JP3142713B2 - Coordinate detection device - Google Patents

Coordinate detection device

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JP3142713B2
JP3142713B2 JP06088610A JP8861094A JP3142713B2 JP 3142713 B2 JP3142713 B2 JP 3142713B2 JP 06088610 A JP06088610 A JP 06088610A JP 8861094 A JP8861094 A JP 8861094A JP 3142713 B2 JP3142713 B2 JP 3142713B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は座標検出装置に係り、特
に、ゲームマシンに用いて好適な座標検出装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate detecting device, and more particularly to a coordinate detecting device suitable for a game machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ディスプレイ上に表示されるタ
ーゲットをピストルで狙い、その命中結果を競うゲーム
マシンにおいて、従来より、光学式の座標検出装置を用
いてターゲットに命中したか否かを判定するものが知ら
れている。このものは、ピストルに光センサを設け、遊
技者がこのピストルをディスプレイ上のターゲットに向
けて発射(スイッチON)した時、ターゲットからの光
を前記光センサで受光し、光センサから出力される検出
電流に基づいて、ディスプレイのラスタ信号のスタート
からの時間差によって仮想的な平面座標を算出するよう
になっている。したがって、このように算出したピスト
ルの仮想的な平面座標とディスプレイ上に表示されるタ
ーゲットの実際の平面座標とを比較することにより、タ
ーゲットに命中したか否かを判定することができる。
2. Description of the Related Art For example, in a game machine aiming at a target displayed on a display with a pistol and competing for a hit result, it has been conventionally determined whether or not the target has been hit using an optical coordinate detection device. Things are known. In this apparatus, an optical sensor is provided on a pistol, and when a player fires the pistol toward a target on a display (switch ON), light from the target is received by the optical sensor and output from the optical sensor. Based on the detected current, virtual plane coordinates are calculated based on the time difference from the start of the raster signal of the display. Therefore, by comparing the virtual plane coordinates of the pistol thus calculated with the actual plane coordinates of the target displayed on the display, it is possible to determine whether or not the target has been hit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の座標検出装置は、ディスプレイ上におけるター
ゲットからの光を光センサで受光するように構成されて
いるため、ディスプレイの輝度が暗い場合や、ピストル
をディスプレイから離れた位置で操作した場合等は、光
センサでの受光量が少なくなり、ゲームの判定に必要な
座標検出を正確に行うことが困難になるという問題があ
った。
However, since the above-mentioned conventional coordinate detecting device is configured so that light from a target on the display is received by an optical sensor, the device may be used when the brightness of the display is low or when the pistol is used. For example, when is operated at a position distant from the display, the amount of light received by the optical sensor is reduced, and there is a problem that it is difficult to accurately detect coordinates required for game determination.

【0004】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、検出精度の高い座標
検出装置を提供することにある。
[0004] The present invention has been made in view of such a situation of the prior art, and an object of the present invention is to provide a coordinate detection device with high detection accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ディスプレイと、このディスプレイの近
傍に設置された発光部と、互いに直交する方向に分割さ
れた光センサを有する操作体と、前記発光部から発せら
れる光が前記光センサの各分割部に照射される受光面積
に基づいて、これら分割部の分割方向に交叉する軸線の
回転角度を算出する角度演算手段と、前記操作体を前記
ディスプレイ上の基準ターゲットに向けた時、この基準
ターゲットの平面座標と前記角度演算手段で求められた
角度に基づいて、前記操作体から前記ディスプレイまで
の距離を算出する距離演算手段と、前記操作体を回転し
た時、前記角度演算手段で求められた角度と前記距離演
算手段で求められた距離に基づいて、前記軸線の前記デ
ィスプレイ上での平面座標を算出する座標演算手段とを
備え、前記座標演算手段で求められた操作体の座標デー
タと前記ディスプレイ上の移動ターゲットの平面座標と
を比較することにより、前記操作体の向きが前記移動タ
ーゲットに一致しているか否かを判定するように構成し
たことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides an operating body having a display, a light emitting unit installed near the display, and an optical sensor divided in directions orthogonal to each other. An angle calculating means for calculating a rotation angle of an axis intersecting a dividing direction of the divided parts based on a light receiving area of light emitted from the light emitting part to each divided part of the optical sensor; When the body is aimed at a reference target on the display, based on the plane coordinates of the reference target and the angle obtained by the angle calculation means, a distance calculation unit that calculates a distance from the operating body to the display, When the operating body is rotated, the axis is displayed on the display based on the angle obtained by the angle calculation means and the distance obtained by the distance calculation means. Coordinate operation means for calculating surface coordinates, and comparing the coordinate data of the operating tool obtained by the coordinate calculating means with the plane coordinates of a moving target on the display, whereby the orientation of the operating tool is shifted. It is characterized in that it is configured to determine whether or not it matches the target.

