(57)【要約】【課題】  空間中での複数個の物体の位置を検出する。【解決手段】    赤外線スクリーンを通過する物体の反射光の位置を、赤外光を選択的に撮像した画像を解析することにより特定する。赤外線スクリーンをディスプレイの手前に形成すれば、ディスプレイの直前でのみ、反射光が発生する。ここで赤外光を選択的に撮像すれば、可視光で表示される映像と赤外域の反射光とが分離され、反射光だけを撮像することができる。撮像した反射光のディスプレイ上での位置は、公知の画像解析の手法により特定することができる。【選択図】  図１
2007029478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成手段と、
任意の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を選択的に検出する反射光検出手段と、
前記反射光検出手段が検出した赤外線の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定手段と、
を有することを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記赤外線スクリーンを挟んで前記反射光検出手段と反対側に、前記赤外線スクリーンに沿ってその近傍に設けられている実スクリーンをさらに有することを特徴とする、請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記赤外線スクリーンと前記実スクリーンとの距離は、前記被検出物の最大長を超えないように調整されていることを特徴とする、請求項２に記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記赤外線スクリーン生成手段は、空間内の任意の矩形状平面の周縁の少なくとも一部に配置され、光軸が前記平面上にある赤外線を照射する複数の赤外線照射手段を含んでいることを特徴とする、請求項１、２または３に記載の位置検出システム。
【請求項５】
前記複数の赤外線照射手段は、前記矩形状平面を形成する４辺のうち、少なくとも２辺に沿って配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の位置検出システム。
【請求項６】
任意のゲームを実行するゲーム実行手段をさらに有し、
前記実スクリーンは、前記ゲーム実行手段と接続され、前記ゲーム実行手段からの画像を出力するディスプレイであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記反射光検出手段は、
少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔で撮像を繰り返す第１撮像手段と、
前記第１撮像手段に取り付けられ、前記第１撮像手段に入力される光を選択する赤外線フィルタと、を含み、
前記位置特定手段は、前記第１撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記赤外線スクリーン上での前記被検出物による赤外線の反射位置を特定することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の位置検出システム。
【請求項８】
少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔でカラー画像の撮像を繰り返す第２撮像手段と、
前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記被検出物の色を判別する色彩特定手段と、
をさらに有することを特徴とする、請求項７に記載の位置検出システム。
【請求項９】
前記反射光検出手段により検出された反射光が生じたタイミングを検出するタイミング検出手段をさらに有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の位置検出システム。
【請求項１０】
平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成ステップと、
任意の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を選択的に検出する反射光検出ステップと、
前記反射光検出ステップで検出された赤外線の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定ステップと、
を有することを特徴とする位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の位置を検出するシステムに関する。さらに詳しくは、空間内の任意の平面上での物体の位置を検出するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲームの一種に、実空間内でプレイヤが操作する実オブジェクトと、ゲーム空間内の仮想オブジェクトと、の当たり判定を行うゲームがある。この種のゲームの一つとして、ディスプレイに表示される仮想オブジェクトにプレイヤがボールを当てるゲームがある。
図１０は、このゲームにおけるボールの位置検出のための構成を示す説明図である。同図（ａ）は、ディスプレイＤの外周に沿って赤外線照射手段Ｌｘ、Ｌｙを配置し、碁盤目上の赤外線網を構成することを示す。各赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙに対向する位置には、赤外線センサＳｘ，Ｓｙが、ディスプレイＤの外周に沿って配置される。同図（ｂ）は、赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙ及び赤外線センサＳｘ，Ｓｙは、ディスプレイＤのごく近傍に配置されることを示す。プレイヤがディスプレイＤに向かって投げたボールがディスプレイＤの手前で赤外線を遮断すると、赤外線が遮断されたことを赤外線センサＳｘ，Ｓｙが検出する。どの赤外線センサＳｘ，Ｓｙが遮断を検出したかを判別することにより、ボールが当たった位置を（ｘ，ｙ）座標で特定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、図１０に示す方法では、図中ｘ方向及びｙ方向に沿って配置された赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙ及び赤外線センサＳｘ，Ｓｙの間隔に、検出精度が依存する。そのため、検出精度を上げようとすると、配置すべき赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙ及び赤外線センサＳｘ，Ｓｙの数が多くなってしまう。しかも、赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙと赤外線センサＳｘ，Ｓｙとが正確に対向するように設置する必要があるので、数が増えるほど設置が困難になる。
【０００４】
また、検出精度を上げようとして赤外線の間隔を狭め、ボールの直径よりも赤外線の間隔の方が小さくなると、１つのボールがｘ方向及び／またはｙ方向において、複数の赤外線センサに検出され得る。この場合、１つのボールが複数のボールと誤認識されてしまう可能性がある。
さらに、一度に複数のボールが赤外線網を通過した場合、図１０に示す方法では、それぞれの通過位置を検出することが難しい。例えば、２つのボールが、位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）を通過したとする。ｘ１及びｘ２に対応する位置の赤外線センサは、赤外線の遮断を検知する。同様に、ｙ１及びｙ２に対応する位置の赤外線センサは、赤外線の遮断を検知する。しかし、これだけでは、ｘ１，ｘ２とｙ１，ｙ２との組み合わせを特定することができない。すなわち、２つのボールが、位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）を通過したのか、それともＰ３（ｘ１，ｙ２）、Ｐ４（ｘ２，ｙ１）を通過したのかを、判別することができない。
【０００５】
本発明は、空間内の任意の平面における物体の位置を、また物体の数にかかわらず、正確に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、発明１は、下記の手段を有する位置検出システムを提供する。
・平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成手段、
・任意の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を選択的に検出する反射光検出手段、
・前記反射光検出手段が検出した赤外線の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定手段。
【０００７】
この位置検出システムでは、赤外線スクリーン上の反射光だけを選択的に検出することにより、反射光の位置を特定する。複数の被検出物が同時に赤外線スクリーンを通過した場合であっても、それぞれの被検出物が赤外線スクリーンを通過した位置を、高精度のセンサを設けることなく、正確に特定することができる。
発明２は、前記発明１において、前記赤外線スクリーンを挟んで前記反射光検出手段と反対側に、前記赤外線スクリーンに沿ってその近傍に設けられている実スクリーンをさらに有する位置検出システムを提供する。
【０００８】
赤外線スクリーンと実スクリーンとを間近に設置することにより、実スクリーンのどこに被検出物が当たったのかを、実質的に特定することができる。実スクリーンは、赤外線スクリーンを挟んで反射光検出手段と反対側に設置される。なお、赤外線スクリーンが実スクリーンを覆う大きさであれば、実スクリーンの全範囲における位置検出が可能である。
