JP2003519775A

JP2003519775A - 小火器周辺機器をコンピュータ・システムに作用的に相互接続する小火器シミュレーション／ゲーム・システムおよび方法

Info

Publication number: JP2003519775A
Application number: JP2001552043A
Authority: JP
Inventors: シェクター，モッティ; ピー．ローザ，スティーブン; ケンディア，タンセル
Original assignee: ビームヒット，リミティドライアビリティーカンパニー
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2003-06-24
Also published as: US20020012898A1; WO2001051877A3; WO2001051877A2; EP1257776A2; AU2001236458A1

Abstract

(57)【要約】本発明に係る小火器シミュレーション・システムは、レーザ送信器アセンブリと、仮想標的を提供するディスプレイに結合されたコンピュータ・システムとを含む。上記レーザ・アセンブリは、小火器から上記仮想標的に向けて十字線の形態のレーザ光線を照射する。上記ディスプレイは、照射された十字線光線を検知すべく対応するディスプレイ縁部に沿って各々が配設された検出器配列により囲繞される。上記コンピュータ・システムは、上記検出器配列から信号を受信すると共に、上記ディスプレイ上におけるシミュレート弾丸衝撃位置の箇所を表示する。代替的に、上記十字線光線の一部分を反射すべく反射細片が採用され得る一方、光線反射は検知デバイスが検出して検出情報を上記コンピュータ・システムに送信する。上記コンピュータ・システムは更に、種々のゲーム・ソフトウェアを含むと共に、シミュレートされた小火器をそのゲームに対して作用的に相互接続させることで相互作用を高め得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】関連出願への相互参照本発明は、”小火器周辺機器をコンピュータ・システムに作用的に相互接続す
る小火器シミュレーション／ゲーム・システムおよび方法”と称されると共に２
０００年１月１３日に出願された米国仮出願第６０／１７５，８２９号の優先権
を主張する。該仮出願の開示内容は全て、言及したことにより本出願中に援用さ
れる。

【０００２】発明の背景１．技術分野本発明は、小火器シミュレーション／ゲーム・システム（ｆｉｒｅａｒｍｓ
ｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｇａｍｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）に関する。本発明
は特に、実際のもしくは模造の小火器に取付可能であって自身からレーザ光線を
発射するレーザ送信器アセンブリと、仮想標的を提供するディスプレイであって
該ディスプレイに衝当するレーザ光線に応じてシミュレート弾丸衝撃位置（ｓｉ
ｍｕｌａｔｅｄｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅｉｍｐａｃｔｌｏｃａｔｉｏｎ）を
視覚的に表示するディスプレイに結合されたコンピュータ・システムとを含む小
火器シミュレーション・システムに関する。

【０００３】２．関連技術の説明小火器は、狩猟、スポーツ競技、法的執行および軍事作戦などの種々の目的に
利用される。而して小火器には本来的に危険が伴うことから、負傷のリスクを最
小化するには訓練および実践が必要である。しかし、小火器の取り扱いおよび射
撃を容易に実践するには、特殊施設が必要である。これらの特殊施設は基本的に
、小火器から発射された弾丸を所定の空間内に閉じこめて周囲領域に対する損害
を防止する。故に、小火器の被訓練者は訓練授業に参加すべくその特殊施設へと
赴く必要がある一方で訓練授業自体は相当の費用が掛かることもある、と言うの
も、各授業は小火器の取り扱いおよび射撃を実践すべく新たな実弾を要するから
である。

【０００４】故に関連技術は、訓練目的で実際のもしくは模造の小火器と共にレーザもしく
は他の光エネルギを利用して小火器操作をシミュレートすることで上記問題を克
服せんとした。これに加えて小火器操作のシミュレーションは、特に遊戯もしく
はビデオ形式のゲームに関して娯楽目的で利用されて来た。これらのゲームは概
略的に、ダミーもしくは玩具の小火器を採用するか、または、種々のコンピュー
タもしくは（たとえば、マウス、ローラ・デバイス、キーボードなどの）他の入
力デバイスを用いて射撃を可能としている。たとえば米国特許第４，１６４，０
８１号（Ｂｅｒｋｅ）は、当該半透明散光式標的スクリーン（ｔｒａｎｓｌｕｃ
ｅｎｔｄｉｆｆｕｓｅｒｔａｒｇｅｔｓｃｒｅｅｎ）の前面に対するレー
ザ・ライフルからのレーザ光線の受容に応じて該標的スクリーンの後面上に輝点
を生成し得る半透明散光式標的スクリーンを含む射撃手訓練システムを開示して
いる。上記標的スクリーンの後側をテレビ・カメラがスキャンし、該テレビ・カ
メラは上記標的スクリーンの後面上における光点の位置を表す複合信号を提供す
る。上記複合信号は、習用のテレビ信号プロセッサによりＸおよびＹ座標成分信
号とビデオ信号へと分解される。上記ＸおよびＹ信号は処理され、一対の比例的
なアナログ電圧信号へと変換される。この一対のアナログ電圧信号は標的記録器
により点として読み取られるが、この点の箇所は、上記レーザ光線が命中した標
的スクリーン上の箇所に匹敵する。

【０００５】米国特許第５２８１１４２号（Ｚａｅｎｇｌｅｉｎ，Ｊｒ．）は、スクリー
ンに対して移動する標的画像を投射する標的投射器と、上記スクリーン上に十字
線の光パターンを投射する投光器を銃身上に有する小火器もしくは兵器と、セン
サの矩形配列と、マイクロプロセッサとを含む射撃シミュレーション訓練デバイ
スを開示している。上記スクリーンから上記十字線の画像は内部デバイスのレン
ズにより上記矩形配列へと投射され、２個の水平および垂直センサが起動される
。上記センサからの情報は、着弾の位置を決定すると共に該着弾および標的の相
対位置をＴＶ受像器に表示すべく上記マイクロプロセッサへと伝達される。

【０００６】米国特許第５３６６２２９号（Ｓｕｚｕｋｉ）は、標的を含むビデオ画像をス
クリーン上に投射する投射器を含む射撃ゲーム機を開示している。プレーヤはレ
ーザ・ガンを発射し、スクリーン上の標的に光線を照射し得る。上記スクリーン
をビデオ・カメラが撮像すると共に、該ビデオ・カメラは、スクリーン上の光線
点のＸおよびＹ座標を算出する座標算出手段に対して映像信号を提供する。

【０００７】上述の各システムには幾つかの不都合が在る。特に上記各システムは、意図標
的をスクリーン上に投射すべく投射器を採用するのが通常である。故に上記各シ
ステムは、画像を投射すると共にスクリーン上におけるレーザ光線の衝撃位置を
決定する付加的構成要素および回路を要することから、システムの複雑さおよび
コストが増大する。上記各システムは更に、投射器により投射された標的に限ら
れることから、システム用途が厳しく制限される。更に、上記Ｓｕｚｕｋｉのゲ
ーム機は標的に向けて光線を投射すべくレーザ・ガンを採用することから、リア
リズムが損なわれると共に娯楽目的のみに適している。

【０００８】発明の目的および概要故に本発明の目的は、コンピュータ・システムにより生成かつ表示される標的
により小火器訓練を促進するに在る。本発明の別の目的は、コンピュータ・ゲームと共にまたはコンピュータにより
生成されたシミュレーションと共に実際の小火器を採用してリアリズム性を高め
るに在る。

【０００９】本発明の更に別の目的は、ゲームもしくはシミュレーション・ソフトウェアと
の相互作用性を高めるべくコンピュータ・システムに対する入力デバイスとして
実際のもしくは模造の小火器の使用を容易化するに在る。本発明の他の目的は、コンピュータ・ゲームと共に実際の小火器を採用して娯
楽もしくはゲーム・システムによる小火器訓練を行うに在る。

【００１０】本発明の別の目的は、コンピュータ・モニタ上に容易に設置されてコンピュー
タ・システムに容易に接続される検出システムにより小火器の訓練もしくはゲー
ム・アプリケーションに対してコンピュータにより生成された標的を表示するコ
ンピュータ・モニタ上のレーザ光線衝撃位置を検出して訓練もしくはゲーム機能
を実施するに在る。

【００１１】上記の各目的は個々に且つ／又は組合せて達成されることから、本発明は、本
明細書に添付された各請求項により明示的に要求されなければ上記の目的の２つ
以上の組合せを要すると解釈されてはならない。

【００１２】本発明に依れば、小火器シミュレーション・システムはレーザ送信器アセンブ
リと、仮想標的を提供するディスプレイに結合されたコンピュータ・システムと
を含む。上記レーザ・アセンブリは好適にはユーザ小火器の銃身に取付けられる
べく構成され、十字線の形態でレーザ光線を上記仮想標的に向けて照射する。上
記レーザ光線は、可視もしくは不可視（たとえば赤外線）とされ得ると共に、好
適には、トリガ起動時に中断されて発砲の瞬間を表し且つ小火器移動を補償する
連続的光線の形態である。代替的に上記レーザ・アセンブリは、トリガ起動に応
じて上記十字線光線を送出すべく構成されても良い。上記ディスプレイは、照射
された十字線光線を検知すべく対応するディスプレイ縁部に沿って各々が配設さ
れた検出器配列により囲繞される。上記コンピュータ・システムは、トリガ起動
に応じて上記検出器配列から信号を受信すると共に、上記ディスプレイ上におけ
るシミュレート弾丸衝撃位置の箇所を上記仮想標的に対して表示する。代替的に
、上記十字線光線の一部分を反射すべく反射細片が採用され得る一方、光線反射
を検知デバイスが検出すると共に該検知デバイスは検出情報を上記コンピュータ
・システムに送信することでシミュレート弾丸衝撃位置を決定し且つその箇所を
上記ディスプレイ上で上記仮想標的に対して表示する。上記コンピュータ・シス
テムは更に、種々のゲーム・ソフトウェアを含むと共に、シミュレートされた小
火器をそのゲームに対して作用的に相互接続させることで相互作用を高め得る。

【００１３】本発明の上記の及び更なる目的、特徴および利点は、特に同様の構成要素を示
すべく種々の図において同一の参照番号が使用される添付図面を参照し乍ら詳細
実施例に関する以下の詳細な説明を考慮すれば明らかとなろう。

【００１４】好適実施例の詳細な説明図１には、本発明に係る小火器シミュレーション／ゲーム・システムが示され
る。詳細には該小火器シミュレーション・システムは、レーザ送信器アセンブリ
２と、以下に記述される仮想標的を提供するディスプレイもしくはモニタ５４を
有するコンピュータ・システム５０とを含む。上記レーザ・アセンブリは模造の
もしくは実際の非装弾のユーザ小火器６に取付けられ、該小火器を上記シミュレ
ーション・システムに対して適合させる。たとえば小火器６は、習用の拳銃によ
り実現されると共に、トリガ７、銃身８、撃鉄９およびグリップ１５を含む。但
し上記小火器は、（たとえば拳銃、ブレーザ［ｂｌａｚｅｒ］、ライフル、散弾
銃、空気銃［ｓｏｆｔ−ａｉｒｔｙｐｅｇｕｎ］などの）任意の習用のまた
は模造の小火器により実現されても良い。レーザ・アセンブリ２は、レーザ送信
器ロッド３と、（たとえば’＋’形状の）十字線１２の形態で可視もしくは（た
とえば赤外線などの）不可視のレーザ光線１１を照射するレーザ送信器モジュー
ル４とを含む。ロッド３はモジュール４に接続されると共に、以下に記述される
如く銃身８に対して上記レーザ・アセンブリを締着すべく該銃身内に挿入される
形状である。ユーザはモニタ５４上の仮想標的に小火器６の狙いを付け、レーザ
・モジュール４からレーザ光線１１を表示画面６８に投射する。モニタ・ハウジ
ングは複数の検出器配列６０、６２、６４、６６を含むが、該配列の各々は対応
する表示画面縁部の近傍に配設されて十字線１２を検出すると共に、以下に記述
される如くコンピュータ・システム５０がシミュレート弾丸衝撃位置を表示する
のを可能とする。尚、本明細書中において使用される”頂部”、”底部”、”側
部”、”前方”、”後方”、”後部”、”下側”、”上側”、”上方に”、”下
方に”、”高さ”、”幅”、”厚み”、”長さ”、”垂直の”、”水平の”など
の語句は単に基準となる点を記述すべく使用されるものであり、本発明を何らか
の特定の配向または配置構成に限定するものでない。

【００１５】コンピュータ・システム５０は典型的には、モニタ５４、（たとえば、プロセ
ッサ、メモリ、および、内部もしくは外部通信デバイスすなわちモデムを含む）
基体５２、キーボード５６およびマウス５８を好適に備える習用のＩＢＭ互換も
しくは他のタイプのパーソナルコンピュータ（たとえば、ラップトップ、ノート
ブック、デスクトップ、ミニタワー、ＡｐｐｌｅＭａｃＩｎｔｏｓｈ、パーム
・パイロット［ｐａｌｍｐｉｌｏｔ］など）により実現される。上記マウスは
好適にはシミュレーション・アプリケーションに対する習用のデスクトップ・マ
ウスにより実現される一方、ゲーム・アプリケーションは典型的にはユーザがゲ
ーム・アプリケーションに対して入力を提供して小火器６を操作し得るべく足操
作式のマウスを採用する。コンピュータ・システム５０は、以下に記述される如
く該コンピュータ・システムがシミュレーションもしくはゲーム・アプリケーシ
ョンに対して仮想標的を提供し得るためのソフトウェアを含む。上記コンピュー
タ・システムは、Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｌｉｎｕｘ、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ、Ｕｎｉｘ
もしくはＯＳ２（いずれも登録商標）などの主なプラットフォームの任意のもの
を利用し得る。上記システムは更に、上記シミュレーションもしくはゲーム・ソ
フトウェアを効率的に実行するに十分な処理および記憶機能を有する各構成要素
（たとえばプロセッサ、ディスク記憶装置もしくはハード・ドライブ）を含む。

