ゲーム装置
【課題】 シューティングゲームを行うときにターゲットの設置が不要であり広いスペースを必要としないゲーム装置を提供する。
【解決手段】 遊技者が装着するヘッドフォン１０は左右４個づつのスピーカを内蔵し、本体３０はスピーカを制御することにより、音を発する物体がランダムに決定した方向から遊技者に向かって接近してくるかのように感じさせる３Ｄ音像を生成する。遊技者はその音像の方向にコントローラ２０の先端を向け、コントローラ２０はセンサにより検出されたコントローラ２０の方向と音像の方向のずれが所定の範囲内であるか判定する。所定の範囲内であると判定し、かつ、音像を捕獲する操作を検出した場合に音像が捕獲されたと判定し、スピーカから捕獲音を出力する。
【解決手段】 遊技者が装着するヘッドフォン１０は左右４個づつのスピーカを内蔵し、本体３０はスピーカを制御することにより、音を発する物体がランダムに決定した方向から遊技者に向かって接近してくるかのように感じさせる３Ｄ音像を生成する。遊技者はその音像の方向にコントローラ２０の先端を向け、コントローラ２０はセンサにより検出されたコントローラ２０の方向と音像の方向のずれが所定の範囲内であるか判定する。所定の範囲内であると判定し、かつ、音像を捕獲する操作を検出した場合に音像が捕獲されたと判定し、スピーカから捕獲音を出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シューティングゲーム等に用いて好適なゲーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市販されている弾を発射しないガンシューティングゲームは、図１２に示すように銃の先端にＬＥＤ（発光ダイオード）、微弱レーザー等の発光源５０１を設け、その非拡散光をターゲット６００に設けられた光センサ６０１に投射し、当たり／外れの判定を行う。
なお、従来技術として特許文献１及び特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開平７−１１６３４６号公報
【特許文献２】特開昭６０−６３０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の技術によれば、ターゲット６００を急速に動かしながらゲームを行うことが困難であるので、ゲームに動きがなくゲーム展開の拡張性に乏しい。また、離れたターゲットに光を投射するため、そのターゲットを認識できるだけの視力が必要とされる。また、離れた位置にターゲットを設置するため、広いゲームエリアを必要とする。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、シューティングゲームを行うときにターゲットの設置が不要であり広いスペースを必要としないゲーム装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、遊技者の周囲に設けられた複数のスピーカと、遊技者に対してランダムに決定された方向から音が聞こえるように前記複数のスピーカから出力する音量を制御することにより音像を生成する本体と、操作子と筐体の方向を検出するセンサと前記ランダムに決定された方向と前記センサが検出した方向とのずれが所定の範囲内であり、かつ、前記操作子が操作された場合に前記音像が捕獲されたと判定する判定手段とを具備するコントローラと、を具備することを特徴とするゲーム装置である。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゲーム装置において、前記複数のスピーカは、ヘッドフォンの左右においてそれぞれ前方上、前方下、後方上、後方下に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のゲーム装置において、前記複数のスピーカは、部屋の天井と床面のそれぞれ４角に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかの項に記載のゲーム装置において、前記コントローラのセンサは、筐体に設定された２軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかの項に記載のゲーム装置において、前記コントローラは、筐体を向けることにより指定された複数の方向に基づいて、ゲームにおいて基準とする方向を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、音響空間、音像の位置、音像の変化を即座に変化させることができるのでゲーム展開の拡張性に富む。また、離れた場所に置かれたターゲットを認識するのが困難な者でもゲームを行うことできる。また、ヘッドフォン等の密着型の音響装置を使用することで、腕の可動範囲のスペースがあればゲームを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図１はこの実施形態におけるゲーム装置の構成を示す図であり、遊技者がこのゲーム装置を装着して立っている様子を遊技者の右手側から見た図である。図１の遊技者は、頭部にヘッドフォン１０を装着し、背中に本体３０を背負い、手に短銃型のコントローラ２０を持ち、その先端を自分の前方に向けている。なお、ヘッドフォン１０及びコントローラ２０はそれぞれ本体３０とケーブルで接続されているが、無線で接続してもよい。
【００１１】
図２は、ヘッドフォン１０の構成を示す左側面図であり、ヘッドフォンアーム１７とスピーカが取り付けられ遊技者の右耳を覆うヘッドフォンユニット１６ａを示す。ヘッドフォンアーム１７は両端にヘッドフォンユニット１６ａ及び１６ｂが取り付けられており、それぞれ遊技者の右耳、左耳を覆うように頭部に装着する。ハウジング１５ａには４つのスピーカ、すなわち右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、右後方上スピーカ１３ａ、右後方下スピーカ１４ａが取り付けられており、それぞれ遊技者に対して右前方上、右前方下、右後方上、右後方下からの音を出力する。同様に、図示しないハウジング１５ｂには４つのスピーカ、すなわち左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂ、左後方上スピーカ１３ｂ、左後方下スピーカ１４ｂが取り付けられており、それぞれ遊技者に対して左前方上、左前方下、左後方上、左後方下からの音を出力する。これら８つのスピーカは本体３０から制御される。
【００１２】
図３は、本体３０、及び、ヘッドフォン１０に設けられたスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂを示すブロック図である。本体３０の本体ＣＰＵ（中央演算処理装置）３１は、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を含む。ＲＯＭにはゲームのプログラム及び定数データが記憶されている。ＲＡＭにはデータが一時的に記憶される。本体ＣＰＵ３１は、通信ポート３４に接続されるコントローラ２０から送信される指示により、音源ＬＳＩ（大規模集積回路）３２の発音制御を行う。
【００１３】
音源ＬＳＩ３２は、複数の発音チャネルと、個別に音量設定可能な８チャネルのスピーカ駆動出力を有し、本体ＣＰＵ３１からの制御により、音を発する物体がランダムに決定された方向から遊技者に向かって接近してくるかのように感じさせる３Ｄ音像を生成し、ヘッドフォン１０のスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂへ出力する。また、ゲームの進行に伴うその他の効果音をスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂへ出力する。音源ＬＳＩ３２は、デジタル信号の楽音データをアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ、及び、スピーカを駆動可能なヘッドフォンアンプを含む。
なお、音源ＬＳＩ３２に音響処理用のＤＳＰ（デジタル信号処理装置）を搭載し、一般的手法である疑似３Ｄ処理を施すことにより、左右４個づつのスピーカを１個づつに減らすことも可能である。
【００１４】
前述したヘッドフォン１０のスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂは、本体３０の音源ＬＳＩ３２に接続される。音源ＬＳＩ３２とヘッドフォンユニット１６ａ、音源ＬＳＩ３２とヘッドフォンユニット１６ｂは、各ヘッドフォンユニットに取り付けられたスピーカのプラス端子に接続する４本の音声信号ラインとマイナス端子に接続する共通のグランド信号ラインの計５本を束線にしたケーブルで接続する。
また、バッテリー３３は本体３０の各部に給電する。
【００１５】
図４は、コントローラ２０の概略を示す左側面図である。短銃型のコントローラ２０は内部に方位センサ２１及び傾きセンサ２２を備え、外部に捕獲レバー２３及び図示しない設定ボタン２４（図５参照）を備える。
【００１６】
図５は、コントローラ２０の構成を示すブロック図である。方位センサ２１は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々の軸方向の磁界の強さを検出し、この検出結果をデジタル信号に変換してコントローラ専用ＣＰＵ２５へ出力する。ここで、Ｙ軸及びＺ軸はコントローラ２０に対して図４に示す方向に互いに直交して設定され、Ｘ軸はこれらに垂直でコントローラ２０から手前に伸びる方向に設定されている。
【００１７】
図６は方位センサ２１及び傾きセンサ２２の構成を示すブロック図である。磁気センサ部２００は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々の軸方向の磁界の強さを検出するＸ軸磁気センサ２０１、Ｙ軸磁気センサ２０２、Ｚ軸磁気センサ２０３と、温度を検出する温度センサ２０４を備える。Ｘ軸磁気センサ２０１、Ｙ軸磁気センサ２０２、Ｚ軸磁気センサ２０３は、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の磁界の強さに比例した値を出力する。
【００１８】
切換器２０５は、Ｘ軸磁気センサ２０１、Ｙ軸磁気センサ２０２、Ｚ軸磁気センサ２０３からの出力を一定周期で切り換えて増幅器２０６へ出力する。増幅器２０６は、各磁気センサから入力するアナログ信号を増幅する。切換器２０７は、Ａ／Ｄ変換器２０９へ入力する信号を増幅器２０６、温度センサ２０４、外部入力端子２０８のいずれとするかを切り換える。外部入力端子２０８には物理量センサである傾きセンサ２２が接続される。
【００１９】
傾きセンサ２２は、コントローラ２０の筐体の傾きを検出する。この傾きセンサ２２は、所定の１軸方向における傾き角、例えば、コントローラ２０に設定されたＹ軸が水平面に対してなす角度を検出するものであってもよいし、所定の２軸方向における傾き角、例えば、コントローラ２０に設定されたＸ軸及びＹ軸のそれぞれが水平面に対してなす角度を検出するものであってもよい。
なお、傾きセンサ２２に検出結果をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を持たせ、方位センサ２１を介さずにコントローラ専用ＣＰＵ２５へ出力する構成としてもよい。
【００２０】
クロックジェネレータ２１０は、クロック信号を生成してＡ／Ｄ変換器２０９及びシリアルデータインタフェース２１１に供給する。Ａ／Ｄ変換器２０９は、クロックジェネレータ２１０からクロック信号の供給を受けて切換器２０７から入力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２１】
シリアルデータインタフェース２１１は、Ａ／Ｄ変換器２０９及びクロックジェネレータ２１０を制御し、Ａ／Ｄ変換器２０９から入力するデジタル信号をデータ入出力端子２１３に出力する。データ入出力端子２１３は、図５のコントローラ専用ＣＰＵ２５に接続されデータの入出力を行う。また、シリアルデータインタフェース２１１は、シリアルクロック入力端子２１２を介してクロックの供給を受ける。
【００２２】
電源端子２１８及び２１９には、それぞれ電圧ＶＤＤ及びＶＳＳが接続される。電源断制御部２１４は、磁気センサ部２００及びシリアルデータインタフェース２１１の電源の供給または停止を制御する。パワーオンリセット部２１５は、電源端子２１８に電源電圧の供給が開始されたときに、シリアルデータインタフェース２１１へリセット信号を出力する。テスト入力端子２１６及び２１７は、磁気センサ部２００をテストするときの信号が加えられる。
