(57)【要約】  【課題】  撮像画像に写りこんだ被写体の像に基づき当該被写体の動きを検出し、その動きを入力とする新規なゲーム装置及び当該ゲーム装置に適した新規な被写体を提供することである。  【解決手段】  ゲームシステムは、イメージセンサ３１から、スポンジ弾７が装填された模擬銃７３を撮像した撮像画像を受信する手段と、前記撮像画像を解析し、前記スポンジ弾７の弾頭に取り付けられた再帰反射シート９の位置を検出する画像解析手段と、前記再帰反射シート９の位置に応じたゲーム画面上の座標を決定する手段と、前記再帰反射シート９が撮影状態から非撮影状態に遷移したときにトリガを発生させるトリガ発生手段と、前記トリガ発生時に、前記座標に向かって飛んでいく弾丸オブジェクトを表示するオブジェクト制御手段と、を含む。スポンジ弾７が発射されると模擬銃７３の銃口には再帰反射シート９がなくなるので、撮影状態から非撮影状態に切り替わる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、
撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、
前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体の位置を検出する画像解析手段と、
前記被写体の位置に応じた前記映像上の座標を決定する座標決定手段と、
前記映像中に表示される的オブジェクトを制御する的オブジェクト制御手段と、
前記撮像画像中、前記被写体の像が写っている状態から写っていない状態に遷移したときにトリガを発生させるトリガ発生手段と、
前記トリガ発生時に、前記座標に向かって飛んでいく弾丸オブジェクトを表示するオブジェクト制御手段と、
前記トリガ発生時の前記座標と、前記的オブジェクトとの位置関係に応じて、前記弾丸オブジェクトが前記的オブジェクトに当たるか否かを決定する手段と、を含む情報処理装置。
【請求項２】
前記操作物は、銃口に装填された模擬弾を発射する模擬銃であり、
前記被写体は、前記模擬弾の弾頭部分に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記模擬弾は、空気抵抗を受けやすい素材又は形状をしており、発射後すぐに弾頭部分の向きが変わることを特徴とする、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、
撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、
前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体の位置を検出する画像解析手段と、
前記被写体の位置に応じた前記映像上の座標を決定する座標決定手段と、
前記座標に応じて前記映像中を移動する第１オブジェクトを制御する手段と、
前記映像中に表示される第２オブジェクトを制御する手段と、
前記撮像画像中で、前記被写体の像が写っている状態から写っていない状態に遷移するとトリガを発生させるトリガ発生手段と、
前記トリガ発生時に、前記第１オブジェクトと前記第２オブジェクトとが重なっていた場合、前記第１オブジェクトが前記第２オブジェクトを捕まえたと判定する判定手段と、を含む情報処理装置。
【請求項５】
前記第２オブジェクトは、前記第１オブジェクトよりも下層のレイヤーに表示され、前記トリガ発生時に、前記第１オブジェクトと前記第２オブジェクトとが重なっていた場合、前記第２オブジェクトを前記第１オブジェクトよりも上層のレイヤーに表示することを特徴とする、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記操作物は、表面と裏面とを有し、裏返すことによって情報処理装置に対する入力／非入力を切り替えるための操作物であって、
前記被写体は、前記表面又は前記裏面の何れか一方にのみ設けられていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、
撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、
前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体が写っているか否かを判定する画像解析手段と、
前記撮像画像中、前記被写体の像が写っている状態が所定時間継続したか否かを判定する手段と、
前記撮像画像中、前記被写体の像が写っている状態から写っていない状態に遷移したときにトリガを発生させるトリガ発生手段と、
前記トリガ発生段階で、前記被写体の像が写っている状態が所定時間継続している場合、所定のイベントを発生させるイベント発生手段と、を含む情報処理装置。
【請求項８】
前記操作物は、一方端にプレイヤが把持する把持部が、他方端に前記被写体が設けられている、請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
プレイヤが前記把持部を把持したときに、前記被写体が錘となり、地面側にしなる構造をしている、請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
表示装置に接続して使用される情報処理装置であって、
撮像手段から、プレイヤが実空間中で操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、
前記撮像画像から、前記操作物が有する所定間隔で並んだ二つの被写体を検出する検出手段と、
前記二つの被写体の像がなす角度によって、前記操作物の傾きを算出する算出手段と、
前記操作物の傾きに応じて、前記表示装置に表示する画面内の操作キャラクタの移動方向を決定する移動方向決定手段と、を含む情報処理装置。
【請求項１１】
前記操作キャラクタは、仮想のハンドルを有する乗り物又は当該乗り物に乗ったキャラクタであり、
前記移動方向決定手段は、前記傾きに応じて前記仮想のハンドルの傾きを決定し、それに応じて前記操作キャラクタの移動方向を決定する、請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、
撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した画像を受信する手段と、
前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体の位置を検出する画像解析手段と、
前記被写体の位置の履歴を記憶しておく記憶手段と、
前記映像中の所定のオブジェクトを制御するオブジェクト制御手段と、
前記被写体の位置が所定の条件を満たしたときにトリガを発生する手段と、
前記トリガに応じて、前記被写体の位置の履歴を読み出す履歴読み出し手段と、
前記被写体の位置の履歴から、前記操作物の状態情報を算出する状態算出手段と、を含み、
前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時、前記状態情報に応じて、前記オブジェクトを変異させる情報処理装置。
【請求項１３】
前記被写体の位置に応じた前記映像上の座標を決定する座標決定手段をさらに含み、
前記所定の条件は、前記映像上の座標と、前記オブジェクトとの表示位置とが、所定の位置関係を満たすことである、請求項１２に記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記映像上の座標に応じて前記映像中に所定のヒットエリアを設定する手段をさらに含み、
前記所定の条件は、前記ヒットエリアと前記オブジェクトとの全部又は一部が重なることである請求項１３に記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記状態情報は前記操作物の移動量又は移動速度を含み、
前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時に前記オブジェクトを前記映像中で移動させ、前記操作物の移動量又は移動速度に応じて前記オブジェクトの移動量又は移動速度を決定する、請求項１２から１４の何れか一に記載の情報処理装置。
【請求項１６】
前記状態情報は前記操作物の移動方向を含み、
前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時に前記オブジェクトを前記映像中で移動させ、前記操作物の移動方向に応じて前記オブジェクトの移動方向を変化させる、請求項１２から１５の何れか一に記載の情報処理装置。
【請求項１７】
前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時に前記オブジェクトを映像中で移動させ、前記トリガ発生時の前記オブジェクトの位置に応じて、前記オブジェクトの軌道を決定し、その後前記操作物の移動方向に応じて前記軌道を補正する請求項１６に記載の情報処理装置。
【請求項１８】
前記状態情報は、前記操作物の所定の軸方向への移動量を含み、
前記オブジェクト制御手段は、前記操作物の移動方向に応じて前記軌道を補正する際に、前記操作物の所定の軸方向への移動量に応じて補正量を変化させる請求項１７記載の情報処理装置。
【請求項１９】
前記操作物は、表面と裏面とを有し、
前記被写体は、前記表面、前記裏面及び前記表面と前記裏面とがなす側面のそれぞれに設けられていることを特徴とする、請求項１２から１８の何れか一に記載の情報処理装置。
【請求項２０】
前記被写体に光を照射する装置を制御する手段をさらに含み、
前記被写体は再帰反射シートであることを特徴とする、請求項１から１９の何れか１に記載の情報処理装置。
【請求項２１】
プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して入力を与えるための被写体を含む操作物であって、
模擬弾と、
銃口に装填された前記模擬弾を発射する模擬銃と、を含み、
前記被写体は、前記模擬弾の弾頭部分に設けられていることを特徴とする、操作物。
【請求項２２】
前記模擬弾は、空気抵抗を受けやすい素材又は形状をしており、発射後すぐに弾頭部分の向きが変わることを特徴とする、請求項２１に記載の操作物。
【請求項２３】
プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して入力を与えるための被写体を含む操作物であって、
表面と裏面とを有し、
前記被写体は、前記表面又は前記裏面の何れか一方にのみ設けられていることを特徴とする、操作物。
【請求項２４】
プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して入力を与えるための被写体を含む操作物であって、
一方端にプレイヤが把持する把持部が、
他方端に前記被写体が設けられている、操作物。
【請求項２５】
プレイヤが前記把持部を把持したときに、前記被写体が錘となり、地面側にしなる構造をしている、請求項２４に記載の操作物。
【請求項２６】
プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して入力を与えるための、被写体を含む操作物であって、
表面と裏面とを有し、
前記被写体は、前記表面、前記裏面及び前記表面と前記裏面とがなす側面のそれぞれに設けられていることを特徴とする、操作物。
【請求項２７】
前記被写体は、再帰反射シートであることを特徴とする、請求項２１から２６の何れか一つに記載の操作物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に映像を表示する情報処理装置及びその関連技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
本件出願人による特許文献１に開示されているゴルフゲームシステムは、ゲーム機及びゴルフクラブ型入力装置を含み、ゲーム機のハウジングの内部には撮像ユニットが収納され、この撮像ユニットは、イメージセンサ及び赤外発光ダイオード等から構成される。赤外発光ダイオードによって撮像ユニットの前方の所定範囲に赤外光が間欠的に照射され、したがって、イメージセンサは、その範囲内で移動するゴルフクラブ型入力装置に設けられた反射体を間欠的に撮影する。このような反射体のストロボ映像を処理することによって、ゲーム機の入力となる入力装置の速度などを計算する。このように、ストロボスコープを用いてコンピュータやゲーム機にリアルタイムで入力を与えることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８５５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、撮像画像に写りこんだ被写体の像に基づき当該被写体の動きを検出し、その動きを入力とする新規な情報処理装置及びその関連技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の観点によれば、情報処理装置は、映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体の位置を検出する画像解析手段と、前記被写体の位置に応じた前記映像上の座標を決定する座標決定手段と、前記映像中に表示される的オブジェクトを制御する的オブジェクト制御手段と、前記撮像画像中、前記被写体の像が写っている状態から写っていない状態に遷移したときにトリガを発生させるトリガ発生手段と、前記トリガ発生時に、前記座標に向かって飛んでいく弾丸オブジェクトを表示するオブジェクト制御手段と、前記トリガ発生時の前記座標と、前記的オブジェクトとの位置関係に応じて、前記弾丸オブジェクトが前記的オブジェクトに当たるか否かを決定する手段と、を含む。
【０００６】
この構成によれば、プレイヤは、操作物を動かすことで被写体の位置を調整して映像中の的オブジェクトが表示されている位置を狙い、そこから撮像手段に対して何らかの方法で被写体を隠すことにより、当該所望の座標に弾丸オブジェクトを飛ばし、的オブジェクトにあてる射撃ゲームを楽しむことができる。
【０００７】
前記操作物は、銃口に装填された模擬弾を発射する模擬銃であり、
前記被写体は、前記模擬弾の弾頭部分に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、模擬弾を装填したときに模擬銃の銃口部分に被写体が現れるため、プレイヤは模擬銃の銃口の向きを変えることにより、表示装置に表示される映像の所望の座標を指定することができる。さらに、模擬弾を発射すると模擬銃の銃口部分から被写体がなくなり、被写体が撮像手段に写らなくなるので上述の被写体を隠すのと同じ効果を得られる。つまり、模擬銃を撃つと、映像中でも弾丸オブジェクトが飛んでいくように見せることができる。
【０００９】
前記模擬弾は、空気抵抗を受けやすい素材又は形状をしており、発射後すぐに弾頭部分の向きが変わることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、被写体が設けられているの弾頭部分だけであるため、弾頭部分の向きが変われば、撮像手段に被写体が写らなくなる。発射後すぐに弾頭部分の向きが変われば、それだけ模擬弾発射時から被写体が撮像手段に対して隠れるまでの時間が短くなるので、結果プレイヤが銃を撃ったと思った瞬間に映像中で弾丸オブジェクトが飛んでいくように見せることができる。
【００１１】
本発明の第２の観点によれば、情報処理装置は、映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体の位置を検出する画像解析手段と、前記被写体の位置に応じた前記映像上の座標を決定する座標決定手段と、前記座標に応じて前記映像中を移動する第１オブジェクトを制御する手段と、前記映像中に表示される第２オブジェクトを制御する手段と、前記撮像画像中で、前記被写体の像が写っている状態から写っていない状態に遷移するとトリガを発生させるトリガ発生手段と、前記トリガ発生時に、前記第１オブジェクトと前記第２オブジェクトとが重なっていた場合、前記第１オブジェクトが前記第２オブジェクトを捕まえたと判定する判定手段と、を含む。
【００１２】
この構成によれば、プレイヤは操作物を動かすことで被写体の位置を調整して、第１オブジェクトを第２オブジェクトの位置に動かし、そこから撮像手段に対して何らかの方法で被写体を隠すことにより、第１オブジェクトで第２オブジェクトを捕まえることができる。
【００１３】
前記第２オブジェクトは、前記第１オブジェクトよりも下層のレイヤーに表示され、前記トリガ発生時に、前記第１オブジェクトと前記第２オブジェクトとが重なっていた場合、前記第２オブジェクトを前記第１オブジェクトよりも上層のレイヤーに表示することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、第１オブジェクトで第２オブジェクトをすくいあげることで捕まえたようにプレイヤからは見える。
【００１５】
前記操作物は、表面と裏面とを有し、裏返すことによって情報処理装置に対する入力／非入力を切り替えるための操作物であって、前記被写体は、前記表面又は前記裏面の何れか一方にのみ設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、プレイヤは操作物を裏返すだけで、入力／非入力を切り替えられる。
【００１７】
本発明の第２の観点による情報処理装置は、例えば第１オブジェクトを網、第２オブジェクトを金魚とする金魚すくいゲームなどが実現できる。この操作物を用いれば、実際の金魚すくいで網を返すように操作物を裏返す操作で、金魚を捕まえることができる。
【００１８】
本発明の第３の観点によれば、情報処理装置は、映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体が写っているか否かを判定する画像解析手段と、前記撮像画像中、前記被写体の像が写っている状態が所定時間継続したか否かを判定する手段と、前記撮像画像中、前記被写体の像が写っている状態から写っていない状態に遷移したときにトリガを発生させるトリガ発生手段と、前記トリガ発生段階で、前記被写体の像が写っている状態が所定時間継続している場合、所定のイベントを発生させるイベント発生手段と、を含む。
【００１９】
この構成によれば、プレイヤは操作物を動かすことで被写体が撮像手段に写るように調整して、タイミングを見計らって撮像手段に対して何らかの方法で被写体を隠すことにより、イベントを発生させることができる。
【００２０】
前記操作物は一方端にプレイヤが把持する把持部が、他方端に前記被写体が設けられている。
【００２１】
この構成によれば、プレイヤが把持部を把持して操作物を動かすと、被写体側は大きく動くため、被写体を撮像手段の撮像範囲外まで一瞬で動かすことができる。つまり、容易に被写体を撮像手段から隠すことができる。
【００２２】
例えば撮像手段にしばらく被写体を写しておくと、映像中で魚が針にかかり、そこで把持部を上げ被写体を引き上げて撮像手段から隠すと魚がつれるイベントが発生するようなゲームが実施できる。
【００２３】
前記操作物は、プレイヤが前記把持部を把持したときに、前記被写体が錘となり、地面側にしなる構造をしている。
【００２４】
この構成によれば、さらに、操作物は釣竿のようにしなるので、上記のような釣りゲームをする場合に最適である。
【００２５】
本発明の第４の観点によれば、情報処理装置は、表示装置に接続して使用される情報処理装置であって、撮像手段から、プレイヤが実空間中で操作する操作物を撮像した撮像画像を受信する手段と、前記撮像画像から、前記操作物が有する所定間隔で並んだ二つの被写体を検出する検出手段と、前記二つの被写体の像がなす角度によって、前記操作物の傾きを算出する算出手段と、前記操作物の傾きに応じて、前記表示装置に表示する画面内の操作キャラクタの移動方向を決定する移動方向決定手段と、を含む。
【００２６】
この構成によれば、操作物を傾けた方向に操作キャラクタが移動するので、操作方法が直感的で分かりやすい。
【００２７】
前記操作キャラクタは、仮想のハンドルを有する乗り物又は当該乗り物に乗ったキャラクタであり、前記移動方向決定手段は、前記傾きに応じて前記仮想のハンドルの傾きを決定し、それに応じて前記操作キャラクタの移動方向を決定する。
【００２８】
この構成によれば、実際にハンドルを傾けて操作キャラクタを動かしている気分を味わうことができる。同様のゲームは傾きセンサなどを用いてもできるが、その場合センサ等ははじめから操作物に内蔵されている必要がある。これに対してこの構成によれば、あとから操作物に被写体を取り付けてもよいので、汎用性が高い。
【００２９】
本発明の第５の観点によれば、情報処理装置は、映像を生成して表示装置に表示する情報処理装置であって、撮像手段から、実空間中でプレイヤが操作する操作物を撮像した画像を受信する手段と、前記撮像画像を解析し、前記操作物に取り付けられた被写体の位置を検出する画像解析手段と、前記被写体の位置の履歴を記憶しておく記憶手段と、前記映像中の所定のオブジェクトを制御するオブジェクト制御手段と、前記被写体の位置が所定の条件を満たしたときにトリガを発生する手段と、前記トリガに応じて、前記被写体の位置の履歴を読み出す履歴読み出し手段と、前記被写体の位置の履歴から、前記操作物の状態情報を算出する状態算出手段と、を含み、前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時、前記状態情報に応じて、前記オブジェクトを変異させる。
【００３０】
状態情報とは、操作物の傾き、移動量、移動速度、移動方向、加速度などを含む概念で、情報処理装置はプレイヤがどのように操作物を扱っているのかを検出した結果の情報といえる。この構成によれば、プレイヤは被写体の位置が所定条件を満たすように動かせば、映像中のオブジェクトを変異させることができる。さらにオブジェクトの変異は、操作物の動きに応じたものになるので、プレイヤの意図に合致したオブジェクトの変異を実現することができる。オブジェクトの変異とは、オブジェクトの移動、形状・色彩の変化、オブジェクトに設定されたパラメータの変化などが含まれる。
