JP2005021562A - 位置検出システム、ゲーム装置、プログラム及び情報記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】光線の照射位置がどの光線発射コントローラの照射位置なのかを判別できる位置検出システム、ゲーム装置、プログラム及び情報記憶媒体の提供。
【解決手段】位置検出システムは、撮影デバイスからの撮影画像に基づいてガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２の照射位置を検出する位置検出部と、検出された各照射位置がＧＣ１、ＧＣ２のいずれの照射位置なのかを判定する判定部を含む。ガン型コントローラＧＣ１は第１の発射パターンで光線を発射し、ＧＣ２は第１の発射パターンとは異なる第２の発射パターンで光線を発射する。判定部は、複数フレームの撮影画像に亘って照射位置に形成される照射パターンが第１の照射パターンである場合にはＧＣ１の照射位置であると判定し、第２の照射パターンである場合にはＧＣ２の照射位置であると判定する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、位置検出システム、ゲーム装置、プログラム及び情報記憶媒体に関する。

従来より、ガン型のコントローラを用いて、プレーヤが擬似的な射撃を楽しむことができる射撃ゲーム装置が知られている。
特開平５−３２２４８７号公報

このゲーム装置では、画面に映し出されるゲーム画像をカメラにより撮影する。そしてカメラからの撮影画像に基づいて、ガン型コントローラ（広義には光線発射コントローラ）から発射された光線（レーザビーム）の照射位置を検出する。そして照射位置と標的が一致した場合に、プレーヤの弾が標的にヒットしたと判定し、プレーヤのゲーム成績に得点を加算する。

しかしながら、このゲーム装置を複数のプレーヤがプレイした場合には、撮影画像の照射位置が、どのプレーヤのガン型コントローラからの光線の照射位置なのかを判別できないという課題がある。

この課題を解決する１つの手法として、第１のプレーヤ（１Ｐ）用のガン型コントローラと第２のプレーヤ（２Ｐ）用のガン型コントローラとで、ガン型コントローラの銃口（広義には光発射口）の形状を異ならせることで、画面上の投影パターン（点灯投影パターンの形状）を異ならせ、１Ｐか２Ｐかを判別する手法が考えられる。即ちこの手法では、１Ｐ用ガン型コントローラの銃口を例えば三角形状にし、２Ｐ用ガン型コントローラの銃口を例えば四角形状にする。そして投影パターンが三角形状であれば１Ｐによる投影位置と判定し、四角形上であれば２Ｐによる投影位置と判定する。

しかし、この手法によると、銃口が三角形状のガン型コントローラは１Ｐ用にしか使用できず、四角形状のものは２Ｐ用にしか使用できなくなる。従って、プレーヤが所持するガン型コントローラが１Ｐ用であり、友達が所持するガン型コントローラも１Ｐ用である場合に、友達と一緒にマルチプレーヤゲームをプレイすることができず、ユーザの利便性を阻害する。また１Ｐ用、２Ｐ用のガン型コントローラを別々に製造しなければならなくなるため、ガン型コントローラの製造コストの上昇を招く。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光線の照射位置がどの光線発射コントローラの照射位置なのかを判別できる位置検出システム、ゲーム装置、プログラム及び情報記憶媒体を提供することにある。

本発明は、複数の光線発射コントローラにより発射された光線の画面上での照射位置を、画面を撮影する撮影デバイスからの撮影画像に基づいて検出する位置検出システムであって、前記撮影デバイスからの撮影画像に基づいて、複数の光線発射コントローラから発射された光線の画面上での複数の照射位置を検出する位置検出部と、検出された複数の照射位置の各照射位置が、複数の光線発射コントローラのうちのいずれの光線発射コントローラからの光線の照射位置なのかを判定する判定部とを含み、前記複数の光線発射コントローラの第１の光線発射コントローラが、第１の発射パターンで光線を発射し、前記複数の光線発射コントローラの第２の光線発射コントローラが、前記第１の発射パターンとは異なる第２の発射パターンで光線を発射し、前記判定部が、複数フレームの撮影画像に亘って第１の照射位置に形成される照射パターンが、前記第１の発射パターンの光線により形成される第１の照射パターンであった場合には、前記第１の照射位置が、前記第１の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、複数フレームの撮影画像に亘って第２の照射位置に形成される照射パターンが、前記第２の発射パターンの光線により形成される第２の照射パターンであった場合には、前記第２の照射位置が、前記第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定する位置検出システムに関係する。

本発明では、第１、第２の光線発射コントローラが互いに異なる第１、第２の発射パターンで光線を発射する。そして第１、第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置が、撮影デバイスからの複数フレームの撮影画像に基づいて検出される。この際に、複数のフレームの撮影画像に亘って第１の照射位置に形成される照射パターン（点灯、消灯パターン）が、第１の発射パターンで形成されるべき第１の照射パターンであった場合には、その第１の照射位置は、第１の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定される。一方、複数のフレームの撮影画像に亘って第２の照射位置に形成される照射パターン（点灯、消灯パターン）が、第２の発射パターンで形成されるべき第２の照射パターンであった場合には、その第２の照射位置は、第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定される。このようにすれば、第１、第２の光線発射コントローラの光発射口等の形状を互いに異ならせなくても、光線の照射位置がどの光線発射コントローラの照射位置なのかを判別できるようになる。これによりユーザの利便性を向上できる。

