(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲーム機筐体の所定高さ位置に設けられ、画像を表示するモニタと、ゲームの進行を指示するための操作信号を生成するコントローラであって、左右各手で把持乃至は各手に嵌めるグローブ形状を有する左右一対の別体である本体部と、各本体部に装着され、前記各本体部の少なくとも２軸方向への動きを個別に軸方向成分信号として検出してそれぞれ出力する動作検出部とを備えたコントローラと、
前記コントローラの前記各動作検出部からの軸方向成分信号に基づいて、左右いずれの動作検出部からのものか及びパンチ繰り出しによるものかを認識してパンチの種類を判定するパンチ判定手段と、
前記パンチ判定手段からのパンチの種類に応じた操作信号に基づいてゲーム進行を制御するゲーム制御手段と、
前記モニタ画面の前方のプレイ領域に位置するプレイヤの頭部の空間上での少なくとも左右方向に対する位置を検出する頭部検出手段と、
前記頭部検出手段の検出位置情報である、プレイヤの眼と実質的に一致する擬似カメラの視点からの、ボクシング戦を想定した対戦相手キャラクタの３次元画像を作成し、前記モニタ画面に表示する表示制御手段と、
検出された頭部の位置の変化方向及び変化量に追従して前記擬似カメラの視点を移動させる視点変更手段とを備え、
前記ゲーム制御手段は、前記パンチ判定手段からのパンチの種類に応じた操作信号により、モニタ画面に表示されている対戦相手キャラクタにパンチがヒットしたヒット演出処理を指示し、さらに、種々の対戦ポーズを取りかつ所定のルール乃至は無作為にパンチを繰り出す、モニタ画面上の対戦相手キャラクタの顎や腹部にヒッティング部を設定すると共に、前記擬似カメラの視点から見て該対戦相手キャラクタの手と重なる間、重なったヒッティング部に前記パンチのヒットを回避するための防御領域を設定し、
前記表示制御手段は、前記擬似カメラの視点から見た前記対戦相手キャラクタの手と前記ヒッティング部との重なりが外れている間、該重なりが外れたヒッティング部にヒッティングタイミングを知らせるためのヒッティングマークを表示することを特徴とする対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項２】
前記動作検出部は３軸方向の動きを個別に検出するものである請求項１記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項３】
前記頭部検出手段はさらに頭部の高さ位置を検出する請求項１又は２記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、ゲーム画像として対戦相手キャラクタを前記モニタ画面に表示し、前記ゲーム制御手段は、対戦相手キャラクタがパンチを繰り出す表示を行うと共に、前記パンチの繰り出し方向に擬似カメラの視点があるときはプレイヤにパンチがヒットした被ヒット演出処理を指示する請求項１〜３のいずれかに記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記被ヒット演出処理の指示を受けて、モニタ画面の表示画像を少なくとも一軸方向に所定時間だけ振動させる請求項４記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記ヒット演出処理の指示を受けて、モニタ画面に表示中の対戦相手キャラクタにダメージ動作を表示させる請求項１記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項７】
前記表示制御手段は、一方側の動作検出部からの操作信号に対するダメージ動作としてモニタ画面の対戦相手キャラクタに他方側に振れる表示を行わせる請求項６記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項８】
前記ゲーム制御手段は、前記パンチの種類とヒッティング部とを対応づけている請求項１記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【請求項９】
前記ゲーム制御手段は、前記ヒッティングマークの表示時に該ヒッティングマークの部位に対応するパンチの種類に応じた前記操作信号を受け取ると、ポイントを付与する請求項８記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゲームの進行を指示するための操作信号を生成する対戦式３Ｄビデオゲーム装置のコントローラ及びこのコントローラを用いた対戦式３Ｄビデオゲーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モニタ画面にプレイヤのキャラクタ及び敵キャラクタ等を表示するロールプレイングの対戦ゲームにおいて、プレイヤの足元の動きを検出し、検出した動きに対応させてモニタ画面内のプレイヤキャラクタを動かすようにしたゲームが提案されている。また、ドライブゲームにおいて、カーシートに着座したプレイヤの前面に配置されたモニタ画面に擬似３次元のカーレース画像を表示するとともに、プレイヤの上半身左右への傾き姿勢、前屈み姿勢に応じてカメラ視点を予め設定された位置に変更させていくようにした視点変更技術が提案されている。
【０００３】
さらに、プレイヤ前面のモニタに対戦相手キャラクタを表示すると共に、プレイヤを天井のビデオカメラで撮像し、プレイヤの腕の動きを検出することによりパンチを繰り出したか否かを認識してゲーム進行を図るボクシングビデオゲーム装置が知られている。なお、音楽ゲーム等においてプレイヤが所持する模擬楽器の振り動作を加速度センサで検出するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ドライブゲームにおける視点変更技術は、シートに着座したプレイヤに対する予め設定された視点の中での変更でスムーズな画像の変更が醸し出せ得るもので、擬似カメラの視点をプレイヤの自由な動きに追従させるものではない。
【０００５】
また、ボクシングビデオゲーム装置では、天井のビデオカメラからプレイヤの腕の動きを検出するという処理的に複雑かつ大掛かりなものになるという問題があり、特にフレーム周期で画像の更新を行う必要があるゲームに適用することは容易ではない。さらに、音楽ゲームでは、単に操作（演奏）方法が決まっている模擬楽器への固定された動きを検出するだけのもので、汎用性の点で乏しい。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、少なくとも２軸方向への動きを個別に検出し、より複雑なゲームの進行のための操作信号を得るようにした対戦式３Ｄビデオゲーム装置のコントローラ及び対戦式３Ｄビデオゲーム装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ゲーム機筐体の所定高さ位置に設けられ、画像を表示するモニタと、ゲームの進行を指示するための操作信号を生成するコントローラであって、左右各手で把持乃至は各手に嵌めるグローブ形状を有する左右一対の別体である本体部と、各本体部に装着され、前記各本体部の少なくとも２軸方向への動きを個別に軸方向成分信号として検出してそれぞれ出力する動作検出部とを備えたコントローラと、前記コントローラの前記各動作検出部からの軸方向成分信号に基づいて、左右いずれの動作検出部からのものか及びパンチ繰り出しによるものかを認識してパンチの種類を判定するパンチ判定手段と、前記パンチ判定手段からのパンチの種類に応じた操作信号に基づいてゲーム進行を制御するゲーム制御手段と、前記モニタ画面の前方のプレイ領域に位置するプレイヤの頭部の空間上での少なくとも左右方向に対する位置を検出する頭部検出手段と、前記頭部検出手段の検出位置情報である、プレイヤの眼と実質的に一致する擬似カメラの視点からの、ボクシング戦を想定した対戦相手キャラクタの３次元画像を作成し、前記モニタ画面に表示する表示制御手段と、検出された頭部の位置の変化方向及び変化量に追従して前記擬似カメラの視点を移動させる視点変更手段とを備え、前記ゲーム制御手段は、前記パンチ判定手段からのパンチの種類に応じた操作信号により、モニタ画面に表示されている対戦相手キャラクタにパンチがヒットしたヒット演出処理を指示し、さらに、種々の対戦ポーズを取りかつ所定のルール乃至は無作為にパンチを繰り出す、モニタ画面上の対戦相手キャラクタの顎や腹部にヒッティング部を設定すると共に、前記擬似カメラの視点から見て該対戦相手キャラクタの手と重なる間、重なったヒッティング部に前記パンチのヒットを回避するための防御領域を設定し、前記表示制御手段は、前記擬似カメラの視点から見た前記対戦相手キャラクタの手と前記ヒッティング部との重なりが外れている間、該重なりが外れたヒッティング部にヒッティングタイミングを知らせるためのヒッティングマークを表示することを特徴とする対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。
