(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲームプレイヤーによってモニタの画面に対面して振られる入力装置と、前記入力装置の内部に取付けられた加速度センサ及び地磁気センサと、前記２つのセンサが出力する電気信号を同時に受信し、これら信号に基づき当該入力装置の振られ方を判別し、この振られ方に対応する球技ゲームの画像を、前記モニタの画面上に表示するコンピュータとからなるゲーム機において、
前記入力装置は外形を球技用のラケット状に形成し、
前記加速度センサを前記入力装置の移動方向及び加速度に応じて速度信号を出力する加速度センサから形成し、
前記地磁気センサを水平面に対してラケット状の前記入力装置がなす角度に応じて角度信号を出力する地磁気センサから形成するとともに、
フォアハンドの地磁気信号のデータがホームポジションデータとして入力されている記憶装置を備え、
前記入力装置が振られる場合に前記コンピュータは、前記地磁気センサが出力する角度信号と前記記憶装置の前記ホームポジションデータとを照合して、
フォアハンドによるものか否かを判別し、更にフォアハンドであって前記地磁気センサが出力する角度信号により前記入力装置と水平面のなす角度が鋭角であると検出され、且つ前記加速度センサが出力した前記速度信号により加速度が上方向にあると検出された場合はドライブ打法と、前記角度が鈍角で且つ加速度が下方向にある場合はカット打法と、前記角度が垂直で且つ加速度が前方向にのみある場合はストレート打法とそれぞれ判定し、これらの打法に対応したボールの軌跡を前記モニタの画面上に表示することを特徴とするゲーム機。
【請求項２】
前記入力装置が卓球またはテニスまたはバトミントンの模型ラケットあることを特徴とする請求項１記載のゲーム機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、実際のゲームを体感できるゲーム機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のゲーム機において、野球のバット，卓球のラケットなどゲーム用具の形状をそのまま模した入力装置を使用するゲーム機が知られている（特開２００１−１０４６３６）。例えば、特開２００１−１０４６３６に示す卓球ゲーム機は、実際の卓球ラケットと同じ形状を有する入力装置をゲームプレーヤーに実際の卓球ラケットと同じようにスイングしてもらい、実際の卓球ゲームを体感させるというものである。この卓球ゲーム機では、入力装置に加速度センサ（圧電ブザー）を取付け、その加速度センサが検出するスイングの移動加速度に基づいてスイングのタイミングやスイングの速度を判断し、ゲームプレーヤーのレシーブ（返球）が有効かどうかを決定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スイングのタイミングやスイングの速度のみに基づいて返球を判断するため、従来の卓球ゲーム機ではゲームプレーヤーが行うフォアハンドのスイングやバックハンドのスイングの判別はできずいずれのスイングをしてもタイミングやスイングの速度が適当ならば有効な返球とされていた。また、スイングのタイミングと速度が合っていれば有効なスイングとされるためバックスイングなど無効なスイングでも有効とされるという不具合があった。そのため、従来のゲーム機はゲームの興を削ぐものとなっていた。
また、スイングには卓球ゲームでは基本的なスイングとされているドライブ打法やカット打法等、ボールに種々の変化を与える打法があるが、従来の卓球ゲーム機では打法の判別ができないため、ボールに変化がつけられず実際のゲームを体感できるまでには至っていなかった。
【０００４】
本発明は、上述した問題を解決するためのものであって、入力装置の振られ方を判別し、ゲームプレーヤーが実際のゲームを体感できるようにしたゲーム機を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、ゲームプレイヤーによってモニタの画面に対面して振られる入力装置と、前記入力装置の内部に取付けられた加速度センサ及び地磁気センサと、前記２つのセンサが出力する電気信号を同時に受信し、これら信号に基づき当該入力装置の振られ方を判別し、この振られ方に対応する球技ゲームの画像を、前記モニタの画面上に表示するコンピュータとからなるゲーム機において、前記入力装置は外形を球技用のラケット状に形成し、前記加速度センサを前記入力装置の移動方向及び加速度に応じて速度信号を出力する加速度センサから形成し、前記地磁気センサを水平面に対してラケット状の前記入力装置がなす角度に応じて角度信号を出力する地磁気センサから形成するとともに、
