JP5456358B2 - 情報処理プログラムおよび情報処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、情報処理プログラムおよび情報処理装置に関し、特にたとえば、ユーザの重心位置に基づいて所定の処理を行う、情報処理プログラムおよび情報処理装置に関する。

この種の従来の装置ないしプログラムとしては、たとえば特許文献１に開示されたものが知られている。この背景技術では、ユーザの歩行に伴う重心移動を検出台で検出し、検出結果に基づいて歩行時の平衡機能を検定している。

特開２００５−３３４０８３号公報

しかし、特許文献１の背景技術では、重心移動のみに注目して情報処理を行うので、歩行のような単純な行動時の平衡機能しか検定できなかった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、情報処理プログラムおよび情報処理装置を提供することである。

この発明の他の目的は、複雑な行動時の平衡機能も検定できる、情報処理プログラムおよび情報処理装置を提供することである。

この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。

第１の発明は、情報処理装置のコンピュータに、ユーザによって操作される座標入力手段からの信号に基づいて画面上の座標位置を検出する座標位置検出ステップ、重心位置検出手段からの信号に基づいてユーザの重心位置を検出する重心位置検出ステップ、および座標位置検出ステップで検出された座標位置と重心位置検出ステップで検出された重心位置とに基づいて所定の処理を行う処理ステップを実行させるための、情報処理プログラムである。

第１の発明では、情報処理プログラムは、情報処理装置（１２）のコンピュータ（４０）に、座標位置検出ステップ（Ｓ７）、重心位置検出ステップ（Ｓ９）、および処理ステップ（Ｓ１３，Ｓ１９，Ｓ２５〜Ｓ３９）を実行させる。座標位置検出ステップは、ユーザによって操作される座標入力手段（２２）からの信号に基づいて、画面（３４）上の座標位置を検出する。重心位置検出ステップは、重心位置検出手段（３６）からの信号に基づいて、ユーザの重心位置を検出する。処理ステップ（Ｓ１３，Ｓ１９，Ｓ２５〜Ｓ３９）は、座標位置検出ステップで検出された座標位置と重心位置検出ステップで検出された重心位置とに基づいて、所定の処理を行う。

第１の発明によれば、座標入力手段の操作に伴ってユーザの重心位置が移動する一方、情報処理装置は、座標位置と重心位置とに基づいて所定の処理を実行するので、所定の処理に平衡機能の検定に関連する処理（Ｓ１３，Ｓ１９）を含めることで、座標入力手段の操作のような複雑な行動時の平衡機能も検定できるようになる。

第２の発明は、第１の発明に従属する情報処理プログラムであって、処理ステップは、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内（たとえば中心円Ｃ内）にあるときに、座標位置検出ステップで検出された座標位置に基づいて、所定の処理を行う。

第２の発明では、情報処理装置に所定の処理を実行させるには、ユーザは、座標入力手段を操作しつつ、重心位置が所定の範囲からはみ出さないように体重移動をも同時に行う技量が求められる。このため、ユーザを飽きさせずに検定が行える。また、所定の処理にゲームの進行に関連する処理（Ｓ２５〜Ｓ３９）をさらに含めることで、ゲーム感覚で検定が行えるようになる。

第３の発明は、第２の発明に従属する情報処理プログラムであって、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内にあるときに、ユーザが指示するための指示画像を表示する画像表示ステップをコンピュータにさらに実行させ、処理ステップは、座標位置検出ステップで検出された座標位置が、画像表示ステップで表示された指示画像に対応する範囲内に入ったときに、特定の処理を行う。

第３の発明では、情報処理プログラムは画像表示ステップ（Ｓ１７）をコンピュータにさらに実行させる。画像表示ステップは、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内にあるときに、ユーザが指示するための指示画像（たとえば数字ボタン）を表示する。処理ステップは、座標位置検出ステップで検出された座標位置が、画像表示ステップで表示された指示画像に対応する範囲内に入ったときに、特定の処理（Ｓ２９）を行う。

第４の発明は、第３の発明に従属する情報処理プログラムであって、画像表示ステップで指示画像が表示された後に、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲外となったとき、画像表示ステップで表示されている指示画像を消去する画像消去ステップ（Ｓ２１）をコンピュータにさらに実行させる。

第４の発明では、情報処理プログラムは、画像消去ステップ（Ｓ２１）をコンピュータにさらに実行させる。画像消去ステップは、画像表示ステップで指示画像が表示された後に、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲外となったとき、画像表示ステップで表示されている指示画像を消去する。

第３および第４の発明によれば、重心位置が所定の範囲内にあるときに指示画像を表示し、表示した指示画像への入力があった場合に特定の処理（たとえば入力があった数字ボタンをカラー表示からグレー表示に変更する、といったゲーム成功処理）を行うので、重心位置を所定の範囲内に収めながら、座標入力装置で指示画像への入力を行うというゲーム性が、検定に付加される。

第５の発明は、第３または第４の発明に従属する情報処理プログラムであって、画像表示ステップは、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内にあるときに、複数の指示画像を表示する。

第５の発明によれば、複数の入力すべき指示画像の選択が可能となり、ゲームの幅が広がる。

第６の発明は、第５の発明に従属する情報処理プログラムであって、画像表示ステップは、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内にあるときに、それぞれに大きさが設定されている複数の指示画像を表示する。

第６の発明によれば、指示画像の大きさが異なるので、指示画像選択の困難性に変化をもたせることができる。

第７の発明は、第５または第６の発明に従属する情報処理プログラムであって、画像表示ステップは、重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内にあるときに、それぞれに順番が設定されている複数の指示画像を表示し、処理ステップは、座標位置検出ステップで検出された座標位置が、画像表示ステップで表示された指示画像に設定されている順番で当該指示画像に対応する範囲内に入ったときに、特定の処理を行う。

第７の発明では、指示画像の選択順序を設定することで、ゲームの困難性が高まると共に、ユーザによる座標入力手段の操作パターン（たとえば手の動き）をコントロールしつつ検定が行えるようになる。

第８の発明は、第３ないし第７のいずれかの発明に従属する情報処理プログラムであって、画像表示ステップは、所定の範囲に対応する画像を画面に表示するとともに、指示画像を所定の範囲に対応する画像の周辺に表示する。

第９の発明は、第８の発明に従属する情報処理プログラムであって、画像表示ステップは、所定の範囲に対応する画像を画面の所定の領域の略中央に表示するとともに、指示画像を所定の範囲に対応する画像の周辺に表示する。

第８，第９の発明では、指示画像を所定の範囲に対応する画像の周辺に表示するので、ユーザは、所定の範囲に対応する画像を中心視野で、指示画像を周辺視野で、同時に視認することとなり、操作および体重移動の困難性が高まる。

第１０の発明は、第１ないし第９のいずれかの発明に従属する情報処理プログラムであって、座標位置検出ステップで検出された座標位置を示す座標位置ポインタおよび重心位置検出ステップで検出された重心位置を示す重心位置ポインタを画面に表示するポインタ表示ステップをコンピュータにさらに実行させる。

第１０の発明では、情報処理プログラムは、ポインタ表示ステップ（Ｓ１１）をコンピュータにさらに実行させる。ポインタ表示ステップは、座標位置検出ステップで検出された座標位置を示す座標位置ポインタ（Ｐ１）および重心位置検出ステップで検出された重心位置を示す重心位置ポインタ（Ｐ２）を画面に表示する。

第１０の発明によれば、２つのポインタを表示することで、ユーザに操作および体重移動を的確に行わせることができる。

第１１の発明は、第２ないし９のいずれかの発明に従属する情報処理プログラムであって、座標位置検出ステップで検出された座標位置を示す座標位置ポインタを画面に表示するとともに、重心位置検出ステップで検出された重心位置を示す重心位置ポインタを、重心位置検出ステップで検出された重心位置が、ユーザが平衡状態を保っていることを示すときに、画面における所定の範囲に対応する画像内に表示するポインタ表示ステップをコンピュータにさらに実行させる。

第１２の発明は、ユーザによって操作される座標入力手段（２２）からの信号に基づいて画面（３４）上の座標位置を検出する座標位置検出手段（Ｓ７）、重心位置検出手段（３６）からの信号に基づいてユーザの重心位置を検出する重心位置検出手段（Ｓ９）、および座標位置検出手段で検出された座標位置と重心位置検出手段で検出された重心位置とに基づいて所定の処理を行う処理手段（Ｓ１３，Ｓ１９，Ｓ２５〜Ｓ３９）を備える、情報処理装置（１２）である。

第１２の発明でも、第１の発明と同様に、複雑な行動時の平衡機能も検定できるようになる。
第１３の発明は、情報処理装置による情報処理方法であって、ユーザによって操作される座標入力手段からの信号に基づいて画面上の座標位置を検出する座標位置検出ステップ、重心位置検出手段からの信号に基づいてユーザの重心位置を検出する重心位置検出ステップ、および座標位置検出ステップで検出された座標位置と重心位置検出ステップで検出された重心位置とに基づいて所定の処理を行う処理ステップを含む。

