(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサを有し、プレイヤーの体の一部による接触領域の圧力分布を検出するセンサシートと、
前記圧力分布の形状及び当該形状の変化に基づいて、前記プレイヤーの動作を判定する判定手段と、
判定された動作を示す信号をゲーム機に出力する出力手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記プレイヤーの足の圧力分布の形状に基づいて、当該プレイヤーの足型の方向、形状及び重心を検出して前記プレイヤーの動作を判定し、
前記判定手段は、プレイヤーの足の圧力分布に加えて、ひざ又は手の圧力分布が検出された場合に、前記プレイヤーの動作をしゃがむ動作と判定し、プレイヤーの足の圧力分布と、ひざ又は手の圧力分布とが検出されている状態から、ひざ又は手の圧力分布が消失した場合に、前記プレイヤーの動作を立ち上がる動作と判定することを特徴とするゲームコントローラ。
【請求項２】
前記プレイヤーの動作は、歩行、走行、停止、足踏み、ジャンプの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のゲームコントローラ。
【請求項３】
前記判定手段は、プレイヤーの足の圧力分布が一度平行して並び、その後、同時に消失した場合に、前記プレイヤーの動作をジャンプであると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のゲームコントローラ。
【請求項４】
前記センサシートは、前記トランジスタ及び前記圧力センサを含む圧力センサ層と、前記圧力センサ層を挟む一対の保護層と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のゲームコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレイヤーの動作を検出してゲーム機に出力するゲームコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
プレイヤーが乗るボード型コントローラを用いたゲーム装置が例えば特許文献１に記載されている。このボード型コントローラには圧力センサが内蔵されており、プレイヤーがボード型コントローラ上に乗り、伸び上がる動作や踏み込む動作といった予め定められた動作を行うと、圧力センサの計測値の変化に基づいて、上記のようなプレイヤーの動作が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８２３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のボード型コントローラでは、圧力の計測にひずみゲージを用いているためにセンサ数が４点と少ない。このため、計測可能なのは重量と重心のみである。また、装置が壊れる可能性があるため、足踏み、歩く、ジャンプなどの激しい動作は行うことができない。
【０００５】
本発明は、重量や重心の計測のみならず、既存の製品では達成できなかった足踏み、歩く、ジャンプ、しゃがむなどの各種の動作を検出することが可能なゲームコントローラを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、ゲームコントローラは、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサを有し、プレイヤーの体の一部による接触領域の圧力分布を検出するセンサシートと、前記圧力分布の形状及び当該形状の変化に基づいて、前記プレイヤーの動作を判定する判定手段と、判定された動作を示す信号をゲーム機に出力する出力手段と、を備え、前記判定手段は、前記プレイヤーの足の圧力分布の形状に基づいて、当該プレイヤーの足型の方向、形状及び重心を検出して前記プレイヤーの動作を判定し、前記判定手段は、プレイヤーの足の圧力分布に加えて、ひざ又は手の圧力分布が検出された場合に、前記プレイヤーの動作をしゃがむ動作と判定し、プレイヤーの足の圧力分布と、ひざ又は手の圧力分布とが検出されている状態から、ひざ又は手の圧力分布が消失した場合に、前記プレイヤーの動作を立ち上がる動作と判定する。
【０００７】
