CN1073886A - 射击游戏系统及其所用外部存储器 - Google Patents

Abstract

电视游戏机1在电视接收机4上显示一个瞄准 靶，游戏者用射击筒5射击该该瞄准靶，同时，由电视 游戏机1计算瞄准靶的坐标位置与射击筒射击的坐 标位置之间的偏差并将其作为一个校正值存储起 来。当游戏者射击某一游戏模式中的目标时，所射击 的坐标位置便根据电视游戏机1中所存储的校正值 加以校正。

Description

本发明涉及射击游戏系统及其所用外部存储器，尤其涉及一种适合在光栅扫描型显示器上显示目标并用射击筒射击所示目标的射击游戏系统及其所用外部存储器。

众所周知，美国专利第4，395，045号（以下称为第一现有技术）以及日本公开特许第171063/1985（相应美国专利第4，813，682号，以下称为第二现有技术）披露的一种射击游戏系统，都是一种适合用射击筒射击在电视接收机上所示目标的射击游戏系统。

上述第一现有技术中，显示在电视接收机上的目标图象在射击筒这一边检测，且检测脉冲被发射到连至电视接收机的计算机。计算机根据接收到的检测脉冲与电视接收机的同步信号（水平和垂直同步信号）之间的相位差，测定射击在电视接收机荧屏上的坐标位置。

上述第二种现有技术适合于当按下射击筒的触发开关时，显示出黑色背景的白色目标字符，并根据该字符图象是否由射击筒检测到来进行命中判断。

在第一种现有技术中，当进行命中判断时，校正由射击筒射击在电视接收机荧屏上的坐标位置。其原因是射击筒的光轴与射击瞄准器的瞄准轴不在同一直线上，故在电视机荧屏上的光轴与瞄准轴之间产生偏移。然而，这一校正过程是利用固定的校正值完成的。因此，第一种现有技术的缺点是，例如当游戏者从瞄准器看出去的角度与预先假定的角度存在偏差，或由于制造误差，射击筒体的光轴与瞄准器的瞄准轴形成的角度与预先假设的角度存在偏差，以及电视机与射击筒之间的距离与预先假设的距离存在偏差等这些情况下，就不能进行理想的校正和精确的命中判断。

其次，第一种现有技术的缺点还在于，为射击筒提供的光学系统以及为计算机提供的光学系统易受到外界干扰光（例如荧光灯或类似的照射光和电视机亮度调节）的不利影响，且误差易从电视机目标的光接收信号的检测中发生。

另一方面，第二种现有技术的缺点在于，当射击一个小目标时，由于由射击筒射击的坐标位置只能对每一字符检测，故命中判断的精度较低。

此外，第二种现有技术的缺点还在于，当射击筒筒体的光轴与瞄准器的瞄准轴偏移时因为没有射击坐标位置的校正措施而不可能作出精确的命中判断。

因此，本发明的目的在于提供一种能够高精度地检测甚至诸如一个圆点单元那样的小目标的射击游戏系统。

本发明的另一个目的在于提供一种不易受到外部干扰光的不利影响，而总能作出高精度检测的射击游戏系统。

本发明的再一个目的在于提供一种用于射击游戏系统的新的外部存储器。

本发明提供一种在离开一个光栅扫描型显示器的位置上，射击该显示器上所显示的目标的射击游戏系统，它包括一个连接到显示器用以完成射击游戏处理过程的游戏处理装置，以及在离开显示器的一位置上，用以射击显示器上所示的目标的一个射击筒。该射击筒包括触发信号发生装置，光电转换装置以及控制信号发射装置。其中，触发信号发生装置产生一个与游戏者所完成的动作相应的触发信号。光电转换装置将来自显示器上被射击位置上的光转换为与显示器的光栅扫描同步的电信号。控制信号发射装置响应于来自触发信号发生装置的触发信号，根据光电转换装置输出的电信号，将一控制信号发送到游戏处理装置。游戏处理装置包括控制信号接收装置、射击坐标位置检测装置、参考靶显示控制装置、误差运算装置、误差存贮装置、目标显示控制装置、校正装置以及命中判断装置。其中，控制信号接收装置接收来自控制信号发送装置发送的控制信号。射击坐标位置检测装置根据由控制信号接收装置所接收的控制信号，检测由射击筒射击在显示器上的坐标位置。参考靶显示控制装置在游戏开始之前，按预定的固定位置在显示器上显示参考靶。误差运算装置则当参考靶被射击筒射击后，计算由射击坐标位置检测装置所检测的坐标位置与参考靶坐标位置之间的误差。误差存储装置存储由误差运算装置所计算的误差。目标显示控制装置当游戏开始时即在显示器上显示目标。校正装置则当显示器上的目标被射击筒射击时，根据误差存储装置所存储的误差，校正目标坐标位置与射击坐标位置检测装置所检测的坐标位置之间的相对位置关系。击中判断装置则根据校正装置校正后的相对位置关系，对射击筒射击的目标进行击中判断。

根据本发明，参考靶在游戏开始前显示在显示器上，射击筒射击在显示器上的坐标位置与参考靶的坐标位置之间的误差事先计算好，然后在游戏进行时射击筒射击在显示器上的坐标位置与显示器上所示目标的坐标位置之间的相对位置关系根据上述计算所得的误差进行校正。由于考虑到了种种因素（诸如显示器与射击筒之间的距离变化、射击者的习惯、产品的性能变化等等），能进行精细的校正。因此，与通常根据固定校正值进行校正的一般游戏机比较，本发明始终可以进行更精确的校正，因此可以精确地瞄准和击中判断。

