(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに基づいて走査線により画像を表示する表示装置を備えた情報処理装置と、
特定の操作が行われたときに特定の信号を出力するとともに、受光センサによる検出信号を出力する入力操作装置と、が接続される位置特定装置であって、
前記入力操作装置から前記特定の信号が入力されたときに、前記表示装置の表示画面上で水平方向に延びる白ラインおよび黒ラインを、当該表示画面の垂直方向に交互に表示させる所定画像の画像データを前記表示装置に入力する画像データ入力手段と、
前記表示装置に前記所定画像を表示させたとき、前記受光センサの検出信号と前記表示装置における走査線の水平および垂直同期信号とを用いて、前記表示装置に対して前記受光センサが対向している画面位置を特定する位置特定手段と、を備えた位置特定装置。
【請求項２】
前記入力操作装置は、前記受光センサを銃口に配置した光線銃であり、
前記特定の操作は、トリガを引く操作である請求項１に記載の位置特定装置。
【請求項３】
前記位置特定手段により特定した画面位置を出力する出力手段を有する請求項１または２に記載の位置特定装置。
【請求項４】
入力された画像データに基づいて走査線により画像を表示する表示装置と、
特定の操作が行われたときに特定の信号を出力するとともに、受光センサによる検出信号を出力する入力操作装置と、が接続された情報処理装置に、
前記入力操作装置から前記特定の信号が入力されたときに、前記表示装置の表示画面上で水平方向に延びる白ラインおよび黒ラインを、当該表示画面の垂直方向に交互に表示させる所定画像の画像データを前記表示装置に入力する第１のステップと、
前記表示装置に前記所定画像を表示させたとき、前記受光センサの検出信号と前記表示装置における走査線の水平および垂直同期信号とを用いて、前記表示装置に対して前記受光センサが対向している画面位置を特定する第２のステップと、を実行させる位置特定プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、あるタイミングにおいて受光センサが対向している画面の位置を特定する位置特定装置および位置特定プログラムを記録した記録媒体に関し、特に、光線銃のトリガが引かれたときに該光線銃の銃口が対向している画面の位置を特定する位置特定装置および位置特定プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、テレビの画面に表示されたゲームキャラクタ（以下、単にキャラクタと言う。）を狙撃するテレビゲーム（以下、シューティングゲームと言う。）があった。シューティングゲームでは、プレイヤが感じるリアル感を大きくするため、最近ではコントローラ（プレイヤが操作する操作部）として光線銃を使用し、光線銃のトリガが引かれたときに、該光線銃の銃口が対向している画面の位置（狙撃位置）を特定し、ここで特定した位置にキャラクタが表示されていれば命中と判定している。
【０００３】
ゲーム機本体において、この狙撃位置を特定する処理について簡単に説明する。一般的な光線銃は、トリガ（引き金）が引かれたときにトリガ信号（発射信号）を出力する。また、銃口にはテレビ本体における走査線の光点からの光を受光する受光センサが配置されている。ゲーム機本体は、光線銃からトリガ信号が入力されると（光線銃のトリガが引かれると）、次の１フレーム（通常、１秒間に３０フレーム表示している。）の画像を全ての画素が白である発光画像にする。このとき、光線銃の銃口に配置された受光センサが、銃口（受光センサ）が対向している画素が走査されたときに走査線の光点からの光を検出する。ゲーム機本体は、テレビ本体の水平および垂直同期信号から、この受光センサが走査線の光点からの光を検出したとき走査された画素（光線銃の銃口が対向している画素）を特定する。なお、ゲーム機本体は、この発光画像の次の画像（フレーム）において、先に特定した画素にキャラクタが表示されていると命中と判定する。
【０００４】
このようにシューティングゲームで用いられている光線銃は、銃口から光線を発射するのではなく、テレビの走査線の光点からの光を受光センサで検出するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、周知のようにパーソナルコンピュータ等の情報処理装置でも、上記のテレビゲームと同様にゲームを楽しむことができる。しかしながら、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと言う。）に対応したゲームソフトでは、コントローラとしてＰＣに備えられているキーボードやマウス等を使用するのが一般的であり、また、ＰＣ本体に接続してコントローラとして使用することができる汎用的な光線銃についてはこれまで提案されていなかった。このため、ＰＣでは、光線銃を使用してシューティングゲームをプレイすることができなかった。