【００２３】
図５に戻り、捕獲レバー２３は、遊技者が音像を捕獲する操作に用いる操作子であり、レバーの引き角を電圧に変換する可変抵抗器が取り付けられ、その可変抵抗器による電圧がコントローラ専用ＣＰＵ２５へ出力される。設定ボタン２４は、電源電圧をオン／オフするスイッチであり、その出力がコントローラ専用ＣＰＵ２５に入力される。
コントローラ専用ＣＰＵ２５は、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む。ＲＯＭにはコントローラ２０の各部の制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭにはデータが一時的に記憶される。コントローラ専用ＣＰＵ２５は、方位センサ２１、傾きセンサ２２、捕獲レバー２３、設定ボタン２４の出力値を取得し、音像の方向の決定、音像の捕捉判定及び捕獲判定等の処理を行い、これらの処理に伴う各種の指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。
通信ポート２６にはグランドと信号の２線通信ケーブルが接続され、本体３０との間のシリアル通信に用いられる。バッテリー２７はコントローラ２０の各部に給電する。
【００２４】
次に、上述したゲーム装置の動作を説明する。遊技者は、ゲームを開始するとき又はコントローラ２０によって検出される方向にずれを感じたときに、方向の初期化を行う。すなわち、地磁気の方向に対して遊技者がこのゲームにおいて正面、背面、左面、右面、上面、下面とする方向を設定する。遊技者は、コントローラ２０の設定ボタン２４を押してから、正面、背面、左面、右面、上面、下面の順にコントローラ２０の先端を向け、捕獲レバー２３を引く操作を繰り返す。
【００２５】
ここで、遊技者がコントローラ２０を正面、背面、左面、右面に向けたときにはコントローラ２０に設定されたＺ軸が上方に向き、コントローラ２０を上面に向けたときにはコントローラ２０に設定されたＺ軸が背面に向き、コントローラ２０を下面に向けたときにはコントローラ２０に設定されたＺ軸が正面に向いているものとする。
各方向にコントローラ２０の先端を向け捕獲レバー２３を引く操作を行ったとき、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の検出値は、正面に向けたときＳ１ｘ、Ｓ１ｙ、Ｓ１ｚ、背面に向けたときＳ２ｘ、Ｓ２ｙ、Ｓ２ｚ、左面に向けたときＳ３ｘ、Ｓ３ｙ、Ｓ３ｚ、右面に向けたときＳ４ｘ、Ｓ４ｙ、Ｓ４ｚ、上面に向けたときＳ５ｘ、Ｓ５ｙ、Ｓ５ｚ、下面に向けたときＳ６ｘ、Ｓ６ｙ、Ｓ６ｚであったとする。これらの値はコントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに記憶される。
【００２６】
遊技者が上記のように操作を行って方位センサ２１の検出値を取得するときに、例えば、正面としてコントローラ２０の先端を向けた方向と背面としてコントローラ２０の先端を向けた方向とは、必ずしも正確に１８０°反対方向であるとは限らず、また、左面としてコントローラ２０の先端を向けた方向が正面としてコントローラ２０の先端を向けた方向に対して反時計まわりに正確に９０°の方向であるとは限らない。他の方向についても同様である。
そこで、コントローラ専用ＣＰＵ２５において、正面、背面、左面、右面の各方向が同一平面上にあり、背面の方向が正面の方向に対して１８０°反対方向、左面の方向が正面の方向に対して反時計まわりに９０°の方向、右面の方向が正面の方向に対して時計まわりに９０°の方向、上面の方向が正面、背面、左面、右面の方向が含まれる平面に対して垂直上方の方向、下面の方向が正面、背面、左面、右面の方向が含まれる平面に対して垂直下方の方向であって、遊技者によって指定された方向に近い正面、背面、左面、右面、上面、下面の方向を求める。
【００２７】
そこで、正面等の方向が決定されたと仮定して、正面とする方向にコントローラ２０の先端を向けたときの地磁気の方向を、変数を用いてｘ、ｙ、ｚとおく。これを基準とすると、正面、背面、左面、右面の各方向が同一平面上にあり、正面の方向に対して１８０°反対方向である背面の方向にコントローラ２０の先端が向けられたときの方位センサ２１の検出値は−ｘ、−ｙ、ｚとなり、同様に左面に向けられたときはｙ、−ｘ、ｚ、右面に向けられたときは−ｙ、ｘ、ｚとなる。また、正面、背面、左面、右面の方向が含まれる平面に対して垂直上方の方向である上面の方向にコントローラ２０の先端が向けられたときはｘ、ｚ、−ｙ、同様に下面の方向に向けられたときはｘ、−ｚ、ｙとなる。
【００２８】
上記のように変数ｘ、ｙ、ｚを用いて表された各方向における方位センサ２１の検出値が、遊技者によって指定された方向における方位センサ２１の検出値に近くなるように定める。これは、下記の式１〜６を足した値が最小となるｘ、ｙ、ｚを求めればよい。ここで「ｘ＾２」はｘの２乗を表す。
√{（ｘ−Ｓ１ｘ）＾２＋（ｙ−Ｓ１ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ１ｚ）＾２} ・・・式１
√{（−ｘ−Ｓ２ｘ）＾２＋（−ｙ−Ｓ２ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ２ｚ）＾２} ・・・式２
√{（ｙ−Ｓ３ｘ）＾２＋（−ｘ−Ｓ３ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ３ｚ）＾２} ・・・式３
√{（−ｙ−Ｓ４ｘ）＾２＋（ｘ−Ｓ４ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ４ｚ）＾２} ・・・式４
√{（ｘ−Ｓ５ｘ）＾２＋（ｚ−Ｓ５ｙ）＾２＋（−ｙ−Ｓ５ｚ）＾２} ・・・式５
√{（ｘ−Ｓ６ｘ）＾２＋（−ｚ−Ｓ６ｙ）＾２＋（ｙ−Ｓ６ｚ）＾２} ・・・式６
【００２９】
ここでは計算が簡単になるように次のようにして変数ｘ、ｙ、ｚの値を求める。まず、変数ｘの値は次のように求める。式１〜６において変数ｘを含む成分、すなわち、式１、式２、式５、式６のルート演算子の内側の第１項と、式３、式４のルート演算子の内側の第２項を足してできる式７、すなわち、変数ｘの２次式が最小値をとるｘの値を求める。
（ｘ−Ｓ１ｘ）＾２＋（−ｘ−Ｓ２ｘ）＾２＋（−ｘ−Ｓ３ｙ）＾２＋（ｘ−Ｓ４ｙ）＾２＋（ｘ−Ｓ５ｘ）＾２＋（ｘ−Ｓ６ｘ）＾２ ・・・式７
一般に、ｘを変数、ｂ及びｃを定数とする２次式ｘ＾２＋ｂｘ＋ｃは（ｘ＋ｂ／２）＾２−（ｂ＾２）／４＋ｃと変形できるので、この２次式が最小値をとるｘの値はｘ＝−ｂ／２となる。そこで、式７を展開し、ｘ＾２＋ｂｘ＋ｃの形に変形すれば式７が最小値をとるｘの値を求めることができる。すなわち、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、式７におけるｘの１次の係数を足して得られる式８の値を算出し、これを−２で割るとｘの値を算出することができる。
−２×Ｓ１＋２×Ｓ２＋２×Ｓ３−２×Ｓ４−２×Ｓ５−２×Ｓ６ ・・・式８
【００３０】
変数ｙ、ｚの値についても同様に算出すると、このゲームにおいて正面とする方向にコントローラ２０の先端を向けたときの地磁気の方向が定まる。すなわち、この地磁気の方向を基準として正面の方向を定めることができる。このようにして求めたｘ、ｙ、ｚをそれぞれ√（ｘ＾２＋ｙ＾２＋ｚ＾２）で割って得た値をＰｘ、Ｐｙ、Ｐｚとおくことにより、座標系において原点と座標（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）を結ぶ直線の長さを１とする。コントローラ専用ＣＰＵ２５においてこのように算出されたＰｘ、Ｐｙ、Ｐｚがコントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに記憶される。
【００３１】
次に、図７を参照してこのゲーム装置におけるゲームの進行に関する処理について説明する。図７は、コントローラ専用ＣＰＵ２５の処理フローを示す図である。
まず、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、音像定位、すなわち３Ｄ音像を発生させる方向を決定する（ステップＳ１）。コントローラ専用ＣＰＵ２５は、音像を生成する方向Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚをランダムに決定する。例えば、−１０から１０の範囲でランダムに３つの整数Ｔｘ’、Ｔｙ’、Ｔｚ’を生成し、それぞれ√（Ｔｘ’＾２＋Ｔｙ’＾２＋Ｔｚ’＾２）で割って得た値をＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚとおくことにより、座標系において原点と座標（Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ）を結ぶ直線の長さを１とする。そして、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、このように決定された音像を生成する方向Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚを３Ｄ音像発音指示とともに、通信ポート２６から本体３０へ送信する。
【００３２】
音像を生成する方向は、遊技者のスキルに応じて範囲を限定してもよい。例えば以下に示す「全天周」、「前半面天周」、「前面上部４半天周」のいずれかを遊技者が設定する。
「全天周」は、前後、左右、上下のあらゆる方向に音像が生成され得る。この場合の音像を生成する方向の決定の仕方は上記の通りである。
「前半面天周」は、コントローラ２０の先端を遊技者によって設定された正面の方向に向けたとき、コントローラ２０に設定された座標系においてｙ≧０である方向に限定して音像が生成され得る。この場合の音像を生成する方向の決定の仕方は、例えば、−１０から１０の範囲でランダムに２つの整数を生成してＴｘ’、Ｔｚ’とし、０から１０の範囲でランダムに１つの整数を生成してＴｙ’とする。その他は上記と同様である。
「前面上部４半天周」は、コントローラ２０の先端を遊技者によって設定された正面の方向に向けたとき、コントローラ２０に設定された座標系においてｙ≧０、ｚ≧０である方向に限定して音像が生成され得る。この場合の音像を生成する方向の決定の仕方は、例えば、−１０から１０の範囲でランダムに１つの整数を生成してＴｘ’とし、０から１０の範囲でランダムに２つの整数を生成してＴｙ’、Ｔｚ’とする。その他は上記と同様である。
【００３３】
本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から３Ｄ音像発音指示と音像を生成する方向Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚを受信すると、このＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚから音を出力する４個のスピーカを決定する。以下は、スピーカの決定の仕方の一例である。
ここで、座標空間を６つの平面ｙ＝ｘ、ｙ＝−ｘ、ｚ＝ｘ、ｚ＝−ｘ、ｚ＝ｙ、ｚ＝−ｙで６つの領域、すなわち、正面の方向を含む領域、背面の方向を含む領域、左面の方向を含む領域、右面の方向を含む領域、上面の方向を含む領域、下面の方向を含む領域に分割し、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚの値が含まれる領域によって、次のように音を発生させるスピーカを４個づつ割り当てる。
【００３４】
Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが正面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≧ｘ、ｙ≧−ｘ、ｚ≦ｙ、ｚ≧−ｙである領域に含まれるときは、右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが背面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≦ｘ、ｙ≦−ｘ、ｚ≧ｙ、ｚ≦−ｙである領域に含まれるときは、右後方上スピーカ１３ａ、右後方下スピーカ１４ａ、左後方上スピーカ１３ｂ、左後方下スピーカ１４ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが左面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＞ｘ、ｙ＜−ｘ、ｚ＞ｘ、ｚ＜−ｘである領域に含まれるときは、左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂ、左後方上スピーカ１３ｂ、左後方下スピーカ１４ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが右面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＜ｘ、ｙ＞−ｘ、ｚ＜ｘ、ｚ＞−ｘである領域に含まれるときは、右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、右後方上スピーカ１３ａ、右後方下スピーカ１４ａから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが上面の方向を含む領域、すなわち、ｚ＞ｘ、ｚ＞−ｘ、ｚ＞ｙ、ｚ＞−ｙである領域に含まれるときは、右前方上スピーカ１１ａ、右後方上スピーカ１３ａ、左前方上スピーカ１１ｂ、左後方上スピーカ１３ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが下面の方向を含む領域すなわち、ｚ＜ｘ、ｚ＜−ｘ、ｚ＜ｙ、ｚ＜−ｙである領域に含まれるときは、右前方下スピーカ１２ａ、右後方下スピーカ１４ａ、左前方下スピーカ１２ｂ、左後方下スピーカ１４ｂから音を出力する。
【００３５】
次に、本体ＣＰＵ３１は、上記で決定された音を出力する４個のスピーカについて、それぞれの音量の比率を決定する。以下は、音量の比率の決定の仕方の一例である。
例えば、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが正面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≧ｘ、ｙ≧−ｘ、ｚ≦ｙ、ｚ≧−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは、図８、図９に示す角度α、角度βをそれぞれ式９、式１０により求める。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）−４５° ・・・式９
β＝４５°−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ） ・・・式１０
ここでａｒｃｔａｎ（ｘ）はｔａｎ（ｘ）の逆関数を表す。なお、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とし、Ｔｘ＜０のときは式１１によりαを求める。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式１１
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとすると、右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂの音量の比率は、ｃｏｓα×ｃｏｓβ、ｃｏｓα×ｓｉｎβ、ｓｉｎα×ｃｏｓβ、ｓｉｎα×ｓｉｎβとなる。
【００３６】
本体ＣＰＵ３１は、上記で決定された４個のスピーカについて、上記で決定された音量の比率で各スピーカから音を出力するように音源ＬＳＩ３２を制御し、音像を生成する。また、本体ＣＰＵ３１は、音像を生成してから所定の時間が経過した時点、又は、後述するように音像が捕捉されたと判定した時点で音像を消去するように音源ＬＳＩ３２を制御する。また、本体ＣＰＵ３１は、遊技者に向かってこの音像が接近してくるように感じられるように、時間に比例してそれぞれのスピーカの音量を大きくするように音源ＬＳＩ３２を制御する。
【００３７】
なお、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが上記以外の領域に含まれる場合は、次のようにα、βの値及び音量の比率を求める。その他は上記と同様である。
Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが背面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≦ｘ、ｙ≦−ｘ、ｚ≧ｙ、ｚ≦−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは式１２、Ｔｘ＜０のときは式１３によりαを求め、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とする。また、βは式１４により求める。
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）−４５° ・・・式１２
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式１３
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）＋４５° ・・・式１４
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００３８】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが左面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＞ｘ、ｙ＜−ｘ、ｚ＞ｘ、ｚ＜−ｘである領域に含まれる場合、αは式１５により求め、βは式１６により求める。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１５
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１６
このαとβを用いて、前後の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００３９】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが右面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＜ｘ、ｙ＞−ｘ、ｚ＜ｘ、ｚ＞−ｘである領域に含まれる場合、αは式１７により求め、βは式１８により求める。
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１７
β＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１８
このαとβを用いて、前後の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００４０】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが上面の方向を含む領域、すなわち、ｚ＞ｘ、ｚ＞−ｘ、ｚ＞ｙ、ｚ＞−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは式１９、Ｔｘ＜０のときは式２０によりαを求め、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とする。また、Ｔｙ＞０のときは式２１、Ｔｙ＜０のときは式２２によりβを求め、Ｔｙ＝０のときはβ＝４５°とする。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）−４５° ・・・式１９
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式２０
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）−４５° ・・・式２１
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）＋１３５° ・・・式２２
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、前後の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００４１】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが下面の方向を含む領域すなわち、ｚ＜ｘ、ｚ＜−ｘ、ｚ＜ｙ、ｚ＜−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは式２３、Ｔｘ＜０のときは式２４によりαを求め、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とする。また、Ｔｙ＞０のときは式２５、Ｔｙ＜０のときは式２６によりβを求め、Ｔｙ＝０のときはβ＝４５°とする。
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）−４５° ・・・式２３
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式２４
β＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）−４５° ・・・式２５
β＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）＋１３５° ・・・式２６
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、前後の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００４２】
次に、コントローラ専用ＣＰＵ２５の音像の捕捉判定（図７のステップＳ２）について説明する。この処理は、コントローラ専用ＣＰＵ２５が音像の方向とコントローラ２０の方向のずれが所定の範囲内である場合に、音像が捕捉されたと判定するものである。この捕捉判定は予め設定された時間間隔で行われる。以下は、音像の捕捉判定の仕方の一例である。
【００４３】
遊技者はヘッドフォン１０から聞こえる音像の方向にコントローラ２０の先端を向けるので、コントローラ専用ＣＰＵ２５は方位センサ２１の出力値を取得する。方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の検出値をそれぞれＳｘ、Ｓｙ、Ｓｚとし、それぞれ√（Ｓｘ＾２＋Ｓｙ＾２＋Ｓｚ＾２）で割って得た値をＳ０ｘ、Ｓ０ｙ、Ｓ０ｚとおくことにより、座標系において原点と座標（Ｓ０ｘ、Ｓ０ｙ、Ｓ０ｚ）を結ぶ直線の長さを１とする。コントローラ専用ＣＰＵ２５は、方位センサ２１の検出値からこの値を求め、コントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに記憶する。
【００４４】
ここで、コントローラ２０に設定された座標系において、地磁気の方向を示す座標は（Ｓ０ｘ，Ｓ０ｙ，Ｓ０ｚ）であり、コントローラ２０の先端の方向を示す座標は、この座標系において原点とこの座標を結ぶ直線の長さが１であるように（０，１，０）と表す。一方、遊技者が前面等の方向を設定した座標系において、地磁気の方向を示す座標は（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）であり、音像の方向を示す座標は（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）である。このとき、これら異なる座標系における地磁気の方向を一致させたときに、コントローラ２０の先端の方向と音像の方向のずれが所定の範囲内であるか否かを判定する。
【００４５】
まず、それぞれの座標系における座標を極座標系における座標に直す。コントローラ２０に設定された座標系における地磁気の方向を示す座標（Ｓ０ｘ，Ｓ０ｙ，Ｓ０ｚ）を極座標系における座標で（１，φｓ，θｓ）と表したとき、φｓ、θｓは式１１、式１２により求めることができる。ただし、Ｓ０ｚ＝０のときはφｓ＝９０°、Ｓ０ｘ＝０のときはθｓ＝９０°とする。
φｓ＝ａｒｃｔａｎ（√（Ｓ０ｘ＾２＋Ｓ０ｙ＾２）／Ｓ０ｚ） ・・・式２７
