(57)【要約】【課題】命令入力時に視認しなくても正確に命令を入力できるようにすることを目的とする。【解決手段】コンピュータシステム１の入力装置４において、ユーザの下肢に装着される装着部５と、赤外センサー６とを設ける。装着部５は、ユーザの右足に装着される第１照明部５０と、ユーザの左足に装着される第２照明部５１とを備えている。第１照明部５０には１つの光源５０ａが設けられており、第２照明部５１には２つの光源５１ａ，５１ｂが設けられている。赤外センサー６によってユーザの下肢に装着された装着部５を撮像することにより、ユーザの下肢の動作パターンを認識し、各動作パターンに対応付けられた命令が入力されたものと認識する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータシステムであって、
選択肢となる命令を記憶する記憶手段と、
ユーザの下肢に装着される装着部と、
前記装着部の位置を取得する位置取得手段と、
前記位置取得手段により取得される前記装着部の位置に応じて前記記憶手段に記憶された命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する命令選択手段と、
前記命令選択手段により選択された命令を実行するコンピュータと、
を備えることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のコンピュータシステムであって、
前記コンピュータはユーザに仮想空間を提供するものであり、
前記命令は、前記仮想空間におけるオブジェクトの移動を制御する命令であることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンピュータシステムであって、
複数のユーザにそれぞれ装着される複数の前記装着部を備えることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のコンピュータシステムであって、
前記装着部は照明光を照射する光源を有する照明部を備え、
前記位置取得手段は前記照明部からの光を受光する受光部を備えることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のコンピュータシステムであって、
前記照明部は、ユーザの左右の足にそれぞれが別々に装着される第１照明部と第２照明部とを備えることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のコンピュータシステムであって、
前記第１照明部における光源の数と前記第２照明部における光源の数とが異なることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項７】
請求項５に記載のコンピュータシステムであって、
前記第１照明部における光源の数と前記第２照明部における光源の数とが同一であることを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項８】
接続される外部のコンピュータに命令を入力する入力装置であって、
選択肢となる命令を記憶する記憶手段と、
ユーザの下肢に装着される装着部と、
前記装着部の位置を取得する位置取得手段と、
前記位置取得手段により取得される前記装着部の位置に応じて前記記憶手段に記憶された命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する命令選択手段と、
前記命令決定選択により選択された命令を前記コンピュータに送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項９】
コンピュータシステムに対する命令の入力方法であって、
(a) 選択肢となる命令を記憶手段に記憶する工程と、
(b) ユーザの下肢に装着部を装着する工程と、
(c) 前記装着部の位置を取得する工程と、
(d) 前記(c)工程において取得された前記装着部の位置に応じて、前記記憶手段に記憶された選択肢となる命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する工程と、
を有する入力方法。
【請求項１０】
コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、前記コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータを、
選択肢となる命令を記憶する記憶手段と、
ユーザの下肢に装着される装着部と、
前記装着部の位置を取得する位置取得手段と、
前記位置取得手段により取得される前記装着部の位置に応じて前記記憶手段に記憶された命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する命令選択手段と、
