(57)【要約】【課題】不規則な間隔で配置された複数個の参考点を用いて測定された距離によってゲームの難易度及びゲーム環境に変化を与えて、より実感溢れ、面白みのあるゲームを提供する赤外線探知方式シューティング・ゲーム機及びその実行方法を提供するためのものである。【解決手段】（ａ）標的を含む映像が表示手段により表示され、座標検出の基礎となる複数個の参考点が表示されるステップと、（ｂ）プレーヤーが操作する指示手段を通じて指示する映像上の地点に対する一定領域の部分映像を検出するステップと、（ｃ）検出された部分映像を受信して前記参考点の座標を検出した後、これを参考点座標として設定するステップと、（ｄ）前記参考点座標に基づいて前記プレーヤーが指示する地点の指示座標を検出するステップと、（ｅ）複数個の参考点間の予め格納された距離と前記参考点座標間の距離に基づいて表示手段と指示手段との間の距離（Ｄ）を測定するステップと、（ｆ）表示手段と指示手段との間の距離（Ｄ）中、一定範囲の距離を参考点距離範囲（Ｄ０）として設定し、参考点距離範囲の満足の可否によってゲームの難易度、または、ゲーム内の状況を変更するステップと、を含む。
2005533628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的を含んだ映像を表示する表示手段と、
前記表示手段の内部または周辺に不規則な間隔で配置されて、座標の検出の基礎となる複数個の参考点を表示する参考点表示手段と、
前記表示手段に向けてプレーヤーが指示する地点を指す指示手段と、
前記指示手段に取り付けられ、前記指示手段により指示された領域の映像を検出する映像検出手段と、
前記検出された映像を受信して前記参考点の座標を検出する参考点座標検出手段と、
前記検出された参考点の座標に基づいて前記指示手段が指示する指示座標の検出をする指示座標検出手段と、
前記表示手段と指示手段との間の距離に基づいて難易度を調節し、前記検出をした指示座標を受信してゲーム機の全体を制御する制御手段と、を含むことを特徴とするシューティング・ゲーム機。
【請求項２】
前記複数個の参考点の不規則な間隔は、前記表示手段の解像度、前記映像検出手段の解像度と可視範囲及び回転限界、前記表示手段と前記指示手段との距離のような、ゲーム機の条件により決まることを特徴とする請求項１に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項３】
前記参考点座標検出手段は、前記映像検出手段が前記複数個の参考点中の一部の参考点のみを検出する場合、前記検出された参考点間の距離の比に基づいて前記検出をした参考点の実際情報を抽出することを特徴とする請求項１に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項４】
前記指示座標検出手段は、前記映像検出手段により検出をした一部の参考点中の２つの参考点に基づいて指示座標を検出することを特徴とする請求項１または３に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項５】
前記複数個の参考点に基づいて前記指示手段の回転を検出する回転検出手段を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項６】
前記制御手段は、前記指示座標検出手段により検出された指示座標の変化、または、前記回転検出手段により検出された回転に基づいて前記表示手段に表示される映像を制御することを特徴とする請求項５に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項７】
予め格納された前記複数個の参考点間の、前記表示手段上の距離と前記映像検出手段により検出された前記複数個の参考点間の前記映像検出手段上の距離に基づいて、前記表示手段と前記指示手段との間の距離を測定する距離測定手段を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項８】
前記制御手段は、前記指示座標検出手段により検出された指示座標の変化、または、前記距離測定手段により検出された前記表示手段と前記指示手段との間の距離に基づいて前記表示手段に表示される映像を制御することを特徴とする請求項７に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項９】
前記制御手段は、前記指示座標検出手段により検出された指示座標の変化に基づいて、前記表示手段に表示される映像を制御することを特徴とする請求項１に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項１０】
前記指示手段は、銃、テニスラケット、野球棒、指揮棒、棒、剣のいずれかの１つの模型からなることを特徴とする請求項１に記載のシューティング・ゲーム機。
【請求項１１】
（ａ）標的を含む映像が表示手段により表示され、座標検出の基礎となる複数個の参考点が表示されるステップと、
（ｂ）プレーヤーが操作する指示手段を通じて指示する前記映像の上の地点に対する一定領域の部分映像の検出をするステップと、
（ｃ）前記検出をした部分映像を受信して前記参考点の座標を検出した後、これを参考点座標で設定するステップと、
（ｄ）前記参考点の座標に基づいて、前記プレーヤーが指示する前記地点の指示座標を検出するステップと、
（ｅ）前記複数個の参考点間の予め格納された距離と前記参考点の座標間の距離に基づいて、前記表示手段と前記指示手段との間の距離（Ｄ）を測定するステップと、
（ｆ）前記表示手段と前記指示手段との間の距離（Ｄ）中、一定範囲の距離を参考点距離（Ｄ０）で設定し、前記参考点距離の満足の可否によってゲームの難易度またはゲーム内の状況を変更するステップと、を含むことを特徴とするシューティング・ゲームの実行方法。
【請求項１２】
前記表示手段と前記指示手段との間の距離（Ｄ）は、下記の数学式により計算され、
Ｄ≒ｆ（Ｌ／ｄ）
その際、前記指示手段は前段にはレンズを、後段にはＣＣＤカメラを備え、ｆはレンズの焦点距離、Ｌは予め入力されている前記参考点の座標により求められた参考点間の距離、そして、ｄは前記参考点のＣＣＤカメラ上での距離であることを特徴とする請求項１１に記載のシューティング・ゲームの実行方法。
【請求項１３】
前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記指示手段の指向角（δ０）をより大きく形成し、より大きければ前記指向角（δ０）をより小さく形成することを特徴とする請求項１１に記載のシューティング・ゲームの実行方法。
【請求項１４】
前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記標的の大きさを縮小し、より大きければ前記標的の大きさを拡大することを特徴とする請求項１１に記載のシューティング・ゲームの実行方法。
【請求項１５】
前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記プレーヤーにペナルティーを賦課し、より大きければ前記プレーヤーにアドバンテージを与えることを特徴とする請求項１１に記載のシューティング・ゲームの実行方法。
【請求項１６】
前記ペナルティーは、前記プレーヤーのゲーム内の移動速度の低下、ジャンプ高さの制限及びゲーム時間短縮の組合せにより賦課されることを特徴とする請求項１５に記載のシューティング・ゲームの実行方法。
【請求項１７】