この発明によれば、複雑な行動時の平衡機能も検定できる、情報処理プログラムおよび情報処理装置が実現される。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明のゲームシステムの一実施例を示す図解図である。 ゲームシステムの電気的な構成を示すブロック図である。 コントローラの外観を説明するための図解図である。 コントローラの電気的な構成を示すブロック図である。 荷重コントローラの外観を説明するための図解図である。 荷重コントローラの断面図である。 荷重コントローラの電気的な構成を示すブロック図である。 コントローラおよび荷重コントローラを用いて仮想ゲームをプレイするときの状態を概説するための図解図である。 マーカおよびコントローラの視野角を説明するための図解図である。 コントローラによる撮像画像の一例を示す図解図である。 ゲーム画面の一例を示す図解図である。 ゲーム画面の他の一例を示す図解図である。 ゲーム画面のその他の一例を示す図解図である。 ゲーム画面のさらにその他の一例を示す図解図である。 ゲーム画面の他の一例を示す図解図である。 ゲーム画面のその他の一例を示す図解図である。 メモリマップの一例を示す図解図である。 ＣＰＵ動作の一部を示すフロー図である。 ＣＰＵ動作の他の一部を示すフロー図である。 ＣＰＵ動作のその他の一部を示すフロー図である。

図１を参照して、この発明の一実施例であるゲームシステム１０は、ビデオゲーム装置（以下、単に「ゲーム装置」という）１２、コントローラ２２および荷重コントローラ３６を含む。なお、図示は省略するが、この実施例のゲーム装置１２は、最大４つのコントローラ（２２，３６）と通信可能に設計されている。また、ゲーム装置１２と各コントローラ（２２，３６）とは、無線によって接続される。たとえば、無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格に従って実行されるが、赤外線や無線ＬＡＮなど他の規格に従って実行されてもよい。

ゲーム装置１２は、略直方体のハウジング１４を含み、ハウジング１４の前面にはディスクスロット１６が設けられる。ディスクスロット１６から、ゲームプログラム等を記憶した情報記憶媒体の一例である光ディスク１８が挿入されて、ハウジング１４内のディスクドライブ５４（図２参照）に装着される。ディスクスロット１６の周囲には、ＬＥＤと導光板が配置され、さまざまな処理に応答させて点灯させることが可能である。

また、ゲーム装置１２のハウジング１４の前面であり、その上部には、電源ボタン２０ａおよびリセットボタン２０ｂが設けられ、その下部には、イジェクトボタン２０ｃが設けられる。さらに、リセットボタン２０ｂとイジェクトボタン２０ｃとの間であり、ディスクスロット１６の近傍には、外部メモリカード用コネクタカバー２８が設けられる。この外部メモリカード用コネクタカバー２８の内側には、外部メモリカード用コネクタ６２（図２参照）が設けられ、図示しない外部メモリカード（以下、単に「メモリカード」という）が挿入される。メモリカードは、光ディスク１８から読み出したゲームプログラム等をローディングして一時的に記憶したり、このゲームシステム１０を利用してプレイしたゲームのゲームデータ（ゲームの結果データまたは途中データ）を保存（セーブ）しておいたりするために利用される。ただし、上記のゲームデータの保存は、メモリカードに対して行うことに代えて、たとえばゲーム装置１２の内部に設けられるフラッシュメモリ４４（図２参照）のような内部メモリに対して行うようにしてもよい。また、メモリカードは、内部メモリのバックアップメモリとして用いるようにしてもよい。

なお、メモリカードとしては、汎用のＳＤカードを用いることができるが、メモリスティックやマルチメディアカード（登録商標）のような他の汎用のメモリカードを用いることもできる。

ゲーム装置１２のハウジング１４の後面には、ＡＶケーブルコネクタ５８（図２参照）が設けられ、そのＡＶコネクタ５８を用いて、ＡＶケーブル３２ａを通してゲーム装置１２にモニタ３４およびスピーカ３４ａを接続する。このモニタ３４およびスピーカ３４ａは典型的にはカラーテレビジョン受像機であり、ＡＶケーブル３２ａは、ゲーム装置１２からの映像信号をカラーテレビのビデオ入力端子に入力し、音声信号を音声入力端子に入力する。したがって、カラーテレビ（モニタ）３４の画面上にたとえば３次元（３Ｄ）ビデオゲームのゲーム画像が表示され、左右のスピーカ３４ａからゲーム音楽や効果音などのステレオゲーム音声が出力される。また、モニタ３４の周辺（この実施例では、モニタ３４の上側）には、２つの赤外ＬＥＤ（マーカ）３４０ｍ，３４０ｎを備えるマーカ部３４ｂが設けられる。このマーカ部３４ｂは、電源ケーブル３２ｂを通してゲーム装置１２に接続される。したがって、マーカ部３４ｂには、ゲーム装置１２から電源が供給される。これによって、マーカ３４０ｍ，３４０ｎは発光し、それぞれモニタ３４の前方に向けて赤外光を出力する。

なお、ゲーム装置１２の電源は、一般的なＡＣアダプタ（図示せず）によって与えられる。ＡＣアダプタは家庭用の標準的な壁ソケットに差し込まれ、ゲーム装置１２は、家庭用電源（商用電源）を、駆動に適した低いＤＣ電圧信号に変換する。他の実施例では、電源としてバッテリが用いられてもよい。

このゲームシステム１０において、ユーザまたはプレイヤがゲーム（またはゲームに限らず、他のアプリケーション）をプレイするために、ユーザはまずゲーム装置１２の電源をオンし、次いで、ユーザはビデオゲーム（もしくはプレイしたいと思う他のアプリケーション）のプログラムを記録している適宜の光ディスク１８を選択し、その光ディスク１８をゲーム装置１２のディスクドライブ５４にローディングする。応じて、ゲーム装置１２がその光ディスク１８に記録されているプログラムに基づいてビデオゲームもしくは他のアプリケーションを実行し始めるようにする。ユーザはゲーム装置１２に入力を与えるためにコントローラ２２を操作する。たとえば、入力手段２６のどれかを操作することによってゲームもしくは他のアプリケーションをスタートさせる。また、入力手段２６に対する操作以外にも、コントローラ２２自体を動かすことによって、動画オブジェクト（プレイヤオブジェクト）を異なる方向に移動させ、または３Ｄのゲーム世界におけるユーザの視点（カメラ位置）を変化させることができる。

図２は図１実施例のビデオゲームシステム１０の電気的な構成を示すブロック図である。図示は省略するが、ハウジング１４内の各コンポーネントは、プリント基板に実装される。図２に示すように、ゲーム装置１２には、ＣＰＵ４０が設けられる。このＣＰＵ４０は、ゲームプロセッサとして機能する。このＣＰＵ４０には、システムＬＳＩ４２が接続される。このシステムＬＳＩ４２には、外部メインメモリ４６、ＲＯＭ／ＲＴＣ４８、ディスクドライブ５４およびＡＶ ＩＣ５６が接続される。

外部メインメモリ４６は、ゲームプログラム等のプログラムを記憶したり、各種データを記憶したりし、ＣＰＵ４０のワーク領域やバッファ領域として用いられる。ＲＯＭ／ＲＴＣ４８は、いわゆるブートＲＯＭであり、ゲーム装置１２の起動用のプログラムが組み込まれるとともに、時間をカウントする時計回路が設けられる。ディスクドライブ５４は、光ディスク１８からプログラムデータやテクスチャデータ等を読み出し、ＣＰＵ４０の制御の下で、後述する内部メインメモリ４２ｅまたは外部メインメモリ４６に書き込む。

システムＬＳＩ４２には、入出力プロセッサ４２ａ、ＧＰＵ(Graphics Processor Unit)４２ｂ，ＤＳＰ(Digital Signal Processor)４２ｃ，ＶＲＡＭ４２ｄおよび内部メインメモリ４２ｅが設けられ、図示は省略するが、これらは内部バスによって互いに接続される。

入出力プロセッサ（Ｉ／Ｏプロセッサ）４２ａは、データの送受信を実行したり、データのダウンロードを実行したりする。データの送受信やダウンロードについては後で詳細に説明する。

ＧＰＵ４２ｂは、描画手段の一部を形成し、ＣＰＵ４０からのグラフィクスコマンド(作画命令)を受け、そのコマンドに従ってゲーム画像データを生成する。ただし、ＣＰＵ４０は、グラフィクスコマンドに加えて、ゲーム画像データの生成に必要な画像生成プログラムをＧＰＵ４２ｂに与える。

