(57)【要約】物理的な模擬弾を使用することなく、様々な環境条件下で精度のよい射撃判定が可能な射撃シミュレートシステムを提供する。射撃シミュレートシステムは、プレイヤによって支持又はフィールドに設置された模擬デバイスからの射撃を仮想的にシミュレートする。本システムは、例えば、プレイヤの位置を検知する位置検知部と、射撃方向を検知する射撃方向検知部と、当該検知された位置及び射撃方向に基づいて仮想弾の軌道を算出する軌道算出部と、フィールド情報を予め記憶する記憶部と、軌道上における被弾物を特定するように演算を実施する演算部と、を備える。
2017043147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレイヤによって支持又はフィールドに設置された模擬デバイスからの射撃を仮想的にシミュレートするための射撃シミュレートシステムであって、
前記フィールドにおける前記プレイヤの位置を検知する位置検知部と、
前記模擬デバイスの射撃方向を検知する射撃方向検知部と、
前記位置検知部で検知された位置から前記射撃方向検知部で検知された射撃方向に出射される仮想弾の軌道を算出する軌道算出部と、
前記フィールドに対応するフィールド情報を予め記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されたフィールド情報に基づいて、前記軌道算出部で算出された軌道上における前記仮想弾の被弾物を特定するように演算を実施する演算部と、
を備えることを特徴とする射撃シミュレートシステム。
【請求項２】
前記フィールド情報は、前記フィールドの地理的情報、前記フィールドに配置された障害物、及び、前記フィールド上に存在する他のプレイヤに関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項３】
前記フィールド情報では、前記フィールドに含まれる構成要素について、該構成要素を破壊するために必要な被破壊エネルギが予め設定されており、
前記演算部は、前記仮想弾が有する貫通エネルギを算出し、該貫通エネルギと前記軌道上における前記構成要素の被破壊エネルギとを比較することにより、前記被弾物を特定することを特徴とする請求項２に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項４】
前記模擬デバイスから前記仮想弾を出射するためのトリガ信号を検知するトリガ信号検知部を更に備え、
前記演算部は、前記トリガ信号の検知時における前記軌道に基づいて前記被弾物を特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項５】
前記模擬デバイスは、前記プレイヤによって支持される模擬銃であり、
前記射撃シミュレートシステムは、前記プレイヤに取り付けられた位置センサと、前記模擬銃に取り付けられた第１の方位センサと、を更に備え、
前記位置検知部は、前記位置センサに基づいて前記プレイヤの位置を検知し、
前記射撃方向検知部は、前記第１方位センサによって前記模擬銃の射撃方向を検知することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項６】
前記射撃シミュレートシステムは、前記プレイヤが前記模擬銃を支持する支持部に取り付けられた第２の方位センサを更に備え、
前記軌道算出部は、前記第１の方位センサ及び前記第２の方位センサでそれぞれ検知された方位に基づいて前記射撃方向を求めることにより、前記軌道を算出することを特徴とする請求項５に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項７】
前記模擬銃は前記仮想弾を同時に複数出射可能であり、
前記軌道算出部は、前記複数の模擬弾の各々について前記軌道を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項８】
前記模擬デバイスは、前記フィールド上に設置された模擬トラップであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項９】
前記模擬トラップから出射される前記仮想弾の被弾範囲が予め設定されており、
前記演算部は、前記被弾範囲に基づいて前記被弾物を特定することを特徴とする請求項８に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項１０】
前記フィールドは仮想空間であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項１１】
前記フィールドは、互いに隔離された複数のサブフィールドを含んでおり、
前記模擬デバイスは、前記複数のサブフィールドの各々に割り当てられており、通信ネットワークを介して通信可能に構成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プレイヤによって支持又はフィールドに設置された模擬デバイスからの射撃を仮想的にシミュレートするための射撃シミュレートシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の射撃訓練やサバイバルゲームでは、射撃行為を模擬的にシミュレートするために、ペイント弾やＢＢ弾のような物理的な模擬弾が使用されていた。しかしながら、物理的な模擬弾は、プレイヤに衝突した際に負傷リスクが少なからず存在する。また模擬弾の消費はコスト高の要因ともなりうる。また射撃終了後に使用済の模擬弾がフィールドに残存することになるので、環境保全のために清掃・回収作業が必要となることも手間であった。【０００３】