を備えるコンピュータとして機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザがコンピュータに命令を入力する技術に関する。より詳しくは、ユーザがコンピュータを操作する際のユーザインタフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンピュータシステムに指示（命令）を入力するときに使用される様々なユーザインタフェースが考案されている。そして、コンピュータの機能が向上した昨今では、要求される命令の増加に伴って、ユーザの両手による入力を補うユーザインタフェースが提案されている。例えば、特許文献１には、足踏みシートによって仮想空間における移動命令を入力する技術が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０６７７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の技術では、分割された複数の領域を必要に応じて踏み分けなければならず、命令が割り当てられている各領域の位置を予めユーザが記憶しておく必要があるという問題があった。また、例え位置を記憶していたとしても、一般に、ユーザは、手と異なり、足を正確に操作することについては不慣れであるため、複数の領域にまたがってシートを踏むような危険性もある。したがって、正確に命令を入力しようとすれば、結局、ユーザは足下のシートを目視確認しながら入力しなければならず、この場合、例えば、コンピュータシステムの画面から視線を切ることになる。すなわち、特許文献１に記載の技術は、命令を入力する際の操作性と正確性との両立が困難であるという問題があった。
【０００５】
また、歩幅や足裏サイズ等はユーザの年齢や性別に応じて比較的大きく異なるにも関わらず、特許文献１に記載されている足踏みシートでは領域のサイズが固定されるため、個々のユーザに対応しにくいという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、命令入力時に視認しなくても正確に命令を入力できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、コンピュータシステムであって、選択肢となる命令を記憶する記憶手段と、ユーザの下肢に装着される装着部と、前記装着部の位置を取得する位置取得手段と、前記位置取得手段により取得される前記装着部の位置に応じて前記記憶手段に記憶された命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する命令選択手段と、前記命令選択手段により選択された命令を実行するコンピュータとを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係るコンピュータシステムであって、前記コンピュータはユーザに仮想空間を提供するものであり、前記命令は、前記仮想空間におけるオブジェクトの移動を制御する命令であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係るコンピュータシステムであって、複数のユーザにそれぞれ装着される複数の前記装着部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係るコンピュータシステムであって、前記装着部は照明光を照射する光源を有する照明部を備え、前記位置取得手段は前記照明部からの光を受光する受光部を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係るコンピュータシステムであって、前記照明部は、ユーザの左右の足にそれぞれが別々に装着される第１照明部と第２照明部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係るコンピュータシステムであって、前記第１照明部における光源の数と前記第２照明部における光源の数とが異なることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項５の発明に係るコンピュータシステムであって、前記第１照明部における光源の数と前記第２照明部における光源の数とが同一であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８の発明は、接続される外部のコンピュータに命令を入力する入力装置であって、選択肢となる命令を記憶する記憶手段と、ユーザの下肢に装着される装着部と、前記装着部の位置を取得する位置取得手段と、前記位置取得手段により取得される前記装着部の位置に応じて前記記憶手段に記憶された命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する命令選択手段と、前記命令決定選択により選択された命令を前記コンピュータに送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９の発明は、コンピュータシステムに対する命令の入力方法であって、(a)選択肢となる命令を記憶手段に記憶する工程と、(b)ユーザの下肢に装着部を装着する工程と、(c)前記装着部の位置を取得する工程と、(d)前記(c)工程において取得された前記装着部の位置に応じて、前記記憶手段に記憶された選択肢となる命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する工程とを有する入力方法。
【００１６】