前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記ゲーム内の状況が前記プレーヤーに不利なように設定し、より大きければ前記プレーヤーに有利なように設定することを特徴とする請求項１１に記載のシューティング・ゲームの実行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シューティング・ゲーム機に関し、特に赤外線探知方式によるシューティング・ゲーム機において、不規則な間隔で配置された複数個の参考点を用いて測定された距離によってゲームの難易度及びゲーム環境に変化を与えて、より実感溢れ、面白みのあるゲームを提供するシューティング・ゲーム機及びその実行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、本出願人が２００２年７月２５日付で出願した出願番号第１０−２００２−４３９１３号の難易度及びゲーム内の状況の調節に対する改良に該当する発明であって、本発明と密接な関連のある部分は既に出願した内容を併用することにする。
【０００３】
従来技術によるシューティング・ゲーム機の斜視図を示す図１を考察すると、従来技術によるシューティング・ゲーム機はシューティング・ゲーム機のゲーム装置ボックス１、スクリーン１ａ、ボックス内に配置された映像発生器２、前記映像発生器２から発生される映像を前記スクリーン１ａに表示するための半透明反射鏡３、座標計算の基礎となる参考点７を生成する赤外線発生装置４、ゲーム機の全体を制御する制御手段５及び前記赤外線発生装置４により生成された参考点７に基づいてプレーヤーが指示する指示座標８を検出する座標検出手段６を含む。
【０００４】
また、前記シューティング・ゲーム機は、前記スクリーン１ａに表示された映像上の標的を指示するために模型銃１０を備え、前記模型銃１０は銃身１０ａ、トリガ１１、ゴム等の防振部材１２、ＣＣＤカメラ１３、レンズ１４及び赤外線透過フィルター１５を含み、前記ＣＣＤカメラ１３を通じて検出された映像は前記模型銃１０と連結されている通信ライン１６を通じて前記座標検出手段６に伝送される。前記ＣＣＤカメラ１３のＣＣＤ素子は一般的に矩形であり、通常、ピクセル数が多い辺が横軸に向くように配置されて使われる。
【０００５】
上記のように構成されたシューティング・ゲーム機において、ゲームの映像を表示するための表示手段は、スクリーン１ａ、映像発生器２及び半透明反射鏡３から構成されるが、前記制御手段５から伝送された標的を含んだゲームの映像情報は前記映像発生器２により可視光線領域の光に変換された後、前記半透明反射鏡３に反射され、最終的に、前記スクリーン１ａに走査されることにより、プレーヤーに観察される。その際、前記赤外線発生装置４から放出される光はやはり前記半透明反射鏡３に反射されて前記スクリーン１ａに走査されることにより、座標検出の基礎となる参考点７を表示する。
【０００６】
ゲームプレーヤーは、前記模型銃１０を直接持って、前記表示用スクリーン１ａに向かって指示する。その際、前記スクリーン１ａに表示された映像と参考点７とは前記模型銃１０の前記赤外線透過フィルター１５を通過することになるが、可視光線領域の光は赤外線透過フィルター１５を通過できないが、赤外線領域の光である前記参考点７は前記赤外線透過フィルター１５を通過することになる。
【０００７】
前記赤外線透過フィルター１５を通過した参考点７は、前記レンズ１４を介して前記ＣＣＤカメラ１３に結像され、前記ＣＣＤカメラ１３に結像された参考点７は電気信号の映像に変換されて前記通信ライン１６を介して前記座標検出手段６に伝送される。その際、プレーヤーが前記トリガ１１を引くと、前記座標検出手段６では前記模型銃１０から伝送された映像に基づいて参考点座標を計算し、参考点座標に基づいてプレーヤーが指示した前記スクリーン１ａ上での座標である指示座標を求めることになる。
【０００８】
上記のように求められた指示座標は、前記制御手段５に伝送され、前記制御手段５は、プレーヤーが前記トリガ１１を引いた瞬間の標的の座標と前記指示座標との一致の可否を比較して標的の的中の可否を判断することになる。
【０００９】
しかし、前記のような従来のシューティング・ゲーム機は、赤外線発生装置４により発生される１つまたは２つ以上の参考点が特別な規則なしに映像付近に分布しており、模型銃１０は回転されないことと仮定し、これに基づいてプレーヤーの指示座標を検出するので精密な位置計算ができないという問題がある。
【００１０】
即ち、図４ａに示すように、従来のシューティング・ゲーム機は通常の２つの参考点をスクリーン１ａの中心に対称となるように配置し、（ＣＣＤカメラ１３上における各々の座標は、
【数１】
2005533628.tif 000003
とし（ＣＣＤカメラの座標の原点は左側上側角部と仮定する）、スクリーン１ａ上でのスクリーン１ａの中心の座標は
【数２】
2005533628.tif 000004
であって、予め格納されている）、前記の参考点が全て前記ＣＣＤカメラ１３に感知される場合にのみ指示座標の検出を行う。
【００１１】
前記座標検出手段６は、参考点のＣＣＤカメラ１３上における座標
【数３】
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を各々計算して、更に重心を求める方法により参考点の中心（参考点をスクリーン１ａの中心に対称になるように配置するので、参考点の中心はスクリーン１ａの中心となる）のＣＣＤカメラ１３上での座標
【数４】
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を計算する。前記ＣＣＤカメラ１３上での参考点の距離ｄは
【数５】
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で求められるので、前記ＣＣＤカメラ１３上の前記ＣＣＤカメラ１３の中心の座標を
【数６】
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とし、前記スクリーン１ａ上での参考点間の距離がＬのとき、指示座標（Ｘ、Ｙ）は
【数７】
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で求められる。
【００１２】
従って、従来のシューティング・ゲーム機は、プレーヤーが模型銃１０をスクリーン１ａに過度に近付けたりスクリーン１ａの中心から遠ざけたりする際（参考点が全てＣＣＤカメラ１３に感知されない時）、正確な指示座標を求めることができないのみならず、模型銃１０の回転を考慮せずに指示座標を計算する方法を採択することになり、本発明のように模型銃１０の回転を考慮する場合に指示座標を求めることが可能ではないので、実感溢れるゲームを提供できない。
【００１３】
また、従来のシューティング・ゲーム機は、プレーヤーが指示した指示座標８を検出するために表示された参考点を全て使用して前記のような方式により指示座標を検出するので、赤外線発生装置４の一部が故障していくつかの参考点の中の一部の参考点が表示されないと、指示座標を検出できない問題がある。
【００１４】
また、従来のシューティング・ゲーム機は、プレーヤーの指示座標を検出するために使われる参考点を全て感知しなければ指示座標が検出できないので、同じ大きさのＣＣＤカメラを用いて感知できる範囲が狭いという短所がある。
【００１５】
また、従来のシューティング・ゲーム機は、制御手段５から提供されるゲームの内容によって、プレーヤーが受動的に反応する方式のみでゲームが進行され、しかも模型銃１０を回転させる場合と模型銃１０とスクリーン１ａとの間の距離が変わる場合に対する動作を検出してゲームに反映しないことにより、一層躍動感あるゲームを提供することができないという問題がある。
【００１６】
