで、今回の入力情報Ｉｎと前回の入力信号Ｉｎ′よりトリガ情報Ｔｎ（０→１）が生成され（ステップＳＴ１３）、さらにｎ個のトリガ情報Ｔｎよりトリガ履歴Ｈｎの更新処理が行われる（ステップＳＴ１５）。本実施形態では、トリガ履歴更新処理部２４２により過去８回分のトリガ履歴Ｈｎを時系列的に格納すると共に今回新たに得られたトリガ情報Ｔｎを８回前のトリガ情報Ｔｎに代えて記憶する。
【００５２】
続いて、トリガ履歴Ｈｎを用いて、（一定時間内の）トリガ情報Ｔｎを不要な情報として除去する処理が行われる（ステップＳＴ１７）。すなわち、ノイズ除去部２４３は、トリガ履歴Ｈｎを参照して前回のトリガ情報Ｔｎから今回更新記憶されたトリガ情報Ｔｎまでの時間差を算出し、算出結果が、例えば３／６０秒以内である場合には、今回のトリガ情報はセンサ部の構造及びプレーヤの操作状況等に由来するチャタリング信号としてこれを除去、すなわち今回のトリガ情報を"０"に書き換えて更新する処理を行う。例えば、プレーヤの意識としては１回の打撃操作であったとしても、上面シート材３１４を打撃する複数の指（とか叩き部材）が、全て同時に上面シート材３１４に接することはなく、また残響なども考えられ、かかる短時間に重複して生じる信号をノイズとして除去するようにしたものである。
【００５３】
続いて、ｎ個の入力情報Ｉｎからｍ個のグループとしての入力情報Ｉｍへの変換が論理和処理により、すなわち第２実施形態では変換テーブルメモリ１１６のグループ変換テーブルに導かれて行われ（ステップＳＴ１９）、次いで、ｎ個のトリガ情報Ｔｎからｍ個のグループとしてのトリガ情報Ｔｍへの変換が論理和処理により、すなわち第２実施形態では変換テーブルメモリ１１６のグループ変換テーブルに導かれて行われ（ステップＳＴ２１）、さらにｍ個の変換済みトリガ情報Ｔｍより変換済みトリガ履歴Ｈｍの更新処理が行われる（ステップＳＴ２３）。すなわち、第２実施形態では、変換済みトリガ履歴更新処理部２４６により過去８回分の変換済みトリガ履歴Ｈｍを時系列的に格納すると共に今回新たに得られた変換済みトリガ情報Ｔｍを８回前の変換済みトリガ情報Ｔｍに代えて記憶する。
【００５４】
次いで、変換済みトリガ情報Ｔｍに対してステップＳＴ１７と同様なチャタリング信号の除去が行われ（ステップＳＴ２５）、さらに、変換済みトリガ履歴Ｈｍを用いて変換済みトリガ情報Ｔｍに対し、グループ化に伴う弊害の除去処理が変換済みトリガ情報ノイズ除去部２４７により行われる（ステップＳＴ２７）。そして、ステップＳＴ２５、ＳＴ２７で不要情報が除去された変換済みトリガ情報（Ｔｍ）が最終結果とされ（ステップＳＴ２９）、グループから領域に変換する変換テーブルメモリ１１６の変換テーブルに導かれて、対応する領域を示す情報が評価部１５０に出力される。
【００５５】
図１３は、第２実施形態の変形例を示すセンサ配置と領域に関する図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。領域の形状は図１１（ａ）に示すものと同一で左右対称である。センサは合計１４個で、その配置は、図１１に比してセンサＡ２、Ａ３及びＢ２、Ｂ３の関係が逆となっている。
【００５６】
以上のように、第２実施形態では、領域の変更を行うことなく、すなわちセンサに何ら変更を行うことなく、グループ化及び決定領域の関係は実際に打撃した測定値から設定しているので、より正確に領域決定が可能となる。
【００５７】
本発明は、さらに以下の態様を採用することができる。
（１）センサの構造は押し込み式のスイッチ等に限定されず、打撃操作を機械的に検出し得るセンサであれば何でもよい。
（２）本実施形態では、操作部として打楽器としてのコンガを例に説明したが、これに限定されず、太鼓等の打撃面を有する打楽器であればよい。また、楽器に限定されず、要するに単一面上で複数の領域に対して打撃（叩き含む）を行うことでゲーム進行を図るものであれば種々の態様が採用可能である。特に、ＢＧＭなどに合わせて打撃操作を行う音楽ゲーム等の態様では素早い操作が要求されることから、プレーヤが叩いたと認識する位置、領域と結果とが常に一致するようにしたので、好適となる。
（３）打撃面は円形である必要はなく、多角形形状でもよい。さらに、平面の他、曲面形状であってもよい。これにより適用範囲が広がる。
（４）打撃操作は、指や拳で行う他、打撃部材として予め準備されたもので行う態様としてもよい。
（５）分割領域は３個と４個の例で説明したが、少なくとも２以上の所定数であればよい。
（６）本実施形態では、グループ化するときに入力情報、トリガ情報を論理和処理するとしたが、各グループに含まれるセンサからの出力信号線をグループ毎に１本に結線する（電気的に接続する）結線構造を採用して論理和処理を行えば、信号処理による論理和処理が不要となり、より容易な構成で同様の論理和処理が実現できる。この場合、各種の領域態様に対応するために、接続部分にマトリクス状のスイッチ（接続手段）を備えるなどしておき、各センサとグループと接続関係の切り替えを適宜変更し得る態様とするのが好ましい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明によれば、出力された領域情報をプレーヤの認識と違和感無く打撃操作された領域とすることができる。また、打撃センサの構造、配置すなわち機械的な部分に何ら変更を加えることなく、単に、変換テーブルの内容を変更するのみで種々の領域設定への対処が容易可能となる。また、単一の打撃面を有する１つの打楽器でありながら、複数の領域を打撃判定可能にしたことで、音楽演奏の雰囲気を醸し出すことが可能となり、音楽ゲームとして用いて好適となる。かつ、一旦グループを中継して領域を決定するようにしたので、変換テーブルがグループと領域との関係となり、メモリ容量を低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に打撃操作領域判定装置が適用される音楽ゲーム装置の全体外観図である。