また、請求項１０の発明は、コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、前記コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータを、選択肢となる命令を記憶する記憶手段と、ユーザの下肢に装着される装着部と、前記装着部の位置を取得する位置取得手段と、前記位置取得手段により取得される前記装着部の位置に応じて前記記憶手段に記憶された命令の中から前記ユーザの意図した命令を選択する命令選択手段とを備えるコンピュータとして機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし１０に記載の発明は、ユーザの下肢に装着部を装着し、当該装着部の位置を取得して、取得した装着部の位置に応じて記憶された命令の中からユーザの意図した命令を選択する命令ことにより、入力時にユーザが視認する必要がない。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、ユーザに仮想空間を提供し、選択される命令が仮想空間におけるオブジェクトの移動を制御する命令であることにより、ユーザの移動動作に関連づけて、移動を制御する命令を入力できる。すなわち、ユーザは所望する命令を入力するために要求される操作を容易に覚えることができ、ユーザインタフェースが向上する。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、複数のユーザにそれぞれ装着される複数の装着部を備えることにより、複数のユーザが同時に命令を入力できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、装着部が照明光を照射する光源を有する照明部を備え、位置取得手段が当該照明部からの光を受光する受光部を備えることにより、簡易な構成で実現できる。また、カメラを装着する場合に比べて、装着部を軽量化できるため、ユーザの負担を軽減できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、ユーザの左右の足にそれぞれが別々に装着される第１照明部と第２照明部とを備えることにより、下肢の特徴部である両足にそれぞれ装着することができ、命令の選択精度が向上する。あるいは選択可能な命令数を増やすことができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、第１照明部における光源の数と第２照明部における光源の数とが異なることにより、画像認識や色判定によって両足を区別する場合に比べて、容易に位置を判別できる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、第１照明部における光源の数と前記第２照明部における光源の数とが同一であることにより、両足に装着するハードウェアを同一のハードウェアで実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２５】
＜１．  第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係るコンピュータシステム１を示す図である。図１に示すように、コンピュータシステム１は、テレビ受像器２、ゲーム機本体３、入力装置４およびコントローラ７を備えている。
【００２６】
テレビ受像器２は一般的な家庭用のテレビであり、電波放送を受信しつつ、その映像や音声を再生する機能を有している。また、テレビ受像器２は、ゲーム機本体３に専用のケーブルで接続されており、ゲーム機本体３の表示装置として機能する。なお、本実施の形態では、コンピュータシステム１がテレビ受像器２を表示装置として採用する構成で説明するが、もちろん専用の表示装置（ディスプレイやＣＲＴ等）を備えていてもよい。
【００２７】
図２は、ゲーム機本体３を示すブロック図である。なお、図１では図示を省略しているが、図２に示すように、ゲーム機本体３はゲームカード８を着脱自在に装着することが可能とされている。また、図２に示すプログラム９は、ゲームカード８からロードされるプログラム８０の一部または全部を含むものとして説明する。
【００２８】
ゲーム機本体３は、ＣＰＵ３０、メモリ３１、表示部３２、操作部３３およびインタフェース部３４を備えており、一般的なコンピュータとしての機能を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ３０は、プログラム９を実行しつつ、各種データの演算を行うとともに、コンピュータシステム１の各構成を制御する。特に、本実施の形態におけるＣＰＵ３０は、プログラム９を実行しつつ、適宜、テレビ受像器２に映像と音声とを再生させることにより、ゲーム等における仮想空間をユーザに提供する。また、ユーザが入力装置４を操作することにより入力する命令（主に仮想空間におけるオブジェクトの移動を制御する命令）や、ユーザがコントローラ７を操作することにより入力する命令を適宜実行する。
【００３０】
メモリ３１は、プログラム９や各種データを格納する記憶装置として構成されている。図２では１つのメモリ３１を図示しているが、一般的には、読み取り専用のＲＯＭ（ブートＲＯＭ等）や、ＣＰＵ３０の一時的なワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ等、複数のハードウェアから構成される。
【００３１】
表示部３２は、ユーザに対して各種データを表示する機能を有する。具体的には、ＬＥＤやランプ類であり、主にゲーム機本体３の状態を表示する。このような表示部３２として、例えば、電源ランプ等が該当する。なお、表示部３２はこれらに限定されるものではなく、液晶パネルや専用のディスプレイ等を備えていてもよい。
【００３２】
操作部３３は、ユーザがゲーム機本体３を操作するために使用される。具体的には、電源ボタンやイジェクトボタン、ディップスイッチ等が該当する。