【００１６】図２ａには、上記シミュレーション・システムにより採用される代表的なレー
ザ送信器アセンブリが示される。特にレーザ・アセンブリ２は、レーザ送信器ロ
ッド３およびレーザ送信器モジュール４を含む。ロッド３は、略円筒状の銃身部
材１７と、該銃身部材の末端に配設された停止部１９とを含む。上記銃身部材は
、テーパ基端により延長されると共に、銃身８の断面寸法より僅かに小さい横方
向の断面寸法を有することで該銃身内への挿入を可能としている。但し上記銃身
部材は、種々の口径の小火器に適応すべく任意の形状もしくはサイズとされ得る
。上記銃身部材の回りには、その基端および末端に向けて調節可能リング２２、
２４が配設される。各リングの寸法は、銃身部材１７が確実に銃身８内に緊密に
嵌合して該銃身８に摩擦係合し得るべく調節可能である。停止部１９は、該停止
部の基端側のロッド区画が上記銃身内に挿入されるのを許容すべく、銃身８の断
面寸法よりも僅かに大きな直径を有する実質的に円形のディスクの形態である。
上記停止部は代替的に、上記銃身内への上記ロッドの挿入を制限し得る任意の形
状もしくはサイズとされ得る。銃身部材１７は停止部１９の基部側表面の略々中
央に接続される一方、上記停止部の末端表面の略々中央にはポスト２１が取付け
られて其処から僅かな距離だけ末端方向へ延在する。ポスト２１は実質的に円筒
状であると共に銃身部材１７と同様の横方向断面寸法を有するが、任意の形状も
しくはサイズとされ得る。上記ポストは、以下に記述される如くレーザ・モジュ
ール４との係合を促進する外部螺条２３を含む。

【００１７】レーザ・モジュール４はハウジング２５を含むが、該ハウジングは、ハウジン
グ後壁の上部に取付けられて其処から延在する略々円筒状の突出部２８内に画成
された内部螺条付き開口１０を有する。該螺条付き開口は上記レーザ・モジュー
ルをロッド３に取付けるべくポスト２１を受容する。上記ハウジング、開口およ
び突出部は任意の形状もしくはサイズとされ得る一方、上記開口および突出部は
任意の適切な箇所に配設され得る。上記のレーザ・モジュールの各構成要素は上
記ハウジング内に配設されると共に、典型的にはバッテリ形態の電源２７、機械
的波動センサ２９、および、（不図示の）レーザを有する光学機器パッケージ３
１、および、レンズ３３を含む。これらの構成要素は、任意の適切な様式で上記
ハウジング内に配置され得る。

【００１８】上記光学機器パッケージはレンズ３３を通してレーザ光線１１（図１）を照射
し、該光線を適切な拡開［ｓｐａｎ］（たとえば３０°、６０°など）にて光線
を拡散し、該光線を十字線１２の形態で投射する。図２ｂには、代表的なレンズ
３３が示される。特にレンズ３３はプレス加工もしくは平坦レンズにより実現さ
れると共に、略々円形のフレーム１６および複数のマイクロレンズ２６を含む。
該フレームは基本的に、レーザ・モジュール４もしくは他のレーザ送信器に対し
て取付けられるべく、キャップの形態である。各マイクロレンズは本質的に、独
立レンズとして機能すると共に、レーザ光線を協働して操作することで特定画像
を形成すべく構成される。換言すると上記マイクロレンズは、十字線１２の形態
でレーザ光線１１を投射する光学的マスクの役割を果たす。各マイクロレンズ２
６のサイズにより、レンズ３３に対する拡開角度が決定される。

【００１９】代替的にレンズ３３は、図２ｃに示された如く半円筒状もしくは準円筒状のレ
ンズにより実現され得る。特にレンズ３３は、上述のフレーム１６と、半円筒状
もしくは準円筒状のレンズ１８、２０を含む。これらの半円筒状のレンズは、レ
ンズ１８がフレームの水平直径に沿って延在し且つレンズ２０がフレームの垂直
直径に沿って延在するという直交関係で上記フレーム内に配置される。半円筒状
の各レンズ１８、２０は、当該半円筒状レンズの長手軸心に沿って延在する複数
個の離間ドットから成るラインとして光線を反射する。故に水平レンズ１８は各
離間ドットから成る水平光線を投射する一方、レンズ２０は各離間ドットから成
る垂直光線を投射する。レーザ光線１１は上記各半円筒状レンズの略々中央もし
くは交差箇所を通るべく指向され、上記レーザ・モジュールから各直交ラインを
投射して十字線１２を形成する。該十字線が任意の習用のもしくは他の技術によ
り形成され得ることは理解される。たとえば該十字線は、光線を拡散させると共
に、十字線を形成すべく構成されたマスクを通して該光線を投射することで形成
され得る。

【００２０】レンズ３３は好適には、上記レーザ・モジュールへの取付けのための交換可能
キャップの形態で構築される。各レンズもしくはキャップは、特性が変化する十
字線を投射すべく異なる形状を含み得る。たとえば一連のレンズ３３は各々、種
々の射程におけるシステムの使用に適応すべく異なる拡開角度にて光線を投射す
べく構成され得る。故に、近距離（ｃｌｏｓｅｒａｎｇｅ）の射撃に対して大
きな拡開角度を有するレンズが利用され得る一方、遠距離での射撃に対しては小
さな拡開角度を有するレンズが利用され得る。各レンズは、特定の射撃条件に適
応すべく所望に応じて交換され得る。

【００２１】図２ａに戻ると、レーザ・モジュール４は２つのモードのいずれかで動作し得
る。第１モードすなわち連続モードでは、ディスプレイ５４（図１）または他の
意図標的に向けて十字線が連続的光線として投射され、該連続的光線は機械的波
動センサ２９によるトリガ起動の検出に応じて中断される。特にトリガ７が起動
されたときに撃鉄９は、小火器を衝撃することで、銃身８に沿いロッド３に向け
て末端方向に進行する機械的波動を生成する。本明細書中で使用される如く、”
機械的波動”もしくは”衝撃波”という語句は、小火器銃身を貫通して進行する
インパルスを指す。上記レーザ・モジュール内の機械的波動センサ２９は、撃鉄
の衝撃に依る機械的波動を検知し、トリガ信号を生成する。上記機械的波動セン
サは、圧電素子、加速度計、または、歪ゲージなどの固体センサを含み得る。上
記レーザ・モジュール内の光学機器パッケージ３１は、（不図示の）アセンブリ
電力スィッチの起動に応じてレーザ光線１１を生成して十字線１２の形態で小火
器６から投射する。上記光学機器パッケージ・レーザは、概略的に連続的に有効
化されると共に、上記トリガ信号に応じて約１５ミリ秒などの様に所定時間間隔
に亙り中断される。これにより上記検出器配列は、上記小火器の動作を追尾し、
手の移動や反動などの様に起動の間におけるユーザによる一切の突然の反射運動
に関わらず、銃身の位置を決定する。上記中断の時間間隔は、上記検出器配列が
（たとえば、反動もしくは他の小火器移動により生成された一切の光線条痕また
はラインに沿ってでは無く）発砲の時点における銃身の位置を突き止めるのを可
能とする遅延の役割を果たす。代替的に上記レーザ・モジュールは、上記トリガ
の起動を検知する音響的センサであって上記レーザ光線の中断を可能とする音響
的センサを含み得る。

【００２２】レーザ・モジュール動作の第２のパルス・モードでは、機械的波動センサ２９
によるトリガ起動の検出に応じて、ディスプレイ５４（図１）または他の意図標
的に向けて十字線がレーザ・パルスとして投射される。特に上記機械的波動セン
サはトリガ起動を検知して上述のトリガ信号を生成する。上記レーザ・モジュー
ル内の光学機器パッケージ３１は、上記トリガ信号に応じてレーザ光線１１を生
成して十字線１２の形態で小火器６から投射する。上記光学機器パッケージ・レ
ーザは所定時間間隔、好適には５００〜１０００マイクロ秒の範囲で有効化され
、パルス形態で光線を送出する。上記パルス・モードで動作する場合の上記レー
ザ・モジュールの機能は、”ネットワーク接続されたレーザ標的式小火器訓練シ
ステム”と称されると共に２０００年２月２５日に出願された米国特許出願第０
９／４８６３４２号に開示されたレーザ・デバイスと類似しており、その開示内
容は全て、言及したことにより本出願中に援用される。上記レーザ・アセンブリ
は、任意の適切な材料で構築され得ると共に、任意の習用のもしくは他の締着手
段により任意の適切な箇所にて小火器６に締着され得る。

【００２３】図３および図４には、小火器６から照射された十字線を検知する代表的な検出
器配列が示される。特に検出器配列６０、６２、６４、６６は各々、約６．３ｍ
ｍ（１／４インチ）深度であると共に、表示画面６８の対応縁部（たとえば、頂
部、底部および各側縁部）の近傍でディスプレイ・ハウジング上に配設される。
上記検出器配列の各位置によれば概略的に、上記画面の視認が妨げられず、且つ
、十字線１２の検出に応じた検出光線位置と画面上での位置との間の相関が可能
とされる。上記検出器配列の位置に依れば更に、小火器６の任意の角度的位置が
網羅されると共に、３次元移動が検出され得る。各検出器配列は、十字線１２を
検出すべく構成された複数の光検出器７０（たとえば典型的には１００個、２５
６個もしくは５１２個の光検出器）を収納する実質的に矩形のケーシングを含む
。

【００２４】各光検出器は各ケーシング内において相互の近傍に載置されると共に、十字線
１２を形成する水平および垂直光線の幅よりも小さい距離だけ離間される。これ
により、各検出器配列における少なくとも一個の光検出器が、照射された十字線
を検出し得る。各配列ケーシングは、各光検出器７０を保護する実質的に透明な
カバー７２を含む。上記配列ケーシングは付加的に、検出精度を高めるべく到来
レーザ光線の信号／ノイズ比を改善するフィルタを含み得る。上記検出器配列は
典型的には上記画面と事前整列されることにより、較正なしでのシステム動作を
可能とする。上記光検出器は、レーザ光線を検出し得る任意の習用の検出器によ
り実現され得る。

【００２５】上記十字線は典型的には約３０°の拡散角度で上記レンズにより投射されるこ
とで、上記配列を衝撃し得る。但し上記拡散角度は、上記各検出器配列による検
出を可能とし得る任意の所望の角度とされ得ると共に、概略的にはディスプレイ
からの距離およびディスプレイのサイズに基づき選択される。小火器６は表示画
面６８上の仮想標的に狙いを付けて十字線１２を投射すべく操作される。投射さ
れた光線の拡散は、十字線の垂直ラインおよび水平ラインの各端部が検出器配列
６０、６２、６４、６６を衝撃し得るに十分なものである。各配列は概略的にコ
ンピュータ・システムのシリアル・ポートに接続され、各配列は十字線１２を検
知した特定の光検出器を表す信号を提供する。上記コンピュータ・システムは衝
撃された光検出器位置を表示画面と相関させ、以下に記述される如く上記画面上
におけるシミュレート衝撃位置を決定する。

【００２６】上記検出器配列は、可視もしくは不可視のエネルギと共に用いられるべく構成
され得る。小火器６から可視レーザ光が投射されたときにユーザは連続動作モー
ドの間において小火器の狙いを付けるべく可視十字線を利用するという付加的利
益を有する一方、光検出器およびシステムは上述の如く機能する。小火器から不
可視エネルギ（たとえば赤外線もしくはマイクロ波）が照射される場合、ユーザ
は小火器の照準のみを頼る一方で各検出器は上述の如く照射されたエネルギを検
知することから、上記コンピュータ・システムはシミュレート弾丸衝撃位置を決
定し得る。

【００２７】上記コンピュータ・システムはまた、ユーザに対する仮想標的を提供する種々
のゲームもしくはシミュレーション・ソフトウェアを含み得る一方、各配列はレ
ーザ光線を検出して衝撃位置を決定し得る。各配列は好適には、上記コンピュー
タ・システムのシリアル・ポートに接続されて検出情報を提供する。上記コンピ
ュータ・システムは更に、任意の既存もしくは市販のゲーム・ソフトウェアを含
み得る一方、各検出器は小火器をそのゲームに作用的に相互接続する。故に上記
小火器はコンピュータ周辺機器の形態を取り、典型的にはゲームで利用されて標
的を衝当すべくマウスの機能の代わりとなる。ユーザは上記コンピュータ・シス
テムから離間して小火器を保持することから、ユーザがゲーム・アプリケーショ
ンの間においてゲーム・ソフトウェアを操作し得るべくフット・マウス５８（図
１）が採用される。

【００２８】上記検出器配列は更に、移動もしくは静止標的を表示しまたは移動標的に対す
る追尾パターンを表示するなどの付加的特徴を上記コンピュータ・システム・ソ
フトウェアに提供し得る。これらの特徴は、マウス形式の入力を有する新たなゲ
ームに対しまたは既存のゲームと共に利用され得る。更に上記検出器配列は、第
３の次元（すなわち深度）の動作の検知を可能とすることでゲームもしくはシミ
ュレートされた仮想標的のリアリズムを高め得る。上記コンピュータ・システム
には、この付加的次元の動作をゲームもしくはシミュレーションに取入れ得るべ
くソフトウェア・モジュールがロードされ得る。これに加えて上記仮想標的は、
ユーザが該標的から換算距離に位置されたときに実際の射撃条件を提供すべく拡
大／縮小され得る。