θｓ＝ａｒｃｔａｎ（Ｓ０ｙ／Ｓ０ｘ） ・・・式２８
また、コントローラ２０の先端の方向を示す座標（０，１，０）を極座標系における座標で（１，φａ，θａ）と表したとき、φａの値は９０°、θａの値は９０°である。
【００４６】
また、遊技者が前面等の方向を設定した座標系における地磁気の方向を示す座標（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）、音像の方向を示す座標（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）をそれぞれ極座標系における座標で（１，φｐ，θｐ）、（１，φｔ，θｔ）と表したとき、φｐ、θｐ、φｔ、θｔは式２９〜３２により求めることができる。ただし、Ｐｚ＝０のときはφｐ＝９０°、Ｐｘ＝０のときはθｐ＝９０°、Ｔｚ＝０のときはφｔ＝９０°、Ｔｘ＝０のときはθｔ＝９０°とする。
φｐ＝ａｒｃｔａｎ（√（Ｐｘ＾２＋Ｐｙ＾２）／Ｐｚ） ・・・式２９
θｐ＝ａｒｃｔａｎ（Ｐｙ／Ｐｘ） ・・・式３０
φｔ＝ａｒｃｔａｎ（√（Ｔｘ＾２＋Ｔｙ＾２）／Ｔｚ） ・・・式３１
θｔ＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ） ・・・式３２
【００４７】
次に、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、コントローラ２０に設定された座標系における地磁気の方向とコントローラ２０の先端の方向との差分と、遊技者が前面等の方向を設定した座標系における地磁気の方向と音像の方向との差分とを比較したときに、ずれが所定の範囲内であるか判定する。このため、これら差分どうしの差を極座標の成分ごとに式３３、式３４により求める。
θｄ＝（θａ−θｓ）−（θｔ−θｐ） ・・・式３３
φｄ＝（φａ−φｓ）−（φｔ−φｐ） ・・・式３４
そして、コントローラ専用ＣＰＵ２５はθｄ及びφｄの絶対値が予め設定した角度の範囲内にあるとき、音像は遊技者により捕捉されたと判定し、コントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに捕捉状態を示すフラグの値として捕捉中であることを意味する値「１」を設定し、捕捉音指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。音像が遊技者により捕捉されたと判定しない場合は、コントローラ専用ＣＰＵ２５はＲＡＭに捕捉状態を示すフラグの値として捕捉中でないことを意味する値「０」を設定する。
本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から捕捉音指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してヘッドフォン１０のスピーカから予め設定された捕捉音を出力する。
【００４８】
次に、コントローラ専用ＣＰＵ２５の音像の捕獲判定（図７のステップＳ３）について説明する。この処理は、捕獲レバー２３が引かれたことをコントローラ専用ＣＰＵ２５が検出したときに行われる。コントローラ専用ＣＰＵ２５はＲＡＭに記憶された捕捉状態を示すフラグの値を読み出し、捕捉中であることを意味する値「１」に設定されているか否か判定する。「１」に設定されている場合は、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、音像は遊技者により捕獲されたと判定し、ステップＳ４へ進むとともに、捕獲音指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。
本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から捕獲音指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してヘッドフォン１０のスピーカから予め設定された捕獲音を出力する。
【００４９】
ステップＳ４において、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、３Ｄ音像停止指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から３Ｄ音像停止指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してヘッドフォン１０のスピーカからの３Ｄ音像の発音を停止する。そして、コントローラ専用ＣＰＵ２５はステップＳ１の処理に戻る。
【００５０】
ステップＳ３において、捕獲されたと判定しない場合は、本体ＣＰＵ３１は、音源ＬＳＩ３２を制御して音像が接近を続けるかのように各スピーカからの音量を時間の経過とともに大きくする。また、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、所定の時間内に捕獲されたと判定しない場合は、本体３０へ終了音指示を送信し、ゲームを終了する。本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から終了音指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してゲームの終了を表す音をヘッドフォン１０のスピーカから出力する。
【００５１】
上記の捕捉判定に用いられる予め設定した角度の範囲内とは、例えば、方向精度を表す７．５°、１５°、２２．５°、３０°等の範囲内であり、予め遊技者が設定する。遊技者のスキルが高い場合にはこの値を小さくすることにより的を小さくして捕捉を困難にし、遊技者のスキルが低い場合にはこの値を大きくすることにより的を大きくして捕捉を容易にすることができる。
【００５２】
なお、上記の実施形態においては、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の検出値を用いてコントローラ２０の方向を検出したが、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向の検出値と、傾きセンサ２２の検出値を用いてコントローラ２０の方向を検出してもよい。
例えば、傾きセンサ２２は、コントローラ２０に設定されたＹ軸の傾きを検出するセンサとし、遊技者はコントローラ２０に設定されたＸ軸が水平面に平行であるようにして操作することを前提とし、また、地磁気の方向は水平面内にあるとする。このとき、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向の検出値をそれぞれＳｘ、Ｓｙとし、傾きセンサ２２の検出値をＳｄとすると、上記の実施形態における方位センサ２１によるＺ軸方向の検出値Ｓｚに対応する値は、図１０に示すように式３５により求めることができる。
Ｓｚ＝Ｓｙ×ｔａｎ（Ｓｄ） ・・・式３５
これを用いて上記の実施形態と同様に各種の処理を行うことができる。
【００５３】
なお、上記の実施形態においては音響出力にヘッドフォン１０を用いたが、これをステレオスピーカに変更してもよい。図１１は、ステレオスピーカを配置したゲーム装置の平面図である。
部屋４００の４角には天井と床面にそれぞれ１個のステレオスピーカを配置する。すなわち、図１１に示すようにステレオスピーカ３１１ａ、３１３ａ、３１１ｂ、３１３ｂが天井に配置されており、これらに対して床面にステレオスピーカ３１２ａ、３１４ａ、３１２ｂ、３１４ｂが配置されている。このように配置したとき、図１１に示す遊技者に対して本体３０が設置された方向を正面とすると、ステレオスピーカ３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａは、ヘッドフォン１０のスピーカ１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａにそれぞれ対応し、ステレオスピーカ３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂは、ヘッドフォン１０のスピーカ１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂにそれぞれ対応する。
ここで、本体３０はステレオスピーカを駆動可能な高出力のアンプを備え、本体３０は遊技者が背中に背負うのではなく床面に設置される。また、コントローラ２０と本体３０はケーブルではなく無線でシリアル通信を行う。
これにより、上記のようにステレオスピーカが設置された室内ならばヘッドフォン１０がなくても遊技することができる。このように構成したゲーム装置は、例えば、オーディオ製品のリモコンの付加機能として提供してもよい。すなわち、オーディオ製品本体にゲーム装置の本体３０を組み込み、リモコンにゲーム装置のコントローラ２０を組み込む。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、音響装置から出力される音像の方向にコントローラを向けて捕捉するゲーム装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態によるゲーム装置の構成を示す図である。
【図２】ヘッドフォン１０の構成を示す左側面図である。
【図３】本体３０及びヘッドフォン１０に設けられたスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂを示すブロック図である。
【図４】コントローラ２０の概略を示す左側面図である。
【図５】コントローラ２０の構成を示すブロック図である。
【図６】方位センサ２１及び傾きセンサ２２の構成を示すブロック図である。
【図７】コントローラ専用ＣＰＵ２５の処理フローを示す図である。
【図８】角度αの求め方を説明するための図である。
【図９】角度βの求め方を説明するための図である。
【図１０】方位センサ２１によるＹ軸方向の検出値と傾きセンサ２２の検出値を用いたＺ軸方向の検出値に対応する値の求め方を説明するための図である。
【図１１】ステレオスピーカを配置したゲーム装置の平面図及びその一部を拡大した図である。
【図１２】従来のゲーム装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…ヘッドフォン、１１ａ…右前方上スピーカ、１２ａ…右前方下スピーカ、１３ａ…右後方上スピーカ、１４ａ…右後方下スピーカ、１１ｂ…左前方上スピーカ、１２ｂ…左前方下スピーカ、１３ｂ…左後方上スピーカ、１４ｂ…左後方下スピーカ、１５ａ、１５ｂ…ハウジング、１６ａ、１６ｂ…ヘッドフォンユニット、１７…ヘッドフォンアーム、２０…コントローラ、２１…方位センサ、２２…傾きセンサ、２３…捕獲レバー、２４…設定ボタン、２５…コントローラ専用ＣＰＵ、２６…バッテリー、２７…通信ポート、３０…本体、３１…本体ＣＰＵ、３２…音源ＬＳＩ、３３…バッテリー、３４…通信ポート、２００…磁気センサ部、２０１…Ｘ軸磁気センサ、２０２…Ｙ軸磁気センサ、２０３…Ｚ軸磁気センサ、２０４…温度センサ、２０５…切換器、２０６…増幅器、２０７…切換器、２０８…外部入力端子、２０９…Ａ／Ｄ変換器、２１０…クロックジェネレータ、２１１…シリアルデータインタフェース、２１２…シリアルクロック入力端子、２１３…データ入出力端子、２１４…電源断制御部、２１５…パワーオンリセット部、２１６、２１７…テスト入力端子、２１８、２１９…電源端子、３１１ａ、３１１ｂ、３１２ａ、３１３ａ、３１３ｂ…ステレオスピーカ、３３０…本体、４００…部屋、５０１…発光源、６００…ターゲット、６０１…光センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シューティングゲーム等に用いて好適なゲーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
市販されている弾を発射しないガンシューティングゲームは、図１２に示すように銃の先端にＬＥＤ（発光ダイオード）、微弱レーザー等の発光源５０１を設け、その非拡散光をターゲット６００に設けられた光センサ６０１に投射し、当たり／外れの判定を行う。
なお、従来技術として特許文献１及び特許文献２が知られている。
【特許文献１】特開平７−１１６３４６号公報