【０００６】
この発明の目的は、走査線により画像の表示が行われる表示装置を備えたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置で実行されるシューティングゲームにおいて、コントローラとして光線銃（特に、従来よりテレビゲームで使用されていた光線銃）を使用可能とする位置特定装置および位置特定プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【０００７】
この発明の位置特定装置は、入力された画像データに基づいて走査線により画像を表示する表示装置を備えた情報処理装置と、
特定の操作が行われたときに特定の信号を出力するとともに、受光センサによる検出信号を出力する入力操作装置と、が接続される位置特定装置であって、
前記入力操作装置から前記特定の信号が入力されたときに、前記表示装置の表示画面上で水平方向に延びる白ラインおよび黒ラインを、当該表示画面の垂直方向に交互に表示させる所定画像の画像データを前記表示装置に入力する画像データ入力手段と、
前記表示装置に前記所定画像を表示させたとき、前記受光センサの検出信号と前記表示装置における走査線の水平および垂直同期信号とを用いて、前記表示装置に対して前記受光センサが対向している画面位置を特定する位置特定手段と、を備えている。
【０００９】
また、前記入力操作装置は、前記受光センサを銃口に配置した光線銃であり、
前記特定の操作は、トリガを引く操作である。
【００１０】
また、前記位置特定手段により特定した画面位置を出力する出力手段を有する。
【００１１】
さらに、この発明の位置特定プログラムを記録した記録媒体は、入力された画像データに基づいて走査線により画像を表示する表示装置と、
特定の操作が行われたときに特定の信号を出力するとともに、受光センサによる検出信号を出力する入力操作装置と、が接続された情報処理装置に、
前記入力操作装置から前記特定の信号が入力されたときに、前記表示装置の表示画面上で水平方向に延びる白ラインおよび黒ラインを、当該表示画面の垂直方向に交互に表示させる所定画像の画像データを前記表示装置に入力する第１のステップと、
前記表示装置に前記所定画像を表示させたとき、前記受光センサの検出信号と前記表示装置における走査線の水平および垂直同期信号とを用いて、前記表示装置に対して前記受光センサが対向している画面位置を特定する第２のステップと、を実行させる。
【００１２】
上記構成の位置特定装置では、入力操作装置が特定の操作が行われたときに特定の信号を出力すると、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置に接続された表示装置に対して所定の画像データを入力する。該表示装置では、走査線により画像表示が行われるので、受光センサは表示画面において対向している画素が走査されたときに、走査線の光点における光を検出する。位置特定装置は、表示装置の画像信号の水平および垂直同期信号を用いて、受光センサが走査線の光点の光を検出したときに走査された画素を特定する。すなわち、位置特定装置は受光センサの出力と画像信号の水平および垂直同期信号とから、受光センサが対向している画面上の位置を特定することができる。
【００１３】
また、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置では表示装置の水平同期信号が約３１ｋＨｚであり、これは家庭用のテレビ（１５ｋＨｚ）の約２倍である。そこで、本願発明では前記特定の画面として、白、黒のラインを交互に表示させた画面とすることによって、受光センサにおいて表示装置の走査速度が実際の走査速度の１／２の速度であるとして処理させることができる。
【００１４】
また、入力操作装置を銃口に受光センサを配置した光線銃とし、トリガが引かれたときに信号を出力させれば、トリガ引かれたタイミングで銃口が対向している表示画面の位置を特定することができる。すなわち、光線銃で狙撃した画面上の位置を特定することができる。
【００１５】
さらに、上記の処理で特定した位置を出力しており、情報処理装置で実行されている処理（例えば、シューティングゲーム）に利用することができる。すなわち、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置において、コントローラとして光線銃を使用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態である位置特定装置を適用したシステムの構成を示す図である。図中、１はこの発明の実施形態の位置特定装置であり、２はパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと言う。）本体であり、３はＰＣ２の表示装置であり、４は従来よりテレビゲームで使用されていた光線銃である。また、図中に示す４ａは光線銃４のトリガ（引き金）である。表示装置３は、画面表示を走査線で行うタイプのものである。光線銃４では、トリガ４ａが引かれたことを示すトリガ信号（この発明で言う特定の信号）、および、銃口に配置された受光センサの検出信号（センサ出力）を位置特定装置１に入力している。