このような問題に対し、近年、物理的な模擬弾に代えて、レーザや赤外線の照射が可能な模擬銃を使用する射撃方式が普及しつつある。例えば特許文献１では、送信側から発進されたレーザ光を受信側で受信することにより、標的への命中判定を行う射撃訓練システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記特許文献１のような光学的手法は、例えば自然光環境下や水中環境下では、レーザ光が干渉や散乱の影響を受けることにより強度が低下し、判定精度が低下してしまうという問題点がある。【０００６】
本発明の少なくとも一実施形態は上述の問題点に鑑みなされたものであり、物理的な模擬弾を使用することなく、様々な環境条件下で精度のよい射撃判定が可能な射撃シミュレートシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも１実施形態にかかる射撃シミュレートシステムは上記課題を解決するために、プレイヤによって支持又はフィールドに設置された模擬デバイスからの射撃を仮想的にシミュレートするための射撃シミュレートシステムであって、前記フィールドにおける前記プレイヤの位置を検知する位置検知部と、前記模擬デバイスの射撃方向を検知する射撃方向検知部と、前記位置検知部で検知された位置から前記射撃方向検知部で検知された射撃方向に出射される仮想弾の軌道を算出する軌道算出部と、前記フィールドに対応するフィールド情報を予め記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたフィールド情報に基づいて、前記軌道算出部で算出された軌道上における前記仮想弾の被弾物を特定するように演算を実施する演算部と、を備える。【０００８】
上記（１）の構成によれば、フィールド上における模擬デバイスの位置及び射撃方向をそれぞれ検知し、その検知結果に基づいて軌道を算出し、被弾物の特定を行う。これにより、レーザ光のような光学的手法を用いることなく、演算的手法によって射撃時の軌道及び被弾物をシミュレートできる。【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記フィールド情報は、前記フィールドの地理的情報、前記フィールドに配置された障害物、及び、前記フィールド上に存在する他のプレイヤに関する情報を含む。【００１０】
上記（２）の構成によれば、このような各種情報をフィールド情報に含めることで、フィールド上の地理、障害物及び他のプレイヤを考慮した軌道算出、及び、被弾物の特定が可能となる。【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、前記フィールド情報では、前記フィールドに含まれる構成要素について、該構成要素を破壊するために必要な被破壊エネルギが予め設定されており、前記演算部は、前記仮想弾が有する貫通エネルギを算出し、該貫通エネルギと前記軌道上における前記構成要素の被破壊エネルギとを比較することにより、前記被弾物を特定する。【００１２】
上記（３）の構成によれば、仮想弾が有する貫通エネルギと軌道上における被破壊エネルギを比較して被弾物の特定を行う。これにより、現実の射撃状況において、弾丸が軌道上において最初に最寄りの障害物に衝突した際に、被破壊エネルギより大きな貫通エネルギを有する場合に、弾丸が障害物を貫通して、奥にある（軌道上において次に近い位置にある）他の障害物に衝突するという振る舞いを、演算上でシミュレートすることが可能となる。これにより、物理的な模擬弾を使用することなく、更に現実に近い射撃シミュレートを実現できる。【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか１構成において、前記模擬デバイスから前記仮想弾を出射するためのトリガ信号を検知するトリガ信号検知部を更に備え、前記演算部は、前記トリガ信号の検知時における前記軌道に基づいて前記被弾物を特定する。【００１４】
上記（４）の構成によれば、模擬デバイスから仮想弾が出射されるトリガ信号の検知時のフィールド状況から、幾何学的演算に基づいて、仮想弾の軌道を算出できる。そのため、複雑な弾道演算を実施する場合に比べて、処理負担が少なく済み、システムの大型化を抑制できるとともに、処理速度の向上も達成できる。その結果、時々刻々と状況が変化するフィールド状況に良好に追従可能な射撃シミュレートが可能となる。【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）から（４）のいずれか１構成において、前記模擬デバイスは、前記プレイヤによって支持される模擬銃であり、前記射撃シミュレートシステムは、前記プレイヤに取り付けられた位置センサと、前記模擬銃に取り付けられた第１の方位センサと、を更に備え、前記位置検知部は、前記位置センサに基づいて前記プレイヤの位置を検知し、前記射撃方向検知部は、前記第１方位センサによって前記模擬銃の射撃方向を検知する。【００１６】
上記（５）の構成によれば、位置センサによって模擬銃の位置を特定するとともに、第１の方位センサによって模擬銃の射撃方向を検知することで、模擬銃から出射される仮想弾の軌道を算出できる。【００１７】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、前記射撃シミュレートシステムは、前記プレイヤが前記模擬銃を支持する支持部に取り付けられた第２の方位センサを更に備え、前記軌道算出部は、前記第１の方位センサ及び前記第２の方位センサでそれぞれ検知された方位に基づいて前記射撃方向を求めることにより、前記軌道を算出する。【００１８】