【特許文献２】特開昭６０−６３０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の技術によれば、ターゲット６００を急速に動かしながらゲームを行うことが困難であるので、ゲームに動きがなくゲーム展開の拡張性に乏しい。また、離れたターゲットに光を投射するため、そのターゲットを認識できるだけの視力が必要とされる。また、離れた位置にターゲットを設置するため、広いゲームエリアを必要とする。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、シューティングゲームを行うときにターゲットの設置が不要であり広いスペースを必要としないゲーム装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、遊技者の周囲に設けられた複数のスピーカと、遊技者に対してランダムに決定された方向から音が聞こえるように前記複数のスピーカから出力する音量を制御することにより音像を生成する本体と、操作子と筐体の方向を検出するセンサと前記ランダムに決定された方向と前記センサが検出した方向とのずれが所定の範囲内であり、かつ、前記操作子が操作された場合に前記音像が捕獲されたと判定する判定手段とを具備するコントローラと、を具備することを特徴とするゲーム装置である。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のゲーム装置において、前記複数のスピーカは、ヘッドフォンの左右においてそれぞれ前方上、前方下、後方上、後方下に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のゲーム装置において、前記複数のスピーカは、部屋の天井と床面のそれぞれ４角に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかの項に記載のゲーム装置において、前記コントローラのセンサは、筐体に設定された２軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサで構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかの項に記載のゲーム装置において、前記コントローラは、筐体を向けることにより指定された複数の方向に基づいて、ゲームにおいて基準とする方向を求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、音響空間、音像の位置、音像の変化を即座に変化させることができるのでゲーム展開の拡張性に富む。また、離れた場所に置かれたターゲットを認識するのが困難な者でもゲームを行うことできる。また、ヘッドフォン等の密着型の音響装置を使用することで、腕の可動範囲のスペースがあればゲームを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。図１はこの実施形態におけるゲーム装置の構成を示す図であり、遊技者がこのゲーム装置を装着して立っている様子を遊技者の右手側から見た図である。図１の遊技者は、頭部にヘッドフォン１０を装着し、背中に本体３０を背負い、手に短銃型のコントローラ２０を持ち、その先端を自分の前方に向けている。なお、ヘッドフォン１０及びコントローラ２０はそれぞれ本体３０とケーブルで接続されているが、無線で接続してもよい。
【００１１】
図２は、ヘッドフォン１０の構成を示す左側面図であり、ヘッドフォンアーム１７とスピーカが取り付けられ遊技者の右耳を覆うヘッドフォンユニット１６ａを示す。ヘッドフォンアーム１７は両端にヘッドフォンユニット１６ａ及び１６ｂが取り付けられており、それぞれ遊技者の右耳、左耳を覆うように頭部に装着する。ハウジング１５ａには４つのスピーカ、すなわち右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、右後方上スピーカ１３ａ、右後方下スピーカ１４ａが取り付けられており、それぞれ遊技者に対して右前方上、右前方下、右後方上、右後方下からの音を出力する。同様に、図示しないハウジング１５ｂには４つのスピーカ、すなわち左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂ、左後方上スピーカ１３ｂ、左後方下スピーカ１４ｂが取り付けられており、それぞれ遊技者に対して左前方上、左前方下、左後方上、左後方下からの音を出力する。これら８つのスピーカは本体３０から制御される。
【００１２】
図３は、本体３０、及び、ヘッドフォン１０に設けられたスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂを示すブロック図である。本体３０の本体ＣＰＵ（中央演算処理装置）３１は、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を含む。ＲＯＭにはゲームのプログラム及び定数データが記憶されている。ＲＡＭにはデータが一時的に記憶される。本体ＣＰＵ３１は、通信ポート３４に接続されるコントローラ２０から送信される指示により、音源ＬＳＩ（大規模集積回路）３２の発音制御を行う。
【００１３】
音源ＬＳＩ３２は、複数の発音チャネルと、個別に音量設定可能な８チャネルのスピーカ駆動出力を有し、本体ＣＰＵ３１からの制御により、音を発する物体がランダムに決定された方向から遊技者に向かって接近してくるかのように感じさせる３Ｄ音像を生成し、ヘッドフォン１０のスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂへ出力する。また、ゲームの進行に伴うその他の効果音をスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂへ出力する。音源ＬＳＩ３２は、デジタル信号の楽音データをアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ、及び、スピーカを駆動可能なヘッドフォンアンプを含む。
なお、音源ＬＳＩ３２に音響処理用のＤＳＰ（デジタル信号処理装置）を搭載し、一般的手法である疑似３Ｄ処理を施すことにより、左右４個づつのスピーカを１個づつに減らすことも可能である。
【００１４】
前述したヘッドフォン１０のスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂは、本体３０の音源ＬＳＩ３２に接続される。音源ＬＳＩ３２とヘッドフォンユニット１６ａ、音源ＬＳＩ３２とヘッドフォンユニット１６ｂは、各ヘッドフォンユニットに取り付けられたスピーカのプラス端子に接続する４本の音声信号ラインとマイナス端子に接続する共通のグランド信号ラインの計５本を束線にしたケーブルで接続する。
また、バッテリー３３は本体３０の各部に給電する。
【００１５】
図４は、コントローラ２０の概略を示す左側面図である。短銃型のコントローラ２０は内部に方位センサ２１及び傾きセンサ２２を備え、外部に捕獲レバー２３及び図示しない設定ボタン２４（図５参照）を備える。
【００１６】
図５は、コントローラ２０の構成を示すブロック図である。方位センサ２１は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々の軸方向の磁界の強さを検出し、この検出結果をデジタル信号に変換してコントローラ専用ＣＰＵ２５へ出力する。ここで、Ｙ軸及びＺ軸はコントローラ２０に対して図４に示す方向に互いに直交して設定され、Ｘ軸はこれらに垂直でコントローラ２０から手前に伸びる方向に設定されている。
【００１７】
図６は方位センサ２１及び傾きセンサ２２の構成を示すブロック図である。磁気センサ部２００は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各々の軸方向の磁界の強さを検出するＸ軸磁気センサ２０１、Ｙ軸磁気センサ２０２、Ｚ軸磁気センサ２０３と、温度を検出する温度センサ２０４を備える。Ｘ軸磁気センサ２０１、Ｙ軸磁気センサ２０２、Ｚ軸磁気センサ２０３は、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の磁界の強さに比例した値を出力する。
【００１８】
切換器２０５は、Ｘ軸磁気センサ２０１、Ｙ軸磁気センサ２０２、Ｚ軸磁気センサ２０３からの出力を一定周期で切り換えて増幅器２０６へ出力する。増幅器２０６は、各磁気センサから入力するアナログ信号を増幅する。切換器２０７は、Ａ／Ｄ変換器２０９へ入力する信号を増幅器２０６、温度センサ２０４、外部入力端子２０８のいずれとするかを切り換える。外部入力端子２０８には物理量センサである傾きセンサ２２が接続される。
【００１９】
傾きセンサ２２は、コントローラ２０の筐体の傾きを検出する。この傾きセンサ２２は、所定の１軸方向における傾き角、例えば、コントローラ２０に設定されたＹ軸が水平面に対してなす角度を検出するものであってもよいし、所定の２軸方向における傾き角、例えば、コントローラ２０に設定されたＸ軸及びＹ軸のそれぞれが水平面に対してなす角度を検出するものであってもよい。
なお、傾きセンサ２２に検出結果をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を持たせ、方位センサ２１を介さずにコントローラ専用ＣＰＵ２５へ出力する構成としてもよい。
【００２０】
クロックジェネレータ２１０は、クロック信号を生成してＡ／Ｄ変換器２０９及びシリアルデータインタフェース２１１に供給する。Ａ／Ｄ変換器２０９は、クロックジェネレータ２１０からクロック信号の供給を受けて切換器２０７から入力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２１】
シリアルデータインタフェース２１１は、Ａ／Ｄ変換器２０９及びクロックジェネレータ２１０を制御し、Ａ／Ｄ変換器２０９から入力するデジタル信号をデータ入出力端子２１３に出力する。データ入出力端子２１３は、図５のコントローラ専用ＣＰＵ２５に接続されデータの入出力を行う。また、シリアルデータインタフェース２１１は、シリアルクロック入力端子２１２を介してクロックの供給を受ける。
【００２２】
電源端子２１８及び２１９には、それぞれ電圧ＶＤＤ及びＶＳＳが接続される。電源断制御部２１４は、磁気センサ部２００及びシリアルデータインタフェース２１１の電源の供給または停止を制御する。パワーオンリセット部２１５は、電源端子２１８に電源電圧の供給が開始されたときに、シリアルデータインタフェース２１１へリセット信号を出力する。テスト入力端子２１６及び２１７は、磁気センサ部２００をテストするときの信号が加えられる。
【００２３】
図５に戻り、捕獲レバー２３は、遊技者が音像を捕獲する操作に用いる操作子であり、レバーの引き角を電圧に変換する可変抵抗器が取り付けられ、その可変抵抗器による電圧がコントローラ専用ＣＰＵ２５へ出力される。設定ボタン２４は、電源電圧をオン／オフするスイッチであり、その出力がコントローラ専用ＣＰＵ２５に入力される。
コントローラ専用ＣＰＵ２５は、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む。ＲＯＭにはコントローラ２０の各部の制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭにはデータが一時的に記憶される。コントローラ専用ＣＰＵ２５は、方位センサ２１、傾きセンサ２２、捕獲レバー２３、設定ボタン２４の出力値を取得し、音像の方向の決定、音像の捕捉判定及び捕獲判定等の処理を行い、これらの処理に伴う各種の指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。
通信ポート２６にはグランドと信号の２線通信ケーブルが接続され、本体３０との間のシリアル通信に用いられる。バッテリー２７はコントローラ２０の各部に給電する。
【００２４】
次に、上述したゲーム装置の動作を説明する。遊技者は、ゲームを開始するとき又はコントローラ２０によって検出される方向にずれを感じたときに、方向の初期化を行う。すなわち、地磁気の方向に対して遊技者がこのゲームにおいて正面、背面、左面、右面、上面、下面とする方向を設定する。遊技者は、コントローラ２０の設定ボタン２４を押してから、正面、背面、左面、右面、上面、下面の順にコントローラ２０の先端を向け、捕獲レバー２３を引く操作を繰り返す。
【００２５】
ここで、遊技者がコントローラ２０を正面、背面、左面、右面に向けたときにはコントローラ２０に設定されたＺ軸が上方に向き、コントローラ２０を上面に向けたときにはコントローラ２０に設定されたＺ軸が背面に向き、コントローラ２０を下面に向けたときにはコントローラ２０に設定されたＺ軸が正面に向いているものとする。
