JP5307014B2 - 画像処理装置、ゲーム装置およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、操作者が操作機を動かして画面上の位置を指定するための技術に関する。

特開平１１−３０５９３５号公報には、プレイヤが、模擬銃を持ち、模擬銃の向きを変えることによって画面上の照準位置を動かし、照準位置で仮想的な発砲を行うシューティングゲームのゲーム装置が開示されている。シューティングゲームの照準位置の検出方法としては、第１および第２の方法が広く知られている。第１の方法は、模擬銃の銃口内に受光素子を設け、画面を走査して画像を表示するディスプレイに１画面分の期間（１フレーム期間）だけ高輝度で走査させ、この期間の開始時点から受光素子の出力レベルが高くなる時点までの時間を測定し、測定された時間に基づいて照準位置を特定する方法である。第２の方法は、模擬銃に、その銃口の向きと同じ向きで撮像するカメラを設け、画面の近くに何らかの標識を配置し、撮像された画像を、標識を手掛かりにして解析して照準位置を特定する方法である。

第１の方法を用いるゲーム装置では、画面全域が高輝度となる画像（フレーム）を頻繁に表示させる必要があり、プレイヤに煩わしさを感じさせてしまう。また、第１の方法には、１秒間あたりの照準位置の検出の回数がフレームレートを上回ることはないという欠点がある。一方、第２の方法を用いるゲーム装置には次に述べる欠点がある。一般に、シューティングゲームでは模擬銃に大きな加速度が加わることが多い。模擬銃に大きな加速度が加わると、第２の方法では、撮像された画像にブレ等の問題が発生する。つまり、第２の方法には、模擬銃の加速度が大きくなると照準位置の検出精度が低下してしまうという欠点がある。上述した欠点は、各方法をゲーム装置に適用した場合に限らず、操作者が模擬銃などの操作機を動かして画面上の位置を指定する任意の装置に適用した場合にも発生しうる。

そこで、本発明は、操作者が操作機を動かして画面上の位置を指定する任意の装置において、操作者に視覚的な煩わしさを感じさせることなく、操作機に加わる加速度に依存しない精度かつ十分に短い時間間隔で、指定された位置に、指定された位置であることを示す画像を表示させる。

まず、この明細書で使用される用語について説明する。
「ゲーム」とは、プレイ（ゲームプレイ）の結果に関わるいくつかのルールを有する活動である。「ゲーム」は、二以上の参加プレイヤまたは二以上の参加チームが競争または協力するマルチプレイヤゲーム（multi-player game）、一の参加プレイヤが目標の達成または楽しむために行う単独プレイヤゲーム（single-player game）すなわちone-person games、およびパズルを含む。この明細書では、ゲームの例としてマルチプレイヤゲームを開示する。しかし、本発明は、マルチプレイヤゲームの形態に限定されず、他のあらゆるゲームの形態も包含する。マルチプレイヤゲームとしては、各プレイの結果が当該プレイの参加プレイヤ毎に定まる個人評価型のゲームや、各プレイの結果が当該プレイの参加プレイヤの集団である参加チーム毎に定まるチーム評価型のゲームを含む。また、マルチプレイヤゲームとしては、各プレイにおいて当該プレイの参加プレイヤまたは参加チームが、互いに競争する競争型のゲームや、互いに協力する協力型のゲームを含む。競争型のゲームとしては、参加プレイヤまたは参加チームが対戦する対戦型のゲームを含む。

ゲームについて「プレイ」とは、プレイヤがあるゲームを実行する一回の行為をいう。従って、一つのゲームについては、同じプレイヤによって複数のプレイが繰り返されることもあるし、同時に複数のプレイヤによって複数のプレイが行われることもある。１回のプレイの期間を「ゲーム期間」と呼ぶ。ゲーム期間は、ゲームによって固定のこともあるし、不定のこともある。ゲームは、ゲーム期間において進行する。各プレイを行いうる人を、そのプレイまたはゲームの「プレイヤ」と呼ぶ。従って、現在または過去にゲームをプレイしていなくても、潜在的にプレイする可能性がある人をプレイヤと呼ぶことがある。但し、特に、実際にゲームを実行しているまたは実行したプレイヤを、そのプレイの「参加プレイヤ（participating player）」と呼ぶ。「参加」は、単独プレイヤゲームでもマルチプレイヤゲームでも、プレイすることを意味する。各プレイについて、その「結果」とは、その参加プレイヤが目的とする評価である。プレイの結果の例としては、勝敗や、順位、得点を含む。

「コンピュータゲーム」とは、コンピュータを用いて進行されるゲームをいう。コンピュータゲームを進行させるコンピュータを、「ゲーム装置」と呼ぶ。ゲーム装置は、単一のコンピュータゲームのみを進行可能でもよいし、複数のコンピュータゲームを進行可能であってもよい。

ゲーム装置が設置される場所を「ゲーム場（game place）」と呼ぶ。ゲーム場の例としては、設置されたゲーム装置を来訪者に有償で使用させる施設（例えば、ゲームアーケード）や、ゲーム装置が設置された住居を含む。前者では、主として来訪者（visitor）が、ゲーム装置の使用者およびコンピュータゲームのプレイヤとなり、後者では、主として住人が、ゲーム装置の使用者およびコンピュータゲームのプレイヤとなる。前者には、主として、その使用者からその使用料を徴収するための機能を持つゲーム装置（業務用ゲーム機の一種）が設置され、後者には、主として、当該機能を持たないゲーム装置（家庭用ゲーム機の一種）が設置される。

「コンピュータ」とは、データを処理する装置のうち、データを保持するメモリと、メモリに保持されているコンピュータプログラムを実行するプロセッサとを有するものである。「データ」とは、情報をコンピュータ等の機械で認識しうる形式で表現したものである。データの例としては、情報を電気的に表現したデータや、情報を磁気的に表現したデータ、情報を光学的に表現したデータを含む。「情報」とは、データで表現可能な処理対象である。「メモリ」とは、書き込まれたデータを読み出し可能に保持する装置である。メモリの例としては、半導体メモリ、磁気メモリ、光メモリを含む。「コンピュータプログラム」とは、命令を表すデータの集合体のうち、処理の手順を示すものである。コンピュータプログラムの例としては、コンピュータに、コンピュータゲームを進行させるコンピュータプログラムを含む。「プロセッサ」とは、命令セットを実装し、その命令セットに含まれている命令を表すデータの集合体であるコンピュータプログラムに示されている手順で、当該コンピュータプログラム内のデータで表される命令を実行する処理を行うことによって、当該コンピュータプログラムを実行する装置の総称である。プロセッサの例としては、単数のＣＰＵ（Central Processing Unit）や、複数のＣＰＵの集合体を含む。

コンピュータの例としては、外部とのインターフェイスを備えるコンピュータを含む。外部とのインターフェイスの例としては、外部から情報またはデータを入力する入力部や、外部へ情報またはデータを出力する出力部を含む。情報について「入力」とは、検出または測定によって外部の情報を表すデータを生成する行為の総称である。入力部の例としては、センサや、ボタン、キーボードを含む。情報について「出力」とは、データで表された情報を人間に知覚され得る形態で表す行為の総称である。人間に知覚され得る形態の例としては、光、音、振動を含む。光の形態での情報の出力の例としては、画像の表示、光源の明滅を含む。音の形態での情報の出力の例としては、スピーカによる放音、ソレノイドによる発音機構の駆動（例えば、ベルの鳴動）を含む。振動の形態での情報の出力の例としては、振動子の揺動を含む。

次に、本発明について説明する。
本発明は、固定された本体と、光を発する発光部を有し、操作者の手に把持または装着される可動の操作機と、画面を有し、固定された表示部とを備え、前記本体は、前記操作機の前記発光部から発せられた光を受光してその受光強度を検出する少なくとも二箇所の受光部と、前記受光部の各々に検出された受光強度に基づいて前記操作機の位置を検出する処理を行う位置検出部と、前記位置検出部にて検出された前記操作機の位置と予め定められた基準位置とを通る直線を求め、当該直線が前記画面と交わる画面上の交点位置を算出する交点位置算出部と、前記交点であることを示す画像が前記画面上の交点位置に表示されるように前記表示部を制御する表示制御部とを備え、前記基準位置は、操作者が前記画面に正対したときの両肩を結ぶ線分上に設けられている、ことを特徴とする画像処理装置を提供する。
この画像処理装置では、操作機の発光部からの発光光を受光することで操作機の位置が検出される。したがって、この画像処理装置によれば、操作者に視覚的な煩わしさを感じさせることなく、操作機に加わる加速度に依存しない精度かつ十分に短い時間間隔で画面上の位置を検出することができる。ところで、位置検出部により検出されるのは、操作機の向きではなく位置であるから、普通に考えると、操作機を動かして指定された画面上の位置を求めることはできない。そこで、この画像処理装置では、位置検出部に検出された位置と予め定められた基準位置とを通る直線を求め、当該直線が画面と交わる画面上の交点位置を算出し、算出した交点位置に、交点であることを示す画像を表示することにより、操作機を動かして指定された画面上の位置に当該位置であることを示す画像を表示している。よって、この画像処理装置は、操作者が操作機を動かして画面上の位置を指定する装置であって、操作者に視覚的な煩わしさを感じさせることなく、操作機に加わる加速度に依存しない精度かつ十分に短い時間間隔で、指定された位置に、指定された位置であることを示す画像を表示することができる。
なお、上記の基準位置は、予め定められた固定の位置であってもよいし、操作者に応じて定められる動的な位置であってもよい。例えば、操作機が操作者に把持される形態であれば、一般的な操作者の両肩の間の位置を基準位置としてもよいし、個々の操作者の両肩の間の位置を特定し、特定した位置を基準位置としてもよい。