図示は省略するが、上述したように、ＧＰＵ４２ｂにはＶＲＡＭ４２ｄが接続される。ＧＰＵ４２ｂが作画コマンドを実行するにあたって必要なデータ（画像データ：ポリゴンデータやテクスチャデータなどのデータ）は、ＧＰＵ４２ｂがＶＲＡＭ４２ｄにアクセスして取得する。なお、ＣＰＵ４０は、描画に必要な画像データを、ＧＰＵ４２ｂを介してＶＲＡＭ４２ｄに書き込む。ＧＰＵ４２ｂは、ＶＲＡＭ４２ｄにアクセスして描画のためのゲーム画像データを作成する。

なお、この実施例では、ＧＰＵ４２ｂがゲーム画像データを生成する場合について説明するが、ゲームアプリケーション以外の任意のアプリケーションを実行する場合には、ＧＰＵ４２ｂは当該任意のアプリケーションについての画像データを生成する。

また、ＤＳＰ４２ｃは、オーディオプロセッサとして機能し、内部メインメモリ４２ｅや外部メインメモリ４６に記憶されるサウンドデータや音波形（音色）データを用いて、スピーカ３４ａから出力する音、音声或いは音楽に対応するオーディオデータを生成する。

上述のように生成されたゲーム画像データおよびオーディオデータは、ＡＶ ＩＣ５６によって読み出され、ＡＶコネクタ５８を介してモニタ３４およびスピーカ３４ａに出力される。したがって、ゲーム画面がモニタ３４に表示され、ゲームに必要な音（音楽）がスピーカ３４ａから出力される。

また、入出力プロセッサ４２ａには、フラッシュメモリ４４、無線通信モジュール５０および無線コントローラモジュール５２が接続されるとともに、拡張コネクタ６０およびメモリカード用コネクタ６２が接続される。また、無線通信モジュール５０にはアンテナ５０ａが接続され、無線コントローラモジュール５２にはアンテナ５２ａが接続される。

入出力プロセッサ４２ａは、無線通信モジュール５０を介して、ネットワークに接続される他のゲーム装置や各種サーバと通信することができる。ただし、ネットワークを介さずに、直接的に他のゲーム装置と通信することもできる。入出力プロセッサ４２ａは、定期的にフラッシュメモリ４４にアクセスし、ネットワークへ送信する必要があるデータ（送信データとする）の有無を検出し、当該送信データが有る場合には、無線通信モジュール５０およびアンテナ５０ａを介してネットワークに送信する。また、入出力プロセッサ４２ａは、他のゲーム装置から送信されるデータ（受信データとする）を、ネットワーク、アンテナ５０ａおよび無線通信モジュール５０を介して受信し、受信データをフラッシュメモリ４４に記憶する。ただし、一定の場合には、受信データをそのまま破棄する。さらに、入出力プロセッサ４２ａは、ダウンロードサーバからダウンロードしたデータ（ダウンロードデータとする）をネットワーク、アンテナ５０ａおよび無線通信モジュール５０を介して受信し、ダウンロードデータをフラッシュメモリ４４に記憶する。

また、入出力プロセッサ４２ａは、コントローラ２２や荷重コントローラ３６から送信される入力データをアンテナ５２ａおよび無線コントローラモジュール５２を介して受信し、内部メインメモリ４２ｅまたは外部メインメモリ４６のバッファ領域に記憶（一時記憶）する。入力データは、ＣＰＵ４０のゲーム処理によって利用された後、バッファ領域から消去される。

なお、この実施例では、上述したように、無線コントローラモジュール５２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格にしたがってコントローラ２２や荷重コントローラ３６との間で通信を行う。

また、図面の都合上、図２では、コントローラ２２と荷重コントローラ３６とをまとめて記載してある。

さらに、入出力プロセッサ４２ａには、拡張コネクタ６０およびメモリカード用コネクタ６２が接続される。拡張コネクタ６０は、ＵＳＢやＳＣＳＩのようなインターフェイスのためのコネクタであり、外部記憶媒体のようなメディアを接続したり、他のコントローラのような周辺機器を接続したりすることができる。また、拡張コネクタ６０に有線ＬＡＮアダプタを接続し、無線通信モジュール５０に代えて当該有線ＬＡＮを利用することもできる。メモリカード用コネクタ６２には、メモリカードのような外部記憶媒体を接続することができる。したがって、たとえば、入出力プロセッサ４２ａは、拡張コネクタ６０やメモリカード用コネクタ６２を介して、外部記憶媒体にアクセスし、データを保存したり、データを読み出したりすることができる。

詳細な説明は省略するが、図１にも示したように、ゲーム装置１２（ハウジング１４）には、電源ボタン２０ａ、リセットボタン２０ｂおよびイジェクトボタン２０ｃが設けられる。電源ボタン２０ａは、システムＬＳＩ４２に接続される。この電源ボタン２０ａがオンされると、システムＬＳＩ４２は、ゲーム装置１２の各コンポーネントに図示しないＡＣアダプタを経て電源が供給され、通常の通電状態となるモード（通常モードと呼ぶこととする）を設定する。一方、電源ボタン２０ａがオフされると、システムＬＳＩ４２は、ゲーム装置１２の一部のコンポーネントのみに電源が供給され、消費電力を必要最低限に抑えるモード（以下、「スタンバイモード」という）を設定する。この実施例では、スタンバイモードが設定された場合には、システムＬＳＩ４２は、入出力プロセッサ４２ａ、フラッシュメモリ４４、外部メインメモリ４６、ＲＯＭ／ＲＴＣ４８および無線通信モジュール５０、無線コントローラモジュール５２以外のコンポーネントに対して、電源供給を停止する指示を行う。したがって、このスタンバイモードは、ＣＰＵ４０によってアプリケーションの実行が行われないモードである。

なお、システムＬＳＩ４２には、スタンバイモードにおいても電源が供給されるが、ＧＰＵ４２ｂ、ＤＳＰ４２ｃおよびＶＲＡＭ４２ｄへのクロックの供給を停止することにより、これらを駆動させないようにして、消費電力を低減するようにしてある。

また、図示は省略するが、ゲーム装置１２のハウジング１４内部には、ＣＰＵ４０やシステムＬＳＩ４２などのＩＣの熱を外部に排出するためのファンが設けられる。スタンバイモードでは、このファンも停止される。

ただし、スタンバイモードを利用したくない場合には、スタンバイモードを利用しない設定にしておくことにより、電源ボタン２０ａがオフされたときに、すべての回路コンポーネントへの電源供給が完全に停止される。

また、通常モードとスタンバイモードの切り替えは、コントローラ２２の電源スイッチ２６ｈのオン／オフの切り替えによっても遠隔操作によって行うことが可能である。当該遠隔操作を行わない場合には、スタンバイモードにおいて無線コントローラモジュール５２ａへの電源供給を行わない設定にしてもよい。

リセットボタン２０ｂもまた、システムＬＳＩ４２に接続される。リセットボタン２０ｂが押されると、システムＬＳＩ４２は、ゲーム装置１２の起動プログラムを再起動する。イジェクトボタン２０ｃは、ディスクドライブ５４に接続される。イジェクトボタン２０ｃが押されると、ディスクドライブ５４から光ディスク１８が排出される。

図３（Ａ）ないし図３（Ｅ）は、コントローラ２２の外観の一例を示す。図３（Ａ）はコントローラ２２の先端面を示し、図３（Ｂ）はコントローラ２２の上面を示し、図３（Ｃ）はコントローラ２２の右側面を示し、図３（Ｄ）はコントローラ２２の下面を示し、そして、図３（Ｅ）はコントローラ２２の後端面を示す。

図３（Ａ）ないし図３（Ｅ）を参照して、コントローラ２２は、たとえばプラスチック成型によって形成されたハウジング２２ａを有している。ハウジング２２ａは、略直方体形状であり、ユーザが片手で把持可能な大きさである。ハウジング２２ａ（コントローラ２２）には、入力手段（複数のボタンないしスイッチ）２６が設けられる。具体的には、図３（Ｂ）に示すように、ハウジング２２ａの上面には、十字キー２６ａ、１ボタン２６ｂ、２ボタン２６ｃ、Ａボタン２６ｄ、−ボタン２６ｅ、ＨＯＭＥボタン２６ｆ、＋ボタン２６ｇおよび電源スイッチ２６ｈが設けられる。また、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示すように、ハウジング２２ａの下面に傾斜面が形成されており、この傾斜面に、Ｂトリガースイッチ２６ｉが設けられる。

十字キー２６ａは、４方向プッシュスイッチであり、矢印で示す４つの方向、前（または上）、後ろ（または下）、右および左の操作部を含む。この操作部のいずれか１つを操作することによって、プレイヤによって操作可能なキャラクタまたはオブジェクト（プレイヤキャラクタまたはプレイヤオブジェクト）の移動方向を指示したり、カーソルの移動方向を指示したりすることができる。

１ボタン２６ｂおよび２ボタン２６ｃは、それぞれ、押しボタンスイッチである。たとえば３次元ゲーム画像を表示する際の視点位置や視点方向、すなわち仮想カメラの位置や画角を調整する等のゲームの操作に使用される。または、１ボタン２６ｂおよび２ボタン２６ｃは、Ａボタン２６ｄおよびＢトリガースイッチ２６ｉと同じ操作或いは補助的な操作をする場合に用いるようにしてもよい。