【０００９】
発明３は、前記発明２において、前記赤外線スクリーンと前記実スクリーンとの距離は、前記被検出物の最大長を超えないように調整されている位置検出システムを提供する。
赤外線スクリーンと実スクリーンとの距離は、前記被検出物の最大長を超えないことが好ましい。例えば被検出物がボールである場合を考える。両スクリーンの距離がボールの直径を超えないように調整すると、実スクリーンに当たって跳ね返ったボールによる赤外線の再反射を防止できる。
【００１０】
発明４は、前記発明１〜３において、前記赤外線スクリーン生成手段は、空間内の任意の矩形状平面の周縁の少なくとも一部に配置され、光軸が前記平面上にある赤外線を照射する複数の赤外線照射手段を含んでいる位置検出システムを提供する。
各赤外線照射手段は、矩形状平面上に光軸を有する赤外線を照射する。言い換えれば、赤外線の照射方向は、矩形状平面に含まれる。このように、指向性を持つ赤外線を照射することにより、平面状の赤外線網、すなわち赤外線スクリーンを形成することができる。また、指向性を持つ赤外線を照射することにより、赤外線スクリーンの厚みを押さえることができる。赤外線スクリーンの厚さが小さいほど、赤外線スクリーンと実スクリーンとの距離を縮め、実スクリーンに近いところでの位置検出が可能となる。また、反射光の発光時間を短くすることができるため、複数の被検出物が同時に赤外線スクリーンを通過する場合でも、各被検出物が実スクリーンに当たる位置と当たるタイミングとのずれを小さくすることができる。
【００１１】
発明５は、前記発明４において、前記複数の赤外線照射手段は、前記矩形状平面を形成する４辺のうち、少なくとも２辺に沿って配置されている位置検出システムを提供する。
対向する２辺に沿ってでもよいし、交差する２辺に沿って赤外線照射手段を配列してもよい。この構成により、矩形状の赤外線スクリーンを形成することができる。この赤外線スクリーンを通過する被検出物には、少なくとも２方向から赤外線が照射される。そのため、複数の被検出物がスクリーンを同時に通過する場合であっても、ある被検出物が他の被検出物の陰になりにくく、複数の被検出物全てにまんべんなく均等に赤外線を照射できる利点がある。
【００１２】
発明６は、前記発明１〜５において、任意のゲームを実行するゲーム実行手段をさらに有する位置検出システムを提供する。このシステムにおいて、前記実スクリーンは、前記ゲーム実行手段と接続され、前記コンピュータ端末からの画像を出力するディスプレイである。
発明１の位置検出システムをゲームに適用してもよい。コンピュータ端末は、例えば、ディスプレイに表示するゲーム空間中の仮想オブジェクトと、ディスプレイに向かってプレイヤが投げるボールと、の当たり判定を行う。この当たり判定に必要な、ボールとディスプレイとの接触位置の判定に、発明１の位置検出システムを用いるとよい。しかも、複数のボールが同時にディスプレイに当たった場合でも、それぞれのボールと仮想オブジェクトとの当たり判定を個別に行うことができる。そのため、ゲームでの当たり判定の的確さが向上し、ゲームの面白みが一段と増すことを期待できる。
【００１３】
発明７は、前記発明１〜６において、反射光検出手段が下記の手段を含む位置検出システムを提供する。
・少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔で撮像を繰り返す第１撮像手段、
・前記第１撮像手段に取り付けられ、前記第１撮像手段に入力される光を選択する赤外線フィルタ。
【００１４】
このシステムにおいて、前記位置特定手段は、前記第１撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記赤外線スクリーン上での前記被検出物による赤外線の反射位置を特定する。
カメラなどの第１撮像手段で撮像した画像を解析することにより、赤外線スクリーン上での発光位置を、所定時間間隔毎に検出することができる。第１撮像手段としては、ＣＣＤカメラやビデオカメラなどを用いることができる。なお、撮像した画像の歪みを補正する手段があることが好ましい。例えば、歪み補正レンズを用いてもよいし、ソフト的に画像の歪みを補正することも可能である。また、第１撮像手段は、１つとは限らない。例えば実スクリーンが大きい場合、実スクリーン全体が複数の第１撮像手段それぞれの画角の総和に収まるように、複数の第１撮像手段を設けても良い。
【００１５】
発明８は、前記発明７において、以下の手段をさらに有する位置検出システムを提供する。
・少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔でカラー画像の撮像を繰り返す第２撮像手段
・前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記被検出物の色を判別する色彩特定手段。
【００１６】
第２撮像手段に可視光を入力してカラー画像を撮像し、第１撮像手段の画像に基づいて特定した位置の色彩を解析すれば、被検出物の色を得ることができる。例えば、複数プレイヤによるゲームにおいてプレイヤ毎に被検出物の色が違う場合、プレイヤ毎に当たり判定を行うことが可能になる。また、第２撮像手段は、１つとは限らない。例えば実スクリーンが大きい場合、実スクリーン全体が複数の第２撮像手段それぞれの画角の総和に収まるように、複数の第２撮像手段を設けても良い。
【００１７】
発明９は、前記発明１〜８において、前記反射光検出手段により検出された反射光が生じたタイミングを検出するタイミング検出手段をさらに有する位置検出システムを提供する。
例えば、被検出物がどのような順序で赤外線スクリーンを通過したのかを特定し、ゲームに生かすことができる。
【００１８】
発明１０は、以下のステップを有する位置検出方法を提供する。
・平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成ステップ、
・任意の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を選択的に検出する反射光検出ステップ、
・前記反射光検出ステップで検出された赤外線の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定ステップ。
【００１９】
この方法は、発明１の位置検出システムで実行され、発明１と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明を用いれば、複数の物体が同時に赤外線スクリーンを通過した場合であっても、それぞれの物体が赤外線スクリーンを通過した位置を、特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜発明の概要＞
本発明は、赤外線スクリーンを通過する物体の反射光の位置を、赤外光を選択的に撮像した画像を解析することにより特定する。赤外線スクリーンを実スクリーン、例えばディスプレイの手前に形成すれば、ディスプレイの直前でのみ、反射光が発生する。ここで赤外光を選択的に撮像すれば、可視光で表示される映像と赤外域の反射光とが分離され、反射光だけを撮像することができる。撮像した反射光のディスプレイ上での位置は、公知の画像解析の手法により特定することができる。
【００２２】
この方法は、ゲーム装置に適用することができる。任意のゲームを実行するゲーム装置とディスプレイとを接続し、ゲーム装置からの画像を前記ディスプレイに出力する。ゲーム装置は、例えば、ディスプレイに表示するゲーム空間中の仮想オブジェクトと、ディスプレイに向かってプレイヤが投げるボールと、の当たり判定を行う。この当たり判定に必要な、ボールとディスプレイとの接触位置の判定に前述の方法を用いるとよい。複数のボールが同時にディスプレイに当たった場合でも、それぞれのボールと仮想オブジェクトとの当たり判定を個別に行うことができる。そのため、ゲームでの当たり判定の的確さが向上し、ゲームの面白みが一段と増すことを期待できる。
【００２３】
＜第１実施形態＞
（１）構成
（１−１）システム外観
図１は、第１実施形態に係る位置検出システムの外観構成図である。位置検出システムは、ゲーム筐体１０と、ゲーム筐体１０の上方前面に設けられた赤外線カメラ２０（反射光検出手段）の一部に相当）及びカラーカメラ２１と、を含む。以下、赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１を、まとめてカメラ２０，２１と記載する場合がある。
【００２４】
ゲーム筐体１０は、下記の要素を有している。
（ａ）ディスプレイ１１（実スクリーンに相当）：ディスプレイ１１は、筐体上部中央に設けられ、後述するゲーム装置からの画像を出力する。
（ｂ）ゲーム実行手段１２：ゲーム実行手段１２は、任意のゲームを実行し、実行中のゲームの画像を前記ディスプレイ１１に出力する。本実施形態では、ゲーム実行手段１２は、ディスプレイ１１に表示される仮想オブジェクトに、プレイヤがボール（「被検出物」に相当）を投げて当てるゲームを実行する。
【００２５】
（ｃ）画像解析ボード１３（位置特定手段の一部、色彩特定手段に相当）：画像解析ボード１３は、赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１と接続され、両方のカメラで撮像された画像を解析する。具体的には、赤外線カメラ２０の画像に基づいてボールにより生じる反射光の位置を特定し、その特定した位置における色彩を、カラーカメラ２１の画像に基づいて特定する。
【００２６】
（ｄ）赤外線ランプ１４（赤外線スクリーン生成手段）：ディスプレイ１１の直前に複数個設けられ、ディスプレイ１１に沿って、かつディスプレイ１１の全面に渡り、赤外線を照射する。これにより、ディスプレイ１１の直前に平面状の赤外線網（赤外線スクリーン）が生成される。