上記の画像処理装置において、前記本体は、前記直線が前記画面と交わるか否かを判定する画面内外判定部を更に備える、ようにしてもよい。この態様の画像処理装置によれば、画面内外判定部によって、直線が画面と交わるか否かが判定されるから、指定された位置であることを示す画像を画面外の位置に表示しようとする処理が行われる可能性を排除することができる。

上記の画像処理装置において、前記操作機が複数の操作機からなり、前記各操作機の前記発光部は、前記操作機のうち他の操作機の発光部が発光していないときに発光するようにしてもよい。この態様によれば、複数の操作機が使用されても、操作機間で発光部の発光が時間的に重なることがないから、各操作機の位置を正しく検出し、各操作機を動かして指定された位置を正しく検出することができる。

上記の画像処理装置において、前記発光部が発する光の周波数は、外光と干渉しない周波数になっているようにしてもよい。この態様によれば、操作機の位置の検出の精度を上げることができる。

また本発明は、上記の画像処理装置と、前記本体に設けられて前記表示部を用いてゲームを進行可能なゲーム実行部とを有し、前記操作機は、前記操作者の身体動作を検出すると共に前記本体との間で信号授受可能であり、前記位置検出部は、前記受光部の各々に検出された受光強度に基づいて前記操作機の位置を検出する処理を行い、前記ゲーム実行部は、前記画面上の交点位置と前記操作機からの信号とに基づいて前記ゲームを進行させる、ことを特徴とするゲーム装置を提供する。このゲーム装置は、プレイヤが操作機を動かして画面上の位置を指定するゲーム装置であって、プレイヤに視覚的な煩わしさを感じさせることなく、操作機に加わる加速度に依存しない精度かつ十分に短い時間間隔で、指定された位置に、指定された位置であることを示す画像を表示することができる。

上記のゲーム装置において、前記操作機は、加速度を検出する加速度センサと前記加速度センサにより検出された値を前記本体側に送信する送信部とを更に備え、前記本体は、前記位置検出部にて検出された前記操作機の位置の履歴を記憶する記憶部と、前記操作機の位置履歴と前記加速度センサの検出値とから操作者が予め定められた動作を行ったか否かを判断する動作判断部と、前記直線が前記画面と交わるか否かを判定する画面内外判定部と、前記画面内外判定部の判定結果を前記記憶部に記憶させる記憶制御部とを更に備え、前記動作判断部は、前記記憶部に記憶された前記判定結果が否定的であれば、操作者が予め定められた動作を行わなかったと判断する、ようにしてもよい。
この態様のゲーム装置は、例えば、プレイヤが、仮想空間内の自己のキャラクタに、銃のような射的機器で敵キャラクタを撃たせる動作と、敵キャラクタを殴らせる動作とを、同一の操作機を用いて指示するコンピュータゲームに適用可能であり、このようなコンピュータゲームにおいて、敵キャラクタが表示される画面の外に向けて操作機が動かされたときに、このときのプレイヤの動きを、敵キャラクタを殴らせる動作を指示する動きではないと判断することができる。例えば、一人のプレイヤが一方の手で一つの操作機を把持し、他方の手で別の操作機を把持してボクシングゲームを行う場合、一方の腕をガード状態にしたまま、他方の腕でパンチを打つことが頻繁に行われるが、他方の腕でパンチを打つためにプレイヤが体を捻ると、一方の腕も動いてしまい、両方の腕の各々でパンチを打っているかのように判断される虞があるが、この態様のゲーム装置では、ガード状態であれば操作機の位置と基準位置とを通る直線が画面に交わらないことを利用し、そのような判断が為される可能性を排除することができる。なお、以上の説明から明らかなように、上記のゲーム装置において、前記ゲームは、前記画面に表示されたものを射的機器で撃つゲームであり、前記交点であることを示す画像は射的機器の照準が合っている位置を示す画像である、ようにしてもよい。

また本発明は、固定された本体と、光を発する発光部を有し、操作者の手に把持または装着される可動の操作機と、画面を有し、固定された表示部とを備える画像処理装置のためのコンピュータプログラムであって、前記本体を、前記操作機の前記発光部から発せられた光を受光してその受光強度を検出する少なくとも二箇所の受光部と、前記受光部の各々に検出された受光強度に基づいて前記操作機の位置を検出する処理を行う位置検出部と、前記位置検出部にて検出された前記操作機の位置と予め定められた基準位置とを通る直線を求め、当該直線が前記画面と交わる画面上の交点位置を算出する交点位置算出部と、前記交点であることを示す画像が前記画面上の交点位置に表示されるように前記表示部を制御する表示制御部として機能させ、前記基準位置は、操作者が前記画面に正対したときの両肩を結ぶ線分上に設けられている、ことを特徴とするコンピュータプログラムと、このコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。
このコンピュータプログラムを実行するゲーム装置は、操作者が操作機を動かして画面上の位置を指定する装置であって、操作者に視覚的な煩わしさを感じさせることなく、操作機に加わる加速度に依存しない精度かつ十分に短い時間間隔で、指定された位置に、指定された位置であることを示す画像を表示することができる。なお、記録媒体に代えてデータキャリヤを提供することも可能である。

本発明によれば、操作者が操作機を動かして画面上の位置を指定する任意の装置において、操作者に視覚的な煩わしさを感じさせることなく、操作機に加わる加速度に依存しない精度かつ十分に短い時間間隔で、指定された位置に、指定された位置であることを示す画像を表示させることができる。

本発明の実施の形態に係るゲーム装置１の外観を示す斜視図である。 ゲーム装置１の操作機８の外観を示す斜視図である。 ゲーム装置１の画面３に表示される画像の一例を示す図である。 画面３に表示される画像の別の例を示す図である。 画面３に表示される画像の更に別の例を示す図である。 ゲーム装置１の電気的構成を示すブロック図である。 操作機８の位置を検出する手順を説明するための概念図である。 照準位置を検出する手順を説明するための概念図である。 ゲーム装置１の操作機８ＡＬ，８ＡＲ，８ＢＬおよび８ＢＲの発光制御を説明するための図である。 ゲーム装置１のＲＡＭ１４のメモリマップを示す図である。 ゲーム装置１のゲーム処理の流れを示すフローチャートである。 ゲーム装置１の表示処理の流れを示すフローチャートである。 ゲーム装置１の操作処理の流れを示すフローチャートである。 ゲーム装置１の位置検出処理の流れを示すフローチャートの一部を示す図である。 ゲーム装置１の位置検出処理の流れを示すフローチャートの一部を示す図である。 ゲーム装置１の発砲処理の流れを示すフローチャートである。 ゲーム装置１のパンチ検出用タイマ処理の流れを示すフローチャートである。 ゲーム装置１のパンチ処理の流れを示すフローチャートである。 ゲーム装置１の被攻撃処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。以下に説明する具体的な形態は例に過ぎず、本発明は、これらの形態を変形して得られる各種の形態をも範囲に含む。

＜１．構成＞
＜１−１．外観＞
図１は、本発明の実施の形態に係るゲーム装置１の外観を示す斜視図である。ゲーム装置１は、特定のコンピュータゲーム（以降、「特定ゲーム」と呼ぶ）のゲーム装置であり、ゲームセンタ等の、設置されたゲーム装置を来訪者に有償で使用させるゲーム場に設置される。特定ゲームは、そのプレイにおいて、二人のプレイヤが、より多くの敵キャラクタを倒すために協力し、各々のキャラクタを操作し、各々のキャラクタに予め定められた複数のアクション（動作）のうちの所望のアクションを行わせる、マルチプレイヤゲームである。

予め定められた複数のアクションは、パンチを打つアクションと銃（射的機器）を撃つアクションとに大別される。パンチを打つアクションは敵キャラクタに対する殴り動作であり、銃を撃つアクションは敵キャラクタを銃で撃つ動作である。敵キャラクタを含む各キャラクタは、人を模した仮想的な存在である。各キャラクタには、特定ゲームのプレイの開始時に、殴られたり撃たれたりすると減少する体力が設定される。特定ゲームのプレイにおいて、各キャラクタは、残存体力（残っている体力）がゼロ以下になると倒れる。以降の説明では、特定ゲームのプレイで協力する二人のプレイヤのうち、一方を「プレイヤＡ」、他方を「プレイヤＢ」と呼ぶ。