根据本发明的另一方面，根据接收信号中所含有的多个脉冲信号的周期性，只有由控制信号发送装置发送的控制信号被从控制信号接收装置的接收信号中取出来，由上述射击筒射击在上述显示器上的坐标位置，是根据所取出的控制信号进行检测的，由此可防止因干扰光或类似原因而产生的误动作。

根据本发明的外部存储器，适用于包括连接到光栅扫描型显示器的游戏处理装置和在离开显示器的一个位置上射击显示器上所示目标的射击筒在内的一种射击游戏系统，并相应地连接到游戏处理装置。射击筒包括响应游戏者所做的操作动作，产生触发信号的触发信号发生装置;用以将来自显示器上被射击位置上的光转换为与显示器的光栅扫描同步的电信号的光电转换装置;以及响应于来自触发信号发生装置的触发信号，根据光电转换装置输出的电信号将控制信号发送到游戏处理装置的控制信号发送装置。游戏处理装置包括按外部存储器所提供的程序数据，为射击游戏完成预定处理的信息处理装置，以及用以接收由控制信号发送装置所发送的控制信号的控制信号接收装置。外部存储器包括第一至第六程序存储装置和误差存储装置。第一程序存储装置存储根据由控制信号接收装置所接收的控制信号，用以检测射击筒射击在显示器上的坐标位置的第一个程序数据。第二程序存储装置存储用以在游戏开始前，在显示器预定的固定位置上显示参考靶的第二个程序数据。第三程序存储装置存储当参考靶受到射击筒射击时，用以计算按第一个程序数据所测得的坐标位置与参考靶的坐标位置之间的误差的第三个程序数据。误差存储装置存储按第三个程序数据计算的误差。第四程序存储装置存储当游戏进行时，用以在显示器上显示目标的第四个程序数据。第五程序存储装置存储当显示器上的目标受到射击筒射击时，用以根据误差存储装置中存储的误差校正该目标的坐标位置与第一个程序数据所测得的坐标位置之间的相对位置关系的第五个程序数据。第六程序存储装置存储当目标受到射击筒射击时，根据按第五个程序数据校正后的相对位置关系进行击中判断的第六个程序数据。

本发明其余的目的，优点和新特征一部分将在下面的叙述中揭示，一部分通过对下面描述所进行的分析而对于本领域的熟练人员来说将变得非常明显或者可以通过对发明的实践而加以了解。本发明的目的和优点可以通过所附权利要求书中具体指出的手段及其组合而实现和达到。

图1是根据本发明的一个实施例的一个射击游戏系统正在被使用时的立体图;

图2是图1所示射击筒的右视图;

图3是图1所示射击筒的左视图;

图4是图1所示射击筒的后视图;

图5示出了图1所示射击筒筒体光轴与瞄准器瞄准轴之间关系的示意图;

图6是图1所示射击筒结构的方框图;

图7是用以解释射击筒操作的时间曲线图;

图8是图1所示接收器和电视游戏机结构的方框图;

图9是图8所示光栅分析电路更详细结构的方框图;

图10是用以解释图9所示光栅分析电路操作的时间曲线图;

图11是图8所示水平校正电路更详细结构的方框图;

图12是图8所示垂直校正电路更详细结构的方框图;

图13是图8所示ROM（只读存储器）盒式存储器内的一个ROM存储器内容的示意图;

图14是用以解释在图8所示电视游戏机中完成的射击的坐标位置检测操作的时间曲线图;

图15是用以解释图8所示电视游戏机操作的流程图;

图16是描述图15所示一个瞄准校准模式（块）子程序较详细的操作的流程图;

图17是一个显示在电视机上的瞄准靶例子的示意图;

图18是本发明另一个实施例中电视游戏机和接收机的结构的方框图;

图19表示图18所示一个ROM盒式存储器所含一个ROM的存储内容的示意图;

图20是图18所示一个（中间结果）RAM（随机存取存储器）暂存器的存储内容的示意图。

图1是根据本发明的一个实施例的射击游戏系统结构的立体视图。图1中含有存储程序数据的存储器（ROM）的一个ROM盒式存储器2可拆卸地安装在电视游戏机1上，接收器3则与之相连。电视游戏机1还连接到电视接收机4，并按照程序数据，在电视接收机4上显示作为游戏的目标、背景等图象。同时，也可以用光盘代替ROM盒式存储器2，作为存储程序数据的装置。在这种情况下，一种用以读出光盘上所记录数据的光盘记录和重现装置，被连接到电视游戏机1上，以转换由光盘记录和重现装置读出的程序数据。

游戏者一手握住射击筒5的手柄6，把带有一支座7的射击筒5放在肩上，并用另一只手握住筒体8长度方向上靠近中心的部位，以抓牢射击筒5。游戏者在离开接收器3的一个位置上使用射击筒5，其枪口（筒口）9对准电视接收机4。响应于射击筒5长度方向上接近中央部分所设置的多个开关的操作，一控制信号被转换成红外线或类似的光信号发送到接收器3。电视游戏机1响应于来自接收器3的信号，按照程序数据，随着游戏的进程改变图象的显示并输出相应的声音。