【００３３】
インタフェース部３４は、ゲーム機本体３に様々なハードウェアやネットワークを接続する機能を提供する。具体的には、各種端子類（ＬＡＮ端子やＵＳＢ端子、映像端子、音声端子等）、各種ケーブル類、カードスロット、無線通信部等が該当する。
【００３４】
ゲームカード８は、ゲーム等のアプリケーションを提供するためのソフトウェア（プログラム８０）を格納しており、ゲーム機本体３のインタフェース部３４（カードスロット）に装着される。このように、ゲーム機本体３は、ゲームカード８を取り替えることにより、様々なアプリケーションを実行することが可能なように構成されている。なお、ゲームカード８はＣＰＵ３０によって作成されるデータ（ユーザデータ）を格納することも可能である。
【００３５】
図３は、第１の実施の形態における入力装置４を示す図である。入力装置４は、図１に示すようにユーザの下肢に装着される装着部５と装着部５の位置を取得する赤外センサー６とを備えている。詳細は後述するが、入力装置４は、接続される外部のコンピュータ（ゲーム機本体３）に命令を入力する装置として構成されている。なお、入力装置４は、装着部５を装着したユーザが大きく水平位置を移動することなく操作されるものとする。
【００３６】
装着部５は、ユーザの左右の足にそれぞれが別々に装着される第１照明部５０および第２照明部５１を備えている。さらに、第１照明部５０は１つの光源５０ａを備えており、第２照明部５１は２つの光源５１ａ，５１ｂを備えている。すなわち、本実施の形態における装着部５は、第１照明部５０における光源の数と第２照明部５１における光源の数とが異なっている。
【００３７】
光源５０ａ，５１ａ，５１ｂは、いずれもいわゆる赤外線ＬＥＤであり、それぞれが照明光としての赤外線を照射する。なお、図示を省略しているが、第１照明部５０（第２照明部５１）は光源５０ａ（光源５１ａ，５１ｂ）に電力を供給するための電源部（電池）を搭載している。このように、装着部５には電力を供給するための電池を搭載する必要がある。したがって、第１照明部５０および第２照明部５１は、光源５０ａ，５１ａ，５１ｂとして比較的電力消費の少ない赤外線ＬＥＤを採用して照明光を照射することが好ましい。これにより装着部５の小型化が促進されるので、大型で重量の大きい物体を装着する場合に比べてユーザの負担が軽減される。
【００３８】
また、第１照明部５０および第２照明部５１は、それぞれが図示しない装着ベルトを備えており、人体に容易に装着できるように構成されている。図１に示す例では、第１照明部５０はユーザの右足に装着され、第２照明部５１はユーザの左足に装着される。このように第１照明部５０および第２照明部５１は、人物の下肢の特徴部である両足にそれぞれが装着される。
【００３９】
赤外センサー６は、二次元的に配列した複数の受光素子（図示せず）を備え、装着部５の各光源５０ａ，５１ａ，５１ｂから照射される照明光（本実施の形態では赤外線）を受光して、筐体部４０に対する装着部５の位置を取得する。
【００４０】
さらに、入力装置４は、図３に示すように、筐体部（ベース部）４０、各種データを演算するＣＰＵ４１、各種データを記憶するメモリ４２および入力装置４をゲーム機本体３に接続する通信部４３を備えている。
【００４１】
筐体部４０は、球形部に載置台を取り付けた形状の外観を有しており、当該載置台によって水平面上に安定的に載置することが可能な構造となっている。本実施の形態における入力装置４は、通信部４３を介してゲーム機本体３と接続される比較的小型で可搬性に優れた装置として構成されているが、筐体部４０内に収容された各構成（特に赤外センサー６）は少なくともユーザが命令を入力する間は実質的に静止した状態となる。このようにして筐体部４０は、入力装置４の基準位置を固定する機能を有しており、これにより装着部５の位置を容易に検出することが可能となる。
【００４２】
ＣＰＵ４１は、メモリ４２に格納されたプログラム４４を実行しつつ、各種データの演算や制御信号の生成を行う。すなわち、入力装置４は、一般的なコンピュータとしての構成および機能を有している。
【００４３】
図４は、入力装置４が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。図４に示す位置取得部４６および命令選択部４７は、ＣＰＵ４１がプログラム４４に従って動作することにより実現される機能ブロックである。
【００４４】
位置取得部４６は、所定のタイミングごとに赤外センサー６から伝達される出力信号に基づいて、時刻ごとの装着部５（光源５０ａ，５１ａ，５１ｂ）の位置を取得し、位置データ４８を作成する。本実施の形態における位置データ４８は１つのフレームデータ（一種の静止画像）であり、これを参照することによって光源５０ａ，５１ａ，５１ｂの状態や動きを検出することが可能となる。
【００４５】
命令選択部４７は、位置データ４８に応じて命令選択テーブル４５の中からユーザの意図した命令を選択し、選択した命令を示す命令データ４９を作成する。より詳しくは、位置データ４８に基づいて、光源５０ａ，５１ａ，５１ｂの状態や動きを検出し、これによってユーザの下肢の動作が命令選択テーブル４５に予め定義された動作のいずれに該当するかを判定する。そして、さらに命令選択テーブル４５において、該当する動作に関連づけられている命令を、ユーザの意図した命令として選択する。すなわち、命令選択部４７は、位置データ４８に基づいてユーザ動作のパターン認識を行い、認識されたパターンに対応する命令を命令選択テーブル４５から選択する機能を有している。
