(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的面（１１ａ）上の複数の異なる位置から標的光信号を発光する標的装置（１０）と、
標的面（１１ａ）に対向して配置され、指向方向の微小な角度範囲の標的光信号を、望遠レンズ（４）を通過させて導光することによって、指向方向から発光される標的光信号のみを受光する指示入力装置（１）とを備え、
指示入力装置（１）で受光した標的光信号から指示入力装置（１）が向けられた方向にある標的面（１１ａ）上の位置を検出する光位置検出方式において、
標的装置（１０）は、
標的面（１１ａ）の複数の異なる位置毎に、固有の標的ＩＤ情報を含む標的光信号を発光する標的発光部（１２）を配設し、全ての標的発光部（１２）から同時に標的光信号を繰り返して発光し、
指示入力装置（１）は、
受光した標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報から、指示入力装置（１）が向けられた方向にある標的面（１１ａ）上の位置を検出することを特徴とする光位置検出方式。
【請求項２】
標的装置（１０）は、いずれか若しくは全ての標的発光部（１２）の配設部位に標的（１３）を表示し、
指示入力装置（１）は、プレーヤーが標的（１３）に向けて射的を行うことにより、該標的（１３）の位置から発光される標的光信号を受光するシューティングゲーム用射撃装置であり、
受光した標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報から、射撃装置で射的を行った標的（１３）を判定することを特徴とする請求項１に記載の光位置検出方式。
【請求項３】
標的光信号は、標的ＩＤ情報によって変調した光信号であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の光位置検出方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、シューティングゲーム等の電子ゲームにおける射的の判定に用いられ、特に、射撃装置などの指示入力装置が向けられた方向にある標的面上の位置を検出する光位置検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、指示入力装置が向けられた方向にある標的面上の位置を検出する光位置検出方式は、例えば、シューティングゲームなどに利用されている。すなわち、プレーヤー（操作者）が、指示入力装置である射撃装置により、複数の標的の内、いずれかの標的を狙って射的を行ったときに、その射撃装置が向けられた標的面上の位置を検出することによって、狙い通りに射的が行われたかどうかを判定するものである。
【０００３】
図５は、シューティングゲームに利用されたこの従来の光位置検出方式１００を示すもので、標的面１０１ａ上に射撃の目標となる複数の標的１０２、１０２・・が表示された標的装置１０１と、この標的面１０１ａに対向し、標的装置１０１から一定の距離を隔てた位置でプレーヤーが操作する指示入力装置（射撃装置）１０３とからなっている。
【０００４】
標的装置１０１の複数の標的１０２、１０２・・は、透光性のパネルで形成された標的面１０１ａ上の異なる位置に表示され、それぞれの標的１０２、１０２・・が表示された標的面１０１ａの内部に、標的発光部１０４、１０４・・が配設されている。標的発光部１０４、１０４・・は、赤外ＬＥＤで構成され、従って、標的から発光部１０４、１０４・・から発光された赤外線の標的光信号は、各標的１０２、１０２・・を通過して、射撃装置１０３の方向に放射される。
【０００５】
各標的発光部１０４、１０４・・は、コントローラ１１０に接続し、コントローラ１１０によって標的光信号の発光タイミングが制御される。図６は、この発光タイミングを表すタイミングチャートであり、各標的発光部１０４、１０４・・から発光される標的光信号が、互いに重ならないように、同一周期Ｔ´の中で、リセット後から標的光信号を発光するまでの時間ｔがそれぞれ異なるように設定されている。
【０００６】
射撃装置１０３には、赤外線を透過させる赤外フィルタ１０５と赤外線の標的光信号を光電変換する赤外フォトダイオード１０６の間に、望遠レンズ１０７とシャッタ１０８が配置されている。
【０００７】
望遠レンズ１０７は、射撃装置１０３に直線状の光感知指向特性を備えさせるものであり、射撃装置１０３が向けられた方向から放射される標的光信号のみを赤外フォトダイオード１０６へ導光するように構成されている。
【０００８】
シャッタ１０８は、射撃装置１０３の図示しない引き金に連動するもので、プレーヤーが、引き金を引いて射的を行ったときにのみ、望遠レンズ１０７を通過した光を赤外フォトダイオード１０６へ通過させるものである。