Ａボタン２６ｄは、押しボタンスイッチであり、プレイヤキャラクタまたはプレイヤオブジェクトに、方向指示以外の動作、すなわち、打つ（パンチ）、投げる、つかむ（取得）、乗る、ジャンプするなどの任意のアクションをさせるために使用される。たとえば、アクションゲームにおいては、ジャンプ、パンチ、武器を動かすなどを指示することができる。また、ロールプレイングゲーム（ＲＰＧ）やシミュレーションＲＰＧにおいては、アイテムの取得、武器やコマンドの選択および決定等を指示することができる。

−ボタン２６ｅ、ＨＯＭＥボタン２６ｆ、＋ボタン２６ｇおよび電源スイッチ２６ｈもまた、押しボタンスイッチである。−ボタン２６ｅは、ゲームモードを選択するために使用される。ＨＯＭＥボタン２６ｆは、ゲームメニュー（メニュー画面）を表示するために使用される。＋ボタン２６ｇは、ゲームを開始（再開）したり、一時停止したりするなどのために使用される。電源スイッチ２６ｈは、ゲーム装置１２の電源を遠隔操作によってオン／オフするために使用される。

なお、この実施例では、コントローラ２２自体をオン／オフするための電源スイッチは設けておらず、コントローラ２２の入力手段２６のいずれかを操作することによってコントローラ２２はオンとなり、一定時間（たとえば、３０秒）以上操作しなければ自動的にオフとなるようにしてある。

Ｂトリガースイッチ２６ｉもまた、押しボタンスイッチであり、主として、弾を撃つなどのトリガを模した入力を行ったり、コントローラ２２で選択した位置を指示したりするために使用される。また、Ｂトリガースイッチ２６ｉを押し続けると、プレイヤオブジェクトの動作やパラメータを一定の状態に維持することもできる。また、一定の場合には、Ｂトリガースイッチ２６ｉは、通常のＢボタンと同様に機能し、Ａボタン２６ｄによって決定したアクションを取り消すなどのために使用される。

また、図３（Ｅ）に示すように、ハウジング２２ａの後端面に外部拡張コネクタ２２ｂが設けられ、また、図３（Ｂ）に示すように、ハウジング２２ａの上面であり、後端面側にはインジケータ２２ｃが設けられる。外部拡張コネクタ２２ｂは、図示しない別の拡張コントローラを接続するためなどに使用される。インジケータ２２ｃは、たとえば、４つのＬＥＤで構成され、４つのうちのいずれか１つを点灯することにより、点灯ＬＥＤに対応するコントローラ２２の識別情報（コントローラ番号）を示したり、点灯させるＬＥＤの個数によってコントローラ２２の電源残量を示したりすることができる。

さらに、コントローラ２２は、撮像情報演算部８０（図４参照）を有しており、図３（Ａ）に示すように、ハウジング２２ａの先端面には撮像情報演算部８０の光入射口２２ｄが設けられる。また、コントローラ２２は、スピーカ８６（図４参照）を有しており、このスピーカ８６は、図３（Ｂ）に示すように、ハウジング２２ａの上面であり、１ボタン２６ｂとＨＯＭＥボタン２６ｆとの間に設けられる音抜き孔２２ｅに対応して、ハウジング２２ａ内部に設けられる。

なお、図３（Ａ）ないし図３（Ｅ）に示したコントローラ２２の形状や、各入力手段２６の形状、数および設置位置等は単なる一例に過ぎず、それらが適宜改変された場合であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。

図４はコントローラ２２の電気的な構成を示すブロック図である。この図４を参照して、コントローラ２２はプロセッサ７０を含み、このプロセッサ７０には、内部バス（図示せず）によって、外部拡張コネクタ２２ｂ、入力手段２６、メモリ７２、加速度センサ７４、無線モジュール７６、撮像情報演算部８０、ＬＥＤ８２（インジケータ２２ｃ）、バイブレータ８４、スピーカ８６および電源回路８８が接続される。また、無線モジュール７６には、アンテナ７８が接続される。

プロセッサ７０は、コントローラ２２の全体制御を司り、入力手段２６、加速度センサ７４および撮像情報演算部８０によって入力された情報（入力情報）を、入力データとして無線モジュール７６およびアンテナ７８を介してゲーム装置１２に送信（入力）する。このとき、プロセッサ７０は、メモリ７２を作業領域ないしバッファ領域として用いる。

上述した入力手段２６（２６ａ−２６ｉ）からの操作信号（操作データ）は、プロセッサ７０に入力され、プロセッサ７０は操作データを一旦メモリ７２に記憶する。

また、加速度センサ７４は、コントローラ２２の縦方向（ｙ軸方向）、横方向（ｘ軸方向）および前後方向（ｚ軸方向）の３軸で各々の加速度を検出する。この加速度センサ７４は、典型的には、静電容量式の加速度センサであるが、他の方式のものを用いるようにしてもよい。

たとえば、加速度センサ７４は、第１所定時間毎に、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸の各々についての加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）を検出し、検出した加速度のデータ（加速度データ）をプロセッサ７０に入力する。たとえば、加速度センサ７４は、各軸方向の加速度を、−２．０ｇ〜２．０ｇ（ｇは重力加速度である。以下、同じ。）の範囲で検出する。プロセッサ７０は、加速度センサ７４から与えられる加速度データを、第２所定時間毎に検出し、一旦メモリ７２に記憶する。プロセッサ７０は、操作データ、加速度データおよび後述するマーカ座標データの少なくとも１つを含む入力データを作成し、作成した入力データを、第３所定時間（たとえば、５ｍｓｅｃ）毎にゲーム装置１２に送信する。

なお、図３（Ａ）−図３（Ｅ）では省略したが、この実施例では、加速度センサ７４は、ハウジング２２ａ内部の基板上の十字キー２６ａが配置される付近に設けられる。

無線モジュール７６は、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈの技術を用いて、所定周波数の搬送波を入力データで変調し、その微弱電波信号をアンテナ７８から放射する。つまり、入力データは、無線モジュール７６によって微弱電波信号に変調されてアンテナ７８（コントローラ２２）から送信される。この微弱電波信号が上述したゲーム装置１２に設けられた無線コントローラモジュール５２によって受信される。受信された微弱電波は、復調および復号の処理を施され、したがって、ゲーム装置１２（ＣＰＵ４０）は、コントローラ２２からの入力データを取得することができる。そして、ＣＰＵ４０は、取得した入力データとプログラム（ゲームプログラム）とに従ってゲーム処理を行う。

さらに、上述したように、コントローラ２２には、撮像情報演算部８０が設けられる。この撮像情報演算部８０は、赤外線フィルタ８０ａ、レンズ８０ｂ、撮像素子８０ｃおよび画像処理回路８０ｄによって構成される。赤外線フィルタ８０ａは、コントローラ２２の前方から入射する光から赤外線のみを通過させる。上述したように、モニタ３４の表示画面近傍（周辺）に配置されるマーカ３４０ｍおよび３４０ｎは、モニタ３４の前方に向かって赤外光を出力する赤外ＬＥＤである。したがって、赤外線フィルタ８０ａを設けることによってマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像をより正確に撮像することができる。レンズ８４は、赤外線フィル８２を透過した赤外線を集光して撮像素子８０ｃへ出射する。撮像素子８０ｃは、たとえばＣＭＯＳセンサあるいはＣＣＤのような固体撮像素子であり、レンズ８０ｂによって集光された赤外線を撮像する。したがって、撮像素子８０ｃは、赤外線フィルタ８０ａを通過した赤外線だけを撮像して画像データを生成する。以下では、撮像素子８０ｃによって撮像された画像を撮像画像と呼ぶ。撮像素子８０ｃによって生成された画像データは、画像処理回路８０ｄで処理される。画像処理回路８０ｄは、撮像画像内における撮像対象（マーカ３４０ｍおよび３４０ｎ）の位置を算出し、第４所定時間毎に、当該位置を示す各座標値を撮像データとしてプロセッサ７０に出力する。なお、画像処理回路８０ｄにおける処理については後述する。

図５は図１に示した荷重コントローラ３６の外観を示す斜視図である。図５に示すように、荷重コントローラ３６は、プレイヤがその上に乗る（プレイヤの足を乗せる）台３６ａ、および台３６ａにかかる荷重を検出するための少なくとも４つの荷重センサ３６ｂを備える。なお、各荷重センサ３６ｂは台３６ａに内包されており（図６，図７参照）、図５においてはその配置が点線で示されている。

台３６ａは、略直方体に形成されており、上面視で略長方形状である。たとえば長方形の短辺が３０ｃｍ程度に設定され、その長辺が５０ｃｍ程度に設定される。プレイヤが乗る台３６ａの上面は平坦にされる。台３６ａの４隅の側面は、部分的に円柱状に張り出すように形成されている。