【０００８】
この構成によれば、左右の各本体部はプレイヤの左右各手で把持乃至はグローブのように嵌める等され、この左右の本体部を手で動かせば、その２軸方向への動きが個別に検出されるため、これにより種々のゲーム進行が図れる。そして、モニタに対面する位置でプレイするプレイヤの頭部の少なくとも左右方向に対する位置が検出され、この検出結果に従ってゲーム内での擬似カメラの視点が移動するので、プレイヤにとって臨場感が付与可能となる。また、左右のコントローラからの操作信号と擬似カメラの視点に応じて、例えばパンチの当たり、外れ等を関連して制御することで、より複雑で面白味のあるゲームが提供可能となる。コントローラを手に嵌めた状態で操作できるときは、ボクシングなどの格闘ゲームに用いて好適となる。また、モニタ画面上の対戦相手キャラクタがパンチを食らった演出表示を行うようにしたので、臨場感が醸し出される。さらに、有効なパンチを出すタイミングとヒッティング位置とがマークで報知される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記動作検出部は３軸方向の動きを個別に検出するものである請求項１記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、手の動き方向として３方向の動作を検出可能としたので、各操作信号によりさらに複雑なゲーム進行が可能となる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記頭部検出手段はさらに頭部の高さ位置を検出する請求項１又は２記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、左右に加えて高さ方向を検知するので、擬似カメラの視点を所望する位置に変更することが可能となる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記表示制御手段は、ゲーム画像として対戦相手キャラクタを前記モニタ画面に表示し、前記ゲーム制御手段は、対戦相手キャラクタがパンチを繰り出す表示を行うと共に、前記パンチの繰り出し方向に擬似カメラの視点があるときはプレイヤにパンチがヒットした被ヒット演出処理を指示する請求項１〜３のいずれかに記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、対戦相手キャラクタが所定のゲームルール乃至は無作為にパンチが繰り出され、このときモニタの正対していると、パンチがヒットした被ヒット演出処理がなされるので、臨場感に富んだゲームが提供される。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記表示制御手段は、前記被ヒット演出処理の指示を受けて、モニタ画面の表示画像を少なくとも一軸方向に所定時間だけ振動させる請求項４記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、対戦相手キャラクタからのパンチを受けると、モニタ画面に表示されている画像の全体にブレを生じさせるようにしたので、パンチを食らったときの臨場感が醸し出される。このとき、パンチの繰り出し方向に対応して画面全体を多少流すようにしつつ、ブレを発生することでさらに効果的となる。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記表示制御手段は、前記ヒット演出処理の指示を受けて、モニタ画面に表示中の対戦相手キャラクタにダメージ動作を表示させる請求項１記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、ヒット演出処理として、対戦相手キャラクタにダメージを与えたような演出表示とすれば、ゲーム意欲がより喚起される。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記ゲーム制御手段は、前記操作信号が左右のいずれの動作検出部からかを認識すると共に、前記表示制御手段は、一方側の動作検出部からの操作信号に対するダメージ動作としてモニタ画面の対戦相手キャラクタが他方側に振れる表示を行わせる請求項６記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、プレイヤからのパンチの繰り出し方向すなわち左右いずれの拳からのパンチかによって、対戦相手キャラクタが反対方向にふらつく演出表示を行うことで、臨場感が醸し出される。
【００１５】
請求項８記載の発明は、前記ゲーム制御手段は、前記パンチの種類とヒッティング部とを対応づけている請求項１記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、パンチの種類が対応するとき有効なパンチとして処理される。
【００１６】
請求項９記載の発明は、前記ゲーム制御手段は、前記ヒッティングマークの表示時に該ヒッティングマークの部位に対応するパンチの種類に応じた前記操作信号を受け取ると、ポイントを付与する請求項８記載の対戦式３Ｄビデオゲーム装置である。この構成によれば、表示中のヒッティングマークの部位に対応するパンチの種類に応じた操作信号を受け取る（パンチを繰り出す）と、ポイントが付与される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る擬似３次元（３Ｄ）ビデオゲーム装置の一実施形態を示す斜視図、図２はその側面図である。本ゲーム装置は、ゲーム機本体１０と、その前部に一体的に又は係脱可能にあるいは個別に設けられた操作筐体部２０と、頭部検出部３０とから構成され、操作筐体部２０の手前すなわち頭部検出部３０の下方はプレイヤが位置してゲームを行うプレイ領域である。
【００１８】
ゲーム機本体１０は略直方体状のコンソールボックスであって、前面略中央好ましくはゲーム中のプレイヤの通常姿勢状態において頭部が略画面中央になるような高さ位置にゲーム画像を表示するための所定サイズのモニタ１１が配設されている。モニタ１１としてはＣＲＴ、ＬＣＤ、プラズマディスプレイの他、液晶プロジェクタ等も採用可能である。ゲーム機本体１０の上部の、好ましくは左右側にはサウンド効果を演出するためのスピーカ１２，１２が配設され、その間にはゲーム名などを表記したパネル等が設けられている。内部にはゲーム動作を制御するために必要な制御部などを搭載した回路基板などが設けられている。また、上部には手前に庇（ひさし）状に延設された四角形状の枠材１３が設けられ、その左右側の枠片部の適所と操作筐体部２０の側面との間に支持腕１３ａが設けられている。枠材１３の前側の枠片部にはゲーム機本体側に向けられた電飾用の光源部１４が所定個数、例えば３原色の各色分のものが配設されている。
【００１９】
枠材１３は頭部検出部３０の支持構造として機能するもので、頭部検出部３０をプレイ領域の上方すなわちプレイヤの頭上位置に設けるようにしている。頭部検出部３０は枠材１３の前側の枠片部であって左右方向の中央部に伝播媒体として音波、超音波を送信する超音波送信機３１が、その左右対称位置に同伝播媒体としての超音波を受信する超音波受信機３２、３３が設けられている。伝播媒体としては、他に光、特に赤外線光を用いてもよい。超音波送信機３１、受信機３２，３３はいずれも圧電素子等で構成されている。超音波送信機３１はプレイ領域をカバーする程度の指向幅であって所定周期例えば１／６０秒毎にあるいはプレイヤ頭部の位置変位を所要の分解能で追尾し得る程度の時間周期で、所定幅の超音波パルスを送波するものである。超音波受信機３２，３３は同一構造を有し、超音波送信機３１から送波され、プレイ領域に位置するプレイヤの頭部で反射した超音波を受波し得るに十分な指向幅を有するものである。この頭部検出部３０の構造部内には、図３に示すように超音波送信機３１に対して駆動信号（周期的な励振パルス信号）を供給するセンサ駆動部３４と、センサ駆動部３４及び２個の超音波受信機３２，３３に接続されて後述するプレイヤの頭部の空間内での位置計算を実行する位置算出部３５が設けられている。なお、センサ駆動部３４及び位置算出部３５はゲーム機本体１０内に設けられる態様でもよい。