【図２】 操作部の構造を示す分解斜視図である。
【図３】 操作部のセンサと領域との関係等を示す図で、（ａ）はセンサの配置を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の配置を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図４】 本発明が適用される音楽ゲーム装置のブロック構成図である。
【図５】 音楽ゲーム装置のゲーム画面例を示す図で、（ａ）はコンガ１個に対して１つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１〜Ｚ３を１つの領域として）操作指示される画面図、（ｂ）はコンガ１個に対して３つの基準マーカＭｓで（すなわち、領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を個別の領域として）操作指示される画面図である。
【図６】 打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】 図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域からなる変形例１を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図８】 図３（ａ）に示すセンサ配置に対する領域からなる変形例２を示す図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図９】 センサ配置と領域に関する第３変形例を示すもので、（ａ）はセンサの配置形状を示す平面視図、（ｂ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｃ）はセンサ出力状態と操作ありと決定される領域との関係を表す変換テーブルを示す図である。
【図１０】 操作部及び打撃操作検出部の第２実施形態を示すセンサ配置と領域に関するもので、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。
【図１１】 図４に示す打撃操作検出部に対応する打撃操作検出部の機能ブロック図である。
【図１２】 第２実施形態に係る打撃操作検出部の打撃領域判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】 第２実施形態の変形例を示すセンサ配置と領域に関する図で、（ａ）は領域Ｚ１〜Ｚ３の形状を示す平面視図、（ｂ）はセンサの配置とグループとを示す平面視図である。
【符号の説明】
１０ ゲーム機本体
２１，２２，２３ 模擬打楽器
３１，３２，３３ 操作部
３１０ センサ
３１１ センサ収納部
３１２ センサ位置固定部材
３１３ スペーサ
３１４ 上面シート材
１００ 制御部
１１０ メモリ部
１１１ プログラムメモリ
１１６ 変換テーブルメモリ
１２１ モード切換部
Ｚ１〜Ｚ４ 領域
１４０，２４０ 打撃操作検出部
１４１，２４１ トリガ変換部
１４２，１４２ トリガ履歴更新処理部
１４３，２４３ ノイズ除去部
２４４ 入力情報グループ変換部
２４５ トリガ情報グループ変換部
２４６ 変換済みトリガ履歴更新処理部
２４７ 変換済みトリガ履歴ノイズ除去部
Claims (2)
- 表面がｉ個の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能なｎ（＞ｉ）個の打撃センサを備えた、打楽器を模したゲーム機用コントローラである操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定装置であって、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換するトリガ変換手段と、ｎ個の打撃センサに対応する各トリガ情報をｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの予め設定されたグループに論理和処理して割り当てる第１の変換手段と、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルとを備えたことを特徴とする打撃操作領域判定装置。
- 表面がｉ個の領域を備えていることが視認可能にされた単一打撃面を有し、この打撃面に対して分散配置された打撃の有無が検出可能なｎ（＞ｉ）個の打撃センサを備えた、打楽器を模したゲーム機用コントローラである操作器に対する打撃面上での打撃領域を判定する打撃操作領域判定方法であって、所定時間毎に検出したｎ個の打撃センサのそれぞれからの検出信号から打撃操作の開始の有無を知るトリガ情報に変換し、各トリガ情報を、ｎ個の打撃センサがそれぞれ割り当てられたｍ（ｎ＞ｍ＞ｉ）個のグループのうちの対応するグループに論理和処理によって変換し、この変換済みのトリガ情報から、ｍ個のグループの変換済みトリガ情報の全ての組み合わせとｉ個の領域のうち打撃されたと決定される領域との関係を示す変換テーブルを介して領域を決定するようにしたことを特徴とする打撃操作領域判定方法。
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