【００３１】
引用文献１のように各種センサやカメラを用い、プレイヤが所定の閾値を越える速度や強さで操作物を操作した場合に、プレイヤが入力動作（例えばゴルフ、テニス、野球のスイングやボウリングや野球の投球）があったと判定し、当該動作に応じてオブジェクトを変異させる方式では、閾値の設定が難しい。なぜなら人によってスイングや投球の速度や強さは異なるためである。閾値を低く設定しすぎると、プレイヤの何気ない動作が入力動作として検出されてしまう恐れがあり、閾値を高く設定しすぎると、あまり強い運動をできないプレイヤには操作できなくなってしまう。
この点本発明の第５の観点による情報処理装置によれば、操作物が所定の条件を満たす位置にくることという万人に共通な条件でオブジェクトを変異させるので、情報処理装置が当該条件を満たしたか否かを検出することは容易であり、プレイヤの意図に合わない映像を表示してしまうことも少なくなる。
【００３２】
前記被写体の位置に応じた前記映像上の座標を決定する座標決定手段をさらに含み、前記所定の条件は、前記映像上の座標と、前記オブジェクトとの表示位置とが、所定の位置関係を満たすことである。
【００３３】
この構成によれば、プレイヤは映像中のオブジェクトの位置を見ながら、所定の位置関係を満たすように被写体を動かすことで、オブジェクトを変異させることができる。この点、プレイヤにとってはオブジェクトの表示位置が所定の位置関係の目安になるともいえる。
【００３４】
前記映像上の座標に応じて前記映像中に所定のヒットエリアを設定する手段をさらに含み、前記所定の条件は、前記ヒットエリアと前記オブジェクトとの全部又は一部が重なることである。
【００３５】
この構成によれば、プレイヤがオブジェクトを変異させる目的で、オブジェクトの位置を目安に操作物を動かしたときにのみオブジェクトを変異させることができるため、プレイヤの何気ない動作や意図しない動作によって、オブジェクトが変異することが少ない。つまり、それだけプレイヤの意図に合致したオブジェクトの変異を表示することができる。
【００３６】
なお、上記の場合、映像上の座標及びヒットエリアに連動したカーソルなどを表示してもよい。このようにすれば、プレイヤにとって、所定の条件を満たしたか否かが視覚的に分かりやすい。
【００３７】
前記状態情報は前記操作物の移動量又は移動速度を含み、前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時に前記オブジェクトを前記映像中で移動させ、前記操作物の移動量又は移動速度に応じて前記オブジェクトの移動量又は移動速度を決定する。
【００３８】
この構成によれば、プレイヤは操作物を速く（大きく）動かすことで、映像中のオブジェクトを速く（大きく）動かすことができる。
【００３９】
前記状態情報は前記操作物の移動方向を含み、前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時に前記オブジェクトを前記映像中で移動させ、前記操作物の移動方向に応じて前記オブジェクトの移動方向を変化させる。
【００４０】
この構成によれば、プレイヤは操作物を動かす方向を調整することで、映像中のオブジェクトの移動方向を調整することができる。
【００４１】
前記オブジェクト制御手段は、前記トリガ発生時に前記オブジェクトを映像中で移動させ、前記トリガ発生時の前記オブジェクトの位置に応じて、前記オブジェクトの軌道を決定し、その後前記操作物の移動方向に応じて前記軌道を補正する。
【００４２】
前記状態情報は、前記操作物の所定の軸方向への移動量を含み、前記オブジェクト制御手段は、前記操作物の移動方向に応じて前記軌道を補正する際に、前記操作物の所定の軸方向への移動量に応じて補正量を変化させる。
【００４３】
この構成によれば、操作物のある軸方向への移動量が大きいほど補正量を大きくすることができる。また、あまり操作物を大きく動かすことができないプレイヤであっても、予め決定される軌道によってそれらしいオブジェクトの軌道が表示される。
【００４４】
前記操作物は、表面と裏面とを有し、前記被写体は、前記表面、前記裏面及び前記表面と前記裏面とがなす側面のそれぞれに設けられていることを特徴とする。
【００４５】
この構成によれば、プレイヤが操作物を傾けたり、捻ったり、前後左右に動かしたりしても、いずれかの面の被写体が撮像手段に写り、被写体の位置を情報処理装置に検出させ、操作物の状態情報を取得させることができる。このことによって、プレイヤの動作の自由度が上がる。操作物の全ての面が被写体になっていてもよい。
【００４６】
上述の本発明の第１から第５の観点による情報処理装置において、前記被写体に光を照射する装置を制御する手段をさらに含み、前記被写体は再帰反射シートであることを特徴としてもよい。
【００４７】
本発明の第６の観点によれば、操作物は、プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して入力を与えるための、被写体を含む操作物であって、模擬弾と、銃口に装填された前記模擬弾を発射する模擬銃と、を含み、前記被写体は、前記模擬弾の弾頭部分に設けられていることを特徴とする。
【００４８】
この構成によれば、模擬弾を装填したときに模擬銃の銃口部分に被写体が現れるため、プレイヤは模擬銃の銃口の向きを変えることにより、被写体の位置に応じた情報を情報処理装置に与えることができる。さらに、模擬弾を発射すると模擬銃の銃口部分から被写体がなくなり、被写体が撮像手段に写らなくなるので、被写体を撮影状態から非撮影状態に切り替えることができる。つまり、模擬銃を撃つと、情報処理装置に対する入力／非入力を切り替えることができる。
【００４９】
前記模擬弾は、空気抵抗を受けやすい素材又は形状をしており、発射後すぐに弾頭部分の向きが変わることを特徴とする。
【００５０】
この構成によれば、被写体が設けられているの弾頭部分だけであるため、弾頭部分の向きが変われば、撮像手段に被写体が写らなくなる。発射後すぐに弾頭部分の向きが変われば、それだけ模擬弾発射時から被写体が撮像手段に対して隠れるまでの時間が短くなるので、結果プレイヤが銃を撃ったと思った瞬間に情報処理装置に対する入力／非入力を切り替えることができる。
【００５１】
本発明の第７の観点によれば、操作物は、プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して、入力を与えるための、被写体を含む操作物であって、表面と裏面とを有し、前記被写体は、前記表面又は前記裏面の何れか一方にのみ設けられていることを特徴とする。
【００５２】
この構成によれば、プレイヤは操作物を裏返すだけで、入力／非入力を切り替えられる。
【００５３】
本発明の第８の観点によれば、プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して、入力を与えるための、被写体を含む操作物であって、一方端にプレイヤが把持する把持部が、他方端に前記被写体が設けられている。
【００５４】
この構成によれば、プレイヤが把持部を把持して操作物を動かすと、被写体側は大きく動くため、被写体を撮像手段の撮像範囲外まで一瞬で動かすことができる。つまり、容易に被写体を撮像手段から隠すことができる。
【００５５】
この操作物は、プレイヤが前記把持部を把持したときに、前記被写体が錘となり、地面側にしなる構造をしている。
【００５６】
この構成によれば、操作物が釣り竿のようにしなるので、つりのゲーム用の操作物として適している。
【００５７】
本発明の第９の観点によれば、プログラム及び撮像手段からの撮像結果に従った処理を実行する情報処理装置に対して、入力を与えるための、被写体を含む操作物であって、表面と裏面とを有し、前記被写体は、前記表面、前記裏面及び前記表面と前記裏面とがなす側面のそれぞれに設けられていることを特徴とする。
【００５８】
この構成によれば、プレイヤが操作物を傾けたり、捻ったり、前後左右に動かしたりしても、いずれかの面の被写体が撮像手段に写り、被写体の位置を情報処理装置に検出させ、操作物の状態情報を取得させることができる。操作物の全ての面が被写体になっていてもよい。
【００５９】
本発明の第６から第９の操作物において、前記被写体は、再帰反射シートであることを特徴としてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付してその説明を援用する。
【００６１】
（実施の形態１）
【００６２】
図１は、本発明の実施の形態１によるゲームシステムの全体構成を示す図である。図１を参照して、このゲームシステムは、アダプタ１、撮像ユニット５を備えたカートリッジ３、スポンジ弾７、コード７１、模擬銃７３及びテレビジョンモニタ１１を備える。アダプタ１には、カートリッジ３が装着される。また、アダプタ１は、ＡＶケーブル１３により、テレビジョンモニタ１１に接続される。
【００６３】
図２は、図１のアダプタ１及びカートリッジ３の斜視図である。図２を参照して、アダプタ１は、上面、下面、左右の側面、前面、及び背面を有する平たい直方体形状を有する。アダプタ１の前面左側には、電源スイッチ１９及びリセットスイッチ２１が設けられ、前面右側には、赤外線フィルタ２９が設けられる。この赤外線フィルタ２９は、赤外線以外の光をカットして、赤外線だけを透過させるフィルタであり、この赤外線フィルタ２９の裏側には、ＩＲレシーバ１４１（図１４参照）が配置されている。また、アダプタ１の上面の前縁近傍には、４個の方向キー２７が設けられる。さらに、左端の方向キー２７の左側には、キャンセルキー２３が設けられ、右端の方向キー２７の右側には、決定キー２５が設けられる。
【００６４】
カートリッジ３には、その上面後部に撮像ユニット５が設けられている。撮像ユニット５には、赤外線フィルタ１７が設けられ、それを囲むように４個の赤外発光ダイオード１５が設けられる。この赤外線フィルタ１７は、赤外線以外の光をカットして、赤外線だけを透過させるフィルタであり、この赤外線フィルタ１７の裏側には、後述のイメージセンサ３１（図４参照）が配置されている。
図３（ａ）は、図１のスポンジ弾７、コード７１及び模擬銃７３の説明図である。図３（ａ）を参照して、スポンジ弾７は模擬銃７３の銃口部分に詰められる。模擬銃７３の引き金がプレイヤに引かれると、空気圧によってスポンジ弾７は前方に射出される。なお、スポンジ弾７を打ち出す方法は任意の方法でかまわない。スポンジ弾７と模擬銃７３とはコード７１で繋がっているおり、スポンジ弾７が遠くに飛んでいくことは無い。
【００６５】
図３（ｂ）は、スポンジ弾７の拡大図である。スポンジ弾７の弾頭には、光を再帰反射する再帰反射シート９が、スポンジ弾７を模擬銃７３の銃口部分に詰めたとき再帰反射シート９が正面に来るように、取り付けられている。
【００６６】