【００２９】上記各検出器配列は本質的に、シミュレーションもしくはゲーム動作のために
上記コンピュータ・システムに対して小火器を作用的に相互接続する。また該コ
ンピュータ・システムは各信号を処理することで、図５に例示的にのみ示された
如くシミュレート弾丸衝撃位置を決定する。特に上記検出器配列は十字線１２を
検知し、トリガ起動に応じて各信号をコンピュータ・システム５０（図１）に提
供する。上記連続動作モードの間において配列信号は光線中断に先立ち最後に光
線を検知した光検出器を表す一方、上記パルス動作モードにおいて配列信号はト
リガ起動に応じて照射された光線を検知した光検出器を表す。例示的なものとし
てのみ各配列信号は、各々が対応する光検出器に関連付けられた複数のビットで
あって対応する光検出器が光線を検知したときにセットされる複数のビットを有
するデータ・ワードの形態とされ得る。コンピュータ・システム５０は、ステッ
プ８０において配列信号を読取ると共に、ステップ８２では上記配列内で衝撃さ
れた光検出器を決定する。もしステップ８４にて上記配列内の一個以上の光検出
器が衝撃されたと決定されたなら、ステップ８６では特定技術を利用して各光検
出器間の光線衝撃位置が決定される。たとえば上記光線位置は、光線を検知した
各光検出器間の中点として決定され得る。単一配列の光検出器が光線を検出した
とき、上記コンピュータ・システムはステップ８８にてその配列内の光検出器の
位置を決定することで光線位置を提供する。上記コンピュータ・システムは引き
続き、上述と実質的に同一の様式で各検出器からの信号を処理する。

【００３０】各検出器配列信号がステップ９０にて決定された如く処理されたとき上記コン
ピュータ・システムは各配列内における光線位置を利用し、上記十字線の中心も
しくは交点（たとえば、上記十字線の各成分が交差する点）を決定すると共に、
ステップ９２ではこの位置を上記画面と相関することによりシミュレート弾丸衝
撃位置を提供する。上記位置は次にステップ９３にて、処理および表示のために
シミュレーションもしくはゲーム・ソフトウェアへと受け渡される。上記プロセ
スは、ステップ９４で決定される如く上記システムがシャットダウンされるまで
反復される。上述の処理手順は典型的にはソフトウェア・モジュールにより実施
され得るが、該ソフトウェア・モジュールは、新たに開発されたアプリケーショ
ン内に含まれるか又は既存のゲーム・アプリケーションに対するインタフェース
として使用されることで、それらのアプリケーションに対するマウス・インタフ
ェース・ソフトウェアを置き換え得る。

【００３１】上記システムに依れば更に、ユーザは表示画面に対して可変のサイド・アング
ル（ｓｉｄｅａｎｇｌｅ）で射撃を行い乍らも正確な弾丸衝撃情報が提供され
得る。上記コンピュータ・システムは基本的に、各検出器から受信した検出情報
を処理し、特定のサイド・アングルの着弾に対して衝撃位置を調節する。上記コ
ンピュータ・システムおよび検出器配列は更に、トリガ起動の間における種々の
小火器特性の測定を可能としても良い。たとえば上記システムは、発砲の瞬間に
おける小火器の角度または傾斜を決定し得る。特にコンピュータ・システム５０
（図１）は上述の如くトリガ起動に応じて検出器配列信号を読取り、光線を検知
した特定の光検出器を決定する。（たとえば図１に示された如く）小火器が一切
の傾斜もしくは角度の偏差なしで位置されたとき、夫々の配列６０、６４および
６２、６６内で同様に位置された光検出器が十字線１２を検知する。但し、所定
の角度に位置された小火器の場合には、夫々の配列６０、６４および６２、６６
内の別の位置の光検出器が光線を検知し得る。故に小火器の傾斜は、十字線１２
を検知する配列６０、６４および６２、６６における各光検出器の位置の間にお
ける偏差に比例する。上記コンピュータ・システムはこれらの偏差を検出器配列
信号に基づいて決定すると共に、ユーザに表示すべく小火器の傾斜もしくは角度
偏差を計算する。

【００３２】これに加えて上記システムは反動の間における銃身の速度を測定し、小火器に
対するユーザ制御の表示を提供しても良い。この特徴は好適には、連続レーザ動
作モードの間に利用される。特にコンピュータ・システム５０（図１）は上述の
如くトリガ起動に応じて検出器配列信号を読取り、光線を検知した特定の光検出
器を決定する。上記コンピュータ・システムは検出器配列信号に基づき銃身の初
期位置を決定し、引き続き、所定のサンプリング時間間隔（たとえば１００マイ
クロ秒）毎に検出器配列から信号をサンプリングし又は読取る。概略的に、小火
器の反動により銃身は上方に付勢されることから、配列６０、６４内において連
続的に上方に隣接する光検出器が光線を検知し得る。上記コンピュータ・システ
ムは、銃身の上方動作の停止が決定されるまで検出器配列をサンプリングする。
これは通常的には、配列６０、６４内における最頂部の光検出器が光線を検知し
たこと（たとえば反動により光線がディスプレイを越えて付勢されたこと）また
は銃身動作が終了しもしくは下方へと開始したこと（たとえばユーザの抵抗によ
り銃身の上方動作が終了して同一のもしくは順次的に下方に隣接する光検出器が
光線を検知したこと）を表すサンプリング信号により識別される。故に、配列６
０、６４内において光線を検知した最上位の光検出器は、反動もしくはトリガ起
動の間において銃身が移動した距離を表す。

【００３３】上方への銃身動作の停止が検出されたときに上記コンピュータ・システムは、
発砲時において初期光線を検知した光検出器の位置と、上方への銃身動作の停止
もしくは最頂部位置において光線を検知した光検出器の位置との間の偏差を決定
する。これにより、銃身が移動した距離が提供される一方、銃身の上方動作の停
止の検出に対応する特定のサンプリング時間間隔は、銃身がこの距離を移動する
ときに経過した時間の長さを表す。換言すると、上記検出器配列は所定時間間隔
にてサンプリングされることから、経過時間は、上方への銃身動作の終了を検出
する上で検出器配列がサンプリングされた回数と上記所定時間間隔の存続時間と
を乗算した積に等しい。引き続き、上記の経過時間と移動距離とに基づいて速度
が決定され、ユーザに対して表示される。概略的に、銃身速度が小さいほど、ユ
ーザにより小火器に対して行われた制御は大きい。

【００３４】コンピュータ・システム５０は種々のアプリケーションに対し、ローカル・エ
リア・ネットワーク（ＬＡＮ）、または、インターネットなどのワイド・エリア
・ネットワーク（ＷＡＮ）に接続され得る。たとえば種々のゲームもしくは他の
仮想標的を提供するソフトウェアが上記ネットワーク上の所定サイトから上記コ
ンピュータ・システムへとダウンロードされ、種々の小火器操作のシミュレーシ
ョンを可能とし得る。更に、複数のコンピュータ・システム５０が上記ネットワ
ークを介して相互に通信し、異なる遠隔位置における他のユーザとの訓練もしく
は競技を促進し得る。更に上記ネットワークに依れば、熟練者が衝撃位置の結果
を遠隔的に視認してオンラインでユーザに対しフィードバックを提供し得る。こ
れに加えてコンピュータ・システム５０はカメラを含み得る一方、上記ネットワ
ークによれば熟練者は小火器を操作するユーザをオンラインで遠隔的に視認して
ユーザにフィードバックを提供することでその技術レベルを向上させ得る。

【００３５】上記システムは更に、図６に示された如き付加的なディスプレイもしくはモニ
タを含み得る。先ずコンピュータ・システム５０および検出器配列６０、６２、
６４、６６は、付加的モニタ５５上に検出器配列が取付けられることを除き、上
述のコンピュータ・システムおよび検出器配列と実質的に同一であり且つ実質的
に同一の様式で機能する。特にモニタ５５はビデオケーブル５１を介してコンピ
ュータ・システム５０のビデオ・ポートに接続される一方、検出器配列６０、６
２、６４、６６はモニタ表示画面の各縁部の近傍にてモニタ５５上に配設される
と共に、ケーブル５３を介してそのコンピュータ・システムのポート（たとえば
、シリアル、パラレル、ＵＳＢなど）に接続される。モニタ５４および５５に仮
想標的が表示されるとユーザはモニタ５５に向けて小火器６の狙いを付け、該モ
ニタに表示されている上記標的に向けて十字線光線を投射する。上記検出器配列
は光線衝撃を検出すると共に検出情報を上記コンピュータ・システムに提供し、
上述の如く光線衝撃位置が決定される。上記光線衝撃位置は、システム動作の間
にモニタ５４、５５に表示され得る。上記付加的モニタにより上記システムは、
異なる形式の各モニタ、または、該コンピュータ・システムにより採用されたモ
ニタより大きな寸法を有するモニタを利用し得る。更に上記付加的モニタに依れ
ば指導者はコンピュータ・システム５０を介して訓練を管理し得る一方、被訓練
者は指導者により指示された小火器操作を付加的モニタ５５上で実施し得る。故
に指導者はコンピュータ・システム５０にて、上記動作を管理すると共に該動作
の間における被訓練者の行動を視認し得る。これに加え、任意の台数の付加的モ
ニタおよび対応する検出器配列が採用され得るが、その場合にコンピュータ・シ
ステム５０は効率的に、標的を表示すると共に各モニタからの検出器情報を処理
して小火器操作に対する複数のユーザに適応するホストの役割を果たす。

【００３６】上記ゲーム・システムは更に、ユーザが訓練ならびに競技を行い得る完全なス
ポーツの役割をも果たし得る。特にコンピュータ・システム５０（図１）は、ウ
ェブもしくはネットワーク・サーバ上の他のシステムおよび／またはホスト・サ
イトに接続し得る。幾人かの参加者が遠隔位置から競技に関与し得ることで、通
常は斯かるイベントに伴う移動および準備が排除され得る。各参加者はホスト・
サイトと通信するコンピュータ・システムを利用することで、その参加者の行動
および他者の行動に関する情報を転送する。

【００３７】特に競技の間においてユーザが画面６８から適切な距離となるのを確実とする
ために、上記シミュレーション／ゲーム・システムは図７に示された如くユーザ
射程（ｕｓｅｒｒａｎｇｅ）を決定し得る。特に検出器配列６０、６２、６４
、６６は上述の如くモニタ５４の画面６８の回りに配設され、小火器６から照射
された光線１１を検出する。上記レーザ・モジュール・レンズは、十字線１２お
よび付加的水平射程線５を生成すべく改変される。十字線１２は上述の如きシミ
ュレート弾丸衝撃位置を示す一方、射程線（ｒａｎｇｅｌｉｎｅ）５はユーザ
距離を決定すべく利用される。上記検出器配列は十字線１２および射程線５を検
知すると共に、上述の如くコンピュータ・システム５０に対して検出器配列信号
を提供する。十字線１２および射程線５は、レンズ３３を介して小火器６から照
射される。上記レンズは上記小火器とディスプレイとの間の距離に比例して画面
６８上にて上記十字線および射程線が相互から離間し得る拡散角度を有する。上
記レンズはまた、射程線５が上記十字線から一定方向に離間し得る如き様式で射
程線５を投射すべく構成される（たとえば該射程線は、上記十字線の水平成分の
上方もしくは下方に投射され得る）。コンピュータ・システム５０は上記検出器
配列信号を処理し、上記射程線および十字線の衝撃位置と、十字線の水平成分と
射程線との間の距離もしくは偏差を決定する。上記十字線および射程線は、該十
字線に対する射程線の所定逸脱方向に基づき上記コンピュータ・システムが識別
可能である。（たとえば図７に示された如く）上記レンズが水平十字線成分のた
とえば上方に射程線を投射すべく構成されたとき、配列６０、６４内において上
記射程線を検知する光検出器は、上記水平十字線成分を検知する光検出器よりも
、画面の上縁部に対して近接して位置される。

【００３８】コンピュータ・システム５０は、測定された偏差およびレンズ拡散角度に基づ
きユーザ射程を決定すると共に、十字線１２の検出に基づき上述の如くシミュレ
ート弾丸衝撃位置を決定する（たとえば十字線１２はシミュレート弾丸衝撃位置
を表す）。もしユーザが拡大／縮小標的もしくは競技イベントに対して少なくと
も所定距離だけ画面６８から離間していなければ、上記コンピュータ・システム
は視覚的もしくは聴覚的な表示によりユーザに知らせ得る。故にこの技術によれ
ばユーザは、異なる場所でも同一条件下で共同競技もしくは試合に参加し得る一
方、個々のユーザもしくは競技を行うユーザに対し、適切な距離で拡大／縮小標
的を用いることの表示を提供し得る。