上記（６）の構成によれば、第１の方位センサからプレイヤによる模擬銃の支持方向を取得するとともに、第２の方位センサからプレイヤに対する模擬銃の向きを取得し、これらをベクトル演算することによって模擬銃からの仮想弾の射撃方向を算出できる。【００１９】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）の構成において、前記模擬銃は前記仮想弾を同時に複数出射可能であり、前記軌道算出部は、前記複数の模擬弾の各々について前記軌道を算出する。【００２０】
上記（７）の構成によれば、例えば散弾銃のように同時に複数の弾丸を出射する火器についても、同様にシミュレート可能となる。【００２１】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）から（４）のいずれか１構成において、前記模擬デバイスは、前記フィールド上に設置された模擬トラップである。【００２２】
上記（８）の構成によれば、フィールド上に設置された模擬トラップから出射される仮想弾の軌道を算出して被弾物を特定することができる。これにより、例えばフィールド上に設置された地雷トラップのように、プレイヤが押踏したタイミングで周囲に破片が飛び散る様子を、模擬トラップから複数の仮想弾が出射されることをシミュレートすることで再現できる。【００２３】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、前記模擬トラップから出射される前記仮想弾の被弾範囲が予め設定されており、前記演算部は、前記被弾範囲に基づいて前記被弾物を特定する。【００２４】
上述したように、基本的に、地雷トラップのような模擬トラップをシミュレートする場合は、模擬トラップから出射される多数の仮想弾についてそれぞれ軌道演算を行うことで再現が可能となるが、上記（９）の構成では、仮想弾の被弾範囲を予め設定することにより、複雑な個々の仮想弾の軌道演算を実施する場合に比べて、少ない演算量で再現性のよいシミュレートが可能となる。【００２５】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）から（８）のいずれか１構成において、前記フィールドは仮想空間である。【００２６】
上記（１０）の構成によれば、上述のように物理的な模擬弾を使用しないため、近年着目されているバーチャールリアリティを利用してプレイヤに射撃を体感させる用途に特に適している。【００２７】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）から（１０）のいずれか１構成において、前記フィールドは、互いに隔離された複数のサブフィールドを含んでおり、前記模擬デバイスは、前記複数のサブフィールドの各々に割り当てられており、通信ネットワークを介して通信可能に構成されている。【００２８】
上記（１１）の構成によれば、各サブフィールドが互いに地理的に離れている場合であっても、各プレイヤは共通のフィールドを共有してシミュレートを体験することができる。このように地理的制約にとらわれず、本システムを利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、物理的な模擬弾を使用することなく、様々な環境条件下で精度のよい射撃判定が可能な射撃シミュレートシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の少なくとも１実施形態に係る射撃シミュレートシステムが使用されるフィールドの様子を示す模式図である。
【図２】図２はプレイヤが装備する模擬銃の外観を示す模式図である。
【図３】図１のプレイヤの装備状態を示す模式図である。
【図４】図３に示される装備状態の他の例である。
【図５】本発明の少なくとも１実施形態に係る射撃シミュレートシステムの構成を示すブロック図である。
【図６】フィールドの三次元メッシュ分割表示の一例である。
【図７】図５の射撃シミュレートシステムで実施される制御内容を工程毎に示すフローチャートである。
【図８】変形例に係る射撃シミュレートシステムが使用されるフィールドの様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００３２】
図１は本発明の少なくとも１実施形態に係る射撃シミュレートシステムが使用されるフィールドの様子を示す模式図であり、図２はプレイヤが装備する模擬銃の外観を示す模式図であり、図３は図１のプレイヤの装備状態を示す模式図であり、図４は図３に示される装備状態の他の例であり、図５は本発明の少なくとも１実施形態に係る射撃シミュレートシステムの構成を示すブロック図であり、図６はフィールドの三次元メッシュ分割表示の一例であり、図７は図５の射撃シミュレートシステムで実施される制御内容を工程毎に示すフローチャートである。
【００３３】
本発明の少なくとも１実施形態に係る射撃シミュレートシステム（以下、適宜「システム」と称する）１は、所定の地理的形状を有するフィールド２を舞台とした射撃訓練又はサバイバルゲームを想定して利用されるものである。フィールド２は所定の地理的形状を有しており、その上に建造物、樹木等の障害物４が適宜配置されている。このようなフィールド上には少なくとも１のプレイヤ６が存在しており、図１では特に３人のプレイヤ６が例示されている。
尚、本実施形態ではフィールド２として平面的な地理を想定して説明するが、これは例示的なものであり、例えば、平面的な地理上に建造物が存在し、当該建造物の内部空間をフィールド２として含めてもよいし、当該建造物が複数階に及んでいる場合には、各階における内部空間をフィールド２に含めてもよい。またフィールド２は２次元空間に限られず、例えば３次元空間として規定されていてもよく、平面的な地理上の凹凸や空域を立体的なフィールド２として扱ってもよい。
【００３４】