この台３６ａにおいて、４つの荷重センサ３６ｂは、所定の間隔を置いて配置される。この実施例では、４つの荷重センサ３６ｂは、台３６ａの周縁部に、具体的には４隅にそれぞれ配置される。荷重センサ３６ｂの間隔は、台３６ａに対するプレイヤの荷重のかけ方によるゲーム操作の意図をより精度良く検出できるように適宜な値に設定される。

図６は、図５に示した荷重コントローラ３６のVI−VI断面図を示すとともに、荷重センサ３６ｂの配置された隅の部分が拡大表示されている。この図６から分かるように、台３６ａは、プレイヤが乗るための支持板３６０と脚３６２を含む。脚３６２は、荷重センサ３６ｂが配置される箇所に設けられる。この実施例では４つの荷重センサ３６ｂが４隅に配置されるので、４つの脚３６２が４隅に設けられる。脚３６２は、たとえばプラスチック成型によって略有底円筒状に形成されており、荷重センサ３６ｂは、脚３６２内の底面に設けられた球面部品３６２ａ上に配置される。支持板３６０は、この荷重センサ３６ｂを介して脚３６２に支持される。

支持板３６０は、上面と側面上部とを形成する上層板３６０ａ、下面と側面下部とを形成する下層板３６０ｂ、および上層板３６０ａと下層板３６０ｂとの間に設けられる中層板３６０ｃを含む。上層板３６０ａと下層板３６０ｂとは、たとえばプラスチック成型により形成されており、接着等により一体化される。中層板３６０ｃは、たとえば１枚の金属板のプレス成型により形成されている。この中層板３６０ｃが、４つの荷重センサ３６ｂの上に固定される。上層板３６０ａは、その下面に格子状のリブ（図示しない）を有しており、当該リブを介して中層板３６０ｃに支持されている。

したがって、台３６ａにプレイヤが乗ったときには、その荷重は、支持板３６０、荷重センサ３６ｂおよび脚３６２を伝達する。図６に矢印で示したように、入力される荷重によって生じた床からの反作用は、脚３６２から、球面部品３６２ａ、荷重センサ３６ｂ、中層板３６０ｃを介して、上層板３６０ａに伝達する。

荷重センサ３６ｂは、たとえば歪ゲージ（歪センサ）式ロードセルであり、入力された荷重を電気信号に変換する荷重変換器である。荷重センサ３６ｂでは、荷重入力に応じて、起歪体３７０ａが変形して歪が生じる。この歪が、起歪体に貼り付けられた歪センサ３７０ｂによって、電気抵抗の変化に変換され、さらに電圧変化に変換される。したがって、荷重センサ３６ｂは、入力荷重を示す電圧信号を出力端子から出力する。

なお、荷重センサ３６ｂは、音叉振動式、弦振動式、静電容量式、圧電式、磁歪式、またはジャイロ式のような他の方式の荷重センサであってもよい。

図５に戻って、荷重コントローラ３６には、さらに、電源ボタン３６ｃが設けられる。この電源ボタン３６ｃがオンされると、荷重コントローラ３６の各回路コンポーネント（図７参照）に電源が供給される。ただし、荷重コントローラ３６は、ゲーム装置１２からの指示に従ってオンされる場合もある。また、荷重コントローラ３６は、プレイヤが乗っていない状態が一定時間（たとえば、３０秒）以上継続すると、電源がオフされる。ただし、荷重コントローラ３６が起動されている状態で、電源ボタン３６ｃをオンしたときに、電源がオフされてもよい。

図７のブロック図には、荷重コントローラ３６の電気的な構成の一例が示される。なお、この図７では、信号および通信の流れは実線矢印で示される。破線矢印は、電源の供給を示している。

荷重コントローラ３６は、その動作を制御するためのマイクロコンピュータ（マイコン）１００を含む。マイコン１００は図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含み、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに従って荷重コントローラ３６の動作を制御する。

マイコン１００には、電源ボタン３６ｃ、ＡＤコンバータ１０２、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４および無線モジュール１０６が接続される。さらに、無線モジュール１０６には、アンテナ１０６ａが接続される。また、４つの荷重センサ３６ｂは、図３ではロードセル３６ｂとして示される。４つの荷重センサ３６ｂは、それぞれ、増幅器１０８を介してＡＤコンバータ１０２に接続される。

また、荷重コントローラ３６には電源供給のために電池１００が収容されている。他の実施例では、電池に代えてＡＣアダプタを接続し、商用電源を供給するようにしてもよい。かかる場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータに代えて、交流を直流に変換し、直流電圧を降圧および整流する電源回路を設ける必要がある。この実施例では、マイコン１００および無線モジュール１０６への電源の供給は、電池から直接的に行われる。つまり、マイコン１００内部の一部のコンポーネント（ＣＰＵ）と無線モジュール１０６とには、常に電源が供給されており、電源ボタン３６ｃがオンされたか否か、ゲーム装置１２から電源オン（荷重検出）のコマンドが送信されたか否かを検出する。一方、荷重センサ３６ｂ、ＡＤコンバータ１０２および増幅器１０８には、電池１１０からの電源がＤＣ−ＤＣコンバータ１０４を介して供給される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４は、電池１１０からの直流電流の電圧値を異なる電圧値に変換して、荷重センサ３６ｂ、ＡＤコンバータ１０２および増幅器１０８に与える。

これら荷重センサ３６ｂ、ＡＤコンバータ１０２および増幅器１０８への電源供給は、マイコン１００によるＤＣ−ＤＣコンバータ１０４の制御によって、必要に応じて行われるようにしてよい。つまり、マイコン１００は、荷重センサ３６ｂを動作させて荷重を検出する必要があると判断されるときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４を制御して、各荷重センサ３６ｂ、ＡＤコンバータ１０２および各増幅器１０８に電源を供給するようにしてよい。

電源が供給されると、各荷重センサ３６ｂは、入力された荷重を示す信号を出力する。当該信号は各増幅器１０８で増幅され、ＡＤコンバータ１０２でアナログ信号からディジタルデータに変換されて、マイコン１００に入力される。各荷重センサ３６ｂの検出値には各荷重センサ３６ｂの識別情報が付与されて、いずれの荷重センサ３６ｂの検出値であるかが識別可能にされる。このようにして、マイコン１００は、同一時刻における４つの荷重センサ３６ｂのそれぞれの荷重検出値を示すデータ（荷重データ）を取得することができる。

一方、マイコン１００は、荷重センサ３６ｂを動作させる必要がないと判断されるとき、つまり、荷重検出タイミングでないとき、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４を制御して、荷重センサ３６ｂ、ＡＤコンバータ１０２および増幅器１０８への電源の供給を停止する。このように、荷重コントローラ３６では、必要なときにだけ、荷重センサ３６ｂを動作させて荷重の検出を行うことができるので、荷重検出のための電力消費を抑制することができる。

荷重検出の必要なときとは、典型的には、ゲーム装置１２（図１）が荷重データを取得したいときである。たとえば、ゲーム装置１２が荷重情報を必要とするとき、ゲーム装置１２は荷重コントローラ３６に対して荷重取得命令を送信する。マイコン１００は、ゲーム装置１２から荷重取得命令を受信したときに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４を制御して、荷重センサ３６ｂ等に電源を供給し、荷重を検出する。一方、マイコン１００は、ゲーム装置１２から荷重取得命令を受信していないときには、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４を制御して、電源供給を停止する。あるいは、マイコン１００は、一定時間ごとに荷重検出タイミングであると判断して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０４を制御するようにしてもよい。このような周期的な荷重取得を行う場合、周期情報は、たとえば、初めにゲーム装置１２からマイコン１００に与えられ、または、予めマイコン１００に記憶されてよい。

４つの荷重センサ３６ｂからの４つの検出値を示すデータつまり荷重データは、荷重コントローラ３６による入力データとして、マイコン１００から無線モジュール１０６およびアンテナ１０６ｂを介してゲーム装置１２（図１）に送信される。たとえば、ゲーム装置１２からの命令を受けて荷重検出を行った場合、マイコン１００は、ＡＤコンバータ１０２から荷重センサ３６ｂの検出値データを受信したときに、当該荷重検出値データをゲーム装置１２に送信する。あるいは、マイコン１００は、一定時間ごとに荷重検出値データをゲーム装置１２に送信するようにしてもよい。

なお、無線モジュール１０６は、ゲーム装置１２の無線コントローラモジュール５２と同じ無線規格（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮなど）で通信可能にされる。したがって、ゲーム装置１２のＣＰＵ４０は、無線コントローラモジュール５２等を介して荷重取得命令を荷重コントローラ３６に送信することができる。荷重コントローラ３６のマイコン１００は、無線モジュール１０６およびアンテナ１０６ａを介して、ゲーム装置１２からの命令を受信し、また、各荷重センサ３６ｂの荷重検出値（または荷重算出値）を含む荷重データをゲーム装置１２に送信することができる。