また本発明では、前記第１の光線発射コントローラの前記第１の発射パターンが、第１回目に光線を発射した後に、光線の発射、不発射を繰り返すパターンであり、前記第２の光線発射コントローラの前記第２の発射パターンが、第１回目に光線を発射した後に、前記第１の発射パターンとは異なるパターンで光線の発射、不発射を繰り返すパターンであり、前記位置検出部が、前記第１、第２の発射パターンの第１回目に発射される光線により撮影画像に形成される点灯パターンに基づき、前記第１、第２の照射位置の座標を求めるようにしてもよい。

このようにすれば、光線の照射位置がどの光線発射コントローラの照射位置なのかを判別する処理に先立って、第１回目の光線により形成される点灯パターンに基づき、第１、第２の照射位置の座標を特定することが可能になる。

また本発明では、前記判定部が、前記第１の照射位置に形成される照射パターンの第２回目以降の点灯、消灯パターンが第１の照射パターンであった場合には、前記第１の照射位置を、前記第１の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、前記第２の照射位置に形成される照射パターンの第２回目以降の点灯、消灯パターンが第２の照射パターンであった場合には、前記第２の照射位置を、前記第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定するようにしてもよい。

このようにすれば、第１、第２の照射位置の座標が特定された後に、その第１、第２の照射位置での照射パターンを判別するだけで、光線の照射位置がどの光線発射コントローラの照射位置なのかを判別できる。これにより処理の簡素化を図れる。

また本発明では、前記位置検出部、前記判定部が、処理フレーム間隔ＴＰよりも短い時間間隔である撮影フレーム間隔ＴＩで撮影される複数の撮影画像に基づいて、位置検出処理、判定処理を行うようにしてもよい。

このようにすれば、光線を発射した後、位置検出処理、判定処理が完了するまでの間の遅延時間を短くでき、体感的な遅れの少ない照射位置検出を実現できる。

また本発明は、上記のいずれかの位置検出システムと、前記複数の光線発射コントローラと、前記撮影デバイスを含むカメラと、前記位置検出システムにより検出された照射位置に基づいてゲーム処理を行うゲーム処理部と、前記ゲーム処理部の処理結果に基づいて、画面に表示する画像を生成する画像生成部とを含むゲーム装置に関係する。

このようなゲーム装置によれば、マルチプレーヤによるプレイに最適なゲームを提供できる。

また本発明では、前記第１の光線発射コントローラに前記第１の発射パターンを設定し、前記第２の光線発射コントローラに、前記第１の発射パターンとは異なる前記第２の発射パターンを設定するパターン設定部を含むようにしてもよい。

このようにすれば、同一のハードウェア構成の光線発射コントローラを、第１、第２のプレーヤ用の光線発射コントローラとして使用することが可能になる。

また本発明では、前記位置検出システムの位置検出部と判定部が、前記撮影デバイスを含む前記カメラに設けるようにしてもよい。

このようにすれば、撮影画像のデータをゲーム処理部側に転送しなくても済むようになり、ゲーム装置の通信の処理負荷等を軽減できる。

また本発明は、複数の光線発射コントローラにより発射された光線の画面上での照射位置を、画面を撮影する撮影デバイスからの撮影画像に基づいて検出する位置検出システムを有するゲーム装置のためのプログラムであって、前記複数の光線発射コントローラの第１の光線発射コントローラに第１の発射パターンを設定し、前記複数の光線発射コントローラの第２の光線発射コントローラに、前記第１の発射パターンとは異なる第２の発射パターンを設定するパターン設定部と、前記位置検出システムにより検出された照射位置に基づいてゲーム処理を行うゲーム処理部と、前記ゲーム処理部の処理結果に基づいて、画面に表示する画像を生成する画像生成部としてコンピューターを機能させ、前記第１の光線発射コントローラが、前記パターン設定部により設定された前記第１の発射パターンで光線を発射し、前記第２の光線発射コントローラが、前記パターン設定部により設定された前記第２の発射パターンで光線を発射し、前記位置検出システムが含む位置検出部が、前記撮影デバイスからの撮影画像に基づいて、複数の光線発射コントローラから発射された光線の画面上での複数の照射位置を検出し、前記位置検出システムが含む判定部が、複数フレームの撮影画像に亘って第１の照射位置に形成される照射パターンが、前記第１の発射パターンの光線により形成される第１の照射パターンであった場合には、前記第１の照射位置が、前記第１の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、複数フレームの撮影画像に亘って第２の照射位置に形成される照射パターンが、前記第２の発射パターンの光線により形成される第２の照射パターンであった場合には、前記第２の照射位置が、前記第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、前記ゲーム処理部が、前記位置検出部により検出された照射位置の座標と前記判定部での判定結果に基づいてゲーム処理を行うプログラムに関係する。

また本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記のプログラムを記憶した情報記憶媒体に関係する。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．構成
図１に本実施形態の位置検出システムと位置検出システムを含むゲーム装置（画像生成装置）の例を示す。

図１に示すように第１のプレーヤ（以下、適宜「１Ｐ」と略称）は、ガン型コントローラＧＣ１（広義には第１の光線発射コントローラ。他の説明でも同様）を画面１０の方に向け、標的ＴＧ１を狙ってＧＣ１により光線（レーザ、赤外線）を発射している。そしてＧＣ１からの光線の照射位置（着弾位置）はＩＰ１になっている。一方、第２のプレーヤ（以下、適宜「２Ｐ」と略称）は、ガン型コントローラＧＣ２（広義には第２の光線発射コントローラ。他の説明でも同様）を画面１０の方に向け、標的ＴＧ２を狙ってＧＣ２により光線を発射している。そしてＧＣ２からの光線の照射位置はＩＰ２になっている。