【００４６】
メモリ４２は、ＣＰＵ４１により実行されるプログラム４４、選択肢となる命令（命令選択テーブル４５）、装着部５の位置を示す位置データ４８、選択された命令（命令データ４９）等を記憶する。
【００４７】
通信部４３は、ＣＰＵ４１により選択された命令（命令データ４９）をゲーム機本体３に送信する。本実施の形態における通信部４３は、ＵＳＢ規格のインタフェースを提供する機能を有している。これにより、入力装置４とゲーム機本体３とは、ＵＳＢケーブルおよびＵＳＢ端子により接続される。ただし、通信部４３が提供するインタフェースはＵＳＢ規格に限定されるものではなく、他の規格が適宜採用されてもよい。
【００４８】
図１に戻って、コントローラ７は、一般的なゲーム機用のリモコンとして構成されており、ゲーム機本体３にユーザの指示（命令）を入力するために使用される。コントローラ７は手によって操作されるユーザインタフェースとして機能し、コンピュータシステム１において、主に入力装置４から入力することのできない命令を入力するために操作される。
【００４９】
ユーザは、武器や運動具、楽器等を実空間内において扱うのと近似した操作でコントローラ７を操作することにより、ゲームの仮想空間における武器や運動具、楽器等（オブジェクト）を操作するために必要な命令を入力することができる。言い換えれば、実空間において手による操作が行われるオブジェクトに対する命令は、コンピュータシステム１においても、手によって操作されるコントローラ７から主に入力される。
【００５０】
以上が本実施の形態におけるコンピュータシステム１の構成および機能の説明である。次に、入力装置４を用いてコンピュータシステム１に命令を入力する方法について説明する。
【００５１】
図５は、本発明に係る入力方法を示す流れ図である。なお、図５に示す各工程が開始される以前に（例えば入力装置４の製造工程において）、命令選択テーブル４５をメモリ４２に記憶する工程が既に実行されているものとする。また、以下では、ユーザがサッカーゲームを遊技する例で説明する。すなわち、コンピュータシステム１によって提供される仮想空間は「サッカー場」であり、当該仮想空間でユーザが操作するオブジェクトは「サッカー選手」である。
【００５２】
まず、ユーザは、装着部５を自らの下肢に装着する（ステップＳ１１）。ここに示す例では、ユーザは、光源５０ａを有する第１照明部５０を右足に装着し、光源５１ａおよび光源５１ｂを有する第２照明部５１を左足に装着する。
【００５３】
次に、ユーザは入力装置４の筐体部４０を適当な位置に設置した後、操作部３３やコントローラ７を操作して遊戯するゲーム（サッカーゲーム）をコンピュータシステム１に開始させるとともに、テレビ受像器２に向かって起立し、命令が入力可能な状態になるまで待機する（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１２によって待機している間においても、ユーザはコントローラ７を操作してコンピュータシステム１に所定の命令を入力できる。
【００５４】
サッカーゲームが開始され、ゲーム機本体３のＣＰＵ３０が入力装置４からの命令を実行できる状態になると、ＣＰＵ３０はステップＳ１２においてＹｅｓと判定する。そして、ＣＰＵ３０は、インタフェース部３４および通信部４３を介して、入力装置４に命令の受付を開始する旨を通知する。これによってゲーム機本体３（ＣＰＵ３０）および入力装置４はユーザによる入力装置４を用いた命令の入力を受け付ける状態（命令受付状態）に遷移する。
【００５５】
命令受付状態では、ゲーム機本体３のＣＰＵ３０がゲームを進行させつつ（ステップＳ１３）、命令の受付を終了するか否かを監視する（ステップＳ１９）。
【００５６】
ステップＳ１３におけるゲーム進行とは、ＣＰＵ３０がプログラム９を実行することにより、仮想空間を提供する処理であり、この仮想空間を提供するにあたってはユーザが入力した命令を実行する処理も行われる。なお、ステップＳ１３で実行される命令は、入力装置４を用いて入力された命令に限定されるものではなく、操作部３３やコントローラ７を用いて入力された命令も実行される。
【００５７】
また、命令受付状態では、入力装置４のＣＰＵ４１が位置取得タイミングを監視する（ステップＳ１４）。位置取得タイミングは、例えば、所定の周期でリセット信号を発生させ、これに基づいて決定することができる。
【００５８】
命令受付状態において、位置取得タイミングになると、ＣＰＵ４１がステップＳ１４においてＹｅｓと判定し、赤外センサー６からの出力信号に基づいて位置取得部４６が位置データ４８を作成（更新）する（ステップＳ１５）。
【００５９】
位置データ４８が作成されると、命令選択部４７が当該位置データ４８に応じて、装着部５（光源５０ａ，５１ａ，５１ｂ）の動きを解析し（ステップＳ１６）、装着部５を装着したユーザの操作動作を認識する。
【００６０】
図６ないし図９は、命令選択部４７が検出する光源５０ａ，５１ａ，５１ｂの動きの例を示す図である。
【００６１】
図６は、第１照明部５０の光源５０ａと、第２照明部５１の光源５１ａ，５１ｂとが反対方向に上下移動している動きを示している。位置データ４８を解析した結果、このような動きが検出できた場合、命令選択部４７は、ユーザの動作パターンが「足踏み」であると認識する。なお、このような動きは、静止状態のフレーム（基本フレーム）のみを保存しておき、これと現在のフレームとを比較することにより検出できる。