【００２０】
操作筐体部２０はモニタ１１より低い高さに設定されており、手前にやや傾斜した上面部の中央に、すなわちスピーカ１２に対してプレイヤ側に近い位置にサウンド効果を演出するスピーカ２３が設けられると共に、その近傍適所にゲームコントローラとしてのボクサーが手に嵌めるグローブを摸した左右側一対のグローブユニット２１，２２が制御信号等の伝送線を兼用するコード２１Ａ，２２Ａを介して設けられている。グローブユニット２１，２２は不使用時は操作筐体部２０の上面適所に載置状態とされ、使用時すなわちゲーム中はプレイヤに把持され、後述するようにモニタ画面に表示される対戦相手キャラクタへのパンチ繰り出し操作用とされる。また、操作筐体部２０の前面にはスタートスイッチ２４、コイン投入口２５等が設けられている。コイン投入口２５に連通するコイン通過路の途中には投入コインの有無を検出するコインスイッチ２５ａ（図３参照）が設けられている。
【００２１】
図３は、本ゲーム装置のブロック構成図を示す。ゲーム機本体１０内の回路基板上にはゲーム制御部１００、描画制御部１１０及び音声制御部１２０が搭載されている。
【００２２】
なお、本ゲームは、例えば対戦ゲームであって、モニタ画面に表示されるボクサーである対戦相手キャラクタとプレイヤとの間でのボクシング戦を想定している。モニタ画面に表示される対戦相手キャラクタは擬似カメラの視点を目掛けてパンチを繰り出すようにゲーム制御部１００によって制御され、一方、プレイヤはこの対戦相手キャラクタが繰り出すパンチをかわしながら、モニタ１１上の対戦相手キャラクタに対してグローブユニット２１，２２でパンチ繰り出しを行うゲームである。
【００２３】
ゲーム制御部１００はゲーム進行の処理を制御するための例えばマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵという）１０１を備え、本ゲームであるボクシング戦のためのゲームプログラム、必要なゲーム画像を内蔵した記録媒体としてのＲＯＭ１０２が接続されると共に、頭部検出部３０の他、所要の各部が接続されている。記録媒体としてはその他、ＣＤ−ＲＯＭや光ディスク、フレキシブルディスク、ＤＶＤ等であってもよい。
【００２４】
描画処理部１１０は、擬似３次元空間上における擬似カメラの視点から見た各オブジェクト（対戦相手キャラクタ、レフリーキャラクタ、プレイヤキャラクタ（後述する「客観視点処理」における表示において登場）、リング、天井、観戦席、観衆等）の座標位置等の計算、所要のオブジェクトに対する光源計算処理、計算された擬似３次元空間上の座標位置から２次元空間上での座標位置への変換のための計算及びＲＡＭ１１１の表示エリアに描画すべき画像を構成するポリゴンを位置付ける処理、さらに各ポリゴンに対するテクスチャマッピング処理を行う。キャラクタの座標位置計算における擬似カメラの視点情報は、後述するように頭部検出部３０から伝送される位置情報が用いられる。従って、擬似カメラの視点はプレイヤの眼と実質一致し（「主観視点処理」）、プレイヤに対応するキャラクタはモニタ１１画面に基本的には表示されない。
【００２５】
音声制御部１２０は、音源データ記憶部１２１からゲーム場面に応じてゲームプログラム上で設定されている音源データを読み出し、スピーカ１２、２３のいずれかからサウンド出力させるものである。音源データとしては、ボクシング競技中の各種演出音の他、歓声等が、視点に対する遠近音として関連付けされて準備されている。音源データは例えばＰＣＭデータの形式で記憶されており、読み出された後、Ｄ／Ａ変換処理、フィルタ処理、増幅処理を施されてサウンドとしてスピーカ１２、２３に出力される。また、音声制御部１２０は、後述するように、擬似カメラの視点との距離に応じてスピーカ１２、２１を選択的に切り換えて発音処理させる機能部を有する。
【００２６】
なお、本ゲームにおいて、ＣＰＵ１０１は、対戦相手キャラクタからのパンチがプレイヤにヒットしたと扱うか否かを決定する機能を備えてなり、この判断は、対戦相手キャラクタと擬似カメラの視点位置との関係で決定されるようにしている。また、ＣＰＵ１０１はプレイヤがパンチを受けたときは所定量だけライフゲージを減少させる機能、及びライフゲージが０にまで低下したか否かを判断する機能を備えている。
【００２７】
ここで、図５〜図７を用いて、グローブユニット２１，２２の構造及び動作について、右手用のグローブユニット２１を代表して説明する。図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は側面断面図であり、図６（ａ）は図５（ａ）のＡ矢視図、図６（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線図であり、図７は図５（ａ）のＣ−Ｃ線図である。
【００２８】
グローブユニット２１は、樹脂などで成形され、ボクシング競技で採用されるものと同様の外観形状を有している。グローブユニット２１は、手を嵌める主体部２１０を備え、手首が位置する部分には手首を固定する固定部２１０１が形成されている。主体部２１０は、上部（拳の甲が当たる位置）、先端部（拳の指が当たる位置）及び左右部（親指と小指が当たる位置）に所要厚の側壁を有し、一方、下部側は開放されている。また、主体部２１０の中央やや下部側適所には左右部の側壁に亘ってロッド状の把持部２１０２が設けられている。固定部２１０１は、図６（ａ）に示すように、下方に回り込む回り込み部２１０１ａを有し、グローブ２１が拳に対して把持部２１０２を軸に不用意に回動して、ずれないようにしている。
【００２９】
主体部２１０の上部及び左右部には、図６（ｂ）に示すように、天板部と左右側壁を有するコ字状の金属等からなる板状体２１１が埋設されており、板状体２１１を構成する天板部の内側の一部は樹脂のない空間とされており、この空間部分に動作検出部としての加速度センサ部２１２が装填されている。すなわち、グローブユニット２１は板状体２１１を金型にセットした状態で金型内に樹脂を注入することで成形される。
【００３０】
加速度センサ部２１２は直方体状の箱を上下に分割した上下ケーシング２１２１，２１２２を有し、その内部にはセンサ基板２１２３と該センサ基板２１２３上に搭載されたセンサ２１２４が収納されている。図７のボルト孔に示すように、上ケーシング２１２１は板状体２１１に予め設けられているボルトにナットを螺合させる等により固定され（ボルト孔Ｈ１）、下ケーシング２１２２はビスにより上ケーシング２１２１に固定（ボルト孔Ｈ２）されるようになっている。センサ基板２１２３は下ケーシング２１２２にビスで固定（ボルト孔Ｈ３）されるようになっている。なお、上下ケーシング２１２１，２１２２を組み立て、次いでこれを板状体２１１に取り付けるようにする作用手順としてもよい。また、締結構造としては他の公知の方法が採用可能である。
【００３１】
センサ２１２４は３軸方向の成分を検出可能な加速度センサを収納し、加速度が発生すると、加速度に応じた各軸方向成分のレベル電圧を出力するものである。
【００３２】
本実施形態では、図８に示すように、グローブユニット２１の先端方向（前後方向ｙ）の加速度を成分的に検出するセンサＹ、左右方向ｘへの加速度を成分的に検出するセンサＸ、及び上下方向ｚの加速度を成分的に検出するセンサＺを機能的に備えている。なお、各軸方向に対して個別の加速度センサを持つ態様としてもよい。
【００３３】
図９は、センサ２１２４の波形図を示すものである。パンチは通常、動作開始時（ｔ０時点）に正の加速度が発生し、加速してピークを迎えた後、加速度が低下し、さらに腕が伸び切る付近から負の加速度に変化し、最後にｔ１時点で加速度０に戻る。腕は通常でも多少動いていることから、パンチの開始は以下のようにして判定している。
【００３４】