【0006】[0006]

【作用】初期設定時に、操作体をディスプレイ上に表示
された基準ターゲットに向けて操作すると、発光部から
発せられる光が光センサの各分割部に照射されるため、
角度演算手段は各分割部から出力される検出電流に基づ
いて、操作体のディスプレイに対する回転角度を算出す
る。ここで、基準ターゲットのディスプレイ上における
平面座標は既知であるため、距離演算手段はこの座標と
前記角度演算手段によって求められた角度とに基づい
て、操作体からディスプレイまでの距離を算出する。
When the operating tool is operated toward the reference target displayed on the display at the time of the initial setting, the light emitted from the light emitting unit is applied to each divided unit of the optical sensor.
The angle calculation means calculates a rotation angle of the operating tool with respect to the display based on the detected current output from each of the division units. Here, since the plane coordinates of the reference target on the display are known, the distance calculating means calculates the distance from the operating tool to the display based on the coordinates and the angle obtained by the angle calculating means.

【0007】このように初期設定が終了した後、ディス
プレイ上の移動ターゲットを狙って操作体を操作する
と、操作体のディスプレイに対する回転角度は変化する
が、前記角度演算手段はこの変化後の回転角度を上記と
同様に算出する。その際、操作体からディスプレイまで
の距離は既に求められているため、座標演算手段はこれ
らの角度と距離とに基づいて、ディスプレイ上における
操作体の仮想的な平面座標を算出する。また、移動ター
ゲットのディスプレイ上における平面座標は既知である
ため、判定手段は操作体の仮想的な平面座標と移動ター
ゲットの実際の平面座標とを比較し、その結果を表示や
音声等の適宜手段を用いて出力する。
When the operating tool is operated after aiming at the moving target on the display after the initial setting is completed, the rotation angle of the operating tool with respect to the display changes. Is calculated in the same manner as above. At this time, since the distance from the operating tool to the display has already been obtained, the coordinate calculation means calculates virtual plane coordinates of the operating tool on the display based on these angles and distances. Further, since the plane coordinates of the moving target on the display are known, the determining means compares the virtual plane coordinates of the operating tool with the actual plane coordinates of the moving target, and displays the result as appropriate means such as display or voice. Output using.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の実施例に係る座標検出装置を使用し
たゲームマシンの全体構成を示す斜視図であり、同図に
おいて、1はコンピュータ本体、2は該コンピュータ本
体1のディスプレイ、3はコンピュータ本体1にケーブ
ルを介して接続されたコントロールボックス、4はコン
ピュータ本体1の上面に設置された発光部としての赤外
線LED、5は遊技者によって操作される操作体として
のピストルであり、該ピストル4には、前記LED4か
ら発せられる赤外光を受光する光センサ6と、スイッチ
信号を発生させる引金7とがそれぞれ設けられている。
前記光センサ6で検出されたデータはケーブルを介して
コントロールボックス3に送信されるようになってお
り、後述の如くコントロールボックス3側では、このデ
ータに基づいてピストル5の傾きに応じたディスプレイ
2上における仮想的な平面座標を演算し、その演算結果
をコンピュータ本体1に送信する。コンピュータ本体1
側では、ディスプレイ2上表示されるターゲット8の座
標と前記ピストル5の仮想的な平面座標とを比較判断
し、例えば図1に示すように、遊技者がピストル5をタ
ーゲット8に向けて正しく操作した場合は、ディスプレ
イ2上の表示やスピーカからの音声によって遊技者に
「当り」を知らせる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a game machine using a coordinate detection device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a computer main body, 2 is a display of the computer main body 1, and 3 is a computer main body. 1 is a control box connected via a cable, 4 is an infrared LED as a light emitting unit installed on the upper surface of the computer main body 1, 5 is a pistol as an operating body operated by a player, and Is provided with an optical sensor 6 for receiving infrared light emitted from the LED 4 and a trigger 7 for generating a switch signal.
The data detected by the optical sensor 6 is transmitted to the control box 3 via a cable. As will be described later, the control box 3 uses the display 2 according to the inclination of the pistol 5 based on the data. The above virtual plane coordinates are calculated, and the calculation result is transmitted to the computer main body 1. Computer body 1
On the side, the coordinates of the target 8 displayed on the display 2 are compared with the virtual plane coordinates of the pistol 5, and the player correctly operates the pistol 5 toward the target 8 as shown in FIG. In this case, a "hit" is notified to the player by a display on the display 2 or a sound from a speaker.