フィールド２は、上述の地理的形状が仮想的に再現された仮想空間であってもよい。この場合、実空間であるフィールド２に存在しているプレイヤ６は、例えば、仮想空間を再現するためのヘッドセット装置を装着し、ヘッドセット装置によって再現される仮想空間を認識しながら行動する。このときプレイヤ６が認識する地理的形状は、実空間には存在しない建造物、樹木等の障害物４が数値演算によってシミュレートされた結果がヘッドセット装置で再生され、プレイヤ６はヘッドセットで再生される地理的形状を認識する。
【００３５】
またフィールド２は仮想空間と実空間との組み合わせであってもよい。例えば実空間である地理的形状上に、仮想的に再現された障害物４が存在するようにシミュレートしてもよい。これにより、実空間をベースとして追加的に仮想物を追加できるので、よりリアリティに優れたフィールド２をプレイヤ６に提供できる。
【００３６】
本システム１では、射撃を実施する模擬デバイス８が用意されている。模擬デバイス８は、現実における火器を模擬的に再現したデバイスであって、プレイヤ６によって支持又はフィールド２上に設置されている。これらの模擬デバイス８は、この種の用途で従来使用されるデバイスのように物理的な模擬弾やレーザ光等を射出する機能を備えていないが、例えば外観や作動条件等の他の要素については、対応する現実の火器に準じて構成されており、リアリティが与えられるようになっている。
【００３７】
ここで具体的な模擬デバイス８の例について説明する。まず各プレイヤ６が所持する模擬デバイスとして、模擬銃８ａがある。模擬銃８ａは、現実のライフルや拳銃のようにプレイヤ６によって携帯可能な火器を模擬的に再現したデバイスである。例えば図２に示されるように、模擬銃８ａの外観形状は、対応する現実の銃に準ずる形状を有しているが、物理的な模擬弾やレーザ光等を射出する機能を備えていない。また模擬銃８ａは、現実の銃において弾丸の射出時に使用されるものと同様のトリガ構造１０を有する。模擬銃８ａでは、このようなトリガ構造１０がプレイヤ６によって操作されると、所定のトリガ信号が送信され、通信回線１２を介してサーバ１４側で認識可能に構成されている。
【００３８】
プレイヤ６及び該プレイヤ６に所持された模擬銃８ａには、後述する各種制御に用いる情報を取得及び送信するための様々な装置類が設けられている。図３に示されるように、プレイヤ６及び模擬銃８ａには、位置センサ１６、第１の方位センサ１８、第２の方位センサ２０、通信装置２２が設置されている。
尚、図３では説明をわかりやすくするために、模擬銃８ａとして、プレイヤ６の手のみによって支持可能な拳銃タイプのハンドガンが使用されている場合が例示されている。
【００３９】
位置センサ１６は、フィールド２上におけるプレイヤ６の位置及び高さを検知可能に構成されており、例えばＧＰＳセンサ、地磁気センサ、Ｗｉ−Ｆｉ、ビーコン等が使用可能である。プレイヤ６への位置センサ１６の取付位置は、フィールド２がプレイヤ６に対して十分に広い場合には任意でもよいが、より良好な精度で位置検知する場合には、プレイヤ６の重心近傍に配置されるとよい。
【００４０】
第１の方位センサ１８は、プレイヤ６のうち模擬銃８ａを支持する支持部２４に取り付けられており、例えばピッチ、ロール、ヨーの３方向のジャイロセンサが内蔵されて構成される。このような第１の方位センサ１８では、プレイヤの肩、腕、肘、手首等の角度やねじり具合によって決定される模擬銃８ａの支持方向が検知される。
【００４１】
第２の方位センサ２０は、プレイヤ６によって支持される模擬銃８ａに取り付けられており、上述の第１の方位センサ１８と同様に、例えばピッチ、ロール、ヨーの３方向のジャイロセンサが内蔵されて構成される。このような第２の方位センサ２０では、プレイヤ６に対する模擬銃８ａの向きが検知される。
【００４２】
このように、第１の方位センサ１８ではプレイヤ６による模擬銃８ａの支持方向が特定されるとともに、第２の方位センサ２０ではプレイヤ６に対する模擬銃８ａの向きが特定されるため、これらをベクトル演算することによって模擬銃８ａからの仮想弾の射撃方向が算出可能になっている。
【００４３】
通信装置２２は、上述の位置センサ１６、第１の方位センサ１８及び第２の方位センサ２０で検知した情報を取得するとともに、外部に設置されたサーバ１４に対して通信回線１２を介して情報を送受信可能に構成されている。
【００４４】
尚、位置センサ１６、第１の方位センサ１８及び第２の方位センサ２０と通信装置２２との間における通信や、通信装置２２とサーバ１４との間における通信に使用される回線は、有線通信方式であってもよいし、無線通信方式であってもよい。また通信装置２２として、例えば既存のスマートフォン、タブレット、ノートパソコンのような一般的なモバイル機器に所定のアプリケーションをインストールすることにより流用可能に構成してもよい。
【００４５】
上記説明ではハンドガンタイプの模擬銃８ａについて説明したが、模擬銃８ａとしてアサルトライフルタイプの模擬銃を使用してもよい。アサルトライフルタイプの模擬銃８ａの場合、図４に示されるように、模擬銃８ａのボトム側をプレイヤ６の肩近傍で固定的に支持して使用される。このようにアサルトライフルタイプではハンドガンタイプに比べて自由度が少なく、第１の方位センサ１８を任意とすることができる（すなわち、第１の方位センサ１８がなくとも、第２の方位センサ２０のみによって仮想弾の射撃方向を特定できる）。
【００４６】
尚、上記例では模擬銃８ａとして、同時に単一の仮想弾のみを射出可能なタイプについて説明したが、例えば散弾銃を想定するように、同日に複数の仮想弾を出射可能なタイプを採用してもよい。
【００４７】