即ち、模型銃１０とスクリーン１ａとの間の距離はプレーヤーによって変わることがあるが、身体的な条件の良いプレーヤーは前記の距離を短縮して前記スクリーン１ａに近い所でゲームを進行する場合が発生する。このような場合は近いほど正確度を上げることができるので、公正なゲームがなされることができなくなり、誰でも近い距離を確保してゲームをしようとするはずである。
【００１７】
また、シューティング・ゲーム機に使われるＣＣＤカメラ１３は固定されていないで、ゲームプレーヤーにより自由に動くことができるので、同じＣＣＤ素子を有しても、より大きい解像度で映像を検出できるにもかかわらず、従来のシューティング・ゲーム機は上記のように制限された参考点の分布に基づいて指示座標を検出することにより解像度を最大に活用できないという問題がある。
【００１８】
即ち、シューティング・ゲーム機において、映像の検出のために使われる指標は解像度であるが、このような映像検出解像度に直接影響を及ぼすものはＣＣＤカメラ１３のＣＣＤ素子の解像度である。映像検出解像度を上げるためには、ＣＣＤ素子の解像度を上げるのが最も容易な方法であるが、ＣＣＤ素子の解像度を希望するだけ高める方法はＣＣＤ素子のコストが高まるとともに伝送されるデータ量と処理するデータ量とが多くなり、高速の伝送方式と高性能の処理装置とを必要とするので、コストと技術面に制約がある。
【特許文献１】韓国特許出願２００２−４３９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、このような問題点を解決するために案出したものであって、模型銃とスクリーンとの間の距離によってゲーム環境を変更することにより、ゲームの面白みを上げるためのシューティング・ゲーム機及びその実現方法を提供することをその目的とする。
【００２０】
本発明の別の目的は、プレーヤーが指示する指示座標、模型銃の回転及び模型銃とスクリーンとの間の距離に基づいて映像を変化させたりゲームの難易度を調節したりする等のゲーム進行を異にするシューティング・ゲーム機及びその実現方法を提供することである。
【００２１】
本発明の又別の目的は、模型銃とスクリーンとの間に参考点距離を設定して、これより近い場合にはゲームを難しくし、前記参考点距離より一層遠い場合はゲーム進行上の恵みを与えるためのシューティング・ゲーム機及びその実現方法を提供することである。
【００２２】
本発明の又別の目的は、複数個の参考点を特別な規則によって配置することにより、一部の参考点のみを用いても指示座標を計算できるので、同じ解像度のＣＣＤカメラを用いてより広い範囲の指示座標を計算できるだけでなく、より小さい解像度のＣＣＤカメラを用いて同じ範囲の指示座標を計算できるシューティング・ゲーム機及びその実現方法を提供することである。
【００２３】
本発明の又別の目的は、模型銃とスクリーンとの間に参考点距離を設定して、これより近い場合には標的の大きさの縮小、ペナルティー（ｐｅｎａｌｔｙ）賦課及び弾丸の指向角の拡大等によりゲームの難易度を高め、前記参考点距離より一層遠い場合には標的の大きさの拡大及びアドバンテージ（ａｄｖａｎｔａｇｅ）の付与等によりゲーム進行時の恵みを与えるためのシューティング・ゲーム機及びその実現方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記の目的の達成のための本発明のシューティング・ゲーム機は、標的を含んだ映像を表示する表示手段; 前記表示手段の内部、または、周辺に不規則な間隔で配置されて座標検出の基礎となる複数個の参考点を表示する参考点表示手段; 前記表示手段に向けてプレーヤーが指示する地点を指す指示手段; 前記指示手段に取り付けられ、前記指示手段により指示された領域の映像を検出する映像検出手段; 前記検出された映像を受信して前記参考点の座標を検出する参考点座標検出手段; 前記検出された参考点座標に基づいて前記指示手段が指示する指示座標を検出する指示座標検出手段; 及び前記表示手段と指示手段との間の距離に基づいてゲームの難易度を調節し、前記検出された指示座標を受信してゲーム機の全体を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態では、前記複数個の参考点の不規則な間隔は、前記表示手段の解像度、前記映像検出手段の解像度と可視範囲及び回転限界、前記表示手段と前記指示手段の距離等、ゲーム機の条件により決まることを特徴とする。
【００２６】
前記参考点座標検出手段は、前記映像検出手段が前記複数個の参考点中の一部の参考点のみを検出する場合、前記検出された参考点間の距離の比に基づいて前記検出された参考点の実際情報を抽出することを特徴とする。
【００２７】
その際、前記指示座標検出手段は前記映像検出手段により検出された一部の参考点の中の２つの参考点に基づいて指示座標を検出することを特徴とする。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態は、前記複数個の参考点に基づいて前記指示手段の回転を検出する回転検出手段をさらに含み、その際、前記制御手段は前記指示座標検出手段により検出された指示座標の変化、または、前記回転検出手段により検出された回転に基づいて前記表示手段に表示される映像を制御することを特徴とする。
【００２９】
本発明の好ましい別の実施の形態は、予め格納された前記複数個の参考点間の、前記表示手段上の距離と前記映像検出手段により検出された前記複数個の参考点間の前記映像検出手段上の距離とに基づいて前記表示手段と前記指示手段間の距離を測定する距離測定手段を更に含むことが好ましい。その際、前記制御手段は前記指示座標検出手段により検出された指示座標の変化、または、前記距離測定手段により検出された前記表示手段と前記指示手段との間の距離に基づいて前記表示手段に表示される映像を制御することになる。
【００３０】
そして、前記制御手段は、前記指示座標検出手段により検出された指示座標の変化に基づいて前記表示手段に表示される映像を制御することを特徴とする。
【００３１】
本発明の好ましい又別の実施の形態は、前記表示手段は映像を発生させる映像発生器と前記映像発生器から発生された映像を反射する半透明反射鏡と前記半透明反射鏡により反射された映像を表示するスクリーンから構成されており、前記参考点表示手段は、前記半透明反射鏡の後面に配置されることを特徴とする。
【００３２】
そして、前記指示手段は、銃、テニスラケット、野球棒、指揮棒、棒、剣の中のいずれかの１つの模型であってもよい。
【００３３】
前記目的の達成のための本発明のシューティング・ゲーム機の実行方法は、（ａ）標的を含む映像が表示手段により表示され、座標検出の基礎となる複数個の参考点が表示されるステップ;  （ｂ）プレーヤーが操作する指示手段を通じて指示する前記映像の上の地点に対する一定領域の部分映像を検出するステップ;  （ｃ）前記検出された部分映像を受信して前記参考点の座標を検出した後、これを参考点座標で設定するステップ;  （ｄ）前記参考点座標に基づいて前記プレーヤーが指示する前記地点の指示座標を検出するステップ;  （ｅ）前記複数個の参考点間の予め格納された距離と前記参考点座標間の距離に基づいて前記表示手段と前記指示手段との間の距離（Ｄ）を測定するステップ;  及び（ｆ）前記表示手段と前記指示手段との間の距離（Ｄ）中、一定範囲の距離を参考点距離（Ｄ０）で設定し、前記参考点距離の満足の可否によってゲームの難易度またはゲーム内の状況を変更するステップを含むことを特徴とする。
【００３４】
本発明の好ましい実施の形態により、前記表示手段と前記指示手段との間の距離（Ｄ）は、
【数８】
2005533628.tif 000010
により計算される（その際、前記指示手段は前段にはレンズを、後段にはＣＣＤカメラを備え、ｆはレンズの焦点距離、Ｌは予め入力されている前記参考点の座標により求められた参考点間の距離、そして、ｄは前記参考点のＣＣＤカメラ上での距離のことを特徴とする）。