図８は、コントローラ２２および荷重コントローラ３６を用いて「バランス検定ゲーム」（後述）などの仮想ゲームをプレイするときの状態を概説する図解図である。図８に示すように、ビデオゲームシステム１０でコントローラ２２および荷重コントローラ３６を用いて仮想ゲームをプレイする際、プレイヤは、荷重コントローラ３６の上に乗り、一方の手でコントローラ２２を把持する。厳密に言うと、プレイヤは、コントローラ２２の先端面（撮像情報演算部８０が撮像する光の入射口２２ｄ側）がマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの方を向く状態で、荷重コントローラ３６に乗り、コントローラ２２を把持する。ただし、図１からも分かるように、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎは、モニタ３４の画面の横方向と平行に配置されている。この状態で、プレイヤは、コントローラ２２が指示する画面上の位置を変更したり、コントローラ２２と各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎとの距離を変更したりすることによってゲーム操作を行う。

なお、図８では、プレイヤがモニタ３４の画面に対して横を向くように荷重コントローラ３６を縦置きにしてあるが、ゲームによっては、プレイヤがモニタ３４の画面に対して正面を向くように荷重コントローラ３６を横置きにしてよい。

図９は、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎと、コントローラ２２との視野角を説明するための図である。図９に示すように、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎは、それぞれ、視野角θ１の範囲で赤外光を放射する。また、撮像情報演算部８０の撮像素子８０ｃは、コントローラ２２の視線方向を中心とした視野角θ２の範囲で入射する光を受光することができる。たとえば、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの視野角θ１は、共に３４°（半値角）であり、一方、撮像素子８０ｃの視野角θ２は４１°である。プレイヤは、撮像素子８０ｃが２つのマーカ３４０ｍおよび３４０ｎからの赤外光を受光することが可能な位置および向きとなるように、コントローラ２２を把持する。具体的には、撮像素子８０ｃの視野角θ２の中に少なくとも一方のマーカ３４０ｍおよび３４０ｎが存在し、かつ、マーカ３４０ｍまたは３４０ｎの少なくとも一方の視野角θ１の中にコントローラ２２が存在する状態となるように、プレイヤはコントローラ２２を把持する。この状態にあるとき、コントローラ２２は、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの少なくとも一方を検知することができる。プレイヤは、この状態を満たす範囲でコントローラ２２の位置および向きを変化させることによってゲーム操作を行うことができる。

なお、コントローラ２２の位置および向きがこの範囲外となった場合、コントローラ２２の位置および向きに基づいたゲーム操作を行うことができなくなる。以下では、上記範囲を「操作可能範囲」と呼ぶ。

操作可能範囲内でコントローラ２２が把持される場合、撮像情報演算部８０によって各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像が撮像される。すなわち、撮像素子８０ｃによって得られる撮像画像には、撮像対象である各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像（対象画像）が含まれる。図１０は、対象画像を含む撮像画像の一例を示す図である。対象画像を含む撮像画像の画像データを用いて、画像処理回路８０ｄは、各マーカ３４０ｍおよび３４０ｎの撮像画像における位置を表す座標（マーカ座標）を算出する。

撮像画像の画像データにおいて対象画像は高輝度部分として現れるため、画像処理回路８０ｄは、まず、この高輝度部分を対象画像の候補として検出する。次に、画像処理回路８０ｄは、検出された高輝度部分の大きさに基づいて、その高輝度部分が対象画像であるか否かを判定する。撮像画像には、対象画像である２つのマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像３４０ｍ’および３４０ｎ’のみならず、窓からの太陽光や部屋の蛍光灯の光によって対象画像以外の画像が含まれていることがある。高輝度部分が対象画像であるか否かの判定処理は、対象画像であるマーカ３４０ｍおよび３４０ｎの画像３４０ｍ’および３４０ｎ’と、それ以外の画像とを区別し、対象画像を正確に検出するために実行される。具体的には、当該判定処理においては、検出された高輝度部分が、予め定められた所定範囲内の大きさであるか否かが判定される。そして、高輝度部分が所定範囲内の大きさである場合には、当該高輝度部分は対象画像を表すと判定される。逆に、高輝度部分が所定範囲内の大きさでない場合には、当該高輝度部分は対象画像以外の画像を表すと判定される。

さらに、上記の判定処理の結果、対象画像を表すと判定された高輝度部分について、画像処理回路８０ｄは当該高輝度部分の位置を算出する。具体的には、当該高輝度部分の重心位置を算出する。ここでは、当該重心位置の座標をマーカ座標と呼ぶ。また、重心位置は撮像素子８０ｃの解像度よりも詳細なスケールで算出することが可能である。ここでは、撮像素子８０ｃによって撮像された撮像画像の解像度が１２６×９６であるとし、重心位置は１０２４×７６８のスケールで算出されるものとする。つまり、マーカ座標は、（０，０）から（１０２４，７６８）までの整数値で表現される。

なお、撮像画像における位置は、撮像画像の左上を原点とし、下向きをＹ軸正方向とし、右向きをＸ軸正方向とする座標系（ＸＹ座標系）で表現されるものとする。

また、対象画像が正しく検出される場合には、判定処理によって２つの高輝度部分が対象画像として判定されるので、２箇所のマーカ座標が算出される。画像処理回路８０ｄは、算出された２箇所のマーカ座標を示すデータを出力する。出力されたマーカ座標のデータ（マーカ座標データ）は、上述したように、プロセッサ７０によって入力データに含まれ、ゲーム装置１２に送信される。

ゲーム装置１２（ＣＰＵ４０）は、受信した入力データからマーカ座標データを検出すると、このマーカ座標データに基づいて、モニタ３４の画面上におけるコントローラ２２の指示位置（座標位置）と、コントローラ２２からマーカ３４０ｍおよび３４０ｎまでの各距離とを算出することができる。具体的には、２つのマーカ座標の中点の位置から、コントローラ２２の向いている位置すなわち指示位置が算出される。また、撮像画像における対象画像間の距離が、コントローラ２２と、マーカ３４０ｍおよび３４０ｎとの距離に応じて変化するので、２つのマーカ座標間の距離を算出することによって、ゲーム装置１２はコントローラ２２とマーカ３４０ｍおよび３４０ｎとの間の距離を把握できる。

以上のように構成されたゲームシステム１０で「バランス検定ゲーム」をプレイする場合、ゲーム装置１２（ＣＰＵ４０）は、コントローラ２２からの入力データに含まれる操作データ，加速度データおよびマーカ座標データのうち操作データおよびマーカ座標データと、荷重コントローラ３６からの入力データつまり荷重データとに基づいて、後述するようなゲーム処理を実行する。なお、加速度データは、「バランス検定ゲーム」では特に利用されない。

まず、「バランス検定ゲーム」の概要を説明する。「バランス検定ゲーム」の開始から終了までの一連のゲーム画面を図１１〜図１６に示す。ゲームが開始されると、まず図１１のようなゲーム画面が表示される。ゲーム画面は、画面の中央部に配置されたプレイエリアを示す矩形の枠Ｆｒと、枠Ｆｒを４分割する十字線Ｌ１およびＬ２と、枠Ｆｒの中央部（画面の略中心）に配置され枠Ｆｒの一辺に対して数分の１程度の直径を有する円Ｃ（以下“中心円Ｃ”）を含む。十字線Ｌ１およびＬ２の交点は、矩形Ｆｒの中心点ひいては画面の中心点を示しており、この点を“中心点Ｏ”と呼ぶ。中心点Ｏは、中心円Ｃの中心点と一致している。なお、中心円Ｃは、通常、画面の略中心にあればよく、場合によっては、中心点Ｏから離れた位置にあってもよい。

そして、このようなゲーム画面上に、マーカ座標データに基づく座標位置ポインタＰ１と、荷重データに基づく重心位置ポインタＰ２とが描画される。当初、重心位置ポインタＰ２は中心円Ｃの外部に位置しており、重心位置ポインタＰ２を中心円Ｃの内部に移動させるように求めるメッセージＭ１たとえば「重心を中心の円に合わせてください」が表示される。

プレイヤが荷重コントローラ３６を操作して（体重を移動させて）重心位置ポインタＰ２を中心円Ｃの内部に導入すると、図１２に示すように、メッセージＭ１は消去され、数字１〜１０をそれぞれ示す１０個のボタン（以下、単に「数字１〜１０」のように記す）がカラーで表示される。数字１〜１０は、中心円Ｃの外部に分散して配置され、大中小のいずれかの大きさを有する。ここでは、中サイズの数字２，３，７，９および１０が中心円Ｃと略同じ大きさであり、小サイズの数字５および６は中心円Ｃよりも小さく、大サイズの数字１，４および８は中心円Ｃよりも大きい。なお、数字の個数は１０個とは限らず、１個〜９個または１１個以上でもよい。数字のサイズも３種類とは限らず、１種類，２種類または４種類以上でもよい。