図１に示すように、ゲーム装置１は、後述する本体１００を収容する筐体２を有する。筐体２は、ゲーム場の床面に固定されており、その表面には、画像を表示する長方形の画面３と、特定ゲームのプレイにおいて各種の音を発するスピーカ４，４と、プレイヤによってコインが投入される投入口５と、押されるとスタート信号を出力するスタートボタン６と、赤外光を受光する受光ユニット９Ｌおよび９Ｒが設けられている。プレイヤＡおよびＢは、それぞれ、画面３に対向して立ち、画面３に表示された画像を眺めつつ、スピーカ４，４から発せられる音を聞きながら特定ゲームのプレイを行う。

また、筐体２には、プレイヤＡ用の台７ＡとプレイヤＢ用の台７Ｂが設けられている。台７Ａには、プレイヤＡに保持され、そのキャラクタの操作に用いられるドーナツ状（環状）の操作機８ＡＬおよび８ＡＲが、台７Ｂには、プレイヤＢに保持され、そのキャラクタの操作に用いられるドーナツ状（環状）の操作機８ＢＬおよび８ＢＲが載置されている。操作機８ＡＬ、８ＡＲ、８ＢＬおよび８ＢＲは、それぞれ、筐体２にケーブルで接続されており、ケーブルの長さの範囲内で可動である。なお、この例では、操作機８ＡＬ、８ＡＲ、８ＢＬおよび８ＢＲと筐体２との間の通信を有線で実行するが、無線で実行してもよい。無線で通信を行う場合には、操作機８ＡＬ、８ＡＲ、８ＢＬおよび８ＢＲの可動範囲はさらに広くなる。

特定ゲームのプレイでは、プレイヤＡは、一方の手（通常は左手）で操作機８ＡＬを、他方の手（通常は右手）で操作機８ＡＲを把持することになる。一方、プレイヤＢは、一方の手（通常は左手）で操作機８ＢＬを、他方の手（通常は右手）で操作機８ＢＲを把持することになる。

以降の説明では、操作機８ＡＬ、８ＡＲ、８ＢＬおよび８ＢＲの総称として、「操作機８」を用いる。また、受光ユニット９Ｌおよび９Ｒの総称として、「受光ユニット９」を用いる。また、以降の説明では、図１に示すように、画面３に垂直な方向に延びる軸を「ｚ軸」、ゲーム装置１の高さ方向（鉛直方向）に延びる軸を「ｙ軸」、両軸を含む平面に垂直な方向に延びる軸を「ｘ軸」と呼ぶ。

図２は、操作機８の外観を示す斜視図である。この図に示すように、操作機８の一部は握り易い把持部８１となっており、プレイヤは、人差し指、中指、薬指および小指を操作機８の中央の穴に差し入れて把持部８１を握ることにより、把持部８１を片手で把持することができる。操作機８は、親指で操作される操作ボタン８２と、人差し指で操作される操作ボタン８３と、赤外光を発光する発光ユニット８４を備える。発光ユニット８４は、操作機８の中央の穴を挟んで把持部８１と対向する部分の外側に設けられている。

図３〜図５は、それぞれ、画面３に表示される画像の一例を示す図である。これらの図に示すように、画面３には、投影画像とインジケータＩＡおよびＩＢが表示される。投影画像は、敵キャラクタ（例えば、敵キャラクタＥ１〜Ｅ３）およびプレイヤのキャラクタが配置された三次元の仮想空間を画面３に相当する平面に透視投影して得られる画像である。インジケータＩＡは、プレイヤＡのキャラクタの残存体力を示すものであり、インジケータＩＢは、プレイヤＢのキャラクタの残存体力を示すものである。

また、画面３には、銃の照準が合っている画面３上の位置（以降、「照準位置」と呼ぶ）を示す照準画像ＡＡＬ、ＡＡＲ、ＡＢＬおよびＡＢＲが表示されうる。これらの照準画像のうち、図３〜図５の例では、照準画像ＡＢＲが示されている。また、仮想空間には、プレイヤのキャラクタの拳ＦＡＬ、ＦＡＲ、ＦＢＬおよびＦＢＲが配置されうる。これらの拳のうち、図４の例では拳ＦＡＲが、図５の例では拳ＦＡＬが配置されている。照準画像ＡＡＬおよび拳ＦＡＬは操作機８ＡＬに、照準画像ＡＡＲおよび拳ＦＡＲは操作機８ＡＲに、照準画像ＡＢＬおよび拳ＦＢＬは操作機８ＢＬに、照準画像ＡＢＲおよび拳ＦＢＲは操作機８ＢＲに対応したものである。

＜１−２．電気的構成＞
図６は、ゲーム装置１の電気的構成を示すブロック図である。ゲーム装置１は、電気的には、ゲーム場の床に固定された本体１００と、本体１００に接続された表示部１２および発音部１３と、前述の四つの操作機８とを有する。表示部１２および発音部１３は、それぞれ、本体１００に固定して取り付けられている。本体１００は、貯留部１１と、スタートボタン６と、互いに離間して配置された受光ユニット９Ｌおよび９Ｒと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５と、プロセッサ１６および各部に電力を供給する電源（図示略）とを備える。

貯留部１１は、投入口５から投入されたコインを弁別し、所定のコイン（例えば硬貨）であれば当該コインを貯留するとともに、当該コインが投入された旨の信号を出力する。特定ゲームのプレイは、特定ゲームの１回のプレイの料金に相当する価値を有する一枚または複数枚の所定のコインが投入口５に投入され、その後にスタートボタン６が押されると、開始する。つまり、ゲーム装置１は、いわゆる業務用ゲーム機である。

表示部１２は、前述の画面３を有し、プロセッサ１６から供給された画像データで表される画像を画面３に表示するものであり、具体的には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のディスプレイである。なお、本実施の形態を変形し、ディスプレイに代えてビデオプロジェクタを用いる形態としてもよい。また、発音部１３は、前記本体１００に接続され、前述のスピーカ４，４を備え、プロセッサ１６から供給された音響データで表される音をスピーカ４，４に発音させるものである。つまり、表示部１２および発音部１３は、ゲーム装置１の外部へ情報を出力する出力部である。

操作機８は、前述のように可動である。また、操作機８は本体１００との間で信号を授受可能である。さらに、操作機８は、特定ゲームのプレイヤに保持され、当該プレイヤの身体動作を検出することができる。具体的には、操作機８ＡＬおよび８ＡＲはプレイヤＡに把持されることによって保持され、操作機８ＢＬおよび８ＢＲはプレイヤＢに把持されることによって保持され、各操作機８は、その加速度センサ８６によって、当該操作機８を保持するプレイヤの身体動作を検出することができる。

操作機８は、前述の把持部８１と、前述の操作ボタン８２および８３と、前述の発光ユニット８４と、加速度センサ８６と、送信部８７とを有する。操作ボタン８２および８３は、それぞれ、押されると固有の信号を出力する。加速度センサ８６は、加速度を検出し、検出した加速度（値）を示す信号を出力するものであり、具体的には、いわゆる３軸加速度センサ（triaxial acceleration sensor）である。送信部８７は、加速度センサ８６、操作ボタン８２および操作ボタン８３から出力された信号を、それぞれ、当該操作機８と筐体２とを接続するケーブルを介して、本体１００側のプロセッサ１６へ送信する。

発光ユニット８４は、赤外光を発する複数の光源（発光部）８５を有し、プロセッサ１６から供給された発光制御信号に従って複数の光源８５の発光を一斉に制御する。つまり、操作機８は、加速度を検出する加速度センサと光を発する発光部と当該加速度センサにより検出された値を本体側へ送信する送信部とを備える操作機として機能する。光源８５は、具体的にはＬＥＤである。光源８５の発光周波数は、外光と干渉しない周波数となっており、具体的には１７０ＫＨｚ程度である。このようにしてあるのは、ゲーム場における外光には、１７０ＫＨｚ程度の周波数の光がほとんど含まれていないからである。

また、操作機８の構成は、その発光ユニット８４の発光光が受光ユニット９Ｌおよび９Ｒに受光され易くなるように定められている。ここでいう「操作機８の構成」は、例えば、当該操作機８の発光ユニット８４の構成を含む。ここでいう「発光ユニット８４の構成」は、例えば、当該発光ユニット８４の光源８５の数や配置、特性等を含む。ここでいう「光源８５の特性」は、例えば、当該光源８５の発光光の光束の広がり角を含む。

受光ユニット９は、三つの赤外線センサを有する。各赤外線センサは、受光面を有し、光源８５の発光光を受光可能であり、受光光の強度を示す信号を出力する。つまり、受光ユニット９は、発光部から発せられた光を受光してその受光強度を検出する受光部として機能する。上記の三つの赤外線センサのうち、受光面が、ｘ軸に垂直な受光面を有する赤外線センサがｘセンサ９１、ｙ軸に垂直な受光面を有する赤外線センサがｙセンサ９２、およびｚ軸に垂直な受光面を有する赤外線センサがｚセンサ９３である。これら三つの赤外線センサから出力された信号は、それぞれ、プロセッサ１６へ供給される。なお、受光ユニット９の三つの受光面は、各受光面の中心点を通る垂線が一点で交わるように配置されている。以降、この一点の位置を「受光位置」と呼ぶ。