ＣＣＤなどの撮影デバイスＩＭＤを含むカメラＣＭは、画像が表示される画面１０を撮影する。そしてこのカメラＣＭの撮影画像に基づいて、照射位置ＩＰ１、ＩＰ２が検出され、ＩＰ１、ＩＰ２の座標が求めら、求められたＩＰ１、ＩＰ２の座標に基づいてゲーム処理が行われる。即ち、ＴＧ１、ＴＧ２に光線（弾）がヒットしたか否かをチェックし、ヒットした場合にはそのプレーヤのゲーム成績に得点を加算し、標的のヒット時のモーションを再生する処理などのゲーム処理が行われる。画面１０には、このゲーム処理に応じたゲーム画像が表示されることになる。

図２にゲーム装置及び位置検出システムの機能ブロック図の例を示す。なお、図２の構成要素の一部を省略する構成としてもよい。

ガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２（光線発射コントローラ）は、レーザやレンズなどの光線発射デバイスＲＳ１、ＲＳ２と、プレーヤが光線の発射を指示するためのトリガ１４-1、１４-2（広義には光線発射指示部）と、ガン型コントローラの制御処理を行う制御部２０-1、２０-2（狭義には制御回路）を含む。なおこれらの一部を省略する構成としてもよい。

プレーヤによりトリガ１４-1、１４-2が引かれると（光線発射の指示が行われると）、制御部２０-1、２０-2の制御の下で、光線発射デバイスＲＳ１、ＲＳ２が光線（レーザ）を発射する。この場合に、光線の発射パターン（所与の繰り返し回数だけ光線の発射、不発射を繰り返すパターン）は、レジスタ（メモリ）２２-1、２２-2に設定（記憶）されている。

そして本実施形態では、レジスタ２２-1、２２-2に設定される発射パターンを異ならせることで、ガン型コントローラＧＣ１は、第１の発射パターンで光線を発射し、ガン型コントローラＧＣ２は、第１の発射パターンとは異なる第２の発射パターンで光線を発射する。例えば光線の発射、不発射の繰り返し回数をＮ回とすると、第１、第２の発射パターンでは、第１のタイミング（第１回目）では共に光線が発射される。一方、第２〜第Ｎのタイミング（第２〜第Ｎ回目）では、どのタイミングで光線を発射し、どのタイミングで光線を不発射にするのかが互いに異なっている。

カメラＣＭは、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの撮影デバイスＩＭＤと、制御部４０（狭義には制御回路）を含む。このカメラＣＭは図１に示すように、その撮影範囲に、表示部１９０の画面１０が入る位置に設置される。

撮影デバイスＩＭＤは図１で説明したように、ゲーム画像が表示される画面を撮影するデバイスである。また制御部４０は、撮影指示、画像の取り込み処理、照射位置の検出処理、ＧＣ１とＧＣ２（１Ｐと２Ｐ）の判別処理、或いはデータの送信処理などの制御処理を行う。この制御部４０は、位置検出部４２、判定部４４を含む。

ここで位置検出部４２は、撮影デバイスＩＭＤからの撮影画像に基づいて、光線発射コントローラＧＣ１、ＧＣ２から発射された光線の画面１０上での照射位置ＩＰ１、ＩＰ２を検出する。具体的には、例えば、光線（レーザ光）の帯域及びその近傍の帯域の光を選択的に通過させるフィルタを用いて、画面１０の画像に含まれる帯域外の情報を除去し、照射位置ＩＰ１、ＩＰ２のみが選択的に撮影されるようにする。そして位置検出部４２は、検出された照射位置ＩＰ１、ＩＰ２（着弾位置）の座標（画面の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とした場合のＸ、Ｙ座標）を求める。これらの照射位置検出処理の詳細については特開平５−３２２５８７号公報に開示されている。

判定部４４は、検出された照射位置ＩＰ１、ＩＰ２が、ＧＣ１、ＧＣ２のいずれのガン型コントローラからの光線の照射位置なのかを判定する。

具体的には、カメラＣＭにより撮影される複数フレームの撮影画像に亘って（複数フレームの撮影画像において）、照射位置ＩＰ１に形成される一連の点灯、消灯の照射パターン（所与の繰り返し回数Ｎだけ点灯、消灯を繰り返すパターン）が、第１の発射パターン（レジスタ２２-1に設定されるパターン）の光線により形成されるべき第１の照射パターンであった場合には、照射位置ＩＰ１は、ガン型コントローラＧＣ１からの光線の照射位置であると判定する。一方、複数フレームの撮影画像に亘って（複数フレームの撮影画像において）、照射位置ＩＰ２に形成される一連の点灯、消灯の照射パターンが、第２の発射パターン（レジスタ２２-2に設定されるパターン）の光線により形成されるべき第２の照射パターンであった場合には、照射位置ＩＰ２は、ガン型コントローラＧＣ２からの光線の照射位置であると判定する。なお各フレームの撮影画像における照射パターンの投影パターン形状（例えば丸形状、三角形状、或いは四角形状）は、ガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２間で同一形状になっている。

このようにすることで、照射位置ＩＰ１、ＩＰ２が、ＧＣ１、ＧＣ２のどちらのガン型コントローラによる照射位置なのかを簡素に判別できる。そして照射位置の座標データや、ＧＣ１、ＧＣ２の区別データ（照射位置がＧＣ１、ＧＣ２のどちらによるものなのかを区別するためのデータ）は、カメラＣＭから処理部１００（ゲーム装置の本体装置）に送信される。これにより、検出された照射位置ＩＰ１、ＩＰ２の座標を用いて、ヒットチェックなどのゲーム処理を行うことが可能になる。

なお位置検出部４２、判定部４４の処理は、ハードウェア回路により実現してもよいし、プロセッサ（ＣＰＵ）上で動作するプログラムにより実現してもよい。

記憶部１７０は、処理部１００や通信部１９６などのワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭなどにより実現できる。