【0009】図2は前記光センサ6の検出構造を示す説
明図、図3は該光センサ6の平面図であり、これらの図
に示すように、前記光センサ6の前方には矩形状の開口
を有する絞り部9が配設されている。前記光センサ6は
4つの分割受光部6a,6b,6c,6dを有する4分
割フォトダイオードにより構成されており、これら分割
受光部の6a,6cの組と6b,6dの組はX方向に分
割され、6a,6bの組と6c,6dの組はY方向に分
割されている。前記LED4から発せられる赤外光は、
絞り部9の開口を透過し、光センサ6に対して矩形スポ
ット光Sとして照射される。このスポット光Sは、4つ
の分割受光部6a〜6dの受光検知領域から外れない大
きさに設定されており、絞り部9の前方には必要に応じ
て外光ノイズ成分を遮断する可視光カットフィルタ(図
示せぬ)が付設される。
FIG. 2 is an explanatory view showing a detection structure of the optical sensor 6, and FIG. 3 is a plan view of the optical sensor 6. As shown in these figures, a rectangular shape is provided in front of the optical sensor 6. A diaphragm unit 9 having an opening is provided. The optical sensor 6 is composed of a four-division photodiode having four divided light-receiving portions 6a, 6b, 6c, and 6d. The set of the divided light-receiving portions 6a and 6c and the set of 6b and 6d are divided in the X direction. The set of 6a and 6b and the set of 6c and 6d are divided in the Y direction. The infrared light emitted from the LED 4 is
The light passes through the aperture of the aperture unit 9 and is irradiated on the optical sensor 6 as rectangular spot light S. The spot light S is set to have a size that does not deviate from the light receiving detection areas of the four divided light receiving sections 6a to 6d. A filter (not shown) is provided.

【0010】各分割受光部6a〜6dでは、スポット光
Sの照射面積に比例した検出電流が得られ、後述する回
路によって演算処理される。各分割受光部6a〜6dか
ら得られる検出電流をia,ib,ic,idとし、ス
ポット光SのX軸方向の長さをm、Y軸方向の長さを
n、光センサ6と絞り部9との間の距離をhとすると、
ピストル5のX方向の傾き(θx)とY方向の傾き(θ
y)は、 θx=tan~1(m/2h)〔(ia+ic)−(ib
+id)〕/〔(ia+ib+ic+id)〕…………
…… θy=tan~1(n/2h)〔(ia+ib)−(ic
+id)〕/〔(ia+ib+ic+id)〕…………
…… として求められる。
In each of the divided light receiving sections 6a to 6d, a detection current proportional to the irradiation area of the spot light S is obtained, and is processed by a circuit described later. The detected currents obtained from the divided light receiving units 6a to 6d are ia, ib, ic, and id, the length of the spot light S in the X-axis direction is m, the length in the Y-axis direction is n, the optical sensor 6 and the aperture unit. Assuming that the distance from 9 is h,
The inclination (θx) of the pistol 5 in the X direction and the inclination (θ
y) is, θx = tan ~ 1 (m / 2h) [(ia + ic) - (ib
+ Id)] / [(ia + ib + ic + id)] …………
…… θy = tan ~ 1 (n / 2h) [(ia + ib)-(ic
+ Id)] / [(ia + ib + ic + id)] …………
…… is required.

【0011】次に、ピストル5をディスプレイ2の任意
方向に向けて操作した時、ディスプレイ2上におけるピ
ストル5の仮想的な平面座標を算出する方法について、
図4と図5を用いて説明する。
Next, a method for calculating virtual plane coordinates of the pistol 5 on the display 2 when the pistol 5 is operated in an arbitrary direction of the display 2 will be described.
This will be described with reference to FIGS.

【0012】図4において、A点は前記LED4の位置
を示し、B点は前記光センサ6の位置を示している。ま
た、P点はディスプレイ2上におけるピストル5の仮想
的な平面座標であり、具体的には、前記絞り部9の開口
中心に直交する軸線がディスプレイ2と交わる点であ
る。いま、初期設定動作として、ディスプレイ2上の任
意の基準位置にターゲットが表示され(以下、これを基
準ターゲットという)、ピストル5をこの基準ターゲッ
トに向けて操作すると、その時のP点と基準ターゲット
の平面座標は等しくなる。ここでピストル5のX,Y方
向の傾きをθx0,θy0、基準ターゲットの平面座標を
(x0,y0)とすると、θx0,θy0は上記,式に
よって求められ、x0,y0はラスタ信号によって既知で
るため、これらθx0,θy0とx0,y0の値から、ディ
スプレイ2とピストル5間の距離Lを算出することがで
きる。
In FIG. 4, point A indicates the position of the LED 4 and point B indicates the position of the optical sensor 6. Point P is virtual plane coordinates of the pistol 5 on the display 2, and specifically, is a point at which an axis orthogonal to the center of the opening of the aperture unit 9 intersects the display 2. Now, as an initial setting operation, a target is displayed at an arbitrary reference position on the display 2 (hereinafter referred to as a reference target), and when the pistol 5 is operated toward the reference target, the P point at that time and the reference target are compared. The plane coordinates are equal. Wherein X pistol 5, Y direction inclination [theta] x 0, [theta] y 0, the plane coordinates of the reference targets When (x 0, y 0), θx 0, θy 0 above, determined by the formula, x 0, Since y 0 is known from the raster signal, the distance L between the display 2 and the pistol 5 can be calculated from the values of θx 0 and θy 0 and x 0 and y 0 .