図７は、操作機８の位置を検出する手順を説明するための概念図である。この図に示す、ｘ軸方向の長さがＷ、ｙ軸方向の長さがＨ、ｚ軸方向の長さがＤの直方体状の空間が、位置検出範囲である。位置検出範囲は、操作機８が移動可能な範囲のうち、特定ゲームにおいて操作機８の位置が検出されうる範囲である。上記の直方体状の空間は画面３の前方に位置しており、その六面のうちの一つの面は画面３を含む。画面３を含む面の上辺および下辺の長さは共にＷであり、この上辺の両端のうち、一端は受光ユニット９Ｌの受光位置ＰＬにあり、他端は受光ユニット９Ｒの受光位置ＰＲにある。本実施の形態では、Ｗ＝Ｈ＝２ｍとなるように、画面３、受光ユニット９Ｌ、および受光ユニット９Ｒが配置されている。また、本実施の形態ではＤ＝２ｍであり、位置検出範囲は一辺が２ｍの立方体状の空間である。この空間の座標系の原点は、受光位置ＰＬにあり、その座標は（０，０，０）である。この座標系では、ｘ座標は受光位置ＰＲ側へ行くほど、ｙ座標はゲーム場の床側へ行くほど、ｚ座標は画面３から遠ざかるほど大きくなる。なお、受光ユニット９Ｒの受光位置ＰＲの座標は（Ｗ，０，０）である。

ここで、一例として、操作機８ＡＬの発光位置ＰＡＬの位置を検出する手順について説明する。なお、「発光位置」は、受光ユニット９Ｌおよび９Ｒに受光された光を発した操作機８の位置である。まず、操作機８ＡＬからの発光光が、受光ユニット９Ｌおよび９Ｒに受光される。すると、受光ユニット９Ｌから三つの出力信号が出力される。これらの出力信号のうち、ｘセンサ９１およびｙセンサ９２からの出力信号は弱い受光強度を示し、ｚセンサ９３からの出力信号は強い受光強度を示す。したがって、これらの出力信号に基づいて、受光位置ＰＬへの光の入射方向を特定することができる。これと同様に、受光ユニット９Ｒからの三つの出力信号に基づいて、受光位置ＰＲへの光の入射方向を特定することができる。よって、三角測量と同じ原理により、発光位置ＰＡＬを求めることができる。

図８は、照準位置を検出する手順を説明するための概念図である。前述のように、照準位置は、操作機８毎に定まるものであり、ある操作機８の照準位置は、当該操作機８を把持するプレイヤの基準位置と当該操作機８の位置とを通る直線と画面３との交点の位置である。プレイヤの基準位置は、当該プレイヤが画面３に正対したときの両肩を結ぶ線分の中点の位置である。具体的には、図８に示すように、プレイヤＡの基準位置ＰＡの座標は（Ｗ／４，ｈ，Ｄ）であり、プレイヤＢの基準位置ＰＢの座標は（３Ｗ／４，ｈ，Ｄ）である。ｈは肩の高さを表す固定値である。なお、本実施の形態を変形し、ｈをプレイヤが設定できるようにしてもよいし、ゲーム装置がプレイヤの身長や肩幅等の身体情報を測定して自動的にｈを設定するようにしてもよい。

ここで、一例として、操作機８ＡＬの照準位置ＰＡＡＬを検出する手順について説明する。まず、上述の手順により、操作機８ＡＬの発光位置ＰＡＬ（座標は（ｘ１，ｙ１，ｚ１））を求める。次に、求めた発光位置ＰＡＬと操作機８ＡＬを把持するプレイヤＡの基準位置ＰＡ（座標は（Ｗ／４，ｈ，Ｄ））とを通る直線Ｌ１を求める。次に、求めた直線Ｌ１と画面３との交点の位置である照準位置ＰＡＡＬ（座標は（ＡＡＬｘ，ＡＡＬｙ，ＡＡＬｚ））を求める。なお、画面３および受光ユニット９Ｌは共に固定されており、画面３と受光ユニット９Ｌとの位置関係は既知であるから、画面３の範囲を定める頂点の座標（例えば、原点に最も近い頂点ＰＳ１の座標（ＳＸ１，ＳＹ１，０）や、その対角の頂点ＰＳ２の座標（ＳＸ２，ＳＹ２，０））も既知である。

ところで、光源８５の種類は発光ユニット８４間で同一である。したがって、複数の発光ユニット８４が同時に発光すると、発光位置の検出が困難となる。そこで、ゲーム装置１では、各発光ユニット８４へ供給する発光制御信号を異ならせ、各発光ユニット８の光源８５は、他の操作機８の光源８５が発光していないときに発光するようにしている。具体的には、操作機８ＡＬには発光制御信号ａＡＬが、操作機８ＡＲには発光制御信号ａＡＲが、操作機８ＢＬには発光制御信号ａＢＬが、操作機８ＢＲには発光制御信号ａＢＲが供給される。これらの発光制御信号の供給元はプロセッサ１６である。つまり、プロセッサ１６は、各操作機の発光部を、他の操作機の発光部が発光していないときに発光させる。

図９は、操作機８ＡＬ，８ＡＲ，８ＢＬおよび８ＢＲの発光制御を説明するための図である。この図に示すように、特定ゲームのプレイでは、同一の操作機８の位置が周期Ｔ（例えば、１６ｍｓ）で周期的に検出される。そして、この周期Ｔを、長さがΔｔの４つの単位区間に分割したとき、第１の単位区間では発光制御信号ａＡＬのみが、第２の単位区間では発光制御信号ａＡＲのみが、第３の単位区間では発光制御信号ａＢＬのみが、四番目の単位区間では発光制御信号ａＢＲのみがオンとなる。このため、各周期において、第１の単位区間では操作機８ＡＬのみが、第２の単位区間では操作機８ＡＲのみが、第３の単位区間では操作機８ＢＬのみが、四番目の単位区間では操作機８ＢＲのみが発光する。すなわち、操作機８ＡＬ，８ＡＲ，８ＢＬおよび８ＢＲは時分割で発光する。

図１０は、ＲＡＭ１４のメモリマップを示す図である。このメモリマップは、特定ゲームのプレイ時のものである。ＲＡＭ１４は、後述の位置検出部にて検出された位置（各操作機８の位置（各発光ユニット８４の発光位置））の履歴を記憶する記憶部であり、その記憶領域１４１には、操作機８ＡＬに対応する領域ＭＡＬと、操作機８ＡＲに対応する領域ＭＡＲと、操作機８ＢＬに対応する領域ＭＢＬと、操作機８ＢＲに対応する領域ＭＢＲが含まれている。

各領域には、操作モードを示すデータが保持される操作モード領域、発光ユニット８４の発光位置を示すデータが保持される発光位置領域、照準位置を示すデータが保持される照準位置領域、ガード状態にあるか否かを示すガードフラグ、位置を示すデータを複数保持可能な軌跡バッファが確保される。操作モードには、プレイヤのキャラクタの、銃を持っていない片手を操作するためのパンチモードと、銃を持っている片手を操作するための射撃モードとがある。操作モード領域にパンチモードを示すデータが書き込まれると、操作モードはパンチモードに設定される。発光ユニット８４の発光位置は、当該発光ユニットを有する操作機８の位置として用いられる。ガード状態の「ガード」は、ボクシングでいうところのガードである。軌跡バッファは、パンチの検出に用いられるものであり、図に例示するように、複数の座標を示すデータを検出順に保持する。特に、軌跡バッファの先頭に記憶されたデータは、パンチの軌道の始点（原点）の位置を示している。以降、この位置を「パンチ原点位置」と呼ぶ。

再び図６において、ＲＯＭ１５は、書き込まれたデータを保持することにより当該データで示される情報を記憶するものであり、プロセッサ１６に実行されるコンピュータプログラムＰを記憶している。プロセッサ１６は、図示しない電源が投入されると、ＲＯＭ１５からコンピュータプログラムＰを読み出して実行する。この実行により、プロセッサ１６は、特定ゲームをプレイヤにプレイさせるゲーム処理を行う。

＜２．動作＞
図１１は、ゲーム処理の流れを示すフローチャートである。ゲーム処理では、プロセッサ１６は、まず、プレイ開始条件が充たされたか否かを判定する（ＳＡ１）。具体的には、貯留部１１からの信号およびスタートボタン６からのスタート信号に基づいて、特定ゲームの１回のプレイの料金に相当する価値を有する一枚または複数枚のコインが投入口５に投入された後にスタートボタン６が押されたか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合、処理はステップＳＡ１に戻る。