再び図１に戻って、フィールド２上には模擬銃８ａとは別の形態を有する模擬デバイス８として、例えば現実における地雷を模擬的に再現する模擬トラップ８ｂが配置されている。模擬トラップ８ｂはフィールド２上に固定的に設置されている。模擬トラップ８ｂがプレイヤ６によって押踏されると、現実の地雷が多数の破片等を射出するように、多数の仮想弾が射出されるように構成されている。
【００４８】
フィールド２上における模擬トラップ８ｂの位置座標は、フィールド２の地理的情報と関連付けられて、後述する記憶部３４に予め記憶されている。模擬トラップ８ｂがプレイヤ６によって押踏されると、模擬トラップ８ｂではトリガ信号が生成され、通信回線１２を介してサーバ１４に送信される。サーバ１４では、模擬トラップ８ｂから送信されたトリガ信号を受信することによって、模擬トラップ８ｂの押踏を認識し、模擬トラップ８ｂからの仮想弾の出射が仮想的にシミュレートされる。
【００４９】
模擬トラップ８ｂから射出される仮想弾（仮想破片）は、上述の模擬銃８ａと同様に、個々の仮想弾について射撃方向を演算してもよいが、現実の地雷が押踏された際に周囲の所定範囲に対してランダムに細かな破片（弾丸に相当）を放出することを模擬するように、模擬トラップ８ｂから周囲に対して一律に仮想弾が出射されると仮定してもよい。この場合、模擬トラップ８ｂを中心とした一定距離範囲を被弾範囲として設定するだけで、個々の仮想弾について複雑な軌道演算をしなくても済むこととなり、システム１の処理負担を効果的に軽減できる。このような被弾範囲は、フィールド２上に存在する模擬トラップ８ｂの各々に関連付けられて設定されており、後述する記憶部３４に予め記憶される。
【００５０】
尚、上記各種模擬デバイス８では、プレイヤ６に対してよりリアリティを与えるために効果音や反動などが擬似的に再現されるように構成されていてもよい。
【００５１】
尚、上記では模擬デバイス８のバリエーションとして仮想弾の射出を伴うデバイスについて例示したが、これに代えて、又は、これに加えて、仮想弾を伴わないデバイス（例えば刀、ナイフ、斧、棍棒などを模擬したもの）が用いられてもよい。このような模擬デバイス８は、例えば、プレイヤ６によって操作された際に、模擬デバイス８の基準位置から予め規定された範囲にわたって効果が生じるように設定される。例えば、模擬デバイス８を所有するプレイヤ６が、所定の行動パターンをとった際にサーバ１４に対してトリガ信号が送信される。具体的なケースを言えば、例えば、プレイヤ６が模擬デバイス８を振り回す行動パターンをとると、模擬デバイス８の軌道に基づいて所定範囲に亘って効果が生じるように、サーバ１４に対してトリガ信号が送信される。
【００５２】
またプレイヤ６が模擬デバイス８を投げる動作をとったと認識した場合には、プレイヤ６の動作に基づいて投げられた模擬デバイス８の軌道演算を行い、模擬デバイス８から所定範囲にわたって効果が生じるように、サーバ１４に対してトリガ信号を送信するようにしてもよい。
【００５３】
上述の模擬デバイス８の例では、現実に存在する銃火器を模擬したデバイスを挙げたが、現実には存在しない仮想的なデバイスを模擬してもよい。例えば、模擬デバイス８として、いわゆる魔法のような仮想的な効果を発現させるためのデバイス（ロッドや杖など）が用いてもよい。この場合、予め仮想的な効果の発現条件及び効果の内容について予め設定を行っておき、プレイヤ６の行動によって発現条件が満たされた場合に、規定された効果が発現するように設定される。
【００５４】
続いて上述構成を有するシステム１において射撃シミュレートを実施するサーバ１４の内部構成について具体的に説明する。サーバ１４はコンピュータのような電子演算装置からなるコントロールユニットであり、フィールド２の外部に配置されている。サーバ１４は通信回線１２を介して、模擬デバイス８を含むフィールド２上の各種構成と通信可能に構成されている。サーバ１４には、予め所定のプログラムがインストールされており、該プログラムを実行することにより、通信回線１２を介して取得した各種情報に基づいて射撃シミュレートを実施する。
尚、サーバ１４には、このような射撃シミュレートに関する制御処理に加えて、例えば用途に応じた各種制約（例えばゲーム的制約や訓練ルールなど）を実施するためのプログラムやデータ類が含まれていてもよい。
【００５５】
サーバ１４は、図５に示されるように、模擬デバイス８から送信されたトリガ信号を検知するトリガ信号検知部２６と、模擬デバイス８から送信された位置情報を検知する位置検知部２８と、模擬デバイス８から送信された射撃方向を検知する射撃方向検知部３０と、模擬デバイス８から射出される仮想弾の軌道を算出する軌道算出部３２と、射撃シミュレートに関する各種データ及びプログラムを記憶可能に構成された記憶部３４と、仮想弾の被弾物を特定するように演算を実施する演算部３６と、特定された被弾物に応じてプレイヤ６に被弾通知を実施する被弾通知部３８と、を備える。
【００５６】
トリガ信号検知部２６は、模擬デバイス８から通信装置１２を介して受信したトリガ信号を検知する。トリガ信号は、上述したように、模擬デバイス８において仮想弾が射出されるタイミング（例えば模擬銃８ａではプレイヤ６によってトリガ機構１０が操作されるタイミングであり、模擬トラップ８ｂではプレイヤ６によって押踏されるタイミング）で発信される。そのため、トリガ信号検知部２６でトリガ信号が検知されることにより、模擬デバイス８からの仮想弾の射出タイミングがシミュレートされることとなる。
【００５７】
位置検知部２８は、通信装置１２を介して位置センサ１６から位置情報を取得することにより、模擬デバイス８の位置を検知する（模擬トラップ８ｂについては、後述する記憶部３４から予め記憶された設置位置に関する情報を読み出される）。これにより、フィールド２上における模擬デバイス８の位置、すなわち仮想弾の射出位置が特定される。
【００５８】