【０００９】
従って、プレーヤーが、射撃装置１０３の引き金を引いたときに、射撃装置１０３が向けられた方向から発光された標的光信号が、赤外フォトダイオード１０６によって電気信号に変換される。
【００１０】
赤外フォトダイオード１０６の出力側には、比較器１０９が接続されている。比較器１０９は、所定のレベル（ｒｅｆ）未満の電気信号は、ノイズとみなし、所定のレベル以上の電気信号のみを、ケーブル１１１を介して、標的装置１０１のコントローラ１１０へ出力する。
【００１１】
コントローラ１１０は、標的発光部１０４、１０４・・をリセットしてからこの電気信号が入力されるまでの時間ｔ´（図６参照）から、入力された電気信号が、いずれの標的発光部１０４から発光された標的光信号によるものであるかを判定する。すなわち、ケーブル１１１を介して電気信号が入力された直前に標的光信号を発光した標的発光部１０４を、射撃装置１０３が向けられた方向の標的１０２と判定できる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この従来の光位置検出方式によれば、確実に、指示入力装置１０３が向けられた方向にある標的面上１０１ａの位置（標的１０２）を検出できるが、一方、指示入力装置１０３と各標的発光部１０４、１０４・・との同期をとって判定する必要があるため、ケーブル１１１でコントローラ１１０と指示入力装置１０３とを接続しなければならない。この為、指示入力装置（射撃装置）１０３の操作の際にケーブル１１１が煩わしく、複数のプレーヤーが、それぞれの指示入力装置（射撃装置）１０３を持ちながら移動する場合には、他の指示入力装置１０３のケーブル１１１と絡まったり、その移動範囲が制約されるという問題があった。
【００１４】
また、標的１０２の数ｎ、すなわち標的発光部１０４の数ｎが増加すると、各標的１０２の位置から発光される標的光信号を重ならずに発光させるために、リセット後から標的光信号を発光するまでの時間ｔを長く設定した標的発光部１０４が含まれ、共通の送信周期Ｔ´を長くしなければならず、これによって、コントローラ１１０における標的面１０１ａ上の位置の検出が遅くなるという問題があった。
【００１５】
更に、赤外フィルタ１０５を設けても、外来光に含まれる赤外線によって指示入力装置１０３が誤動作する恐れがあった。
【００１６】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、指示入力装置をワイヤレス接続とし、しかも、標的発光部の数にかかわらず、短時間で標的面１０１ａ上の位置を検出できる光位置検出装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、外来光によって指示入力装置が誤動作することのない光位置検出装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の光位置検出方式は、標的面上の複数の異なる位置から標的光信号を発光する標的装置と、標的面に対向して配置され、指向方向の微小な角度範囲の標的光信号を、望遠レンズ（４）を通過させて導光することによって、指向方向から発光される標的光信号のみを受光する指示入力装置とを備え、指示入力装置で受光した標的光信号から指示入力装置が向けられた方向にある標的面上の位置を検出する光位置検出方式において、
標的装置は、標的面の複数の異なる位置毎に、固有の標的ＩＤ情報を含む標的光信号を発光する標的発光部を配設し、全ての標的発光部から同時に標的光信号を繰り返して発光し、
指示入力装置は、受光した標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報から、指示入力装置が向けられた方向にある標的面上の位置を検出することを特徴とする。
【００１９】
複数の標的発光部から発光される標的光信号は、標的装置から周期的に同時に発光されるが、指示入力装置は、指向方向の微小な角度範囲の標的光信号を、望遠レンズ（４）を通過させて導光するので、他の標的光信号と重ならずに、指向方向で発光される標的光信号のみを受光できる。
【００２０】
指示入力装置で受光した標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報は、その標的光信号が発光される標的面上の位置を表しているので、指示入力装置は、その標的ＩＤ情報から、指示入力装置が向けられた方向にある標的面上の位置を検出する。
【００２１】
標的面上に配設する標的発光部の数を増加させても、複数の標的光信号を同時に発光できるので、その発光周期を増加させる必要はなく、位置検出時間に影響することなく、その分解能を上げることができる。