【００３９】代替的に上記レンズは、ユーザ距離を決定するために付加的射程線を投射すべ
く構成され得る。たとえば上記レンズは、十字線１２、および、上述の如く一定
方向において上記十字線の水平成分から離間する水平射程線５、１４を投射し得
る。射程線５は、上記十字線の水平成分に接近して投射されると共に、基本的に
は大きなユーザ距離に対して利用される。射程線１４は上記十字線の水平成分か
ら更に離間して投射されると共に、好適には近い距離に対して利用される。二重
の射程線は、変化するユーザ距離にて少なくとも一方の射程線が検出されるのを
確実にすべく採用される（たとえばユーザ距離が大きくなると、射程線１４が画
面６８を衝撃し得ないほどに射程線の偏差は増大する）。上記コンピュータ・シ
ステムは、上記検出器配列信号および各射程線の逸脱方向に基づき上記射程線お
よび十字線の衝撃位置を決定すると共に、上述の如く上記偏差およびユーザ距離
を計算する。ユーザ射程を決定すべく、任意の本数の射程線が任意の所望の配向
（たとえば、垂直、水平など）および方向で投射され得る。更に、上述の様式で
射程線として機能すべく上記レンズにより付加的な十字線が投射され得る。代替
的に射程は、上述の米国特許出願第０９／４８６３４２号で開示された超音波技
術を採用して決定され得る。

【００４０】図１の上記小火器シミュレーション／ゲーム・システムは、図８乃至図１０に
示された代替的ディスプレイを採用し得る。特にコンピュータ・システム５０は
、（たとえばＲＳ２３２などの）通信ラインもしくは（たとえば赤外線、ＲＦな
どの）他のデバイスを介して（紙材、プラスチック、厚紙などの）基材９６に接
続される。上記基材は約１／８インチの厚みを有すると共に、標的およびシミュ
レート弾丸衝撃位置を表示する電子インク（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｋ）を
含む。簡単に述べると電子インクとは、一般的には”マイクロカプセル”と称さ
れる多数の球体を含む着色液体である。各マイクロカプセルは、着色染料および
白色端部を有する透明シェルを含む。上記マイクロカプセルは、（たとえば電極
などの）２つの導電層の間に配設され、マイクロカプセルの運動が制御される。
故に各マイクロカプセルは各電極間に印加された電荷に基づき白色もしくは染料
を表示すべく制御されることで、上記基材が基本的にモノクロ形式のディスプレ
イとして機能するのを可能とする。

【００４１】コンピュータ・システム５０は基材９６を制御して、標的９８などの仮想標的
を表示する。上記基材は、壁部などの構造体９７から吊下され得る。検出器配列
６０、６２、６４、６６は基材の対応縁部に配設されることで十字線１２を検出
すると共に情報を提供することから、コンピュータ・システム５０は上述の如く
シミュレート弾丸衝撃位置を決定し得る。衝撃位置の決定に応じてコンピュータ
・システム５０は基材９６を制御し、該基材上に衝撃位置９９（図９）を表示す
る。更に上記標的および衝撃位置は、画面６８上に同時に表示され得る。上記コ
ンピュータ・システムは上記基材を制御することで、図１０に示された如き標的
眼９１およびそれに重なる十字線９５などの種々の静止標的を表示し得る。これ
に加え、上記システムは上述の如くユーザ距離、小火器傾斜および銃身反動速度
を決定し得る。

【００４２】上記小火器シミュレーション／ゲーム・システムの動作は、図１および図８を
参照して記述される。最初に、上述の如くレーザ送信器ロッド３がレーザ・モジ
ュール４に接続されて小火器６の銃身８内に挿入される。上記レーザ・モジュー
ルは連続モードもしくはパルス・モードのいずれかで動作し得る。連続モードで
は、小火器トリガ７の押圧に応じて中断される連続的レーザ光線が生成される。
上記中断の存続時間は、小火器の突然の移動にも関わらず、トリガ起動の瞬間に
おける銃身の位置を各光検出器が決定し得るに十分なものである。上記パルス動
作モードでは、トリガ起動に応じてレーザ・パルスが生成される。パルスの存続
時間は略々５００〜１０００マイクロ秒の範囲である。ユーザはコンピュータ・
システム５０を操作し、適切なソフトウェアを実行して画面６８上に仮想標的を
表示する。上記ソフトウェアとしては、上述の如く静止もしくは移動標的を提供
する新たなもしくは現在のソフトウェアが挙げられる。代替的にコンピュータ・
システム５０は、上述の如く支持構造体９７上に配設された基材９６上に静止仮
想標的を表示しても良い。検出器配列６０、６２、６４、６６は画面６８もしく
は基材９６の各縁部の回りに配設されることで、上述の如くシミュレート弾丸衝
撃位置を決定する。

【００４３】ユーザは画面６８もしくは基材９６から適切な距離に位置すると共に、小火器
を操作して十字線１２の形態のレーザ光線１１を小火器から仮想標的へと向ける
。上記各検出器配列は上記十字線光線を検知すると共にトリガ起動に応じて上記
コンピュータ・システムに情報を提供することから、上述の如くシミュレート弾
丸衝撃位置が決定され得る。この位置は、画面６８および／または基材９６上に
表示され得る。この位置は更に、上記コンピュータ・システムがゲーム・アプリ
ケーションを実行している場合にはゲーム・ソフトウェアに受け渡されて処理さ
れる。更に、コンピュータ・システム５０はインターネットなどのネットワーク
に接続され、異なる遠隔位置における参加者間の試合を促進しても良い。これに
加えて上記システムは、上述の如くユーザ距離、小火器傾斜および／または反動
銃身速度を決定してこの情報をユーザに提供しても良い。

【００４４】図１１には、レーザ光線衝撃位置を検出すべく反射細片および検知デバイスを
採用した上記小火器シミュレーション／ゲーム・システムの代替実施例が示され
る。先ずコンピュータ・システム５０は、図１に対して上述されたコンピュータ
・システムと実質的に同一であると共に実質的に同一の構成要素（たとえば、基
体、キーボード、モニタおよびデスクトップもしくは足操作式マウスなど）を有
する。更に、小火器６およびレーザ送信器アセンブリ２は上述の小火器およびレ
ーザ送信器アセンブリと実質的に同一であると共に実質的に同一の様式で機能し
、その場合に該レーザ送信器アセンブリは好適にはパルス・モードで利用されて
十字線１２の形態のレーザ光線を小火器起動に応じて投射する。画面６８の対応
縁部（たとえば、頂部、底部および各側縁部）の近傍にてモニタ５４上には、上
述の検出器配列と実質的に同一の様式で反射細片１１０、１１２、１１４、１１
６が配設される。各細片は典型的には少なくとも対応表示画面縁部の丈に亙り延
在すると共に、表示画面と対応モニタ縁部との間に画成されるスペース内に当該
細片が配設され得るに十分な幅を有する。上記レーザ送信器アセンブリからの十
字線光線の投射は、十字線の垂直および水平成分の一部が反射細片１１０、１１
２、１１４、１１６を衝撃し得るに十分なものである。各細片は、上記検知デバ
イスにより反射部分が検出され得る如くレーザ光線を十分に反射する任意の適切
な反射材料から構築され得る。

【００４５】検知デバイス１００は好適には、ケーブル１０２を介してコンピュータ・シス
テム５０の汎用シリアルバス（ＵＳＢ）ポートに接続される。上記検知デバイス
は典型的にはＩｎｔｅｌＥａｓｙＰＣカメラなどの、荷電結合素子（ＣＣＤ
）もしくはＣＭＯＳを採用した知覚画像形式カメラ（ｓｅｎｓｏｒｙｉｍａｇ
ｅｔｙｐｅｃａｍｅｒａ）により実現される。但し上記検知デバイスは、任
意の形式の光もしくは画像検知デバイスにより実現され得ると共に、任意の形式
のポート（たとえば、シリアル、パラレル、ＵＳＢなど）を介してコンピュータ
・システム５０に接続され得る。検知デバイス１００は典型的にはモニタ５４か
ら十分な距離に載置されることから、該デバイスは表示画面６８および反射細片
１１０、１１２、１１４、１１６を含めた上記モニタの画像を捕捉し得る。典型
的には、上記検知デバイスを支持することで上記表示画面および各反射細片を含
む画像の捕捉を促進すべく、モニタ５４の近傍で適切な角度にて上記検知デバイ
スに対するスタンドが配備される。上記検知デバイスは典型的には３０フレーム
／秒の速度もしくは割合を有すると共に、上記表示画面および反射細片の画像を
反復的に捕捉して画像情報をその速度で上記コンピュータ・システムに提供する
。換言すると、上記表示画面および反射細片を含む画像が上記検知デバイスによ
り捕捉され、略々３０回／秒のフレーム内で上記コンピュータ・システムに提供
される。代替的に上記検知デバイスは、上記反射細片上の光線衝撃の位置を検出
すると共に、処理のためにコンピュータ・システム５０に衝撃位置情報を提供す
べく信号プロセッサおよび関連回路を含み得る。この情報は、反射細片上の各衝
撃位置に対するＸおよびＹ座標の形態、または、各反射細片上の衝撃位置から上
記信号プロセッサにより決定された上記仮想標的上の光線衝撃位置（たとえば上
記十字線の中心もしくは交点）のＸおよびＹ座標とされ得る。

【００４６】上記検知デバイスの画像特性によれば該デバイスは、上記表示画面および反射
細片、ならびに、順次的なフレーム送出の間でこれらに生ずる一切の変化（たと
えば、十字線光線衝撃の反射）の画像を捕捉し得る。故に上記検知デバイスによ
れば、フレーム速度より短いパルス存続時間（たとえば約１ミリ秒もの短いパル
ス存続時間）を有するレーザ送信器からの光線衝撃の検出が容易とされる。上記
コンピュータ・システムは、レーザ・パルスを含む順次的フレームの個数に基づ
きレーザ送信器のパルス存続時間を測定し得る。上記システムおよびレーザ送信
器アセンブリは典型的には約６ミリ秒の存続時間を有するレーザ・パルスに対し
て構成されており、その場合にシステムは、他のパルス存続時間を有するレーザ
が利用されたときにユーザに対してメッセージを提供する。上記検知デバイスは
内部初期化シーケンスを実施するが、その場合にフレーム速度は最初は低く、作
動速度（たとえば、略々３０フレーム／秒）まで増大される。コンピュータ・シ
ステム５０は検知デバイスのフレーム速度を測定し（たとえば、１秒間に受信し
たフレームの個数を決定し）、上記検知デバイスが上記作動速度を達成するまで
はシステム動作を遅延する。上記システムに依れば更に、以下に記述される如く
、上記検知デバイスを上記表示画面および反射細片に整列し、捕捉画像内に上記
表示画面を定義し、且つ、周囲光条件に対して調節すべく較正が実施される。

【００４７】コンピュータ・システム５０は、システム動作を制御するソフトウェアであっ
て上述の如く訓練もしくはゲーム・アプリケーションに対して表示画面６８上に
仮想標的を提供するソフトウェアを含む。上記コンピュータ・システムは上記反
射細片上の光線衝撃位置を監視することで、仮想標的に対する光線衝撃位置を決
定する。最初に上記コンピュータ・システムは、機械的較正およびシステム較正
を行う。上記機械的較正によれば概略的に上記表示画面、反射細片およびコンピ
ュータ・システムに対する上記検知デバイスの整列が容易化される一方、上記シ
ステム較正によればシステム動作に対するパラメータが決定され得る。特に、上
記コンピュータ・システムは好適には、機械的較正を開始すべく整列目印（たと
えば十字線）と捕捉画像を表示するウィンドウとを含む機械的較正用グラフィカ
ル・ユーザ画面を表示する。上記コンピュータ・システムは基本的に、順次的捕
捉画像を上記検知デバイスから受信し、該画像に依り上記ウィンドウに表示され
る捕捉画像を更新する。上記機械的較正画面は更に、概略的に上記整列目印と同
様である位置目印であって上記ウィンドウ内で受信捕捉画像にオーバーレイされ
た位置目印を表示する。ユーザは、検知デバイス１００が表示画面および反射細
片の画像を捕捉すると共に捕捉画像の整列目印が上記ウィンドウ内のオーバーレ
イ位置目印と実質的に一致しもしくは整列する如く、検知デバイス１００の位置
を調節する。ユーザはコンピュータ・システム５０に対し、該コンピュータ・シ
ステムがシステム較正を開始し得るべく上記機械的較正の完了を知らせる。

【００４８】上記システム較正によれば、捕捉画像内において表示画面が定義されると共に
、コンピュータ・システム５０は周囲光条件に適合し得る。特に上記コンピュー
タ・システムは捕捉画像内における表示画面定義を開始すべく、仮想標的と、捕
捉画像を表示するウィンドウとを好適に含むシステム較正用グラフィカル・ユー
ザ画面を表示する。上記コンピュータ・システムは基本的に、上述の如く検知デ
バイスから順次的捕捉画像を受信し、上記ウィンドウに表示される捕捉画像を該
順次的捕捉画像により更新する。上記システム較正画面は更に、上記ウィンドウ
内における選択位置の座標と画面入力機構（たとえば矢印、ボタンなど）とを表
示することから、ユーザは表示された座標を選択的に調節し得る。基本的に検知
デバイス１００はモニタ５４の表示画面６８に臨むが、典型的には下方に位置さ
れる。故に上記検知デバイスは、上記表示画面および反射細片を含むモニタの画
像を上向きの視認角度で捕捉する。この角度によれば上記検知デバイスは概略的
に上記モニタの台形画像を生成するが、その場合に各捕捉画像におけるモニタの
下側区画は、生成画像内においてモニタの上側区画よりも大きな横方向寸法を有
する。上記コンピュータ・システムはデバイス視認角度を補償すると共に、好適
にはマウスもしくは他の入力デバイスにより上記システム較正画面のウィンドウ
内において表示画面の各角隅部を示すことをユーザに要求する。上記画面上には
ユーザにより指定された角隅部に対する座標が表示され、其処でユーザはその座
標を選択的に調節し得る。このプロセスは、捕捉画像内における表示画面をコン
ピュータ・システム５０に対して定義すべく各角隅部に対して反復される。代替
的に上記コンピュータ・システムは上記表示画面の各角隅部における目印（たと
えば、着色ドットもしくは他の形状）を表示することから、提供された目印の識
別および場所に基づき該コンピュータ・システムは捕捉画像内における上記表示
画面を自動的に識別し得る。上記コンピュータ・システムは基本的に、ユーザに
より視認された表示画面および仮想標的に対して上記捕捉画像を相関させること
で、光線衝撃位置を決定する。換言すると上記コンピュータ・システムはユーザ
の視認角度に関して上記検知デバイスの視認角度を補償することで、検知デバイ
スにより捕捉された領域を表示画面に対して適切に相関させる。