上記のゲームコントローラは、ゲーム機への入力デバイスとして使用され、トランジスタによりアクティブ駆動される複数の圧力センサを有するセンサシートを備える。センサシート上でプレイヤーが各種の動作を行うと、センサシートは、プレイヤーの体の一部による圧力分布を検出する。圧力分布の形状及びその形状の変化に基づいて、プレイヤーの動作が判定され、その動作を示す信号がゲーム機に出力される。具体的に、判定手段は、プレイヤーの足の圧力分布の形状に基づいて、当該プレイヤーの足型の方向、形状及び重心を検出してプレイヤーの動作を判定する。また、判定手段は、プレイヤーの足の圧力分布に加えて、ひざ又は手の圧力分布が検出された場合に、前記プレイヤーの動作をしゃがむ動作と判定し、プレイヤーの足の圧力分布と、ひざ又は手の圧力分布とが検出されている状態から、ひざ又は手の圧力分布が消失した場合に、プレイヤーの動作を立ち上がる動作と判定する。これにより、しゃがむ動作及び立ち上がる動作をゲーム機に入力することができる。
【０００８】
上記のゲームコントローラの一態様では、前記判定手段は、プレイヤーの足の圧力分布が一度平行して並び、その後、同時に消失した場合に、前記プレイヤーの動作をジャンプであると判定する。これにより、ジャンプ動作をゲーム機に入力することができる。
【００１１】
好適な例では、前記センサシートは、前記トランジスタ及び前記圧力センサを含む圧力センサ層と、前記圧力センサ層を挟む一対の保護層と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るゲームシステムの外観を示す斜視図である。
【図２】ゲームシステムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】センサシートの層構成を示す図である。
【図４】プレイヤーがゲームを行っている様子を示す図である。
【図５】ゲームコントローラによる動作判定処理のフローチャートである。
【図６】ゲームコントローラを家庭用ゲーム機に適用した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
（構成）
図１は、実施形態に係るゲームシステムの外観を示す。ゲームシステム１は、ゲームセンターなどに設置される業務用のゲーム機である。このゲームは、例えばサバイバルゲームであり、プレイヤーがゲーム中のキャラクターになってゲームの世界で行動する。具体的には、プレイヤーがセンサシート２０上で何らかの動作をすると、ゲームの世界にいるキャラクターがそれと同じ動作をする。
【００１５】
図１に示すように、ゲームシステム１は、ゲームコントローラ２と、ゲーム装置３と、ステージ４とを備える。
【００１６】
ゲームコントローラ２は、ゲーム装置３に対する入力デバイスとして機能し、センサシート２０と、制御ユニット２５とを備える。ステージ４は土台として機能し、その上にゲームコントローラ２のセンサシート２０が配置される。基本的にステージ４は上面が平坦な台であり、センサシート２０はその上に設置される。
【００１７】
図２は、ゲームシステム１の機能構成を示す。図示のように、ゲームコントローラ２のセンサシート２０と制御ユニット２５は電気的に接続されている。また、制御ユニット２５はゲーム装置３に接続されている。
【００１８】
センサシート２０は、平坦な矩形のシートであり、ＴＦＴを利用した圧力センサが縦横に配置されている。センサシート２０は、センサシート２０の面上における圧力を検出し、制御ユニット２５へ出力する。
【００１９】
制御ユニット２５は、センサシート２０が検出した圧力分布に基づいて、センサシート２０上でのプレイヤーの動作を判定する。プレイヤーがセンサシート２０上に乗ると、プレイヤーとの接触領域、即ちプレイヤーの足型の領域ではセンサシート２０にかかる圧力が大きくなる。制御ユニット２５は、センサシート２０から出力される圧力分布において圧力が所定値より高い領域を、プレイヤーとの接触領域、具体的には足型として検出する。
【００２０】
センサシート２０が所定時間間隔で継続的に圧力分布を検出し、制御ユニット２５がこれを受信することにより、制御ユニット２５はプレイヤーの足型の移動する距離や方向を検出することができる。また、必要に応じて、足型の形状、歩幅、重心なども検出することができる。制御ユニット２５は、検出されたこれらの情報をゲーム装置３に出力する。
【００２１】
さらに、詳細は後述するが、制御ユニット２５は、プレイヤーの足型の位置、移動距離、移動方向、圧力値などに基づいてプレイヤーの動作を判定し、その動作をゲーム装置３に出力する。
【００２２】
ゲーム装置３は、ゲームコントローラ２の制御ユニット２５から取得したプレイヤーの動作に基づいて、ゲームを進行する。具体的には、制御ユニット２５から取得した動作に従って、そのプレイヤーに対応するゲーム中のキャラクターを行動させる。
【００２３】
図３は、センサシート２０の層構成を示す。センサシート２０は、図中の上側から、保護層２１、圧力センサ層２２、保護層２３を備える。
【００２４】