図３に示すパンチ判定部１０３は、センサＸ、Ｙ、Ｚからの検出波形から、パンチの種類を判定するもので、各センサＸ、Ｙ、Ｚの出力波形を直前の所定時間分を少なくとも順次記憶しておくメモリを有する。パンチの種類は、ストレート、グローブユニット２１では右フック（グローブユニット２２では左フック）、アッパーの３種類である。パンチ判定部１０３はセンサＸ、Ｙ、Ｚに対して、ゲーム開始後は常時加速度を検出しており、ここで、センサＹに対して、（イ）急激に大きな値が入ってきた場合に、（ロ）波形をさかのぼって、値０前後の時点を検出し、ここを時点ｔ０と決定する。（ハ）その後、急激に小さな値を得てから、（ニ）その後に、値０前後を得た時点を検出し、時点ｔ１として決定する。なお、ｔ０〜ｔ１を予め所定秒に設定する等してもよい。
【００３５】
このようにして、時点ｔ０，ｔ１が決定されたら、この期間内のセンサＸ、センサＺの波形を解析して、パンチの種類を判定する。なお、波形解析を実行するようにしてもよいが、時間的な制約から以下の手法を採用するのが好ましい。すなわち、各センサＸ、Ｙ、Ｚの出力に対して、時点ｔ０〜ｔ１の間での、波形の最大値と最小値（正の値であって、減少に転じる直前の検出値（極値）のうち最大のもの；負の値であって、増加に転じる直前の検出値（極値）のうち最小のもの）、波形の振幅（前記最大値と最小値との差）、波形のピークの出現回数（前記極値の個数）、波形の積分値（各検出時点の検出値の合計）などのデータを抽出し、これらの各データからパンチの種類の判定を行うようにしている。
【００３６】
図１０〜図１２はパンチの種類と各センサＸ、Ｙ、Ｚの出力波形との関係を示すものである。図１０は、（ａ）に示すようにストレートパンチで、センサＹは図９に示す波形を示し、センサＸは図１０（ｂ）に示すように、若干プレイヤの体より外方にパンチがずれることから多少の正の加速度が発生した波形を示し、センサＺは図１０（ｃ）に示すように上下方向に対する加速度変化はほとんどないため出力変化のない波形を示す。
【００３７】
図１１は、（ａ）に示すようにフックパンチで、センサＹは基本的に図９に示す波形を示し、センサＸは図１１（ｂ）に示すように、拳を体の内側に巻き込むような動きとなるため、動作開始時に内側方向（左右方向ｘの負の）加速度が発生し、次いで正の加速度が発生する波形を示し、センサＺは図１１（ｃ）に示すように上下方向に対する加速度変化はほとんどないため出力変化のない波形を示す。
【００３８】
図１２は、（ａ）に示すようにアッパーパンチで、センサＹは基本的に図９に示す波形を示し、センサＸは図１２（ｃ）に示すように、フックの場合と同様、パンチは円弧を描いて繰り出されるが、フックと異なり、手の平をプレイヤの側に向けてパンチが放たれるため、ｚ方向に、先ず負の大きな加速度が発生し、次いで正の加速度が発生する波形を示す。なお、センサＺは図１２（ｂ）に示すように左右方向の加速度は不安定なものとなり、波形も不定形となる。
【００３９】
パンチ判定部１０３は、図９及び図１０〜図１２の波形パターンを前記した波形の最大値と最小値、波形の振幅、波形のピークの出現回数、波形の積分値などのデータに置き換えて、パンチの種類の判定を行う。この判定結果はゲーム制御部１００に導かれる。
【００４０】
次に、図４を用いて、頭部検出部３０の位置算出部３５における検出原理について説明する。超音波送信機３１から送波された広指向性の超音波パルスは下方のプレイヤの身体で反射し、そのうちの一部が超音波受信機３２，３３で受波される。プレイヤの通常のプレイ動作では頭部が最も高所に位置することから、超音波受信機３２，３３で受波されたパルス信号はいずれもプレイヤの頭部から反射した帰来波ということができる。位置算出部３５は、送波時点から超音波受信機３２，３３で受信されたパルス信号の立ち上がり時点までの時間をそれぞれ計時し、両計時時間を空中伝播音速から換算して得た距離データ、超音波送信機３１と受信機３２及び送信機３１と受信機３３の各距離及び高さ情報を用いて幾何学的な演算処理を実行し、プレイヤ頭部の高さ方向及び左右方向の位置を算出する。すなわち超音波受信機３２側での計時時間は、超音波送信機３１と受信機３２を焦点とする楕円球を決定する。同じく超音波受信機３３側での計時時間は、超音波送信機３１と受信機３３を焦点とする別の楕円球を決定する。そして、超音波送信機３１の位置は同一であるから、２つの楕円球の最下点となる交点を算出することができ（交点の算出処理３５１）、かつ超音波送信機３１、受信機３２，３３の高さ情報を用いて空間内の高さ方向及び左右方向の位置を決定することができる（位置決定処理３５２）。なお、計算を簡略に行うために、プレイヤの頭部は超音波送信機３１、受信機３２，３３の真下にあると見なして、すなわち楕円計算のみで交点を算出するようにしてもよい。また、両計時時間（すなわち両距離データ）と頭部の位置との関係を予め計算して求めておき、テーブル（ＬＵＴ）の形で記憶したものを利用する態様でもよい。位置算出部３５はこのようにして求めたプレイヤの頭部の空間上での高さ位置及び左右方向位置を擬似カメラの視点情報としてゲーム制御部１００に伝送され、さらに描画制御部１１０に伝送されるようにしている。従って、プレイヤの頭部位置に対応して、換言すれば頭部位置の変化量及び変化方向に追従するように擬似カメラの視点が変更移動されることになる。
【００４１】
図３に戻って、ゲーム制御部１００は、モニタ１１画面に表示された対戦相手キャラクタが種々の対戦ポーズ（図１３に示すファイティングポーズとして通常のポーズ、図１４に示すようなすきの無いポーズ、図１５に示すトランクスを上げる癖のポーズ、図１６に示す顎を突き出す挑発ポーズなど）を取るように、かつ所定のルール乃至は無作為にパンチを繰り出すための指示を描画制御部１１０に送出すると共に、前記パンチを繰り出した時は該方向に擬似カメラの視点があるか否かを判定機能部により判別し、視点があるときは該パンチがプレイヤにヒットしたとして被ヒット演出処理を描画制御部１１０に指示するようにしている。なお、対戦相手キャラクタがパンチを繰り出したと同時に、図１７に示すイメージ図のように、プレイヤが体を左右とか上下に移動して、すなわち頭部検出部３０によりプレイヤの頭部がモニタ１１画面の正面から所定長以上外れたことを検出したときは、パンチ外れとして処理し、これにより、プレイヤは対戦相手キャラクタのパンチをかわすという面白味が実現できる。
【００４２】
また、描画制御部１１０は、ゲーム制御部１００からの被ヒット演出処理の指示を受けると、モニタ１１画面の表示画像すなわち画面全体の画像を例えば左右方向というように、少なくとも一軸方向に所定時間例えば１秒間等の数秒間だけ振らすようにＲＡＭ１１１の読出アドレスを変動する。例えば、図１８（ａ）に示すように、右方向から対戦相手キャラクタのパンチを受けると、図１８（ｂ）に示すように、左方向に視点が振れながら移動し、図１９（ａ）に示すように、下方から対戦相手キャラクタのパンチを受けると、図１９（ｂ）に示すように、上方向に視点が振れながら移動するように画面を振ってヒットされたことの臨場感を醸し出している。
【００４３】
また、ゲーム制御部１００は、対戦相手キャラクタの体の複数箇所、例えば顎部（Chin）、腹部（Body）にヒッティング部を設定すると共に、対戦相手キャラクタの手（拳に嵌められたグローブ、グローブ中心から所定半径内となる周囲領域を実質的に含めてもよい）と擬似カメラの視点から見て重なる（手でカバーしている）体部分に防御領域を設定している。そして、防御領域がヒッティング部から外れている間は、外れたヒッティング部に対して、図２０（ｃ）に示すようにヒッティングマークＭを、あるいはポイント（数値）と共に表示するように描画制御部１１０に指示するようにしている。図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）は対戦相手キャラクタがパンチを繰り出し、かつこれをかわしたとき、腹部にすきが発生した状態を示している。また、プレイヤの頭部が移動し、すなわち擬似カメラの視点が動くことで、対戦相手キャラクタに、すきが発生することもある。なお、防御領域は対戦相手キャラクタの腕部との関係で設定する態様としてもよい。
【００４４】