【００３５】
その際、前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記指示手段の指向角（δ０）をより大きく形成し、より大きければ前記指向角（δ０）をより小さく形成することを特徴とする。
【００３６】
本発明の好ましい別の実施の形態により、前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記標的の大きさを縮小し、より大きければ前記標的の大きさを拡大することを特徴とする。
【００３７】
本発明の好ましい別の実施の形態により、前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記プレーヤーにペナルティーを賦課し、より大きければ前記プレーヤーにアドバンテージを与えることを特徴とし、前記ペナルティーは前記プレーヤーのゲーム内の移動速度の低下、ジャンプ高さの制限及びゲーム時間短縮の組合せにより賦課されることを特徴とする。
【００３８】
本発明の好ましい又別の実施の形態により、前記距離（Ｄ）が前記参考点距離（Ｄ０）より小さければ前記ゲーム内の状況が前記プレーヤーに不利なように変更し、より大きければ前記プレーヤーに有利なように設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
以上、説明したように、本発明によれば、模型銃とスクリーンとの間の距離によってゲーム環境を変更して提供することにより、プレーヤーをしてゲームの興味をつのらせる効果がある。
【００４０】
プレーヤーが指示する指示座標、模型銃の回転及び模型銃と表示手段との間の距離に基づいて映像を変化させたりゲームの難易度を変化させたりする等のゲーム進行を変化させて構成することにより、ゲームに興味をつのらせる効果がある。
【００４１】
そして、模型銃とスクリーンとの間に設定された参考点距離を中心として、これより近い場合にはゲームを難しくし、前記参考点距離より遠い場合には利益を与えるので公正なゲームを進行できる効果がある。その例として、模型銃とスクリーンとの間に設定された前記参考点距離より近い場合には標的の大きさの縮小、ペナルティーの賦課及び弾丸の指向角の拡大等によりゲームの難易度を高め、前記参考点距離より一層遠い場合には標的の大きさの拡大及びアドバンテージの付与等によりゲーム進行時の利益を与える例を適用することができる。
【００４２】
それによって、プレーヤーが操作する模型銃の回転、または、距離移動の動きに反応して難易度と進行が変化するゲームを楽しむことができるので、より実感溢れるシューティング・ゲームが提供される効果がある。
【００４３】
また、複数個の参考点を特別な規則によって配置することにより、一部の参考点のみを用いても指示座標を計算できるので、同じ解像度のＣＣＤカメラを用いて、より広い範囲の指示座標を計算できるだけでなく、より小さな解像度のＣＣＤカメラを用いて同じ範囲の指示座標を計算できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
このような構成の本発明の目的と特徴及び長所は添付図面及び次の詳細な説明を参照することにより、一層容易に理解できる。
【００４５】
図２は、本発明に適用されるシューティング・ゲーム機の斜視図である。
【００４６】
ゲーム装置ボックス１は、ゲーム機を構成する模型銃１０を除外した部品を内蔵し、スクリーン１ａはゲームの内容となる標的を含んだ映像と指示座標の検出の基礎となる複数個の参考点を表示する装置であり、映像発生器２はゲームの内容及び標的を含んだ映像を生成する装置であって、通常のブラウン管やプロジェクター（ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）を使用する。
【００４７】
標的を表示するための表示手段は、上記のように前記スクリーン１ａ、前記映像発生器２及び半透明反射鏡３を含んでなるが、表示手段は前記スクリーン１ａと半透明反射鏡３とを使用しなくて図２におけるスクリーン１ａの位置に映像発生器２を直接設置することに代えることができる。
【００４８】
赤外線発生装置４は、プレーヤーが指示する地点の座標、即ち、指示座標を検出するために基礎となる参考点を発生させる装置である参考点表示手段として赤外線レーザーなどを使用し、前記スクリーン１ａの付近、即ち、前記スクリーン１ａの内部または外部境界または後面等に配置される。
【００４９】
前記参考点表示手段により発生された参考点は前記スクリーン１ａの内部または境界線等に表示されて後述のように座標検出の基礎となる。
【００５０】
参考点を発生する装置として赤外線発生装置４を使用する理由は、前記スクリーン１ａに表示されるゲームの映像が可視光線領域の電磁波であるので、参考点も可視光線を使用するならば、参考点をゲームの映像と区別するのが困難であるので、赤外線を使用して参考点を表示することにより、後述のように、赤外線透過フィルター１５に透過させれば、より正確で、かつ、明確な参考点を検出できるからである。
【００５１】
更に、本発明では、後述のように、特別な規則により決定された間隔で配置された参考点を用いて座標を計算するので、参考点以外の不要に検出された点などを除去できるので、一層正確な指示座標を検出できる。
【００５２】
前記赤外線発生装置４は、前記半透明反射鏡３の後面に配置され、前記参考点７を前記スクリーン１ａの縦軸の中央で横軸上に配列されるように調整されることが好ましい。前記赤外線発生装置４から発生された赤外線の参考点は前記半透明反射鏡３を通過して前記スクリーン１ａに表示される。表示手段が前記スクリーン１ａと半透明反射鏡３を使用しないで図２におけるスクリーン１ａの位置に映像発生器２を直接設置することにより代替される場合には、前記赤外線発生装置４は、前記スクリーン１ａの境界線またはその近辺に設けられる。
【００５３】
制御手段５は、標的を含んだ映像を前記映像発生器２に伝送してプレーヤーがゲーム映像を見ることができるようにし、また、プレーヤーの動作によってゲームの内容を変化させ、標的の的中の可否を判断してゲームを進行させることにより、シューティング・ゲーム機の全体を制御する手段である。前記制御手段５は通常のマイクロプロセッサーを使用して実現できる。
【００５４】
模型銃１０は、前記スクリーン１ａに向かいプレーヤーが指示する地点を指す指示手段であり、前記指示手段は模型のテニスラケット、野球棒、指揮棒、棒、剣等に代えることができる。
【００５５】
前記模型銃１０は、ＣＣＤカメラ１３、レンズ１４及び赤外線透過フィルター１５から構成されて、前記指示手段が指示する領域の映像を検出する映像検出手段とプレーヤーが模型銃１０を発射したことを認識されるようにするトリガ１１を含む。ＣＣＤカメラは映像を検出できるＣＭＯＳ半導体素子に代えることができる。
【００５６】
前記赤外線透過フィルター１５は、前記スクリーン１ａに表示された標的を含んだゲーム映像を受け入れて、可視光線領域の光は除去させ、赤外線領域の電磁波のみを通過させる機能を遂行する。
【００５７】
前記赤外線透過フィルター１５を通過した赤外線領域の電磁波で構成された参考点はレンズ１４により前記ＣＣＤカメラ１３に結像され、前記ＣＣＤカメラ１３に結像された参考点は電気信号に変換されて通信ライン１６を通じて座標検出手段６で伝送される。
【００５８】
座標検出手段６は、前記映像検出手段により検出されて通信ライン１６を通じて伝送された信号を用いて前記参考点の座標を検出する参考点座標検出手段と前記参考点座標検出手段により検出された参考点座標に基づいてプレーヤーが前記指示手段を用いて指示する指示座標を検出する指示座標検出手段から構成される。前記座標検出手段６は前記模型銃１０から伝送される信号がアナログ信号である場合にはデジタル信号に変換させる手段を含む。