【0013】例えばY軸方向についてみると、図5から
明らかなように、 θy0=α+β tanα=U/L tanβ=V/L となり、これらの式から、 tanθy0=tan(α+β) =(tanα+tanβ)/(1−tanα・tanβ) =(U/L+V/L)/(1−UV/L2) となる。この式を整理すると、 L(1−UV/L2)tanθy0=U+V=y0 となり、(1−UV/L2)≒1であるから、 Ltanθy0=y0………… と簡略化して表せられる。したがって、この式に上記
式で求めたθy0と既知のy0を代入することにより、
距離Lが求められる。X軸方向の場合も同様にして、 Ltanθx0=x0………… と簡略化して表せられ、この式に上記式で求めたθ
0と既知のx0を代入しても、距離Lが求められる。
For example, in the Y-axis direction, as is apparent from FIG. 5, θy 0 = α + β tan α = U / L tan β = V / L. From these equations, tan θy 0 = tan (α + β) = (tan α + tan β) ) / (1−tan α · tan β) = (U / L + V / L) / (1−UV / L 2 ). When this expression is rearranged, L (1−UV / L 2 ) tan θy 0 = U + V = y 0 and (1−UV / L 2 ) ≒ 1, so that Ltan θy 0 = y 0 is simplified. Can be expressed. Therefore, by substituting θy 0 obtained by the above equation and the known y 0 into this equation,
The distance L is determined. Similarly, in the case of the X-axis direction, Ltan θx 0 = x 0 can be simply expressed as follows.
The distance L can be obtained by substituting x 0 and a known x 0 .

【0014】このようにして初期設定動作でディスプレ
イ2とピストル5間の距離Lが求められた後、ディスプ
レイ2上に表示されるターゲット(以下、これを移動タ
ーゲットという)が移動し、この移動ターゲットを狙っ
てピストル5を回動操作すると、P点の平面座標はピス
トル5の傾きに応じて変化する。ここで、初期設定時の
P点の平面座標は基準ターゲットの平面座標に等しく
(x0,y0)であるため、この基準値(x0,y0)に対
するP点のX,Y方向の変位量をそれぞれΔx,Δyと
すると、 Δx=x−x0=L(tanθx−tanx0)…………
Δy=y−y0=L(tanθy−tany0)…………
として求められる。一方、移動ターゲットの平面座標は
ラスタ信号によって既知でるため、上記,式によっ
て求めたP点の平面座標と移動ターゲットの平面座標と
を比較することにより、ピストル5の向きが移動ターゲ
ットに命中したか否かが判定される。
After the distance L between the display 2 and the pistol 5 is determined in the initial setting operation in this manner, a target displayed on the display 2 (hereinafter referred to as a moving target) moves, and the moving target When the pistol 5 is rotated to aim at, the plane coordinates of the point P change according to the inclination of the pistol 5. Here, since the plane coordinates of the point P at the time of initial setting are equal to the plane coordinates of the reference target (x 0 , y 0 ), the X and Y directions of the point P with respect to this reference value (x 0 , y 0 ) Assuming that the displacement amounts are Δx and Δy, respectively, Δx = xx− 0 = L (tan θx−tanx 0 )...
Δy = y−y 0 = L (tan θy−tany 0 )...
Is required. On the other hand, since the plane coordinates of the moving target are known from the raster signal, the plane coordinates of the point P obtained by the above equation and the plane coordinates of the moving target are compared to determine whether the direction of the pistol 5 hits the moving target. It is determined whether or not.