一方、ゲーム制御部１００は、グローブユニット２１，２２からのパンチ繰り出し信号としての操作信号を受けると、モニタ１１画面に表示されている対戦相手キャラクタにパンチがヒットしたヒット演出処理を指示するようにしている。このヒット演出処理は、モニタ１１画面に表示中の対戦相手キャラクタにダメージ動作を表示するもので、例えば、操作信号が左右のグローブユニット２１，２２のいずれの側からのフックパンチに基づく操作信号かを認識すると共に、右のグローブユニット２１側からの操作信号に対するダメージ動作として、図２１（ａ）の画面図、及び図２１（ｂ）のイメージ図に示すように、モニタ１１画面の対戦相手キャラクタが左側に振れる乃至はふらつくように表示するように、一方、左のグローブユニット２２側からの操作信号に対するダメージ動作としてモニタ１１画面の対戦相手キャラクタの上半身が右側に振れるように表示するように描画制御部１１０に指示する。
【００４５】
また、パンチの種類がストレートであるときは、図２２（ａ）の画面図、及び図２２（ｂ）のイメージ図に示すように、対戦相手キャラクタが画面奥行き方向に振れる乃至はふらつくように描画制御部１１０に指示する。パンチの種類がアッパーであるときは、図２３（ａ）の画面図、図２３（ｂ）のイメージ図に示すように、対戦相手キャラクタが画面上方に浮くように描画制御部１１０に指示する。
【００４６】
さらに、ゲーム制御部１００は、ヒット処理するためのパンチの種類とヒッティングの位置を予め関連付けており、パンチ判定部１０３からの判定信号を受けて、ヒッティングが顎部であれば、アッパーパンチでヒットし、腹部であればストレートかフックでヒットするようにし、それ以外であれば、単にダメージの少ないヒットとして多少対戦相手キャラクタが振れる程度の演出表示を指示する。ヒッティングマークＭの表示時に該ヒッティングマークＭと関連付けられた種類のパンチが放たれたときは、例えば対戦相手キャラクタのライフエネルギーがヒッティングマークＭに付記表示されているポイント分だけ減少するように処理する。ライフエネルギーは対戦相手キャラクタ及びプレイヤに同様に設定されており、パンチを受ける毎にポイント分ずつ減少するようにしている。両者のライフエネルギーはライフゲージの態様で、図には示していないが、モニタ１１画面の適所に認識可能に表示される。そして、一方のライフエネルギーが例えばレベル０に達した時点でゲームが終了するようになっており、対戦相手キャラクタのライフエネルギーがプレイヤからのパンチによりレベル０になったときノックアウト画像の表示を行って、プレイヤが勝者としてゲームが終了し、逆であれば、図２４に示すダウン画面の表示が行われ、テンカウント中に起き上がれないときは、プレイヤが敗者としてゲームが終了する。なお、いずれのライフエネルギーもレベル０に達しない時は所定のゲーム時間が経過すると終了し、ライフエネルギーの残量の多い方が勝者となるように設定されている。
【００４７】
図２５は、ＣＰＵ１０１が実行するゲーム進行処理の一例を示すフローチャートである。電源が投入されると、本フローがスタートし、先ず、モニタ１１にはデモンストレーション画面が表示される（ステップＳＴ１）。そして、コインスイッチ２５ａにより所定のコインの投入が検出されると（ステップＳＴ２でＹＥＳ）、スタート画面が表示され（ステップＳＴ３）、ボクシングゲームとしてのゲーム本体処理が実行される（ステップＳＴ４）。ゲームが所定数のステージから構築されている態様では、各ステージ途中で所定条件を満たさないことになったかどうか、例えばライフゲージ管理手段として機能するＣＰＵ１０１の制御によりモニタ１１画面に表示されるライフゲージが所定値以下、例えば０まで低下したか否かの判断が行われており、ライフゲージが０になる前に今回のステージにおける対戦相手キャラクタをノックアウトすると、次ステージが最終ステージか否かが判断される（ステップＳＴ５）。逆にゲーム途中でライフゲージが０になると、その時点でゲームオーバー画面に切り換わって、強制的にゲーム終了とされる。
【００４８】
一方、クリア（プレイヤが勝者として終了）したステージが最終ステージであれば、表彰を演出するようなエンディングデモ画面が表示され（ステップＳＴ６）、又必要に応じて得点等が表示されてゲームオーバー画面に移行して（ステップＳＴ７）、本ゲームを終了する。
【００４９】
図２６は、ステップＳＴ４の「ゲーム本体処理」の手順を示すフローチャートである。ゲーム本体処理は、先ず、内蔵するタイマによって各ステージに設定されているゲーム時間が時間切れか否かが判断され、時間内であれば、ライフゲージに残りが有るか否かが判断される（ステップＳＴ１１，ＳＴ１２）。いずれも否定されればステップＳＴ７に移行する。一方、ライフゲージに残りがあれば、Ｉ／Ｏ入力処理すなわち頭部検出部３０からプレイヤの頭部位置情報すなわち実質的にプレイヤの眼の位置の情報の受け取り処理が行われる（ステップＳＴ１３）。
【００５０】
次いで、主観視点か客観視点かの判断が行われる（ステップＳＴ１４）。本ゲームでは、主・客観視点切換手段として機能するＣＰＵ１０１及びタイマにより、各ステージの最初のある時間等はゲーム空間の全体的な状況すなわちプレイヤがゲーム空間内の如何なる場所に居るのか等を把握、認識するために、プレイヤキャラクタを含むように擬似カメラを引いた状態等、広い範囲を描画するようにしており、この間は客観的視点として処理される。一方、この客観的視点による描画処理が終了すると、プレイヤの眼を基準とした主観視点に切換えられる。ステップＳＴ１４において、客観視点であれば、Ｉ／Ｏ入力処理で得た情報に依存しない視点でのゲーム進行と、これに基づくゲーム画像の描画が行われ（ステップＳＴ１５）、観衆などからの音声制御のための割り込みが発生して、スピーカ１２（またはスピーカ１２及び２１双方）から歓声等のサウンド音が出力される（ステップＳＴ１６）。
【００５１】
一方、主観視点に移行すれば、Ｉ／Ｏ入力処理で得た情報に基づく主観視点でのゲーム進行と、これに基づくゲーム画像の描画が行われ（ステップＳＴ１７）、さらにパンチの繰り出しによる風切り音やパンチがヒットした時の効果音が割り込み処理によって、スピーカ２３から出力される（ステップＳＴ１８）。ステップＳＴ１６，１８の音声処理が終了すると、本ステージが終了したか否かが判断され、終了していなければ、ステップＳＴ１１に移行してステップＳＴ１１〜ＳＴ１８の処理を繰り返し、終了していると、ステップＳＴ６へリターンして本フローを抜ける。
【００５２】
図２７は、ステップＳＴ１７の「Ｉ／Ｏ入力に基づく主観視点処理」を示すフローチャートである。先ず、ゲームプログラム及びＩ／Ｏ入力に基づく描画処理が行われる（ステップＳＴ２１）。次いで、プレイヤからのパンチの有無が判断され（ステップＳＴ２２）、パンチ有りであれば、パンチの種類の判定結果が取り込まれる（ステップＳＴ２３）。ここで、ヒットしたか否かの判断が行われ（ステップＳＴ２４）、ヒットしたのであれば、ヒット部位にヒッティングマークＭが表示されているか否かが判断され（ステップＳＴ２５）、肯定されれば有効なヒットとしてヒット演出描画処理が指示される（ステップＳＴ２５）。次いで、対戦相手キャラクタのライフエネルギーの減算処理が実行されて（ステップＳＴ２７）、ライフエネルギーの残りの有無が判断される（ステップＳＴ２８）。ライフエネルギーの残りがあればステップＳＴ２９に移行し、そうでなければ、ステップＳＴ３０に移行して、対戦相手キャラクタのノックアウト表示を指示してゲームを終了する（ステップＳＴ３６）。
【００５３】
また、ステップＳＴ２２、ＳＴ２４、ＳＴ２５でいずれもＮｏのときは、ステップＳＴ２９に移行する。なお、ステップＳＴ２５でＮｏのときは、前述したような単なるヒット演出処理の描画指示が行われる。
【００５４】
ステップＳＴ２９では、対戦相手からのパンチの有無が判され、パンチ有りであれば、該パンチをかわしたか否かが判断される（ステップＳＴ３１）。かわしたのであれば、そのままリターンし、パンチがヒットしたのであれば、画面の振れ描画処理を指示し（ステップＳＴ３２）、自己のライフエネルギーを所定量だけ減算する（ステップＳＴ３３）。次いで、自己のライフエネルギーの残りの有無が判断され（ステップＳＴ３４）、残りがあれば、そのままリターンし、残りが０であれば、自己に対するノックアウト表示処理を指示して（ステップＳＴ３５）、ゲームを終了する（ステップＳＴ３６）。ステップＳＴ２９で対戦相手キャラクタからのパンチが無ければ、そのままリターンする。