【００５９】
前記座標検出手段６はゲームが進行される間、プレーヤーの動作変化によってゲームの内容を変化させるために、常に指示座標を検出することもでき、一方、前記制御手段５や前記座標検出手段６の動作に負担を減らすために、前記トリガ１１を引く瞬間のみに指示座標を検出することもできる。
【００６０】
前記指示座標検出手段により検出されたプレーヤーが指示した地点の指示座標は前記制御手段５に伝送されてプレーヤーが前記トリガ１１を引いた時の標的の位置座標との同一の可否が比較されることによって、プレーヤーが標的を命中させたかどうかを決定することになる。
【００６１】
本発明による参考点の配置は次の通りである。
【００６２】
従来、シューティング・ゲーム機では参考点を１つまたは２つを使用し、３つ以上を使用する場合にもスクリーンの付近に均一な間隔で配置して使用したが、本発明では指示座標の検出のために参考点の距離の比を使用するので、最小３つ以上の参考点をスクリーン１ａの解像度、ＣＣＤカメラの解像度と可視範囲（ＣＣＤカメラが一回に検出できるスクリーン１ａの範囲）及び回転限界（映像を指す時、最小３つの参考点を認識できる最大回転角度）、そして前記模型銃１０がスクリーンを感知できる最大範囲の銃の解像度などの条件を考慮して予め決定された間隔で配置する。
【００６３】
本発明では参考点の座標をより正確に検出するために、検出された参考点の実際の情報、即ち、検出された参考点が具体的に何番目の参考点であるかを区別するステップと、検出された参考点を用いて指示座標を検出するステップとに分けられるが、検出された参考点が具体的に何番目の参考点であるかを区別するには、前記ＣＣＤカメラ１３では最低２つの距離、即ち、最低３つの参考点を常に検出できなければならない。全ての参考点を検出する必要はない。従って、低い解像度のＣＣＤカメラ１３を用いても座標検出が可能である。
【００６４】
複数個の参考点中、最低３つの参考点を常に検出するために、前記ＣＣＤカメラ１３の解像度（参考点間の距離が遠ければ高い解像度のＣＣＤカメラを使用しなければならないし、参考点間の距離が近ければ低い解像度のＣＣＤカメラを使用することができる）を考慮しなければならないし、かつ、前記ＣＣＤカメラ１３の回転限界及び銃の解像度と前記スクリーン１ａの解像度、そしてゲーム進行時のゲームプレーヤーが主に立っている位置（以下、“標準位置”という）を考慮して参考点間の間隔を決定し、これに伴い前記複数個の参考点が表示されるように、前記参考点表示手段を調整する。
【００６５】
例えば、前記ＣＣＤカメラ１３の回転限界を３０゜に制限する場合に、３０゜内の回転角度では前記スクリーン１ａ全体を感知できるが、３０゜以上回転させれば前記スクリーン１ａの終わり部分では最小３つの参考点が同時に検出されない。また、標準位置を任意に選択して参考点を配置する場合、指示手段が標準位置より近くにあると、ＣＣＤカメラ１３の映像を分解する能力は高まることになるが、ある限界を超えると、スクリーン１ａの終わり部分の測定が不可能になる。一方、指示手段の位置が標準位置より遠くにあると、ＣＣＤカメラ１３が映像を分解する能力は低くなることになる。
【００６６】
実際に、スクリーン１ａの大きさは多様に変わることができ、標準的な位置もスクリーン１ａの実際の大きさと比例関係を有するので、ＣＣＤカメラの解像度と可視範囲及び回転限界、そして銃の解像度を基にして参考点の配置間隔を決定し、それによって、スクリーン１ａの大きさと標準的な位置を決定する定数を作りだす。例えば、７３．６６ｃｍ（２９インチ）スクリーン１ａにおいて、１５０ｃｍが標準位置である時、１２７ｃｍ（５０インチ）のスクリーン１ａでは２５８ｃｍが標準位置となる。このような方法により多様なスクリーン１ａの大きさに対して任意の参考点の配列は常に同じ効果を示すことになる。
【００６７】
また、参考点間の距離の差が大きいほど検出された参考点が具体的にいかなる参考点であるかの区別が容易である。
【００６８】
前記参考点表示手段を前記スクリーン１ａの境界線の外部に配置することにより、前記複数個の参考点を前記スクリーン１ａの境界線の付近に表示することもできるが、図２に示すように、前記参考点表示手段を前記半透明反射鏡３の後面に配置することにより、前記スクリーン１ａの内部に表示されるようにすることが好ましい。
【００６９】
これは、前記複数個の参考点が前記スクリーン１ａの外部に配置される場合には、図３ａに示すように、前記模型銃１０に取り付けられてプレーヤーが指示する領域の映像を検出する前記ＣＣＤカメラ１３が前記銃身１０ａとずれるように取り付けられなければならないので、前記模型銃１０の設計に制約がある反面、本発明と共に前記複数個の参考点が前記スクリーン１ａの内部に表示される場合には、図３ｂに示すように、前記ＣＣＤカメラ１３は前記銃身１０ａと一致する方向に取り付けられるので、模型銃１０の設計上の制約を除去するためである。
【００７０】
以上のような参考点の配置の制限は次の数学的公式を通じて正確に表現できる（図４ｂに示すように、複数個の参考点を前記スクリーン１ａの縦軸の中央で横軸の一直線方向に配置する場合を例に挙げる）。
【００７１】
即ち、前記スクリーン１ａの境界（または、映像を検出しようとする領域の境界）から一定距離まで最小３つの参考点が存在するための最小距離である境界での限界誤差（ＥＴ）と前記スクリーン１ａの境界（または、映像を検出しようとする領域の境界）を含まない前記スクリーン１ａの内部の領域（または、映像を検出しようとする領域の内部の領域）を前記ＣＣＤカメラ１３で検出する場合、最小３つの参考点を検出するための最小の距離である一般的な限界誤差（ＧＴ）を数学的に計算できる。
【００７２】
銃の解像度の横値をＳＷ（横軸で参考点を表示する場合であるから使われない）、銃の解像度の縦値をＳＨ、ＣＣＤカメラの解像度の横値をＣＷ、ＣＣＤカメラの解像度の縦値をＣＨ、前記ＣＣＤカメラの回転限界角度をθＣ、前記ＣＣＤカメラの回転角度をθ（０≦θ≦θＣ）とする場合、
【数９】
2005533628.tif 000011
【数１０】
2005533628.tif 000012
と定義すれば、
【数１１】
2005533628.tif 000013
【数１２】
2005533628.tif 000014
の公式（その際、ＥＴ（θ）の右側の条件の２つ以上が同時に満足すると、上側の条件により結果が算出される）により算出された値中、最小値がＥＴ及びＧＴの値となる。もし、θ（０≦θ≦θＣ）において、ＥＴ（θ）及びＧＴ（θ）値が全て算出されないと（ｎｏｔ−ｄｅｆｉｎｅｄ）、ＥＴ及びＧＴは存在しなくなる。
【００７３】
上記のように算出されたＥＴ及びＧＴの条件を満足する範囲で参考点の距離を、できる限り大きくするように配置する。例えば、限界角度を１５゜とする場合、ＥＴは５８．５８であり、ＧＴは１４２．９９であるから最小３つの参考点をスクリーンの境界から５８．５８の距離内に配置し、連続された３つの参考点は全て１４２．９９の距離内に配置し、かつ、最大距離を有するように参考点を配置する。
【００７４】
上記のようにＣＣＤカメラ１３の解像度と可視範囲、銃の解像度、スクリーン１ａの解像度及び標準位置によって数学的に計算された数値に基づいて参考点を配置することにより、一層正確な座標計算が可能である。
【００７５】
図８ａは、従来技術の一実施の形態によってＣＣＤカメラを使用する方法を説明するためのブロック図であり、図８ｂは、本発明の一実施の形態によってＣＣＤカメラを使用する方法を説明するためのブロック図である。
【００７６】