図１に戻って、プレイヤが、スポンジ弾７を模擬銃７３の銃口部分に詰めてから、模擬銃７３を撮像ユニット５に向けると、再帰反射シート９が現れ、この再帰反射シート９が撮像ユニット５によって撮影される。
プレイヤが模擬銃７３の引き金を引き、スポンジ弾７３が打ち出されると、スポンジ弾７は撮像ユニット５に向かって射出された後、空気抵抗によってすぐ向きを変え、重力に惹かれて落下する。スポンジ弾７の落下中、再帰反射シート９の向きは撮像ユニット５の方向ではなく地面の方向を向いているため、撮影されない。従って、プレイヤが、スポンジ弾７を打ち出すと、それまで撮影されていた再帰反射シート９が撮影されない状態となり、この切り替えにより、カートリッジ３のマルチメディアプロセッサ３３（図４参照）に対する入力／非入力の切り替えを制御できる。本実施の形態では、イメージセンサ３１に再帰反射シートが撮影された場合を撮影状態、撮影されない状態を非撮影状態と呼ぶ。
【００６７】
再び図２を参照して、４つの赤外発光ダイオード１５は、間欠的に赤外光を発光する。そして、赤外発光ダイオード１５からの赤外光は、スポンジ弾７に取り付けられた再帰反射シート９により反射され、赤外線フィルタ１７の背面側に設けられたイメージセンサ３１に入力される。このようにして、イメージセンサ３１により、スポンジ弾７を装填した模擬銃７３の先端の再帰反射シート９が撮影される。
【００６８】
赤外光は間欠的に照射されるところ、赤外光の非照射時においても、イメージセンサ３１による撮影処理は行われている。カートリッジ３のマルチメディアプロセッサ３３は、赤外光照射時の画像信号と非照射時の画像信号との差分を求めて、この差分信号ＤＩ（差分画像ＤＩ）を基に、スポンジ弾７を装填した模擬銃７３の銃口（つまり再帰反射シート９）の位置等を算出する。このように、差分を求めることで、再帰反射シート９からの反射光以外の光によるノイズを極力除去でき、精度良く再帰反射シート９を検出できる。
【００６９】
図４は、図１のアダプタ１及びカートリッジ３の電気的構成を示す図である。図４を参照して、アダプタ１に電気的に接続されるカートリッジ３は、マルチメディアプロセッサ３３、イメージセンサ３１、赤外発光ダイオード１５、外部メモリ３５、及びバス３７を含む。外部メモリ３５は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び／又はフラッシュメモリなど、システムの仕様に応じて必要なものを備える。
【００７０】
マルチメディアプロセッサ３３は、バス３７を通じて、外部メモリ３５にアクセスできる。従って、マルチメディアプロセッサ３３は、外部メモリ３５に格納されたプログラムを実行でき、また、外部メモリ３５に格納されたデータをリードして処理することができる。この外部メモリ３５に、画面の制御、再帰反射シート９の位置検出、並びに入力判定等の各処理を行うアプリケーションプログラム、画像データ、及び音声データ等が予め格納される。
【００７１】
このマルチメディアプロセッサ３３は、図示しないが、中央演算処理装置（以下、「ＣＰＵ」と呼ぶ。）、グラフィックスプロセシングユニット（以下、「ＧＰＵ」と呼ぶ。）、サウンドプロセシングユニット（以下、「ＳＰＵ」と呼ぶ。）、ジオメトリエンジン（以下、「ＧＥ」と呼ぶ。）、外部インタフェースブロック、メインＲＡＭ、及びＡ／Ｄコンバータ（以下、「ＡＤＣ」と呼ぶ。）などを具備する。
【００７２】
ＣＰＵは、外部メモリ３５に格納されたプログラムを実行して、各種演算やシステム全体の制御を行う。グラフィックス処理に関するＣＰＵの処理として、外部メモリ３５に格納されたプログラムを実行して、各オブジェクトの拡大・縮小、回転、及び／又は平行移動のパラメータ、視点座標（カメラ座標）、並びに視線ベクトルの算出等を行う。ここで、１または複数のポリゴン又はスプライトから構成され、同じ拡大・縮小、回転、及び平行移動の変換が適用される単位を「オブジェクト」と呼ぶ。
【００７３】
ＧＰＵは、ポリゴン及びスプライトから構成される三次元イメージをリアルタイムに生成し、アナログのコンポジットビデオ信号に変換する。ＳＰＵは、ＰＣＭ（ｐｕｌｓｅ  ｃｏｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）波形データ、アンプリチュードデータ、及びメインボリュームデータを生成し、これらをアナログ乗算して、アナログオーディオ信号を生成する。ＧＥは、三次元イメージを表示するための幾何演算を実行する。具体的には、ＧＥは、行列積、ベクトルアフィン変換、ベクトル直交変換、透視投影変換、頂点明度／ポリゴン明度計算（ベクトル内積）、及びポリゴン裏面カリング処理（ベクトル外積）などの演算を実行する。
【００７４】
外部インタフェースブロックは、周辺装置（本実施の形態ではイメージセンサ３１及び赤外発光ダイオード１５）とのインタフェースであり、２４チャンネルのプログラマブルなデジタル入出力（Ｉ／Ｏ）ポートを含む。ＡＤＣは、４チャンネルのアナログ入力ポートに接続され、これらを介して、アナログ入力装置（本実施の形態ではイメージセンサ３１）から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。メインＲＡＭは、ＣＰＵのワーク領域、変数格納領域、および仮想記憶機構管理領域等として利用される。
【００７５】
再帰反射シート９は、赤外発光ダイオード１５の赤外光に照射され、その赤外光を反射する。この再帰反射シート９からの反射光がイメージセンサ３１に入力され、したがって、イメージセンサ３１からは再帰反射シート９の像を含む画像信号が出力される。上記のように、マルチメディアプロセッサ３３は、ストロボ撮影のために、赤外発光ダイオード１５を間欠的に点滅するので、赤外光消灯時の画像信号も出力される。イメージセンサ３１からのこれらのアナログ画像信号はマルチメディアプロセッサ３３に内蔵されたＡＤＣによってデジタルデータに変換される。
【００７６】
マルチメディアプロセッサ３３は、イメージセンサ３１からＡＤＣを介して入力されるデジタル画像信号から上記の差分信号ＤＩ（差分画像ＤＩ）を生成して、これに基づき、撮影状態から非撮影状態への遷移、すなわちスポンジ弾７を発射することによる入力判定、さらに再帰反射シート９の位置等を検出して、演算、グラフィック処理、及びサウンド処理等を実行し、ビデオ信号ＶＤおよびオーディオ信号ＡＵを出力する。ビデオ信号ＶＤおよびオーディオ信号ＡＵは、アダプタ１を介してＡＶケーブル１３によりテレビジョンモニタ１１に与えられ、応じて、テレビジョンモニタ１１に映像が表示され、そのスピーカ（図示せず）から音声が出力される。
【００７７】
次に、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示するゲーム画面を表した図面を参照しながら、マルチメディアプロセッサ３３による処理内容を説明する。
【００７８】
図５〜図８は、ゲーム画面の例示図である。
図５を参照して、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示するゲーム画面は、カーソル４１及び的オブジェクト４３を含む。
この実施の形態１では、再帰反射シート９の位置は、スポンジ弾７を装着した状態の模擬銃７３の向きを示す情報として扱われる。マルチメディアプロセッサ３３は、検出した再帰反射シート９Ｌの位置に応じて、カーソル４１Ｌの移動を制御し、検出した再帰反射シート９Ｒの位置に応じて、カーソル４１Ｒの移動を制御する。
【００７９】
つまり、マルチメディアプロセッサ３３は、差分画像ＤＩから再帰反射シート９の像を抽出して、その注目点の差分画像ＤＩ上の座標を算出する。そして、マルチメディアプロセッサ３３は、注目点の差分画像ＤＩ上の座標を、スクリーン座標に変換することによって、注目点のテレビジョンモニタ１１の画面上の位置を求める。マルチメディアプロセッサ３３は、この注目点（再帰反射シート９に相当）のスクリーン座標に応じた位置に、カーソル４１を表示する。なお、スクリーン座標系は、テレビジョンモニタ１１に映像を表示する際に用いられる座標系である。また、この実施の形態では、差分画像ＤＩ上の水平座標軸（以下、Ｘ軸という）及び垂直座標軸（以下、Ｙ軸という）は、それぞれスクリーン座標の水平座標軸（以下、ｘ軸という）及び垂直座標軸（以下、ｙ軸という）と平行であるものとする。
【００８０】
プレイヤが、スポンジ弾７を装填した状態で模擬銃７３の向きを変えると、マルチメディアプロセッサ３３は、再帰反射シート９の位置の変化を、撮像ユニット５が取得した差分画像ＤＩによって検出し、カーソル４１を移動させる。プレイヤが、テレビジョンモニタ１１の画面上の任意の位置に、スポンジ弾７を装填した模擬銃７３を向けると、カーソル４１がその位置に移動するように調整されている。
【００８１】
次に、プレイヤが引き金を引きスポンジ弾７が発射されると、前述の通り撮影状態から非撮影状態に遷移し、この遷移をトリガ（以下、このトリガを発射トリガという。）として、マルチメディアプロセッサ３３は弾丸オブジェクト（図示せず）がカーソルオブジェクト４１の中心に向かって飛んでいくアニメーションを表示する。マルチメディアプロセッサ３３は、発射トリガ発生時に、カーソルオブジェクト４１の中心と、的オブジェクト４３とのスクリーン座標系における位置関係により、弾丸オブジェクトが的オブジェクト４３に命中するか否か、命中する場合、的オブジェクト４３が倒れるか否か、をプログラムに従って決定する。
【００８２】
マルチメディアプロセッサ３３は、発射トリガ発生時に、的オブジェクト４３に弾オブジェクト４３に当たらない、又は、当たるが的オブジェクト４３が倒れないと判定すると、「はずれ」という文字を表示し、残弾パラメータをデクリメントし、再び図５の画面を表示する。なお、マルチメディアプロセッサ３３は、残弾パラメータが「０」になると、ゲームオーバーの文字を表示し、ゲームを終了する。
的オブジェクト４３に弾オブジェクトが命中し、的オブジェクト４３が倒れると判定すると、景品獲得場面（図示せず）を表示し、倒れた的オブジェクト４３を画面中央に拡大して表示し、プレイヤが当該的オブジェクト４３を獲得したと表示し、プレイヤの得点を加算して、倒れた的オブジェクト４３の表示を消した状態で、再び図５の画面を表示する。
プレイヤの空間においては、発射後、スポンジ弾７は、再帰反射シート９がテレビジョンモニタ１１ではなく地面の方向を向いた状態で、コード７１によって模擬銃７３にぶら下がっている。プレイヤが再びスポンジ弾７を模擬銃７３の銃口部分に装填し、模擬銃７３をテレビジョンモニタ１１の方向に向けることで、再び撮影状態に移行することができる。マルチメディアプロセッサ３３は、再び撮影状態に移行すると、差分画像ＤＩ上の注目点の位置に応じて、カーソル４１を表示する。
【００８３】
プレイヤが上記の操作を繰り返し、横一列に並んだ的オブジェクトが全て倒れたと判定すると、マルチメディアプロセッサ３３は、当該列にそって移動する的オブジェクト４３を表示する。的が移動するため、プレイヤは弾丸オブジェクトを命中させ、的オブジェクト４３を倒すことが難しくなる。