【0015】図6は前述した座標検出装置で使用される
処理回路のブロック図であり、同図において、10はC
PU、11はドライバ、12はフィルタ・AMP部、1
3はAMP、14はA/D変換器であり、図1に対応す
る部分には同一符号を付してある。
FIG. 6 is a block diagram of a processing circuit used in the above-described coordinate detecting device. In FIG.
PU, 11 is a driver, 12 is a filter / AMP unit, 1
Numeral 3 denotes an AMP and numeral 14 denotes an A / D converter, and portions corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0016】図6に示すように、ピストル5の引金7が
操作されてスイッチ信号が発生すると、このスイッチ信
号によってCPU10はドライバ11を所定のタイミン
グで駆動し、LED4を起動させる。LED4が起動さ
れると、LED4から発せられた赤外光は光センサ6に
スポット光Sとして照射される。光センサ6の4つの分
割受光部ではスポット光Sの照射面積に比例した電流値
を出力し、このようにして出力された検出電流は、フィ
ルタ・AMP部12によってパルス発光の周波数成分の
みが取り出され、AMP13によって増幅されたのち、
A/D変換器14に入力される。A/D変換器14でデ
ジタル値に変換された検出電流はCPU10に送出さ
れ、CPU10に内蔵された角度演算手段は、これらの
電流値から前述した,式に基づいてピストル5のX
方向とY方向の傾きθx,θyを算出する。また、初期
設定動作時に、CPU10に内蔵された距離演算手段
は、ディスプレイ2上表示された基準ターゲットの平面
座標(x0,y0)と、その時のピストル5のX方向とY
方向の傾きθx0,θy0に基づいて、ディスプレイ2と
ピストル5間の距離Lを算出する。さらに、ゲーム時
に、CPU10に内蔵された座標演算手段は、角度演算
手段によって求められたピストル5の初期設定時および
現在の傾きθx0,θy0,θx,θyと、距離演算手段
によって求められた距離Lの値に基づいて、基準値(x
0,y0)に対するピストル5の変位量Δx,Δyを算出
する。
As shown in FIG. 6, when the trigger 7 of the pistol 5 is operated and a switch signal is generated, the CPU 10 drives the driver 11 at a predetermined timing and activates the LED 4 by the switch signal. When the LED 4 is activated, the infrared light emitted from the LED 4 is applied to the optical sensor 6 as spot light S. The four divided light receiving portions of the optical sensor 6 output a current value proportional to the irradiation area of the spot light S, and the detection current output in this way is obtained by extracting only the frequency component of the pulse emission by the filter / AMP portion 12. After being amplified by AMP13,
The signal is input to the A / D converter 14. The detected current converted to a digital value by the A / D converter 14 is sent to the CPU 10, and the angle calculating means incorporated in the CPU 10 calculates the X value of the pistol 5 from these current values based on the above-described equation.
The inclinations θx and θy between the direction and the Y direction are calculated. At the time of the initial setting operation, the distance calculating means built in the CPU 10 calculates the plane coordinates (x 0 , y 0 ) of the reference target displayed on the display 2, the X direction of the pistol 5 at that time, and Y
The distance L between the display 2 and the pistol 5 is calculated based on the direction inclinations θx 0 and θy 0 . Further, at the time of the game, the coordinate calculating means incorporated in the CPU 10 obtains the initial and current inclinations θx 0 , θy 0 , θx, θy of the pistol 5 determined by the angle calculating means, and the distance calculating means. Based on the value of the distance L, the reference value (x
0 , y 0 ), the displacement amounts Δx, Δy of the pistol 5 are calculated.

【0017】CPU10は、このようにして演算した変
位量Δx,Δyを、ディスプレイ2上におけるピストル
5の仮想的な座標データとしてデータメモリに格納し、
この座標データを外部インターフェイスを介してコンピ
ュータ本体1に送信する。コンピュータ本体1に内蔵さ
れた判定手段は、この座標データと移動ターゲットの平
面座標とを比較し、両者が所定の範囲内にあると判断し
た場合は、ディスプレイ2上の表示やスピーカからの音
声によって遊技者に「当り」を知らせ、両者が所定の範
囲外にあると判断した場合は、同様にして「はずれ」を
知らせる。
The CPU 10 stores the thus calculated displacement amounts Δx and Δy in the data memory as virtual coordinate data of the pistol 5 on the display 2,
This coordinate data is transmitted to the computer main body 1 via the external interface. The determination means built in the computer main body 1 compares the coordinate data with the plane coordinates of the moving target, and when it is determined that both are within a predetermined range, the display data on the display 2 or the sound from the speaker is used. The player is notified of the "hit", and when it is determined that both are outside the predetermined range, the "off" is similarly notified.

【0018】次に、図7と図8を用いて前記CPU10
の演算処理について説明する。ここで、図7は初期設定
動作を示すフローチャートであり、図8はゲーム動作を
示すフローチャートである。
Next, referring to FIG. 7 and FIG.
Will be described. Here, FIG. 7 is a flowchart showing the initial setting operation, and FIG. 8 is a flowchart showing the game operation.