実用的で、大量生産され、かつ、一般的に使われるＣＣＤ素子は、常用するＴＶ、モニターなどの縦横の比率に合うように４：３で製作されており（３２０×２４０、３５２×２８８、４００×３００、６４０×４８０等）、横のピクセルが縦のピクセルよりもう少し多い３６０×２４０、７２０×４８０等の解像度を有するＣＣＤ素子が使われることもある。
【００７７】
解像度が３２０×２４０のＣＣＤ素子を例に挙げると、従来のシューティング・ゲーム機で使われる模型銃１０は、図８ａに示すように、ピクセルがより多い横軸を横方向に配置して使用することによって最大で映像を検出できる銃の解像度（以下、“映像検出解像度”という）は３２０×２４０に過ぎなかった。
【００７８】
しかし、図８ｂに示すように、本発明の実施の形態によってピクセル数がより多い横軸を縦方向に配置して使用する場合、即ち、ＣＣＤ素子を９０゜回転して使用する場合、前記スクリーン１ａの横軸には参考点が特別な規則によって稠密に配列されているので、横軸の映像検出解像度８０は問題にならないし、従って、横方向の解像度は一般的なスクリーン１ａの解像度である４：３を適用すれば４２７（３２０×４／３）となる。
【００７９】
従って、 従来のＣＣＤ素子をそのまま使用しても（４２７×３２０）／（３２０×２４０）＝１３６，６４０／７６，８００=１７８％の解像度の向上をもたらすことができるので、それによって、映像検出解像度も１７８％ぐらい向上させることができる。
【００８０】
以下では、前記のような構成に基づいて本発明の一実施の形態の動作を考察する。
【００８１】
図６は、本発明の一実施の形態に係る全体システムの流れ図である。
【００８２】
プレーヤーが前記模型銃１０を持って前記スクリーン１ａに表示された標的に向けて指示すれば（Ｓ００、Ｓ０１）、前記模型銃１０に設けられている前記ＣＣＤカメラ１３により参考点が検出される（Ｓ０２）。
【００８３】
前記ＣＣＤカメラ１３により検出された参考点は前記通信ライン１６を通じて前記座標検出手段６に伝送され、前記伝送された信号中、参考点を撹乱させる点は前記座標検出手段６により除去される（Ｓ０３）。撹乱させる点を除去することは予め参考点の位置に対する情報がゲーム機に記録されているので、このような参考点の情報と比較することにより検出された点が参考点なのか参考点を撹乱させる点なのかを判断することにより可能である。
【００８４】
撹乱させる点を除去する過程（Ｓ０３）を経た後、残りの点の個数が３つ以上なのかを判断する（Ｓ０４）。本発明に係る座標の検出は、検出される参考点の個数が３つ以上である場合のみに可能であるためである。
【００８５】
残りの点の個数が３つ以上であれば、後述する座標計算アルゴリズムにより計算された指示座標、スクリーン１ａとプレーヤーの距離及び模型銃１０の回転角度を計算するが（Ｓ０５）、残りの点の個数が３つ未満ならば始めに戻る。
【００８６】
上記のように計算された指示座標、スクリーン１ａとプレーヤーとの距離及び模型銃１０の回転角度は、前記制御手段５に伝送されて映像、標的の大きさ等、ゲームの内容に反映される。
【００８７】
次に、プレーヤーがトリガ１１を引いたかを判断して（Ｓ０６）、引いていなかったら、始めに戻る。もし、プレーヤーがトリガ１１を引いたとするなら、その際の指示座標８と標的の座標とを比較して、標的の的中の可否を判断する（Ｓ０７）。最後に、ゲームの終了の可否を判断して、終了信号が検出されないと始めに戻る（Ｓ０８）。
【００８８】
指示座標、スクリーンとプレーヤーとの距離及び模型銃１０の回転角度を計算する座標計算アルゴリズムは次の通りである。
【００８９】
図７は、本発明の一実施の形態に係る座標計算アルゴリズムのブロック図である。
【００９０】
前記スクリーン１ａは横軸方向に０から４００までの座標で付けられることができる解像度を有し、使われるＣＣＤカメラ１３の解像度は３２０×２４０であって、解像度が大きい辺を縦方向に配置して使用し（従って、ＣＣＤカメラ上の中心の座標は（１２０、１６０）である）、参考点は（１９、４３、５８、１４１、１７５、２００、２２５、２５９、３４２、３５７、３８１）の位置に配置されている例として説明する。
【００９１】
前記参考点の位置はゲーム機に予め格納され、前記の例における隣り合う参考点の間の間隔は（２４、１５、８３、３４、２５、２５、３４、８３、１５、２４）であり、隣り合う参考点の間の間隔の比は（０．６２５０００、５．５３３３３３、０．４０９６３８、０．７３５２９４、１．００００００、１．３６００００、２．４４１１７６、０．１８０７２２、１．６００００）である。
【００９２】
プレーヤーが前記模型銃１０を前記スクリーン１ａに向かい指示したり回転させたりする動作を感知して座標を検出する過程は、前記ＣＣＤカメラ１３を通じて入力された参考点の個数が３つ以上である場合のみに始まる（Ｓ００１）。
【００９３】
まず、入力された参考点の個数が３つ以上である場合、各々の参考点間の距離を計算する（Ｓ００２）。
【００９４】
隣り合う参考点の間の距離が計算されると、これを基にして隣り合う参考点の間の間隔の比を順次に求める（Ｓ００３）。
【００９５】
隣り合う参考点の間の間隔の比を計算した後、入力された参考点が３つならば、与えられた間隔の比率に最適の比率を有する位置にある参考点を見付ける（Ｓ００３、Ｓ０１５）。前記の例において、参考点が３つ入力され、距離の比が０．４２ならば０．４０９６３８が最も近い値であるので、感知された参考点は３、４、５番目の参考点であると見なされる。
【００９６】
若し、入力された参考点が４つ以上ならば、与えられた間隔の比率らに対する誤差の合計が最も少ない位置にある参考点を見付ける（Ｓ００３、Ｓ０２５）。前記の例において、参考点が５つ入力され、距離の比が順次に０．７４、１．３３、２．４２ならば、前記距離の比において、連続する３つの参考点を順次に抽出して比較した時、誤差（差の絶対値を平均したもの）が最も小さなものは０．７３５２９４、１．３６００００、２．４４１１７６であるので、感知された参考点は４、５、６、７番目の参考点となる。
【００９７】
その際、前記参考点表示手段の一部が故障して、７番目の参考点が表示されない場合にも４番目と５番目及び６番目の参考点が検出されるので、座標の計算が可能である。
【００９８】
上記のように検出された参考点に基づいて前記参考点座標検出手段により参考点座標が検出され、次の方法によりプレーヤーが指示する地点の指示座標を求めることになる（Ｓ００６）。
【００９９】
座標計算に使われる参考点は２つであり、３つの参考点が感知された場合には左側の２つの参考点を座標計算に用いて、４つ以上の参考点が感知された場合には前記ＣＣＤカメラ１３の中心から最も近いところにある参考点とそのそばにある参考点とを含んだ２つの参考点を用いて指示座標を計算することが好ましい。
【０１００】
図４ｂに示すように、計算に使われる２つの参考点のＣＣＤカメラ１３上での座標（左上を原点と仮定する）は、各々
【数１３】
2005533628.tif 000015
ＣＣＤカメラ１３の中心の座標は
【数１４】
2005533628.tif 000016
各々の参考点に対応する予め定義された値は順序によってＩ１、Ｉ２とし、
【数１５】
2005533628.tif 000017
と定義する場合、Ｘ座標は
【数１６】
2005533628.tif 000018
Ｙ座標は
【数１７】
2005533628.tif 000019
に計算することにより求められる。その際、前記Ｘ座標及びＹ座標の計算式はランプが中央に配列されていると仮定した後に計算したのである。ランプの配列がモニターの中央にいなければ計算式が変わることもある。
【０１０１】
前記スクリーン１ａでの座標の原点を参考点の延長線と前記スクリーン１ａの左辺の交差点と仮定するならば、予め定義された値Ｉ１、Ｉ２は参考点の前記スクリーン１ａ上における横軸の座標となることが好ましい。例えば、３番目と４番目の参考点を用いて指示座標を計算する場合には、Ｉ１、Ｉ２の値は、各々、５８、１２１となる。