赤外線カメラ２０は、少なくともディスプレイ１１全体が画角内に入るように設定され、連続的に撮像または所定時間間隔ΔＴ１で繰り返し撮像した映像を、画像解析ボード１３に入力する。時間間隔ΔＴ１は、ディスプレイ１１の画像が更新される間隔ΔＴ２以上（ΔＴ１≧ΔＴ２）であってよい。赤外線カメラ２０は、カメラ（第１撮像手段に相当）と、カメラに取り付けられた赤外線フィルタ（図示せず）と、を含む。そのため、赤外線カメラ２０には、赤外域の光が選択的に入力される。言い換えれば、赤外線カメラ２０は、赤外線スクリーンを通過したボールによる反射光を選択的に撮像する。赤外線フィルタを用いず、赤外光のみを検出するカメラを、赤外線カメラ２０として用いてもよい。赤外線カメラ２０を構成するカメラとしては、ＣＣＤカメラやビデオカメラ、デジタルカメラなどを用いることができる。なお、撮像した画像の歪みを補正する手段があることが好ましい。例えば、非球面レンズなどの歪み補正レンズを用いてもよいし、ソフト的に画像の歪みを補正することも可能である。
【００２７】
カラーカメラ２１（第２撮像手段に相当）は、少なくともディスプレイ１１全体が画角内に入るように設定され、連続的に撮像または所定時間間隔ΔＴ１で繰り返し撮像した映像を、画像解析ボード１３に入力する。所定時間間隔で撮像を繰り返す場合、撮像のタイミングは、赤外線カメラ２０の撮像のタイミングと同期していることが好ましい。前述の各種カメラをカラーカメラ２１として用いても良い。また、赤外域の光を遮断するフィルタ、例えば可視光域の光を選択的に通過させるフィルタを前述のカメラに取り付けて、カラーカメラ２１としても良い。このようなフィルタが取り付けられたカラーカメラ２１は、ディスプレイ１１に表示されている画像を選択的に撮像することができる。カラーカメラ２１の画像において、赤外線カメラ２０の画像に基づいて特定した位置の色彩を解析すれば、ボールの色を判別することができる。例えば、複数プレイヤによるゲームにおいてプレイヤ毎にボールの色が違う場合、プレイヤ毎に当たり判定を行うことが可能になる。
【００２８】
（１−２）画像解析ボード及びゲーム実行手段のハード構成
図２は、図１に示す画像解析ボード１３及びゲーム実行手段１２のハード構成を示す説明図である。図中、赤外線カメラ２０を、ＩＲカメラ２０と表記している。
画像解析ボード１３は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、通信ポート１３４、２つのフレームバッファ１３５ａ，ｂ及び２つの画像処理部１３６ａ、ｂを有している。
【００２９】
画像処理部１３６ａ，ｂは、カメラ２０，２１から入力された映像を、デジタルデータ化し、フレームバッファ１３５ａ、１３５ｂに展開する。より具体的には、画像処理部１３６ａ，ｂは、１）入力される映像のA/D変換、２）フレームバッファ１３４ａ，ｂに格納されるべきメモリー空間へのアドレス生成及びデジタルデータ化されたデータの書き込み、３）ＣＰＵ１３１に対する、1フレーム分の上記処理１）及び処理２）完了の通知、を行う。フレームバッファ１３５ａには、赤外線カメラ２０が撮像した画像が展開される。フレームバッファ１３５ｂには、カラーカメラ２１が撮像した画像が展開される。ＣＰＵ１３１は、ＲＯＭ１３２に記憶された画像処理プログラムを読み出し、ＲＡＭ１３３を作業領域として用いながら、フレームバッファ１３５ａに書き込まれた画像に基づいて、ボールの反射光の位置を特定する。また、ＣＰＵ１３１は、フレームバッファ１３５ｂに書き込まれた画像に基づいて、反射光の位置における色情報を特定する。ＣＰＵ１３１が行う画像解析処理については、詳細を後述する。ＣＰＵ１３１は、通信ポート１３４を介し、特定した位置情報や色情報を、ゲーム実行手段１２のバッファ１２４に書き込む。
【００３０】
ゲーム実行手段１２は、下記（ａ）〜（ｅ）の要素を有している。
（ａ）CPU１２１：後述するＲＯＭ１２３に記憶されている制御プログラムを実行する。
（ｂ）RAM１２２：各種変数やパラメータなどを一時的に記憶する。
（ｃ）ＲＯＭ１２３：制御プログラムや各種パラメータなどを記憶する。
（ｄ）通信ポート（バッファ）１２４：通信ケーブル、例えばＲＳ２３２Ｃを介し、画像解析ボード１３からのデータを受信し、記憶する。
（ｅ）描画処理部１２５：ディスプレイ１１に表示する画像データを生成する。
【００３１】
また、上述した要素の他に、ゲーム実行手段１２は、スピーカ、音声再生部、入力操作部、コイン受付部と接続されている（図示せず）。スピーカは、ゲーム実行中やデモ画面表示中のサウンドを出力する。音声再生部は、スピーカに出力させるためのサウンドデータを生成する。入力操作部は、ジョイスティックや操作ボタンなどから構成され、プレイヤの指示入力を受け付ける。コイン受付部は、挿入されるコインによるクレジットを受け付ける。
【００３２】
上記のように構成されたゲーム実行手段１２は、ＲＯＭ１２３に記憶された制御プログラムに従い、ゲームを実行する。
（１−３）赤外線スクリーンとディスプレイとの位置関係
図３（ａ）は、赤外線スクリーンとディスプレイ１１との位置関係を示す説明図である。赤外線スクリーンＳIRは、ディスプレイ１１の表示面と赤外線カメラ２０との間に位置している。言い換えれば、ディスプレイ１１は、赤外線スクリーンＳIRを挟んで赤外線カメラ２０と反対側に設置される。
【００３３】
赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面とは、近傍に位置することが好ましい。赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面とを間近に設置することにより、ディスプレイ表示面のどこに物体が当たったのかを、実質的に特定することができる。さらに詳しくは、赤外線スクリーンＳIRをディスプレイ１１の表示面直前に形成することにより、ボールによる赤外線の反射をディスプレイの直前で生じさせる。赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面とが近ければ近いほど、ボールがディスプレイ１１に当たる位置と反射位置とのずれを小さくすることができる。
【００３４】
より好ましくは、赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面との距離Ｇは、ボールの最大長、すなわち直径を超えないように調整されていることが好ましい。このように両者の距離を調整しておくと、ディスプレイ１１の表示面に当たって跳ね返ったボールによる赤外線の再反射を防止できる。
さらに、赤外線スクリーンＳIRは、ディスプレイ１１の表示面以上の大きさ、すなわちディスプレイ１１の表示面と同一かそれより大きく、表示面を覆うことが好ましい。赤外線スクリーンＳIRの面が、ボールの位置を検出可能な領域を決定するからである。逆に、赤外線スクリーンＳIRがディスプレイ１１の表示面より小さい形態もあり得る。この形態では、ボールがディスプレイ１１の外側に投げられたことを検出し、その検出結果をゲームに反映させることができる。例えば、ディスプレイ１１の外側にボールが投げられたら、減点などのペナルティをプレイヤに課すことが考えられる。
【００３５】
（１−４）赤外線スクリーンの生成
図３（ｂ）は、複数の赤外線ランプ１４の配置例を示す。複数の赤外線ランプ１４は、空間内の任意の矩形状平面の周縁の少なくとも一部に配置されている。この例では、ディスプレイの表示面に沿う矩形状平面の周縁に沿って、複数の赤外線ランプ１４が等間隔に配置されている。
【００３６】
複数の赤外線ランプ１４は、ディスプレイの表示面に沿う方向に、指向性を持って赤外線を照射する。より詳しくは、赤外線ランプ１４から照射される赤外線の光軸は、前記矩形状平面上に位置し、赤外線の照射方向はその矩形状平面に含まれる。赤外線ランプ１４からの赤外線にこのような指向性を持たせることで、赤外線スクリーンの厚みが小さくなる。これはすなわち、赤外線スクリーンを通過するボールにより生じる反射位置と、実際にボールがディスプレイに当たる位置とのずれを小さくすることにつながる。ひいては、ボールの位置検出の正確性を高めることができる。また、反射光の発光時間を短くすることができるため、ボールが赤外線スクリーンに当たるタイミングと反射光の発光タイミングとのずれを小さくすることができる。
【００３７】
複数の赤外線ランプ１４は、少なくとも２辺に沿って配置されていることが好ましい。対向する２辺に沿ってでもよいし、交差する２辺に沿って配置されていても良い。
上記構成により、複数の赤外線ランプ１４は、矩形状の赤外線スクリーンを形成する。この赤外線スクリーンを通過するボールには、少なくとも２方向から赤外線がほぼ均等に照射される。そのため、複数のボールがスクリーンを同時に通過する場合であっても、あるボールが他のボールの陰になりにくく、複数のボール全てにまんべんなく均等に赤外線を照射することができる。
【００３８】
なお、赤外線ランプ１４の間隔は、必ずしも等間隔でなくても良いが、等間隔であれば、赤外線スクリーンにおいて赤外線の強度を均一化することができる。
（２）ゲームでの具体例
図４、図５、図６は、ゲーム実行手段１２が実行するゲームの一例を示す画面例である。このゲームでは、空から振ってくる隕石が、ウサギが住む建物に当たらないよう、隕石に向かってプレイヤがボールを投げ、隕石を粉砕する。画面上部の各ウサギに対応する位置には、ウサギの残りライフが数字で示されている。隕石によりウサギがダメージを受けるたびに、ウサギの残りライフは減少する。隕石がウサギに当たると、残存ライフがゼロでなくてもゲームオーバーとなる（図５参照）。この例では、４匹のウサギが居るので、最大４人のプレイヤがそれぞれのウサギを救うために参戦することができる。ゲームの終盤に、巨大隕石が落ちてくるので、これが地上に着くまでに所定数のボールを巨大隕石に命中させれば、プレイヤはゲームを続行することができる（図６参照）。