安装在筒体8上部的瞄准器10按可拆卸的方式构成，它可以安装在筒体的右侧也可以安装在左侧，以适合游戏者的个人习惯。

图2、图3和图4分别是用于本发明一个实施例中的射击筒5的右视图、左视图和后视图。现在，参照图2至图4描述射击筒5的外型结构。

支撑座7设置在筒体8长度方向上后部的底下。此外，手柄6设置在筒体8长度方向上前部的底下。再有，瞄准器10可拆卸地安装在筒体8长度方向上前部的上方。触发器开关SW₁、暂停开关SW₂以及电源/连续射击开关SW₃设置在接近筒体8中心部位的位置上且位于瞄准器10的后面。触发器开关SW₁和暂停开关SW₂采用按钮开关，电源/连续射击开关SW₃采用拨动开关。当电源/连续射击开关SW₃如后面所述拨至第二挡位置时，触发器开关SW₁每被按一下就产生一个射击信号;而当电源/连续射击开关SW₃拨至第三挡位置时，触发器开关SW₁可在被按下的时间内连续产生射击信号。暂停开关SW₂被按下时产生一个暂停信号。电源/连续击发开关SW₃具有三档位置，位于第一档时给出一个指令使电源关闭，位于第二档时使电源接通，位于第三档时则选择连续射击模式。光标开关SW₄设置在手柄6的后侧面上。光标开关SW₄被按下时产生一个光标显示指令信号。瞄准器10包括一固定架12和固定在架12上的瞄准镜13及准星14。固定架12通过筒体8上形成的啮合爪15和16固定在筒体8上。此外，固定架12还由筒体8上形成的锁销17锁住，这样它就不会从啮合爪15和16上滑出去。

除了啮合爪15、16和锁销17设置在筒体8长度方向上的右前部上方（从筒口9看位于右侧）外，筒体8左侧上方也设置了相同的啮合爪18、19和锁销20（见图3）。啮合爪15、16和锁销17以及啮合爪18、19和锁销20相对于筒体8的光轴是对称设置的。

如图4所示，瞄准器10可以从啮合爪15和16上卸下，安装在啮合爪18和19上。这样，在根据本实施例的射击筒中，瞄准器10的安装位置可以根据射击筒使用者用右手或左手的习惯，变换到最合适的位置上。因此，可使射击筒获得极佳的操作性。

如图5所示，本实施例的射击筒5通常是在接近，即离开电视机4大约3米的位置上使用的。因此，如果瞄准轴与光轴相互并行的话，瞄准轴延伸线与光轴延伸线在电视屏幕上的坐标会有相当大的偏移。所以，在本实施例中，射击筒5是如此构成的，当瞄准器10安装在筒体8上时，瞄准器10与光轴有一个预定的角度，使瞄准轴与置于筒体8内的聚光透镜31（见图6）的光轴，在筒口9前面的一个预定距离（例如，大约3米）形成一交点。更具体地说，瞄准器10是这样选择的：即从瞄准镜13看向准星14时，瞄准轴相对于固定架12的底表面是稍微向下的，且瞄准器10安装在筒体8的上部，位于与通过光轴的垂直轴左侧或右侧成45度角度位置上。因此，无论瞄准器10是安装在啮合爪15、16还是安装在啮合爪18、19的一侧，即无论瞄准器10安装的位置是在筒体8的上左部还是上右部，光轴和瞄准轴都可以在离筒口9前方的一预定距离的电视机4的荧光屏上形成交点（或者说集聚在一点上），由此能准确和高精度地击中目标。此外，由于瞄准器10在相对于光轴右侧或左侧45度角度位置上为可拆卸地构成，使用者都可瞄准射击靶，而与使用者习惯上用哪只手、哪只眼以及使用者的脸部大小无关，因而可以进一步改善可操作性。当射击筒5与电视机4之间的距离如图5中虚线4′和4″所示与原定距离（约3米）有变化时，如上所述，由于瞄准器10的瞄准轴和筒体8的光轴的倾斜，光轴延伸线与瞄准轴延伸线在电视荧屏上的坐标位置发生偏移。本实施例的结构方式是，坐标位置的偏移亦即误差可根据射击筒5与电视机4之间的距离而校正。

图6是图1所示射击筒5内部结构的方框图。图6中，射击筒5包括一透镜31、狭缝32和33、红外截割（cut）滤波器34、光接收元件35、前置放大器36、高通滤波器37、波形整形电路38、与门39、或门40、驱动器41、红外LED（发光二极管）42、与门43和44、单稳多谐振荡器45、振荡器46、47、单稳多谐振荡器48、编码器49、单稳多谐振荡器51至54以及或门55。

透镜31设置在筒口9的附近，能在光接收元件35上形成显示在电视机4上的目标的图象。

狭缝32和33用以排除外界的干扰光，且狭缝33的内径选择得小于狭缝32的内径。红外截割滤波器34用以防止红外线投射在光接收元件35上。光接收元件35包括例如光电二极管，用以检测来自电视机4所显示目标的光信号，并将该光信号转换成电信号。然后光接收元件35所接收到的检测信号由前置放大器36加以放大并加到高通滤波器37上。高通滤波器37用来排除目标信号以外的干扰信号，例如太阳光、照明灯光以及类似的光信号。高通滤波器37的输出经过波形整形电路38的整形，然后转换为脉冲信号而送到与门39。

与门39的输出通过或门40加到驱动器41上。驱动器41用以驱动红外发光二极管42。红外发光二极管42设置在红外装置11内部，它将红外信号发送到接收器3。

来自触发开关SW₁的触发信号被施加到与门43，并经反相后加到与门44上。来自电源/连续射击开关SW₃的连续射击信号被施加到与门44，并经反相后加到与门43上。来自光标开关SW₄的光标信号被施加到振荡器47上。来自暂停开关SW₂的暂停信号加到单稳多谐振荡器48上。单稳多谐振荡器45、振荡器46和47、以及单稳多谐振荡器48的相应输出加到编码器49。编码器49将输入的相应信号进行编码。编码器49的输出加到或门40上。

单稳多谐振荡器45的输出还进一步加到单稳多谐振荡器53上，并通过或门50施加到单稳多谐振荡器51上。振荡器46的输出进一步通过或门50施加到单稳多谐振荡器51。单稳多谐振荡器51和53的输出分别施加到单稳多谐振荡器52和54。单稳多谐振荡器52和54的输出通过或门55施加到与门39上。