こうして数字１〜１０が表示されると、計時が開始され、プレイヤはコントローラ２２で数字１〜１０を順番に選択していく。選択は、図１３に示すように、座標位置ポインタＰ１を所望の数字（ここでは４）に合わせた状態でＡボタン２６ｄを押すことにより行われる。選択された数字が正しければ（未選択の数字の中で最小の数字であれば）、その数字の色がカラーからグレーに変化する。選択された数字が間違い（選択済みの数字か、または未選択中で最小とは異なる数字）であれば、このような変化は生じない。

図１３のゲーム画面では数字１〜４が選択済みであり、数字５が次の選択対象となる。そこでプレイヤは、コントローラ２２を操作して、座標位置ポインタＰ１を数字４から数字５へと移動させ、Ａボタン２６ｄによる選択を行う。このような操作を行うことで、プレイヤの体の重心は無意識に移動し、重心位置ポインタＰ２が中心円Ｃから出ることがある。

重心位置ポインタＰ２が中心円Ｃから出ると、図１４に示すように、再びメッセージＭ１が表示され、数字１〜１０は消去される。プレイヤが荷重コントローラ３６を操作して再び重心位置ポインタＰ２を中心円Ｃの内部に導入すると、ゲーム画面は図１３の状態に復帰する。ただし、このような荷重コントローラ３６の操作の結果、座標位置ポインタＰ１が数字５から外れてしまい、これを修正するべく、さらなるコントローラ２２の操作を要する場合もある。したがって、プレイヤには、画面上の２つのポインタＰ１およびＰ２を頼りに、コントローラ２２および荷重コントローラ３６の両方を同時に操作するテクニックが要求される。

こうしてプレイヤが数字１〜１０を全て選択し終えると、ゲームクリアとなり、図１５に示すように、この時点での計時結果つまり所要時間（たとえば“２８秒３５”）を示すメッセージＭ２が表示される。一方、選択終了の前に計時結果が既定値たとえば３０秒を超えると、タイムアウトとなり、図１６に示すように、この時点での選択済み数字の個数（たとえば“５個”）を示すメッセージＭ３が表示される。

したがって、複数のプレイヤで「バランス検定ゲーム」をプレイする場合には、ゲームクリアまでの所要時間が短いプレイヤほど上位となり、タイムアウトしたプレイヤは、ゲームクリアした最下位のプレイヤよりも下位にランクされる。タイムアウトしたプレイヤの中では、選択済み数字が多いほどランクは上となる。

次に、このような「バランス検定ゲーム」を実現するための具体的なゲーム処理、つまりＣＰＵ４０の動作について、図１７のメモリマップならびに図１８〜図２０のフローチャートにより説明する。内部メインメモリ４２ｅまたは外部メインメモリ４６には、図１７に示すように、プログラム記憶領域２００およびデータ記憶領域２１０が形成される。プログラム記憶領域２００には、図１８〜図２０のフローチャートに対応するゲームプログラム２０２などが格納される。ゲームプログラム２０２は、座標位置検出プログラム２０２ａ、重心位置検出プログラム２０２ｂおよび時間管理プログラム２０２ｃを含む。データ記憶領域２１０は、数字ボタン領域２１２，中心円領域２１４，位置（ポインタ）領域２１６および時間領域２１８を含む。

ゲームプログラム２００は、「バランス検定ゲーム」を実現するメインプログラムである。座標位置検出プログラム２０２ａは、メインプログラムによって利用されるサブプログラムであり、コントローラ２２からのマーカ座標データに基づいて画面内での座標位置（指示位置）を検出する。重心位置検出プログラム２０２ｂは、メインプログラムによって利用されるサブプログラムであり、荷重コントローラ３６からの荷重データに基づいてユーザの重心位置を検出する。時間管理プログラム２０２ｃは、メインプログラムによって利用されるサブプログラムであり、ＲＯＭ／ＲＴＣ４８からの時間情報に基づいて計時を行い、計時結果に基づいて所要時間を算出したりタイムアウトを検出したりする。

数字ボタン領域２１２は、数字ボタン１〜１０の各々について位置，大きさ，順番および選択済みフラグを記憶するための領域である。ここで選択済みフラグは、初期状態ではオフであり、プレイヤの選択操作に応じてオンされる。中心円領域２１２は、中心円Ｃについて位置および大きさを記憶するための領域である。位置（ポインタ）領域２１６は、座標位置検出プログラム２０２ａによって検出された座標位置（ポインタＰ１の位置）および重心位置検出プログラム２０２ｂによって検出された重心位置（ポインタＰ２の位置）を記憶するための領域である。時間領域２１８は、時間管理プログラム２０２ｃが所要時間を算出したりタイムアウトを検出したりするのに必要な時間情報、たとえば開始時刻や現在時刻を記憶するための領域である。

ＣＰＵ４０は、図１７のプログラムおよびデータに基づいて、図１８〜図２０のフローチャートに示すゲーム処理を実行する。「バランス検定ゲーム」が起動されると、ＣＰＵ４０は、ステップＳ１で初期処理を実行する。ここで初期処理には、ゲーム装置１２と荷重コントローラ３６との間の接続をチェックする処理や、荷重コントローラ３６に初期値（ゼロ値つまりプレイヤが乗っていないときの荷重値やプレイヤの体重値など）を設定する処理が含まれる。初期処理が完了すると、ステップＳ３に進んでゲーム開始処理を実行する。

ステップＳ３のゲーム開始処理は、図２０のサブルーチンに従って実行される。ステップＳ１０１では、その略中心に中心円Ｃが配置されたゲーム画面をモニタ３４に表示し、ステップＳ１０３では、メッセージＭ１つまり「重心を中心の円に合わせてください」を表示する。

ステップＳ１０５では、コントローラ２２からのマーカ座標データに基づいて座標位置を検出し、ステップＳ１０７では、荷重コントローラ２２からの荷重データに基づいて重心位置を検出する。これら２つの検出結果は位置領域２１６に記憶され、次のステップＳ１０９で、この位置領域２１６の情報（座標位置および重心位置）に基づいて、座標位置ポインタＰ１および重心位置ポインタＰ２を表示する。ゲーム画面は、この時点で図１１のようになる。

ステップＳ１１１では、重心が中心に合ったか否かを中心円領域２１４の情報（位置および大きさ）および位置領域２１６の情報（重心位置）に基づいて判別する。重心位置が中心円Ｃの外部にあれば、ステップＳ１１１でＮＯと判別してステップＳ１０３に戻る。重心位置が中心円Ｃの内部または円周上にあれば、ステップＳ１１１でＹＥＳと判別してステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３では、ステップＳ１１１の判別結果がＹＥＳである状態の継続時間を計測して、計測結果が所定時間（たとえば３秒）を超えたか否かを判別する。ステップＳ１１３でＮＯであればステップＳ１０３に戻り、ＹＥＳであればステップＳ１１５に進んで計時を開始する。この時点（開始時刻）でゲーム開始となり、処理は上位層のルーチンに復帰する。

ステップＳ５では、メッセージＭ１つまり「重心を中心の円に合わせてください」を表示する。ステップＳ７では、コントローラ２２からのマーカ座標データに基づいて座標位置を検出し、ステップＳ９では、荷重コントローラ２２からの荷重データに基づいて重心位置を検出する。これら２つの検出結果は位置領域２１６に記憶され、次のステップＳ１１で、この位置領域２１６の情報（座標位置および重心位置）に基づいて、座標位置ポインタＰ１および重心位置ポインタＰ２を表示する。ゲーム画面は、この時点で図１１のようになる。

ステップＳ１３では、重心が中心に合ったか否かを中心円領域２１４の情報（位置および大きさ）および位置領域２１６の情報（重心位置）に基づいて判別する。重心位置が中心円Ｃの外部にあれば、ステップＳ１３でＮＯと判別してステップＳ５に戻る。重心位置が中心円Ｃの内部または円周上にあれば、ステップＳ１３でＹＥＳと判別してステップＳ１５に進む。なお、判別結果がＹＥＳである状態の継続時間を計測して、計測結果が所定時間（たとえば３秒）を超えた時点でＹＥＳと判別するようにしてもよい。

ステップＳ１５では、メッセージＭ１を非表示とし（つまりゲーム画面から消去し）、ステップＳ１７では、数字１〜１０（を示す１０個のボタン）を数字ボタン領域２１２の情報（位置，大きさおよび選択済みフラグ）に基づいてカラー表示する。ゲーム画面は、この時点で図１２のようになる。

ステップＳ１９では、重心が中心から外れたか否かを中心円領域２１４の情報および位置領域２１６の情報に基づいて判別し、ＮＯであればステップＳ２５に移る。ステップＳ１９でＹＥＳであれば、ステップＳ２１で数字１〜１０を非表示とした後、ステップＳ２３でタイムアップか否かを時間領域２１８の情報（開始時刻および終了時刻）に基づいて判別する。開始時刻から現在時刻までの時間（所要時間）が所定時間（たとえば３０秒）に達していれば、ステップＳ２３でＹＥＳと判別し、ステップＳ３９（後述）に進む。所要時間が３０秒に満たなければ、ステップＳ２３でＮＯと判別し、ステップＳ５に戻る。