【００２２】
指示入力装置は、標的ＩＤ情報のみで標的面上の位置を検出するので、標的光信号の発光と同期をとる必要はなく、標的装置とをケーブルで接続する必要がない。
【００２３】
また、請求項２の光位置検出方式は、標的装置が、いずれか若しくは全ての標的発光部の配設部位に標的を表示し、指示入力装置は、プレーヤーが標的に向けて射的を行うことにより、該標的の位置から発光される標的光信号を受光するシューティングゲーム用射撃装置であり、受光した標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報から、射撃装置で射的を行った標的を判定することを特徴とする。
【００２４】
シューティングゲーム用射撃装置を標的に向けて射的を行うと、射撃装置が向けられた方向の標的の位置にある標的発光部から発光される標的光信号を受光する。これによって、射撃装置が向けられた方向の標的を判定し、あたかも標的に向けて射的を行ったように、シューティングゲームを動作させることができる。
【００２５】
また、複数の射撃装置を同時に操作しても、それぞれ標的装置とワイヤレス接続なので、各プレーヤーが自由に射撃装置を操作することができ、しかも互いに、他の射撃装置による影響を受けずに、射的の成績を判定できる。
【００２６】
また、請求項３の光位置検出方式は、標的光信号は、標的ＩＤ情報によって変調した光信号であることを特徴とする。
【００２７】
指示入力装置において、標的光信号を復調することによって、標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報を得て、標的面上の位置を検出する。
【００２８】
標的装置からは、複数の標的光信号が同時に放出されるが、指示入力装置は、その指向方向から発光される標的光信号のみを受光するので、復調エラーが生じない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図３を用いて、本発明に係る光位置検出方式を、シューティングゲームに適用した一実施の形態で説明する。
【００３０】
図１は、光位置検出方式に用いられる標的装置１０と指示入力装置１の各構成を示すブロック図であり、本実施の形態では、指示入力装置１が、シューティングゲーム用射撃装置となっている。
【００３１】
標的装置１０は、指示入力装置１と所定の距離を隔てた対向面を、赤外透過性の半透明プラスチックパネル１１で覆い、その外面を射撃装置１の標的面１１ａとしている。標的面１１ａの任意の複数の位置、本実施の形態ではマトリックス状の位置に対応させて、その内方に、標的光信号を発光する複数（ｍ個）の標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍが、配設されている。
【００３２】
標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍが透過する標的面１１ａの位置には、射撃装置１の射的の目標となる複数の標的１３ａ、１３ｂ・・・・１３ｍを、印刷によって表示している。
【００３３】
標的１３の表示方法は、任意であり、例えば、プラスチックパネル１１を、透明の液晶ディスプレーパネル１１として、液晶により標的１３を表示してもよい。また、本実施の形態では、全ての標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍについて、標的１３ａ、１３ｂ・・・・１３ｍを表示しているが、一部の標的発光部１２のみに対して、標的１３を表示させるものであってもよい。
【００３４】
それぞれの標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍは、変調部１４ａ、１４ｂ・・１４ｍを介してコントローラ１５に接続され、標的ＩＤ情報を含む標的光信号を発信する。
【００３５】
標的光信号のデータは、図２に示すデータフォーマットのように、１パルスのヘッダビットと６ビットの標的ＩＤ情報と２ビットのシステムＩＤ情報と２ビットのチェックビットと１パルスのエンドビットからなるビットストリームで構成されている。
【００３６】
６ビットの標的ＩＤ情報は、標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍ毎に付与される固有のデータであり、ここでは、標的ＩＤ情報は、標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍに個々に対応する標的１３ａ、１３ｂ・・・・１３ｍを、直接示している。従って、６４種類の標的発光部１２すなわち６４の標的１３まで識別できるが、標的ＩＤ情報に割り当てるビット数を変えることによって、標的装置１０に設置する標的発光部１２及び標的１３の数は、任意の数とすることができる。標的ＩＤ情報は、この他、標的発光部１２若しくはその標的面１１ａ上の位置座標を示すデータ等、種々のデータとすることもできる。