ステップＳＡ１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、プレイの開始に先立って初期化を行う（ＳＡ２）。具体的には、第１に、操作モードをパンチモードに設定する。第２に、一つの操作機８（例えば操作機８ＡＬ）を処理対象とする。第３に、単位時間タイマをスタートさせる。単位時間タイマは、スタートされてから時間Δｔが経過するとタイムアウトするタイマであり、例えば、プロセッサ１６によって実現される。

次にプロセッサ１６は、表示部１２を用いて特定ゲームを進行させるプレイ処理を行う（ＳＡ３）。つまり、プロセッサ１６は、表示部１２を用いて特定ゲームを進行可能なゲーム実行部として機能する。プレイ処理では、プロセッサ１６は、図９に示す発光制御を行う発光制御処理と、画像を生成して表示する表示処理と、プレイヤの操作に応じた内容の操作処理と、操作機８の位置を検出する位置検出処理と、敵キャラクタの攻撃が命中する度に被攻撃処理を行う処理と、プレイ終了条件が充たされたか否かを繰り返し判定する処理（ステップＳＡ４：ＮＯ）とを並列に実行する。操作処理は操作機８毎に実行される。被攻撃処理はプレイヤ毎に実行される。詳しくは後述するが、位置検出処理では、プロセッサ１６は、受光ユニット９の各々に検出された受光強度に基づいて操作機８の位置を検出する処理を行う位置検出部として機能する。上記のプレイ処理は、ステップＳＡ４の判定結果が「ＹＥＳ」となると終了する。なお、プレイ終了条件は、プレイヤＡおよびＢの残存体力がゼロ以下になると充たされる。次にプロセッサ１６は、プレイの結果を表示部１２に表示させる。プレイの結果は、例えば倒した敵の数である。以降、処理はステップＳＡ１に戻る。

図１２は、表示処理の流れを示すフローチャートである。表示処理では、プロセッサ１６は、表示部１２に表示させる画像を生成する処理（ＳＢ１）と、生成した画像を表示部１２に表示させる処理（ＳＢ２）とを繰り返し実行する。画像を生成する処理では、投影画像を生成する処理と、生成した投影画像と他の画像とを合成する処理が順に行われる。他の画像として常に含まれるのはインジケータＩＡおよびＩＢである。投影画像を生成する処理は、プレイヤが殴り動作を行った場合には、投影される仮想空間内にプレイヤのキャラクタの拳を配置した上で行われる。また、他の画像には、照準画像ＡＡＬ、ＡＡＲ、ＡＢＬおよびＡＢＲのうち少なくとも一つが含まれうる。具体的には、これらの照準画像のうち、照準位置が画面３内にあるもののみが他の画像に含まれる。照準位置が画面３の内にあるか外にあるかは、プロセッサ１６が当該照準位置の座標に基づいて判断する。具体的には、プロセッサ１６は、ＲＡＭ１４の照準位置領域に記憶されている照準位置の座標が（０，０，０）の場合には当該照準位置が画面３外にあると判断し、他の場合には当該照準位置が画面３ｂ内にあると判断する。

図１３は、操作処理の流れを示すフローチャートである。操作処理は、操作機８毎に並列して実行される。操作処理では、プロセッサ１６は、まず、処理対象の操作機８に対して特定の操作が行われたか否かを判定する（ＳＣ１）。この判定結果が「ＮＯ」の場合、処理はステップＳＣ１に戻る。ステップＳＣ１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、以降の処理は、行われた特定の操作に応じて異なる。

行われた特定の操作が操作ボタン８２の押下の場合、プロセッサ１６は、処理対象の操作機８の操作モードを切り替える（ＳＣ２）。以降、処理はステップＳＣ１に戻る。行われた特定の操作が操作ボタン８３の押下の場合、プロセッサ１６は、処理対象の操作機８の操作モードが射撃モードであるか否かを判定する（ＳＣ３）。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合にのみ、プロセッサ１６は、処理対象の操作機８について、キャラクタに銃を撃たせる発砲処理を開始する（ＳＣ４）。以降、処理はステップＳＣ１に戻る。

行われた特定の操作が、処理対象の操作機８に、予め定められた基準値以上の、画面３側へ向かう加速度を生じさせた操作の場合、プロセッサ１６は、パンチ原点位置をセットする（ＳＣ５）。具体的には、処理対象の操作機８に対応する軌跡バッファをクリアし、この軌跡バッファに、当該加速度が生じたときに当該操作機８の発光位置領域に記憶されている位置を追加する。軌跡バッファへの位置の追加とは、当該位置の座標を示すデータを当該軌跡バッファに追加することを意味する。ただし、プロセッサ１６は、ステップＳＣ５において、処理対象の操作機８について、パンチを検出するためのパンチ検出用タイマが計時中であれば、このパンチ検出用タイマを停止することにより、このパンチ検出用タイマに対応するパンチ検出用タイマ処理を停止した上で、軌跡バッファへの位置の追加を行う。詳しくは後述するが、パンチ検出用タイマ処理は、対応するパンチ検出用タイマをスタートさせ、当該パンチ検出用タイマによる計時が終了すると、対応する軌跡バッファをクリアする処理である。したがって、ステップＳＣ５で軌跡バッファへ追加された位置は、パンチ原点位置となる。なお、パンチ検出用タイマは、例えば、プロセッサ１６によって実現される。次にプロセッサ１６は、パンチ検出用タイマ処理を開始する（ＳＣ６）。以降、処理はステップＳＣ１に戻る。

図１４および図１５は、接続点αおよびβで接続されて、位置検出処理の流れを示すフローチャートを示す。位置検出処理では、プロセッサ１６は、単位時間タイマがタイムアウトしたか否かを判定する（ＳＤ１）。単位時間タイマは、例えば、プロセッサ１６によって実現される。この判定結果が「ＮＯ」の場合、処理はステップＳＤ１に戻る。ステップＳＤ１の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、単位時間タイマをスタートさせる（ＳＤ２）。

次にプロセッサ１６は、処理対象の操作機（例えば、操作機８ＡＬ）の位置を検出して記憶する（ＳＤ３）。具体的には、受光ユニット９Ｌのｘセンサ９１、ｙセンサ９２およびｚセンサ９３から供給された計三つの信号と、受光ユニット９Ｒのｘセンサ９１、ｙセンサ９２およびｚセンサ９３から供給された計三つの信号とに基づいて、対象操作機の発光位置を検出し、その座標を、ＲＡＭ１４の、当該操作機に対応する領域に書き込む。なお、以降の説明では、処理対象の操作機を「対象操作機」と呼ぶ。

次にプロセッサ１６は、照準位置を検出して記憶する（ＳＤ４）。具体的には、ステップＳＤ３で検出した位置と、対象操作機を把持するプレイヤの基準位置とを通る直線を算出し、この直線が画面３と交わる画面３上の交点位置を算出し、その座標を、ＲＡＭ１４の、当該操作機８に対応する領域に書き込む。このように、プロセッサ１６は、位置検出部にて検出された操作機の位置と予め定められた基準位置とを通る直線が画面と交わる画面上の交点位置を算出する交点位置算出部として機能する。この交点位置は前述の照準位置と同一である。つまり、照準画像は、上記の直線と画面との交点であることを示す画像でもある。また、前述したように、図１２のステップＳＢ２では、生成した投影画像と照準位置が画面３内にある照準画像とを合成して、画面３に表示させる画像が生成される。この合成は、照準画像が照準位置に表示されるように行われる。したがって、プロセッサ１６は、交点であることを示す画像が画面上の交点位置に表示されるように表示部を制御する表示制御部として機能する。なお、ステップＳＤ４において、直線と画面３とが交わらない場合には、プロセッサ１６は、原点の座標（０，０，０）を照準位置の座標とし、ＲＡＭ１４の照準位置領域に書き込む。つまり、プロセッサ１６は、直線が画面と交わるか否かを判定する画面内外判定部として機能する。さらに、前述のように、照準位置の座標が（０，０，０）であるか否かに応じて当該照準位置が画面３の外にあるか内にあるかが判断されることを考慮すると、プロセッサ１６は、画面内外判定部の判定結果を記憶部に記憶させる記憶制御部として機能する。

次にプロセッサ１６は、対象操作機を把持するプレイヤの腕がガード状態にあるか否かを判定する（ＳＤ５）。この判定結果は、対象操作機の位置が、当該操作機を把持するプレイヤの基準位置から所定の範囲内にあり、かつ、照準位置の座標が（０，０，０）の場合に「ＹＥＳ」となり、その他の場合に「ＮＯ」となる。プロセッサ１６は、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、対象操作機に対応するガードフラグをセットし（ＳＤ６）、「ＮＯ」の場合には、当該ガードフラグをクリアする（ＳＤ７）。

次にプロセッサ１６は、対象操作機の操作モードがパンチモードであるか否かを判定する（ＳＤ８）。この判定結果が「ＮＯ」の場合、プロセッサ１６は、次の操作機８（例えば、操作機８ＡＲ）を対象操作機とする（ＳＤ９）。逆にステップＳＤ８の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、対象操作機に対応するパンチ検出用タイマが計時中か否かを判定する（ＳＤ１０）。この判定結果が「ＮＯ」の場合、処理はステップＳＤ９へ進む。