现在描述射击筒5的操作。首先，游戏者将射击筒5扛在肩上，并通过瞄准器10瞄准电视屏幕上的目标。同时，透镜31将电视屏幕上靠近筒体8光轴附近的图象上的光集聚起来，并在光接收元件35上形成图象。接着，光接收元件35是将来自筒口9对着的电视屏幕那一部分（而非整个屏幕）附近的图象的光信号转变为电信号并加以输出。

光接收元件35的输出由前置放大器36、高通滤波器37和波形整形电路38进行放大、噪声滤除和波形整形，并转换成脉冲信号。光接收元件35在每次扫描线即光栅通过由透镜31集聚电视屏幕上的光的区域时，输出一个检测信号。从而，波形整形电路38的输出变成其周期与电视视频信号行频相应的一个光栅脉冲的脉冲串（以下称为光栅脉冲串）。该光栅脉冲串如图7（b）所示。

当对电视机4上所示的目标瞄准完毕后，游戏者按下触发开关SW₁。相应地，处于高电平的触发信号由触发开关SW₁输出，并通过与门43施加到单稳多谐振荡器45。单稳多谐振荡器45响应于该触发信号输出一个相应的脉冲信号。该脉冲信号被施加到编码器49进行编码。结果，编码器49产生如图7（a）所示的触发代码。该触发代码通过或门40施加到驱动器41。驱动器41根据所加的触发代码驱动红外线发光二极管42。接着，如图7（c）所示，用作红外信号的触发代码由红外发光二极管42输出。

单稳多谐振荡器45的输出脉冲信号进一步施加到单稳多谐振荡器51和53。单稳多谐振荡器51和53的输出分别施加到单稳多谐振荡器52和54。单稳多谐振荡器52和54输出一个其宽度如图7中虚线所示（例如，相当于两帧周期的宽度）的门脉冲。该门脉冲通过或门55加到与门39上。因此，与门39在该门脉冲被施加的时间周期内是打开的，以便通过由波形整形电路38所施加的光栅脉冲串。经由与门39的光栅脉冲串通过或门40加到驱动器41上。因而，红外发光二极管因光栅脉冲串而被驱动，且光栅脉冲串作为红外信号由红外发光二极管输出（见图7（c））。

另一方面，当电源/连续射击开关SW₃拨至连续射击位置，或当光标开关SW₄被按下时，具有固定周期的脉冲信号即由振荡器46或47输出。因此，在这种情况下，编码器49于每个固定周期输出一个触发码。而另一方面，单稳多谐振荡器52和54于每个固定周期输出上述门脉冲。结果，红外发光二极管42于每个固定周期重复发送如图7（c）所示的触发码和光栅脉冲串。

图8是图1所示电视游戏机1和接收器3的结构的方框图。图8中，接收器3包括一红外滤过器60、一光接收元件61、前置放大器62、高通滤波器63、波形整形电路64、解码器65以及光栅分析电路66。红外滤过器60是一个仅通过红外线的滤波器。可见光由该红外滤过器60滤除，故仅有来自上述红外发光二极管（见图6）的红外信号才加在光接收元件61上。解码器65是用以译出由射击筒5所发出的触发码，再将该解码后的信号施加到电视游戏机1上的一种电路。光栅分析电路66是用以从光接收元件61所检测的信号中仅取出一个光栅脉冲的一种电路。

电视游戏机1包括一输入通道70、CPU（中央处理单元）71、一暂存RAM（随机存取存贮器）72、视频信号发生电路73、水平计数器74、垂直计数器75、水平锁存器76、垂直锁存器77、水平校正电路78以及垂直校正电路79。输入通道70是用以将上述解码器65的输出信号施加到CPU71的电路。CPU71是用以根据存贮在ROM盒式存储器2中的程序数据，执行种种控制操作的电路。暂存RAM72是用以存储CPU71控制处理过程所需各种数据的存储器。视频信号发生电路73是用以根据CPU71所提供的数据，产生游戏用视频信号的电路。

水平计数器74对由视频信号发生电路73所提供的视频时钟脉冲计数，并通过视频信号发生电路73所提供的水平同步信号（HSYNC）复位。垂直计数器75对水平计数器74的进位信号计数，并通过视频信号发生电路73所提供的垂直同步信号（VSYNC）复位。水平锁存器76响应于来自光栅分析电路66的闩锁脉冲，锁存水平计数器74的计数值。垂直锁存器77响应于来自光栅分析电路66的闩锁脉冲，锁存垂直计数器75的计数值。水平校正电路78是用以校正水平锁存器76输出的电路。垂直校正电路79是用以校正垂直锁存器77输出的电路。

图9是图8所示光栅分析电路66更详细结构的方框图。图9中，光栅分析电路66包括单稳多谐振荡器80、D型触发器81、计数器82、锁存器83、ROM84、比较器85、与门86和87、5位计数器88、输出允许单稳多谐振荡器89、与门90以及输入终止单稳多谐振荡器91。

下面描述图8所示接收器3的操作。射击筒5中的红外发光二极管42根据图7（c）所示红外信号把控制数据发送到接收器3。该红外信号经红外滤过器60将不需要的可见光滤除后加到光接收元件61。光接收元件61的输出分别在前置放大器62、高通滤波器63和波形整形电路64中进行放大、噪声滤除和波形整形，然后被加到解码器65和光栅分析电路66。解码器65解出包含在红外信号中的触发码，并将解码结果发送到电视游戏机1。输入通道70将解码器65的解码结果输出至CPU71。另一方面，光栅分析电路66分析包含在波形整形电路64中的光栅脉冲串，从光栅脉冲串中取出第六个脉冲并予以输出。