【００５５】
なお、上記説明では、ライフエネルギーが０になった時点で、ノックアウトとして処理したが、ライフエネルギーが０になった時点でダウン処理を行い、１ステージ（１ラウンドに相当）当たり、２回までダウンしても、テンカウントまでの間に立ち上がる（ライフエネルギーも初期値に再設定される）ようにして、実際のボクシング競技に近い態様でゲーム進行を行わせるようにしてもよい。
【００５６】
また、グローブユニット２１，２２の動作検出部は加速度センサに限らず、以下の態様が採用可能である。
（１）グローブユニット２１，２２内に３軸方向の加速度センサと共に所要指向幅を有する赤外線発光素子を取り付け、一方、ゲーム機本体１０側の複数箇所、例えば前部、斜め前、天井側などに広い指向幅を有する赤外線受光素子を取り付け、パンチ繰り出し時に、加速度センサの出力と共に、いずれの受光素子が受光したかによって、あるいは受光がどの受光素子からどの受光素子へ移ったか等の受光の経緯をパンチの種類の判定に加味し、グローブの移動軌跡をより高精度で検出するようにしてもよい。特に、アッパーパンチの判定材料として有効となる。
（２）ゲーム機本体１０に磁気発生装置を装着し、一方、磁気センサをグローブユニット２１，２２側に組み込み、磁気の強弱を検出することによってグローブユニット２１，２２の位置や軌跡を割り出すようにしてもよい。
（３）ゲーム機本体１の前面に超音波センサの受信側を前方を指向するように複数個配設し、グローブユニット２１，２２に超音波送信機を取り付け、グローブユニット２１，２２から発信される超音波信号をゲーム機本体１０で受信することによってグローブユニット２１，２２に位置を検出し、この検出位置結果から、グローブユニット２１，２２の軌跡を割り出すようにしてもよい。
（４）ゲーム機本体１０に赤外線ＣＣＤカメラを配備し、グローブユニット２１，２２に赤外線発光素子を組み込み、ＣＣＤカメラによって赤外線の発光位置を特定し、この位置を逐次記憶することで軌跡を割り出すようにしてもよい。なお、グローブユニット２１，２２に発光素子を設ける代わりに、特殊塗装を施して，ＣＣＤカメラによってこの特殊塗装の部位を検出する態様とすることもできる。
（５）グローブユニット２１，２２に３軸の加速度センサを組み込むと共に、グローブユニット２１，２２が接続されているワイヤ内に水その他の液体を入れたチューブを配する。そして、このチューブ内の液体面の高さを検知し、グローブユニット２１，２２の移動する方向を３軸の加速度センサの検出値と共に液体面の高さ検知情報とから、より正確な位置移動検出を行うようにしたものでもよい。
【００５７】
さらに、図２８は、本発明に係る３Ｄビデオゲーム装置の頭部検出部３０の他の実施形態を示すブロック図である。本ゲーム装置は、外観上、図１に示すものと多少の差異があるものの、頭部検出部３０の構成を除いて、機能的には略同一である。
【００５８】
第２実施形態において、頭部検出部１３０はモニタ１１の真下であって左右方向の中央位置に配設された撮像手段としての例えばＣＣＤカメラ１３１と、プレイ領域を挟んで立直配設された、所定色例えば青色単色とか２色のストライプパターン図柄等を表面に有するスクリーンを備える背景除去部材１３２とから構成されると共に、位置検出部としてシルエット映像抽出部１３３、人体シルエット特徴データを記憶した人体シルエット特徴データメモリ１３４及び位置決定処理部１３５を備えて構成されている。ＣＣＤカメラ１３１はプレイ領域側が撮像領域となるように向けられている。
【００５９】
ＣＣＤカメラ１３１は背景除去部材１３２が視野となるように画角が設定されており、背景除去部材１３２の裏側の背景物（例えばゲーム場の種々の物体（他のゲーム機等）や人物等）が撮像画像中に含まれないようしているもので、好ましくはＣＣＤ素子の前面にＲＧＢ各色のフィルタが配列されてなるカラー撮像手段が好ましい。ＣＣＤカメラ１３１は背景除去部材１３２に向けて所定周期例えば１／６０秒毎にあるいはプレイヤ頭部の位置変位を所要の分解能で追尾し得る程度の時間周期で撮像動作を実行し、撮像した画像を内部の画像メモリ１３１ａにアドレス管理の下に記憶するようにしている。シルエット映像抽出部１３３は画像メモリ１３１ａ内に取り込まれたプレイヤ及びその後方の背景除去部材１３２を含む画像データから青色の画像（モノクロカメラの場合にあっては、柄無し領域の画像）を削除する処理を実行することによって人体シルエットを抽出する。この抽出処理としては単純に青色領域をデータ無し領域として処理することで可能となる。また、背景除去部材１３２がストライプ図柄である態様では、かかる基本パターン領域を除く処理を施せばよい。
【００６０】
位置決定部１３５はシルエット映像抽出部１３３で得られた人体シルエット及び人体シルエット特徴データメモリ１３４の人体シルエット特徴データからパターン認識技術等を利用して人体シルエット中からその頭部を抽出し、頭部における眼の位置、例えば頭部領域の中心位置を演算から求め、この位置を眼の位置と見なして位置決定を行うものである。得られた位置情報はゲーム制御部１００に伝送され、この後は、第１実施形態の場合と同様に視点情報として用いられる。
【００６１】
本発明は、第１、第２実施形態における頭部検出部３０、１３０の他に、以下の形態も採用可能である。
【００６２】
（１）第２実施形態における頭部検出部１３０のＣＣＤカメラに対し、そのＣＣＤ撮像面の前面に赤外線フィルタを介設して赤外線カメラとし、かつ、その近傍位置に背景除去部材１３２をカバーする範囲で赤外線を照射する赤外線発光源を備えると共に、背景除去部材１３２表面に赤外線光を吸収する材料を塗布等したものを採用したものとしてもよい。この構成によれば、赤外線カメラは背景除去部材１３２から反射光が戻ってこないため背景除去部材１３２の撮像領域が低輝度となり、従ってプレイヤからの反射領域との間の明度差を強調できることから、人体シルエットの抽出が容易となる。一方、背景除去部材１３２表面に赤外線光を反射する材料を塗布等したものを採用したものとしてもよい。この構成によれば、赤外線カメラは背景除去部材１３２から光が強く反射されるため背景除去部材１３２の撮像領域が高輝度となり、従ってプレイヤからの反射領域との間の明度差を強調できることから、人体シルエットの抽出が容易となる。
【００６３】
さらに、赤外線反射材料の領域と吸収材料の領域とをストライプ図柄のように交互に構成した背景除去部材を用いてもよく、このようにしても第２実施形態のスプライトパターン図柄の場合と同様、人体シルエットの抽出が容易となる。
【００６４】
（２）図２９は頭部検出部の他の実施形態を示すブロック図で、頭部検出部２３０は、前記（１）で説明したような赤外線カメラ２３１と、プレイヤの顔部乃至は頭部に装着可能な構造を持ち、その正面側に所定個数、例えば３個の点状に形成された赤外線発光を行う赤外線発光部材２３６ａを設けたゴーグル乃至は頭部被着体２３６とを備えて構成されると共に、処理部内に画像メモリ２３１ａ、画像解析部２３７、ユニークパターン特徴データメモリ２３８及び位置決定処理部２３９を備える。赤外線カメラ２３１でプレイヤを撮像すると、画像メモリ２３１ａ上に３個の輝点２３６ｂが画像データとして得られ、この３点からなる画像パターンが画像解析部２３７でユニークパターン特徴データメモリ２３８内のデータと照合されて画像メモリ２３１ａ内での格納位置、すなわちアドレスが特定される。位置決定処理部２３９は３点のアドレス情報を用いて予め設定された式に基づいてプレイヤの眼の位置を算出し、ゲーム制御部１００に伝送する。なお、赤外線発光部材２３６ａの個数は３個に設定しているが、少なくとも１個あれば実質検出可能であり、特に２個乃至それ以上あれば、頭部とか顔面部の傾きも同時に検出できることから、プレイヤの眼の位置をより正確に決定できるという利点がある。
【００６５】
なお、赤外線発光部材２３６ａに代えて赤外線を反射する反射鏡を被着体２３６に所要個数設けると共に、ゲーム機本体１０側に広い照射幅を有する赤外線発光手段を設けて、赤外線カメラ２３１が前記反射鏡からの反射光を撮像し得るような構成としても良く、これによっても上記と同様な効果が得られる。この場合、被着体２３６に赤外線光を発光するための電源や駆動手段等が不要となる分、被着体２３６の小型軽量が図れる。
【００６６】