各方向にコントローラ２０の先端を向け捕獲レバー２３を引く操作を行ったとき、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の検出値は、正面に向けたときＳ１ｘ、Ｓ１ｙ、Ｓ１ｚ、背面に向けたときＳ２ｘ、Ｓ２ｙ、Ｓ２ｚ、左面に向けたときＳ３ｘ、Ｓ３ｙ、Ｓ３ｚ、右面に向けたときＳ４ｘ、Ｓ４ｙ、Ｓ４ｚ、上面に向けたときＳ５ｘ、Ｓ５ｙ、Ｓ５ｚ、下面に向けたときＳ６ｘ、Ｓ６ｙ、Ｓ６ｚであったとする。これらの値はコントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに記憶される。
【００２６】
遊技者が上記のように操作を行って方位センサ２１の検出値を取得するときに、例えば、正面としてコントローラ２０の先端を向けた方向と背面としてコントローラ２０の先端を向けた方向とは、必ずしも正確に１８０°反対方向であるとは限らず、また、左面としてコントローラ２０の先端を向けた方向が正面としてコントローラ２０の先端を向けた方向に対して反時計まわりに正確に９０°の方向であるとは限らない。他の方向についても同様である。
そこで、コントローラ専用ＣＰＵ２５において、正面、背面、左面、右面の各方向が同一平面上にあり、背面の方向が正面の方向に対して１８０°反対方向、左面の方向が正面の方向に対して反時計まわりに９０°の方向、右面の方向が正面の方向に対して時計まわりに９０°の方向、上面の方向が正面、背面、左面、右面の方向が含まれる平面に対して垂直上方の方向、下面の方向が正面、背面、左面、右面の方向が含まれる平面に対して垂直下方の方向であって、遊技者によって指定された方向に近い正面、背面、左面、右面、上面、下面の方向を求める。
【００２７】
そこで、正面等の方向が決定されたと仮定して、正面とする方向にコントローラ２０の先端を向けたときの地磁気の方向を、変数を用いてｘ、ｙ、ｚとおく。これを基準とすると、正面、背面、左面、右面の各方向が同一平面上にあり、正面の方向に対して１８０°反対方向である背面の方向にコントローラ２０の先端が向けられたときの方位センサ２１の検出値は−ｘ、−ｙ、ｚとなり、同様に左面に向けられたときはｙ、−ｘ、ｚ、右面に向けられたときは−ｙ、ｘ、ｚとなる。また、正面、背面、左面、右面の方向が含まれる平面に対して垂直上方の方向である上面の方向にコントローラ２０の先端が向けられたときはｘ、ｚ、−ｙ、同様に下面の方向に向けられたときはｘ、−ｚ、ｙとなる。
【００２８】
上記のように変数ｘ、ｙ、ｚを用いて表された各方向における方位センサ２１の検出値が、遊技者によって指定された方向における方位センサ２１の検出値に近くなるように定める。これは、下記の式１〜６を足した値が最小となるｘ、ｙ、ｚを求めればよい。ここで「ｘ＾２」はｘの２乗を表す。
√{（ｘ−Ｓ１ｘ）＾２＋（ｙ−Ｓ１ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ１ｚ）＾２} ・・・式１
√{（−ｘ−Ｓ２ｘ）＾２＋（−ｙ−Ｓ２ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ２ｚ）＾２} ・・・式２
√{（ｙ−Ｓ３ｘ）＾２＋（−ｘ−Ｓ３ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ３ｚ）＾２} ・・・式３
√{（−ｙ−Ｓ４ｘ）＾２＋（ｘ−Ｓ４ｙ）＾２＋（ｚ−Ｓ４ｚ）＾２} ・・・式４
√{（ｘ−Ｓ５ｘ）＾２＋（ｚ−Ｓ５ｙ）＾２＋（−ｙ−Ｓ５ｚ）＾２} ・・・式５
√{（ｘ−Ｓ６ｘ）＾２＋（−ｚ−Ｓ６ｙ）＾２＋（ｙ−Ｓ６ｚ）＾２} ・・・式６
【００２９】
ここでは計算が簡単になるように次のようにして変数ｘ、ｙ、ｚの値を求める。まず、変数ｘの値は次のように求める。式１〜６において変数ｘを含む成分、すなわち、式１、式２、式５、式６のルート演算子の内側の第１項と、式３、式４のルート演算子の内側の第２項を足してできる式７、すなわち、変数ｘの２次式が最小値をとるｘの値を求める。
（ｘ−Ｓ１ｘ）＾２＋（−ｘ−Ｓ２ｘ）＾２＋（−ｘ−Ｓ３ｙ）＾２＋（ｘ−Ｓ４ｙ）＾２＋（ｘ−Ｓ５ｘ）＾２＋（ｘ−Ｓ６ｘ）＾２ ・・・式７
一般に、ｘを変数、ｂ及びｃを定数とする２次式ｘ＾２＋ｂｘ＋ｃは（ｘ＋ｂ／２）＾２−（ｂ＾２）／４＋ｃと変形できるので、この２次式が最小値をとるｘの値はｘ＝−ｂ／２となる。そこで、式７を展開し、ｘ＾２＋ｂｘ＋ｃの形に変形すれば式７が最小値をとるｘの値を求めることができる。すなわち、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、式７におけるｘの１次の係数を足して得られる式８の値を算出し、これを−２で割るとｘの値を算出することができる。
−２×Ｓ１＋２×Ｓ２＋２×Ｓ３−２×Ｓ４−２×Ｓ５−２×Ｓ６ ・・・式８
【００３０】
変数ｙ、ｚの値についても同様に算出すると、このゲームにおいて正面とする方向にコントローラ２０の先端を向けたときの地磁気の方向が定まる。すなわち、この地磁気の方向を基準として正面の方向を定めることができる。このようにして求めたｘ、ｙ、ｚをそれぞれ√（ｘ＾２＋ｙ＾２＋ｚ＾２）で割って得た値をＰｘ、Ｐｙ、Ｐｚとおくことにより、座標系において原点と座標（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）を結ぶ直線の長さを１とする。コントローラ専用ＣＰＵ２５においてこのように算出されたＰｘ、Ｐｙ、Ｐｚがコントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに記憶される。
【００３１】
次に、図７を参照してこのゲーム装置におけるゲームの進行に関する処理について説明する。図７は、コントローラ専用ＣＰＵ２５の処理フローを示す図である。
まず、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、音像定位、すなわち３Ｄ音像を発生させる方向を決定する（ステップＳ１）。コントローラ専用ＣＰＵ２５は、音像を生成する方向Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚをランダムに決定する。例えば、−１０から１０の範囲でランダムに３つの整数Ｔｘ’、Ｔｙ’、Ｔｚ’を生成し、それぞれ√（Ｔｘ’＾２＋Ｔｙ’＾２＋Ｔｚ’＾２）で割って得た値をＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚとおくことにより、座標系において原点と座標（Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚ）を結ぶ直線の長さを１とする。そして、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、このように決定された音像を生成する方向Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚを３Ｄ音像発音指示とともに、通信ポート２６から本体３０へ送信する。
【００３２】
音像を生成する方向は、遊技者のスキルに応じて範囲を限定してもよい。例えば以下に示す「全天周」、「前半面天周」、「前面上部４半天周」のいずれかを遊技者が設定する。
「全天周」は、前後、左右、上下のあらゆる方向に音像が生成され得る。この場合の音像を生成する方向の決定の仕方は上記の通りである。
「前半面天周」は、コントローラ２０の先端を遊技者によって設定された正面の方向に向けたとき、コントローラ２０に設定された座標系においてｙ≧０である方向に限定して音像が生成され得る。この場合の音像を生成する方向の決定の仕方は、例えば、−１０から１０の範囲でランダムに２つの整数を生成してＴｘ’、Ｔｚ’とし、０から１０の範囲でランダムに１つの整数を生成してＴｙ’とする。その他は上記と同様である。
「前面上部４半天周」は、コントローラ２０の先端を遊技者によって設定された正面の方向に向けたとき、コントローラ２０に設定された座標系においてｙ≧０、ｚ≧０である方向に限定して音像が生成され得る。この場合の音像を生成する方向の決定の仕方は、例えば、−１０から１０の範囲でランダムに１つの整数を生成してＴｘ’とし、０から１０の範囲でランダムに２つの整数を生成してＴｙ’、Ｔｚ’とする。その他は上記と同様である。
【００３３】
本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から３Ｄ音像発音指示と音像を生成する方向Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚを受信すると、このＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚから音を出力する４個のスピーカを決定する。以下は、スピーカの決定の仕方の一例である。
ここで、座標空間を６つの平面ｙ＝ｘ、ｙ＝−ｘ、ｚ＝ｘ、ｚ＝−ｘ、ｚ＝ｙ、ｚ＝−ｙで６つの領域、すなわち、正面の方向を含む領域、背面の方向を含む領域、左面の方向を含む領域、右面の方向を含む領域、上面の方向を含む領域、下面の方向を含む領域に分割し、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚの値が含まれる領域によって、次のように音を発生させるスピーカを４個づつ割り当てる。
【００３４】
Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが正面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≧ｘ、ｙ≧−ｘ、ｚ≦ｙ、ｚ≧−ｙである領域に含まれるときは、右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが背面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≦ｘ、ｙ≦−ｘ、ｚ≧ｙ、ｚ≦−ｙである領域に含まれるときは、右後方上スピーカ１３ａ、右後方下スピーカ１４ａ、左後方上スピーカ１３ｂ、左後方下スピーカ１４ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが左面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＞ｘ、ｙ＜−ｘ、ｚ＞ｘ、ｚ＜−ｘである領域に含まれるときは、左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂ、左後方上スピーカ１３ｂ、左後方下スピーカ１４ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが右面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＜ｘ、ｙ＞−ｘ、ｚ＜ｘ、ｚ＞−ｘである領域に含まれるときは、右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、右後方上スピーカ１３ａ、右後方下スピーカ１４ａから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが上面の方向を含む領域、すなわち、ｚ＞ｘ、ｚ＞−ｘ、ｚ＞ｙ、ｚ＞−ｙである領域に含まれるときは、右前方上スピーカ１１ａ、右後方上スピーカ１３ａ、左前方上スピーカ１１ｂ、左後方上スピーカ１３ｂから音を出力する。
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが下面の方向を含む領域すなわち、ｚ＜ｘ、ｚ＜−ｘ、ｚ＜ｙ、ｚ＜−ｙである領域に含まれるときは、右前方下スピーカ１２ａ、右後方下スピーカ１４ａ、左前方下スピーカ１２ｂ、左後方下スピーカ１４ｂから音を出力する。
【００３５】
次に、本体ＣＰＵ３１は、上記で決定された音を出力する４個のスピーカについて、それぞれの音量の比率を決定する。以下は、音量の比率の決定の仕方の一例である。
例えば、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが正面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≧ｘ、ｙ≧−ｘ、ｚ≦ｙ、ｚ≧−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは、図８、図９に示す角度α、角度βをそれぞれ式９、式１０により求める。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）−４５° ・・・式９