一方、ステップＳＤ１０の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、対象操作機の位置を対象操作機に対応する軌跡バッファに追加する（ＳＤ１１）。次にプロセッサ１６は、対象操作機に対応する軌跡バッファを参照して、パンチが打たれたか否かを判定する（ＳＤ１２）。このとき、対象操作機の軌跡バッファには、パンチ原点からの対象操作機の軌跡を示す座標列が並んでおり、ステップＳＤ１２の判定結果は、この並びが、予め定められた条件を充たす場合に「ＹＥＳ」となり、その他の場合に「ＮＯ」となる。

具体的には、軌跡バッファ内の位置とパンチ原点との距離を判定距離としたとき、軌跡バッファ内の最新の位置に係る判定距離が、その直前の位置に係る判定距離よりも短くなっており、かつ、当該直前の位置に係る判定距離が、予め定められた基準距離（例えば７００ｍｍ）以上である場合に、上記の判定結果が「ＹＥＳ」となる。例えば、図１０の例では、操作機８ＡＬに対応する軌跡バッファ内の最新の座標（１４１０，４６０，９８０）が、その直前の座標（１４００，４６０，９５０）よりもパンチ原点に近づいており、かつ、直前の座標（１４００，４６０，９５０）とパンチ原点との距離は、７００ｍｍ以上であるから、基準距離が７００ｍｍの場合、上記の判定結果は「ＹＥＳ」となる。

このように、プロセッサ１６は、操作機の位置履歴と加速度センサの検出値とから操作者が殴り動作を行ったか否かを判断する動作判断部として機能する。この動作判断部は、予め定められた基準値以上の加速度が加速度センサに検出される直前に位置検出部に検出された位置の地点を原点とし、原点検出後に位置検出部に検出された位置と原点との距離を判定距離としてある時点で位置検出部に検出された第１の位置に係る第１の判定距離と、その直前に位置検出部に検出された第２の位置に係る第２の判定距離との関係から、殴り動作がされたか否かを判断するようになっている。さらに、この動作判断部は、第１の位置に係る第１の判定距離が、第２の位置に係る第２の判定距離よりも短く、かつ、第２の位置に係る第２の判定距離が、予め定められた基準距離以上となると、殴り動作がされたと判断する。

ただし、ステップＳＤ１２では、プロセッサ１６は、ＲＡＭ１４の照準位置領域に記憶された照準位置の座標が（０，０，０）の場合には、パンチが打たれたとは判定せず、パンチが打たれなかったと判定する。つまり、プロセッサ１６は、動作判断部として、記憶部に記憶された判定結果が否定的であれば、操作者が予め定められた動作を行わなかったと判断する。これにより、例えば、プレイヤがガードを行おうとして操作機８を画面３の外へ向ける動作を行った場合に、この動作をパンチとして誤検出してしまう事態を回避することができる。

ステップＳＤ１２の判定結果が「ＮＯ」の場合、処理はステップＳＤ９へ進む。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、キャラクタにパンチを打たせるパンチ処理を開始する（ＳＤ１３）。以降、処理は、ステップＳＤ９へ進む。ステップＳＤ９が終了すると、処理はステップＳＤ１に戻る。このように、プロセッサ１６は、位置検出部として、上述した処理を、操作機８ＡＬ、８ＡＲ、８ＢＬ及び８ＢＲについて巡回的に繰り返し行う。

図１６は、発砲処理の流れを示すフローチャートである。発砲処理では、プロセッサ１６は、対応する操作機８の操作により発射された弾丸が敵キャラクタに命中するか否かを判定する（ＳＥ１）。具体的には、対応する操作機８の位置および照準位置を通る直線が仮想空間において敵キャラクタと交わるか否かを判定する。つまり、プロセッサ１６は、ゲーム実行部として、画面３上の交点位置と操作機８からの信号とに基づいて特定ゲームを進行させる。この判定の方法は任意である。例えば、画面３において敵キャラクタが占める領域を求めておき、上記の直線が当該領域を通るか否かを判定するようにしてもよいし、上記の直線を仮想空間内に延ばし、この直線が敵キャラクタと交わるか否かを判定するようにしてもよい。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、弾丸命中処理を行う（ＳＥ２）。

具体的には、弾丸が命中した敵キャラクタ（図５では敵キャラクタＥ３）および命中箇所を特定し、特定結果に応じて敵キャラクタにダメージを設定して敵キャラクタの残存体力を減らす処理を行う一方、特定結果に応じた演出処理を、表示部１２および発音部１３を用いて行う。例えば、図５の例では、発砲音がスピーカ４，４から発音されるとともに、左手に命中した敵キャラクタＥ３がダメージを受けて左手から銃を取り落とす画像が表示される。一方、ステップＳＥ１の判定結果が「ＮＯ」の場合、プロセッサ１６は、弾丸外れ処理を行う（ＳＥ３）。具体的には、発砲音を発音部１３に発音させる。ステップＳＥ２またはＳＥ３の処理が終了すると、発砲処理は終了する。

図１７は、パンチ検出用タイマ処理の流れを示すフローチャートである。パンチ検出用タイマ処理は、操作機８毎に、基準値以上の、画面３側へ向かう加速度が生じる度に実行される。あるパンチ検出用タイマ処理では、プロセッサ１６は、まず、当該パンチ検出用タイマ処理に対応するパンチ検出用タイマをスタートさせる（ＳＦ１）。次にプロセッサ１６は、このパンチ検出用タイマが計時中であるか否かを判定する（ＳＦ２）。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、処理はステップＳＦ２に戻る。一方、ステップＳＦ２の判定結果が「ＮＯ」の場合、プロセッサ１６は、当該パンチ検出用タイマ処理に対応する軌跡バッファをクリアし（ＳＦ３）、当該パンチ検出用タイマ処理を終了する。

図１８は、パンチ処理の流れを示すフローチャートである。パンチ処理は、図１５のステップＳＤ１２においてパンチが打たれたと判断された場合に行われる処理である。パンチ処理では、プロセッサ１６は、まず、対象操作機について、パンチ検出用タイマを停止する（ＳＧ１）。次にプロセッサ１６は、パンチの方向、到達点および種類を特定する（ＳＧ２）。具体的には、対象操作機に対応する軌跡バッファを参照して、パンチ原点から最も離れている位置の地点を到達点とし、この到達点とパンチ原点とを通る直線の方向をパンチの方向とし、この方向が、パンチ原点を基点とする第１の方向範囲内の方向であれば「フック」とし、パンチ原点を基点とする第２の方向範囲内の方向であれば「アッパーカット」とし、いずれの方向範囲にも入らない場合には「ストレート」とする。なお、第１および第２の方向範囲は、予め定められている。

このように、プロセッサ１６は、動作判断部により、殴り動作がされたと判断された場合に、原点からのその後の位置履歴から殴り動作の種類を特定する種類特定部、より具体的には、プロセッサ１６は、原点から最も離れている位置を到達点とし、到達点と原点とを通る直線の方向を殴り動作の方向としたとき、この方向と予め定められた方向範囲とに基づいて、殴り動作の種類を特定する種類特定部として機能する。また、プロセッサ１６は、動作判断部により、殴り動作がされたと判断された場合に、原点と第２の位置とを通る直線の方向を算出する方向算出部として機能する。

次にプロセッサ１６は、対象操作機に対応する軌跡バッファをクリアする（ＳＧ３）。以降の処理は、特定したパンチの種類に応じて異なる。特定したパンチの種類がフックの場合、プロセッサ１６は、このフックが敵キャラクタに命中するか否かを判定する（ＳＧ４）。具体的には、ステップＳＧ２で特定した方向、到達点および種類に基づいて定まる拳の軌道が、仮想空間において敵キャラクタと交わるか否かを判定する。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、フック命中処理を行う（ＳＧ５）。

具体的には、フックが命中した敵キャラクタ（図４では敵キャラクタＥ１）および命中箇所を特定し、この特定の結果に応じて敵キャラクタにダメージを設定して敵キャラクタの残存体力を減らす処理を行う一方、この特定の結果に応じた演出処理を、表示部１２および発音部１３を用いて行う。例えば、図４の例では、パンチが命中したことを示す効果音がスピーカ４，４から発音されるとともに、右フックの拳ＦＡＲが仮想空間内を移動して敵キャラクタＥ１に命中し、敵キャラクタＥ１がダメージを受けて体勢を崩す画像が表示される。一方、ステップＳＧ４の判定結果が「ＮＯ」の場合、プロセッサ１６は、フック外れ処理を行う（ＳＧ６）。具体的には、右フックの拳ＦＡＲが仮想空間内を移動する画像を表示部１２に表示させる。ステップＳＧ５またはＳＧ６の処理が終了すると、パンチ処理は終了する。