【０１０２】
以上のように、プレーヤーが指示する指示座標を計算した後、見付けた参考点らの座標と予め入力されている参考点の座標とに基づいて、前記指示手段がどの程度傾いているかを計算して指示手段の回転角度を求める（Ｓ００７）。回転角度は
【数１８】
2005533628.tif 000020
（ｒａｄｉａｎ）により計算され、
【数１９】
2005533628.tif 000021
の符号が正（＋）であれば右に回転したものであり、負（−）であれば左に回転したのである。
【０１０３】
指示手段の回転角度を求めた後には見付けた参考点の前記ＣＣＤカメラ１３上での距離と予め入力されている参考点の座標により求められた前記スクリーン１ａ上での参考点間の実際距離とに基づいて、前記スクリーン１ａと前記指示手段との間の距離を測定する（Ｓ００８）。
【０１０４】
前記スクリーン１ａと前記指示手段との間の距離と見付けた参考点のＣＣＤカメラ１３上の距離を各々Ｄとｄとし、前記レンズ１４の焦点距離と予め入力されている参考点の座標により求められた参考点間の距離を各々ｆとＬとすると、前記スクリーン１ａと前記指示手段との間の距離（Ｄ）は
【数２０】
2005533628.tif 000022
として求められる。
【０１０５】
このように求められた前記スクリーン１ａと前記指示手段との間の距離（Ｄ）によってプレーヤーに一定条件の難易度またはゲーム内の状況を変更するための過程が図１０に図示されている。
【０１０６】
図１０を参照すれば、まず、プレーヤーは模型銃１０をスクリーン１ａ上の標的に照準（Ｓ１００）して発射しようとする。その際、シューティング打撃器自体では、前記模型銃１０の位置が変更されながら前記スクリーン１ａとの距離（Ｄ）が持続的に測定される（Ｓ１０２）。
【０１０７】
前記シューティング打撃器は、前記測定された距離（Ｄ）が適切に維持されているかどうかを判断することになる（Ｓ１０３）。即ち、図９に示すように、プレーヤーの動作によって前記スクリーン１ａと前記指示手段とが離隔される距離が変わることもあるが、前記適切な距離を参考点距離（Ｄ０）と定義する。その際、前記参考点距離（Ｄ０）はいずれかの１点でない、所定の変位を有する距離とする時、前記変位範囲をＤ０ａ〜Ｄ０ｂと設定する。前記距離（Ｄ）を測定して判断した結果、その大きさが前記変位範囲内であれば正常状態を維持して正常的なゲームが提供され（Ｓ１０４）、そうでなくて、前記変位範囲外であれば、即ち、図９に示すように、その距離が前記スクリーン１ａに近い距離（Ｄ１）であるとか前記参考点距離（Ｄ０）より遠い距離（Ｄ２）の場合であると、ゲームの難易度またはゲーム内の状況を変更することになる（Ｓ１０５）。即ち、模型銃１０の遠近によって別の条件のゲーム環境を提供するのであり、それによってプレーヤーをしてゲームの興味をつのらせるのである。
【０１０８】
前記ゲームの難易度、または、ゲーム内の状況を変更する具体的な実施の形態が図１１ａないし図１１eに開示されている。図１１ａないし図１１eは図１０の難易度／ゲーム内の状況の変更のための多様な例を示す流れ図である。
【０１０９】
まず、図１１ａを参照すれば、前記距離（Ｄ）と前記変位範囲（Ｄ０ａ〜Ｄ０ｂ）とを判断して（Ｓ１１０）、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より小さな場合、即ち、模型銃１０が前記変位範囲より近い位置（例えば、Ｄ１の位置）にあると、プレーヤーがトリガ１１を引く時、弾丸のバラツキを大きくする（Ｓ１１１）。即ち、照準した標的に到達しなくて、これから任意の方向に外れた座標に当ることにするのである。これは、プレーヤーが模型銃１０を撃つ時、標的に的中される確率を低下させる効果がある。その場合、標的外の全く異なる対象が被撃されることもある。それに対する具体的な例を示す式が下記に提示されており、それに対する図面が図１２に開示されている。図１２の（ａ）は模型銃１０が持つ純粋誤差角（δＳ）のみ存在する時、弾丸の軌跡を示しており、（ｂ）は前記純粋誤差角（δＳ）の他にシューティング・ゲーム機が弾丸のバラツキを形成した場合の誤差角（δ１）を示す図面である。これを例示的に裏付ける式が下記に開示されており、この式は説明のための例示に過ぎないし、各種変形が可能である。
【数２１】
2005533628.tif 000023
δＳ：模型銃が基本的に有している誤差角
ｄＳ：模型銃とスクリーンとの臨界距離
ｋ：模型銃により値が設定される定数
【０１１０】
それとは反対に、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より一層大きいならば、弾丸の正確度を高める作用をする（Ｓ１１２）。即ち、標的から離れた点に弾丸があたっても命中されたことと判断できるのである。
【０１１１】
図１１ｂを参照すれば、前記距離（Ｄ）と前記変位範囲（Ｄ０ａ〜Ｄ０ｂ）とを判断して（Ｓ１２０）、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より小さな場合、プレーヤーがトリガ１１を引く時、標的の大きさを縮小する（Ｓ１２１）。即ち、模型銃１０の距離に比例して標的の大きさを調節することにより、位置に変更なしに同じまたは劣悪な条件を提供することになり、これは弾丸の標的に的中する確率を低下させる。それに対する例示的な数式が下に開示されている。
【数２２】
2005533628.tif 000024
Ｌ′：縮小された大きさ
ｄＳ：模型銃とスクリーンとの臨界距離
ｋ：物体により設定される定数
【０１１２】
それとは反対に、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より大きいならば、前記標的の大きさを拡大して弾丸の正確性を高める作用をする（Ｓ１２２）。
【０１１３】
図１１ｃを参照すれば、前記距離（Ｄ）と前記変位範囲（Ｄ０ａ〜Ｄ０ｂ）とを判断して（Ｓ１３０）、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より小さな場合、プレーヤーがトリガ１１を引く時、プレーヤーにペナルティーを与える（Ｓ１３１）。前記ペナルティーの例を挙げると、ゲーム環境内のプレーヤーの移動速度を一定時間、顕著に低下させることによりゲーム環境に容易に適応できないようにしたり、ゲーム環境内でジャンプする時、その高さを制限することは勿論、発射間隔を増やして連続的な発射が容易でないようにすること、そして、標的の移動速度を増加させてプレーヤーが容易に追跡できないようにする例等、多様な例が適用できる。それとは反対に、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より一層大きい場合、プレーヤーには平常とは違わない正常なゲームを提供したり（Ｓ１３２）、アドバンテージを与えたりすることができる。
【０１１４】
図１１ｄを参照すれば、前記距離（Ｄ）と前記変位範囲（Ｄ０ａ〜Ｄ０ｂ）とを判断して（Ｓ１４０）、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より小さな場合、スクリーン１ａに示す画面の大きさを縮小する（Ｓ１４１）。これは、発射時の標的を見る視野を縮小する効果があり、それに沿い標的の大きさも縮小されるはずである。それとは反対に、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より大きいならば、標的の大きさを拡大する（Ｓ１４２）。即ち、距離が遠ざかることに比例して標的の大きさを拡大することにより、プレーヤーの活動性を保障することができるのである。それに対する例が図１３に図示されている。図１３の（ａ）は、スクリーン１ａから模型銃１０が遠く離れている時、前記スクリーン１ａに示す画面の大きさ（ｈ１）が図示されており、（ｂ）には、前記模型銃１０が参考点距離よりスクリーン１ａに一層近く位置した場合の画面の大きさ（ｈ２）が図示されている。