β＝４５°−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ） ・・・式１０
ここでａｒｃｔａｎ（ｘ）はｔａｎ（ｘ）の逆関数を表す。なお、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とし、Ｔｘ＜０のときは式１１によりαを求める。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式１１
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとすると、右前方上スピーカ１１ａ、右前方下スピーカ１２ａ、左前方上スピーカ１１ｂ、左前方下スピーカ１２ｂの音量の比率は、ｃｏｓα×ｃｏｓβ、ｃｏｓα×ｓｉｎβ、ｓｉｎα×ｃｏｓβ、ｓｉｎα×ｓｉｎβとなる。
【００３６】
本体ＣＰＵ３１は、上記で決定された４個のスピーカについて、上記で決定された音量の比率で各スピーカから音を出力するように音源ＬＳＩ３２を制御し、音像を生成する。また、本体ＣＰＵ３１は、音像を生成してから所定の時間が経過した時点、又は、後述するように音像が捕捉されたと判定した時点で音像を消去するように音源ＬＳＩ３２を制御する。また、本体ＣＰＵ３１は、遊技者に向かってこの音像が接近してくるように感じられるように、時間に比例してそれぞれのスピーカの音量を大きくするように音源ＬＳＩ３２を制御する。
【００３７】
なお、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが上記以外の領域に含まれる場合は、次のようにα、βの値及び音量の比率を求める。その他は上記と同様である。
Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが背面の方向を含む領域、すなわち、ｙ≦ｘ、ｙ≦−ｘ、ｚ≧ｙ、ｚ≦−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは式１２、Ｔｘ＜０のときは式１３によりαを求め、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とする。また、βは式１４により求める。
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）−４５° ・・・式１２
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式１３
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）＋４５° ・・・式１４
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００３８】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが左面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＞ｘ、ｙ＜−ｘ、ｚ＞ｘ、ｚ＜−ｘである領域に含まれる場合、αは式１５により求め、βは式１６により求める。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１５
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１６
このαとβを用いて、前後の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００３９】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが右面の方向を含む領域、すなわち、ｙ＜ｘ、ｙ＞−ｘ、ｚ＜ｘ、ｚ＞−ｘである領域に含まれる場合、αは式１７により求め、βは式１８により求める。
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１７
β＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋４５° ・・・式１８
このαとβを用いて、前後の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、上下の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００４０】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが上面の方向を含む領域、すなわち、ｚ＞ｘ、ｚ＞−ｘ、ｚ＞ｙ、ｚ＞−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは式１９、Ｔｘ＜０のときは式２０によりαを求め、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とする。また、Ｔｙ＞０のときは式２１、Ｔｙ＜０のときは式２２によりβを求め、Ｔｙ＝０のときはβ＝４５°とする。
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）−４５° ・・・式１９
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式２０
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）−４５° ・・・式２１
β＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）＋１３５° ・・・式２２
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、前後の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００４１】
また、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚが下面の方向を含む領域すなわち、ｚ＜ｘ、ｚ＜−ｘ、ｚ＜ｙ、ｚ＜−ｙである領域に含まれる場合、Ｔｘ＞０のときは式２３、Ｔｘ＜０のときは式２４によりαを求め、Ｔｘ＝０のときはα＝４５°とする。また、Ｔｙ＞０のときは式２５、Ｔｙ＜０のときは式２６によりβを求め、Ｔｙ＝０のときはβ＝４５°とする。
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）−４５° ・・・式２３
α＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｘ）＋１３５° ・・・式２４
β＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）−４５° ・・・式２５
β＝−ａｒｃｔａｎ（Ｔｚ／Ｔｙ）＋１３５° ・・・式２６
このαとβを用いて、右と左の比率をｃｏｓα対ｓｉｎα、前後の比率をｃｏｓβ対ｓｉｎβとする。
【００４２】
次に、コントローラ専用ＣＰＵ２５の音像の捕捉判定（図７のステップＳ２）について説明する。この処理は、コントローラ専用ＣＰＵ２５が音像の方向とコントローラ２０の方向のずれが所定の範囲内である場合に、音像が捕捉されたと判定するものである。この捕捉判定は予め設定された時間間隔で行われる。以下は、音像の捕捉判定の仕方の一例である。
【００４３】
遊技者はヘッドフォン１０から聞こえる音像の方向にコントローラ２０の先端を向けるので、コントローラ専用ＣＰＵ２５は方位センサ２１の出力値を取得する。方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の検出値をそれぞれＳｘ、Ｓｙ、Ｓｚとし、それぞれ√（Ｓｘ＾２＋Ｓｙ＾２＋Ｓｚ＾２）で割って得た値をＳ０ｘ、Ｓ０ｙ、Ｓ０ｚとおくことにより、座標系において原点と座標（Ｓ０ｘ、Ｓ０ｙ、Ｓ０ｚ）を結ぶ直線の長さを１とする。コントローラ専用ＣＰＵ２５は、方位センサ２１の検出値からこの値を求め、コントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに記憶する。
【００４４】
ここで、コントローラ２０に設定された座標系において、地磁気の方向を示す座標は（Ｓ０ｘ，Ｓ０ｙ，Ｓ０ｚ）であり、コントローラ２０の先端の方向を示す座標は、この座標系において原点とこの座標を結ぶ直線の長さが１であるように（０，１，０）と表す。一方、遊技者が前面等の方向を設定した座標系において、地磁気の方向を示す座標は（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）であり、音像の方向を示す座標は（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）である。このとき、これら異なる座標系における地磁気の方向を一致させたときに、コントローラ２０の先端の方向と音像の方向のずれが所定の範囲内であるか否かを判定する。
【００４５】
まず、それぞれの座標系における座標を極座標系における座標に直す。コントローラ２０に設定された座標系における地磁気の方向を示す座標（Ｓ０ｘ，Ｓ０ｙ，Ｓ０ｚ）を極座標系における座標で（１，φｓ，θｓ）と表したとき、φｓ、θｓは式１１、式１２により求めることができる。ただし、Ｓ０ｚ＝０のときはφｓ＝９０°、Ｓ０ｘ＝０のときはθｓ＝９０°とする。
φｓ＝ａｒｃｔａｎ（√（Ｓ０ｘ＾２＋Ｓ０ｙ＾２）／Ｓ０ｚ） ・・・式２７
θｓ＝ａｒｃｔａｎ（Ｓ０ｙ／Ｓ０ｘ） ・・・式２８
また、コントローラ２０の先端の方向を示す座標（０，１，０）を極座標系における座標で（１，φａ，θａ）と表したとき、φａの値は９０°、θａの値は９０°である。
【００４６】
また、遊技者が前面等の方向を設定した座標系における地磁気の方向を示す座標（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）、音像の方向を示す座標（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）をそれぞれ極座標系における座標で（１，φｐ，θｐ）、（１，φｔ，θｔ）と表したとき、φｐ、θｐ、φｔ、θｔは式２９〜３２により求めることができる。ただし、Ｐｚ＝０のときはφｐ＝９０°、Ｐｘ＝０のときはθｐ＝９０°、Ｔｚ＝０のときはφｔ＝９０°、Ｔｘ＝０のときはθｔ＝９０°とする。
φｐ＝ａｒｃｔａｎ（√（Ｐｘ＾２＋Ｐｙ＾２）／Ｐｚ） ・・・式２９
θｐ＝ａｒｃｔａｎ（Ｐｙ／Ｐｘ） ・・・式３０
φｔ＝ａｒｃｔａｎ（√（Ｔｘ＾２＋Ｔｙ＾２）／Ｔｚ） ・・・式３１
θｔ＝ａｒｃｔａｎ（Ｔｙ／Ｔｘ） ・・・式３２
【００４７】
次に、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、コントローラ２０に設定された座標系における地磁気の方向とコントローラ２０の先端の方向との差分と、遊技者が前面等の方向を設定した座標系における地磁気の方向と音像の方向との差分とを比較したときに、ずれが所定の範囲内であるか判定する。このため、これら差分どうしの差を極座標の成分ごとに式３３、式３４により求める。
θｄ＝（θａ−θｓ）−（θｔ−θｐ） ・・・式３３
φｄ＝（φａ−φｓ）−（φｔ−φｐ） ・・・式３４
そして、コントローラ専用ＣＰＵ２５はθｄ及びφｄの絶対値が予め設定した角度の範囲内にあるとき、音像は遊技者により捕捉されたと判定し、コントローラ専用ＣＰＵ２５のＲＡＭに捕捉状態を示すフラグの値として捕捉中であることを意味する値「１」を設定し、捕捉音指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。音像が遊技者により捕捉されたと判定しない場合は、コントローラ専用ＣＰＵ２５はＲＡＭに捕捉状態を示すフラグの値として捕捉中でないことを意味する値「０」を設定する。
本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から捕捉音指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してヘッドフォン１０のスピーカから予め設定された捕捉音を出力する。
