JP2000061129A

JP2000061129A - 光位置検出方式

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Publication number: JP2000061129A
Application number: JP10236866A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yoshikawa; 治吉川
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2000-02-29
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP3868633B2

Abstract

(57)【要約】【課題】指示入力装置（１）をワイヤレス接続とし、
しかも、標的発光部（１２）の数にかかわらず、短時間
で標的面（１１ａ）上の位置を検出できる光位置検出装
置を提供する。【解決手段】標的装置（１０）は、複数の異なる位置
に配設された標的発光部（１２）から固有の標的ＩＤ情
報を含む標的光信号を、同時に発光する。指示入力装置
（１）は、限られた光感知指向特性を有し、指示入力装
置（１）が向けられた方向の標的光信号のみを受光す
る。従って、複数の標的光信号が同時に発光されても、
指示入力装置（１）では重ならず、標的光信号に含まれ
る標的ＩＤ情報から標的面（１１ａ）上の位置を検出で
きる。標的光信号に含まれる標的ＩＤ情報を用いて検出
するので、標的装置（１０）側とワイヤレス接続でき
る。

Description

【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、１
０２・・が表示された標的装置１０１と、この標的面１
０１ａ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、１０
２・・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、１
０２・・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１０
７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１
１１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１０
４、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、限られた光感知指向特性を有する
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、限られた光感知指向特性を有するので、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１
１ａ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１２
ａ、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１
２ａ、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Ｉ
Ｄ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Ｉ
Ｄ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１２
ａ、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２
１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１２
ａ、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

Claims

【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、限られた光感知
指向特性を有することによって、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（１
２）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（１１
ａ）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。