【００４９】照射された光線および周囲光条件に対するシステム感度は、ユーザにより選択
的に調節され得るか、または、測定された条件に基づきコンピュータ・システム
５０により決定され得る。基本的に上記コンピュータ・システムは、上記検知デ
バイスから受信した捕捉画像情報から、反射細片上における光線衝撃位置のレー
ザ輝度もしくは密度の値を決定する。特に各捕捉画像は、当該ピクセルの色およ
び輝度を示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）に各々が関連付けられた複数の
ピクセルを含む。各ピクセルに対する赤、緑および青の値は、夫々の加重係数と
乗算されると共に合計され、ピクセル密度を生成する。換言すると、該ピクセル
密度は以下の如く表現され得る。

【００５０】ピクセル密度＝（Ｒ×重み１）＋（Ｇ×重み２）＋（Ｂ×重み３）

【００５１】式中、重み１、重み２および重み３は、捕捉画像内における反射細片上の光線
衝撃位置をシステムが識別し得るべく任意の様式で選択され得る加重値である。
夫々の重みは、同一もしくは異なる値を有し得ると共に、任意の形式の値（たと
えば整数、実数など）とされ得る。反射細片上における光線位置は、スレッショ
ルド値を超える密度を有する捕捉画像のピクセル内で生ずると見做される。但し
上記レーザ送信器により十字線が投射されるので、各細片に沿った幾つかの箇所
が上記光線により衝撃される。故に複数の画像ピクセルの密度値がスレッショル
ドを超え、各細片に沿った幾つかの光線衝撃位置が識別され得る。上記コンピュ
ータ・システムは各細片内で識別された光線衝撃位置を以下に記述される如く相
関させ、その細片に対する光線衝撃の代表的位置を決定する。各細片の代表的位
置は、上記仮想標的に対して上記表示画面上で上記十字線の中心または交点と光
線衝撃位置とを決定すべく利用される。

【００５２】上記検知デバイスからの画像は該検知デバイスの作動速度（たとえば約３０フ
レーム／秒）で反復的に捕捉されてコンピュータ・システムに送出されることか
ら、一定の捕捉画像は一切の光線衝撃検出を含まないこともある。故に上記スレ
ッショルドによれば基本的に、周囲光に関して照射光線に対するシステム感度が
制御されると共に、システムは捕捉画像内において反射細片上の光線衝撃位置の
存在を決定し得る。上記スレッショルドは概略的に、システム動作の間において
システムにより検出される誤った衝当の個数を減少すべく増大される。上記コン
ピュータ・システムは捕捉画像ピクセル値から最大および平均の密度値を決定し
、それに従い上記スレッショルドを調節する。各捕捉画像のピクセル密度値は付
加的に累算且つ／又は平均され、周囲光条件もしくは輝度の表示を提供し得る。

【００５３】システム較正の間において上記コンピュータ・システムは、仮想標的および種
々のシステム・パラメータを含む輝度グラフィカル・ユーザ画面を表示する。上
記コンピュータ・システムはユーザに対し、小火器６を起動して光線を標的に投
射することを要求する。代替的に上記較正は、以下に記述される如くシステム動
作の間に収集されたデータを利用し得る。上記コンピュータ・システムは上記検
知デバイスから捕捉画像を受信し、上述の如く検知デバイスの検出速度、周囲光
条件およびレーザ密度スレッショルドを決定する。これらのパラメータは好適に
は、（たとえば、各パラメータに対する最大の容認可能な値の百分率などの）百
分率に関してパラメータ値を表すカラーコード化バー表示の形態で表示される。
但し各値は、任意の所望の様式で表示され得る。更に上記輝度ユーザ画面は、光
線衝撃位置を決定する上で上記コンピュータ・システムにより利用され得る水平
および垂直の位置オフセットを表示する。決定されたスレッショルド値ならびに
任意の所望の位置オフセット（たとえば、水平および／または垂直）は、マウス
または他の入力デバイスを介してユーザにより選択的に調節され得る。

【００５４】上記コンピュータ・システムは、システム動作の間において光条件の変化検出
に応じ、上述の様式で上記スレッショルドを自動的に決定し得る。特に上記コン
ピュータ・システムは、システム動作の間に各捕捉画像のピクセルに対する密度
値を決定する。各値は累算且つ／又は平均されることで、周囲光条件を表す照明
値を提供する。もし上記照明値が容認可能範囲外であれば、コンピュータ・シス
テム５０はシステム動作を中断し、新たなスレッショルド値を決定する。上記コ
ンピュータ・システムは典型的には新スレッショルドを決定するに先立ち、光条
件が容認可能な照明値を生成するのを待機する。上記較正により決定され且つ／
又はユーザにより選択された設定は上記コンピュータ・システムによる後時の利
用のために記憶されることから、条件（たとえば、照明条件、検知デバイスの位
置など）が実質的に同一状態のままであるときには上記システムを再較正する必
要が無くなる。上記機械的およびシステム較正は典型的にはシステム初期化時に
実施されるが、コンピュータ・システム５０を介してユーザにより開始されても
良い。

【００５５】上記較正が完了したならユーザは訓練もしくはゲーム機能を開始し、モニタ表
示画面上に表示された仮想標的に向けて小火器からレーザ光線の十字線画像を投
射し得る。上記コンピュータ・システムは捕捉画像を処理することで、上記反射
細片上における光線衝撃位置を決定する。特に、検知デバイスから受信した各捕
捉画像は、上述の如く当該ピクセルの色および輝度を示す赤（Ｒ）、緑（Ｇ）お
よび青（Ｂ）の値に関連付けられた複数のピクセルを含む。各ピクセルに対する
赤、緑および青の値には夫々の加重係数が乗算され且つ合計され、上述の如くピ
クセル密度が生成される。

【００５６】上記各反射細片は表示画面の周縁部に位置されることから、上記コンピュータ
・システムは上記表示画面に対する画像内で定義された領域の外側に存在する捕
捉画像の部分を分析し得る。故に、コンピュータ・システムは各画像において選
択された相当に狭幅の部分を検証することから、処理時間は相当に短縮される。
特に上記コンピュータ・システムは捕捉画像内において、表示画面に対して定義
された領域の外側に配置されたピクセルの密度値を検証する。上述の如く、捕捉
画像のこの領域は基本的に上記反射細片を含む。もし捕捉画像の選択領域内にお
けるピクセルが上記スレッショルドを超える密度値を有するなら、このピクセル
は上記システムにより、上記表示画面を衝撃する十字線光線の一部を含むと見做
される。もし選択領域内における各ピクセルの密度値が上記スレッショルドより
も小さければ、その捕捉画像は光線衝撃を含むとは見做されない。十字線の投射
は基本的に、各反射細片に沿った数個の衝撃位置に帰着する。故に上記コンピュ
ータ・システムは、上記十字線光線の一部を含む細片内における各ピクセルを識
別し、且つ、捕捉画像内におけるこれらのピクセルの座標（たとえばＸおよびＹ
座標）を決定する。上記コンピュータ・システムは識別されたピクセルの座標を
処理し、各細片内における光線衝撃の代表的位置の座標を捕捉画像内で決定する
。これは、識別されたピクセルの座標に対して平均もしくは（たとえば、重みを
乗算し、表示画面に最も近いピクセルを選択するなどの）他の所望の関数を適用
して行われ得る。各細片に対する代表的位置の座標は引き続き処理され、検知デ
バイスの視認角度が補償される。換言すると、各細片の代表的衝撃位置の捕捉画
像座標は、検知デバイスの視認角度により生成された概略的に台形の画像から、
ユーザおよび表示画面の視野を表す略々矩形の画像内における座標へと変換され
る。引き続き上記コンピュータ・システムは上記検出器配列内における検出器位
置に関して実質的に上述と同一の様式で、上記変換済座標から上記表示画面上に
おけるレーザ光線の衝撃位置を決定する。換言すると、上記変換済座標は上記十
字線光線の中心もしくは交点の箇所を決定することで上記表示画面上における光
線衝撃位置を表すべく利用される。結果的な座標は、上記検出器配列システムに
対して上述の如く表示もしくは他の作用を行うべくゲームもしくはシミュレーシ
ョン・ソフトウェアに提供される。

【００５７】これに加えて上記コンピュータ・システムは、上述の如くレーザ光線のパルス
幅を決定すると共に、システム設定に関して不適切なパルス幅を有するレーザを
ユーザが使用したことに応じてメッセージを提供しても良い。上記システムは好
適には６ミリ秒の存続時間を有するパルスを照射するレーザ送信器に対して設定
されると共に、１ミリ秒もの短い存続時間を有するレーザ・パルスと共に利用さ
れ得る。但し上記システムは、任意の所望のパルス幅を有するレーザ送信器によ
る動作に対して利用且つ／又は設定され得る。

【００５８】上記反射細片システムは、表示画面に対して可変サイド・アングルでレーザ光
線を投射するユーザに適応し乍ら、衝撃位置の精度を維持し得る。上記コンピュ
ータ・システムは基本的に、上述の如く細片上の衝撃位置を決定すると共に、上
記アングルを考慮すべく補償係数を適用する。更に上記システムは、実質的に上
述と同一の様式で付加的な射程線を検出しまたは超音波技術を採用することで、
仮想標的に対する小火器射程またはユーザ距離を検出し得る。

【００５９】これに加えて上記反射細片システムは、各反射細片上における代表的光線衝撃
位置の座標に基づき小火器の傾斜角度を決定し得る。これらの座標は、検出器配
列内における検出器位置に関して実質的に上述と同一の様式で処理されて上記傾
斜角度を決定し得る。代替的に上記反射細片システムは、反射細片上における光
線衝撃位置に対応する情報に基づいて小火器の傾斜角度を決定し得る。特にユー
ザが所定角度で小火器６を配向して各反射細片に対して十字線光線を投射したと
き、捕捉画像内における各反射細片に関連付けられた一連のピクセルは上述の如
く十字線光線の一部を含むものと識別される。各細片の識別ピクセルは、小火器
の傾斜角度と同様の角度にてその細片に沿って横方向に配向されたラインを形成
する。換言すると上記傾斜角度は、その細片の横方向軸心に対して各識別ピクセ
ルにより形成されたラインに関連付けられる。故に上記傾斜角度は、直角三角形
の斜辺の役割を果たすそのラインの長さと、直角三角形の底辺の役割を果たす細
片の横方向軸心もしくは細片幅とに基づき、三角関数により決定され得る。上記
底辺と斜辺との間の角度は上記傾斜角度を表すと共に、上記底辺の長さを上記斜
辺の長さで除算した商に等しいコサイン値を有する角度として決定され得る。各
細片から決定された各傾斜角度は任意の様式（たとえば、平均され、または、単
一の角度もしくは細片を選択するなど）で組合され、小火器の全体的傾斜角度が
決定され得る。

【００６０】上記反射細片システムは更に、銃身位置、または、各捕捉画像内における反射
細片に沿った光線衝撃位置を追尾することで、上述の如く小火器の銃身速度を決
定し得る。この測定に対するレーザのパルス幅は好適には、検知デバイスのフレ
ーム速度よりも相当に大きい。基本的に上記コンピュータ・システムは、垂直細
片内における光線衝撃の初期位置を決定し、引き続き、検出光線衝撃位置が垂直
細片に沿って移動する距離を決定する。光線衝撃位置が細片を越えたとき、また
は、銃身の上方動作が各捕捉画像内における光線衝撃位置から決定された如く終
了したとき、これらの事象のいずれかが検出されるまでに受信したフレームの個
数により経過時間が提供される（たとえば１個のフレームは約３３ミリ秒毎に受
信されることから、フレームの個数にフレーム速度を乗算すると上記経過時間が
得られる）。更に、垂直な反射細片に沿った移動距離は、各捕捉画像内における
初期および最後の光線衝撃位置の座標により決定され得る。上記速度は、結果的
な距離および経過時間に基づき決定される。代替的にこの測定は、更に短く規定
されたパルス幅を有するレーザ送信器と共に利用され得る。基本的に上記検知デ
バイスは順次的なフレーム送出の間において画像における全ての変化を捕捉する
ことから、捕捉画像は小火器起動の間における該小火器の一切の移動を包含する
。捕捉画像は上述の如く上記コンピュータ・システムにより検証され、レーザ光
線送出の間において垂直細片上での光線衝撃位置の移動もしくは移動距離が決定
され得る。これは、上述の如く最初と最後の光線衝撃位置のピクセル座標に基づ
き決定され得る。上記速度は、レーザ・パルスの時間もしくは存続時間の間に衝
撃位置が移動した距離に基づき決定され得る。換言すると上記速度は、レーザ光
線に関して決定された移動距離およびそのパルス幅に基づき決定され得る。