【００４８】
次に、コントローラ専用ＣＰＵ２５の音像の捕獲判定（図７のステップＳ３）について説明する。この処理は、捕獲レバー２３が引かれたことをコントローラ専用ＣＰＵ２５が検出したときに行われる。コントローラ専用ＣＰＵ２５はＲＡＭに記憶された捕捉状態を示すフラグの値を読み出し、捕捉中であることを意味する値「１」に設定されているか否か判定する。「１」に設定されている場合は、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、音像は遊技者により捕獲されたと判定し、ステップＳ４へ進むとともに、捕獲音指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。
本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から捕獲音指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してヘッドフォン１０のスピーカから予め設定された捕獲音を出力する。
【００４９】
ステップＳ４において、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、３Ｄ音像停止指示を通信ポート２６から本体３０へ送信する。本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から３Ｄ音像停止指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してヘッドフォン１０のスピーカからの３Ｄ音像の発音を停止する。そして、コントローラ専用ＣＰＵ２５はステップＳ１の処理に戻る。
【００５０】
ステップＳ３において、捕獲されたと判定しない場合は、本体ＣＰＵ３１は、音源ＬＳＩ３２を制御して音像が接近を続けるかのように各スピーカからの音量を時間の経過とともに大きくする。また、コントローラ専用ＣＰＵ２５は、所定の時間内に捕獲されたと判定しない場合は、本体３０へ終了音指示を送信し、ゲームを終了する。本体ＣＰＵ３１は、コントローラ専用ＣＰＵ２５から終了音指示を受信すると、音源ＬＳＩ３２を制御してゲームの終了を表す音をヘッドフォン１０のスピーカから出力する。
【００５１】
上記の捕捉判定に用いられる予め設定した角度の範囲内とは、例えば、方向精度を表す７．５°、１５°、２２．５°、３０°等の範囲内であり、予め遊技者が設定する。遊技者のスキルが高い場合にはこの値を小さくすることにより的を小さくして捕捉を困難にし、遊技者のスキルが低い場合にはこの値を大きくすることにより的を大きくして捕捉を容易にすることができる。
【００５２】
なお、上記の実施形態においては、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の検出値を用いてコントローラ２０の方向を検出したが、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向の検出値と、傾きセンサ２２の検出値を用いてコントローラ２０の方向を検出してもよい。
例えば、傾きセンサ２２は、コントローラ２０に設定されたＹ軸の傾きを検出するセンサとし、遊技者はコントローラ２０に設定されたＸ軸が水平面に平行であるようにして操作することを前提とし、また、地磁気の方向は水平面内にあるとする。このとき、方位センサ２１によるＸ軸方向、Ｙ軸方向の検出値をそれぞれＳｘ、Ｓｙとし、傾きセンサ２２の検出値をＳｄとすると、上記の実施形態における方位センサ２１によるＺ軸方向の検出値Ｓｚに対応する値は、図１０に示すように式３５により求めることができる。
Ｓｚ＝Ｓｙ×ｔａｎ（Ｓｄ） ・・・式３５
これを用いて上記の実施形態と同様に各種の処理を行うことができる。
【００５３】
なお、上記の実施形態においては音響出力にヘッドフォン１０を用いたが、これをステレオスピーカに変更してもよい。図１１は、ステレオスピーカを配置したゲーム装置の平面図である。
部屋４００の４角には天井と床面にそれぞれ１個のステレオスピーカを配置する。すなわち、図１１に示すようにステレオスピーカ３１１ａ、３１３ａ、３１１ｂ、３１３ｂが天井に配置されており、これらに対して床面にステレオスピーカ３１２ａ、３１４ａ、３１２ｂ、３１４ｂが配置されている。このように配置したとき、図１１に示す遊技者に対して本体３０が設置された方向を正面とすると、ステレオスピーカ３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａは、ヘッドフォン１０のスピーカ１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａにそれぞれ対応し、ステレオスピーカ３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂは、ヘッドフォン１０のスピーカ１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂにそれぞれ対応する。
ここで、本体３０はステレオスピーカを駆動可能な高出力のアンプを備え、本体３０は遊技者が背中に背負うのではなく床面に設置される。また、コントローラ２０と本体３０はケーブルではなく無線でシリアル通信を行う。
これにより、上記のようにステレオスピーカが設置された室内ならばヘッドフォン１０がなくても遊技することができる。このように構成したゲーム装置は、例えば、オーディオ製品のリモコンの付加機能として提供してもよい。すなわち、オーディオ製品本体にゲーム装置の本体３０を組み込み、リモコンにゲーム装置のコントローラ２０を組み込む。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、音響装置から出力される音像の方向にコントローラを向けて捕捉するゲーム装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態によるゲーム装置の構成を示す図である。
【図２】ヘッドフォン１０の構成を示す左側面図である。
【図３】本体３０及びヘッドフォン１０に設けられたスピーカ１１ａ〜１４ａ、１１ｂ〜１４ｂを示すブロック図である。
【図４】コントローラ２０の概略を示す左側面図である。
【図５】コントローラ２０の構成を示すブロック図である。
【図６】方位センサ２１及び傾きセンサ２２の構成を示すブロック図である。
【図７】コントローラ専用ＣＰＵ２５の処理フローを示す図である。
【図８】角度αの求め方を説明するための図である。
【図９】角度βの求め方を説明するための図である。
【図１０】方位センサ２１によるＹ軸方向の検出値と傾きセンサ２２の検出値を用いたＺ軸方向の検出値に対応する値の求め方を説明するための図である。
【図１１】ステレオスピーカを配置したゲーム装置の平面図及びその一部を拡大した図である。
【図１２】従来のゲーム装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…ヘッドフォン、１１ａ…右前方上スピーカ、１２ａ…右前方下スピーカ、１３ａ…右後方上スピーカ、１４ａ…右後方下スピーカ、１１ｂ…左前方上スピーカ、１２ｂ…左前方下スピーカ、１３ｂ…左後方上スピーカ、１４ｂ…左後方下スピーカ、１５ａ、１５ｂ…ハウジング、１６ａ、１６ｂ…ヘッドフォンユニット、１７…ヘッドフォンアーム、２０…コントローラ、２１…方位センサ、２２…傾きセンサ、２３…捕獲レバー、２４…設定ボタン、２５…コントローラ専用ＣＰＵ、２６…バッテリー、２７…通信ポート、３０…本体、３１…本体ＣＰＵ、３２…音源ＬＳＩ、３３…バッテリー、３４…通信ポート、２００…磁気センサ部、２０１…Ｘ軸磁気センサ、２０２…Ｙ軸磁気センサ、２０３…Ｚ軸磁気センサ、２０４…温度センサ、２０５…切換器、２０６…増幅器、２０７…切換器、２０８…外部入力端子、２０９…Ａ／Ｄ変換器、２１０…クロックジェネレータ、２１１…シリアルデータインタフェース、２１２…シリアルクロック入力端子、２１３…データ入出力端子、２１４…電源断制御部、２１５…パワーオンリセット部、２１６、２１７…テスト入力端子、２１８、２１９…電源端子、３１１ａ、３１１ｂ、３１２ａ、３１３ａ、３１３ｂ…ステレオスピーカ、３３０…本体、４００…部屋、５０１…発光源、６００…ターゲット、６０１…光センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊技者の周囲に設けられた複数のスピーカと、
遊技者に対してランダムに決定された方向から音が聞こえるように前記複数のスピーカから出力する音量を制御することにより音像を生成する本体と、
操作子と筐体の方向を検出するセンサと前記ランダムに決定された方向と前記センサが検出した方向とのずれが所定の範囲内であり、かつ、前記操作子が操作された場合に前記音像が捕獲されたと判定する判定手段とを具備するコントローラと、
を具備することを特徴とするゲーム装置。
【請求項２】
前記複数のスピーカは、ヘッドフォンの左右においてそれぞれ前方上、前方下、後方上、後方下に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項３】
前記複数のスピーカは、部屋の天井と床面のそれぞれ４角に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項４】
前記コントローラのセンサは、筐体に設定された２軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサで構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のゲーム装置。
【請求項５】
前記コントローラは、筐体を向けることにより指定された複数の方向に基づいて、ゲームにおいて基準とする方向を求めることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載のゲーム装置。
【請求項１】
遊技者の周囲に設けられた複数のスピーカと、
遊技者に対してランダムに決定された方向から音が聞こえるように前記複数のスピーカから出力する音量を制御することにより音像を生成する本体と、
操作子と筐体の方向を検出するセンサと前記ランダムに決定された方向と前記センサが検出した方向とのずれが所定の範囲内であり、かつ、前記操作子が操作された場合に前記音像が捕獲されたと判定する判定手段とを具備するコントローラと、
を具備することを特徴とするゲーム装置。
【請求項２】
前記複数のスピーカは、ヘッドフォンの左右においてそれぞれ前方上、前方下、後方上、後方下に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項３】
前記複数のスピーカは、部屋の天井と床面のそれぞれ４角に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のゲーム装置。
【請求項４】
前記コントローラのセンサは、筐体に設定された２軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサ、又は、筐体に設定された３軸方向の磁界の強さを検出する磁気センサと筐体の傾きを検出する傾きセンサで構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のゲーム装置。
【請求項５】
前記コントローラは、筐体を向けることにより指定された複数の方向に基づいて、ゲームにおいて基準とする方向を求めることを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載のゲーム装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２６３２９７（Ｐ２００６−２６３２９７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８８１８２（Ｐ２００５−８８１８２）
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２５日（２００５．３．２５）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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