射撃方向検知部３０は、第１の方位センサ１８及び第２の方位センサ２０の検知結果に基づいて模擬デバイス８の射撃方向を検知する。第１の方位センサ１８及び第２の方位センサ２０の検知結果もまた通信装置１２を介して受信される。射撃方向検知部３０では、第１の方位センサ１８からプレイヤ６による模擬銃８ａの支持方向を取得するとともに、第２の方位センサ２０からプレイヤ６に対する模擬銃８ａの向きを取得し、これらをベクトル演算することによって模擬銃８ａからの仮想弾の射撃方向が特定される。
【００５９】
軌道算出部３２は、模擬デバイス８から射出される仮想弾の軌道を算出する。具体的には、位置検知部２８で検知された位置情報、及び、射撃方向検知部３０で検知された射撃方向を用いて弾道演算を行うことで、仮想弾の軌道がシミュレーション的に算出される。
【００６０】
記憶部３４には、サーバ１４で射撃シミュレーションを実施するために必要な各種情報が記憶されており、特にフィールド情報４０が含まれている。フィールド情報４０には、フィールド２の地理的情報、フィールド２に配置された障害物４、及び、フィールド２上に存在するプレイヤ６に関する情報等が含まれている。フィールド情報４０のうち障害物４に関する情報には、当該障害物４が破壊されるために必要な被破壊エネルギ（すなわち、仮想弾が衝突した際に障害物４を貫通するために必要なエネルギ）が予め設定されている。
【００６１】
またフィールド情報４０では、図６に示されるように、フィールド２を３次元的なメッシュに分割して管理がなされており、フィールド２上の障害物４やプレイヤ６の位置や大きさ等はメッシュ単位で特定されるようになっている。これらの情報は時事刻々と変化するフィールド状況に応じて、リアルタイムに更新される（図６では図１に対応する状況が示されている）。
【００６２】
また記憶部３４には、フィールド２上で使用される模擬デバイス８について予め詳細な仕様が記憶されていてもよい。例えば模擬銃８ａについては、銃身のサイズや口径、仮想弾の重量やサイズ、射出時の初速度などが規定されていてもよい。また、模擬銃８ａとして現実に存在する特定のモデルの火器を想定する場合には、当該対応するモデルに対応するスペックが規定されていてもよい。模擬トラップ８ｂについても、仮想弾が射出される作動条件や、作動時に仮想弾が散乱する範囲等について適宜規定されていてもよい。
【００６３】
演算部３６は、記憶部３４に記憶されたフィールド情報４０に基づいて演算を実施することで、仮想弾の被弾物を特定する。具体的には軌道算出部３２で算出された軌道演算結果とフィールド状況に基づいて、模擬デバイス８から射出された仮想弾の被弾物を算出する。
【００６４】
被弾通知部３８は、演算部３６により特定された被弾物に応じて、システム１のオペレータやフィールド２上のプレイヤ６に対して被弾結果を通知する。このような被弾結果の通知は、通知対象者の五感で認識可能な態様を広く採用することができるが、例えばフィールド２上のプレイヤ６に対しては自分に着弾した際に音や光で通知するように構成してもよい。
【００６５】
続いてサーバ１４で実施される射撃シミュレートに関する制御内容について、図７を参照しながら、具体的に説明する。
【００６６】
まずトリガ信号検知部２６は、フィールド２上に存在する模擬デバイス８から送信されるトリガ信号を検知する（ステップＳ１）。これにより、サーバ１４は模擬デバイス８から仮想弾が射出されるタイミングをシミュレートする。
【００６７】
続いて位置検知部２８は、位置センサ１６で取得した位置情報を検知するとともに、射撃方向検知部３０は第１の方位センサ１８及び第２の方位センサ２０の検知内容に基づいて射撃方向を検知する（ステップＳ２）。
【００６８】
続いて軌道算出部３２は、記憶部３４からフィールド情報４０を取得し（ステップＳ３）、ステップＳ２で検知した位置情報及び射撃方向を考慮することにより、仮想弾の軌道を算出する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、必要に応じて記憶部３４に記憶された情報から軌道算出に必要な情報を適宜読み出すようにしてもよい。このように算出された軌道もまた、フィールドを分割する三次元メッシュ上において管理されることとなる（図６を参照）。
【００６９】
続いて演算部３６は、フィールド情報４０に基づいて、ステップＳ４で算出された軌道上における仮想弾の被弾物を特定する（ステップＳ５）。ここで被弾物の特定は、ステップＳ４で算出した軌道を、三次元のメッシュ分割で表されたフィールドと照らし合わせた際に、軌道上に位置する障害物４やプレイヤ６に基づいて行われる。基本的には、軌道上にある障害物４やプレイヤ６のうち射撃地点から最寄りにあるものが被弾物であると特定されるが、仮想弾がこのような被弾物を貫通可能な程度に大きなエネルギを有するとシミュレートされた場合には、次に最寄りの障害物４やプレイヤ６もまた被弾物として特定されることとなる。
【００７０】
このような被弾物の特定は、例えば射出された仮想弾の初期エネルギ（貫通エネルギ）と、軌道上にある障害物４やプレイヤ６を貫通（破壊）するための被破壊エネルギを求めることから始められる。そして、軌道上にある障害物４やプレイヤ６のうち射撃地点から近い位置にある順に貫通エネルギから被破壊エネルギを減算していき、貫通エネルギがゼロ以下になるまで仮想弾が到達するとみなす。その結果、仮想弾が到達した障害物４やプレイヤ６が被弾物として特定される。
【００７１】
尚、仮想弾が模擬トラップ８ｂから射出される場合には、上述したように模擬トラップ８ｂに対して予め設定された被弾範囲内に障害物４やプレイヤ６が含まれるか否かに基づいて被弾物の特定を行ってもよい。この場合も模擬銃８ａの場合に倣って、模擬トラップ８ｂの作動時に射出される仮想弾が有する貫通エネルギに基づいて、当該範囲の障害物４やプレイヤ６のどの程度の範囲まで到達可能かを評価することにより、被弾物の特定を行ってもよい。