【００６２】
図７は、全ての光源５０ａ，５１ａ，５１ｂが検出されている状態から、光源５０ａが検出されない状態に移行した動きを示している。光源５１ａ，５１ｂのみが検出された場合、命令選択部４７は、第２照明部５１が装着された左足によって、光源５０ａからの照明光が遮蔽されたと判断する。すなわち、ユーザは左足を前に出した状態で体をひねった体勢になっていると予測されるため、命令選択部４７は、ユーザの動作パターンが「右回転」であると認識する。
【００６３】
ここでは図示を省略しているが、逆に、光源５０ａのみが検出され、光源５１ａ，５１ｂが検出されない場合、命令選択部４７は、ユーザの動作パターンが「左回転」であると認識する。
【００６４】
このように、本実施の形態における入力装置４は、ユーザの右足と左足とにそれぞれ数の異なる光源を装着させることによって、前後の位置関係を用いることなく、容易に位置を解析することができ、回転動作を認識することができる。
【００６５】
図８は、全ての光源５０ａ，５１ａ，５１ｂが同じ方向に上下移動する動きを示している。この場合、命令選択部４７は、ユーザの動作パターンが「ジャンプ」であると認識する。なお、このような動きは、基本フレームと現在のフレームとを比較することにより検出できる。
【００６６】
図９は、第２照明部５１の光源５１ａと光源５１ｂとの間隔が狭くなった動きを示している。この場合、命令選択部４７は、ユーザの動作パターンが「キック」であると認識する。なお、本実施の形態では、第２照明部５１のみ複数の光源を有しているため、第２照明部５１を装着した左足によるキックのみが認識可能である。ただし、左右いずれの足によるキックもそれぞれ認識できるようにするためには、例えば、第１照明部５０に３つの光源を設けるようにすればよい。
【００６７】
なお、図示は省略しているが、全ての光源５０ａ，５１ａ，５１ｂが検出されている状態で、かつ、全ての光源５０ａ，５１ａ，５１ｂが静止している場合には、命令選択部４７は、ユーザの動作パターンが「静止」であると認識する。なお、静止しているか否かは、基本フレームと現在のフレームとを比較することにより検出できる。
【００６８】
図５に戻って、動きの解析（ステップＳ１６）が完了すると、命令選択部４７は、メモリ４２に記憶されている命令選択テーブル４５を参照することにより、メモリ４２に記憶された選択肢となる命令（命令選択テーブル４５において定義されている命令）の中からユーザの意図した命令を選択する（ステップＳ１７）。
【００６９】
図１０は、命令選択テーブル４５の例を示す図である。第１の実施の形態におけるコンピュータシステム１では、図１０に示すように、入力装置４を操作して入力できる命令として、６種類の命令（前進命令、左回転命令、右回転命令、跳躍命令、蹴り命令、静止命令）が定義され、記憶されている。このうちの「蹴り命令」を除く他の命令は、いずれも仮想空間におけるオブジェクトの移動を制御する命令である。
【００７０】
命令選択部４７は、ステップＳ１６において認識された動作パターンに対応付けられている命令を、ステップＳ１７において選択する。
【００７１】
図１０を見れば、ユーザの動作パターンが、ほぼオブジェクトの動作に対応付けられていることが分かる。すなわち、ユーザは、仮想空間内のオブジェクトの移動を制御するにあたって、自分自身が移動するのと同様の感覚で命令を入力することができる。したがって、手で操作するコントローラ７によってオブジェクトの移動を制御する命令を入力する場合に比べて、ユーザは操作を覚える必要がなく、かつ、仮想空間における現実味が増すという効果がある。また、従来の足踏みシートのように、入力時にユーザ自身が入力装置４を視認する必要がないため、ユーザはテレビ受像器２に表示される映像に集中することができる。
【００７２】
このように、仮想空間におけるオブジェクトの移動は、図１０に示した程度の種類の命令で充分に制御可能である。したがって、簡易な構成の入力装置４を操作することによって、これらの命令の入力が可能である。
【００７３】
一方、先述のように、入力装置４を用いた入力操作では、操作するユーザ自身が大きく移動することはない。本実施の形態では、前進命令についても、実際にユーザに前進することを要求するのではなく足踏みによって入力すると定義する。しかしながら、オブジェクトの移動を制御するためには、後退命令（方向転換を伴わない後退、「後ずさり」）が必要な場合も考えられる。
【００７４】
本実施の形態におけるコンピュータシステム１では、コントローラ７の所定のボタンが押されている状態で、入力装置４から「前進命令」が入力された場合には、ＣＰＵ３０は「後退命令」が入力されたと解釈するものとする。このように、入力装置４からの入力が困難な命令については、コントローラ７の操作と組み合わせることにより、入力することが可能である。
【００７５】
また、左回転または右回転の動作パターンが検出されている間は、左回転命令または右回転命令が選択され続けることになる（連続して入力されていると判定される）。オブジェクトの回転の停止は、静止命令が入力されることにより行われる。すなわち、静止命令は、移動（前進後退）の静止のみならず、回転の静止も含む命令である。
【００７６】
図５に戻って、命令の選択が終了すると、命令選択部４７は選択した命令に応じて命令データ４９を作成し、通信部４３が当該命令データ４９をゲーム機本体３に送信する（ステップＳ１８）。これにより、ゲーム機本体３が命令データ４９を取得し（ゲーム機本体３に命令が入力された状態となる）、ステップＳ１３においてＣＰＵ３０が命令データ４９に示されている命令を実行する。