【００３９】
このゲームを行うゲーム実行手段１２は、画像解析ボード１３が特定したボールの位置に基づいて、ボールと隕石との当たり判定を行う。当たり判定の結果、ボールが隕石に当たっていれば、隕石を粉砕する。
（３）処理
（３−１）システム全体の処理
図７は、位置検出システム全体が行う処理の流れの一例を示す説明図である。この図は、画像解析ボード１３が実行する画像解析処理の流れの一例も併せて示す。
【００４０】
まず、赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１が実行する処理について説明する。赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１が行う処理は同じであるので、以下では両者を単にカメラ２０，２１と記載する。
カメラ２０，２１は、連続的に撮像を行い（＃１）、映像信号を画像解析ボード１３に転送する（＃２）。
【００４１】
次に、画像解析ボード１３が実行する処理について説明する。画像処理部１３６ａ，ｂは、カメラ２０，２１から映像信号を受信し、映像信号をデジタルデータ化し、フレームバッファ１３５ａ，ｂに展開する（＃１１）。
ＣＰＵ１３１は、フレームバッファ１３５ａに展開された画像データを、ドット単位で、所定の閾値を基準に二値化し（＃１２）、赤外線の輝度の高い部分の選別をドット単位で行う（＃１３）。ＣＰＵ１３１は、選別した輝度の高い部分、すなわち１以上の高輝度ドットからなる集合体それぞれについて、その集合体の面積を算出する（＃１４）。さらにＣＰＵ１３１は、算出した面積それぞれについて所定の範囲の大きさか否かを判断し（＃１５）、所定の大きさを有する高輝度ドットの集合体があれば、各高輝度集合体の重心座標を求める（＃１６）。次いで、ＣＰＵ１３１は、重心座標を求めた集合体の円形度が所定の範囲内か否かを判断する（＃１７）。例えば、求めた重心座標を中心とする所定の半径の円内に、高輝度のドットが所定の範囲の割合で存在していれば、その集合体は円形であると判断することができる。
【００４２】
次いで、ＣＰＵ１３１は、円形であると判断した高輝度集合体をボールの画像であるとみなし、フレームバッファ１３５ａにおけるその重心座標を、フレームバッファ１３５ｂの座標に変換する。この座標変換は、フレームバッファ１３５ａ，ｂ間で座標のずれがある場合に行う。さらに、ＣＰＵ１３１は、変換して得られた座標位置の画像データから色情報を読み出す（＃１８）。その後、ＣＰＵ１３１は、ボールの重心座標及び色情報を、ゲーム実行手段１２のバッファ１２４に書き込む。
【００４３】
次にゲーム実行手段１２が実行する処理について説明する。ゲーム実行手段１２のＣＰＵ１２１は、所定時間ΔＴ２が経過する毎にバッファ１２４を参照し、最新の位置情報及び色情報を読み出す（＃２１，＃２２）。読み出した情報は、ゲームの当たり判定に用いられる（＃２３）。ゲーム実行手段１２は、例えば１／６０ｓｅｃ毎にこの処理を行うことにより、バッファ１２４中に書き込まれた位置情報を用いてゲーム中での当たり判定を行う。
【００４４】
（３−２）ゲーム実行手段の処理
図８は、ゲーム実行手段１２が行うゲーム処理の流れの一例を示すフローチャートである。ゲーム実行手段１２のＣＰＵ１２１は、電源を投入されると、以下の処理を開始する。
ステップＳ１〜Ｓ２：ＣＰＵ１２１は、でも画面をディスプレイに出力しながら、コインが投入されるのを待機する（Ｓ１）。コインが投入されると（Ｓ２）、ステップＳ３に移行する。
【００４５】
ステップＳ３：ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２３に記憶されているゲームプログラムを実行する。この実行に当たり、ＣＰＵ１２１は、バッファ１２４を必要なタイミングで参照し、参照した時点でバッファ１２４に書き込まれている位置情報や色情報を、ゲームの処理に利用する。
ステップＳ４〜Ｓ５：ＣＰＵ１２１は、ゲームが終了するまでゲームを実行し（Ｓ４）、ゲームが終了すると、ゲームのクリアによる終了なのか、それともゲームオーバーによる終了なのかを判断する（Ｓ５）。
【００４６】
ステップＳ６：ＣＰＵ１２１は、ゲームを続行するか否かの選択をプレイヤから受け付け、続行する場合は再び前記ステップＳ３に戻って新たなゲームを実行する。続行しない場合、及び前記ステップＳ４でゲームオーバーになった場合、前記ステップＳ１に戻り、でも画面を表示する。
本実施形態を用いれば、ゲームにおいて、プレイヤがディスプレイに向かって投げつけるボールが、ディスプレイのどこに当たったのかを、正確に検出できる。しかも、複数のボールが同時にディスプレイに当たった場合でも、各ボールの当たり位置をそれぞれ特定することができる。ボールによる反射光が、ディスプレイの直前で生じるため、反射光の生じる位置と、ボールがディスプレイに当たる位置と、のずれを押さえることができる。反射光が生じるタイミングと、ボールがディスプレイに当たるタイミングと、のずれも押さえることができる。そのため、検出結果に基づいて、ゲーム空間中の仮想オブジェクトとの当たり判定を行っても、違和感が生じることがない。
【００４７】
＜他の実施形態＞
（Ａ）本発明の位置検出方法は、赤外光でなくとも、可視光以外の波長の光を用いて実現可能である。ディスプレイからの可視光以外の波長の光をカメラに選択的に入力できれば、ディスプレイに表示される映像とボールの反射光との分離を行うことができるからである。
【００４８】
（Ｂ）前記実施形態では赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１をそれぞれ１台ずつ用いているが、必ずしも１台ずつでなくともよい。例えば、ディスプレイが大きすぎて１台のカメラの画角に収まりきらない場合、複数の赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１を用いてもよい。
（Ｃ）図９は、赤外線ランプ１４の別の配置例を示す。赤外線ランプ１４の配置は、前述の例に限定されない。赤外線スクリーン内を通過する複数の物体に均一に赤外線を照射できるように、赤外線ランプ１４を配置すればよい。赤外線スクリーンを形成しようとする矩形状平面の少なくとも２隅に、９０度の範囲内で、かつその平面上に光軸を持つ赤外線ＩＲを照射する赤外線ランプ１４’を取り付けてもよい。この赤外線ランプ１４’を矩形状平面の２隅に取り付ける場合には、対角線上にある２隅に取り付けることが好ましい。その方が、赤外線スクリーンを通過するボールに均等に赤外線を照射しやすいからである。
【００４９】
（Ｄ）画像解析ボード１３は、反射光が生じたタイミング、例えば時刻情報やタイムスタンプを検出してもよい。これにより、ボールなどの物体が、どのような順序で赤外線スクリーンを通過したのかを特定することができる。
また、タイミングの検出により、物体が赤外線スクリーン上に描いた軌跡を検出することもできる。例えば、プレイヤが剣を操作して敵キャラクタと戦う戦闘ゲームにおいて、プレイヤが剣を用いて特定のパターン、例えば十文字を描いたかどうかを、赤外線スクリーン上での剣の軌跡に基づいて判断することができる。
【００５０】
（Ｅ）前記実施形態では、ゲームの例を用いて説明したが、本発明はゲーム以外の分野にも適用可能である。例えば、陸上競技や競馬での勝敗の判定に用いてもよい。この場合は、画像解析ボード１３は、前述のタイミングの検出を行うことがさらに好ましい。
また、ゲームに適用する場合、前述のゲームだけでなく、他の様々なゲームに適用可能である。また、検出する物体も、ボールだけでなく、例えば弓矢、ＢＢ弾、差し棒であってもよいし、プレイヤの体の一部であってもよい。例えば、プレイヤが塗料を塗布したグローブをはめて行う格闘ゲームにおいて、グローブの位置を検出することもできる。
【００５１】
（Ｆ）前記位置検出システムが実行する位置検出方法は、本発明の範囲に含まれる。また、この位置検出方法に用いられる位置特定方法、この方法を実行するプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここでプログラムには、記録媒体に記憶されているものもダウンロード可能なものが含まれる。また記録媒体としては、コンピュータが読み書き可能なフレキシブルディスク、ハードディスク、半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光磁気ディスク（ＭＯ）、その他のものが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、空間での物体の位置を検出するあらゆる分野に適用でき、ゲーム分野に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態に係る位置検出システムの外観構成図
【図２】図１に示す画像解析ボード及びゲーム装置のハード構成を示す説明図
【図３】（ａ）赤外線スクリーンとディスプレイとの位置関係を示す説明図（ｂ）複数の赤外線ランプの配置例を示す説明図
【図４】ゲーム装置が実行するゲームの一例を示す画面例（ゲーム中）
【図５】ゲーム装置が実行するゲームの一例を示す画面例（ゲームオーバー）
【図６】ゲーム装置が実行するゲームの一例を示す画面例（ゲーム終盤）
【図７】位置検出システム全体が行う処理の流れの一例を示す説明図
【図８】ゲーム装置が行うゲーム処理の流れの一例を示すフローチャート
【図９】赤外線ランプの別の配置例を示す説明図
【図１０】従来のボールの位置検出のための構成を示す説明図
【符号の説明】
【００５４】
１０：ゲーム筐体
２０：赤外線カメラ
２１：カラーカメラ