【0019】図7に示すように、ゲームを開始する前に
初期設定を行い、ディスプレイ2とピストル5間の距離
Lを算出する。この初期設定動作においては、まず、デ
ィスプレイ2上の任意の基準位置に基準ターゲットが表
示されるため、遊技者はピストル5をこの基準ターゲッ
トに向けた後、引金7を引いてスイッチ信号をCPU1
0に送出する(S−1)。CPU10にスイッチ信号が
送出されるとLED4が発光し、該LED4から発せら
れた赤外光が光センサ6に照射されるため、角度演算手
段は、光センサ6の4つの分割受光部から出力される電
流値に基づいて、ピストル5のX方向とY方向の傾きθ
0,θy0を算出する(S−2)。次いで、距離演算手
段は、ディスプレイ2上表示された基準ターゲットの平
面座標(x0,y0)と上記θx0,θy0の値に基づい
て、ディスプレイ2とピストル5間の距離Lを算出する
(S−3)。S−3で求められた距離Lは遊技者の手ぶ
れ等により多少変動するため、S−4においてn=Nが
判断され、N回に達していない場合はS−1に戻って上
記の動作を繰返し、N回に達した場合はS−5において
上記の算出データを平均化し、その値をデータメモリに
格納する。
As shown in FIG. 7, before starting the game, initialization is performed, and a distance L between the display 2 and the pistol 5 is calculated. In this initial setting operation, first, a reference target is displayed at an arbitrary reference position on the display 2, so that the player turns the pistol 5 toward the reference target, then pulls the trigger 7 and sends a switch signal to the CPU 1.
0 (S-1). When a switch signal is sent to the CPU 10, the LED 4 emits light, and the infrared light emitted from the LED 4 irradiates the optical sensor 6, so that the angle calculation means is output from the four divided light receiving units of the optical sensor 6. Of the pistol 5 in the X and Y directions based on the current value
x 0 and θy 0 are calculated (S-2). Next, the distance calculation means calculates the distance L between the display 2 and the pistol 5 based on the plane coordinates (x 0 , y 0 ) of the reference target displayed on the display 2 and the values of θx 0 , θy 0. (S-3). Since the distance L obtained in S-3 fluctuates somewhat due to the hand shake of the player, n = N is determined in S-4, and if the number has not reached N times, the process returns to S-1 to perform the above operation. Repeatedly, when the number of times reaches N, the calculated data is averaged in S-5, and the value is stored in the data memory.

【0020】このようにして初期設定動作が終了した
後、ディスプレイ2とピストル5間の距離Lを一定に保
った状態でゲームを開始する。図8に示すように、この
ゲーム動作において、まず、遊技者はディスプレイ2上
を移動する移動ターゲットを狙い、この移動ターゲット
に向けてピストル5を回動操作しながら引金7を引く
(S−6)。引金7が引かれてスイッチ信号が発生する
と、角度演算手段は初期設定動作と同様に、その時のピ
ストル5のX方向とY方向の傾きθx,θyを算出する
(S−7)。次いで、座標演算手段は、このようにして
求められたθx,θyと、初期設定動作で既に求められ
たθx0,θy0,Lの値に基づいて、初期設定時の基準
値(x0,y0)に対するピストル5の変位量Δx,Δy
を算出する(S−8)。S−8において算出された変位
量Δx,Δyは、ディスプレイ2上におけるピストル5
の仮想的な座標データとしてデータメモリに格納され、
CPU10はこの座標データを外部インターフェイスを
介してコンピュータ本体1に送信する。
After the initial setting operation is completed in this way, the game is started with the distance L between the display 2 and the pistol 5 kept constant. As shown in FIG. 8, in this game operation, first, the player aims at a moving target moving on the display 2, and pulls the trigger 7 while rotating the pistol 5 toward the moving target (S-). 6). When the trigger 7 is triggered and a switch signal is generated, the angle calculation means calculates the inclinations θx and θy of the pistol 5 in the X and Y directions at that time, as in the initial setting operation (S-7). Next, based on the values of θx, θy obtained in this way and the values of θx 0 , θy 0 , L already obtained in the initial setting operation, the coordinate calculating means sets the reference values (x 0 , y 0 ) with respect to the displacement amount Δx, Δy of the pistol 5
Is calculated (S-8). The displacement amounts Δx and Δy calculated in S-8 are the pistols 5 on the display 2.
Is stored in the data memory as virtual coordinate data of
The CPU 10 transmits the coordinate data to the computer main body 1 via the external interface.