【００８４】
図６は、図５のゲームを多人数で対戦できるようにアレンジしたゲームの画面図である。図６のゲームは４人で遊ぶモードを説明している。図６のゲームを行う場合、図１のスポンジ弾７及び模擬銃７３は人数分用意される。差分画像ＤＩには、人数分の再帰反射シート９が撮影され、それぞれ注目点が検出される。マルチメディアプロセッサ３３は、差分画像ＤＩをＹ軸に平行な直線で人数分で等分割、図４では４分割し、それによってできた各エリアに注目点があるか否かをチェックし、注目点があれば、当該注目点に応じてカーソル４１Ａ〜４１Ｄをそれぞれ表示し、各注目点が消失した時点で弾丸オブジェクトを発射する。理論上は何人でもプレイできるが、人数が増えるほど画面が見づらく、また、再帰反射シートの検出が難しくなるため、この方式の複数人プレイは、多くても４人程度が適当である。
図６のゲームでは４人のプレイヤはそれぞれスポンジ弾７を装填した模擬銃７３を持ってカメラユニット５の前に横一列に並び、それぞれ自分のカーソル位置に応じた的オブジェクト４３Ａ〜４３Ｄを狙う。
【００８５】
図７は、クレー射撃をモチーフにしたゲームの画面図である。プレイヤの操作方法や、マルチメディアプロセッサ３３が行う処理は、図５で説明したものとほぼ同じである。マルチメディアプロセッサ３３は、撮像結果に応じてカーソル４１及び弾丸オブジェクトの表示／非表示及び表示位置を制御する。同時にマルチメディアプロセッサ３３はクレーオブジェクト４５を画面一方端から他方端まで放物線を描いて飛んでいくように表示する。マルチメディアプロセッサ３３は、弾丸オブジェクトがクレーオブジェクト４５に当たったと判定すると、クレーオブジェクト４５が粉砕するように表示し、プレイヤの得点を加算する。マルチメディアプロセッサ３３は所定の時間が経過すると、ゲームを終了し、プレイヤの最終得点を表示する。
【００８６】
図８は、図７のゲームを多人数で対戦できるようにアレンジしたゲームの画面図である。クレーオブジェクト４５は４分割された画面で矢印で示したような軌道でそれぞれ移動する。それ以外は図６のゲームと大差が無いため、説明を省略する。
【００８７】
本実施の形態では、プレイヤはいかに多くの的オブジェクト４３又はクレーオブジェクトに弾丸オブジェクトを命中させられるかを競い、命中数に応じて加算される得点に応じて、上位にランクされる。
【００８８】
さて、以上のように、実施の形態１によれば、スポンジ弾７を装填したときに模擬銃７３の銃口部分に再帰反射シートが現れるため、プレイヤは模擬銃７３の銃口の向きを変えることにより、表示装置に表示される映像の所望の座標を指定することができる。さらに、模擬弾を発射すると模擬銃の銃口部分から被写体がなくなり、被写体が撮像手段に写らなくなるので上述の被写体を隠すのと同じ効果を得られる。つまり、模擬銃７３を撃つと、映像中でも弾丸オブジェクトが飛んでいくように見せることができる。
【００８９】
再帰反射シートが設けられているの弾頭部分だけであるため、弾頭部分の向きが変われば、イメージセンサ３１に再帰反射シート９が写らなくなる。発射後すぐに弾頭部分の向きが変わるので、スポンジ弾７発射時から再帰反射シート９がイメージセンサ３１に対して隠れるまでの時間が短く、結果プレイヤが模擬銃７３を撃ったと思った瞬間に映像中で弾丸オブジェクトが飛んでいくように見せることができる。
このように、的オブジェクト４３又はクレーオブジェクト４５を狙う射撃ゲームを楽しむことができる。
【００９０】
（実施の形態２）
【００９１】
本発明の実施の形態２によるゲームシステムの全体構成は、図１のゲームシステムと同様である。ただし、実施の形態２では、図１のスポンジ弾７、模擬銃７３に代えて、図９のスティック６１を使用する。また、実施の形態２によるアダプタ１及びカートリッジ３の電気的構成は、図４に示したものと同じである。
【００９２】
図９を参照して、このスティック６１は、人が握ることができる程度の直径（例えば４ｃｍ）を有する棒状のものであり、例えば、発泡ポリエチレンで形成される。また、スティック６１には、所定間隔（例えば２０ｃｍ）離れて、帯状（例えば幅４ｃｍ）の再帰反射シート６５Ｌ，６５Ｒが取り付けられている。スティック６１の長さは例えば６０ｃｍである。使用者は、スティック６１を両手で把持する場合、例えば、再帰反射シート６５Ｌの外側を左手で握り、再帰反射シート６５Ｒの外側を右手で握って、スティック６１を動かす。
【００９３】
プレイヤがスティック６１を把持して撮像ユニット５の前に立つと、再帰反射シート６５Ｌ及び６５Ｒが撮像され、差分画像ＤＩ上に所定の間隔でならんだ二つの再帰反射シートの像が写る。
ここで、  マルチメディアプロセッサ３３は、再帰反射シート６５Ｌの像の注目点と再帰反射シート６５Ｒの像の注目点とを結ぶ直線の傾きを、スティック６１の傾きとする。
具体的には、差分画像ＤＩの左上角を原点、水平右方向をＸ軸の正方向、垂直下方向をＹ軸の正方向として、差分画像ＤＩ中、左側に写る注目点のＹ座標Ｙ１と、差分画像ＤＩ中右側に写る注目点のＹ座標Ｙ２とを比較してスティック６１の傾き状態を判定する。
マルチメディアプロセッサ３３は、Ｙ１＞Ｙ２＋ｋ（ｋは所定の正数）ならば、スティック６１は右に傾いた状態と判定する。また、マルチメディアプロセッサ３３は、Ｙ１＜Ｙ２−ｋならば、スティック６１は左に傾いた状態と判定する。さらに、マルチメディアプロセッサ３３は、Ｙ２−ｋ≦Ｙ１≦Ｙ２＋ｋの場合は、スティック６１は水平な状態と判定する。スティック６１の傾き状態は、ゲームの処理に利用される。
【００９４】
また、マルチメディアプロセッサ３３は、再帰反射シート６５Ｌの像の注目点と再帰反射シート６５Ｒの像の注目点との中点のＹ座標Ｙ３を、スティック６１の位置を示す情報として取得する。プレイヤがスティック６１を上に動かすとＹ３は減少し、下に動かすとＹ３は増加することになる。
【００９５】
次に、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示するゲーム画面を表した図面を参照しながら、マルチメディアプロセッサ３３による処理内容を説明する。
【００９６】
図１０は、ゲーム画面の例示図である。図１０を参照して、マルチメディアプロセッサ３３が表示するゲーム画面は、操作キャラクタ８１、０秒からのカウントアップを実行する時間表示部８９及び障害オブジェクト８３、８５、８７を含む。このゲームはバイクに乗った操作キャラクタ８１が障害オブジェクト８３、８５、８７をよけながら仮想の道を進み、できるだけ早くゴール地点までたどり着くことを目指すゲームである。この実施の形態では、マルチメディアプロセッサ３３は、背景及び他のオブジェクトを画面上側から下側にスクロールすることによって、操作キャラクタ８１が仮想空間中を進む様子を表現する。
【００９７】
マルチメディアプロセッサ３３は、再帰反射シート６５Ｌ及び６５Ｒが両方差分画像ＤＩ上に写っている場合、上記のスクロール処理を行い、操作キャラクタ８１が進んでいることを表現し、操作キャラクタ８１の仮想空間中の位置を示す位置パラメータを増加させ、ゴール側に近づける。
マルチメディアプロセッサ３３は、操作キャラクタ８１が、いずれかの障害オブジェクト８３、８５又は８７と当たった場合、操作キャラクタ８１がこける演出を行い、その間は再帰反射シート６５Ｌ及び６５Ｒが両方写っていても、上記のスクロール処理及び位置パラメータの増加を停止させる。つまり操作キャラクタ８１が障害オブジェクト８３〜８７にぶつかると、その間は仮想空間中を進めず、タイムロスとなるため、プレイヤは障害オブジェクト８３〜８７をよけながら、操作キャラクタ８１を進ませなければならない。
【００９８】
マルチメディアプロセッサ３３は、スティック６１の傾き状態に応じて、操作キャラクタ８１を傾け、画面中左右方向に移動させる。スティック６１が右に傾いていると判定する場合、マルチメディアプロセッサ３３は、操作キャラクタ８１の体を右に傾け、操作キャラクタ８１を画面中右側に移動させる。また、スティック６１が左に傾いていると判定する場合、マルチメディアプロセッサ３３は、操作キャラクタ８１の体を左に傾け、操作キャラクタ８１を画面中左側に移動させる。さらに、スティック６１が水平な状態にあると判定する場合は、マルチメディアプロセッサ３３は、操作キャラクタ８１の左右方向への移動を行わず、直進させる。
【００９９】
また、マルチメディアプロセッサ３３は、スティック６１の位置を示す情報であるＹ３の値が、定期的に行われる撮像が所定回数行われる間に、所定の量減少した場合、つまりスティック６１が所定の速度で垂直上方向に動かされた場合、操作キャラクタ８１をジャンプさせ、所定時間「ジャンプ」状態にする。マルチメディアプロセッサ３３は、操作キャラクタ８１が「ジャンプ」状態の場合に、操作キャラクタ８１の表示位置が障害オブジェクト８３又は８５の表示位置と重なっても、それらがぶつかったとは判定しない。ただし、障害オブジェクト８７のように一部の障害オブジェクトについては、操作キャラクタ８１が「ジャンプ」状態の場合でも、表示位置が重なれば、それらがぶつかったと判定する。
つまり、プレイヤは、スティック６１を水平左右方向に傾けて、操作キャラクタ８１を左右に移動させるだけでなく、スティック６１を垂直上方向に動かし、ジャンプさせることによっても、一部の障害オブジェクトを操作キャラクタ８１に回避させることができる。
【０１００】
上記の所定の正数ｋの値を小さくすると、スティック６１が水平状態であると判定される範囲が狭くなり、操作キャラクタ８１を直進させるのが難しくなる。このように設定すると、ただスティック６１をイメージセンサ３１にかざすだけでなく、左右に随時バランスをとるというゲーム性が生まれる。
【０１０１】
図１０のゲームのように、単純にスティック６１を傾けた方向に操作キャラクタ８１が移動するのでも面白いが、スティック６１の傾きを、操作キャラクタ８１の仮想のバイクのハンドルに見立てて、仮想のハンドルの傾きに応じて操作キャラクタ８１の進む方向を決定するようなゲームであっても良い。
【０１０２】
さて、以上のように、実施の形態２によれば、スティック６１を傾けた方向に操作キャラクタ８１が移動するので、操作方法が直感的で分かりやすい。
【０１０３】
また、実際にハンドルを傾けて操作キャラクタ８１を動かしている気分を味わうことができる。同様のゲームは傾きセンサなどを用いてもできるが、その場合センサ等ははじめから操作物に内蔵されている必要がある。これに対してこの構成によれば、あとからスティック６１でなくても、何か棒状の物体に再帰反射シート６５Ｌ及び６５Ｒを所定の間隔をあけて取り付けても操作物として使える。
【０１０４】
（実施の形態３）
【０１０５】
図１１は、本発明の実施の形態３によるゲームシステムの全体構成を示す図である。