圧力センサ層２２は、複数の圧力センサをセンサシート２０の全面に配置し、それらをＯＴＦＴ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によりアクティブ駆動するものである。ＯＴＦＴを用いたアクティブ駆動とすることにより、センサシート２０の全面に渡って多数のセンサを配置することができるとともに、多数のセンサを高速で駆動することにより高速センシングが可能となる。
【００２５】
保護層２１は、センサシート２０の表面を保護するための層であり、フィルム、スポンジ、もしくはシート状の樹脂、ゴム、布、紙、金属箔、ガラス、アクリルなどにより形成される。保護層２３は、センサシート２０の裏面を保護するための層であり、保護層２１と同様にフィルム、スポンジ、もしくはシート状の樹脂、ゴム、布、紙、金属箔、ガラス、アクリルなどにより形成される。
【００２６】
（プレイヤーの動作の判定方法）
図４は、プレイヤーがゲームをプレイしている様子の例を示す。図４（Ａ）は、プレイヤーＰがセンサシート２０上を歩いている状態を示す。図４（Ｂ）は、プレイヤーＰがセンサシート２０上でジャンプしている状態を示す。制御ユニット２５は、センサシート２０から出力される圧力分布に基づいて、プレイヤーの足、ひざ、手などを検出する。以下、プレイヤーの足の圧力分布を「足圧分布」と呼ぶ。センサシート２０から出力される足圧分布画像の形状、及び、その時間的な変化を分析することにより、制御ユニット２５は、プレイヤーの歩行、走行、停止、足踏みなどの動作を判定することができる。具体的には、以下のようにプレイヤーの動作が判定される。
（１）「停止」
センサシート２０の出力からプレイヤーの両足の足圧分布画像が検出され、かつ、それらの足圧分布画像が動いていない場合、プレイヤーは「停止」していると判定される。
（２）「歩く」
プレイヤーの両足による足踏み動作が継続されている場合、「歩く」動作と判定される。なお、「足踏み動作」は、左右の足の足圧分布画像が交互に検出される状態をいう。歩く方向は、両足の停止状態から片足を踏み出した際の踏み出し方向により検出することができる。また、歩く方向は、足圧分布画像から重心を算出し、足踏み動作開始時の重心の移動方向によって判断してもよい。
（３）「後退」
プレイヤーの両足が停止した状態から、かかと方向に片足が動き、その後足踏み動作が継続している場合、「後退」動作と判定される。もしくは、プレイヤーの両足の足踏み動作中の重心位置が、足踏み中の足圧分布画像におけるかかと側に存在する場合、「後退」動作と判定される。
（４）「走る」
停止状態から片足が踏み出され、その後、一定の速度以上で足踏み動作が継続する場合、「走る」動作と判定される。なお、「走る」方向は、上述の「歩く」方向と同様に検出される。
（５）「ジャンプ」
プレイヤーの両足の足圧分布画像がセンサシート２０上において一度平行に並び、その後、同時に消失した場合、「ジャンプ」と判定される。
（６）「しゃがむ」／「立ち上がる」
プレイヤーの両足の足圧分布画像に加えて、プレイヤーのひざ又は手の圧力分布画像が検出された場合、「しゃがむ」動作と判定される。一方、しゃがんだ状態、即ち、両足の足圧分布画像に加えてひざ又は手の圧力分布画像が検出されている状態から、ひざ又は手の圧力分布画像が消失した場合、「立ち上がる」動作と判定される。
【００２７】
（動作判定処理）
次に、プレイヤーの動作を判定する処理について説明する。図５は、動作判定処理の一例のフローチャートである。この処理は、ゲームコントローラ２の制御ユニット２５が、センサシート２０から出力された圧力分布に基づいて実行する。
【００２８】
まず、制御ユニット２５は、センサシート２０から受信した圧力分布からプレイヤーの足、ひざ、手などを検出する（ステップＳ１０）。次に、制御ユニット２５は、プレイヤーの足圧分布画像に基づいて、左右の足が足踏み動作しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００２９】
プレイヤーが足踏み動作している場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、制御ユニット２５は足圧分布画像に基づいて、重心がかかと側にあるか否かを判定する（ステップＳ１２）。重心がかかと側にある場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、制御ユニット２５はプレイヤーの動作を「後退」と判定し（ステップＳ１３）、ステップＳ２１へ進む。
【００３０】
一方、重心がかかと側にない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、制御ユニット２５はプレイヤーの動作を「歩く」と判定し（ステップＳ１４）、ステップＳ２１へ進む。