情報記憶媒体１８０（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、ハードディスク、或いはメモリ（ＲＯＭ）などのハードウェアにより実現できる。処理部１００は、この情報記憶媒体１８０に格納されるプログラム（データ）に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。即ち情報記憶媒体１８０には、本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム）が記憶される。

表示部１９０は本実施形態により生成された画像を出力するものであり、その機能はＣＲＴ、投写型ディスプレイ、或いはＬＣＤなどにより実現できる。音出力部１９２は本実施形態により生成された音を出力するものであり、その機能はスピーカ、或いはヘッドフォンなどにより実現できる。

携帯型情報記憶装置１９４（メモリカードや携帯型ゲーム装置）は、プレーヤの個人データやゲームのセーブデータなどを記憶するものである。通信部１９６は、外部（ホスト装置、他の画像生成システム）との間で通信を行うための各種制御を行うものであり、その機能は、プロセッサ又は通信用ＡＳＩＣなどのハードウェアや、プログラムにより実現できる。

なお本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム（データ）は、ホスト装置（サーバー）が有する情報記憶媒体からネットワーク及び通信部１９６を介して情報記憶媒体１８０（記憶部１７０）に配信してもよい。このようなホスト装置（サーバー）の情報記憶媒体の使用も本発明の範囲内に含めることができる。

処理部１００（プロセッサ）は、ガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２からのデータや、カメラＣＭからのデータや、プログラムなどに基づいて、ゲーム処理、画像生成処理、或いは音生成処理などを行う。

処理部１００は、ゲーム処理部１１０、パターン設定部１１２、画像生成部１２０、音生成部１３０を含む。なおこれらの一部を省略してもよい。また処理部１００の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ）やＡＳＩＣ（ゲートアレイ）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。また照射位置の検出処理や判定処理を処理部１００において行うようにしてもよい。この場合には処理部１００が位置検出部４２、判定部４４を含むことになる。

ゲーム処理部１１０は、ゲーム開始条件が満たされた場合にゲームを開始する処理、ゲームを進行させる処理、キャラクタやマップなどのオブジェクトを配置する処理、オブジェクトを表示する処理、ゲーム結果を演算する処理、或いはゲーム終了条件が満たされた場合にゲームを終了する処理などのゲーム処理を行う。

より具体的にはゲーム処理部１１０は、求められた照射位置の座標に基づいて、ショット（光線）と標的とのヒットチェックを行う。そしてショットが標的にヒットしたと判定すると、そのプレーヤのゲーム成績に得点を加算する。またショットがヒットした標的のヒット時モーションを再生する処理などを行う。なおガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２の照射位置が一致した場合には、１Ｐ、２Ｐの両方のプレーヤの成績に得点を加算すればよい。

パターン設定部１１２は、ガン型コントローラＧＣ１に第１の発射パターンを設定し、ガン型コントローラＧＣ２に、第１の発射パターンとは異なる第２の発射パターンを設定する処理を行う。具体的には、ガン型コントローラＧＣ１が１Ｐ（第１のプレーヤ）用の接続端子（本体装置の端子）に接続された場合には、ＧＣ１のレジスタ２２-1に１Ｐ用の第１の発射パターンを設定する。例えば第１の発射パターンのデータをガン型コントローラＧＣ１に送信して、そのレジスタ２２-1に書き込む。一方、ガン型コントローラＧＣ２が２Ｐ（第２のプレーヤ）用の接続端子に接続された場合には、ＧＣ２のレジスタ２２-2に２Ｐ用の第２の発射パターンを設定する。例えば第２の発射パターンのデータをガン型コントローラＧＣ２に送信して、そのレジスタ２２-2に書き込む。

画像生成部１２０は、処理部１００で行われる種々の処理（ゲーム処理）の結果に基づいて描画処理を行い、これにより画像を生成し、表示部１９０に出力する。例えば、いわゆる３次元画像を生成する場合には、まず、座標変換、クリッピング処理、或いは透視変換等のジオメトリ処理が行われ、その処理結果に基づいて、プリミティブ面データが作成される。そして、このプリミティブ面データ（描画データ）に基づいて、ジオメトリ処理後のオブジェクト（１又は複数のプリミティブ面）の画像が、描画バッファ（フレームバッファ）に描画される。これにより、オブジェクト空間内において仮想カメラ（所与の視点）から見える画像が生成されるようになる。

音生成部１３０は、処理部１００で行われる種々の処理の結果に基づいて音処理を行い、ＢＧＭ、効果音、又は音声などのゲーム音を生成し、音出力部１９２に出力する。

なお図１、図２では、２人のプレーヤがプレイする場合を例にとり説明したが、３人以上のプレーヤがプレイする場合にも本発明は当然に適用できる。また図１、図２では、光線発射コントローラがガン型のコントローラである場合を例にとり説明したが、これとは異なる形状や態様の光線発射コントローラ（例えばライフル型や剣型の光線発射コントローラ）であっても、本発明は適用可能である。

２．本実施形態の手法
次に本実施形態の手法について図面を用いて説明する。

２．１ 照射パターン
本実施形態では、照射位置において一定時間毎に繰り返される点灯、消灯の照射パターンの違いに基づいて、どのガン型コントローラ（光線発射デバイス）からの光線による照射位置なのかを判別している。即ち一定単位時間の間の照射パルスによりガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２の判別を行う。