図１１を参照して、このゲームシステムは、アダプタ１、カートリッジ１００、センサユニット１０２、模擬ポイ１０４及びテレビジョンモニタ１１を含む。カートリッジ１００はアダプタ１に電気的に接続される。そして、アダプタ１は、ＡＶケーブル１３により、テレビジョンモニタ１１に接続される。従って、カートリッジ１００は、アダプタ１及びＡＶケーブル１３を介して、テレビジョンモニタ１１に、ビデオ信号ＶＤ及びオーディオ信号ＡＵを与えることができる。なお、カートリッジ１００は、カートリッジ３と異なり、撮像ユニット５を持っていない。
なお、ポイとは日本の遊びである金魚すくいに用いる道具で、水にぬれると破れやすくなる紙などの繊維でできた網のようなものである。金魚すくいとは、金魚の重さや水圧でポイが破れないように気をつけながら水中の金魚をすくう遊びである。
【０１０６】
図１２は、図１１のセンサユニット１０２の斜視図である。図１２を参照して、センサユニット１０２の表面中央付近を境にして一方側の領域には、電源スイッチ１１２、キャンセルキー１１４、エンターキー１１６、並びにセレクトキー１１８及び１２０が設けられる。エンターキー１１６は、選択を確定したり、全体画面に切り替えたりする場合などに使用される。キャンセルキー１１４は、選択をキャンセルしたり、画面上の所定の場所に戻る場合などに使用される。セレクトキー１１８及び１２０は、カーソルを上下させて選択を行ったり、全体画面を見たりする（上下に移動）場合などに使用される。
【０１０７】
また、センサユニット１０２の表面中央付近を境にして他方側の領域には、赤外線のみを透過する赤外線フィルタ１０６が設けられる。この赤外線フィルタ１０６を挟むように、ストロボ撮影用の２個の赤外発光ダイオード１０８が設けられる。赤外線フィルタ１０６の裏側には、後述のイメージセンサ３１が配置される。さらに、センサユニット１０２の表面には、赤外線フィルタ１０６からやや先端側に、赤外線のみを透過する赤外線フィルタ１１０が設けられる。この赤外線フィルタ１１０の裏側には、後述の赤外線通信用の赤外発光ダイオード１３３が配置される。
【０１０８】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、図１１の模擬ポイ１０４の説明図である。図１３（ａ）を参照して、この模擬ポイ１０４は、ポイの形を模した形状をしており、プレイヤは取手を持って模擬ポイ１０４を動かしたり、裏返したりすることができる。模擬ポイ１０４の丸い部分（実際のポイならば紙等が張られる部分）の裏側にのみ、光を再帰反射する再帰反射シート１２４が貼られている。
模擬ポイ１０４の裏側がセンサユニット１０２側に向いていると、再帰反射シート１２４が撮影される。そこから模擬ポイ１０４が裏返され、表側がセンサユニット１０２側を向くと、再帰反射シート１２４が撮影されない。つまりプレイヤは模擬ポイ１０４を動かしたり、裏返したりすることで、再帰反射シート１２４の撮影状態／非撮影状態を切り替えることができ、結果簡単に入力／非入力を制御することができる。
【０１０９】
図１４は、図１１のアダプタ１、カートリッジ３及びセンサユニット１０２の電気的構成を示す図である。図１３を参照して、センサユニット１０２は、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）１３１、イメージセンサ３１、ストロボ撮影用の赤外発光ダイオード１０８、及び赤外線通信用の赤外発光ダイオード１３３を含む。
【０１１０】
ＭＣＵ１３１は、赤外発光ダイオード１０８を制御する。ＭＣＵ１３１の制御に従って、撮影用の赤外発光ダイオード１０８は、間欠的に駆動され、点灯と消灯とを交互に繰り返す。この赤外発光ダイオード１０８の点灯により、センサユニット１０２の上空で動かされる再帰反射シート１２４に赤外光が照射される。ＭＣＵ１３１は、イメージセンサ３１の制御も行う。ＭＣＵ１３１の制御によって、イメージセンサ３１は、センサユニット１０２の上空で動かされる再帰反射シート１２４を撮影する。この場合、再帰反射シート１２４には、赤外光が間欠的に照射されるので、ストロボ撮影が行われることになる。
【０１１１】
ＭＣＵ１３１は、赤外発光ダイオード１０８の点灯時の画像データと消灯時の画像データとの差分データを算出する。そして、差分データに基づく差分画像ＤＩに写っている再帰反射シート１２４の像を解析して、再帰反射シート１２４の差分画像ＤＩ上の位置を算出する。なお、ＭＣＵ１３１が、差分データを求めることで、再帰反射シート１２４からの反射光以外の光によるノイズを極力除去でき、精度良く再帰反射シート１２４を検出できる。
【０１１２】
ＭＣＵ１３１は、通信用の赤外発光ダイオード１３３を駆動して、赤外線通信により、算出した再帰反射シート１２４の位置（水平座標，垂直座標）の情報を、アダプタ１のＩＲレシーバ１４１に送信する。
【０１１３】
一方、カートリッジ１００は、マルチメディアプロセッサ３３、外部メモリ３５及びバス３７を含む。これらは、図４のものと同じである。マルチメディアプロセッサ３３は、ＩＲレシーバ１４１から、センサユニット１０２から送信された再帰反射シート１２４の位置情報を受け取る。マルチメディアプロセッサ３３は、再帰反射シート１２４の位置情報に基づいて、各種演算、グラフィック処理、及びサウンド処理を実行し、ビデオ信号ＶＤおよびオーディオ信号ＡＵを生成する。マルチメディアプロセッサ３３が生成したビデオ信号ＶＤおよびオーディオ信号ＡＵは、アダプタ１及びＡＶケーブル１３を介して、テレビジョンモニタ１１に与えられ、応じて、テレビジョンモニタ１１に映像が表示され、そのスピーカ（図示せず）から音声が出力される。なお、アダプタ１は、マルチメディアプロセッサ３３が生成したビデオ信号ＶＤをそのままＡＶケーブル１３に与え、また、オーディオ信号ＡＵを増幅してＡＶケーブル１３に与える。
【０１１４】
図１１に戻って、センサユニット１０２は床面に載置される。従って、イメージセンサ３１の撮像面は、床面にほぼ平行になる。また、センサユニット１０２の長手方向に沿って、イメージセンサ３１（撮像画像（差分画像））の垂直軸（Ｙ軸）が延びており、垂直軸に垂直に水平軸（Ｘ軸）が延びている。そして、イメージセンサ３１上の水平座標軸は、スクリーン座標の水平座標軸（ｘ軸）と平行である。また、イメージセンサ３１上の垂直座標軸は、テレビジョンモニタ１１に表示される画面の垂直座標軸（ｙ軸）に平行である。
【０１１５】
使用者は、模擬ポイ１０４の裏面を下に向けて、つまり、再帰反射シート１２４がイメージセンサ３１に撮影されるように、センサユニット１０２の上空で、模擬ポイ１０４を動かしたり裏返したりして操作する。
【０１１６】
次に、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示するゲーム画面を表した図面を参照しながら、マルチメディアプロセッサ３３による処理内容を説明する。
【０１１７】
図１５は、ゲーム画面の例示図である。図１４を参照して、マルチメディアプロセッサ３３が表示するゲーム画面は、残りのチャレンジ回数及び捕まえた金魚の数を示す状態表示部１５５、水中を泳ぐ金魚オブジェクト１５３及びポイカーソル１５１を含む。
【０１１８】
マルチメディアプロセッサ３３は、差分画像ＤＩに写る再帰反射シート１２４の注目点の位置に応じて、ポイカーソル１５１のスクリーン座標を制御する。つまり、プレイヤが模擬ポイ１０４の裏側をセンサユニット１０２の上空で、前後左右に動かすと、画面中のポイカーソル１５１も、画面中を上下左右に移動する。
ここでプレイヤが模擬ポイ１０４を裏返し、再帰反射シート１２４が上を向き、撮影状態から非撮影状態に遷移することをトリガとして、マルチメディアプロセッサ３３は、ポイカーソル１５１が水中に入り、金魚をすくおうとするアニメーションを表示する。
マルチメディアプロセッサ３３は、このときポイカーソル１５１の下に金魚オブジェクト１５３が表示されているか否かを判定し、金魚オブジェクト１５３がすくわれるアニメーションを表示し、捕まえた金魚の数を示すパラメータをインクリメントし、状態表示部１５５の表示を更新する。普段ポイカーソル１５１は金魚オブジェクト１５３や水面を表現した半透明の水色の背景よりも上層のレイヤーに表示されるが、トリガ発生時は金魚オブジェクト１５３や背景よりも下層のレイヤーに表示される。また、金魚オブジェクト１５３を捕まえたときは、金魚オブジェクト１５３、ポイカーソル１５１、背景の順番に表示される。このように表示すると、ポイカーソル１５１が水中に入り、金魚オブジェクト１５３を水中からすくい上げたように見える。
【０１１９】
捕まえた金魚は金魚の種類に応じて点数が異なり、プレイヤは当該点数の多寡を競う。
図１６（ａ）は、各金魚オブジェクト１５３に設定された点数の例を示す図である。このように、金魚オブジェクト１５３の大きさや、柄によって、点数が異なる。マルチメディアプロセッサ３３は、点数が高い金魚オブジェクト１５３ほど高速で移動させるため、プレイヤは点数が高い金魚オブジェクト１５３ほどすくうのが難しい。
【０１２０】
図１５に戻って、ポイカーソル１５１には、ポイカーソル１５１が水中に入ったり、金魚オブジェクト１５３をすくったりするたびに減少する耐久値が設定されている。耐久値の初期値は例えば、「１０」に設定されており、マルチメディアプロセッサ３３は、耐久値の減少に応じてポイカーソル１５１が破れていくような表示を行い、耐久値が「０」以下になるとポイカーソル１５１が完全に破れ、残りポイの数を示すパラメータをデクリメントし、状態表示部の表示を更新する。残りポイが「０」になるとゲームオーバーとなる。
【０１２１】
図１６（ｂ）及び（ｃ）は、ポイカーソル１５１の耐久値を説明するための図である。図１６（ｂ）を参照して、ポイカーソル１５１の円状の部分の、中心に近い部分から円上の部分の外に向かって、それぞれ領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ及び領域Ｄ（ポイの外）が設定されている。この実施例では、ポイカーソル１５１の中心に近い部分で金魚オブジェクト１５３をすくうほど、ポイカーソル１５１の耐久値の減少が少なくなる。
図１６（ｃ）を参照して、図１６（ｃ）は、金魚オブジェクトの種類と、当該金魚オブジェクトを、領域Ａ〜Ｄですくおうとした場合の、耐久値の減少値を示す図である。図１６（ａ）で高得点が設定されている金魚オブジェクト１５３ほど、ポイカーソル１５１の中心から遠い位置すくった場合の耐久値の減少は大きい。なお、ポイカーソル１５１が水中に移動した際に、金魚オブジェクト１５３が領域Ａ、領域Ｂ又は領域Ｃにいなかった場合、耐久値が減少するのみで、金魚オブジェクト１５３はすくえない。
【０１２２】
さて、以上のように、実施の形態３によれば、プレイヤは模擬ポイ１０４を動かすことで再帰反射シート１２４の位置を調整して、ポイカーソル１５１を金魚オブジェクト１５３の位置に動かし、そこから模擬ポイ１０４を裏返すことで、ポイカーソル１５１で金魚オブジェクト１５３を捕まえることができる。
【０１２３】
ポイカーソル１５１で金魚オブジェクト１５３をすくいあげることで捕まえたようにプレイヤからは見える。
【０１２４】
プレイヤ模擬ポイ１０４を裏返すだけで、入力／非入力を切り替えられる。実際の金魚すくいでポイを返すように、模擬ポイ１０４を裏返す操作で、金魚オブジェクト１５３を捕まえることができる。