【００６１】上記反射細片システムは更に、実質的に上述と同一の様式で複数のディスプレ
イまたはモニタおよび代替的表示デバイスを採用し得る。代替的な表示デバイス
に関し、各反射細片はその表示デバイスの回りに配設される一方、検知デバイス
は該表示デバイスおよび各反射細片を包含する画像を捕捉すべく位置される。上
記システムは、（たとえば、検知デバイス位置、画像空間内における代替的表示
デバイスの定義などにより）較正され、且つ、実質的に上述と同一の様式で機能
することで上記代替的表示デバイス上における光線衝撃位置が決定される。

【００６２】尚、上述されると共に図示された実施例は、小火器周辺機器をコンピュータ・
システムに作用的に相互接続する小火器シミュレーション／ゲーム・システムお
よび方法を実現する多くの手法の幾つかを示すに過ぎない。

【００６３】上記小火器シミュレーション／ゲーム・システムは任意の形式の小火器（たと
えば、拳銃、ライフル、ショットガン、マシンガン、空気銃、ブレーザなど）と
共に利用され得る一方、上記レーザ・モジュールは任意の習用のもしくは他の締
着技術（たとえば、銃身に対する摩擦係合、上記デバイスを小火器に取付けるブ
ラケットなど）により任意の適切な箇所にて小火器に締着され得る。更に上記シ
ステムは、レーザ光線を投射するダミー小火器、または、小火器訓練のためにレ
ーザ・デバイスが内部に配設された交換可能な小火器構成要素（たとえば銃身）
を含み得る。上記交換可能構成要素によれば更に、空砲による訓練が可能とされ
得る。上記レーザ・デバイスは、ディスプレイ以外の標的上での小火器訓練に対
して利用され得る。

【００６４】上記レーザ・アセンブリは、レーザ・モジュール、および、ロッドもしくは他
の任意の締着デバイスを含み得る。上記レーザ・モジュールは、適切な安全許容
誤差内において任意の形式のレーザ光線を照射し得る。上記レーザ・モジュール
・ハウジングは、任意の形状もしくはサイズとされ得ると共に、任意の適切な材
料で構築され得る。上記ロッドを受容すべく任意の適切な箇所にて上記突出部内
にまたはモジュール・ハウジングに直接的に、開口が画成され得る。代替的に上
記ハウジングおよびロッドは上記モジュールを上記ロッドに取付けるべく、（た
とえば、上記係合に対する一体的形成、螺着取付、フックおよびファスナ、摩擦
係合などの）任意の習用のまたは他の締着デバイスを含み得る。上記光学機器パ
ッケージは、任意の所望の拡散角度にて十字線もしくは他の形状で光線を投射す
る任意の適切なレンズを含み得る。連続モードで動作するレーザ光線は、任意の
所望の存続時間に亙り中断され得る。代替的にパルス・モードで動作するレーザ
光線はトリガ起動に応じ、各光検出器が光線を検知するに十分な任意の所望の時
間間隔に対して有効化され得る。上記レーザ光線は、可視もしくは不可視（たと
えば赤外線）とされ得ると共に、任意の色またはパワーレベルとされ、パルス・
モードにおいては任意の所望の存続時間のパルスを有し、且つ、任意の様式で変
調され（たとえば任意の所望の周波数で変調され、もしくは、変調されず）また
は任意の様式でコード化されて任意の所望の情報を提供し得る。上記レーザ・モ
ジュールは、任意の適切な箇所（たとえば、銃身の外部もしくは内部）にて小火
器もしくは他の同様の構造（たとえばダミー、玩具、もしくは、模造小火器）に
締着され得ると共に、トリガもしくは他の任意のデバイス（たとえば電源スィッ
チ、撃針、リレーなど）により中断もしくは起動され得る。上記レーザ・アセン
ブリの電源スィッチは、任意の習用のもしくは他の電源スィッチにより実現され
ると共に、上記アセンブリおよび／または小火器上の任意の適切な箇所に配設さ
れ得る。

【００６５】上記レーザ・モジュールは、小火器の発砲チャンバもしくは類似のチャンバ内
に挿入される弾薬の形態で構成されると共に、トリガ起動に応じて連続的レーザ
光線を中断しまたはレーザ光線パルスを投射し得る。代替的に上記レーザ・モジ
ュールは、上記ロッドを要さずに銃身内に直接挿入すべく構成され得る。上記レ
ーザ・モジュールは、トリガ起動を意味する機械的波動もしくは音波もしくは他
の条件を検出すべく任意の形式のセンサもしくは検出器（たとえば音響的センサ
、圧電素子、加速度計、固体センサ、歪ゲージなど）を含み得る。上記レーザ・
モジュール構成要素は任意の様式で上記ハウジング内に配置され得る一方、上記
モジュール電源は任意の個数もしくは形式のバッテリにより実現され得る。代替
的に上記モジュールは、一般的な壁部コンセントジャックもしくは他の電源から
電力を受けるアダプタを含み得る。

【００６６】上記レーザ送信器ロッドは任意の形状もしくはサイズとされ得ると共に、任意
の適切な材料で構築され得る。上記ロッドは、任意の小火器の口径に適合する寸
法とされ得る。上記リングは、任意の形状、サイズもしくは個数とされ得ると共
に、任意の適切な材料で構築され得る。上記リングは上記ロッドに沿った任意の
箇所に配設され得ると共に、調節可能寸法を有する任意のデバイスにより実現さ
れ得る。上記停止部は、任意の形状もしくはサイズとされ、上記ロッドに沿った
任意の適切な箇所に配設され、且つ、任意の適切な材料で構築され得る。上記ポ
ストは、任意の形状もしくはサイズとされ、上記ロッドに沿った任意の適切な箇
所に配設され、且つ、任意の適切な材料で構築され得る。上記ポストもしくはロ
ッドは、上記レーザ・モジュールを上記ロッドに取付けるべく任意の習用のまた
は他の締着デバイスを含み得る。

【００６７】上記検出器配列および反射細片は、任意の個数、形状もしくはサイズとされ、
任意の適切な材料で構築され、且つ、任意の習用のまたは他の締着技術（たとえ
ば接着剤、フック、ブラケットなど）を介して任意の所望の様式で上記表示画面
もしくは代替的表示デバイスの回りに完全にもしくは部分的に配設され得る。た
とえば、代表的実施例における如く矩形の表示画面もしくは代替的表示デバイス
の回りに４個の検出器配列もしくは細片を配備する代わりに、画面もしくは代替
的表示デバイスの適切な側部上に２個以上の検出器配列もしくは細片が配備され
、光線衝撃位置、ユーザ射程ならびに小火器の傾斜を決定し得る。上記配列は、
任意の個数の任意の習用のもしくは他の形式の光検出器もしくは光検知デバイス
を含み得る。代替的に上記配列は、任意の形式の照射エネルギを検知する任意の
形式の検出器を含み得る。上記レーザ光線の位置は、配列内の複数の検出器が光
線を検知したときに任意の様式（たとえば中点、平均、加重値など）で決定され
得る。

【００６８】上記検出器ケーシングおよびカバーは任意の形状もしくはサイズとされ得ると
共に任意の適切な材料で構築され得る。上記検出器配列は、任意の様式でフォー
マットされた任意の形式の信号（たとえばデジタルまたはアナログ）を提供する
ことで、レーザ光線を検知した光検出器を表し得る。上記検出器は、上記コンピ
ュータ・システムの任意の部分および／またはポート（たとえばシリアル、パラ
レル、ＵＳＢなど）に接続され得る。上記フィルタは、任意の適切な材料で構築
され得ると共に、信号／ノイズ比を高め得る任意のフィルタにより実現され得る
。上記反射細片は、上記検知デバイスによる検出のために光もしくは他のエネル
ギを反射し得る任意の材料から作成され得る。上記レーザ光線の十字線および射
程線は代替的に、種々の様式で検知され得る。たとえばディスプレイ上に好適に
は光ファイバ材料から構築された薄寸の表面層が載置され、各検出器へとリード
線が延在しても良い。各検出器は、上述の如く十字線および／または射程線の光
線を検知する。この形式の表面層は、防眩画面に含まれ得る。これに加えてセン
サは、小火器上に載置されて、小火器位置、傾斜および／または銃身速度を上記
コンピュータ・システムに直接的に送信し得る。

【００６９】上記検知デバイスは、レーザ光線を検出し且つ／又は標的画像を捕捉するに適
した任意の習用のまたは他の検知デバイス（たとえば、カメラ、ＣＣＤ、または
、光検知要素のマトリクスもしくは配列など）により実現され得る。上記検知デ
バイスは、任意の形式の光検知要素を採用し得ると共に、任意の適切な寸法の格
子もしくは配列を利用し得る。上記検知デバイスは任意の形状もしくはサイズと
され得ると共に、任意の適切な材料で構築され得る。上記検知デバイスは、上記
表示画面または代替的表示デバイスに対して任意の適切な箇所および任意の所望
の視認角度で位置され得る。上記検知デバイスは任意の習用のまたは他のデバイ
ス（たとえばケーブル、無線など）を介して上記コンピュータ・システムの任意
のポートに結合され得る。上記検知デバイスは、カラーもしくは黒色および白色
（たとえばグレースケール）画像を上記コンピュータ・システムに対して提供し
得ると共に、任意の所望のフレーム速度を有し得る。代替的に上記検知デバイス
は、細片上の光線衝撃位置を検出する処理回路であって、これらの位置の座標を
コンピュータ・システムに提供し、または、表示画面または代替的表示デバイス
上における光線衝撃位置の座標を決定して提供する処理回路を含み得る。上記検
知デバイスは、任意の変調、パルスもしくは周波数を有する任意のエネルギ媒体
を検出すべく構成され得る。同様に上記レーザは、任意の適切なエネルギ波を照
射する送信器により実現され得る。上記検出器配列および検知デバイスは光線衝
撃位置を表すべく任意の形式の情報を上記コンピュータ・システムに送出し得る
一方、上記コンピュータ・システムは上記検出器配列および検知デバイスからの
任意の形式の情報を処理して光線衝撃位置を決定し得る。

【００７０】上記ユーザ画面は、任意の様式で配置され得ると共に、任意の形式の情報を含
み得る。上記種々のパラメータまたは他の値は任意の様式（たとえば図表、バー
など）および任意の所望の形態（たとえば実数値、百分率など）で画面上に表示
され得る一方、画面上に表示された値の任意のものが任意の所望の入力機構を介
してユーザにより調節され得る。上記機械的較正画面は、任意の個数の任意の形
式の任意の形状、カラーもしくはサイズの整列および／または位置の目印を含む
ことで、モニタもしくは代替的表示デバイスに対する検知デバイスの整列を促進
し得る。代替的に上記コンピュータ・システム画像は、上記検知デバイスおよび
／または代替的表示デバイスと整列すべく調節され得る。上記表示画面または代
替的表示デバイスは、任意の適切な入力機構を介して任意の所望の様式で上記捕
捉画像内に定義され得る。上記表示画面または代替的表示デバイスは上記捕捉画
像もしくはウィンドウ内において任意の適切な箇所に定義され得る一方、選択位
置は任意の個数の任意の形式の任意の形状、カラーまたはサイズの目印により表
され得る。代替的に上記表示画面または代替的表示デバイスの定義は、上記表示
画面または代替的表示デバイス上の任意の適切な箇所に任意の個数の任意のカラ
ー、形状もしくはサイズの目印を表示もしくは位置することで上記コンピュータ
・システムに対して上記表示画面または代替的表示デバイスを定義することによ
り自動的に行われ得る。

【００７１】上記密度値は、任意の所望の値または任意の所望の形式の値（たとえば整数、
実数など）を有する任意の重みにより決定され得る。上記重みおよびピクセル成
分値は、任意の所望の組合せで利用されてピクセル密度を生成し得る。代替的に
、任意の個数の画像内における任意の個数のピクセル値が任意の所望の様式で操
作され（たとえば累算、平均、相互の乗算、または、加重値など）、画像内にお
ける光線衝撃の存在および位置を決定し得る。更に任意の個数の画像内における
任意の個数の密度および／またはピクセル値が任意の所望の様式で操作され（た
とえば累算、平均、相互の乗算、または、加重値など）、上記スレッショルドお
よび光条件を決定し得る。上記スレッショルドは、周期的にまたは任意の所望の
光条件もしくは他の条件（たとえば、光条件が任意の所望の範囲外であり、また
は、値に任意の所望の変化があるなど）に応じて決定され得ると共に、上記コン
ピュータ・システムおよび／またはユーザにより任意の所望の値へと設定され得
る。

【００７２】上記反射細片システムは、グレースケールまたは任意の形式のカラー画像（た
とえばグレースケール、ＲＧＢまたは他の値を有するピクセルなど）を代替的に
利用すると共に、任意の個数の画像内における任意の個数のピクセル値を任意の
所望の様式で操作することで上記スレッショルド、光条件、および、光線衝撃の
存在および箇所を決定し得る。各細片上で識別された光線衝撃は任意の様式（た
とえば平均、または、画面に対して特定箇所を選択するなど）で操作され、その
細片上における代表的位置を決定し得る。上記代表的位置は更に任意の様式で組
合されることで、表示画面または代替的表示デバイス上における衝撃位置を決定
し得る。代替的に、各細片からの光線衝撃位置は任意の習用のまたは他の技術を
利用して集合的に処理され、表示画面または代替的表示デバイス上の光線衝撃位
置を決定し得る。各画像空間の間における変換は、処理の任意の所望の時点で実
施されて光線衝撃位置を決定し得る。たとえば上記処理は台形画像空間における
光線衝撃を決定してから変換すべく実施され得るか、または、光線衝撃を決定す
る前に光線衝撃の各座標が上記台形画像空間から変換され得る。上記コンピュー
タ・システムは、捕捉画像の任意の適切な部分もしくは全体を分析し、光線衝撃
位置を決定し得る。