【0021】コンピュータ本体1に内蔵された判定手段
は、S−9において、この座標データと移動ターゲット
の平面座標とを比較し、両者が所定の範囲内にあると判
断した場合は、S−10においてディスプレイ2上に
「当り」を表示し、S−11においてスピーカから「当
り」を音声によって遊技者に知らせる。また、S−9に
おいて、ピストル5の座標データと移動ターゲットの平
面座標とが所定の範囲外にあると判断した場合は、S−
12においてディスプレイ2上に「はずれ」を表示し、
S−13においてスピーカから「はずれ」を音声によっ
て遊技者に知らせる。なお、S−9における範囲の判定
は、ディスプレイ2の表示面積やディスプレイ2とピス
トル5間の距離L等に応じて変更しても良く、例えば、
距離Lが大きくなるにしたがって「当り」と判定される
範囲を広くすることも可能である。
The determining means incorporated in the computer main body 1 compares the coordinate data with the plane coordinates of the moving target in S-9, and when it is determined that both are within a predetermined range, the processing proceeds to S-10. In step S-11, "hit" is displayed on the display 2, and in step S-11, the "hit" is notified to the player by voice from the speaker. In S-9, when it is determined that the coordinate data of the pistol 5 and the plane coordinates of the moving target are out of the predetermined range, S-
In 12, “out” is displayed on the display 2,
In S-13, the player is notified of the "out" from the speaker by voice. Note that the determination of the range in S-9 may be changed according to the display area of the display 2, the distance L between the display 2 and the pistol 5, and the like.
It is also possible to widen the range determined as “hit” as the distance L increases.

【0022】上記実施例に係る座標検出装置は、LED
4から発せられる光を光センサ6で受光してピストル5
の傾きθx,θyを演算する角度演算手段と、初期設定
時に、ディスプレイ2上の基準ターゲットの平面座標と
角度演算手段で求められたピストル5の傾きに基づい
て、ピストル5からディスプレイ2までの距離Lを算出
する距離演算手段と、ゲーム時に、角度演算手段で求め
られたピストル5の傾きと距離演算手段で求められた距
離Lに基づいて、初期設定時の基準位置に対するピスト
ル5の変位量Δx,Δyを算出する座標演算手段とを備
えており、これらの角度演算と距離演算および座標演算
は、LED4と光センサ6とで構成される1組の光学素
子からのデータを用い行われるため、光学素子が有する
特性のバラツキによる影響が少なくなり、検出精度を高
めることができる。また、LED4から発せられる赤外
光を光センサ6の4つの分割受光部6a,6b,6c,
6dで受光するようになっているため、太陽光等の外乱
光による影響が少なくなると共に、光センサ6での受光
量の低下が少なくなり、したがって、ディスプレイ2の
輝度が暗い場合や、ピストルをディスプレイから離れた
位置で操作した場合においても、ゲームの判定に必要な
座標検出を正確に行うことができる。
The coordinate detecting device according to the above embodiment is an LED
4 is received by an optical sensor 6 and a pistol 5
Calculating means for calculating the inclinations θx and θy of the distance between the pistol 5 and the display 2 based on the plane coordinates of the reference target on the display 2 and the inclination of the pistol 5 obtained by the angle calculating means at the time of initial setting. L, and a displacement amount Δx of the pistol 5 with respect to the reference position at the time of initial setting based on the inclination of the pistol 5 obtained by the angle calculating means and the distance L obtained by the distance calculating means during a game. , Δy are calculated, and these angle calculation, distance calculation and coordinate calculation are performed using data from a set of optical elements composed of the LED 4 and the optical sensor 6. The influence of variations in the characteristics of the optical element is reduced, and the detection accuracy can be improved. Further, the infrared light emitted from the LED 4 is divided into four divided light receiving portions 6a, 6b, 6c,
6d, the influence of disturbance light such as sunlight is reduced, and the decrease in the amount of light received by the optical sensor 6 is reduced. Therefore, when the brightness of the display 2 is low or the pistol is Even when operated at a position distant from the display, it is possible to accurately detect coordinates required for determining a game.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ディスプレイの近傍に設置された発光部から発せられる
光を操作体に設けられた光センサで受光し、該光センサ
の各分割部に照射される受光面積に基づいて、これら分
割部の分割方向に交叉する軸線の回転角度を算出する角
度演算手段と、前記操作体をディスプレイ上の基準ター
ゲットに向けた時、この基準ターゲットの平面座標と前
記角度演算手段で求められた角度に基づいて、前記操作
体から前記ディスプレイまでの距離を算出する距離演算
手段と、前記操作体を回転した時、前記角度演算手段で
求められた角度と前記距離演算手段で求められた距離に
基づいて、前記軸線の前記ディスプレイ上での平面座標
を算出する座標演算手段とを備え、前記座標演算手段で
求められた操作体の座標データと前記ディスプレイ上の
移動ターゲットの平面座標とを比較することにより、前
記操作体の向きが前記移動ターゲットに一致しているか
否かを判定するように構成したため、外乱光や光学素子
の特性バラツキ等による検出精度への悪影響を抑え、検
出精度の高い座標検出装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
The light emitted from the light emitting unit installed near the display is received by the optical sensor provided on the operating body, and based on the light receiving area applied to each divided unit of the optical sensor, the light is emitted in the direction of division of these divided units. Angle calculation means for calculating the rotation angle of the intersecting axes; and when the operating tool is pointed at a reference target on a display, the operation is performed based on the plane coordinates of the reference target and the angle obtained by the angle calculation means. Distance calculating means for calculating a distance from a body to the display, and when the operating tool is rotated, the axis of the axis is determined based on the angle obtained by the angle calculating means and the distance obtained by the distance calculating means. Coordinate calculating means for calculating plane coordinates on the display, wherein the coordinate data of the operating tool determined by the coordinate calculating means and the movement target of the moving target on the display are provided. Since it is configured to determine whether the direction of the operating tool matches the moving target by comparing the coordinates with the plane coordinates, it is possible to suppress the adverse effect on the detection accuracy due to disturbance light, characteristic variation of the optical element, and the like. Thus, it is possible to provide a coordinate detection device with high detection accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る座標検出装置を使用した
ゲームマシンの全体構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a game machine using a coordinate detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の座標検出装置に備えられる光センサの検
出構造を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a detection structure of an optical sensor provided in the coordinate detection device of FIG.