例えば図３（Ａ）に示すように、３フレーム（広義にはＮフレーム。他の説明でも同様）の撮影画像に亘って形成される照射パターンが、点灯、点灯、消灯の第１の照射パターン（１１０のパターン）であった場合には、１Ｐ用のガン型コントローラＧＣ１による照射位置であると判定する。また３フレームの撮影画像に亘って形成される照射パターンが、点灯、消灯、点灯の第２の照射パターン（１０１のパターン）であった場合には、２Ｐ用のガン型コントローラＧＣ２による照射位置であると判定する。

なおプレーヤの人数が３人以上の場合は例えば図３（Ｂ）に示すようにして判定を行えばよい。即ち、点灯、点灯、消灯、消灯の照射パターン（１１００）の場合はＧＣ１（１Ｐ）と判定し、点灯、消灯、点灯、点灯の照射パターン（１０１１）の場合はＧＣ２（２Ｐ）と判定し、点灯、消灯、点灯、消灯の照射パターン（１０１０）の場合はＧＣ３（３Ｐ）と判定し、点灯、消灯、消灯、点灯の照射パターン（１００１）の場合はＧＣ４（４Ｐ）と判定する。

なお図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、照射パターンは、１回目は点灯となり、その後に点灯、消灯を繰り返すパターンであることが望ましい。別の言い方をすれば、照射パターンを形成するガン型コントローラの光線の発射パターンは、１回目に光線を発射した後に、光線の発射、不発射を繰り返すパターンであることが望ましい。例えば、ＧＣ１の第１の照射パターン（第１の発射パターン）とＧＣ２の第２の照射パターン（第２の発射パターン）は、１回目は共に点灯（発射）であるが、２回目以降において繰り返される点灯、消灯（発射、不発射）のパターンが異なっている。そして本実施形態では、この１回目の点灯の照射パターンに基づいて、照射位置の座標を決定し、２回目以降の照射パターンに基づいて、ガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２（プレーヤ１Ｐ、２Ｐ）の判別を行う。

２．２ 動作
次に図４（Ａ）〜図６のタイミング波形図を用いて本実施形態の具体的な動作について説明する。

図４（Ａ）〜図５は、処理フレーム間隔ＴＰと同一時間間隔の撮影フレーム間隔ＴＩでカメラＣＭ（ＩＭＤ）により撮影される撮影画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３・・・・に基づいて、位置検出処理、判定処理を行う場合のタイミング波形図である。

ここで処理フレーム間隔ＴＰは、１フレームのゲーム画像を生成する処理とそのゲーム画像生成のためのゲーム処理を行う時間間隔（例えば１／３０秒、１／６０秒）である。この処理フレーム間隔ＴＰは、画面への画像表示の際の垂直同期信号を用いて規定される。また撮影フレーム間隔ＴＩは、カメラＣＭが１フレームの画像を撮影する時間間隔（スキャンフレーム間隔）である。

図４（Ａ）ではＡ１、Ａ２のタイミングで１Ｐ、２Ｐのガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２のトリガ１４-1、１４-2が引かれている。そしてＡ３、Ａ４のタイミングで光発射デバイスＲＳ１、ＲＳ２が発光し、光線が発射されている。この時の撮影画像がＡ５に示すＩＭ１になる。この撮影画像ＩＭ１の照射位置ＩＰ１、ＩＰ２には図７（Ａ）に示すように、図４（Ａ）のＡ３、Ａ４の光線発射により形成された点灯パターンが形成される。

Ａ６に示すように次の処理フレーム（プログラムフレーム）では、撮影画像ＩＭ１に形成された照射パターンに基づき図７（Ａ）の照射位置ＩＰ１、ＩＰ２が検出され、ＩＰ１、ＩＰ２のＸ、Ｙ座標が決定される。そしてこの処理フレームでは、図４（Ａ）のＡ７、Ａ８に示すように、ガン型コントローラＧＣ１からは光線が発射される一方で、ＧＣ２からは光線が発射されない。これにより図７（Ｂ）に示すように、Ａ９の撮影画像ＩＭ２の照射位置ＩＰ１には点灯パターンが形成され、照射位置ＩＰ２にはＧＣ２による消灯パターンが形成される。

Ａ１０に示すように次の処理フレームでは、撮影画像ＩＭ２に形成された照射パターンに基づき、ＧＣ１（１Ｐ）を判別する判定処理が行われる。即ち図７（Ｂ）に示すように、撮影画像ＩＭ２では、照射位置ＩＰ１には点灯パターンが形成され、照射位置ＩＰ２には消灯パターンが形成される。従って照射位置ＩＰ１は、１Ｐ用のガン型コントローラＧＣ１による照射位置であると判定される。そしてこの処理フレームでは、図４（Ａ）のＡ１１、Ａ１２に示すように、ガン型コントローラＧＣ１からは光線が発射されない一方で、ＧＣ２からは光線が発射される。これにより図７（Ｃ）に示すように、Ａ１３の撮影画像ＩＭ３の照射位置ＩＰ１には消灯パターンが形成され、照射位置ＩＰ２には点灯パターンが形成される。

Ａ１４に示すように次の処理フレームでは、撮影画像ＩＭ３に形成された照射パターンに基づきＧＣ２（２Ｐ）を判別する判定処理が行われる。即ち図７（Ｃ）に示すように、撮影画像ＩＭ３では、照射位置ＩＰ１には消灯パターンが形成され、照射位置ＩＰ２に点灯パターンが形成されている。従って照射位置ＩＰ２は、２Ｐ用のガン型コントローラＧＣ２による照射位置であると判定される。そして、その他の処理である後処理が行われる。