フォアハンドの地磁気信号のデータがホームポジションデータとして入力されている記憶装置を備え、前記入力装置が振られる場合に前記コンピュータは、前記地磁気センサが出力する角度信号と前記記憶装置の前記ホームポジションデータとを照合して、フォアハンドによるものか否かを判別し、更にフォアハンドであって前記地磁気センサが出力する角度信号により前記入力装置と水平面のなす角度が鋭角であると検出され、且つ前記加速度センサが出力した前記速度信号により加速度が上方向にあると検出された場合はドライブ打法と、前記角度が鈍角で且つ加速度が下方向にある場合はカット打法と、前記角度が垂直で且つ加速度が前方向にのみある場合はストレート打法とそれぞれ判定し、これらの打法に対応したボールの軌跡を前記モニタの画面上に表示する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図に基づいて説明する。図１は本発明のゲーム機のブロック図である。図２はゲーム機の入力装置を示す図である。
図１において、入力装置１０と表示装置（モニタ）１２と音響装置１４とはゲーム機本体１６に接続されている。入力装置１０はゲームプレイヤーによって実際にスイングされるものであって、その移動に応じた電気信号を出力しゲーム機本体１６に入力するものである。表示装置１２はモニタ画面にゲーム画像を表示するものである。音響装置１４はゲーム画像にあわせて効果音を出力するものである。ゲーム機本体１６の内部には、ＣＰＵ（中央処理装置）１８，記憶装置（ＲＯＭ）２０，画像処理部２２，ＲＡＭ（メインメモリ）２４のほか、表示装置１０，音響装置１４，入力装置１２の各制御部が備えられている（図示せず）。前記記憶装置２０はゲームプログラム２６，ゲーム画像データ２８，ホームポジションデータ３０を保有している。
【０００７】
前記入力装置１０は、実際のゲームで使用されるゲーム用具を模したものである（図２）。ゲーム用具としては、例えば卓球のラケット，テニスのラケット，バトミントンのラケット，野球のバット，剣道の竹刀などが考えられる。本実施例では、卓球用ラケット（シェイクハンド）の形状を有する入力装置を用いる。また、ゲーム機は卓球ゲーム機として以下説明する。
【０００８】
入力装置１０のハウジング３２は卓球ラケットの形状からなる。このハウジングは２つ割り部材によって形成され、２つの部材は複数対の固定部材３８，３９で固定されている。３４は卓球ラケットの打球面部分に当る部分（打球面部）であり、３６は卓球ラケットのグリップ部分に当る部分（グリップ部）である。なお、３６ａはグリップ部３６の先端を示す。
【０００９】
打球面部３４側の内部には、２つの異なるセンサ４０，４２（信号出力手段）がプリント基板４４に取付けられ固着されている。プリント基板４４は固定部材３９に取り付けられている。４６はセンサ４０，４２より出力される電気信号をゲーム機本体１６に入力するための入力線（コード）である。なお、上記のすべての機器は電気的に接続されているものとする。
【００１０】
センサ４０はＸ軸Ｙ軸２軸の加速度センサである。加速度センサ４０は入力装置１０がスイングされた場合にその入力装置１０の移動方向及び加速度（又は移動速度）を検出する。図３は、加速度センサが検出する入力装置の移動方向を示す図である。なお、図３中、グリップ部３６の先端３６ａは図面手前に向いているものとする。３４ａはフォアハンド（右利きのプレーヤーの右側のスイング）の打球面とし、３４ｂはバックハンド（右利きのプレーヤーの左側のスイング）の打球面とする。図３において、入力装置１０がフォアハンドでスイングされる場合に入力装置１０に対応するモニタ画面の位置をモニタ画面４８ａで示し、入力装置１０がバックハンドでスイングされる場合に入力装置１０に対応するモニタ画面の位置をモニタ画面４８ｂで示す。
【００１１】
加速度センサ４０は、図３中の（ａ）方向乃至（ｄ）方向のどの方向に入力装置１０が振られているかを検出しその方向及びその速度に応じて電気信号（加速度信号）を出力する。（ａ）方向と（ｂ）方向は入力装置の前後方向を示すものであり、（ｃ）方向と（ｄ）方向は入力装置の上下方向を示すものである。
例えば、ゲームプレイヤーがモニタ画面４８ａに向かってフォアハンドのスイングをしたとすると、（ａ）方向は打球面３４ａの進行方向（スイングの移動方向）を示す。一方、（ａ）方向の逆方向となる（ｂ）方向はスイング前にとるバックスイングの方向を示す。また、（ｃ）方向はそのスイングがドライブ打法によるものであることを示す。ドライブ打法は、ラケットを下方から上方に向けてボールをすりあげるようにスイングするものである。
他方、モニタ画面４８ｂに向かってバックハンドのスイングをしたとすると、上記フォアハンドの場合と逆になるため、（ｂ）方向は打球面３４ｂの進行方向（スイングの移動方向）を示し、（ａ）方向はバックスイングの方向を示す。また、（ｄ）方向はカット打法のスイング方向を示す。カット打法は、ラケットでボールの下をこするように上方から下方に向けてスイングするものである。