【０１２５】
（実施の形態４）
【０１２６】
本発明の実施の形態４によるゲームシステムの全体構成は、図１１のゲームシステムと同様である。ただし、実施の形態２では、図１１の模擬ポイ１０４に代えて、図１７の模擬竿１６１を使用する。実施の形態４によるアダプタ１、カートリッジ３及びセンサユニット１０２の電気的構成は、図１４に示したものと同じである。
【０１２７】
図１７は模擬竿１６１を説明する図である。模擬竿１６１の先端部１６３の床面を向いた面には、再帰反射シート１６５が設けられている。プレイヤが模擬竿１６１の先端部１６３がセンサユニット１０２の上空に来るように動かすと、再帰反射シート１６５が撮影される。プレイヤが本物の釣竿を引き上げるように模擬竿１６１をひきあげると、先端部１６３は飛んでいき、再帰反射シート１６５はセンサユニット１０２の撮影範囲から外れる。つまり、プレイヤは模擬竿１６１の先端部がセンサユニット１０２の上空に来るように動かし、引き上げるという釣りのような動作によって、非撮影状態から撮影状態に、その後再び非撮影状態へと遷移させることができ、結果入力・非入力を切り替えることが可能となる。
【０１２８】
次に、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示するゲーム画面を表した図面を参照しながら、マルチメディアプロセッサ３３による処理内容を説明する。
【０１２９】
図１８（ａ）及び（ｂ）は、ゲーム画面の例示図である。
図１８（ａ）を参照して、ゲーム画面は、魚影オブジェクト１７１及び釣竿オブジェクト１７３を含む。
【０１３０】
マルチメディアプロセッサ３３は再帰反射シート１６５が撮影されると、図１８（ａ）のように釣竿オブジェクト１７３が水につかるように表示する。その状態で所定時間が経過すると、魚影オブジェクト１７１が釣竿オブジェクト１７３に近づき、水面が波立つ。
この段階でプレイヤが模擬竿１６１を引き上げ、再帰反射シート１６５の撮影状態が非撮影状態に遷移すると、マルチメディアプロセッサ３３は、図１８（ｂ）に示したように、魚オブジェクト１７５が釣り上げられるアニメーションを表示する。マルチメディアプロセッサ３３は、タイミングが早かったり遅かったりした場合、釣り糸が切れたり、ゴミが釣りあがったりする演出を行う。
【０１３１】
以上のように、実施の形態４によれば、プレイヤは模擬竿１６１を動かすことで再帰反射シート１６５がイメージセンサ３１に写るように調整して、タイミングを見計らって模擬竿１６１を引き上げることで、再帰反射シート１６１がイメージセンサ３１から隠れ、魚オブジェクト１７５が釣れるイベントを発生させることができる。
【０１３２】
プレイヤが模擬竿１６１の把持部を把持して動かすと、先端部１６３は大きく動くため、再帰反射シート１６５をイメージセンサ３１の撮像範囲外まで一瞬で動かすことができる。つまり、容易に再帰反射シート１６５をイメージセンサ３１から隠すことができる。
【０１３３】
模擬竿１６１は釣竿のようにしなるので、上記のような釣りゲームをする場合に最適である。
【０１３４】
（実施の形態５）
【０１３５】
本発明の実施の形態５によるゲームシステムの全体構成は、図１のゲームシステムと同様である。ただし、実施の形態５では、図１のスポンジ弾７及び模擬銃６に代えて、図１９の模擬ラケット１７７を使用する。実施の形態５によるアダプタ１及びカートリッジ３の電気的構成は、図１に示したものと同じである。
【０１３６】
図１９は模擬ラケット１７７を説明する図である。模擬ラケット１７７は、卓球のラケットの形状を模した形状をしている。模擬ラケット１７７の打球面には光を再帰反射する再帰反射シート１７９Ａが取り付けられている。また、図には表れていない裏の打球面にも、同様に再起反射シート１７９Ａが取り付けられている。そして、再帰反射シート１７９Ａが設けられた面に対する側面には、再帰反射シート１７９Ｂが設けられる。再帰反射シート１７９Ａと１７９Ｂとは、同じ素材であり、図１９に示すように、形状と取り付けられた位置が異なるだけである。
プレイヤが模擬ラケット１７７を把持してカメラユニット５の前に立つと、イメージセンサ３１により、操作物７の再帰反射シート１７９Ａ及び／又は１７９Ｂが撮影される。
【０１３７】
再起反射シート１７９Ｂが設けられているのは、プレイヤが模擬ラケット１７７を傾けたりひねったりしても、常に再起反射シート１７９Ａ又は１７９Ｂのいずれかがイメージセンサ３１に撮影されるようにするための工夫である。イメージセンサ３１はいずれかの像が写っていれば、そこから注目点を抽出するため、マルチメディアプロセッサ３３は、模擬ラケット１７７の動きを検出することが可能となる。以下、再帰反射シート１７９Ａと１７９Ｂとを区別する必要が無い場合は、合わせて再帰反射シート１７９という。なお、模擬ラケット１７７の全側面、又はブレードに相当する部分全体に再起反射シートを設けるような構成でもよい。
【０１３８】
次に、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示するゲーム画面を表した図面を参照しながら、マルチメディアプロセッサ３３による処理内容を説明する。
【０１３９】
図２０は、ゲーム画面の例示図である。図２０を参照して、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示する画面は、ボールオブジェクト１８１、ラケットカーソル１８３、ネットオブジェクト１８５、卓球台オブジェクト１８７、相手キャラクタ１８９を含む。マルチメディアプロセッサ３３は、検出した再帰反射シート９の位置に応じて、半透明に表示されるラケットカーソル１８３３及び当たり判定エリア１８２のスクリーン上での移動を制御する。
なお、図５（ａ）中、破線で描かれた正方形の当たり判定エリア１８２は、説明のために描いたものであり、プレイヤが見る表示画面には表示されていない。
【０１４０】
マルチメディアプロセッサ３３は、差分画像ＤＩ上の再帰反射シート１７９の注目点のＸ軸方向の動きとＹ軸方向の動きに、スクリーン１１上の当たり判定エリア１８２及びラケットカーソル１８３のｘ軸方向の動きとｙ軸方向の動きとを連動させる。
スクリーン１１上で、返球可能条件が整った上で、当たり判定エリア１８２とボールオブジェクト１８１とが重なると、マルチメディアプロセッサ３３は、相手キャラクタ１８９が打ったボールオブジェクト１８１を、プレイヤが打ち返すことに成功したと判定し、返球を表示するための処理を実行する。
なお、この実施の形態では、相手キャラクタ１８９が打ったボールオブジェクト１８１が、卓球台オブジェクト１８７のプレイヤ側コートでワンバウンドすることとしている。このため、ボールオブジェクト１８１が相手側コートにある間は、ラケットカーソル１８３を重ねてもボールオブジェクト１８１を打ち返すことはできない。
このようにプレイヤは、ラケットカーソル１８３のブレード部分（当たり判定エリア１８２がある）が、ボールオブジェクト１８１の表示位置に重なるように、模擬ラケット１７７を動かすことによって、ボールオブジェクト１８１を相手コート側に打ち返すことができる。
【０１４１】
打ち返し可能な条件を満たした場合、ボールオブジェクト１８１の色を変化させるなどして、プレイヤに視覚的にどのタイミングからボールオブジェクト１８１を打ち返すことが可能か示すこともできる。
【０１４２】
なお、ボールオブジェクト１８１を打ち返したか否かの判定は、上述の当たり判定エリア１８２による判定でなくてもよい。例えば、ラケットカーソル１８３のスプライトが当たり判定エリアであってもよいし、ラケットカーソル１８３のスプライトより大きな当たり判定エリアを設定していたり、逆に小さく設定していたりしてもよい。このように当たり判定エリアを設定することで、ボールオブジェクト１８１を打ち返す難易度を調整することができる。
【０１４３】
マルチメディアプロセッサ３３は、ボールオブジェクトの仮想空間中の位置を表すパラメータとして、ボールオブジェクト１８１のスクリーン座標であるｘ座標及びｙ座標の他に、テレビジョンモニタ１１に表示される画面の奥行き方向に沿った仮想のｚ軸を設定し、ボールオブジェクトのｚ座標も制御している。マルチメディアプロセッサ３３は、ｚ座標の値に応じて、プレイヤに近づけば大きく、プレイヤから離れれば小さく見えるように、ボールオブジェクト１８１の画像の大きさを制御する。
【０１４４】
マルチメディアプロセッサ３３は、差分画像ＤＩ上の再帰反射シート１７９の像の注目点のＸＹ座標を直近３フレーム分記憶しており、毎フレーム更新する。ここでフレームとは、マルチメディアプロセッサ３３がテレビジョンモニタ１１に表示する画像を更新する周期のことを言うものとし、ここでは１フレーム＝１／６０分の１秒の意味でも使うものとする。マルチメディアプロセッサ３３は、毎フレームイメージセンサ３１より差分画像ＤＩを取得している。
マルチメディアプロセッサ３３は、ボールオブジェクト１８１が打ち返されたと判定すると、そのときのボールオブジェクト１８１のｘｙｚ座標に応じて、仮の返球軌道Ｋ１を一旦決定する。
次に、マルチメディアプロセッサ３３は、過去３フレームにおける注目点のＸＹ座標の履歴をチェックし、注目点の移動速度（３フレーム間の移動量）及び移動方向を取得する。注目点のＸＹ座標における移動は、再帰反射シート１７９が貼られた模擬ラケット１７７の動き、すなわちプレイヤのスイング動作に応じたものである。
当該移動速度及び移動速度によって返球の球威の決定及び仮の返球軌道Ｋ１をプレイヤのスイング方向を加味した返球軌道Ｋ２に補正するための処理を実行することで、プレイヤの実感にあった返球を実現できる。
【０１４５】
マルチメディアプロセッサ３３は、注目点のＸ軸方向、つまり左右方向への移動量をチェックする。注目点のＸ軸方向の移動量に応じて、「左３」「左２」「左１」「左右０」「右１」「右２」「右３」の７段階の補正量が定められており、当該補正量にしたがって、プロセッサ６７は、返球軌道Ｋ１のベクトルの左右への向きを補正する。この補正によってプレイヤが模擬ラケット１７７を振った方向に返球が伸びるようにプレイヤからは見える。
この点模擬ラケット１７７をあまり振らず、「左右０」のレベルだった場合でも、ボールオブジェクト１８１を打ったタイミングに応じて決定される返球軌道Ｋ１によって、それらしい返球軌道が描かれるため、お年寄りや幼児など、模擬ラケット１７７を強く振ることが難しいプレイヤも、この卓球ゲームを十分楽しむことが可能である。
【０１４６】
次に、マルチメディアプロセッサ３３は、注目点の移動速度に応じて返球の球威を決定する。移動速度を閾値Ａ１〜Ａ３（Ａ１＜Ａ２＜Ａ３）によって分類し、移動量が閾値Ａ１未満ならば、「あてただけ」、閾値Ａ１以上閾値Ａ２未満ならば「弱ショット」、閾値Ａ２以上閾値Ａ３未満ならば「強ショット」、閾値Ａ３以上ならば「スマッシュ」と判定する。