【００３１】
また、ステップＳ１１でプレイヤーが足踏み動作していないと判定された場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、制御ユニット２５は、両足の足圧分布画像の変化がジャンプのときの変化に該当するか否かを判定する（ステップＳ１５）。即ち、両足の足圧分布画像がセンサシート２０上において一度平行に並び、その後、同時に足圧分布画像が消失したか否かを判定する。ジャンプのときの変化に該当する場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、制御ユニット２５はプレイヤーの動作を「ジャンプ」と判定し（ステップＳ１６）、ステップＳ２１へ進む。
【００３２】
一方、ジャンプのときの変化に該当しない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、制御ユニット２５は、「しゃがむ」又は「立ち上がる」動作に該当するか否かを判定する（ステップＳ１７）。即ち、プレイヤーのひざ又は手の圧力分布画像が検出されたか（しゃがむ動作）、又は、プレイヤーのひざ又は手の圧力分布画像が消失したか（立ち上がる動作）を判定する。しゃがむ動作又は立ち上がる動作に該当する場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、制御ユニット２５はプレイヤーの動作を「しゃがむ」動作又は「立ち上がる」動作と判定し（ステップＳ１８）、ステップＳ２１へ進む。
【００３３】
一方、しゃがむ動作又は立ち上がる動作に該当しない場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、制御ユニット２５は、両足の足圧分布画像が動いているか否かを判定する（ステップＳ１９）。両足の足圧分布画像が動いていない場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、プレイヤーの動作を「停止」と判定し（ステップＳ２０）、ステップＳ２１へ進む。一方、両足の圧力分布が動いている場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、制御ユニット２５はいずれの動作にもあてはまらないとして、ステップＳ２１へ進む。
【００３４】
以上のようにしてプレイヤーの動作が判定されると、制御ユニット２５は、プレイヤーの入力などに基づいて、ゲームが終了するか否かを判定する（ステップＳ２１）。ゲームが終了しない場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０へ戻る。一方、ゲームが終了する場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、動作判定処理は終了する。
【００３５】
以上のように、本実施形態のゲームコントローラ２によれば、既存のコントローラでは達成できなかった、歩く、走る、足踏み、ジャンプ、しゃがむ、立ち上がるなどの各種の動作をゲーム装置３に入力することができる。よって、実際にプレイヤー自身が体を動かしてこれらの動作を行うことにより、ゲームに没頭できる、カロリー消費が増すなどの効果も期待できる。
【００３６】
［変形例］
図６は、本発明のゲームコントローラを家庭用ゲーム機に適用した例を示す。ゲームコントローラ２の構成は図１に示す実施形態と同様である。制御ユニット２５は、ケーブル４２又は無線通信により、ゲーム機４０とデータを送受信する。ゲーム機４０は、ケーブル４１により、例えばＴＶなどの表示装置５０に接続される。ゲームの画像は表示装置５０の画面５１に表示される。なお、ゲームコントローラ２によりプレイヤーの動作を判定し、ゲーム機４０に出力する方法は上述の実施形態と同様である。
【００３７】
上記の実施形態では、プレイヤーはゲームコントローラ２のみを用いてゲームをプレイしているが、既存の手を用いるコントローラ（例えば加速度センサを利用するもの）、カメラによる撮影及び画像認識を利用したコントローラなどを併用してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ｘ  ゲームシステム
２  ゲームコントローラ
３  ゲーム装置
４  ステージ
１０  ステージ
２０  センサシート
２１、２３  保護層
２２  圧力センサ層
４０  ゲーム機
５０  表示装置
【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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