特定したパンチの種類がアッパーカットの場合、プロセッサ１６は、このアッパーカットが敵キャラクタに命中するか否かを判定する（ＳＧ７）。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、プロセッサ１６は、アッパーカット命中処理を行う（ＳＧ８）。具体的には、アッパーカットが命中した敵キャラクタ（図５では敵キャラクタＥ１）および命中箇所を特定し、この特定の結果に応じて敵キャラクタにダメージを設定して敵キャラクタの残存体力を減らす処理を行う一方、この特定の結果に応じた演出処理を、表示部１２および発音部１３を用いて行う。例えば、図５の例では、パンチが命中したことを示す効果音がスピーカ４，４から発音されるとともに、左アッパーカットの拳ＦＡＬが仮想空間内を移動して敵キャラクタＥ１に命中し、敵キャラクタＥ１がダメージを受けて体勢を崩す画像が表示される。一方、ステップＳＧ７の判定結果が「ＮＯ」の場合、プロセッサ１６は、アッパーカット外れ処理を行う（ＳＧ９）。具体的には、左アッパーカットの拳ＦＡＬが仮想空間内を移動する画像を表示部１２に表示させる。ステップＳＧ８またはＳＧ９の処理が終了すると、パンチ処理は終了する。

特定したパンチの種類がストレートの場合、プロセッサ１６は、ステップＳＧ１０およびＳＧ１１、またはステップＳＧ１０およびＳＧ１２の処理を行う。これらの処理については、フックおよびアッパーカットに関する上記の説明から明らかであるから、その説明を省略する。

図１９は、被攻撃処理の流れを示す図である。被攻撃処理は、敵キャラクタからの攻撃がプレイヤのキャラクタに命中した場合に実行される。被攻撃処理では、プロセッサ１６は、命中したキャラクタおよび命中した攻撃の種類に対応するガードフラグを特定する（ＳＨ１）。例えば、命中した攻撃が、プレイヤＡのキャラクタの左半身へのパンチであれば、操作機８ＡＬに対応するガードフラグが特定される。

次にプロセッサ１６は、特定したガードフラグがセットされているか否かを判定する（ＳＨ２）。この判定結果が「ＮＯ」の場合、すなわち有効なガードが行われていない場合、プロセッサ１６は、命中したキャラクタに通常ダメージを設定してその残存体力を減らす（ＳＨ３）。一方、ステップＳＨ２の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、すなわち有効なガードが行われている場合、プロセッサ１６は、命中したキャラクタに軽減ダメージを設定してその残存体力を減らす（ＳＨ４）。通常ダメージは有効なガードが行われていない場合に受けるダメージであり、軽減ダメージは有効なガードが行われている場合に受けるダメージであり、軽減ダメージは通常ダメージよりも軽い。したがって、残存体力の減少量は、軽減ダメージが設定された場合には少なく、通常ダメージが設定された場合には多くなる。ステップＳＨ３またはＳＨ４の処理が終了すると、被攻撃処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、ゲーム装置１は、殴り動作がされたか否かを判断する動作判断装置（図示略）と、固定された本体１００に接続された表示部１２と、本体１００に設けられて表示部１２を用いて特定ゲームを進行可能なゲーム実行部（プロセッサ１６）とを有するゲーム装置として把握される。ゲーム実行部は、この動作判断部にて殴り動作が行われたと判断されたら予め定められた指示（各種命中処理または各種外れ処理）を実行するようになっている。動作判断装置は、本体１００と、プレイヤに保持され、その身体動作を検出すると共に本体１００との間で信号授受可能な可動の操作機８とを有する。操作機８は、加速度を検出する加速度センサ８６と光を発する光源８５と加速度センサ８６により検出された値を本体１００側に送信する送信部８７とを備え、本体１００は、操作機８の光源８５から発せられた光を受光してその受光強度を検出する二箇所に配置された受光ユニット９Ｌおよび９Ｒと、受光ユニット９Ｌおよび９Ｒの各々に検出された受光強度に基づいて操作機８の位置を検出する処理を繰り返し行う位置検出部（プロセッサ１６）と、この位置検出部にて検出された操作機８の位置履歴を記憶するＲＡＭ１４と、操作機８の位置履歴と加速度センサ８６の検出値とからプレイヤが殴り動作を行ったか否かを判断する動作判断部（プロセッサ１６）とを備える。よって、ゲーム装置１は、プレイヤが予め定められた動作を行った場合に当該動作に応じた処理を行うべき装置であって、プレイヤが殴り動作を行ったか否かを判断し、この判断結果に応じて当該殴り動作に応じた処理を行うことができる。なお、この例では、殴り動作をプロセッサ１６で判断したが、予め定められた動作を判断するようにしてもよい。

さらに、予め定められた動作を行うと発生する加速度と操作機８の位置から得られる情報（例えば、移動距離）とを動作パターンとしてＲＯＭ１５に記憶しておき、プロセッサ１６で、動作パターンと実際に検出された加速度と位置から得られる情報とを比較して、予め定められた動作が行われたか否かを判断してもよい。これにより、例えば、操作機８を素早く小さな振幅で振る動作や（加速度が大で、移動距離が小）、操作機８を大きな振幅でゆっくり振る動作（加速度が小で、移動距離が大）を判別することが可能となる。

加えて、プロセッサ１６は、予め定められた基準値以上の加速度が加速度センサに検出されると、これを契機として、ＲＡＭ１４に記憶された位置履歴を参照してプレイヤが予め定められた動作を行ったか否かを判断してもよい。この態様では、プレイヤが操作機８を基準値以上の加速度で動かした場合に限って、予め定められた動作の判断を行うから、常時、動作判断を実行する必要がないので、処理負荷を低減できる。しかも、基準値以上の加速度でプレイヤの腕が動かされたことを、予め定められた動作の条件の一つとすることができる。プレイヤは腕を動かさないように意識しても若干動いてしまう。予め定められた動作によって、何らかの指示を入力する場合、微妙な動作はプレイヤの意思を反映していないので排除する必要がある。この態様では、基準値以上の加速度が検出されたことを予め定められた動作の条件の一つとすることができるので、正確に指示を入力することが可能となる。

また、上述したように、ゲーム装置１は、プレイヤに指定された位置に、指定された位置であることを示す画像を表示させる画像処理装置（図示略）と、固定された本体１００に設けられて表示部１２を用いて特定ゲームを進行可能なゲーム実行部（プロセッサ１６）とを有するゲーム装置として把握される。画像処理装置は、本体１００と、光を発する光源８５を有し、プレイヤに保持される可動の操作機８と、画面３を有し、固定された表示部１２とを備える。本体１００は、操作機８の光源８５から発せられた光を受光してその受光強度を検出する少なくとも二箇所に配置された受光部と、受光ユニット９Ｌおよび９Ｒと、受光ユニット９Ｌおよび９Ｒの各々に検出された受光強度に基づいて操作機８の位置を検出する処理を繰り返し行う位置検出部（プロセッサ１６）と、この位置検出部にて検出された操作機８の位置と予め定められた基準位置とを通る直線が画面３と交わる画面３上の交点位置を算出する交点位置算出部（プロセッサ１６）と、交点であることを示す画像が画面３上の交点位置に表示されるように表示部１２を制御する表示制御部（プロセッサ１６）とを備える。操作機８は、プレイヤの身体動作を検出すると共に本体１００との間で信号授受可能であり、ゲーム実行部は、画面３上の交点位置と操作機８からの信号とに基づいて特定ゲームを進行させる。よって、ゲーム装置１は、プレイヤが操作機８を動かして画面３上の位置を指定する装置であって、プレイヤに視覚的な煩わしさを感じさせることなく、操作機８に加わる加速度に依存しない精度かつ十分に短い時間間隔で、指定された位置（交点位置）に、指定された位置（交点）であることを示す画像を表示させることができる。

＜３．変形例＞
本発明は、上述した実施の形態に限らず、以下に列記する変形例を含みうる。
上述した実施の形態では、銃の使用／不使用をプレイヤが適宜に選択可能としたが、これを変形してもよい。例えば、特定ゲームを複数ステージ構成のコンピュータゲームとし、あるステージでは銃の使用を禁じ、別のステージではパンチの使用を禁じるようにしてもよい。また、そのプレイでパンチしか使えないコンピュータゲームとしてもよいし、そのプレイで銃しか使えないコンピュータゲームとしてもよい。また、両ゲームを一台のゲーム装置で実現することができるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、一つのキャラクタが二つの銃を使うことができるが、これを変形し、一つのキャラクタが一つの銃しか使えないようにしてもよい。また、プレイヤがそのキャラクタを操作し、仮想空間内に配置された銃を拾わせ、その銃を使用させることができるようにしてもよい。また、上述した実施の形態では、操作機８が加速度センサ８６を備えているが、これを変形し、操作機が加速度センサを備えないようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、パンチの種類を、パンチ原点と最新の座標の直前の座標とを通る直線の向きと、第１の方向範囲と、第２の方向範囲とに基づいて特定しているが、これを変形し、パターンマッチングによってパンチの種類を特定するようにしてもよい。具体的には、パンチの種類毎に座標の並びのパターンを用意しておき、軌跡バッファ内の座標の並びに近いパターンの種類を、パンチの種類として特定することになる。