【０１１５】
そして、図１１ｅを参照すれば、前記距離（Ｄ）と前記変位範囲（Ｄ０ａ〜Ｄ０ｂ）とを判断して（Ｓ１５０）、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より小さな場合、プレーヤーがトリガ１１を引く時、ゲーム内の状況を変更する（Ｓ１５１）。前記ゲーム内の状況とは、画面に示すセットの配置を変更したり背景を変更したりするのであって、これで、プレーヤーをしてゲームに間接的な影響が及ぼすことにする。それとは反対に、前記距離（Ｄ）が前記変位範囲より大きい場合、前記セットや背景はそのままにして、標的の輪郭を一層明確に表してプレーヤーをして標的の照準がよりよくなるようにすることができるのである（Ｓ１５２）。
【０１１６】
このように、本発明は、以上の過程によりプレーヤーが指示手段、即ち、前記模型銃１０を持って前記スクリーン１ａに向かい指示する地点を正確に計算でき、さらに模型銃１０の回転を考慮する場合にも指示座標の精密な計算が可能である。
【０１１７】
また、本発明によって指示座標を感知する方法は、前記ＣＣＤカメラ１３が一部の参考点のみを感知しても指示座標を計算できるので、図４ｂに示すように、同じ解像度のＣＣＤ素子を持つＣＣＤカメラ１３を用いても、より広い範囲の指示座標を感知でき、また、より小さな解像度のＣＣＤカメラを用いて同じ範囲の指示座標を計算できるようにする。
【０１１８】
また、参考点表示手段の一部が故障して、一部の参考点が表示できない場合には、従来のシューティング・ゲーム機は、図５ａに示すように、指示座標の計算が不可能であるが、本発明では図５ｂに示すように、一部の赤外線発生装置４が故障を起きて一部の参考点が表示できなくてもプレーヤーが指示する地点及び回転、そして前記スクリーン１ａと前記指示手段との間の距離を計算できるので、シューティング・ゲーム機の耐久性をより高める。
【０１１９】
また、本発明は、前記指示手段の回転程度及び前記スクリーン１ａと前記指示手段との間の距離を計算でき、前記制御手段５はこれに基づいてゲームの難易度を調節し、また、映像を能動的で変化させることができる。即ち、プレーヤーがスクリーン１ａに近づくと標的により容易に命中させられるので、前記制御手段５は標的が動く速度を増加させたり標的の大きさを小さくしたりすることにより、ゲームの難易度を上げることができ、反対に、プレーヤーがスクリーン１ａから遠ざかれば標的が動く速度を減少させたり標的の大きさを大きくしたりすることにより、ゲームの難易度を下げることができる。
【０１２０】
また、従来のシューティング・ゲーム機は、プレーヤーの動きとは関わらず、ゲームを進行したが、本発明の前記制御手段５はプレーヤーが前記指示手段を回転または移動させたり前記表示手段との近接度を反映したりしてゲームの映像を変化させる。
【０１２１】
従って、プレーヤーはプレーヤー自身の動きに反応して難易度と進行が変化するゲームを楽しむことができるので、より実感溢れるシューティング・ゲームを楽しめることになる。
【０１２２】
以上、本発明は前記に記述された実施の形態に限定されないで、当業者らにより多様な変形及び変更が可能であり、これは添付の請求項で定義される本発明の趣旨と範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】従来技術の一実施の形態に係るシューティング・ゲーム機の斜視図である。
【図２】本発明に適用されるシューティング・ゲーム機の斜視図である。
【図３ａ】従来技術の一実施の形態により模型銃が画面を指示することを示す概略図である。
【図３ｂ】本発明の一実施の形態により模型銃が画面を指示することを示す概略図である。
【図４ａ】従来技術の一実施の形態に係る座標計算方法を説明するためのブロック図である。
【図４ｂ】本発明の一実施の形態に係る座標計算方法を説明するためのブロック図である。
【図５ａ】従来技術の一実施の形態によりランプの一部が故障を起した場合、座標計算方法を説明するためのブロック図である。
【図５ｂ】本発明の一実施の形態によりランプの一部が故障を起した場合、座標計算方法を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の一実施の形態による全体システムの流れ図である。
【図７】本発明の一実施の形態による座標計算アルゴリズムのブロック図である。
【図８ａ】従来技術の一実施の形態によりＣＣＤカメラを使用する方法を説明するためのブロック図である。
【図８ｂ】本発明の一実施の形態によりＣＣＤカメラを使用する方法を説明するためのブロック図である。
【図９】スクリーンと指示手段とが一定距離離隔されている状態を示す図面である。
【図１０】本発明の一実施の形態によりスクリーンと前記指示手段との間の距離に従う難易度／ゲーム内の状況変更例を示す流れ図である。
【図１１ａ】図１０の難易度／ゲーム内の状況の変更のための多様な例を示す流れ図である。
【図１１ｂ】図１０の難易度／ゲーム内の状況の変更のための多様な例を示す流れ図である。
【図１１ｃ】図１０の難易度／ゲーム内の状況の変更のための多様な例を示す流れ図である。
【図１１ｄ】図１０の難易度／ゲーム内の状況の変更のための多様な例を示す流れ図である。
【図１１ｅ】図１０の難易度／ゲーム内の状況の変更のための多様な例を示す流れ図である。
【図１２】図１１ａのトリガが引かれた時の弾丸のバラツキ程度を示すための図面である。
【図１３ａ】図１１ｄのスクリーンに示される画面の大きさの縮小例を示す図面である。
【図１３ｂ】図１１ｄのスクリーンに示される画面の大きさの縮小例を示す図面である。
【符号の説明】
【０１２４】
１    ゲーム装置ボックス
１ａ    スクリーン
２    映像発生器
３    半透明反射鏡
４    赤外線発生装置
５    制御手段
６    座標検出手段
７    参考点
８    指示座標
１０    模型銃
１１    トリガ
１２    防振部材
１３    ＣＣＤカメラ
１４    レンズ
１５    赤外線透過フィルター
１６    通信ライン
【図１】
2005533628.tif 000025
【図２】
2005533628.tif 000026
2005533628.tif 000027
2005533628.tif 000028
2005533628.tif 000029
【図６】
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【図７】
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2005533628.tif 000032
【図９】
2005533628.tif 000033
【図１０】
2005533628.tif 000034
【図１１ａ】
2005533628.tif 000035
【図１１ｂ】
2005533628.tif 000036
【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
2005533628.tif 000038
【図１１ｅ】
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2005533628.tif 000040
2005533628.tif 000041
【国際調査報告】
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