【００７３】上記反射細片システムは、任意の所望のパルス幅を有するレーザ光線を照射す
る送信器と共に使用されるべく構成され得ると共に、該システムにより検出され
たレーザ光線のパルス幅がシステム設定に適合しなければ任意の形式のメッセー
ジもしくは他の表示を提供し得る。上記反射細片システムは、任意の所望の撮像
速度にて光線衝撃位置を検出して処理すべく構成され得る。上記反射細片システ
ムは、種々の画像空間の間で変換を行うべく任意の習用のまたは他の技術を利用
し得ると共に、任意の所望の検知デバイスの位置および／または視認角度を補償
し得る。上記システムは、任意の所望の射程における状態をシミュレートすべく
任意の様式で拡大／縮小された仮想標的により利用され得ると共に、任意の所望
の換算射程にて検出されるに十分なパワーを有するレーザを利用し得る。上記シ
ステムは更に任意の形式の任意の形状もしくはサイズの実際の標的と共に利用可
能であり、その場合に検出器配列、反射細片および検知デバイスは実質的に上述
と同一の様式で光線衝撃位置を検出すべくその標的に対して位置される。

【００７４】上記システムは、検出された光線衝撃位置に基づき任意の習用のまたは他の技
術により傾斜、銃身速度を決定し得る。上記システムは更に、任意の所望の小火
器機能特性を測定してユーザに提供しても良い。上記コンピュータ・システムは
、任意の形式の仮想標的を表示し得る一方、代替的表示デバイスは任意の形状も
しくはサイズとされると共に任意の適切な箇所に配設され且つ任意の適切な材料
で構築され得る。上記代替的表示デバイスは、電子インク・デバイス、投射デバ
イス、または、支持構造上に標的および表示を提供する他の任意のデバイスを含
み得る。

【００７５】上記コンピュータ・システムは、任意の形式のパーソナルコンピュータもしく
は他のコンピュータもしくはプロセッサにより実現され得る。上記コンピュータ
・システムは、任意の形式の訓練、ゲームおよび／またはシミュレーション用の
ソフトウェアを含むと共に、該ソフトウェアとの相互作用のために小火器を作用
的に相互接続し得る。このソフトウェアは、任意の形式の記憶媒体（たとえばＣ
Ｄ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）・ディスクなど）で入手するか、または、
ネットワーク（たとえばインターネット）からダウンロードされ得る。上記シス
テムに対して光線衝撃位置を較正且つ／又は決定するソフトウェアは、訓練およ
び／またはゲーム・アプリケーション・ソフトウェア内に含まれ、且つ／又は、
これらのソフトウェアに対して較正および／または検出情報を提供する一個以上
の独立したソフトウェア・モジュール内に含まれ得る。上記システムは、”種々
の標的により小火器訓練を促進する小火器用レーザ訓練システムおよび方法”と
称されて２０００年６月９日に出願された米国仮出願第６０／２１０５９５号な
らびに”シミュレート弾丸衝撃位置の視覚的フィードバックにより小火器訓練を
促進する小火器用レーザ訓練システムおよび方法”と称されると共に２００１年
１月１０日に出願されて整理番号０２０８．００４７Ｃを有する米国仮出願に開
示された訓練システムに類似した標的および／または光線衝撃位置を表示し且つ
得点およびフィードバックを提供しても良く、上記各仮出願の開示内容は言及し
たことにより全て本出願中に援用される。

【００７６】上記コンピュータ・システムは、仮想標的を表示する任意の個数の任意の形式
の表示デバイスに結合され得る。たとえば仮想標的は、上記コンピュータ・シス
テムに対するモニタ上に、または、壁などの他の任意の略平坦な表面上に表示さ
れ得る。仮想標的はまた、任意の形状もしくは形態とされ得ると共に、当該目印
に関連付けられた任意の形態の得点領域または係数を備えた任意の形式の目印を
含み得る。更に、上記システムは任意の射程検出デバイス（たとえば超音波、重
複光線など）によりユーザ射程を検出し得る一方、上記射程光線は任意の本数、
形状、サイズもしくは形態とされ得ると共に照射される十字線もしくは光線に対
して任意の様式かつ任意の位置で投射され得る。上記コンピュータ・システムは
、訓練、競技またはゲーム機能に対して複数ユーザに適応すべく任意の形式のネ
ットワークに接続され得る。上記コンピュータ・システムは更に任意の接続デバ
イス（たとえばケーブル）もしくはポート（たとえばビデオなど）を介し、複数
ユーザを処理して対処すべく各々が検出デバイス（たとえば、検出器配列、また
は、検知デバイスおよび細片など）を有する複数個のモニタおよび／または代替
的表示デバイスに接続され得る。上記コンピュータ・システムは、小火器操作の
間において指導者が該コンピュータ・システムから被訓練者を管理して監視し得
るべく被訓練者に対する夫々の検出デバイスを有する複数個のモニタを採用し得
る。上記コンピュータ・システムは更に、熟練者が小火器操作を遠隔視認し得る
べく且つその熟練者からのオンライン・フィードバックを可能とすべくカメラも
しくは他の撮像デバイスを採用し得る。

【００７７】上記コンピュータ・システムに対するソフトウェアは、任意の所望のコンピュ
ータ言語で実現され得ると共に、本明細書中に含まれる機能説明および各図に示
されたフローチャートに基づきコンピュータ分野の当業者により開発され得るこ
とは理解すべきである。上記コンピュータ・システムは代替的に、任意の形式の
ハードウェアおよび／または他の処理回路により実現され得る。上記コンピュー
タ・システムの種々の機能は（たとえば上記検知デバイス内のものを含め）、任
意の個数のソフトウェア・モジュール、処理システムおよび／または回路により
任意の様式で配布され得る。上述されると共に上記フローチャートに示されたソ
フトウェアおよび／またはアルゴリズムは、本明細書中に記述された機能を達成
する任意の様式で改変され得る。

【００７８】以上の説明からは、本発明に依れば、小火器周辺機器をコンピュータ・システ
ムに作用的に相互接続する新規な小火器シミュレーション／ゲーム・システムお
よび方法であって該システムは訓練もしくはゲーム・アプリケーションに対して
実際のもしくは模造の小火器に固定されたレーザ送信器アセンブリからコンピュ
ータ・システム・ディスプレイ内の仮想標的へと投射されたレーザ光線の位置を
検出かつ決定するというシステムおよび方法が利用可能とされることが理解され
る。

【００７９】小火器周辺機器をコンピュータ・システムに作用的に相互接続する新規で改良
された小火器シミュレーション／ゲーム・システムおよび方法の好適実施例を記
述して来たが、当業者であれば本明細書中に示された教示に鑑みて他の改変例、
変更例および変化例が示唆されたものと確信される。故に、斯かる変更例、改変
例および変化例の全ては添付の各請求項により定義された本発明の有効範囲内で
あることは理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実際のもしくは模造の小火器からコンピュータ・システム・ディスプレイへと
レーザ光線を指向する本発明に係る小火器シミュレーション／ゲーム・システム
の斜視図である。

【図２ａ】小火器銃身に締着された図１のシステムのレーザ送信器アセンブリを部分的に
断面とした分解斜視図である。

【図２ｂ】図２ａのレーザ送信器アセンブリに対するレンズの斜視図である。

【図２ｃ】図２ａのレーザ送信器アセンブリに対する代替的レンズの斜視図である。

【図３】図１のコンピュータ・システム・ディスプレイの前面図である。

【図４】図１のシステムの検出器配列の部分的側断面図である。

【図５】コンピュータ・システムが上記検出器配列から受信した信号に基づきシミュレ
ート弾丸衝撃位置を決定するという本発明の方法を示す処理フローチャートであ
る。

【図６】本発明に従いコンピュータ・システムに結合された付加的モニタを採用した図
１のシステムの代替実施例の斜視図である。

【図７】本発明に従いユーザ小火器とディスプレイとの間の距離を決定すべく小火器か
ら投射される十字線光線および一本以上の射程光線を示す図１のコンピュータ・
システム・ディスプレイの前面図である。