ステップＳ２５では、数字が選択されたか否かを数字ボタン領域２１２の情報（位置および大きさ）およびコントローラ２２からの操作データに基づいて判別する。ステップＳ２７では、選択された数字が正しい数字か否かを数字ボタン領域２１２の情報（順番および選択済みフラグ）に基づいて判別する。選択された数字が未選択中最小の数字であれば、ステップＳ２７でＹＥＳと判別し、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２９では、数字ボタン領域２１２の情報を更新（当該数字の選択済みフラグをオン）して、当該数字を“選択済み”とする。そしてステップＳ３１で、全ての数字１〜１０が“選択済み”になったか否かを判別し、ＮＯであればステップＳ３７（後述）に移る。ステップＳ３１でＹＥＳであれば、ゲームクリアとみなしてステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、時間領域２１８の情報に基づいて所要時間を計算し、計算結果を示すメッセージＭ２を表示する。ゲーム画面は、この時点で図１５のようになる。そして、「バランス検定ゲーム」を終了する。

一方、選択された数字が、既に“選択済み”であるか、または未選択中で最小とは異なる数字であれば、ステップＳ２７でＮＯと判別し、ステップＳ３５に移ってスピーカ３４ａから警告音を発生させた後、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、タイムアップか否かを時間領域２１２の情報に基づいて判別し、ＮＯであればステップＳ７に戻る一方、ＹＥＳであればステップＳ３９に進む。ステップＳ３９では、数字ボタン領域２１２の情報（選択済みフラグ）に基づいて、“選択済み”である数字の個数を計算し、計算結果を示すメッセージＭ３を表示する。ゲーム画面は、この時点で図１６のようになる。そして、「バランス検定ゲーム」を終了する。

以上から明らかなように、この実施例のゲームシステム１０では、ゲーム装置１２のＣＰＵ４０は、ユーザによって操作されるコントローラ２２からの信号に基づいてモニタ３４の画面上で指示された座標位置（指示位置）を検出し（Ｓ７）、ユーザを乗せた荷重コンローラ３６からの信号に基づいてユーザの重心位置を検出し（Ｓ９）、そして検出された座標位置と検出された重心位置とに基づいて平衡機能の検定およびゲームの進行に関連する処理を行う（Ｓ１３，Ｓ１９，Ｓ２５〜Ｓ３９）。これにより、複雑な行動時の平衡機能をゲーム感覚で検定することができる。

なお、この実施例では、画面内に分散して配置された数字１〜１０を順番に選択していくゲームを行ったが、ユーザがコントローラ２２を操作して行うゲームであれば、検定と組み合わせて行うことが可能である。

また、 この実施例では、ゲームシステム１０において実行される「バランス検定ゲーム」は、ゲームシステム１０を用いてプレイヤがゲームを行うことを可能にするためのゲームプログラムによって実現されるものとしているが、これに限られず、ゲームシステム１０を用いてユーザが種々のトレーニング（またはエクササイズ）を行うことを可能にするためのアプリケーションソフトウェアであるトレーニングプログラムによって実現されるものであってもよい。この場合、当該トレーニングプログラムを実行するＣＰＵ４０を含むゲーム装置１２は、トレーニング装置として機能する。

以上では、ゲームシステム１０について説明したが、ユーザによって操作されて画面内の任意の位置を指示する座標入力手段と、ユーザの重心位置を検出する重心位置検出手段とを備える、情報処理システムにも適用できる。座標入力手段としては、コントローラ２２のようなＤＰＤ(Direct Pointing Device)のほか、タッチパネル，マウスなどがある。重心位置検出手段は、典型的には、荷重コントローラ３６のように複数の荷重センサからの信号に基づいて重心位置を計算する回路ないしプログラムであるが、たとえばビデオカメラからの画像を処理して重心位置を推定する回路ないしプログラムなどでもよい。

１０ …ゲームシステム
１２ …ゲーム装置
２２ …コントローラ
３４ …モニタ
３４ａ …スピーカ
３６ …荷重コントローラ
４０ …ＣＰＵ
４２ｅ …内部メインメモリ
４６ …外部メインメモリ
４８ …ＲＯＭ／ＲＴＣ
Ｐ１ …座標位置ポインタ
Ｐ２ …重心位置ポインタ
Ｃ …中心円

Claims (13)

1. 情報処理装置のコンピュータに、
   ユーザによって操作される座標入力手段からの信号に基づいて画面上の座標位置を検出する座標位置検出ステップ、
   重心位置検出手段からの信号に基づいて前記ユーザの重心位置を検出する重心位置検出ステップ、および
   前記座標位置検出ステップで検出された座標位置と前記重心位置検出ステップで検出された重心位置とに基づいて所定の処理を行う処理ステップを実行させるための、情報処理プログラム。
2. 前記処理ステップは、前記重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内にあるときに、前記座標位置検出ステップで検出された座標位置に基づいて前記所定の処理を行う、請求項１に記載の情報処理プログラム。
3. 前記重心位置検出ステップで検出された重心位置が前記所定の範囲内にあるときに前記ユーザが指示するための指示画像を表示する画像表示ステップを前記コンピュータにさらに実行させ、
   前記処理ステップは、前記座標位置検出ステップで検出された座標位置が前記画像表示ステップで表示された指示画像に対応する範囲内に入ったときに、特定の処理を行う、請求項２に記載の情報処理プログラム。
4. 前記画像表示ステップで指示画像が表示された後に、前記重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲外となったとき、前記画像表示ステップで表示されている指示画像を消去する、画像消去ステップを前記コンピュータにさらに実行させる、請求項３に記載の情報処理プログラム。
5. 前記画像表示ステップは、前記重心位置検出ステップで検出された重心位置が前記所定の範囲内にあるときに、複数の指示画像を表示する、請求項３または４に記載情報処理プログラム。
6. 前記画像表示ステップは、前記重心位置検出ステップで検出された重心位置が前記所定の範囲内にあるときに、それぞれに大きさが設定されている複数の指示画像を表示する、請求項５に記載情報処理プログラム。
7. 前記画像表示ステップは、前記重心位置検出ステップで検出された重心位置が所定の範囲内にあるときに、それぞれに順番が設定されている複数の指示画像を表示し、
   前記処理ステップは、前記座標位置検出ステップで検出された座標位置が、前記画像表示ステップで表示された指示画像に設定されている順番で当該指示画像に対応する範囲内に入ったときに、前記特定の処理を行う、請求項５または６に記載の情報処理プログラム。
8. 前記画像表示ステップは、前記所定の範囲に対応する画像を前記画面に表示するとともに、前記指示画像を前記所定の範囲に対応する画像の周辺に表示する、請求項３ないし７のいずれかに記載の情報処理プログラム。
9. 前記画像表示ステップは、前記所定の範囲に対応する画像を前記画面の所定の領域の略中央に表示するとともに、前記指示画像を前記所定の範囲に対応する画像の周辺に表示する、請求項８に記載の情報処理プログラム。
10. 前記座標位置検出ステップで検出された座標位置を示す座標位置ポインタおよび前記重心位置検出ステップで検出された重心位置を示す重心位置ポインタを前記画面に表示するポインタ表示ステップを前記コンピュータにさらに実行させる、請求項１ないし９のいずれかに記載の情報処理プログラム。
11. 前記座標位置検出ステップで検出された座標位置を示す座標位置ポインタを前記画面に表示するとともに、前記重心位置検出ステップで検出された重心位置を示す重心位置ポインタを、前記重心位置検出ステップで検出された重心位置が、ユーザが平衡状態を保っていることを示すときに、前記画面における前記所定の範囲に対応する画像内に表示するポインタ表示ステップを前記コンピュータにさらに実行させる、請求項２ないし９のいずれかに記載の情報処理プログラム。
12. ユーザによって操作される座標入力手段からの信号に基づいて画面上の座標位置を検出する座標位置検出手段、
    重心位置検出手段からの信号に基づいて前記ユーザの重心位置を検出する重心位置検出手段、および
    前記座標位置検出手段で検出された座標位置と前記重心位置検出手段で検出された重心位置とに基づいて所定の処理を行う処理手段を備える、情報処理装置。
13. 情報処理装置による情報処理方法であって、
    ユーザによって操作される座標入力手段からの信号に基づいて画面上の座標位置を検出する座標位置検出ステップ、
    重心位置検出手段からの信号に基づいて前記ユーザの重心位置を検出する重心位置検出ステップ、および
    前記座標位置検出ステップで検出された座標位置と前記重心位置検出ステップで検出された重心位置とに基づいて所定の処理を行う処理ステップを含む、情報処理方法。

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