【００１８】
図２は光線銃の構成を示す図であり、図３はこの実施形態にかかる位置特定装置の構成を示す図である。光線銃４は、図２に示すように銃口に配置された受光センサ１１の出力を増幅器１２（ＡＭＰ１２）で増幅し、これを波形成形回路１３で波形成形した信号を出力回路１４から出力（センサ出力）している。また、トリガ４ａが操作されたときには、出力回路１４からトリガ信号が出力される。この光線銃４は、従来よりテレビゲーム機においてコントローラとして使用されていたものと同一の構成である。
【００１９】
位置特定装置１では、光線銃４から出力されたトリガ信号およびセンサ出力に基づく処理が行われる。図３に示す、２２は画像メモリであり、該画像メモリ２２に記憶されている画像データは、白ライン、黒ラインを交互に表示する画像（図４参照）（この発明で言う所定の画像）の画像データである。２３は表示装置３に入力する画像データを切り換える画像データ切換回路である。画像データ切換回路２３は、ＰＣ２本体から入力された画像データ（ゲーム画像）または画像メモリ２２に記憶されている画像データ、のいずれか一方を表示装置３に入力するスイッチ回路であり、制御部２１から入力される切換信号に基づいて表示装置３に入力する画像データの切り換えを行う。なお、制御部２１は、光線銃４から入力されるトリガ信号に基づいて、画像データ切換回路２３に上記の切り換えを指示する。
【００２０】
以下、この実施形態にかかる位置特定装置の動作について説明する。図５はこの実施形態にかかる位置特定装置の処理を示すフローチャートである。なお、ＰＣ２はＣＤ−ＲＯＭやＦＤ等の記録媒体によって供給されているシューティングゲームのプログラム（以下、単にゲームソフトと言う。）を実行する。
【００２１】
ＰＣ２がゲームソフトの実行を開始すると、位置特定装置１は動作電源が供給されていれば、図５に示す処理を実行する。まず最初に、光線銃４が接続されているかどうかを判定する（ｎ１）。ここで、光線銃４が接続されていなければ、以下に示すｎ２以降の処理を行うことなく本処理を終了する。この場合、ＰＣ２本体から入力される画像データが画像データ切換回路２３を介して表示装置３に入力される。なお、位置特定装置１に動作電源が供給されていないときも、ＰＣ２本体から入力される画像データが画像データ切換回路２３を介して表示装置３に入力される。また、位置特定装置１に動作電源が供給されていない場合および位置特定装置１に動作電源が供給されているが光線銃４が接続されていない場合、ＰＣ２本体はマウス等の入力装置をコントローラとする設定を行う。すなわち、上記の場合には、従来のようにマウス等をコントローラとしてＰＣ２本体で実行されているゲームソフトをプレイすることができる。
【００２２】
位置特定装置１は、ｎ１で光線銃４が接続されていると判定すると、光線銃４のトリガ４ａが引かれたかどうかを判定する（ｎ２）。このとき、ＰＣ２本体では光線銃４をコントローラとする設定が行われる。但し、コントローラを光線銃とした場合、マウス等の入力装置がコントローラとして使用できないように設定する必要はない。すなわち、光線銃４およびマウス等の入力装置の両方がコントローラとして使用できるようにしてもよい。また、光線銃４をコントローラとした場合、ＰＣ２本体で実行されているゲームソフトにおいて、位置特定装置１が特定した狙撃位置に基づいて、キャラクタに命中したかどうかを判定する処理が追加されるが、その他の処理についてはマウスをコントローラとした場合と殆ど同じである。
【００２３】
位置特定装置１（制御部２１）は、ｎ２でトリガ４ａが引かれたと判定すると（光線銃４からトリガ信号が入力されると）、画像データ切換回路２３に対して切換信号を入力する。これにより、画像メモリ２２に記憶されている画像データが表示装置３に入力され、表示装置３において図４に示した白−黒のラインを交互に表示した画像（所定画像）の表示が行われる（ｎ３）。このとき、位置特定装置１は光線銃４の銃口が対向している画面の位置を特定する狙撃位置特定処理を実行する（ｎ４）。
【００２４】
光線銃４の銃口には、上述したように受光センサ１１が配置されており、銃口（受光センサ１１）が対向している画素が走査されたときに、受光センサ１１において走査線の光点の光を検出することができる。ここで、受光センサ１１は１つの画素にのみ対向しているのではなく、複数の画素に対向している。例えば、図６において円で囲んだ領域内の各画素が走査されたときに、受光センサ１１は走査線の光点の光を検出する。すなわち、受光センサ１１は特定の画素（ある１つの画素）が走査されたときにのみ走査線の光点の光を検出するのではなく、図６に示すように銃口（受光センサ１１）が対向している領域内に存在する複数の画素が走査されたときに、走査線の光点の光を検出する。