また、上述した実施の形態では、操作機８の数を４としたが、これを変形し、１以上３以下としてもよいし、５以上としてもよい。もちろん、操作機８が１の場合には、必然的に、シングルプレイ型ゲームが対象となる。また、上述した実施の形態では、プレイヤが操作機を把持する形態としたが、これを変形し、操作機をグローブ状に形成し、プレイヤの手に装着する形態としてもよい。要は、操作機がプレイヤの手とともに動く形態であればよい。

また、上述した実施の形態では、受光ユニットの数を２としたが、これを変形し、３以上としてもよい。３以上の場合、各受光ユニットが有する赤外線センサの数を２以下とすることも可能である。また、上述した実施の形態では、位置検出に赤外光を用いたが、これに限るものではない。また、上述した実施の形態では、二人のプレイヤが協力する形態のゲームを対象としたが、これに限るものではない。また、上述の実施の形態では、プレイヤのキャラクタが表示されない形態のゲームを対象としたが、これに限るものではない。

また、上述した実施の形態では、パンチの種類の数を３としているが、これを変形し、２以下としてもよいし４以上としてもよい。２以下の場合には、第1の方向範囲または第２の方向範囲が不要となり、４以上の場合には他の方向範囲が必要となる。また、上述した実施の形態では、時分割制御によって複数の操作機８に排他的な発光を行わせているが、これを変形し、周波数多重制御などの他の技術を用いるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、操作機がプレイヤの手に把持されるが、これを変形し、操作機がプレイヤの手に装着される形態としてもよい。また、上述した実施の形態では、殴り動作を動作判断部の判断の対象としているがこれを変形し、殴り動作以外のプレイヤの伸縮動作（例えば蹴り動作）や、プレイヤの屈伸動作、伸縮動作や屈伸動作に限定されない予め定められた動作を動作判断部の判断の対象としてもよい。なお、蹴り動作を動作判断部の判断の対象とする場合、操作機はプレイヤの足に装着されることになり、屈伸動作を動作判断部の判断の対象をとする場合、操作機はプレイヤの手以外の上半身に装着されることになる。

また、上述した実施の形態では、ゲーム装置が、動作判断部により、プレイヤの伸縮動作がされたと判断された場合に、前記操作機の位置履歴からプレイヤの伸縮動作の種類を特定する種類特定部を備えているが、これを変形し、種類特定部を備えないようにしてもよい。また、上述した実施の形態では、種類特定部は、原点から最も離れている位置を到達点とし、到達点と原点とを通る直線の方向を伸縮動作の方向としたとき、この方向と予め定められた方向範囲とに基づいて、プレイヤの伸縮動作の種類を特定するようになっているが、本発明はこれに限るものではない。

また、上述した実施の形態では、動作判断部が、予め定められた基準値以上の加速度が加速度センサに検出される直前に位置検出部に検出された位置の地点を原点とし、原点検出後に位置検出部に検出された位置と原点との距離を判定距離としてある時点で位置検出部に検出された第１の位置に係る第１の判定距離と、その直前に前記位置検出部に検出された第２の位置に係る第２の判定距離との関係から、プレイヤの伸縮動作がされたか否かを判断するようになっているが、本発明はこれに限るものではない。また、本実施の形態では、動作判断部が、第１の位置に係る第１の判定距離が、第２の位置に係る第２の判定距離よりも短く、かつ、第２の位置に係る第２の判定距離が、予め定められた基準距離以上となると、殴り動作がされたと判断するようになっているが、本発明はこれに限るものではない。

また、上述した実施の形態では、発光部が発する光の周波数は、外光と干渉しない周波数になっているが、外光が十分に弱い場合には、これを変形し、外光と干渉する周波数としてもよい。また、上述した実施の形態では、位置検出部が複数の受光部の各々に検出された受光強度に基づいて操作機の位置を検出する処理を一定の時間間隔で繰り返し行っているが、この処理を位置検出部が一定でない時間間隔で繰り返し行うようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、本体が、直線が画面と交わるか否かを判定する画面内外判定部と、画面内外判定部の判定結果を記憶部に記憶させる記憶制御部とを備え、動作判断部は、記憶部に記憶された判定結果が否定的であれば、プレイヤが予め定められた動作を行わなかったと判断するが、これを変形し、画面内外判定部および記憶制御部を備えず、動作判断部が当該判断を行わないようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、特定ゲームを対象としたが、特定ゲーム以外のコンピュータゲームを対象としてもよい。例えば、画面に表示されたものを射的機器で撃つシューティングゲーム以外のコンピュータゲームを対象とし、交点であることを示す画像は射的機器の照準が合っている位置を示す画像とは異なる画像であるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、動作判断装置および画像処理装置がコンピュータゲームの実現に用いられているが、動作判断装置および画像処理装置の用途はこれに限らない。例えば、動作判断装置および画像処理装置を人の指示を入力するシミュレーション（例えば構造解析のシミュレーション）の実現に用いてもよい。また、この場合、動作判断装置および画像処理装置において操作機を保持する人はプレイヤではなく操作者となり、ゲーム実行部は不要となり、シミュレーションの内容によっては表示部も不要となる。なお、コンピュータゲームのゲーム装置であっても、シミュレーションを行う装置であっても、動作判断装置または画像処理装置を有する限り、動作判断装置または画像処理装置の一種である。したがって、ゲーム装置に関して上述した各種の変形を、動作判断装置および画像処理装置に適用してもよい。なお、上述した各種の変形を適宜に組み合わせた変形も可能であり、本発明は、これらの変形に係る形態をも含みうる。

Claims (7)

1. 固定された本体と、
   光を発する発光部を有し、操作者の手に把持または装着される可動の操作機と、
   画面を有し、固定された表示部とを備え、
   前記本体は、
   前記操作機の前記発光部から発せられた光を受光してその受光強度を検出する少なくとも二箇所の受光部と、
   前記受光部の各々に検出された受光強度に基づいて前記操作機の位置を検出する処理を行う位置検出部と、
   前記位置検出部にて検出された前記操作機の位置と予め定められた基準位置とを通る直線を求め、当該直線が前記画面と交わる画面上の交点位置を算出する交点位置算出部と、
   前記交点であることを示す画像が前記画面上の交点位置に表示されるように前記表示部を制御する表示制御部とを備え、
   前記基準位置は、操作者が前記画面に正対したときの両肩を結ぶ線分上に設けられている、
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記操作機が複数の操作機からなり、
   前記各操作機の前記発光部は、前記操作機のうち他の操作機の発光部が発光していないときに発光することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記発光部が発する光の周波数は、外光と干渉しない周波数になっていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 請求項１に記載の画像処理装置と、前記本体に設けられて前記表示部を用いてゲームを進行可能なゲーム実行部とを有し、
   前記操作機は、前記操作者の身体動作を検出すると共に前記本体との間で信号授受可能であり、
   前記位置検出部は、前記受光部の各々に検出された受光強度に基づいて前記操作機の位置を検出する処理を行い、
   前記ゲーム実行部は、前記画面上の交点位置と前記操作機からの信号とに基づいて前記ゲームを進行させる、
   ことを特徴とするゲーム装置。
5. 前記操作機は、加速度を検出する加速度センサと前記加速度センサにより検出された値を前記本体側に送信する送信部とを更に備え、
   前記本体は、前記位置検出部にて検出された前記操作機の位置の履歴を記憶する記憶部と、前記操作機の位置履歴と前記加速度センサの検出値とから操作者が予め定められた動作を行ったか否かを判断する動作判断部と、前記直線が前記画面と交わるか否かを判定する画面内外判定部と、前記画面内外判定部の判定結果を前記記憶部に記憶させる記憶制御部とを更に備え、
   前記動作判断部は、前記記憶部に記憶された前記判定結果が否定的であれば、操作者が予め定められた動作を行わなかったと判断する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のゲーム装置。
6. 前記ゲームは、前記画面に表示されたものを射的機器で撃つゲームであり、
   前記交点であることを示す画像は射的機器の照準が合っている位置を示す画像である、
   ことを特徴とする請求項４に記載のゲーム装置。
7. 固定された本体と、
   光を発する発光部を有し、操作者の手に把持または装着される可動の操作機と、
   画面を有し、固定された表示部とを備える画像処理装置のためのコンピュータプログラムであって、
   前記本体を、
   前記操作機の前記発光部から発せられた光を受光してその受光強度を検出する少なくとも二箇所の受光部と、
   前記受光部の各々に検出された受光強度に基づいて前記操作機の位置を検出する処理を行う位置検出部と、
   前記位置検出部にて検出された前記操作機の位置と予め定められた基準位置とを通る直線を求め、当該直線が前記画面と交わる画面上の交点位置を算出する交点位置算出部と、
   前記交点であることを示す画像が前記画面上の交点位置に表示されるように前記表示部を制御する表示制御部として機能させ、
   前記基準位置は、操作者が前記画面に正対したときの両肩を結ぶ線分上に設けられている、
   ことを特徴とするコンピュータプログラム。

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