（３）図３０は、頭部検出部のさらに他の実施形態を示すもので、図（ａ）はブロック図、（ｂ）は位置決定を説明するための図である。
【００６７】
頭部検出部３３０は、プレイ領域の上部に左右方向に並んで所定ピッチで配列された複数の超音波送受波機３３１ａ，…からなる距離センサ部３３１を備えると共に、処理部内に位置検出処理部３３２、ピークポイント検出部３３３及び位置決定処理部３３４を備えて構成される。超音波送受波機３３１ａは公知のように、圧電素子と、この圧電素子にパルス信号で励振して超音波パルスを送波させる励振部と、反射波を受波する受波部と、信号入出方向を切換えるための回路等を少なくとも備えて構成される。距離センサ部３３１は発光部と受光部とを備えた反射式の光（好ましくは赤外線）センサであってもよい。距離センサ部３３１の各超音波送受波機３３１ａはプレイ領域のプレイヤの頭部がいずれか（好ましくは複数個）で検出し得るような真下への指向幅を有して構成されている。あるいは通常の頭部の幅より狭い間隔で取り付けられている。
【００６８】
超音波送受波機３３１ａは同時に超音波の送波が行われてもよいが、隣同士との互いの干渉を防止するべく、高速で順番に、あるいは少なくとも１個おきの超音波送受波機３３１ａ同士を交互に送波させて検出を行わせるようにしてもよい。尤も、狭指向性の超音波ビームにおいては送波した超音波送受波機３３１ａで受波されるときが最短の測距データとなるので、隣接する超音波送受波機３３１ａで混信受波されても最短データを得た超音波送受波機３３１ａを特定する上では特に支障はない。
【００６９】
図３０に示すようにプレイヤの頭部で反射した帰来波は同じ超音波送受波機３３１ａで受波され、位置検出処理部３３２でそれぞれの送波時点から受波時点までの時間から音速情報を用いて換算された距離を求めることで、超音波送受波機３３１ａのピッチ寸法と距離とのデータ（イメージ的にはグラフ３３２ａに示す）との関係が得られる。ピークポイント検出部３３３は上記ピッチ寸法と距離とのデータから図３０（ｂ）に示すようにピークポイントの高さ位置Ｐｅ及び左右方向位置Ｘｐを検出する。高さ方向の波形は図３０（ｂ）のように山形であるから、位置検出部３３２に予め準備したモデル関数などを利用して連続的なデータを作成する機能を持たせておくことで、ピークポイント検出部３３３はピークポイントが超音波送受波機３３１ａ間にある場合であっても検出が可能となる。位置決定処理部３３４は検出されたプレイヤ頭頂部の高さ位置Ｐｅから所定値を減算することでプレイヤの眼の高さ位置を決定でき、また、左右方向位置は超音波送受波機３３１ａの配列ピッチから決定することができる。このようにして得られたプレイヤの眼の高さ位置及び左右方向位置の情報はゲーム制御部１００に伝送される。
【００７０】
（４）図３１は、頭部検出部のさらに他の実施形態を示す図である。頭部検出部４３０はプレイ領域に敷設される感圧式のシート部材４３１を備え、プレイヤの両足の位置検出を行うと共に、これらの情報及び後述する他の情報を用いて頭部位置を決定するものである。
【００７１】
感圧シート部材４３１は前後方向に長尺のセンサ部が左右方向に、かつプレイヤの足の幅に比して少なくとも狭く、好ましくは十分に狭いピッチ（図では説明の便宜上乃至作図上、ピッチを広めに誇張して描いている）で、平行に配列された構造を有する。感圧シート部材４３１は公知の物が採用可能であり、例えば２枚の可撓性を有するフィルム基材４３１ａの対向する面側にそれぞれ長尺の感圧導電性インク４３１ｂ、例えば導電性粒子と非導電性粒子とを分散混合した熱可塑性樹脂により構成されたものを対応する位置に印刷した後、両フィルム基材４３１ａを貼り合わせて製造されたものである。また、各感圧導電性インク４３１ｂにはリード線（銀などの導電性粒子が分散混合された熱可塑性樹脂）が絶縁被覆された状態でフィルム外へ引き出されており、一方のフィルム基材４３１ａのリード線には所定の電圧が印加され、他方のフィルム基材４３１ａのリード線には電圧を検出する回路が各リード線を認識可能にして接続されている。張り合わされた状態における両フィルム基材４３１ａの感圧導電性インク４３１ｂ同士の接触面は微小な凸凹（印刷時や微小粒子の存在に起因）が形成された状態にあり、フィルム基材４３１ａ面への加圧によるインク表面相互の実質的な接触面積の変化、すなわち接触面での抵抗変化によって他方のリード線側に現れる電圧がアナログ的に検出し得るようになっている。
【００７２】
圧力データメモリ４３２は個別の感圧導電性インク４３１ｂの電圧検出回路から検出された電圧値すなわち圧力データを対応づけて記憶するもので、図では記憶内容をイメージ的な分布図として示している。左右足位置検出部４３３ａは圧力データメモリ４３２の記憶内容から左右の足から受けた荷重と判断できる領域内の中心を求めることで感圧シート部材４３１上の左右方向における各足の位置情報を算出するもので、算出した位置情報は各足位置情報メモリ４３３ｂに記憶される。また、左右足位置検出部４３３ａは足領域内の圧力データを各足について積算し、それぞれの積算値を体重偏りをとして各足体重偏り情報メモリ４３３ｃは記憶するようにしている。
【００７３】
重心算出部４３３ｄは圧力データメモリ４３２に記憶されている内容から感圧シート部材４３１上の左右方向における荷重の重心位置すなわち腰位置を算出するもので、算出結果は重心位置情報メモリ４３３ｅに記憶される。統計的学習パターンメモリ４３３ｆは人間工学的な観点乃至は経験的な観点に基づいて、両足の位置、体重の掛かり具合、腰の位置等から頭部の位置を推定するためのパターンデータが記憶されているものである。そして、位置決定部４３３ｇは各足位置情報メモリ４３３ｂ、各足体重偏り情報メモリ４３３ｃ、重心位置情報メモリ４３３ｅ及び統計的学習パターンメモリ４３３ｆに基づいてプレイヤの頭部位置を決定する。決定された頭部位置情報はゲーム制御部１００に伝送される。
【００７４】
このように、感圧シート部材４３１をプレイ領域に敷設することで、プレイヤの両足の位置情報から頭部の感圧シート部材４３１上の左右方向における位置を決定することが可能となるので、頭部検出部のための配置スペース、構造を特別準備する必要がない。
【００７５】
（５）図３２は、頭部検出部の感圧式のシート部材の他の実施形態を示す図である。頭部検出部５３０はプレイ領域に敷設される感圧式のシート部材５３１を備え、プレイヤの両足の位置検出を行うと共に、これらの情報及び後述する他の情報を用いて頭部位置を決定するものである。
【００７６】
感圧シート部材５３１は基本的には前記（４）の原理、材料を用いて製造されたものが適用される。すなわち、図３２（ａ）に示すように一方のフィルム基材５３１１の裏面にはその縦方向に長尺を有する感圧導電性インク５３１２が所定ピッチで配列形成され、一方、図３２（ｂ）に示すように他方のフィルム基材５３１３の裏面にはその左右方向に長尺を有する感圧導電性インク５３１４が所定ピッチで配列形成され、お互いの裏面同士を貼り合わせることで、図３２（ｃ）に示すようにマトリクス状に感圧部を有するフィルム基材５３１１が製造される。また、一方、例えばフィルム基材５３１１の各感圧導電性インク５３１２のリード線に所定電圧を高速で順番に印加し、他方のフィルム基材５３１３の各感圧導電性インク５３１４のリード線に電圧検出回路が接続されている。そして、感圧導電性インク５３１２への電圧の印加タイミングと電圧検出回路で加圧されたことが検出された感圧導電性インク５３１４とから感圧シート部材５３１上での足の位置が特定でき、そのレベルを検出できる。かかる感圧シート部材５３１を採用すれば、プレイヤの両足の位置が左右方向及び前後方向という２次元的に検出できる。この実施形態において、図３１に示す位置検出部４３３を適用するようにし、このとき位置決定処理部４３３ｇに２次元上での位置決定処理機能を持たせておけば、感圧シート部材５３１上でのプレイヤ頭部の３次元位置が決定できる。
【００７７】
このようにプレイヤ頭部の３次元位置が決定できる結果、モニタ１１画面上のゲーム空間内での視点を奥行き方向に対しても移動することが可能となる。
【００７８】
（６）第２実施形態における頭部検出部１３０及び前記（１）〜（３）の頭部検出部に加えて、（４）に示す感圧シート部材であって感圧導電性インクが前後方向に並設されたものを付加するときは、この感圧シート部材によってプレイヤ頭部の奥行き方向の位置を特定することができるので、全体としてプレイヤ頭部の３次元位置が特定できる。