【００７２】
このように被弾物が特定されると、被弾通知部３８は、その結果をサーバ１４のオペレータやフィールド２上の各プレイヤ６に対して通知する（ステップＳ６）。これにより、オペレータやプレイヤ６はフィールド状況について把握することとなる。また被弾結果は、記憶部３４に適宜記憶されてもよく、射撃シミュレートに所定のルールがある場合にはそのルールに沿った結果集計が適宜算出されるようにしてもよい。例えば所定のプレイヤ６が被弾した場合には、自身に取り付けられた通知デバイスに音や光などで被弾が通知されてもよく、更には、被弾数が蓄積されて一定以上の回数を超えると当該プレイヤ６が所持する模擬銃８ａから発射、被弾ともにできなくなり戦闘から離脱することとなるようにしてもよい。
【００７３】
尚、上記実施例では、模擬銃８ａについて単発の仮想弾を射出する場合のみを主に述べたが、散弾等のように同時に複数の仮想弾を射出される場合には、これら複数の仮想弾について同様な処理によって軌道算出することにより、射撃シミュレートを実施するとよい。
【００７４】
また前述したようにフィールド２として仮想空間を用いる場合には、仮想空間を再現するヘッドセットを装着したプレイヤ６が実空間を把握できない場合に対応するために、実空間において周囲の障害物等にプレイヤ６が接近した際に、その旨をプレイヤ６に対して報知する手段を備えていてもよい。この場合、プレイヤ６が周囲の障害物に対して所定距離範囲内に接近した場合には、障害物等に対して接触するおそれがある旨を報知することで、プレイヤ６が負傷したり、周辺設備を破損することを効果的に未然防止できる。
【００７５】
以上説明したように、本発明の少なくとも１実施形態によれば、物理的な模擬弾を使用することなく、様々な環境条件下で精度のよい射撃判定が可能な射撃シミュレートシステムを提供できる。
【００７６】
続いて上述の射撃シミュレートシステムの変形例について説明する。図８は変形例に係る射撃シミュレートシステム１’が使用されるフィールド２の様子を示す模式図である。尚、以下の変形例に関して、上述の第１実施形態の構成と対応する構成には共通の符号を付すこととし、重複する説明は適宜省略することとする。
【００７７】
この変形例では、フィールド２は区画された複数のサブフィールド２a、２ｂ、２ｃ、・・・から構成される。複数のサブフィールド２a、２ｂ、２ｃ、・・・は互いに隔離されており、それぞれ少なくとも１のプレイヤ６が割り当てられている。そのため、各サブフィールド２a、２ｂ、２ｃ、・・・のプレイヤ６は、システム１’の利用中に互いに干渉しないように隔離されており、各々が模擬デバイス８を所有している。特に、各プレイヤ６が前述のように仮想空間を再現するためのヘッドセットを装着している場合、プレイヤ６は仮想空間と同時に実空間を適切に認識することが難しくなることがあるが、各サブフィールド２a、２ｂ、２ｃ、・・・に一人ずつプレイヤ６が隔離されて割り当てられることによって、他のプレイヤ６と意図せず干渉して負傷したり、周辺設備を破損したりするリスクを回避できる。
【００７８】
各サブフィールド２a、２ｂ、２ｃ、・・・に割り当てられた各模擬デバイス８は、通信ネットワーク５０を介してサーバ１４と通信可能に構成されている。通信ネットワーク５０は有線ネットワークでもよいし、無線ネットワークでもよい。これにより、各サブフィールド２a、２ｂ、２ｃ、・・・が互いに地理的に離れている場合であっても、各プレイヤ６は共通のフィールド２を共有してシミュレートを体験することができる。このように地理的制約にとらわれず、本システム１’を利用することが可能となる。
【００７９】
また複数のサブフィールドに割り当てられた各プレイヤ６は、互いにリアルタイムでフィールド２を共有してもよいし、タイムラグを伴ってフィールド２を共有してもよい（すなわち、地理的だけでなく時間的に隔離されていてもよい）。例えば、例えば、サーバ１４は予め記憶手段に所定の仮想空間に関するデータを記憶しておき、各プレイヤ６に対して所定のタイミングで当該データを読み出すことで、任意のタイミングで各プレイヤ６に記憶された過去のフィールド状況を提供する。これにより、各プレイヤ６は都合のよいタイミングで意図するフィールド状況を体験することができ、また要求に応じて所定のフィールド状況を繰り返し体験することも可能となる。
【００８０】
尚、図８に示される実施例では、単一のサーバ１４からネットワーク５０を介してフィールド２上の各プレイヤ６にサービスを提供しているが、複数のプレイヤ６に対して上述のサービスを提供可能な限りにおいて、ネットワーク構成は限定されない。例えば、互いに距離を隔てて配置されたフィールド２の各々に独立したサーバ１４が配置されており、これらがネットワーク５０を介して通信可能になっていてもよい。この場合、各サーバ１４は独立したローカルネットワークを有しており、各ローカルネットワークがネットワーク５０を介して互いに通信可能になっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本開示は、プレイヤによって支持又はフィールドに設置された模擬デバイスからの射撃を、コンピュータのような電子演算装置を利用して仮想的にシミュレートするための射撃シミュレートシステムに利用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  射撃シミュレートシステム
２  フィールド
４  障害物
６  プレイヤ
８  模擬デバイス
８ａ  模擬銃
８ｂ  模擬トラップ
１０  トリガ構造
１２  通信回線
１４  サーバ