図４（Ｂ）ではＢ１、Ｂ２に示すように、処理フレームの後半でガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２のトリガが入力されている。そしてＢ３、Ｂ４に示すように、次の処理フレームでガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２が光線を発射している。この場合にはＢ５、Ｂ６、Ｂ７に示すように、図４（Ａ）に比べて１処理フレーム間隔ＴＰの時間間隔だけ、位置検出／位置決定処理、ＧＣ１判定処理、ＧＣ２判定処理が後ろにずれることになる。

図５ではＣ１、Ｃ２に示すように、ガン型コントローラＧＣ１のトリガ入力とＧＣ２のトリガ入力が同一処理フレーム内になく、ＧＣ１のトリガ入力の次の処理フレームでＧＣ２のトリガ入力が行われている。この場合には、ガン型コントローラＧＣ１はＣ３、Ｃ４、Ｃ５に示すタイミングで、発射、発射、不発射のパターンの光線を発射する。またガン型コントローラＧＣ２は、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８に示すタイミングで、発射、不発射、発射のパターンで光線を発射する。そしてＣ９、Ｃ１０、Ｃ１１に示すタイミングで、位置検出／位置決定処理、ＧＣ１判定処理、ＧＣ２判定処理が行われることになる。

以上のように図４（Ａ）〜図５では、第１の処理フレームで照射位置の検出、決定処理を行い、それに続く第２、第３の処理フレームで、ガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２（１Ｐ、２Ｐ）の判別処理を行っている。このように処理フレーム間隔ＴＰと同一時間間隔の撮影フレーム間隔ＴＩで撮影画像を撮影し、その撮影画像に基づいて位置検出処理、判定処理を行う場合（プログラム処理同期型の場合）には、図２の位置検出部４２、判定部４４を、ゲーム装置の本体装置側の処理部１００に設けることができる。そして、位置検出処理や判定処理をプログラム処理により実現することができる。

図６は、処理フレーム間隔ＴＰよりも短い時間間隔の撮影フレーム間隔ＴＩで撮影される撮影画像ＩＭ１、ＩＭ２、ＩＭ３・・・・に基づいて、位置検出処理、判定処理を行う場合のタイミング波形図である。図６では処理フレーム間隔ＴＰの例えば１／４の撮影フレーム間隔ＴＩで画像が撮影され、撮影された複数の撮影画像に基づいて位置検出（決定）処理、ＧＣ１、ＧＣ２の判定処理が行われる。

より具体的には図６では、Ｄ１、Ｄ２のタイミングでガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２のトリガが入力されている。するとガン型コントローラＧＣ１はＤ３、Ｄ４、Ｄ５に示す発射、発射、不発射のパターンで光線を発射する。またガン型コントローラＧＣ２はＤ６、Ｄ７、Ｄ８に示す発射、不発射、発射のパターンで光線を発射する。

すると図６のＤ９に示すように、Ｄ３、Ｄ６の発射パターンにより撮影画像ＩＭ１に形成された照射位置ＩＰ１、ＩＰ２の点灯パターンにより、ＩＰ１、ＩＰ２の位置検出、位置決定処理が行われる。

またＤ１０に示すように、Ｄ４、Ｄ７の発射パターンにより撮影画像ＩＭ２の照射位置ＩＰ１、ＩＰ２に形成された点灯、消灯パターンにより、ガン型コントローラＧＣ１（１Ｐ）を判別する判定処理が行われる。

またＤ１１に示すように、Ｄ５、Ｄ８の発射パターンにより撮影画像ＩＭ３の照射位置ＩＰ１、ＩＰ２に形成された消灯、点灯パターンにより、ガン型コントローラＧＣ２（２Ｐ）を判別する判定処理が行われる。

以上のように図６では、１つの処理フレーム内で、照射位置の検出、決定処理と、ガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２（１Ｐ、２Ｐ）の判別処理を行っている。このように処理フレーム間隔ＴＰよりも短い時間間隔の撮影フレーム間隔ＴＩで撮影画像を撮影し、その撮影画像に基づいて位置検出処理、判定処理を行う場合（プログラム処理非同期型の場合）には、図２の位置検出部４２、判定部４４を、カメラＣＭに内蔵することが望ましい。そしてこの図６の手法によれば、トリガ入力が行われてから、位置検出処理、判定処理が完了するまでの遅延時間を、図４（Ａ）〜図５の手法に比べて短くできる。従って、位置検出処理、判定処理の遅延がプレーヤに気づかれにくくなり、スムーズなゲーム展開を実現できる。

３．本実施形態の処理
次に、本実施形態の詳細な処理例について図８〜図１０のフローチャートを用いて説明する。

図８はガン型コントローラ側の処理を示すフローチャートである。

まずトリガ入力（広義には光線発射指示）があったか否かを判断する（ステップＳ１）。そしてトリガ入力があった場合には、トリガが入力されたことを示すトリガ入力フラグをレジスタ（メモリ）に記憶する（ステップＳ２）。以上のようにしてトリガ入力検出処理が終了し、光線発射処理（照射処理）に移行する。

光線発射処理では、トリガ入力フラグが既に記憶されているか否かを判断する（ステップＳ３）。そしてトリガ入力フラグが記憶されている場合には、レジスタ（図２の２２-1、２２-2）に設定されている発射パターンに基づいて光線を発射する処理を行う（ステップＳ４）。一方、トリガ入力フラグが記憶されていない場合には発射処理を行わない。