１１：ディスプレイ
１２：ゲーム実行手段
１３：画像解析ボード
１４：赤外線ランプ
【図１】
2007029478.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月20日(2006.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成手段と、
任意の複数の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を選択的に検出する反射光検出手段と、
前記反射光検出手段が検出した赤外線の複数の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定手段と、
前記赤外線スクリーンを挟んで前記反射光検出手段と反対側に、前記赤外線スクリーンに沿ってその近傍に設けられている実スクリーンと、を有し、
前記反射光検出手段は、
少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔で撮像を繰り返す第１撮像手段と、
前記第１撮像手段に取り付けられ、前記第１撮像手段に入力される光を選択する赤外線フィルタと、を含み、
前記位置特定手段は、前記第１撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記赤外線スクリーン上での前記被検出物による赤外線の反射位置を特定する、
ことを特徴とする位置検出システム。
【請求項２】
前記赤外線スクリーンと前記実スクリーンとの距離は、前記被検出物の最大長を超えないように調整されていることを特徴とする、請求項１に記載の位置検出システム。
【請求項３】
前記赤外線スクリーン生成手段は、空間内の任意の矩形状平面の周縁の少なくとも一部に配置され、光軸が前記平面上にある赤外線を照射する複数の赤外線照射手段を含んでいることを特徴とする、請求項１または２に記載の位置検出システム。
【請求項４】
前記複数の赤外線照射手段は、前記矩形状平面を形成する４辺のうち、少なくとも２辺に沿って配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の位置検出システム。
【請求項５】
任意のゲームを実行するゲーム実行手段をさらに有し、
前記実スクリーンは、前記ゲーム実行手段と接続され、前記ゲーム実行手段からの画像を出力するディスプレイであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の位置検出システム。
【請求項６】
少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔でカラー画像の撮像を繰り返す第２撮像手段と、
前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記被検出物の色を判別する色彩特定手段と、
をさらに有することを特徴とする、請求項１〜５に記載の位置検出システム。
【請求項７】
前記反射光検出手段により検出された反射光が生じたタイミングを検出するタイミング検出手段をさらに有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の位置検出システム。
【請求項８】
平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成ステップと、
任意の複数の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を、反射光検出手段により選択的に検出する反射光検出ステップと、
前記反射光検出ステップで検出された赤外線の複数の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定ステップと、を有し、
前記反射光検出ステップは、
少なくとも実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔で撮像を繰り返す第１撮像ステップと、
前記第１撮像ステップで撮像される光を赤外線フィルタで選択するフィルタリングステップと、を含み、
前記位置特定ステップは、前記第１撮像ステップで撮像した各画像を解析することにより、前記赤外線スクリーン上での前記被検出物による赤外線の反射位置を特定し、
前記実スクリーンは、前記赤外線スクリーンを挟んで前記反射光検出手段と反対側に、前記赤外線スクリーンに沿ってその近傍に設けられている、ことを特徴とする位置検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の位置を検出するシステムに関する。さらに詳しくは、空間内の任意の平面上での物体の位置を検出するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲームの一種に、実空間内でプレイヤが操作する実オブジェクトと、ゲーム空間内の仮想オブジェクトと、の当たり判定を行うゲームがある。この種のゲームの一つとして、ディスプレイに表示される仮想オブジェクトにプレイヤがボールを当てるゲームがある。
図１０は、このゲームにおけるボールの位置検出のための構成を示す説明図である。同図（ａ）は、ディスプレイＤの外周に沿って赤外線照射手段Ｌｘ、Ｌｙを配置し、碁盤目上の赤外線網を構成することを示す。各赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙに対向する位置には、赤外線センサＳｘ，Ｓｙが、ディスプレイＤの外周に沿って配置される。同図（ｂ）は、赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙ及び赤外線センサＳｘ，Ｓｙは、ディスプレイＤのごく近傍に配置されることを示す。プレイヤがディスプレイＤに向かって投げたボールがディスプレイＤの手前で赤外線を遮断すると、赤外線が遮断されたことを赤外線センサＳｘ，Ｓｙが検出する。どの赤外線センサＳｘ，Ｓｙが遮断を検出したかを判別することにより、ボールが当たった位置を（ｘ，ｙ）座標で特定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、図１０に示す方法では、図中ｘ方向及びｙ方向に沿って配置された赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙ及び赤外線センサＳｘ，Ｓｙの間隔に、検出精度が依存する。そのため、検出精度を上げようとすると、配置すべき赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙ及び赤外線センサＳｘ，Ｓｙの数が多くなってしまう。しかも、赤外線照射手段Ｌｘ，Ｌｙと赤外線センサＳｘ，Ｓｙとが正確に対向するように設置する必要があるので、数が増えるほど設置が困難になる。
【０００４】
また、検出精度を上げようとして赤外線の間隔を狭め、ボールの直径よりも赤外線の間隔の方が小さくなると、１つのボールがｘ方向及び／またはｙ方向において、複数の赤外線センサに検出され得る。この場合、１つのボールが複数のボールと誤認識されてしまう可能性がある。
さらに、一度に複数のボールが赤外線網を通過した場合、図１０に示す方法では、それぞれの通過位置を検出することが難しい。例えば、２つのボールが、位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）を通過したとする。ｘ１及びｘ２に対応する位置の赤外線センサは、赤外線の遮断を検知する。同様に、ｙ１及びｙ２に対応する位置の赤外線センサは、赤外線の遮断を検知する。しかし、これだけでは、ｘ１，ｘ２とｙ１，ｙ２との組み合わせを特定することができない。すなわち、２つのボールが、位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）を通過したのか、それともＰ３（ｘ１，ｙ２）、Ｐ４（ｘ２，ｙ１）を通過したのかを、判別することができない。
【０００５】
本発明は、空間内の任意の平面における物体の位置を、また物体の数にかかわらず、正確に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、発明１は、下記の手段を有する位置検出システムを提供する。
・平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成手段、
・任意の複数の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を選択的に検出する反射光検出手段、
・前記反射光検出手段が検出した赤外線の複数の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定手段、
・前記赤外線スクリーンを挟んで前記反射光検出手段と反対側に、前記赤外線スクリーンに沿ってその近傍に設けられている実スクリーン。
【０００７】
ここで、前記反射光検出手段は、
・少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔で撮像を繰り返す第１撮像手段と、
・前記第１撮像手段に取り付けられ、前記第１撮像手段に入力される光を選択する赤外線フィルタと、を含む。また、前記位置特定手段は、前記第１撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記赤外線スクリーン上での前記被検出物による赤外線の反射位置を特定する。
【０００８】
この位置検出システムでは、赤外線スクリーン上の反射光だけを選択的に検出することにより、反射光の位置を特定する。複数の被検出物が同時に赤外線スクリーンを通過した場合であっても、それぞれの被検出物が赤外線スクリーンを通過した位置を、高精度のセンサを設けることなく、正確に特定することができる。