现在参照图9和图10较详细地描述光栅分析电路66的操作。当图10所示的光栅脉冲串加到单稳多谐振荡器80时，单稳多谐振荡器80首先由光栅脉冲a触发。单稳多谐振荡器80输出一个具有预定脉宽的脉冲。该脉冲由D型触发器81延时1μs后，作为一个清零信号加到计数器82上。这样，计数器82被清零。此后，计数器82计数频率为1MHz的时钟脉冲。

然后，当光栅脉冲b输入后，单稳多谐振荡器80再产生一个脉冲。锁存器83响应于该脉冲而锁存计数器82的计数值。比较器85比较锁存在锁存器83中和存储在ROM84中的数值。ROM84存储一个数值“63”。当锁存在锁存器83中的数值为“63”时，即当计数器82在光栅脉冲a与光栅脉冲b之间（当光栅脉冲a与光栅脉冲b之间的周期为63μs时）数到频率为1MHz的63个时钟脉冲时，比较器85输出一个位于高电平的重合信号。该重合信号通过与门86并使五位计数器88增值。

接着，光栅脉冲c、d、e、f，……顺序输入，重复如上所述的相同操作。相应地，五位计数器88每次由输入的一个脉冲增值。当脉冲f输入时，五位计数器88输出一个进位信号，以触发输出允许单稳多谐振荡器89。输出允许单稳多谐振荡器89相应地输出一个脉冲。结果，与门90通过脉冲f，并将该脉冲输送到电视游戏机1。此时，输入终止单稳多谐振荡器91由输出允许单稳多谐振荡器89的输出脉冲触发。从而，由输入终止单稳多谐振荡器91输出一个脉冲。单稳多谐振荡器80被禁止触发，直至在随后一帧中的光栅脉冲串响应于该脉冲而输入时为止。此外，输出允许单稳多谐振荡器89的输出脉冲，通过或门92作为一个清零信号而加到五位计数器88。结果，五位计数器88被清零。

通过上述操作，光栅脉冲串中的第六个脉冲f被取出并送到电视游戏机1中。更具体地说，在本实施例中，位于光栅脉冲串中所含多个光栅脉冲的大约中心部位的第六个脉冲f，作为由射击筒5射击的水平扫描线而取出。

上述操作是当输入信号中无噪声时完成的，然而，当输入信号中因来自外界的干扰光或类似原因而含有噪声时，由计数器82计数的脉冲周期就偏离63μs。结果，比较器85就不能输出重合信号。因此，与门87通过来自单稳多谐振荡器80的输入脉冲，并将该脉冲作为一个清零信号通过或门92而输送到五位计数器88。结果，五位计数器88在输出进位信号之前被清零。因而，输出允许单稳多谐振荡器89禁止输入脉冲f输出。由此，在本实施例中，便有可能防止因干扰光或类似原因所产生的噪声被作为光栅脉冲而被误检测。

图11是图8所示水平校正电路78的更详细的结构的方框图。图11中，水平校正电路78包括校正值寄存器781、ROM782以及运算电路783。

图12是图8所示垂直校正电路79的更详细的结构的方框图。在图12中，垂直校正电路79包括校正值寄存器791、ROM792和运算电路793。

图13是图8所示ROM盒式存储器2所含一个ROM的存储内容的示意图。在图13中，ROM盒式存储器2所含ROM中包括存储区201至204。存储区201存储一个用于游戏处理的游戏程序。存储区202存储显示在电视机4上的目标与射击靶的水平坐标数据。存储区203存储显示在电视机4上的目标和瞄准靶的垂直坐标数据。存储区204存储用以在电视机4上显示目标的程序。

现在参照图14所示的计时曲线图对检测射击筒5在电视机4的屏幕上射击的坐标位置的工作原理进行描述。当接收器3接收到如图14（a）所示的一个触发码和一个光栅脉冲串时，光栅分析电路66取出光栅脉冲串中所含的第六个光栅脉冲并如上所述将其输出。该第六个光栅脉冲作为一个锁存脉冲被施加到水平锁存器76和垂直锁存器77。水平锁存器76和垂直锁存器77响应于该锁存脉冲，锁存水平计数器74和垂直计数器75的计数值。水平计数器74和垂直计数器75的计数值分别对应于光栅的水平位置和垂直位置。因此，锁存在水平锁存器76和垂直锁存器77中的计数值相应于射击筒5射击在电视机4屏幕上的水平位置和垂直位置。更具体地说，从当前垂直扫描周期之前的前一个垂直扫描周期内的一个垂直同步信号到由光栅分析电路66所取出的第六个光栅脉冲为止的一个周期内所包含的水平同步信号的数量被锁存在垂直锁存器77中。另一方面，从当前水平扫描周期之前的前一个水平扫描周期内的一个水平同步信号到由光栅分析电路66所取出的第六个光栅脉冲为止的一个周期T内所包含的视频时钟脉冲的数量被锁存在水平锁存器76中。

现在参照图15和图16的流程图描述电视游戏机1的操作。在图15所示的步骤S1中，首先执行瞄准校准模块（式）。该瞄准校准模块（式）用以当游戏开始前，在电视屏幕上显示一个瞄准靶，并用以求出游戏者对瞄准靶进行射击的位置与瞄准靶中心位置之间的误差，作为校准值。图16示出了该瞄准校准模块（式）子程序的细节。

参见图16，在步骤S20中，CPU71在电视机4屏幕的中心位置上显示一个如图17所示的瞄准靶。步骤S20的操作是由CPU71读出存储在ROM盒式存储器2的存储区204中的目标显示程序而实现的。然后，该程序进入步骤S21。在步骤S21中，如图11所示的运算电路783和如图12所示的运算电路793，分别读出存储在ROM782和ROM792中的瞄准坐标数据，并将该数据存储在内部寄存器中。更具体地说，ROM782存储瞄准靶中心点P1的水平坐标位置“128”，ROM792存储中心点P1的垂直坐标位置“120”。运算电路783和793分别接收中心点P1的水平坐标位置和垂直坐标位置，并将它们存放在内部寄存器中。