【００２５】
ところで、この光線銃４は従来よりテレビゲーム機において使用されているものであり、該光線銃４における波形成形回路１３についてはテレビにおける走査線の走査速度にあわせて設計されている。テレビゲームでは光線銃４のトリガ４ａが引かれたときに全ての画素が白である発光画像を表示して、銃口が対向している位置を特定している。一般的なテレビの水平同期信号は１５ｋＨｚであるのに対し、一般的なＰＣ２に接続される表示装置３の水平同期信号は約３１ｋＨｚである。すなわち、表示装置３の走査速度は一般的なテレビの約２倍である。上記のように、波形成形回路１３はテレビの走査速度にあわせたものであるため、表示装置３において全ての画素が白である発光画面を表示すると、波形成形回路１３の出力波形がなまり、このなまった波形を用いて受光センサ１１が対向している画素を精度良く特定することができない。そこで、この実施形態では、表示装置３における画面を白−黒のラインを交互に表示した画像（図４に示した画像）とした。この画像の場合、黒ラインが表示されているとき、受光センサ１１が走査線の光点の光を検出することがないので、光線銃４では表示装置３が実際の走査速度の１／２で走査されているとして処理することができる。したがって、波形成形回路１３の出力波形のなまりを防止することができ、結果的に受光センサ１１（銃口）が対向している画素位置を精度良く特定することができる。
【００２６】
位置特定装置１は、上記の白−黒ラインを交互に表示させた画像の表示を完了すると、受光センサ１１において走査線の光点の光が検出されたときに走査されていた画素が存在している領域を検出し、ここで検出した領域の中心を狙撃位置であるとする。なお、位置特定装置１は上記領域を特定する際、テレビゲームと同様に表示装置３における水平および垂直同期信号を用いている。
【００２７】
位置特定装置１は、狙撃位置を特定すると、ここで特定した狙撃位置をＰＣ２本体に入力するとともに（ｎ５）、画像データ切換回路２３に切換信号を入力して、表示装置３にＰＣ２本体から出力されている画像データ（ゲーム画像）を表示させる画面切換の指示を行って（ｎ６）、ｎ２に戻る。なお、位置特定装置１は、ｎ２以降の処理をＰＣ２本体で実行されているゲームソフトが終了するまで繰り返す。
【００２８】
なお、位置特定装置１から狙撃位置が入力されたＰＣ２本体は、これから表示する画像において、位置特定装置１から入力された狙撃位置にキャラクタがあると（表示されると）命中と判定し、ゲームを進行する。
【００２９】
このように、ＰＣ２本体で実行されるシューティングゲームをプレイするときに、従来よりテレビゲームで使用されていた光線銃４をコントローラとして使用することができる。よって、ＰＣ２でゲームをプレイするユーザに対しても、ゲーム性に応じたリアル感を感じさせることができ、プレイヤを十分に楽しませることができる。なお、上記の実施形態では、トリガ４ａが引かれたときに、表示装置３の画像を図４に示した画像とするとしたが、光線銃４における波形成形回路１３を表示装置３の走査速度にあわせたものとすることによって、全ての画素が白色の発光画面を表示して、狙撃位置を特定することもできる。
【００３０】
上記した実施形態では、位置特定装置１を用いてＰＣ２で光線銃４が使用できるようにしたが、ＰＣ２に上記した位置特定装置１の処理を実行させることもできる。図７にこの場合のシステム構成を示す。図１と異なるのは、位置特定装置１が設けられていない点であり、光線銃４をＰＣ２に直接接続した点である。なお、ＰＣ２本体には、上記した実施形態の位置特定装置１が実行した処理と同等の処理を実行するためのプログラムがＣＤ−ＲＯＭやＦＤ等の記録媒体により予め供給されている。
【００３１】
図８は、このシステムにおけるＰＣの処理を示すフローチャートである。また、ＰＣ２本体では、図８に示した処理に加えて、以下に示す処理を含むゲームソフトの実行処理も行われている。この実施形態にかかるＰＣ２には、図９に示すように３フレーム分の画像記憶領域（エリアＡ、エリアＢ、エリアＣ）が設けられており、表示装置３ではエリアＡに記憶されている画像データに基づく表示が行われる。なお、図中に示す○数字は処理の順番を示している。ＰＣ２は、エリアＡに記憶されている画像データに基づく表示を完了すると、エリアＢに記憶されている画像データをエリアＡに移動する。表示装置３は、このエリアＡに移動された画像データに基づく表示を行う。また、ＰＣ２はエリアＢの画像データをエリアＡに移動させた後、次画面の画像データをエリアＢに書き込む。この処理を繰り返すことによって、表示装置３における画像（ゲーム画像）をスムーズに切り換えている。また、エリアＣは後述するように画像データの退避領域として使用される。