次にＮ回（Ｎは２以上の整数）の光線の発射、不発射の繰り返しが終了したか否かを判断する（ステップＳ５）。そしてＮ回の繰り返しが終了した場合には、レジスタ（メモリ）に記憶されているトリガ入力フラグをクリアする（ステップＳ６）。即ち発射パターンが全て終了したか否かを判断し、終了している場合にはトリガ入力フラグをクリアする。例えば図３（Ａ）ではＮ＝３回の発射（点灯）、不発射（消灯）の繰り返しが終了すると、トリガ入力フラグがクリアされる。一方、図３（Ｂ）ではＮ＝４回の発射、不発射の繰り返しが終了すると、トリガ入力フラグがクリアされる。このようにして発射パターンで指定される回数の光線の発射・不発射処理を実現できる。

図９はカメラ側の処理のフローチャートである。

まず撮影デバイスにより撮影された撮影画像に基づき照射位置の検出処理を行う（ステップＳ１１）。これは前述のフィルタ処理などにより実現できる。

次に照射位置が検出されたか否かを判断し（ステップＳ１２）、検出された場合には、その照射位置に対する照射（光線の発射）が１回目の照射か否かを判断する（ステップＳ１３）。そして１回目である場合には、その照射位置の座標を求めてレジスタ（メモリ）に記憶する（ステップＳ１４。図６のＤ９参照）。そしてカウンタ（制御部４０に含まれるカウンタ）のカウント値に初期値をセットする（ステップＳ１５）。次に照射の有無パターン（点灯、消灯パターン）をカウンタのカウント値に対応づけて記憶する（ステップＳ１６）。そしてカウンタのカウント処理（カウント値のデクリメント又はインクリメント）を行う（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１２やＳ１３で照射位置が検出されなかったと判断された場合や１回目の照射でなかったと判断された場合には、ステップＳ１４、Ｓ１５の処理を行うことなくステップＳ１６の処理に移行する。

次にカウンタのカウント値が０（最終値）になったか否かを判断し（ステップＳ１８）、カウント値が０になると、ガン型コントローラＧＣ１、ＧＣ２（プレーヤ１Ｐ、２Ｐ）を判別する判定処理を行う（ステップＳ１９。図６のＤ１０、Ｄ１１参照）。例えば図３（Ａ）ではカウント処理が３回行われるとカウント値が０になり、図３（Ｂ）では４回行われるとカウント値が０になり、ＧＣ１、ＧＣ２の判定処理が行われる。そして判定が終了すると、ＧＣ１、ＧＣ２（１Ｐ、２Ｐ）の区別データと照射位置データをゲーム装置の本体装置（処理部１００）に送信する（ステップＳ２０）。例えばガン型コントローラＧＣ１の照射位置座標が（Ｘ１、Ｙ１）であり、ＧＣ２の照射位置座標が（Ｘ２、Ｙ２）であるというフォーマットのデータが送信される。

図１０は本体装置（図１の９８、図２の処理部１００）側の処理のフローチャートである。

まず１Ｐ側の接続端子（図１のＥ１）、２Ｐ側の接続端子（図１のＥ２）のいずれにガン型コントローラが接続されたか否かを判断する（ステップＳ２１）。そして１Ｐ側の接続端子にガン型コントローラが接続された場合には、１Ｐ（ＧＣ１）用の発射パターン（図６のＤ３、Ｄ４、Ｄ５）のデータを送信し、そのガン型コントローラのレジスタに設定する（ステップＳ２２）。一方、２Ｐ側の接続端子にガン型コントローラが接続された場合には、２Ｐ（ＧＣ２）用の発射パターン（図６のＤ６、Ｄ７、Ｄ８）のデータを送信し、そのガン型コントローラのレジスタに設定する（ステップＳ２３）。そしてその他のゲーム処理（ヒットチェック処理、画像生成処理等）に移行する（ステップＳ２４）。

なお本発明は、上記実施形態で説明したものに限らず、種々の変形実施が可能である。

例えば、明細書又は図面中の記載において広義や同義な用語（光線発射コントローラ、光線発射指示、第１のプレーヤ、第２のプレーヤ等）として引用された用語（ガン型コントローラ、トリガ入力、１Ｐ、２Ｐ等）は、明細書又は図面中の他の記載においても広義や同義な用語に置き換えることができる。

また、本発明のうち従属請求項に係る発明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略する構成とすることもできる。また、本発明の１の独立請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させることもできる。

また、本発明は種々のゲーム（シューティングゲーム、ロボット対戦ゲーム、スポーツゲーム、ロールプレイングゲーム等）に適用できる。

また本発明は、業務用ゲーム装置、家庭用ゲーム装置、多数のプレーヤが参加する大型アトラクションゲーム装置、シミュレータ、パーソナルコンピュータ等の種々のゲーム装置に適用できる。

位置検出システム、ゲーム装置の例である。 位置検出システム、ゲーム装置の機能ブロック図の例である。 図３（Ａ）（Ｂ）は本実施形態の手法の説明図である。 図４（Ａ）（Ｂ）は本実施形態の動作を説明するタイミング波形図である。 本実施形態の動作を説明するタイミング波形図である。 本実施形態の動作を説明するタイミング波形図である。 図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は照射パターンの説明図である。 本実施形態の詳細な処理のフローチャートである。 本実施形態の詳細な処理のフローチャートである。 本実施形態の詳細な処理のフローチャートである。

符号の説明

１Ｐ 第１のプレーヤ、２Ｐ 第２のプレーヤ、
ＣＭ カメラ、 ＩＭＤ 撮影デバイス、
ＧＣ１、ＧＣ２ ガン型コントローラ、ＲＳ１、ＲＳ２ 光線発射デバイス、
１０ 画面、１４-1、１４-2 トリガ、２０-1、２０-2 制御部、
２２-1、２２-2 レジスタ、４０ 制御部、４２ 位置検出部、４４ 判定部、
１００ 処理部、１１０ ゲーム処理部、１１２ パターン設定部、
１２０ 画像生成部、１３０ 音生成部、記憶部１７０、
１８０ 情報記憶媒体、１９０ 表示部、
１９２ 音出力部、１９４ 携帯型情報記憶装置、１９６ 通信部