１６  位置センサ
１８  第１の方位センサ
２０  第２の方位センサ
２２  通信装置
２４  支持部
２６  トリガ信号検知部
２８  位置検知部
３０  射撃方向検知部
３２  軌道算出部
３４  記憶部
３６  演算部
３８  被弾通知部
４０  フィールド情報
５０  通信ネットワーク
【図１】
2017043147.tif 000003
【図２】
2017043147.tif 000004
【図３】
2017043147.tif 000005
【図４】
2017043147.tif 000006
【図５】
2017043147.tif 000007
【図６】
2017043147.tif 000008
【図７】
2017043147.tif 000009
【図８】
2017043147.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月13日(2017.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレイヤによって支持又はフィールドに設置された模擬デバイスからの射撃を仮想的にシミュレートするための射撃シミュレートシステムであって、
前記フィールドにおける前記プレイヤの位置を検知する位置検知部と、
前記プレイヤに取り付けられた位置センサと、
前記模擬デバイスに取り付けられた第１の方位センサと、
前記プレイヤが前記模擬デバイスを支持する支持部に取り付けられた第２の方位センサと、
前記模擬デバイスの射撃方向を検知する射撃方向検知部と、
前記位置検知部で検知された位置から前記射撃方向検知部で検知された射撃方向に出射される仮想弾の軌道を算出する軌道算出部と、
前記フィールドに対応するフィールド情報を予め記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されたフィールド情報に基づいて、前記軌道算出部で算出された軌道上における前記仮想弾の被弾物を特定するように演算を実施する演算部と、
を備え、
前記位置検知部は、前記位置センサに基づいて前記プレイヤの位置を検知し、
前記射撃方向検知部は、前記第１の方位センサ及び前記第２の方位センサによって前記模擬デバイスの射撃方向を検知することを特徴とする射撃シミュレートシステム。
【請求項２】
前記フィールド情報は、前記フィールドの地理的情報、前記フィールドに配置された障害物、及び、前記フィールド上に存在する他のプレイヤに関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項３】
前記フィールド情報では、前記フィールドに含まれる構成要素について、該構成要素を破壊するために必要な被破壊エネルギが予め設定されており、
前記演算部は、前記仮想弾が有する貫通エネルギを算出し、該貫通エネルギと前記軌道上における前記構成要素の被破壊エネルギとを比較することにより、前記被弾物を特定することを特徴とする請求項２に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項４】
前記模擬デバイスから前記仮想弾を出射するためのトリガ信号を検知するトリガ信号検知部を更に備え、
前記演算部は、前記トリガ信号の検知時における前記軌道に基づいて前記被弾物を特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項５】
前記模擬デバイスは、前記プレイヤによって支持される模擬銃であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項６】
前記軌道算出部は、前記第１の方位センサ及び前記第２の方位センサでそれぞれ検知された方位に基づいて前記射撃方向を求めることにより、前記軌道を算出することを特徴とする請求項５に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項７】
前記模擬銃は前記仮想弾を同時に複数出射可能であり、
前記軌道算出部は、前記複数の模擬弾の各々について前記軌道を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項８】
前記模擬デバイスは、前記フィールド上に設置された模擬トラップであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項９】
前記模擬トラップから出射される前記仮想弾の被弾範囲が予め設定されており、
前記演算部は、前記被弾範囲に基づいて前記被弾物を特定することを特徴とする請求項８に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項１０】
前記フィールドは仮想空間であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項１１】
前記フィールドは、互いに隔離された複数のサブフィールドを含んでおり、
前記模擬デバイスは、前記複数のサブフィールドの各々に割り当てられており、通信ネットワークを介して通信可能に構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の射撃シミュレートシステム。
【請求項１２】
実空間において周囲の障害物にプレイヤが接近した際に、その旨をプレイヤに対して報知する手段を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の射撃シミュレートシステム。
【国際調査報告】
2017043147.tif 000011
2017043147.tif 000012
2017043147.tif 000013
2017043147.tif 000014