【００３２】
ＰＣ２は、ゲームソフトの実行を開始すると、光線銃４が接続されているかどうかを判定する（ｎ１１）。ここで光線銃４が接続されていなければ、ＰＣ２はマウスをコントローラとして設定し、従来と同様のゲーム処理を実行する（ｎ１２以降の処理を実行しない。）。ｎ１１で光線銃４が接続されていると判定すると、光線銃４のトリガ４ａが引かれたかどうかを判定する（ｎ１２）。ｎ１２において、トリガ４ａが引かれたと判定すると（光線銃４からトリガ信号が入力されると）、図１０に示すようにエリアＢに記憶している画像データをエリアＣに移動させる（退避させる）（ｎ１３）。なお、この図においても図中に示す○数字は処理の順番を示している。そして、エリアＢに図４に示した画像を表示させる画像データを書き込む（ｎ１４）。したがって、エリアＡに記憶されている画像データの表示が完了すると、エリアＡには図４に示した画像を表示させる画像データが記憶され、表示装置３において該画像の表示が行われる。なお、エリアＣに退避させた画像データは、エリアＢに書き込んだ画像データをエリアＡに移動させた後、再度エリアＢに戻される。
【００３３】
ＰＣ２本体は、表示装置３において図４に示した画面を表示させたとき、光線銃４の受光センサ１１が走査線の光点の光を検出したセンサ信号と、表示装置３の水平−垂直同期信号から狙撃位置を特定する狙撃位置特定処理を行い（ｎ１５）狙撃位置を特定するとｎ１２に戻って上記の処理を繰り返す。なお、ＰＣ２本体は、次画面においてｎ１５で特定した狙撃位置にキャラクタが表示されれば命中と判定し、ゲームを進行する。
【００３４】
このように、ＰＣ２本体で実行されるシューティングゲームをプレイするときに、従来よりテレビゲームで使用されていた光線銃４をコントローラとして使用することができる。よって、ＰＣ２でゲームをプレイするユーザに対しても、ゲーム性に応じたリアル感を感じさせることができ、プレイヤを十分に楽しませることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置でも光線銃等をコントローラとしてシューティングゲームをプレイすることができるようになる。これにより、情報処理装置でゲームをプレイするユーザに対しても、ゲーム性に応じたリアル感を感じさせることができ、プレイヤを十分に楽しませることができる。また、家庭用のテレビに接続されるゲーム機、およびパーソナルコンピュータ等の情報処理装置で、同一のコントローラが使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態である位置特定装置を適用したシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】光線銃の構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施形態にかかる位置特定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】表示装置にこの発明で言う所定画像を表示した状態を示す図である。
【図５】この実施形態にかかる位置特定装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】受光センサが走査線の光点の光を検出する領域を説明する図である。
【図７】この発明の別の実施形態にかかるシステムの構成を示す図である。
【図８】別の実施形態にかかるＰＣの処理を示すフローチャートである。
【図９】表示装置に表示する画像にかかる画像データのながれを説明する図である。
【図１０】表示装置に表示する画像にかかる画像データのながれを説明する図である。
【符号の説明】
１−位置特定装置
２−パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
３−表示装置
４−光線銃
４ａ−トリガ
１１−受光センサ
１２−増幅器（ＡＭＰ）
１３−波形成形回路
１４−出力回路
２１−制御部
２２−画像メモリ
２３−画像データ切換回路
【図１】
0004008119.tif 000002
【図２】
0004008119.tif 000003
【図３】
0004008119.tif 000004
【図４】
0004008119.tif 000005
【図５】
0004008119.tif 000006
【図６】
0004008119.tif 000007
【図７】
0004008119.tif 000008
【図８】
0004008119.tif 000009
【図９】
0004008119.tif 000010
【図１０】
0004008119.tif 000011