【００７７】
命令受付状態において、ゲーム機本体３のＣＰＵ３０が入力装置４からの命令を実行できない状態になると、ＣＰＵ３０はステップＳ１９においてＹｅｓと判定し、その旨を入力装置４に伝達する。これにより、入力装置４による入力が終了する。
【００７８】
以上のように、第１の実施の形態におけるコンピュータシステム１は、選択肢となる命令を記憶するメモリ４２と、ユーザの下肢に装着される装着部５と、装着部５の位置を取得する位置取得部４６と、位置取得部４６により取得される装着部５の位置に応じてメモリ４２に記憶された命令の中からユーザの意図した命令を選択する命令選択部４７と、命令選択部４７により選択された命令を実行するゲーム機本体３とを備えることにより、ユーザは入力時に入力用のハードウェアを視認する必要がなく、テレビ受像器２の映像に集中できる。
【００７９】
また、ゲーム機本体３はユーザに仮想空間を提供するものであり、入力装置４によって入力される命令は、当該仮想空間におけるオブジェクトの移動を制御する命令であることにより、ユーザの移動動作に関連づけて、オブジェクトの移動を制御する命令を入力できる。すなわち、ユーザは所望する命令を入力するために要求される操作を容易に覚えることができ、ユーザインタフェースが向上する。
【００８０】
また、装着部５は照明光を照射する光源を有する第１照明部５０および第２照明部５１を備えるとともに、第１照明部５０および第２照明部５１からの光を受光する赤外センサー６を備えることにより、簡易な構成で実現することができる。また、カメラを装着する場合に比べて、装着部５を軽量化できるため、ユーザの負担を軽減できる。
【００８１】
また、ユーザの左右の足にそれぞれが別々に装着される第１照明部５０と第２照明部５１とを備えることにより、ユーザの動作パターンの認識精度が向上するため、命令の選択精度が向上する。あるいは選択可能な命令数を増やすことができる。
【００８２】
また、第１照明部５０における光源の数と第２照明部５１における光源の数とが異なることにより、画像認識や色判定によって区別する場合に比べて、容易に装着部５の位置を判別できる。
【００８３】
また、歩幅や足裏サイズといったユーザ固有の条件に左右されることなく操作することが可能であるため、個々のユーザに対して柔軟に対応できる。
【００８４】
なお、２人目のユーザに対する装着部５として、３つの光源を有する第１照明部と４つの光源を有する第２照明部とを別途新たに用意し、光源の数の違いに応じて、装着部５の位置を取得して動きを検出するように構成すれば、２人のユーザの動作を個別に判定でき、それぞれに応じた命令を選択することが可能となる。すなわち、複数のユーザによる同時入力を実現できる。
【００８５】
また、本実施の形態では、装着部５において光源５０ａ，５１ａ，５１ｂとして同一のＬＥＤを採用している。そのため、ユーザの動作によって赤外センサー６のフレーム（受光領域）から光源５０ａ，５１ａ，５１ｂのうちの全部または一部が外れてしまった場合、その後、受光されている照明光が光源５０ａ，５１ａ，５１ｂのうちのいずれの照明光であるか判定できなくなるおそれがある。しかしながら、装着部５はユーザの下肢に装着されているため、光源５０ａ，５１ａ，５１ｂの互いの相対位置は大きくは変化しない。したがって、入力装置４のＣＰＵ４１は、一旦フレームアウトした光源５０ａ，５１ａ，５１ｂが再度フレームに復帰した時点で、各光源５０ａ，５１ａ，５１ｂの相対位置を求めることにより、検出されている光源がいずれの光源であるかを正確に割り当てることができる。
【００８６】
＜２．  第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、第１照明部５０の光源の数と、第２照明部５１の光源の数とが異なる例について説明した。しかし、本発明は、第１照明部の光源の数と、第２照明部の光源の数とが同一であっても実現可能である。
【００８７】
図１１は、第２の実施の形態における装着部５の動きを示す図である。第２の実施の形態における装着部５は、第１照明部５０の代わりに、２つの光源５２ａ，５２ｂを有する第１照明部５２を備える点が第１の実施の形態における装着部５と異なっている。
【００８８】
一般に、ユーザが回転動作を行う場合、一方の足を軸足にして固定しつつ、他方の足を動かして身体をひねる動作を行う。したがって、第１照明部５２または第２照明部５１のうちの一方がほとんど静止した状態で、かつ、両方の間隔が近接するように移動する動きを検出したときに、命令選択部４７は、回転動作パターンであると認識すればよい。
【００８９】
このときの回転が、左右いずれであるかは、静止している方の光源が消滅するか、移動している方の光源が消滅するかによって判定できる。
【００９０】
第２照明部５１の光源５１ａ，５１ｂが移動しつつ、静止していた方の光源５２ａ，５２ｂが消滅した場合、現在のフレームにおいて検出されている光源は第２照明部５１の光源５１ａ，５１ｂであると判定できる（図１１の場合）。したがって、第２照明部５１を装着した左足が前に出ている状態であるから、ユーザの動作パターンは右回転の動作パターンであると認識できる。
【００９１】
一方、第２照明部５１の光源５１ａ，５１ｂが移動しているときに、移動している光源５１ａ，５１ｂが消滅した場合、現在のフレームにおいて検出されている光源は第１照明部５２の光源５２ａ，５２ｂであると判定できる。したがって、ユーザは移動させる足を後方に引きながら回転したと認識できるため、ユーザの動作パターンは左回転の動作パターンであると認識できる。