【００１２】
また、加速度センサ４０は、上記（ａ）方向乃至（ｄ）方向とともに加速度（スイングの勢い）を検出する。従って、ゲームプレイヤーが入力装置１０をスイングする場合は、加速度センサ４０は（ａ）方向乃至（ｄ）方向の移動方向及びその加速度に応じて電気信号を出力する。
【００１３】
センサ４２はＸ方向Ｙ方向の地磁気（又は磁界）を検出する地磁気センサである。この地磁気センサ４２は水平面を規定し、その水平面に対する入力装置の角度（又は傾き）に応じて電気信号を出力する。図４は入力装置の角度を示す図である。なお、図４については図３と同様に考える。グリップ部３６の先端３６ａは図面手前に向いており、３４ａはフォアハンドの打球面とし、３４ｂはバックハンドの打球面とする。また、入力装置１０がフォアハンドでスイングされる場合に入力装置１０に対応するモニタ画面の位置をモニタ画面４８ａで示し、入力装置１０がバックハンドでスイングされる場合に入力装置１０に対応するモニタ画面の位置をモニタ画面４８ｂで示す。
【００１４】
スイングの打法即ちドライブ打法，カット打法，ストレート打法で振られる場合の入力装置の角度を考えると、入力装置の角度は図４に示す３つに大別される。図４中のモニタ画面４８ａに向かってフォアハンドでスイングした場合、図中（１）の状態（図中の実線部）の入力装置１０の中心線５０と水平面５２のなす角度Ａは鋭角となり、上方向に加速度がある場合はドライブ打法となる。同様に、（２）の状態（図中の一点鎖線部）の角度Ａは鈍角となり、下方向に加速度がある場合はカット打法となる。また、（３）の状態（図中の点線部）の角度（垂直）の場合は、前方向のみの加速度となるためストレート打法となる。
また、図５に示すように、図中の（ア）のフォアハンドでスイングされる打球面３４ａと（イ）のバックハンドでスイングされる打球面３４ｂは逆の面となる。従って、図４中のモニタ画面４８ｂに向かってバックハンドでスイングする場合は、（１）の状態の入力装置１０の角度Ｂは鈍角をなし、下方向の加速度がある場合はカット打法となる。（２）の状態の角度Ｂは鋭角となり上方向の加速度がある場合はドライブ打法となる。ストレート打法はフォアハンドと同じである。
このように、地磁気センサ４２により検出される（１）又は（２）の状態の入力装置１０の角度によりフォアハンド又はバックハンドの判別ができ、さらには、加速度センサ４０により上下方向の加速度を検出することによりフォアハンド又はバックハンドのスイングでドライブ打法又はカット打法が振られたかが判別できることになる。
【００１５】
加速度センサ４０が入力装置１０の移動方向及び加速度に応じて電気信号（加速度信号）を出力し、地磁気センサ４２が入力装置１０の角度に応じて電気信号（地磁気信号）を出力し、その加速度信号と地磁気信号からなる入力信号を入力装置１０からゲーム機本体１６に入力する。ゲーム機本体１６は、その入力された入力信号に基づいて、上記入力装置１０の振られ方を判別しそのスイング（レシーブ）が有効か否かを判断する。
【００１６】
次に、ゲーム機本体にて行われる入力信号の処理動作について説明する。図６は、入力信号を受信したゲーム機本体における処理動作を示すフローチャートである。本フローチャートでは、ゲームプレイヤーがフォアハンドのドライブ打法でモニタ画面４８中のボールをレシーブした場合を考える。また、適当なレシーブはフォアハンドのスイングとする。なお、ゲームプレイヤーは入力装置１０の表の面（例えば図２乃至図５に示す打球面３４ａ）をフォアハンドの打球面として使用するものとする。
ステップＳ１０では、ゲーム機本体１６は入力装置１０から入力される入力信号を受信する。続いてステップＳ１１において、ゲーム機本体１６のＣＰＵ１８はその入力信号が記憶装置２０のゲームプログラム２６に設定された返球のタイミング範囲のものかどうかを判断する。タイミング範囲前の信号と判断した場合はステップＳ１０に戻り新たな入力信号を受信する。なお、タイミング範囲を経過した後の入力信号は無効なものとして処理する。タイミング範囲の入力信号についてはステップＳ１２に進む。
【００１７】
ステップＳ１２では、入力信号に加速度信号が存在するかを判断する。加速度信号が確認できないときは、ゲームプレイヤーはスイングしなかったものとして処理し、プレイを終了してキャラクタ側に１ポイントを加算し、次の新たなサービスゲームのプレイをスタートする。加速度信号が見つかった場合はステップＳ１３に進む。
【００１８】