Claims (9)

1. 複数の光線発射コントローラにより発射された光線の画面上での照射位置を、画面を撮影する撮影デバイスからの撮影画像に基づいて検出する位置検出システムであって、
   前記撮影デバイスからの撮影画像に基づいて、複数の光線発射コントローラから発射された光線の画面上での複数の照射位置を検出する位置検出部と、
   検出された複数の照射位置の各照射位置が、複数の光線発射コントローラのうちのいずれの光線発射コントローラからの光線の照射位置なのかを判定する判定部とを含み、
   前記複数の光線発射コントローラの第１の光線発射コントローラが、第１の発射パターンで光線を発射し、
   前記複数の光線発射コントローラの第２の光線発射コントローラが、前記第１の発射パターンとは異なる第２の発射パターンで光線を発射し、
   前記判定部が、
   複数フレームの撮影画像に亘って第１の照射位置に形成される照射パターンが、前記第１の発射パターンの光線により形成される第１の照射パターンであった場合には、前記第１の照射位置が、前記第１の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、
   複数フレームの撮影画像に亘って第２の照射位置に形成される照射パターンが、前記第２の発射パターンの光線により形成される第２の照射パターンであった場合には、前記第２の照射位置が、前記第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定することを特徴とする位置検出システム。
2. 請求項１において、
   前記第１の光線発射コントローラの前記第１の発射パターンが、第１回目に光線を発射した後に、光線の発射、不発射を繰り返すパターンであり、
   前記第２の光線発射コントローラの前記第２の発射パターンが、第１回目に光線を発射した後に、前記第１の発射パターンとは異なるパターンで光線の発射、不発射を繰り返すパターンであり、
   前記位置検出部が、
   前記第１、第２の発射パターンの第１回目に発射される光線により撮影画像に形成される点灯パターンに基づき、前記第１、第２の照射位置の座標を求めることを特徴とする位置検出システム。
3. 請求項２において、
   前記判定部が、
   前記第１の照射位置に形成される照射パターンの第２回目以降の点灯、消灯パターンが第１の照射パターンであった場合には、前記第１の照射位置を、前記第１の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、
   前記第２の照射位置に形成される照射パターンの第２回目以降の点灯、消灯パターンが第２の照射パターンであった場合には、前記第２の照射位置を、前記第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定することを特徴とする位置検出システム。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記位置検出部、前記判定部が、
   処理フレーム間隔ＴＰよりも短い時間間隔である撮影フレーム間隔ＴＩで撮影される複数の撮影画像に基づいて、位置検出処理、判定処理を行うことを特徴とする位置検出システム。
5. 請求項１乃至４のいずれかの位置検出システムと、
   前記複数の光線発射コントローラと、
   前記撮影デバイスを含むカメラと、
   前記位置検出システムにより検出された照射位置に基づいてゲーム処理を行うゲーム処理部と、
   前記ゲーム処理部の処理結果に基づいて、画面に表示する画像を生成する画像生成部と、
   を含むことを特徴とするゲーム装置。
6. 請求項５において、
   前記第１の光線発射コントローラに前記第１の発射パターンを設定し、前記第２の光線発射コントローラに、前記第１の発射パターンとは異なる前記第２の発射パターンを設定するパターン設定部を含むことを特徴とするゲーム装置。
7. 請求項５又は６において、
   前記位置検出システムの位置検出部と判定部が、前記撮影デバイスを含む前記カメラに設けられることを特徴とするゲーム装置。
8. 複数の光線発射コントローラにより発射された光線の画面上での照射位置を、画面を撮影する撮影デバイスからの撮影画像に基づいて検出する位置検出システムを有するゲーム装置のためのプログラムであって、
   前記複数の光線発射コントローラの第１の光線発射コントローラに第１の発射パターンを設定し、前記複数の光線発射コントローラの第２の光線発射コントローラに、前記第１の発射パターンとは異なる第２の発射パターンを設定するパターン設定部と、
   前記位置検出システムにより検出された照射位置に基づいてゲーム処理を行うゲーム処理部と、
   前記ゲーム処理部の処理結果に基づいて、画面に表示する画像を生成する画像生成部として、
   コンピューターを機能させ、
   前記第１の光線発射コントローラが、前記パターン設定部により設定された前記第１の発射パターンで光線を発射し、前記第２の光線発射コントローラが、前記パターン設定部により設定された前記第２の発射パターンで光線を発射し、
   前記位置検出システムが含む位置検出部が、
   前記撮影デバイスからの撮影画像に基づいて、複数の光線発射コントローラから発射された光線の画面上での複数の照射位置を検出し、
   前記位置検出システムが含む判定部が、
   複数フレームの撮影画像に亘って第１の照射位置に形成される照射パターンが、前記第１の発射パターンの光線により形成される第１の照射パターンであった場合には、前記第１の照射位置が、前記第１の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、
   複数フレームの撮影画像に亘って第２の照射位置に形成される照射パターンが、前記第２の発射パターンの光線により形成される第２の照射パターンであった場合には、前記第２の照射位置が、前記第２の光線発射コントローラからの光線の照射位置であると判定し、
   前記ゲーム処理部が、
   前記位置検出部により検出された照射位置の座標と前記判定部での判定結果に基づいてゲーム処理を行うことを特徴とするプログラム。
9. コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、請求項８のプログラムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。

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