【００７９】
（７）第１実施形態においては超音波受信機３２，３３を超音波送信機３１の左右両側の直線上の位置に配設し、これにより、頭部の高さ位置及び左右方向位置を検出したが、これに代えて、超音波受信機を超音波送信機の水平面上の所定位置に３個配設し、各超音波受信機での計測時間すなわち距離情報から楕円球を３個決定し、これらの交点を頭部位置として検出することも可能である。この構成によれば、頭部の３次元空間上での位置が検出できるという利点がある。なお、超音波受信機は少なくとも３個以上配設されておれば足りる。
【００８０】
（８）なお、本実施形態ではボクシングゲームに適用した例を示したが、かかるゲームの他、プレイヤが他のキャラクタと少なくとも２軸方向への動作を介して対戦する形式のゲームのも同様に適用可能である。
【００８１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、プレイヤの左右各手で把持乃至はグローブのように嵌める等された左右の本体部を手で動かせば、その動き方向に応じた動作を検出できるため、種々のゲーム進行を図ることができる。そして、モニタに対面する位置でプレイするプレイヤの頭部の少なくとも左右方向に対する位置を検出し、この検出結果に従ってゲーム内での擬似カメラの視点を移動させるので、プレイヤにとって臨場感を付与できる。さらに、左右のコントローラからの操作信号と擬似カメラの視点に応じて、例えばパンチの当たり、外れ等を関連して制御することで、より複雑で面白味のあるゲームを提供できる。コントローラを手に嵌めた状態で操作できるときは、ボクシングなどの格闘ゲームに用いて好適となる。また、モニタ画面上の対戦相手キャラクタに対し、パンチを食らった演出表示を行うようにしたので、臨場感を醸し出さる。さらに、有効なパンチを出すタイミングとヒッティング位置とをマークで報知するので、プレイヤのパンチ繰り出しが効果的にガイドできる。
【００８２】
請求項２記載の発明によれば、手の動き方向として３方向の動作を検出可能とするので、各操作信号によりさらに複雑なゲーム進行が可能となる。
【００８３】
請求項３記載の発明によれば、左右に加えて高さ方向を検知するので、擬似カメラの視点を所望する位置に変更することができる。
【００８４】
請求項４記載の発明によれば、臨場感に富んだゲームが提供される。
【００８５】
請求項５記載の発明によれば、パンチを食らったときの臨場感を醸し出すことができる。
【００８６】
請求項６記載の発明によれば、ヒット演出処理として、対戦相手キャラクタにダメージを与えたような演出表示としたので、ゲーム意欲がより喚起される。
【００８７】
請求項７記載の発明によれば、プレイヤからのパンチの繰り出し方向すなわち左右いずれの拳からのパンチかによって、対戦相手キャラクタが反対方向にふらつく演出表示を行うことで、臨場感が醸し出される。
【００８８】
請求項８記載の発明によれば、パンチの種類が対応するとき有効なパンチとして処理されるので、より面白味のあるゲームが提供できる。
【００８９】
請求項９記載の発明によれば、表示中のヒッティングマークの部位に対応するパンチの種類に応じた操作信号を受け取る（パンチを繰り出す）ことでポイントが付与される
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る擬似３次元（３Ｄ）ビデオゲーム装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】  図１に示す３Ｄビデオゲーム装置の側面図である。
【図３】  ３Ｄビデオゲーム装置のブロック構成図である。
【図４】  頭部検出部の位置算出部における検出原理を示すブロック図である。
【図５】  （ａ）は側面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図６】  （ａ）は図５（ａ）のＡ矢視図、（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線図である。
【図７】  図５（ａ）のＣ−Ｃ線図である。
【図８】  ３軸の加速度センサの検出方向を説明する図である。
【図９】  センサの波形図である。
【図１０】  パンチの種類と各センサＸ、Ｙ、Ｚの出力波形との関係を示すもので、（ａ）はストレートパンチの状態の図を示し、（ｂ）はセンサＸの検出波形図を示し、（ｃ）はセンサＺの検出波形図を示す。
【図１１】  パンチの種類と各センサＸ、Ｙ、Ｚの出力波形との関係を示すもので、（ａ）はフックパンチの状態の図を示し、（ｂ）はセンサＸの検出波形図を示し、（ｃ）はセンサＺの検出波形図を示す。
【図１２】  パンチの種類と各センサＸ、Ｙ、Ｚの出力波形との関係を示すもので、（ａ）はアッパーパンチの状態の図を示し、（ｂ）はセンサＸの検出波形図を示し、（ｃ）はセンサＺの検出波形図を示す。
【図１３】  ファイティングポーズとして通常のポーズを示す画面図である。
【図１４】  すきの無いポーズを示す画面図である。
【図１５】  トランクスを上げる癖のポーズを示す画面図である。
【図１６】  顎を突き出す挑発ポーズを示す画面図である。
【図１７】  プレイヤがパンチをかわす動作を示すイメージ図である。
【図１８】  （ａ）は右方向から対戦相手キャラクタのパンチを受けるときのイメージ図で、（ｂ）は左方向に視点が振れながら移動する画面図ある。
【図１９】  （ａ）は下方から対戦相手キャラクタのパンチを受けるときのイメージ図で、（ｂ）は上方向に視点が振れながら移動するように画面図、ある。
【図２０】  （ａ）（ｂ）（ｃ）は対戦相手キャラクタがパンチを繰り出し、かつこれをかわしたとき、腹部にすきが発生した状態を示す各画面図である。
【図２１】  （ａ）はフックパンチを受けたときの画面図、（ｂ）はパンチを繰り出すイメージ図である。
【図２２】  （ａ）はストレートパンチを受けたときの画面図、（ｂ）はパンチを繰り出すイメージ図である。
【図２３】  （ａ）はアッパーパンチを受けたときの画面図、（ｂ）はパンチを繰り出すイメージ図である。
【図２４】  プレイヤ側がダウンしたときの画面図である。
【図２５】  ＣＰＵが実行するゲーム進行処理の一例を示すフローチャートである。
【図２６】  ステップＳＴ４の「ゲーム本体処理」の手順を示すフローチャートである。
【図２７】  ステップＳＴ１７の「Ｉ／Ｏ入力に基づく主観視点処理」を示すフローチャートである。
【図２８】  頭部検出部の他の実施形態を示すブロック図である。
【図２９】  頭部検出部の他の実施形態を示すブロック図である。
【図３０】  頭部検出部のさらに他の実施形態を示すもので、図（ａ）はブロック図、（ｂ）は位置決定を説明するための図である。
【図３１】  頭部検出部のさらに他の実施形態を示す図である。
【図３２】  頭部検出部の感圧シート部材の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  ゲーム装置
１０  ゲーム機本体
１００  ゲーム制御部
１０１  ＣＰＵ
１０３  パンチ判定部
１１０  描画制御部
１２０  音声制御部
１１  モニタ
１２、２３  スピーカ
２０  操作筐体部
２１，２２  グローブユニット（コントローラ）
２１０  主体部
２１０１  固定部
２１０２  把持部
２１０１ａ  回り込み部
２１１  板状体
２１２  加速度センサ部
２１２１  上ケーシング
２１２２  下ケーシング
２１２３  センサ基板
２１２４  センサ
３０、１３０、２３０，３３０，４３０，５３０  頭部検出部
３１  超音波送信機
３２、３３  超音波受信機
３４  センサ駆動部
３５  位置算出部
１３１  ＣＣＤカメラ
１３２ｃ  スクリーン
２３１  赤外線カメラ
２３６  被着体
２３６ａ  赤外線発光部材
３３１  測距センサ
４３１  感圧シート部材
４３３  位置検出部
４３３ｄ  重心算出部
４３３ａ  左右足位置算出部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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