赤外線スクリーンと実スクリーンとを間近に設置することにより、実スクリーンのどこに被検出物が当たったのかを、実質的に特定することができる。実スクリーンは、赤外線スクリーンを挟んで反射光検出手段と反対側に設置される。なお、赤外線スクリーンが実スクリーンを覆う大きさであれば、実スクリーンの全範囲における位置検出が可能である。
【０００９】
カメラなどの第１撮像手段で撮像した画像を解析することにより、赤外線スクリーン上での発光位置を、所定時間間隔毎に検出することができる。第１撮像手段としては、ＣＣＤカメラやビデオカメラなどを用いることができる。なお、撮像した画像の歪みを補正する手段があることが好ましい。例えば、歪み補正レンズを用いてもよいし、ソフト的に画像の歪みを補正することも可能である。また、第１撮像手段は、１つとは限らない。例えば実スクリーンが大きい場合、実スクリーン全体が複数の第１撮像手段それぞれの画角の総和に収まるように、複数の第１撮像手段を設けても良い。
【００１０】
発明２は、前記発明１において、前記赤外線スクリーンと前記実スクリーンとの距離は、前記被検出物の最大長を超えないように調整されている位置検出システムを提供する。
赤外線スクリーンと実スクリーンとの距離は、前記被検出物の最大長を超えないことが好ましい。例えば被検出物がボールである場合を考える。両スクリーンの距離がボールの直径を超えないように調整すると、実スクリーンに当たって跳ね返ったボールによる赤外線の再反射を防止できる。
【００１１】
発明３は、前記発明１または２において、前記赤外線スクリーン生成手段は、空間内の任意の矩形状平面の周縁の少なくとも一部に配置され、光軸が前記平面上にある赤外線を照射する複数の赤外線照射手段を含んでいる位置検出システムを提供する。
各赤外線照射手段は、矩形状平面上に光軸を有する赤外線を照射する。言い換えれば、赤外線の照射方向は、矩形状平面に含まれる。このように、指向性を持つ赤外線を照射することにより、平面状の赤外線網、すなわち赤外線スクリーンを形成することができる。また、指向性を持つ赤外線を照射することにより、赤外線スクリーンの厚みを押さえることができる。赤外線スクリーンの厚さが小さいほど、赤外線スクリーンと実スクリーンとの距離を縮め、実スクリーンに近いところでの位置検出が可能となる。また、反射光の発光時間を短くすることができるため、複数の被検出物が同時に赤外線スクリーンを通過する場合でも、各被検出物が実スクリーンに当たる位置と当たるタイミングとのずれを小さくすることができる。
【００１２】
発明４は、前記発明３において、前記複数の赤外線照射手段は、前記矩形状平面を形成する４辺のうち、少なくとも２辺に沿って配置されている位置検出システムを提供する。
対向する２辺に沿ってでもよいし、交差する２辺に沿って赤外線照射手段を配列してもよい。この構成により、矩形状の赤外線スクリーンを形成することができる。この赤外線スクリーンを通過する被検出物には、少なくとも２方向から赤外線が照射される。そのため、複数の被検出物がスクリーンを同時に通過する場合であっても、ある被検出物が他の被検出物の陰になりにくく、複数の被検出物全てにまんべんなく均等に赤外線を照射できる利点がある。
【００１３】
発明５は、前記発明１〜４において、任意のゲームを実行するゲーム実行手段をさらに有する位置検出システムを提供する。このシステムにおいて、前記実スクリーンは、前記ゲーム実行手段と接続され、前記コンピュータ端末からの画像を出力するディスプレイである。
発明１の位置検出システムをゲームに適用してもよい。コンピュータ端末は、例えば、ディスプレイに表示するゲーム空間中の仮想オブジェクトと、ディスプレイに向かってプレイヤが投げるボールと、の当たり判定を行う。この当たり判定に必要な、ボールとディスプレイとの接触位置の判定に、発明１の位置検出システムを用いるとよい。しかも、複数のボールが同時にディスプレイに当たった場合でも、それぞれのボールと仮想オブジェクトとの当たり判定を個別に行うことができる。そのため、ゲームでの当たり判定の的確さが向上し、ゲームの面白みが一段と増すことを期待できる。
【００１４】
発明６は、前記発明１〜５において、以下の手段をさらに有する位置検出システムを提供する。
・少なくとも前記実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔でカラー画像の撮像を繰り返す第２撮像手段
・前記第１撮像手段及び前記第２撮像手段が撮像した各画像を解析することにより、前記被検出物の色を判別する色彩特定手段。
【００１５】
第２撮像手段に可視光を入力してカラー画像を撮像し、第１撮像手段の画像に基づいて特定した位置の色彩を解析すれば、被検出物の色を得ることができる。例えば、複数プレイヤによるゲームにおいてプレイヤ毎に被検出物の色が違う場合、プレイヤ毎に当たり判定を行うことが可能になる。また、第２撮像手段は、１つとは限らない。例えば実スクリーンが大きい場合、実スクリーン全体が複数の第２撮像手段それぞれの画角の総和に収まるように、複数の第２撮像手段を設けても良い。
【００１６】
発明７は、前記発明１〜６において、前記反射光検出手段により検出された反射光が生じたタイミングを検出するタイミング検出手段をさらに有する位置検出システムを提供する。
例えば、被検出物がどのような順序で赤外線スクリーンを通過したのかを特定し、ゲームに生かすことができる。
【００１７】
発明８は、以下のステップを有する位置検出方法を提供する。
・平面状の赤外線スクリーンを生成する赤外線スクリーン生成ステップ、
・任意の複数の被検出物が前記赤外線スクリーンを通過することによる前記赤外線スクリーン上での赤外線の反射を、反射光検出手段により選択的に検出する反射光検出ステップ、
・前記反射光検出ステップで検出された赤外線の複数の反射位置を、前記赤外線スクリーン上で特定する位置特定ステップ。
【００１８】
この方法において、前記反射光検出ステップは、
・少なくとも実スクリーン全体が画角内に入るように設定され、所定時間間隔で撮像を繰り返す第１撮像ステップと、
・前記第１撮像ステップで撮像される光を赤外線フィルタで選択するフィルタリングステップと、を含む。前記位置特定ステップは、前記第１撮像ステップで撮像した各画像を解析することにより、前記赤外線スクリーン上での前記被検出物による赤外線の反射位置を特定する。前記実スクリーンは、前記赤外線スクリーンを挟んで前記反射光検出手段と反対側に、前記赤外線スクリーンに沿ってその近傍に設けられている。
【００１９】
この方法は、発明１の位置検出システムで実行され、発明１と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明を用いれば、複数の物体が同時に赤外線スクリーンを通過した場合であっても、それぞれの物体が赤外線スクリーンを通過した位置を、特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜発明の概要＞
本発明は、赤外線スクリーンを通過する物体の反射光の位置を、赤外光を選択的に撮像した画像を解析することにより特定する。赤外線スクリーンを実スクリーン、例えばディスプレイの手前に形成すれば、ディスプレイの直前でのみ、反射光が発生する。ここで赤外光を選択的に撮像すれば、可視光で表示される映像と赤外域の反射光とが分離され、反射光だけを撮像することができる。撮像した反射光のディスプレイ上での位置は、公知の画像解析の手法により特定することができる。
【００２２】
この方法は、ゲーム装置に適用することができる。任意のゲームを実行するゲーム装置とディスプレイとを接続し、ゲーム装置からの画像を前記ディスプレイに出力する。ゲーム装置は、例えば、ディスプレイに表示するゲーム空間中の仮想オブジェクトと、ディスプレイに向かってプレイヤが投げるボールと、の当たり判定を行う。この当たり判定に必要な、ボールとディスプレイとの接触位置の判定に前述の方法を用いるとよい。複数のボールが同時にディスプレイに当たった場合でも、それぞれのボールと仮想オブジェクトとの当たり判定を個別に行うことができる。そのため、ゲームでの当たり判定の的確さが向上し、ゲームの面白みが一段と増すことを期待できる。
【００２３】
＜第１実施形態＞
（１）構成
（１−１）システム外観
図１は、第１実施形態に係る位置検出システムの外観構成図である。位置検出システムは、ゲーム筐体１０と、ゲーム筐体１０の上方前面に設けられた赤外線カメラ２０（反射光検出手段）の一部に相当）及びカラーカメラ２１と、を含む。以下、赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１を、まとめてカメラ２０，２１と記載する場合がある。
【００２４】
ゲーム筐体１０は、下記の要素を有している。
（ａ）ディスプレイ１１（実スクリーンに相当）：ディスプレイ１１は、筐体上部中央に設けられ、後述するゲーム装置からの画像を出力する。
（ｂ）ゲーム実行手段１２：ゲーム実行手段１２は、任意のゲームを実行し、実行中のゲームの画像を前記ディスプレイ１１に出力する。本実施形態では、ゲーム実行手段１２は、ディスプレイ１１に表示される仮想オブジェクトに、プレイヤがボール（「被検出物」に相当）を投げて当てるゲームを実行する。
【００２５】
（ｃ）画像解析ボード１３（位置特定手段の一部、色彩特定手段に相当）：画像解析ボード１３は、赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１と接続され、両方のカメラで撮像された画像を解析する。具体的には、赤外線カメラ２０の画像に基づいてボールにより生じる反射光の位置を特定し、その特定した位置における色彩を、カラーカメラ２１の画像に基づいて特定する。