然后，程序进入步骤S22。在步骤S22中，判断触发开关SW₁是否接通。如果触发开关SW₁接通，则程序进入步骤S23。在步骤S23中，水平锁存器76和垂直锁存器77响应于来自光栅分析电路66的锁存脉冲，分别锁存与射击筒5射击在电视屏幕上的点P2相应的水平坐标数据和垂直坐标数据。在图17所示的例子中，点P2的水平坐标位置是“130”，其垂直坐标位置是“123”。然后，程序进入步骤S24。在步骤S24中，运算电路783计算水平方向上的校正值。该水平方向校正值的计算，是通过从锁存在水平锁存器76中的点P2的水平坐标数据“130”中，减去瞄准靶的中心点P1的水平坐标数据“128”而完成的。然后，程序进入步骤S25。在步骤S25中，经步骤S24计算后的水平方向校正值被写入校正值寄存器781中。然后，程序进入步骤S26。在步骤S26中，运算电路793计算垂直方向上的校正值。该垂直方向校正值的计算，是通过从锁存在垂直锁存器77中的点P2的垂直坐标数据“123”中减去瞄准靶的中心点P1的垂直坐标数据“120”而完成的。而后，程序进入步骤S27。在步骤S27中，经步骤S26计算的垂直方向校正值被写入校正值寄存器791中。此后，程序返回到图15所示的主流程。

再参见图15，如果游戏模式在步骤S2中选择，CPU71从ROM盒式存储器2中的存储区201中读出游戏程序，并在步骤S3中滚动（上卷）电视机4上的背景图象。然后，程序进入步骤S4。在步骤S4中，CPU71在电视机4上显示目标。该目标的显示是以存储在ROM盒式存储器2中的存储区202和203中的目标的水平坐标数据和垂直坐标数据，以及存储在该ROM盒式存储器2的存储区204中的目标显示程序为基础而进行的。同时，目标的显示面积按照目标的类型以及与目标的距离而改变。例如，尽管目标的类型相同，但目标显示时，位于远处的目标形状小于位于近处的目标形状。而后，程序进入步骤S5。在步骤S5中，CPU71通过输入通道70读取解码器65的输出。接着，程序进入步骤S6。在步骤S6中，CPU71判断触发开关SW₁是否接通，即触发码是否由解码器65所检测。此时，当判断触发开关SW₁未接通时，CPU71再次返回到步骤S3的操作。

另一方面，如果在步骤S6中判断触发开关SW₁已接通，程序进入步骤S7。在步骤S7中，运算电路783和793根据锁存在水平锁存器76和垂直锁存器77中的水平和垂直坐标数据以及存储在校正值寄存器781和791中的水平和垂直校正值，计算导弹（从射击筒5射出的射弹的一个例子）的显示坐标。更具体地说，计算电路783从锁存在水平锁存器76中的水平坐标数据（即由游戏者在电视屏幕上所射击位置的水平坐标数据）中减去存储在校正值寄存器791中的校正值，并将相减的结果输送到CPU71。同样，运算电路793从锁存在垂直锁存器77中的垂直坐标数据（即由游戏者在电视屏幕上所射击位置的垂直坐标数据）中减去存储在校正值寄存器791中的校正值，并将相减的结果输送到CPU71。然后，程序进入步骤S8。在步骤S8中，CPU71根据由运算电路783和793所提供的导弹显示坐标数据，在电视屏幕上显示导弹。

然后，程序进入步骤S9。在步骤S9中，判断步骤S8中所显示的导弹是否击中在电视屏幕上所显示的目标。此时，如果没有击中目标，程序进入步骤S10。在步骤S10中，CPU71上卷目标。而后，程序进入步骤S11。在步骤S11中，CPU71上卷背景图象。然后，程序进入步骤S12。在步骤S12中，CPU71进一步缩小导弹的显示面积，以表明该导弹已飞向远处而没有击中目标。然后，程序进入步骤S13。在步骤S13中，CPU71判断时间周期是否已过。如果时间未过，则将再次重复步骤S9至S12的操作。另一方面，如果时间已过，则程序进入步骤S14。在步骤S14中，CPU71在电视机4上显示导弹未击中目标这一事实。此后，程序返回到步骤S3中的操作。

另一方面，如果在步骤S9中判断导弹击中了目标，则程序进入步骤S15。在步骤S15中，CPU71在电视机4上显示导弹击中目标这一事实。然后，程序进入步骤S16。在步骤S16中，CPU71从电视机4中发出一个爆炸声。程序接着进入步骤S17。在步骤S17中，CPU71计算并显示得分。程序而后进入步骤S18。在步骤S18中，CPU71判断游戏是否结束。如果游戏没有结束，则程序再次返回到步骤S3中的操作。而另一方面，如判断游戏已结束，则程序进入步骤S19。在步骤S19中，CPU71在电视机4上显示游戏已结束的状态。此后，所有操作即告结束。

图18是根据本发明的另一个实施例的一个接收器和一个电视游戏机结构的方框图。其中接收器3的结构与图8所示接收器3的结构是类似的。图18所示电视游戏机100的结构与图8所示电视游戏机1的结构不同之处在于，其中，水平校正电路78和垂直校正电路79被取消了。或者说，原在水平校正电路78和垂直校正电路79中所进行的校正操作，现由CPU71通过程序处理而完成。因此，如图19所示在ROM盒式存储器2中加进了存储区205和206。存储区205存储如图15中所示，在步骤S7中执行的、用以完成校正处理的程序。此外，存储区206存储如图16所示，在瞄准校正模式中执行的、用以完成校正值计算的程序。