【図８】本発明に係る代替的表示デバイスを採用した図１のシステムの斜視図である。

【図９】仮想標的に対するシミュレート弾丸衝撃位置を示す図８のシステムの表示デバ
イスの前面図である。

【図１０】標的眼の形態の代替的仮想標的を示す図８のシステムの表示デバイスの前面図
である。

【図１１】本発明に従い反射細片および検知デバイスを採用して光線衝撃位置を決定する
代替的な小火器シミュレーション／ゲーム・システムの斜視図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ケンディア，タンセルアメリカ合衆国，メリーランド 21784，サイクスビル，タマラックサークル 6405 Ｆターム(参考） 2C001 AA07 BA05 BA06 BB03 BC05 CA08 CC01 DA01 2C014 CA01 CA07 CA10 CA12 CA16 QB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】小火器に固定されると共に該小火器が向けられた方向にレー
ザ光線を投射するレーザ送信器アセンブリにより照射されたレーザ光線の衝撃位
置を標的上で意図標的部位に対して検出する検知デバイスであって、上記意図標的部位の境界辺の外側にて上記標的上に配設され、上記意図標的部
位に向けて投射された上記レーザ光線の一部分を受信し且つ衝撃位置情報をプロ
セッサに提供することで上記意図標的部位内におけるレーザ光線衝撃位置の決定
を促進する複数の光処理要素を備える、検知デバイス。
【請求項２】前記複数の光処理要素は前記意図標的部位の前記境界辺の外
側にて前記標的上に配設された検出器の配列を含む、請求項１記載の検知デバイ
ス。
【請求項３】前記配列における各検出器は、前記レーザ送信器アセンブリ
により前記レーザ光線が投射される方向を横切る方向において前記レーザ光線部
分を検出すべく位置される、請求項２記載の検知デバイス。
【請求項４】前記光処理要素は、前記意図標的部位の境界辺の外側にて前
記標的上に配設されて受信レーザ光線部分を反射する反射材料の細片を含み、且
つ、当該検知デバイスは上記細片をスキャンする検出器であって反射レーザ光線部
分を検出する検出器を更に含む、請求項１記載の検知デバイス。
【請求項５】意図標的部位を有する標的と、小火器に固定され得るレーザ送信器アセンブリであって、該小火器が向けられ
た方向にレーザ光線を投射するレーザ送信器アセンブリと、上記意図標的部位に投射されたレーザ光線の一部分を受信する検知デバイスで
あって、上記意図標的部位の境界辺の外側で上記標的上に配設された光処理要素
を含む検知デバイスと、上記検知デバイスから衝撃位置情報を受信して上記意図標的部位内における上
記レーザ光線の衝撃位置を決定すべく上記検知デバイスと通信するプロセッサと
、を備えた小火器シミュレーション・システム。
【請求項６】前記光処理要素は前記意図標的部位の境界辺の外側で前記標
的上に配設された少なくともひとつの検出器配列を含む、請求項５記載の小火器
シミュレーション・システム。
【請求項７】前記配列内の各検出器は、前記レーザ送信器アセンブリによ
り前記レーザ光線が投射される方向を横切る方向において前記レーザ光線部分を
検出すべく位置される、請求項６記載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項８】各検出器配列は前記レーザ光線の信号／ノイズ比を高めるフ
ィルタを含む、請求項６記載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項９】前記光処理要素は、前記意図標的部位の境界辺の外側にて前
記標的上に配設されて受信レーザ光線部分を反射する反射材料の細片を含み、且
つ、前記検知デバイスは上記細片をスキャンする検出器であって反射レーザ光線部
分を検出する検出器を含む、請求項５記載の小火器シミュレーション・システム
。
【請求項１０】前記プロセッサは、前記検出器、および、該検出器と通信
するコンピュータ・システムの一方内に配設される請求項９記載の小火器シミュ
レーション・システム。
【請求項１１】前記レーザ送信器アセンブリは前記レーザ光線を十字線画
像として拡散かつ投射するレンズを含み、十字線画像成分の端部は前記光処理要
素において前記検知デバイスにより受信される、請求項５記載の小火器シミュレ
ーション・システム。
【請求項１２】前記レンズは更に前記レーザ光線を拡散し、衝撃位置にお
いて十字線画像成分からオフセットされた射程線画像を前記意図標的部位上へと
投射し、上記オフセットは前記小火器と前記標的との間の距離に比例し、且つ、前記検知デバイスは前記光処理要素にて上記射程線画像の一部分を検出するこ
とで上記距離に関する射程情報を前記プロセッサに提供する、請求項１１記載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項１３】前記標的は、前記プロセッサと通信する表示デバイスであ
って前記意図標的部位として仮想標的を表示する表示画面を有する表示デバイス
を含み、前記光処理要素は上記表示画面の境界辺の外側にて上記表示デバイス上に配設
され、且つ、前記プロセッサは前記検知デバイスにより提供される衝撃位置情報に従い上記
表示画面上に前記光線の衝撃位置を表示する、請求項５記載の小火器シミュレー
ション・システム。
【請求項１４】当該小火器シミュレーション・システムは前記プロセッサ
と通信する複数の表示デバイスを更に備え、前記仮想標的は上記各表示デバイスの表示画面上に表示される、請求項１３記
載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項１５】当該小火器シミュレーション・システムは、前記プロセッ
サと通信する表示デバイスであって前記意図標的部位を表す目印を表示する表示
画面を有する表示デバイスを更に備え、上記プロセッサは前記検知デバイスにより提供される衝撃位置情報に従い上記
目印上にアイコンを表示する、請求項５記載の小火器シミュレーション・システ
ム。
【請求項１６】前記標的は、電子インクを有する電子ディスプレイであっ
て前記意図標的部位として仮想標的を表示する電子ディスプレイを含み、且つ、前記プロセッサは前記検知デバイスにより提供される衝撃位置情報に従い上記
意図標的部位上にシミュレート衝撃を表示すべく上記電子ディスプレイの電子イ
ンクを制御する、請求項５記載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項１７】前記レーザ送信器アセンブリはパルス・モードおよび連続
モードの少なくとも一方のモードでレーザ光線を投射し、上記パルス・モードでは前記小火器の起動に応じて第１選択時間間隔に亙り上
記レーザ光線が投射され、且つ、上記連続モードでは上記レーザ光線が連続的に投射されると共に上記小火器の
起動に応じて第２選択時間間隔に亙り中断される、請求項５記載の小火器シミュ
レーション・システム。
【請求項１８】小火器に固定されたレーザ送信器アセンブリから、標的上
へと意図標的部位に対して投射されたレーザ光線を検出する方法であって、（ａ）上記意図標的部位の境界辺の外側にて上記標的上に検知デバイスの光処
理要素を載置する段階と、（ｂ）上記意図標的部位に向けた方向において上記レーザ送信器アセンブリか
らレーザ光線を投射し、上記小火器から発射された弾丸をシミュレートする段階
と、（ｃ）上記意図標的部位を衝撃したレーザ光線の一部分を上記検知デバイスに
より検出する段階と、（ｄ）上記検知デバイスから衝撃位置情報をプロセッサに転送し、上記意図標
的部位内におけるレーザ光線の衝撃位置を決定する段階と、を備えた方法。
【請求項１９】前記光処理要素は少なくとも一個の検出器配列を含み、且
つ、前記段階（ｃ）は、（ｃ．１）前記少なくとも一個の検出器配列を介し、前記意図標的部位を衝撃
するレーザ光線の一部分を検出する段階を更に含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】前記段階（ｃ．１）は、（ｃ．１．１）レーザ光線が投射される方向を横切る方向において前記意図標
的部位を衝撃する上記レーザ光線の一部分を検出する段階を更に含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】前記光処理要素は、前記意図標的部位の境界辺の外側にて
前記標的上に配設された反射材料の細片であって上記意図標的部位に向けて投射
されたレーザ光線部分を反射する細片を含み、前記検知デバイスは検出器を含み、且つ、前記段階（ｃ）は、（ｃ．１）上記細片により反射された上記レーザ光線部分を上記検出器を介し
て検出する段階を更に含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２２】前記レーザ送信器アセンブリは該レーザ送信器アセンブリ
からの投射の間にレーザ光線を拡散するレンズを含み、前記段階（ｂ）は、（ｂ．１）上記レーザ光線を十字線画像として拡散かつ投射する段階を更に含
み、前記段階（ｃ）は、十字線画像成分の端部を上記検知デバイスを介して検出する段階を更に含み、
且つ、前記段階（ｄ）は、（ｄ．１）段階（ｃ．１）における検出に従い前記衝撃位置情報を前記プロセ
ッサに転送する段階を更に含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２３】（ｅ）各々検出された十字線画像成分の端部の箇所に従い
前記小火器の配向を決定する段階を更に備えて成る、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】前記段階（ｂ．１）は、（ｂ．１．１）前記レーザ光線を拡散すると共に、衝撃位置において十字線画
像成分からオフセットされた射程線画像を前記意図標的部位上へと投射する段階
であって、上記オフセットは前記小火器と前記標的との間の距離に比例する段階
を更に含み、且つ、当該方法は、（ｅ）前記光処理要素における上記射程線画像の一部分を前記検知デバイスに
より検出する段階と、（ｆ）射程線位置情報を前記プロセッサに送信して上記小火器と上記標的との
間の距離を決定する段階と、を更に備えて成る、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】前記意図標的部位は、前記プロセッサと通信する表示デバ
イスの表示画面上に表示された仮想標的を含み、上記光処理要素は、上記表示画面の境界辺の外側にて上記表示デバイス上に配
設され、且つ、当該方法は、（ｅ）前記検知デバイスから上記プロセッサに提供された前記衝撃位置情報に
従い上記意図標的部位上にアイコンを挿入する段階、を更に備えて成る、請求項１８記載の方法。
【請求項２６】前記プロセッサに対しては、前記意図標的部位を表す目印
を表示する表示デバイスが通信し、且つ、当該方法は、（ｅ）前記検知デバイスから上記プロセッサに提供された前記衝撃位置情報に
従い上記意図標的部位上の上記目印内にアイコンを挿入する段階、を更に備えて成る、請求項１８記載の方法。
【請求項２７】前記標的は前記意図標的部位として仮想標的を表示する電
子インクを有する電子ディスプレイを含み、上記電子ディスプレイは前記プロセッサと通信し、且つ、当該方法は、（ｅ）前記検知デバイスから提供された前記衝撃位置情報に従い上記電子ディ
スプレイ上において上記仮想標的内にシミュレート弾丸衝撃を表示する段階、を更に備えて成る、請求項１８記載の方法。
【請求項２８】前記段階（ｂ）は、（ｂ．１）パルス・モードおよび連続モードの一方において前記レーザ光線を
投射する段階を更に含み、上記パルス・モードでは前記小火器の起動に応じて第１選択時間間隔に亙り上
記レーザ光線が投射され、且つ、上記連続モードでは上記レーザ光線が連続的に投射されると共に上記小火器の
起動に応じて第２選択時間間隔に亙り中断される、請求項１８記載の方法。
【請求項２９】（ｅ）衝撃位置の前記決定に応じ、前記意図標的部位を衝
撃する前記レーザ光線の一部分を選択時間間隔に亙り検出する段階と、（ｆ）上記選択時間間隔に従って前記小火器の銃身速度と、上記選択時間間隔
内において上記検出衝撃位置が移動した距離とを決定する段階と、を更に備えて成る、請求項１８記載の方法。
【請求項３０】レーザ光線の衝撃位置を標的上で意図標的部位に対して検
出する検知デバイスであって、上記意図標的部位の境界辺の外側にて上記標的上に配設された光処理手段であ
って、上記意図標的部位に向けて投射されたレーザ光線の一部分を受信し、且つ
、衝撃位置情報をプロセッサに提供することで上記意図標的部位内におけるレー
ザ光線衝撃位置の決定を促進する光処理手段と、上記光処理手段を上記標的に固定する固定手段と、を備えた検知デバイス。
【請求項３１】前記光処理手段は、前記レーザ光線が前記意図標的部位を
衝撃する方向を横切る方向において前記レーザ光線部分を検出する検出手段を含
む、請求項３０記載の検知デバイス。
【請求項３２】前記光処理手段は前記レーザ光線部分を反射する反射手段
を含み、且つ、当該検知デバイスは反射されたレーザ光線部分を検出する検出手段を含む、請
求項３０記載の検知デバイス。
【請求項３３】意図標的部位を有する標的と、小火器に固定され、該小火器が向けられた方向にレーザ光線を投射するレーザ
送出手段と、上記意図標的部位に向けて投射された上記レーザ光線の一部分を受信する検知
手段であって、上記意図標的部位の境界辺の外側において上記標的上に配設され
ることで上記受信レーザ光線部分を操作する光処理手段を含む検知手段と、上記検知手段から受信した衝撃位置情報を処理する処理手段と、を備えた小火器シミュレーション・システム。
【請求項３４】前記光処理手段は、前記レーザ光線が前記意図標的部位を
衝撃する方向を横切る方向において上記レーザ光線の一部分を検出する検出手段
を含む、請求項３３記載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項３５】前記光処理手段は前記レーザ光線の受信部分を反射する反
射手段を含み、且つ、上記検知手段は反射されたレーザ光線部分を検出する検出手段を含む、請求項
３３記載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項３６】前記レーザ送出手段は前記レーザ光線を十字線画像として
拡散かつ投射する拡散手段を含み、十字線画像成分の端部は前記光処理手段にて
前記検知手段により検出される、請求項３３記載の小火器シミュレーション・シ
ステム。
【請求項３７】前記拡散手段は、前記意図標的部位上で前記衝撃位置にて
十字線画像成分からオフセットされた射程線画像と共に前記レーザ光線を拡散す
る射程手段を含み、上記オフセットは前記小火器と前記標的との間の距離に比例し、且つ、前記検知手段は前記光処理手段にて上記射程線画像の一部分を検出することで
上記距離に関する射程情報を前記処理手段に提供する、請求項３６記載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項３８】前記意図標的部位を仮想標的として電子的に表示する表示
手段であって、前記処理手段と通信し、且つ、上記仮想標的上にて前記レーザ光
線衝撃位置に対応する目印を提供する表示手段を更に備えて成る、請求項３３記
載の小火器シミュレーション・システム。
【請求項３９】前記レーザ送出手段は、小火器起動に応じて第１選択時間
間隔に亙りレーザ光線を選択的に投射するパルス・モード手段と、レーザ光線を
選択的に連続的に投射すると共に小火器起動に応じて第２時間間隔に亙り中断さ
れる連続モード手段とを含む、請求項３３記載の小火器シミュレーション・シス
テム。
【請求項４０】小火器をコンピュータ・システムに作用的に相互接続する
インタフェース・デバイスであって、該デバイスはコンピュータ・システムの表
示デバイス上においてコンピュータ生成仮想標的の形態の意図標的部位に対する
レーザ光線の衝撃位置を検出し、上記レーザ光線は上記小火器に固定されたレー
ザ送信器アセンブリであって上記小火器が向けられた方向にレーザ光線を投射す
るレーザ送信器アセンブリにより照射される、インタフェース・デバイスであっ
て、上記表示デバイス上に配設され、上記仮想標的に向けて投射されたレーザ光線
の一部分を受信し且つ衝撃位置情報を上記コンピュータ・システムに提供するこ
とで上記仮想標的内におけるレーザ光線衝撃位置の決定を促進する複数の光処理
要素を備える、インタフェース・デバイス。
【請求項４１】前記複数の光処理要素は前記表示デバイス上に配設された
検出器配列を含む、請求項４０記載のインタフェース・デバイス。
【請求項４２】前記光処理要素は受信レーザ光線部分を反射すべく前記表
示デバイス上に配設された反射材料の細片を含み、且つ、当該インタフェース・デバイスは、上記細片をスキャンして反射レーザ光線部
分を検出する検出器を更に含む、請求項４０記載のインタフェース・デバイス。
【請求項４３】コンピュータ生成仮想標的の形態の意図標的部位を有する
コンピュータ・システムの表示デバイスに向かう方向に対し、小火器に固定され
たレーザ送信器アセンブリがレーザ光線を投射するというコンピュータ・システ
ムに小火器をインタフェースする方法であって、（ａ）上記小火器から上記仮想標的に向けて投射されたレーザ光線の一部分を
上記表示デバイス上に配設された検知デバイスを介して受信し且つ衝撃位置情報
を上記コンピュータ・システムに提供することで上記仮想標的内におけるレーザ
光線衝撃位置の決定を促進することにより、上記小火器を上記コンピュータ・シ
ステムに作用的に相互接続する段階、を備えた方法。
【請求項４４】前記検知デバイスは前記表示デバイス上に配設された検出
器配列を含み、且つ、前記段階（ａ）は、（ａ．１）前記小火器から前記仮想標的に投射されたレーザ光線の一部分を前
記検出器配列を介して受信する段階、を更に含む、請求項４３記載の方法。
【請求項４５】前記検知デバイスは、前記表示デバイス上に配設された反
射材料の細片と、検出器とを含み、且つ、前記段階（ａ）は、（ａ．１）上記表示デバイス上に配設された上記細片を介して前記レーザ光線
の受信部分を反射すると共に、上記細片を上記検出器によりスキャンすることで
反射レーザ光線部分を検出する段階、を更に含む、請求項４３記載の方法。
【請求項４６】小火器をコンピュータ・システムに作用的に相互接続する
インタフェース・デバイスであって、該デバイスはコンピュータ・システムの表
示デバイス上においてコンピュータ生成仮想標的の形態の意図標的部位に対する
レーザ光線の衝撃位置を検出し、上記レーザ光線は上記小火器に固定されたレー
ザ送信器アセンブリであって上記小火器が向けられた方向にレーザ光線を投射す
るレーザ送信器アセンブリにより照射される、インタフェース・デバイスであっ
て、上記表示デバイス上に配設され、上記仮想標的に向けて投射されたレーザ光線
の一部分を受信し且つ衝撃位置情報を上記コンピュータ・システムに提供するこ
とで上記仮想標的内におけるレーザ光線衝撃位置の決定を促進する光処理手段と
、上記光処理手段を上記表示デバイスに固定する固定手段と、を備えたインタフェース・デバイス。
【請求項４７】前記光処理手段は前記表示デバイス上に配設された検出器
配列を含む、請求項４６記載のインタフェース・デバイス。
【請求項４８】前記光処理手段は、前記表示デバイス上に配設されて受信
レーザ光線部分を反射する反射手段と、該反射手段をスキャンして上記反射レー
ザ光線部分を検出する検出手段とを含む、請求項４６記載のインタフェース・デ
バイス。