【００２６】
（ｄ）赤外線ランプ１４（赤外線スクリーン生成手段）：ディスプレイ１１の直前に複数個設けられ、ディスプレイ１１に沿って、かつディスプレイ１１の全面に渡り、赤外線を照射する。これにより、ディスプレイ１１の直前に平面状の赤外線網（赤外線スクリーン）が生成される。
赤外線カメラ２０は、少なくともディスプレイ１１全体が画角内に入るように設定され、連続的に撮像または所定時間間隔ΔＴ１で繰り返し撮像した映像を、画像解析ボード１３に入力する。時間間隔ΔＴ１は、ディスプレイ１１の画像が更新される間隔ΔＴ２以上（ΔＴ１≧ΔＴ２）であってよい。赤外線カメラ２０は、カメラ（第１撮像手段に相当）と、カメラに取り付けられた赤外線フィルタ（図示せず）と、を含む。そのため、赤外線カメラ２０には、赤外域の光が選択的に入力される。言い換えれば、赤外線カメラ２０は、赤外線スクリーンを通過したボールによる反射光を選択的に撮像する。赤外線フィルタを用いず、赤外光のみを検出するカメラを、赤外線カメラ２０として用いてもよい。赤外線カメラ２０を構成するカメラとしては、ＣＣＤカメラやビデオカメラ、デジタルカメラなどを用いることができる。なお、撮像した画像の歪みを補正する手段があることが好ましい。例えば、非球面レンズなどの歪み補正レンズを用いてもよいし、ソフト的に画像の歪みを補正することも可能である。
【００２７】
カラーカメラ２１（第２撮像手段に相当）は、少なくともディスプレイ１１全体が画角内に入るように設定され、連続的に撮像または所定時間間隔ΔＴ１で繰り返し撮像した映像を、画像解析ボード１３に入力する。所定時間間隔で撮像を繰り返す場合、撮像のタイミングは、赤外線カメラ２０の撮像のタイミングと同期していることが好ましい。前述の各種カメラをカラーカメラ２１として用いても良い。また、赤外域の光を遮断するフィルタ、例えば可視光域の光を選択的に通過させるフィルタを前述のカメラに取り付けて、カラーカメラ２１としても良い。このようなフィルタが取り付けられたカラーカメラ２１は、ディスプレイ１１に表示されている画像を選択的に撮像することができる。カラーカメラ２１の画像において、赤外線カメラ２０の画像に基づいて特定した位置の色彩を解析すれば、ボールの色を判別することができる。例えば、複数プレイヤによるゲームにおいてプレイヤ毎にボールの色が違う場合、プレイヤ毎に当たり判定を行うことが可能になる。
【００２８】
（１−２）画像解析ボード及びゲーム実行手段のハード構成
図２は、図１に示す画像解析ボード１３及びゲーム実行手段１２のハード構成を示す説明図である。図中、赤外線カメラ２０を、ＩＲカメラ２０と表記している。
画像解析ボード１３は、ＣＰＵ１３１、ＲＯＭ１３２、ＲＡＭ１３３、通信ポート１３４、２つのフレームバッファ１３５ａ，ｂ及び２つの画像処理部１３６ａ、ｂを有している。
【００２９】
画像処理部１３６ａ，ｂは、カメラ２０，２１から入力された映像を、デジタルデータ化し、フレームバッファ１３５ａ、１３５ｂに展開する。より具体的には、画像処理部１３６ａ，ｂは、１）入力される映像のA/D変換、２）フレームバッファ１３４ａ，ｂに格納されるべきメモリー空間へのアドレス生成及びデジタルデータ化されたデータの書き込み、３）ＣＰＵ１３１に対する、1フレーム分の上記処理１）及び処理２）完了の通知、を行う。フレームバッファ１３５ａには、赤外線カメラ２０が撮像した画像が展開される。フレームバッファ１３５ｂには、カラーカメラ２１が撮像した画像が展開される。ＣＰＵ１３１は、ＲＯＭ１３２に記憶された画像処理プログラムを読み出し、ＲＡＭ１３３を作業領域として用いながら、フレームバッファ１３５ａに書き込まれた画像に基づいて、ボールの反射光の位置を特定する。また、ＣＰＵ１３１は、フレームバッファ１３５ｂに書き込まれた画像に基づいて、反射光の位置における色情報を特定する。ＣＰＵ１３１が行う画像解析処理については、詳細を後述する。ＣＰＵ１３１は、通信ポート１３４を介し、特定した位置情報や色情報を、ゲーム実行手段１２のバッファ１２４に書き込む。
【００３０】
ゲーム実行手段１２は、下記（ａ）〜（ｅ）の要素を有している。
（ａ）CPU１２１：後述するＲＯＭ１２３に記憶されている制御プログラムを実行する。
（ｂ）RAM１２２：各種変数やパラメータなどを一時的に記憶する。
（ｃ）ＲＯＭ１２３：制御プログラムや各種パラメータなどを記憶する。
（ｄ）通信ポート（バッファ）１２４：通信ケーブル、例えばＲＳ２３２Ｃを介し、画像解析ボード１３からのデータを受信し、記憶する。
（ｅ）描画処理部１２５：ディスプレイ１１に表示する画像データを生成する。
【００３１】
また、上述した要素の他に、ゲーム実行手段１２は、スピーカ、音声再生部、入力操作部、コイン受付部と接続されている（図示せず）。スピーカは、ゲーム実行中やデモ画面表示中のサウンドを出力する。音声再生部は、スピーカに出力させるためのサウンドデータを生成する。入力操作部は、ジョイスティックや操作ボタンなどから構成され、プレイヤの指示入力を受け付ける。コイン受付部は、挿入されるコインによるクレジットを受け付ける。
【００３２】
上記のように構成されたゲーム実行手段１２は、ＲＯＭ１２３に記憶された制御プログラムに従い、ゲームを実行する。
（１−３）赤外線スクリーンとディスプレイとの位置関係
図３（ａ）は、赤外線スクリーンとディスプレイ１１との位置関係を示す説明図である。赤外線スクリーンＳIRは、ディスプレイ１１の表示面と赤外線カメラ２０との間に位置している。言い換えれば、ディスプレイ１１は、赤外線スクリーンＳIRを挟んで赤外線カメラ２０と反対側に設置される。
【００３３】
赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面とは、近傍に位置することが好ましい。赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面とを間近に設置することにより、ディスプレイ表示面のどこに物体が当たったのかを、実質的に特定することができる。さらに詳しくは、赤外線スクリーンＳIRをディスプレイ１１の表示面直前に形成することにより、ボールによる赤外線の反射をディスプレイの直前で生じさせる。赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面とが近ければ近いほど、ボールがディスプレイ１１に当たる位置と反射位置とのずれを小さくすることができる。
【００３４】
より好ましくは、赤外線スクリーンＳIRとディスプレイ１１の表示面との距離Ｇは、ボールの最大長、すなわち直径を超えないように調整されていることが好ましい。このように両者の距離を調整しておくと、ディスプレイ１１の表示面に当たって跳ね返ったボールによる赤外線の再反射を防止できる。
さらに、赤外線スクリーンＳIRは、ディスプレイ１１の表示面以上の大きさ、すなわちディスプレイ１１の表示面と同一かそれより大きく、表示面を覆うことが好ましい。赤外線スクリーンＳIRの面が、ボールの位置を検出可能な領域を決定するからである。逆に、赤外線スクリーンＳIRがディスプレイ１１の表示面より小さい形態もあり得る。この形態では、ボールがディスプレイ１１の外側に投げられたことを検出し、その検出結果をゲームに反映させることができる。例えば、ディスプレイ１１の外側にボールが投げられたら、減点などのペナルティをプレイヤに課すことが考えられる。
【００３５】
（１−４）赤外線スクリーンの生成
図３（ｂ）は、複数の赤外線ランプ１４の配置例を示す。複数の赤外線ランプ１４は、空間内の任意の矩形状平面の周縁の少なくとも一部に配置されている。この例では、ディスプレイの表示面に沿う矩形状平面の周縁に沿って、複数の赤外線ランプ１４が等間隔に配置されている。
【００３６】
複数の赤外線ランプ１４は、ディスプレイの表示面に沿う方向に、指向性を持って赤外線を照射する。より詳しくは、赤外線ランプ１４から照射される赤外線の光軸は、前記矩形状平面上に位置し、赤外線の照射方向はその矩形状平面に含まれる。赤外線ランプ１４からの赤外線にこのような指向性を持たせることで、赤外線スクリーンの厚みが小さくなる。これはすなわち、赤外線スクリーンを通過するボールにより生じる反射位置と、実際にボールがディスプレイに当たる位置とのずれを小さくすることにつながる。ひいては、ボールの位置検出の正確性を高めることができる。また、反射光の発光時間を短くすることができるため、ボールが赤外線スクリーンに当たるタイミングと反射光の発光タイミングとのずれを小さくすることができる。
【００３７】
複数の赤外線ランプ１４は、少なくとも２辺に沿って配置されていることが好ましい。対向する２辺に沿ってでもよいし、交差する２辺に沿って配置されていても良い。
上記構成により、複数の赤外線ランプ１４は、矩形状の赤外線スクリーンを形成する。この赤外線スクリーンを通過するボールには、少なくとも２方向から赤外線がほぼ均等に照射される。そのため、複数のボールがスクリーンを同時に通過する場合であっても、あるボールが他のボールの陰になりにくく、複数のボール全てにまんべんなく均等に赤外線を照射することができる。
【００３８】
なお、赤外線ランプ１４の間隔は、必ずしも等間隔でなくても良いが、等間隔であれば、赤外線スクリーンにおいて赤外線の強度を均一化することができる。
（２）ゲームでの具体例
図４、図５、図６は、ゲーム実行手段１２が実行するゲームの一例を示す画面例である。このゲームでは、空から振ってくる隕石が、ウサギが住む建物に当たらないよう、隕石に向かってプレイヤがボールを投げ、隕石を粉砕する。画面上部の各ウサギに対応する位置には、ウサギの残りライフが数字で示されている。隕石によりウサギがダメージを受けるたびに、ウサギの残りライフは減少する。隕石がウサギに当たると、残存ライフがゼロでなくてもゲームオーバーとなる（図５参照）。この例では、４匹のウサギが居るので、最大４人のプレイヤがそれぞれのウサギを救うために参戦することができる。ゲームの終盤に、巨大隕石が落ちてくるので、これが地上に着くまでに所定数のボールを巨大隕石に命中させれば、プレイヤはゲームを続行することができる（図６参照）。