【００３７】
また、システムＩＤ情報は、シューティングゲーム機毎に設定されるものであり、同様の構成のシューティングゲーム機が併設されている場合に、他のシューティングゲーム機の指示入力装置との誤動作を防ぐものである。
【００３８】
標的ＩＤ情報とシステムＩＤ情報は、コントローラ１５に接続された記憶部１６に記憶されている。例えば、標的装置１０に電源が投入され、リセットされると、コントローラ１５は、記憶部１６から標的ＩＤ情報とシステムＩＤ情報を呼び出して、図２に示すデータフォーマットに従ったビットストリームを生成する。
【００３９】
このとき、各標的１３を表す標的ＩＤ情報を含むビットストリームは、その標的１３に対応する標的発光部１２に接続された変調部１４に出力される。例えば、標的１３ａを表す標的ＩＤ情報を含むビットストリームは、変調部１４ａに、標的１３ｂを表す標的ＩＤ情報を含むビットストリームは、変調部１３ｂに出力される。
【００４０】
各変調部１４ａ、１４ｂ・・１４ｍは、このビットストリームのデータから、ＰＰＭ変調によって一次変調信号を生成し、それぞれの出力側に接続された標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍに出力する。
【００４１】
標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍは、この一次変調信号を用いて、４５５ＫＨｚのＩＲキャリア信号を変調し、赤外線の標的光信号を発信する。標的光信号の発信タイミングは、コントローラ１５で制御され、図３に示すように、各標的１３ａ、１３ｂ・・・・１３ｍに対応して発光される標的光信号は、リセット後、全ての標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍから同時に、その後は、１２０ｍｓｅｃの周期Ｔで繰り返し発光される。
【００４２】
標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍにおいて、標的光信号を発光する発光素子としては、広角度の指向角特性を備えた赤外発光ダイオードが用いられ、これによって、標的光信号は、標的装置１０の周囲にある指示入力装置１において受光可能となっている。
【００４３】
指示入力装置（射撃装置）１は、この標的光信号を受光する為の標的受光部２を備えている。標的受光部２は、赤外線を通過させる赤外フィルタ３と、望遠レンズ４と、望遠レンズ４を通過した赤外線を光電変換するフォトトランジスタ５とからなっている。望遠レンズ４は、射撃装置１が向けられた方向の微小な角度範囲の赤外線を、フォトトランジスタ５へ導光するもので、望遠レンズ４とフォトトランジスタ５を同軸上に組み合わて配置することによって、射撃装置１は、線状の限られた指向角の光感知指向特性を有し、射撃装置１の照準でねらった方向から発光される標的光信号のみを受光するようにしている。
【００４４】
フォトトランジスタ５の出力は、トリガースイッチ部６を介して、復調部７に接続している。トリガースイッチ部６は、シューティングゲーム用射撃装置１の引き金と連動して、フォトトランジスタ５と復調部７間を開閉するものであり、プレーヤーが、図示しない引き金を引いたときにのみ、フォトトランジスタ５で光電変換した標的光信号を復調部７へ出力する。復調部７は、この光電変換した標的光信号から標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報とシステムＩＤ情報をデコードし、判定部８へ出力する。
【００４５】
判定部８には、標的装置１０の記憶部１６に記憶されている標的ＩＤ情報及びシステムＩＤ情報と同一のデータを記憶した判定記憶部９が接続されている。判定部８は、復調部７でデコードした標的ＩＤ情報とシステムＩＤ情報とを、判定記憶部９に記憶されたデータと比較し、同一の組み合わせが、判定記憶部９に記憶されていない場合には、ノイズが混入したり、他のシューティングゲーム機の標的装置から発信された標的光信号を受光したものと判定し、復調部７からの入力信号を無視する。
【００４６】