ステップＳ１３では、入力信号中の地磁気信号に基づいてゲームプレイヤーのスイングがフォアハンドによるものかを判断する。なお、フォアハンドの地磁気信号のデータはホームポジションデータ３０として記憶装置２０に入力されているものとする。ＣＰＵ１８は入力信号中の地磁気信号のデータをホームポジションデータ３０と照合してフォアハンドのスイングか否かを判断する。本実施例では、フォアハンドのスイングがされているため入力信号中にはフォアハンドの地磁気信号が存在する。よって、フォアハンドのスイングと判断される。
ホームポジションデータ１６に該当しない入力信号の場合は、ＣＰＵ１８はバックハンドのスイングがされたものとして判断し返球ミスとして処理する。この場合、プレイを終了してキャラクタ側に１ポイントを加算し次の新たなサービスゲームを開始するか、若しくは、ボールをチャンスボールとして返球する。
【００１９】
ステップＳ１４では、入力信号にバックスイングの加速度信号（図３に示す（ｂ）方向の加速度信号）があるかを判断する。バックスイングの加速度信号が見つかったときは、ゲームプレイヤーは空振りしたものと判断し、そのプレイを終了しキャラクタ側に１ポイントを加算する。そして新たなサービスゲームを開始する。見つからなかった場合はスイングと判断しステップＳ１５に進む。
【００２０】
ステップＳ１５ではスイングの打法を判断する。ゲームプレイヤーはドライブ打法でスイングしているため、入力信号中には上方向（図３の（ｃ）方向）の加速度信号及び図４の（１）の入力装置１０の角度Ａの地磁気信号が存在する。従って、ステップＳ１６において、ゲームプレイヤーのスイングはドライブ打法によるものであると判定される。また、入力信号にはドライブ打法以外の信号は存在しないためステップＳ１７におけるストレート打法の判定及びステップＳ１８におけるカット打法の判定はされない。
【００２１】
ステップＳ１９では、ＣＰＵ１８はステップＳ１７で判定した打法（ドライブ打法），スイングのタイミング，スイングの勢いに関する加速度信号，地磁気信号等に基づいてゲームプレイヤーの返球の移動パラメータを演算し決定する。また、演算された移動パラメータに対応するゲーム画像データ２８を記憶装置２０より抽出し生成し表示装置１２に出力する。これにより、表示装置１２のモニタ画面４８上には、ドライブによる返球の軌跡を表わす画像が表示される。図７は、実際の卓球のプレイにおけるスイング打法毎のボールの軌道を示す図である。スイング打法毎のボールの軌道は卓球台（テーブル）５４の側面から見ると図７に示すような▲１▼ドライブの軌道，▲２▼カットの軌道、▲３▼ストレートの軌道を描く。これらの軌道を、例えば図８に示すような軌跡でモニタ画面４８に表わす。図８中、▲１▼の軌跡はドライブの軌道を示し、▲２▼の軌跡はカットの軌道を示し、▲３▼の軌跡はストレートの軌道を示すものとする。ゲームプレーヤーは、モニタ画面に表示される図８中の▲１▼のボールの軌跡を自分がスイングしたドライブ打法による軌跡と感じることで実際のプレイを体感することになる。
【００２２】
また、スイングの打法を文字などで画面表示するようにしてもよい。さらには、音響装置１４から打法別に異なる効果音を出力するようにしてもよい。
【００２３】
なお、本実施例では卓球ゲーム機を例に説明したが、これに限るものではない。例えば入力装置を野球のバット，テニスのラケット，バトミントンのラケット，剣道の竹刀などを模した形状とするゲーム機であってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によると、入力装置に取付けられる加速度センサと地磁気センサが出力する加速度信号及び地磁気信号に基づいて入力装置の振られ方を判別できるため、その振られ方に対応して実際のボール等の種々の変化の軌跡をモニタ画面に表示することが可能となる。これにより、ゲームプレーヤーは様々なスイングでプレイを楽しむことができるとともに実際のプレイを体感できることになる。
また、無効なスイングは排除できることから、ゲームの興を削ぐこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゲーム機を示すブロック図である。
【図２】ゲーム機の入力装置を示す図である。
【図３】入力装置の移動方向を示す図である。
【図４】入力装置の角度を示す図である。
【図５】入力装置の打球面を示す図である。
【図６】入力信号を受信したゲーム機の処理動作を示すフローチャートである。
【図７】実際の卓球のプレイにおけるスイング打法毎のボールの軌道を示す図である。
【図８】モニタ画面に表示されるスイング打法毎のボールの軌跡を示す図である。
【符号の説明】
１０  入力装置
１２  モニタ
１６  ゲーム機本体
１８  ＣＰＵ
４０  加速度センサ
４２  地磁気センサ
【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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