【図3】該光センサの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the optical sensor.

【図4】ピストルの座標検出原理を模式的に示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a principle of detecting a coordinate of a pistol.

【図5】初期設定時の距離検出原理を模式的に示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a principle of distance detection at the time of initial setting.

【図6】図1の座標検出装置で使用される処理回路のブ
ロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a processing circuit used in the coordinate detection device of FIG. 1;

【図7】初期設定動作を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an initial setting operation.

【図8】ゲーム動作を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a game operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンピュータ本体 2 ディスプレイ 3 コントロールボックス 4 LED(発光部) 5 ピストル(操作体) 6 光センサ 6a,6b,6c,6d 分割受光部 7 引金 8 ターゲット 9 絞り部 10 CPU 11 ドライバ 12 フィルタ・AMP部 13 AMP 19 波形整形部 14 A/D変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Computer main body 2 Display 3 Control box 4 LED (light-emitting part) 5 Pistol (operating body) 6 Optical sensor 6a, 6b, 6c, 6d Split light-receiving part 7 Trigger 8 Target 9 Aperture part 10 CPU 11 Driver 12 Filter / AMP part 13 AMP 19 Waveform shaping unit 14 A / D converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A63F 13/00 - 13/12 A63F 9/02 F41G 3/26 G06F 3/03 G06F 3/033 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A63F 13/00-13/12 A63F 9/02 F41G 3/26 G06F 3/03 G06F 3/033

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ディスプレイと、このディスプレイの近
傍に設置された発光部と、互いに直交する方向に分割さ
れた光センサを有する操作体と、前記発光部から発せら
れる光が前記光センサの各分割部に照射される受光面積
に基づいて、これら分割部の分割方向に交叉する軸線の
回転角度を算出する角度演算手段と、前記操作体を前記
ディスプレイ上の基準ターゲットに向けた時、この基準
ターゲットの平面座標と前記角度演算手段で求められた
角度に基づいて、前記操作体から前記ディスプレイまで
の距離を算出する距離演算手段と、前記操作体を回転し
た時、前記角度演算手段で求められた角度と前記距離演
算手段で求められた距離に基づいて、前記軸線の前記デ
ィスプレイ上での平面座標を算出する座標演算手段とを
備え、前記座標演算手段で求められた操作体の座標デー
タと前記ディスプレイ上の移動ターゲットの平面座標と
を比較することにより、前記操作体の向きが前記移動タ
ーゲットに一致しているか否かを判定するように構成し
たことを特徴とする座標検出装置。
1. An operating body having a display, a light-emitting unit installed near the display, an optical sensor divided in a direction orthogonal to each other, and light emitted from the light-emitting unit being divided by each of the light sensors. Angle calculating means for calculating a rotation angle of an axis intersecting in a dividing direction of these divisions based on a light receiving area irradiated on the section, and when the operating tool is pointed at a reference target on the display, the reference target Distance calculating means for calculating a distance from the operating tool to the display based on the plane coordinates of the angle and the angle obtained by the angle calculating means, and the distance calculating means calculating the distance when the operating tool is rotated. Coordinate calculating means for calculating plane coordinates of the axis on the display based on the angle and the distance obtained by the distance calculating means; By comparing the coordinate data of the operating tool obtained by the means with the plane coordinates of the moving target on the display, it is configured to determine whether the orientation of the operating tool matches the moving target. A coordinate detecting device characterized by the above-mentioned.
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