一方、一致する組み合わせが記憶されている場合には、プレーヤーが引き金を操作した際に、同一のシューティングゲーム機のいずれかの標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍから発光された標的光信号を受光したものと判定し、標的ＩＤ情報より、射撃装置１が向けられた方向にある標的１３を特定する。すなわち、標的１３を特定することによって、射撃装置１が向けられた方向の標的面１１ａ上の位置を検出することができ、射撃装置１によって狙い通りの標的１３に射的が行われたかどうかを判定できる。
【００４７】
図１に示す判定部８において、特定の標的１３に対して射撃装置１が向けられたときにプレーヤーが引き金を操作したとすると、その標的１３に着弾したものとして、その判定結果を判定部８に接続された成績計算部２０と表示制御部２１に出力する。表示制御部２１は、判定部８から出力された判定結果をもとに、狙い通りに射的が行われたかどうかを、ディスプレー等の表示部２２に表示し、プレーヤーに知らせる。
【００４８】
また、成績計算部２０は、判定部８から判定結果を受けて、射撃装置１の射的記録情報を更新し、その更新した射的記録情報を、表示制御部２１へ出力し、得点表示などにして、同様にディスプレー等の表示部２２に表示する。
【００４９】
尚、この指示入力装置１側での検出結果、判定結果は、任意の送信手段で標的装置１０側にフィードバックして、標的装置１０側で利用してもよい。
【００５０】
上記第１の実施の形態では、標的ＩＤ情報をもとに二次変調して赤外線の標的光信号としたが、図４に示すように、標的ＩＤ情報によって一次変調した変調信号を、そのまま標的光信号として各標的発光部１２ａ、１２ｂ・・１２ｍから発光させてもよい。図４に示す第２の実施の形態において、各標的光信号が部分的に重複するものであっても、同様に、指示入力装置１で確実に標的ＩＤ情報を復調することができる。
【００５１】
また、１台の標的装置１０から発光される標的光信号を、複数の指示入力装置１で受光し、共通の標的装置１０の標的面１１ａ上の位置を各指示入力装置１毎に検出するものであってもよい。
【００５２】
また、第１の実施の形態は、シューティングゲームに利用した例で説明したが、標的発光部１２の標的面上の位置を標的ＩＤ情報で表し、指示入力装置をライトペンとして、ライトペンの指向方向で標的面上の特定の位置を他の機器へ出力することもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の標的面上の位置から同時に標的光信号を発光できるので、位置検出時間を延ばすことなく、発光位置を増加させて、位置検出の分解能を向上させることができる。
【００５４】
また、標的ＩＤ情報に若しくはこれに付加して、システム情報、得点情報など種々の情報を標的光信号に含めることができる。
【００５５】
更に、指示入力装置（射撃装置）１と標的装置１０の間をケーブルで接続しないので、指示入力装置１を、自由に持ち運ぶことができ、また、その移動範囲が制約されることがない。
【００５６】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明に加えて、更に、射撃装置が向けられた方向の標的を判定し、あたかも標的に向けて射的を行ったように、シューティングゲームを動作させることができる。
【００５７】
また、請求項３の発明によれば、請求項１の発明に加えて、更に、標的光信号を、標的ＩＤ情報で変調した被変調信号とするので、単発の外来光等を受けても復調エラーが生じにくく、指示入力装置１による誤検出が生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光位置検出方式に用いられる標的装置１０と指示入力装置１の各構成を示すブロック図である。
【図２】標的光信号のデータフォーマットを示す説明図である。
【図３】リセット後に、複数の標的発光部１２から発光される標的光信号の発光パターンを示す波形図である。
【図４】他の実施の形態に係る光位置検出方式において、複数の標的発光部１２から発光される標的光信号の発光パターンを示す波形図である。
【図５】従来の光位置検出方式１００の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の各標的発光部１０４、１０４から発光される標的光信号の発光パターンを示す波形図である。
【符号の説明】
１      指示入力装置
１０    標的装置
１１ａ  標的面
１２    標的発光部
１３    標的
【図１】
0003868633.tif 000002
【図２】
0003868633.tif 000003
【図３】
0003868633.tif 000004
【図４】
0003868633.tif 000005
【図５】
0003868633.tif 000006
【図６】
0003868633.tif 000007