图20是图18所示实施例中中间结果RAM72的存储内容的示意图。如图20所示，中间结果RAM72包括存储区721至726。存储区721存储由水平锁存器76所锁存的一个射击坐标位置中的水平坐标数据。存储区722存储由垂直锁存器77所锁存的一个射击坐标位置中的垂直坐标数据。存储区723存储由CPU71计算的经校正的射击坐标位置中的水平坐标数据。存储区724存储由CPU71计算的经校正的射击坐标位置中的垂直坐标数据。存储区725存储在瞄准校正模块（式）中由CPU71所计算的水平方向上的校正值。存储区726存储在瞄准校正模块（式）中由CPU71所计算的垂直方向上的校正值。

在图18所示上述结构的实施例中，CPU71从ROM盒式存储器2中相应的存储区201至206中读出相应的程序和目标的坐标数据并进行处理，由此按照与上述几乎相同的方式，顺序完成如图15和16流程图中所示的操作。

如前所述，根据本发明，在游戏开始前显示在电视屏幕上的参考靶与射击筒所射击的坐标位置之间的误差预先作为校正值计算。当游戏进行时，被射击的坐标位置就根据该校正值而校正。因此，与根据一个固定校正值进行校正的传统游戏机相比，本发明始终能进行更精确的校正。因此，不管电视机与射击筒之间的距离、游戏者的习惯，产品的变化如何，总能实现精确的瞄准和击中判断。

此外，根据本发明，从包含在控制信号接收装置的接收信号中的脉冲信号中，仅按脉冲信号的周期性取出控制信号以检测射击坐标数据。因此，可防止因外界干扰光或类似原因而产生的误动作。

另外，根据本发明，可获得适用于上述高级射击游戏系统的一种新颖的外部存储器。

尽管以上对本发明作了详细的描述和说明，应该理解它们只是用以说明本发明而举的例子，本发明并不受这些例子的限制，本发明的精神和范围只能由所附权利要求书所述各条加以限定。

Claims (15)

1、一种用以在离开显示器的位置上射击光栅扫描型显示器上所示目标，以进行射击游戏的射击游戏系统，其特征在于包括：

连接到所述显示器上，用以完成射击游戏所需处理的游戏处理装置；以及

在离开所述显示器的位置上使用并用以射击所述显示器上所示目标的射击筒；

所述射击筒包括：

响应游戏者完成的操作，产生触发信号的触发信号发生装置，

用以将来自所述显示器被射击位置上的光转换为与所述显示器的光栅扫描同步的电信号的光电转换装置，以及

响应来自所述触发信号发生装置的所述触发信号，用以根据所述光电转换装置输出的电信号将控制信号发送到所述游戏处理装置的控制信号发送装置，

所述游戏处理装置包括：

用以接收由所述控制信号发送装置所发送的控制信号的控制信号接收装置，

根据由所述控制信号接收装置所接收的所述控制信号，用以检测由所述射击筒在所述显示器上射击的坐标位置的射击坐标位置检测装置，

用以在游戏开始前，在所述显示器的预定固定位置上显示一个参考靶的参考靶显示控制装置，

当所述参考靶受到所述射击筒射击时，用以计算由所述射击坐标位置检测装置所检测的坐标位置与所述参考靶坐标位置之间误差的误差运算装置，

用以存储由所述误差运算装置所计算的误差的误差存储装置，

用以当游戏进行时，在所述显示器上显示目标的目标显示控制装置，

用以当所述显示器上所示目标被所述射击筒射击时，根据所述误差存储装置中所存储的误差，校正目标的坐标位置与所述射击坐标位置检测装置所检测的坐标位置之间相对位置关系的校正装置，以及

用以在所述目标被所述射击筒射击时，根据由所述校正装置校正后的所述相对位置关系进行击中判断的击中判断装置。

2、如权利要求1所述的射击游戏系统，其特征在于，所述校正装置根据所述误差存储装置中所存储的误差，校正由所述射击坐标位置检测装置所检测的坐标位置;所述击中判断装置通过比较所述目标的坐标位置与所述校正装置所校正后的坐标位置，进行所述的击中判断。

3、如权利要求1所述的射击游戏系统，其特征在于，由所述控制信号发送装置所发送的控制信号包含一组与所述显示器的光栅扫描同步的脉冲信号;所述游戏处理装置进一步包括根据接收信号中所含一组脉冲信号的周期性，从所述控制信号接收装置的接收信号中，仅取出由所述控制信号发送装置所发送的控制信号的控制信号取出装置;所述射击坐标位置检测装置根据由所述控制信号取出装置所取出的控制信号，检测由所述射击筒射击在所述显示器上的坐标位置。

4、如权利要求3所述的射击游戏系统，其特征在于，所述控制信号取出装置从包含在所述控制信号接收装置的接收信号中的一组脉冲信号中取出第n个（n为一个预定数字）脉冲信号。作为与来自所述射击筒射击在所述显示器上的坐标位置的光栅扫描光相对应的一个脉冲信号;所述射击坐标位置检测装置根据由所述控制信号取出装置所取出的第n个脉冲信号，检测由所述射击筒射击在所述显示器上的坐标位置。

5、如权利要求4所述的射击游戏系统，其特征在于，所述控制信号取出装置包括：

用以连续依次检测包含在所述控制信号接收装置的接收信号中的一组脉冲信号的相应周期的周期检测装置，

用以检测由所述周期检测装置所测得的周期与所述显示器的光栅扫描周期是否相符合的符合检测装置，

用以通过所述的符合检测装置，对周期符合的检测次数计数的计数装置，以及

在所述计数装置的计数值达到预定值后，用以将包含在所述控制信号接收装置的接收信号中的第n（n是一预定数字）个脉冲信号施加到所述射击坐标位置检测装置的脉冲信号施加装置。