マルチメディアプロセッサ３３はこの判定結果に応じて、返球のスピード及び相手側コート又はコート外に落ちる位置を決定する。プレイヤが強く／速く模擬ラケット１７７を動かせば、返球速度も強く／速くなる。また、プレイヤが弱く／遅く模擬ラケット１７７を動かせば、返球速度も弱く／遅くなる。
強い返球は相手キャラクタ１８９に打ち返されづらいが、一方で飛距離が大きいためコートの外に出やすくもなる。
【０１４７】
マルチメディアプロセッサ３３は、「弱ショット」又は「強ショット」を判定した場合、球種が「ドライブ」か「カット」か、を判定する。具体的には、マルチメディアプロセッサ３３は、注目点のＸＹ座標の履歴をチェックして、注目点が下から上方向（Ｙ軸負方向）に移動していた場合、プレイヤが模擬ラケット１７７を斜め上前方に押し出すようなドライブ打法のスイングをしている可能性が高いため、球種を「ドライブ」と判定する。
逆に、注目点が上から下方向（Ｙ軸正方向）Ｙ２座標に移動していた場合、プレイヤが模擬ラケットを１７７斜め下前方に切るようなカット打法のスイングをしている可能性が高いため、球種を「カット」と判定する。
マルチメディアプロセッサ３３は、球種の判定結果を、返球がバウンドした後のはね方を決定するパラメータとして利用し、実際の卓球でドライブ打法やカット打法を行った場合のような軌道を描くように調整を行う。
【０１４８】
ラリーが終了し、プレイヤ側がサーブを行う場合、マルチメディアプロセッサ３３は、プレイヤ側のコートの端に沿ってボールオブジェクト１８１を左右方向（ｘ軸方向）に往復させる。プレイヤはサーブを打ちたい位置にボールオブジェクト１８１がきたときに、ボールオブジェクト１８１にラケットカーソル１８３を重ねるように移動させる。このとき、マルチメディアプロセッサ３３は、ボールオブジェクト１８１を上方向（ｙ軸負方向）にボールオブジェクト１８１を所定量移動させた後、再び、元の位置に戻るまで下方向（ｙ軸正方向）に移動させる。これは卓球のサーブトスを再現したものである。
プレイヤがボールオブジェクト１８１が元の位置に戻るまでにラケットカーソル１８３をボールオブジェクト１８１に近づけることで、ボールオブジェクト１８１は、プレイヤ側コートで１バウンドした後、相手側コートに飛んでいく。球威や球種は、前述の方式と同様の方式によって決定される。
サーブにおいて、ボールオブジェクト１８１がネットオブジェクト１８５に当たって相手側コートに跳ねた場合は、もう一度サーブをやり直す。
【０１４９】
以上この実施の形態５によれば、プレイヤは再帰反射シート１７９の位置が所定条件を満たすように動かせば、映像中のボールオブジェクト１８１を打ち返すことができる。この条件はスイングの強さなど、人によって基準が異なるものと違い、万人に共通であるため、情報処理装置による検出・処理が簡単である。
【０１５０】
また、プレイヤがボールオブジェクト１８１を打ち返す目的で、ボールオブジェクト１８１の表示位置を目安に模擬ラケット１７７を動かしたときにのみ、ボールオブジェクト１８１が返球されるため、プレイヤの何気ない動作や意図しない動作によって、ボールオブジェクト１８１が打ち返されてしまうことが少ない。つまり、それだけプレイヤの意図に合致したボールオブジェクト１８１の返球を表示することができる。
【０１５１】
さらに、プレイヤは模擬ラケット１７７を速く（大きく）動かすことで、映像中のボールオブジェクト１８１を速く（大きく）動かすことができる。
【０１５２】
さらに、プレイヤは模擬ラケット１７７を動かす方向を調整することで、映像中のボールオブジェクト１８１の移動方向を調整することができる。
【０１５３】
さらに、模擬ラケット１７７の左右方向への移動量が大きいほど、左右への移動芳香の補正量を大きくなり、プレイヤの意図に合致する。また、あまり模擬ラケット１７７を大きく動かすことができないプレイヤであっても、予め決定される返球軌道Ｋ１によってそれらしい返球軌道が表示される。
【０１５４】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば、以下のような変形も可能である。
【０１５５】
（１）上記の各実施の形態で、ストロボ撮影（赤外発光ダイオード１５、１０８の点滅）及び差分画像ＤＩを取得する処理は、ノイズを減らし、再帰反射シート及び操作物の動きを検出しやすくするために好適な例を示しただけであって、本発明に必須の要素ではない。つまり、赤外発光ダイオード１５は、点滅させなくてもよいし、また、赤外発光ダイオード１５がなくてもよい。照射する光は赤外光に限られない。また、再帰反射シートは、カメラユニット５や撮像ユニット１０２が照射する光を再帰反射するため検出がしやすい好適な例として挙げたのみで、代わりに所定の色や所定の形状のマーカや被写体を撮像し、画像解析によって注目点を検出する方式でもよい。撮像素子は、イメージセンサに限られず、ＣＣＤなどの他の撮像素子を使用できる。
【０１５６】
（２）上記のプレイヤが把持する操作物は、いずれも再帰反射シートを設けるのみであったが、ボタンスイッチ、加速度センサやジャイロセンサなどその他の信号出力手段を設け、当該信号をプロセッサ３３が別途入力信号として利用するような構成にしてもよい。但し、この場合、操作物とプロセッサ３３とが通信できるように例えばケーブルによる優先接続、赤外線による無線通信、ラジオなど電波による無線通信など、別途通信手段を設ける必要がある。また、操作物に電池などの電源供給手段をさらに設ける必要がある。
【０１５７】
（３）上記各実施の形態は、再帰反射シートをイメージセンサに撮影させ、又は隠すことによってゲームの操作を行うものであった。すなわち再帰反射シートをイメージセンサに撮影させたり隠したりすることが容易な形態であれば、操作物の形状は自由とである。例えば実施の形態３の模擬ポイ１０４を用いて実施の形態１の射的ゲームをプレイすることも可能である。この場合まずカメラユニット５に模擬ポイ１０４を向けてカーソル４１の位置を調整し、模擬ポイ１０４を裏返せば再帰反射シートが隠れ、弾オブジェクトがカーソル４１の位置に発射される。
また、上記各実施の形態で説明した操作物の形状でなくてもよく、例えば図２１のような変形例も考えられる。
【０１５８】
図２１は、操作物の変形例を示す図である。図２１を参照して操作物１９１Ｌ及び１９１Ｒは手袋方の操作物である。プレイヤが装着した場合に手のひら側に再帰反射シート１９３Ｌ及び１９３Ｒが現れる。プレイヤが手を握ると再帰反射シート１９３Ｌ及び１９３Ｒは隠れるため、上記の各実施の形態で説明したようなゲームシステムにおいて、プレイヤは手を握る／開くという動作により、容易に撮影状態、非撮影状態を切り替え、入力を制御することができる。
【０１５９】
（４）上記の実施の形態１、３、４では、再帰反射シートの撮影状態、非撮影状態を切り替えることで入力／非入力を切り替えていたが、例えば再帰反射シートがイメージセンサに所定の距離まで近づいたことを、像の大きさによって検出し、それをトリガとして入力／非入力を切り替えるような方式であってもよい。例えば実施の形態１では、模擬銃７３がスポンジ弾７を発射した際に、一瞬スポンジ弾７がイメージセンサ３１に接近した後に、地面方向に落下することで再帰反射シート９が写らなくなることをトリガとしていたが、スポンジ弾７がイメージセンサ３１に接近した段階でトリガを発生させてもよいということである。
【０１６０】
（５）実施の形態４の模擬竿１６１は、実際の釣竿のように竿部分と糸部分があり、糸部分の先端に再帰反射シート１６５が張られた先端部１６３があったが、糸部分は必須の構成要素ではなく、例えば竿部分の先端に先端部１６３があるような構成でもよい。この場合釣りらしさは薄れるが、糸が絡まないので便利である。この場合竿部分は、よくしなる素材でつくり、先端部１６３の再帰反射シート１６５が床側を向くようにするか、先端部１６３全体に再帰反射シート１６５を貼るとよい。
【０１６１】
（６）各実施の形態におけるゲームはあくまで例示であり、様々な題材のゲームに応用可能である。たとえば実施の形態５は卓球ゲームであったが、テニスゲームや野球ゲーム、ゴルフゲーム等にも当然応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施の形態１によるゲームシステムの全体構成を示す図である。
【図２】図１のアダプタ１及びカートリッジ３の斜視図である。
【図３】（ａ）図１のスポンジ弾７、コード７１及び模擬銃７３の説明図である。（ｂ）スポンジ弾７の拡大図である。
【図４】図１のアダプタ１及びカートリッジ３の電気的構成を示す図である。
【図５】ゲーム画面の例示図である。
【図６】ゲーム画面の例示図である。
【図７】ゲーム画面の例示図である。
【図８】ゲーム画面の例示図である。
【図９】スティック６１の説明図である。
【図１０】ゲーム画面の例示図である。
【図１１】本発明の実施の形態３によるゲームシステムの全体構成を示す図である。
【図１２】図１１のセンサユニット１０２の斜視図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）図１１の擬似ポイ１０４の説明図である。
【図１４】図１１のアダプタ１、カートリッジ３及びセンサユニット１０２の電気的構成を示す図である。
【図１５】ゲーム画面の例示図である。
【図１６】（ａ）各金魚オブジェクト１５３に設定された点数の例を示す図である。（ｂ）（ｃ）ポイカーソル１５１の耐久値を説明するための図である。
【図１７】模擬竿１６１を説明する図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）ゲーム画面の例示図である。
【図１９】模擬ラケット１７７を説明する図である。
【図２０】ゲーム画面の例示図である。
【図２１】操作物の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１６３】
１…アダプタ、３…カートリッジ、５…カメラユニット、１１…テレビジョンモニタ、７…スポンジ弾、７３…模擬銃、９…再帰反射シート、３１…イメージセンサ、３３…マルチメディアプロセッサ、１５…赤外発光ダイオード、１０２…センサユニット、６１…スティック、６５Ｌ及び６５Ｒ…再帰反射シート、１０４…模擬ポイ、１２４…再帰反射シート、１６１…模擬竿、１６５…再帰反射シート、１７７…模擬ラケット、１７９…再帰反射シート
【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２０】
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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１８】
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【図１９】
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【図２１】
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