【００９２】
なお、第１照明部５２および第２照明部５１のうちのいずれが移動しているかを判定するためには、基本フレームと現在のフレームとの比較により決定することも可能である。ただし、基本フレームとの比較では、認識率が低下するおそれがある場合は、位置データ４８を一連のフレームデータ（一種の動画像）として作成し、前後のフレームを比較することにより検出すればよい。
【００９３】
以上のように、第２の実施の形態におけるコンピュータシステム１のように、第１照明部５２の光源の数と、第２照明部５１の光源の数とを同一にした構成であっても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
また、両足に装着する第１照明部５２と第２照明部５１とを同一のハードウェアで実現できる。
【００９５】
また、第２の実施の形態では、第１照明部５２および第２照明部５１が備える光源の数がいずれも複数となるため、ユーザが左右のいずれの足でキック動作を行った場合であっても認識できる。
【００９６】
＜３．  変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００９７】
例えば、赤外センサー６の代わりに撮像カメラを設けてもよい。これにより指標となる装着部５を撮像し、画像認識処理によって装着部５の位置を取得してもよい。
【００９８】
また、上記実施の形態では、ユーザに照明部（光源）が装着され、これら光源の位置を筐体部４０内の赤外センサー６で受光して検出すると説明した。しかし、筐体部４０内に赤外線を照射する光源を設け、装着部５側に受光部を設ける構成としてもよい。
【００９９】
また、コンピュータシステム１において、装着部５以外の構成がゲーム機本体３に内蔵されてもよい。あるいは、命令選択テーブル４５をゲーム機本体３のメモリ３１に記憶させておき、赤外センサー６の出力を筐体部４０からゲーム機本体３に送信して、ゲーム機本体３のＣＰＵ３０によって装着部５の位置を取得するように構成してもよい。
【０１００】
また、仮想空間における操作対象となるオブジェクトは人物（キャラクタ）に限定されるものではなく、動物やロボット、車両等であってもよい。
【０１０１】
また、入力装置４を操作することにより入力される命令の種類は、上記実施の形態に示すものに限定されるものではなく、さらに多種の命令を動作パターンに対応付けて定義してもよい。例えば、光源５０ａ，５１ａ，５１ｂの移動速度に応じて、前進命令を「徒歩命令（低速前進命令）」と「走行命令（高速前進命令）」とに分けて定義してもよい。また、「跳躍命令」についても高低の区別をつけてもよい。あるいは、オブジェクトに応じて命令を取捨選択してもよい。例えば、オブジェクトが「車両」であれば、「蹴り命令」は必要ない。
【０１０２】
また、上記実施の形態において示した各工程は、あくまでも例示であって、同様の効果が得られるならば、適宜、内容または順序が変更されてもよい。
【０１０３】
また、上記実施の形態において示した機能ブロックの一部または全部を専用の論理回路で実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係るコンピュータシステムを示す図である。
【図２】ゲーム機本体を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における入力装置を示す図である。
【図４】入力装置が備える機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。
【図５】本発明に係る入力方法を示す流れ図である。
【図６】命令選択部が検出する光源の動きの例を示す図である。
【図７】命令選択部が検出する光源の動きの例を示す図である。
【図８】命令選択部が検出する光源の動きの例を示す図である。
【図９】命令選択部が検出する光源の動きの例を示す図である。
【図１０】命令選択テーブルの例を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態における装着部の動きを示す図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  コンピュータシステム
２  テレビ受像器
３  ゲーム機本体
３０，４１  ＣＰＵ
３１，４２  メモリ
４  入力装置
４０  筐体部
４３  通信部
４４，８０，９  プログラム
４５  命令選択テーブル
４６  位置取得部
４７  命令選択部
４８  位置データ
４９  命令データ
５  装着部
５０，５２  第１照明部
５１  第２照明部
５０ａ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ  光源
６  赤外センサー
７  コントローラ
８  ゲームカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010140334.tif 000009
【図８】
2010140334.tif 000010
【図９】
2010140334.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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