【００３９】
このゲームを行うゲーム実行手段１２は、画像解析ボード１３が特定したボールの位置に基づいて、ボールと隕石との当たり判定を行う。当たり判定の結果、ボールが隕石に当たっていれば、隕石を粉砕する。
（３）処理
（３−１）システム全体の処理
図７は、位置検出システム全体が行う処理の流れの一例を示す説明図である。この図は、画像解析ボード１３が実行する画像解析処理の流れの一例も併せて示す。
【００４０】
まず、赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１が実行する処理について説明する。赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１が行う処理は同じであるので、以下では両者を単にカメラ２０，２１と記載する。
カメラ２０，２１は、連続的に撮像を行い（＃１）、映像信号を画像解析ボード１３に転送する（＃２）。
【００４１】
次に、画像解析ボード１３が実行する処理について説明する。画像処理部１３６ａ，ｂは、カメラ２０，２１から映像信号を受信し、映像信号をデジタルデータ化し、フレームバッファ１３５ａ，ｂに展開する（＃１１）。
ＣＰＵ１３１は、フレームバッファ１３５ａに展開された画像データを、ドット単位で、所定の閾値を基準に二値化し（＃１２）、赤外線の輝度の高い部分の選別をドット単位で行う（＃１３）。ＣＰＵ１３１は、選別した輝度の高い部分、すなわち１以上の高輝度ドットからなる集合体それぞれについて、その集合体の面積を算出する（＃１４）。さらにＣＰＵ１３１は、算出した面積それぞれについて所定の範囲の大きさか否かを判断し（＃１５）、所定の大きさを有する高輝度ドットの集合体があれば、各高輝度集合体の重心座標を求める（＃１６）。次いで、ＣＰＵ１３１は、重心座標を求めた集合体の円形度が所定の範囲内か否かを判断する（＃１７）。例えば、求めた重心座標を中心とする所定の半径の円内に、高輝度のドットが所定の範囲の割合で存在していれば、その集合体は円形であると判断することができる。
【００４２】
次いで、ＣＰＵ１３１は、円形であると判断した高輝度集合体をボールの画像であるとみなし、フレームバッファ１３５ａにおけるその重心座標を、フレームバッファ１３５ｂの座標に変換する。この座標変換は、フレームバッファ１３５ａ，ｂ間で座標のずれがある場合に行う。さらに、ＣＰＵ１３１は、変換して得られた座標位置の画像データから色情報を読み出す（＃１８）。その後、ＣＰＵ１３１は、ボールの重心座標及び色情報を、ゲーム実行手段１２のバッファ１２４に書き込む。
【００４３】
次にゲーム実行手段１２が実行する処理について説明する。ゲーム実行手段１２のＣＰＵ１２１は、所定時間ΔＴ２が経過する毎にバッファ１２４を参照し、最新の位置情報及び色情報を読み出す（＃２１，＃２２）。読み出した情報は、ゲームの当たり判定に用いられる（＃２３）。ゲーム実行手段１２は、例えば１／６０ｓｅｃ毎にこの処理を行うことにより、バッファ１２４中に書き込まれた位置情報を用いてゲーム中での当たり判定を行う。
【００４４】
（３−２）ゲーム実行手段の処理
図８は、ゲーム実行手段１２が行うゲーム処理の流れの一例を示すフローチャートである。ゲーム実行手段１２のＣＰＵ１２１は、電源を投入されると、以下の処理を開始する。
ステップＳ１〜Ｓ２：ＣＰＵ１２１は、でも画面をディスプレイに出力しながら、コインが投入されるのを待機する（Ｓ１）。コインが投入されると（Ｓ２）、ステップＳ３に移行する。
【００４５】
ステップＳ３：ＣＰＵ１２１は、ＲＯＭ１２３に記憶されているゲームプログラムを実行する。この実行に当たり、ＣＰＵ１２１は、バッファ１２４を必要なタイミングで参照し、参照した時点でバッファ１２４に書き込まれている位置情報や色情報を、ゲームの処理に利用する。
ステップＳ４〜Ｓ５：ＣＰＵ１２１は、ゲームが終了するまでゲームを実行し（Ｓ４）、ゲームが終了すると、ゲームのクリアによる終了なのか、それともゲームオーバーによる終了なのかを判断する（Ｓ５）。
【００４６】
ステップＳ６：ＣＰＵ１２１は、ゲームを続行するか否かの選択をプレイヤから受け付け、続行する場合は再び前記ステップＳ３に戻って新たなゲームを実行する。続行しない場合、及び前記ステップＳ４でゲームオーバーになった場合、前記ステップＳ１に戻り、でも画面を表示する。
本実施形態を用いれば、ゲームにおいて、プレイヤがディスプレイに向かって投げつけるボールが、ディスプレイのどこに当たったのかを、正確に検出できる。しかも、複数のボールが同時にディスプレイに当たった場合でも、各ボールの当たり位置をそれぞれ特定することができる。ボールによる反射光が、ディスプレイの直前で生じるため、反射光の生じる位置と、ボールがディスプレイに当たる位置と、のずれを押さえることができる。反射光が生じるタイミングと、ボールがディスプレイに当たるタイミングと、のずれも押さえることができる。そのため、検出結果に基づいて、ゲーム空間中の仮想オブジェクトとの当たり判定を行っても、違和感が生じることがない。
【００４７】
＜他の実施形態＞
（Ａ）本発明の位置検出方法は、赤外光でなくとも、可視光以外の波長の光を用いて実現可能である。ディスプレイからの可視光以外の波長の光をカメラに選択的に入力できれば、ディスプレイに表示される映像とボールの反射光との分離を行うことができるからである。
【００４８】
（Ｂ）前記実施形態では赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１をそれぞれ１台ずつ用いているが、必ずしも１台ずつでなくともよい。例えば、ディスプレイが大きすぎて１台のカメラの画角に収まりきらない場合、複数の赤外線カメラ２０及びカラーカメラ２１を用いてもよい。
（Ｃ）図９は、赤外線ランプ１４の別の配置例を示す。赤外線ランプ１４の配置は、前述の例に限定されない。赤外線スクリーン内を通過する複数の物体に均一に赤外線を照射できるように、赤外線ランプ１４を配置すればよい。赤外線スクリーンを形成しようとする矩形状平面の少なくとも２隅に、９０度の範囲内で、かつその平面上に光軸を持つ赤外線ＩＲを照射する赤外線ランプ１４’を取り付けてもよい。この赤外線ランプ１４’を矩形状平面の２隅に取り付ける場合には、対角線上にある２隅に取り付けることが好ましい。その方が、赤外線スクリーンを通過するボールに均等に赤外線を照射しやすいからである。
【００４９】
（Ｄ）画像解析ボード１３は、反射光が生じたタイミング、例えば時刻情報やタイムスタンプを検出してもよい。これにより、ボールなどの物体が、どのような順序で赤外線スクリーンを通過したのかを特定することができる。
また、タイミングの検出により、物体が赤外線スクリーン上に描いた軌跡を検出することもできる。例えば、プレイヤが剣を操作して敵キャラクタと戦う戦闘ゲームにおいて、プレイヤが剣を用いて特定のパターン、例えば十文字を描いたかどうかを、赤外線スクリーン上での剣の軌跡に基づいて判断することができる。
【００５０】
（Ｅ）前記実施形態では、ゲームの例を用いて説明したが、本発明はゲーム以外の分野にも適用可能である。例えば、陸上競技や競馬での勝敗の判定に用いてもよい。この場合は、画像解析ボード１３は、前述のタイミングの検出を行うことがさらに好ましい。
また、ゲームに適用する場合、前述のゲームだけでなく、他の様々なゲームに適用可能である。また、検出する物体も、ボールだけでなく、例えば弓矢、ＢＢ弾、差し棒であってもよいし、プレイヤの体の一部であってもよい。例えば、プレイヤが塗料を塗布したグローブをはめて行う格闘ゲームにおいて、グローブの位置を検出することもできる。
【００５１】
（Ｆ）前記位置検出システムが実行する位置検出方法は、本発明の範囲に含まれる。また、この位置検出方法に用いられる位置特定方法、この方法を実行するプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここでプログラムには、記録媒体に記憶されているものもダウンロード可能なものが含まれる。また記録媒体としては、コンピュータが読み書き可能なフレキシブルディスク、ハードディスク、半導体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、光磁気ディスク（ＭＯ）、その他のものが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、空間での物体の位置を検出するあらゆる分野に適用でき、ゲーム分野に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態に係る位置検出システムの外観構成図
【図２】図１に示す画像解析ボード及びゲーム装置のハード構成を示す説明図
【図３】（ａ）赤外線スクリーンとディスプレイとの位置関係を示す説明図（ｂ）複数の赤外線ランプの配置例を示す説明図
【図４】ゲーム装置が実行するゲームの一例を示す画面例（ゲーム中）
【図５】ゲーム装置が実行するゲームの一例を示す画面例（ゲームオーバー）
【図６】ゲーム装置が実行するゲームの一例を示す画面例（ゲーム終盤）
【図７】位置検出システム全体が行う処理の流れの一例を示す説明図
【図８】ゲーム装置が行うゲーム処理の流れの一例を示すフローチャート
【図９】赤外線ランプの別の配置例を示す説明図
【図１０】従来のボールの位置検出のための構成を示す説明図
【符号の説明】
【００５４】
１０：ゲーム筐体
２０：赤外線カメラ
２１：カラーカメラ
１１：ディスプレイ
１２：ゲーム実行手段
１３：画像解析ボード
１４：赤外線ランプ