6、如权利要求5所述的射击游戏系统，其特征在于，所述控制信号取出装置进一步包括用以在所述计数装置的计数值达到预定值之前，根据所述符合检测装置对周期的检测结果为非符合而禁止脉冲信号加到所述射击坐标位置检测装置的禁止装置。

7、如权利要求1所述的射击游戏系统，其特征在于，所述控制信号发送装置通过在空间进行光通信而发送所述控制信号。

8、如权利要求1所述的射击游戏系统，其特征在于，所述游戏处理装置包括连接到所述显示器并用以在所述显示器上显示射击游戏图象的图象处理装置和相应连接到所述图象处理装置的接收机;所述控制信号接收装置包含在所述接收机内;所述射击坐标位置检测装置、所述参考靶显示控制装置、所述误差运算装置、所述误差存储装置、所述目标显示控制装置、所述校正装置以及所述击中判断装置包含在所述图象处理装置内。

9、一种用于射击游戏系统的外部存储器，包括连接到一个光栅扫描型显示器的游戏处理装置和相应地连接到所述游戏处理装置，在离开所述显示器的位置上，用以射击在所述显示器上所显示目标的一个射击筒，其特征在于：

所述射击筒包括响应于游戏者完成的操作，用以产生一个触发信号的触发信号发生装置;用以将来自显示器上被射击位置上的光转换为所述显示器的光栅扫描同步的电信号的光电转换装置;以及响应于来自所述触发信号发生装置的所述触发信号，用以根据所述光电转换装置输出的电信号把控制信号发送到所述游戏处理装置的控制信号发送装置;

所述游戏处理装置包括用以根据所述外部存储器所提供的程序数据，为射击游戏完成预定处理的信息处理装置;以及用以接收由所述控制信号发送装置所发送的控制信号的控制信号接收装置;

所述外部存储器包括：

存储根据由所述控制信号接收装置所接收的所述控制信号，用以检测由所述射击筒射击在所述显示器上的坐标位置的第一个程序数据的第一程序存储装置;

存储用以在游戏开始前，在一个预定的固定位置在所述显示器上显示一个参考靶的第二个程序数据的第二程序存储装置;

存储当所述参考靶被所述射击筒射击时，用以计算按所述第一个程序数据所检测的坐标位置与所述参考靶坐标位置之间误差的第三个程序数据的第三程序存储装置;

存储按所述第三个程序数据所计算的误差的误差存储装置;

存储当游戏进行时，用以在所述显示器上显示目标的第四个程序数据的第四程序存储装置;

存储当所述显示器上的目标被所述射击筒射击时，用以根据所述误差存储装置中存储的误差，校正目标坐标位置与按照所述第一个程序数据所检测的坐标位置之间的相对位置关系的第五个程序数据的第五程序存储装置;以及

存储在所述目标被所述射击筒射击后，用以根据按所述第五个程序数据校正后的所述相对位置关系进行击中判断的第六个程序数据的第六程序存储装置。

10、如权利要求9所述的外部存储器，其特征在于，所述第五个程序数据包括用以根据所述误差存储装置中所存储的坐标位置，校正按所述第一个程序数据所检测的坐标位置的程序数据;所述第六个程序数据包括用以通过比较所述目标的坐标位置与按照所述第五个程序数据校正后的坐标位置，进行所述击中判断的程序数据。

11、如权利要求9所述的外部存储器，其特征在于，由所述控制信号发送装置所发送的控制信号包括一组与所述显示器的光栅扫描同步的脉冲信号;所述游戏处理装置进一步包括根据包含在接收信号中的一组脉冲信号的周期性，用以从所述控制信号接收装置的接收信号中仅取出由所述控制信号发送装置所发送的控制信号的控制信号取出装置;所述第一个程序数据包括根据由所述控制信号取出装置所取出的控制信号，用以检测由所述射击筒在所述显示器上射击的坐标位置的程序数据。

12、如权利要求11所述的外部存储器，其特征在于，所述控制信号取出装置从包含在所述控制信号接收装置的接收信号中的一组脉冲信号中取出第n（n为一个预定数字）个脉冲，作为与来自所述射击筒在所述显示器上射击的坐标位置的光栅扫描光相对应的一个脉冲信号;所述第一个程序数据包括根据所述控制信号取出装置取出的第n个脉冲信号，用以检测由所述射击筒在所述显示器上射击的坐标位置的程序数据。

13、如权利要求12所述的外部存储器，其特征在于，所述控制信号取出装置包括：

用以顺序检测包含在所述控制信号接收装置的接收信号中的一组脉冲信号的相应周期的周期检测装置;

用以检测由所述周期检测装置所测得的周期与所述显示器的光栅扫描周期是否相符的符合检测装置;

用以对通过所述符合检测装置所作的周期符合检测次数进行计数的计数装置;以及

在所述计数装置的计数值达到一个预定值后，用以将包含在所述控制信号接收装置的接收信号中的第n（n为一个预定数字）个脉冲施加到所述信息处理装置的脉冲信号施加装置。

14、如权利要求13所述的外部存储器，其特征在于，所述控制信号取出装置进一步包括在所述计数装置的计数值达到预定值之前，根据所述符合检测装置的周期非符合检测结果，用以禁止脉冲信号加到所述信号处理装置的禁止装置。

15、如权利要求9所述的外部存储器，其特征在于，所述控制信号发送装置通过空间的光通信发送所述的控制信号。

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