JP3856403B2 - 映像表示装置のための位置指示装置及びそれを用いた射撃シミュレーション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置に関する。また、本発明は、そのような位置指示装置を用いた射撃シミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置と、銃を模して形成されたコントローラとを備えた射撃シミュレーション装置が知られている。この射撃シミュレーション装置では、映像表示装置の画面上に標的を含んだ適宜の映像を映し出し、銃型コントローラを手に持ったプレイヤがその標的映像を狙って銃型コントローラのトリガレバーを操作する。プレイヤがトリガレバーを操作したとき、銃型コントローラが狙っている画面内の位置と、画面内で標的映像が映し出されている位置とが一致すれば、標的が銃によって撃ち落とされたものと判断されて射撃成功に対応した演算処理が行われる。一方、トリガレバーが操作されたとき、銃型コントローラが狙っている画面内の位置と、画面内で標的映像が映し出されている位置とが不一致であれば、射撃に失敗したものと判断されて射撃失敗に対応した演算処理が行われる。
【０００３】
射撃シミュレーション装置では、上記のような処理を行うために、銃型コントローラが映像表示装置の画面内のどの位置を指示しているかを検出する必要がある。このような位置検出処理を行う装置として、従来より、次のような装置が知られている。すなわち、図５（Ａ）に示すように、ラスター走査方式によってＣＲＴディスプレイ７の画面７ａ内に適宜の映像を表示し、銃型コントローラ６を持ったプレイヤがその画面７ａの前に立ってプレイを行う。銃型コントローラ６には、予め、受光センサ及び位置演算回路が配設される。ＣＲＴディスプレイ７の画面上に映像を表示するために電子ビームが画面内を走査移動するとき、その電子ビームの輝点が受光センサによって検出されると、その検出された輝点のディスプレイ画面内における座標位置が位置演算回路によって演算される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の位置指示方法に関しては、次のような問題があった。すなわち、図５（Ｂ）に示すように銃型コントローラ６がディスプレイ７の周囲の壁３を向いている場合や、（Ｃ）のように蛍光灯４に向いている場合や、（Ｄ）のように電球５に向いている場合や、（Ｅ）のように太陽光に向いている場合には、ディスプレイ７の画面７ａ内の希望する位置を指示することができないのはもとより、銃型コントローラ６がどの方向に向けられているのかがわからなかった。この場合には、正常なシミュレーション操作ができない。
【０００５】
また、コントローラ６がディスプレイ７の画面に向けられてはいるが、そのディスプレイ７の近くに蛍光灯４、電球５又は太陽光が存在する場合には、コントローラ６に比較的強い連続光が入ってしまうためにラスター走査を行っている輝点を検出することができず、そのため、この場合にも正常な位置指示ができなかった。また、受光センサに故障があって、それが正常な信号を出力していない場合、従来は、そのことをプレイヤに分からせることができず、よって、正常なシミュレーションを行うことができないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、銃型コントローラ等といった位置指示装置がＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態にあるときに、その異常状態を確実に判別できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る映像表示装置のための第１の位置指示装置は、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置であって、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。そして、上記位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが連続光を受光したことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【０００８】
また、本発明に係る映像表示装置のための第２の位置指示装置は、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置であって、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。そして、上記位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが少なくとも１フレームの走査期間中に光を受光しないことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【０００９】
上記第１の位置指示装置と第２の位置指示装置とは、受光センサが連続光を受光する点と、受光センサが光を受光しない点との間で互いに相違する。これらの各位置指示装置によれば、映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態にあるときには、位置演算手段から障害情報信号が出力されるので、その異常状態を確実に検出できる。例えば、位置指示体が映像表示装置以外の暗い場所を向いている場合や、位置指示体に映像表示以外の所から連続光が入っている場合には、そのことが容易に判別できる。また、受光センサが故障により正常な信号を出力できないときにも、そのことを容易に判別できる。
【００１０】
次に、上記第１の位置指示装置の一実施形態として上記位置演算手段を次のように、すなわち、受光センサが垂直帰線消去期間内において連続光を受けるときに所定の障害情報信号を生成し、そして、その垂直帰線消去期間に続く走査期間内においても受光センサが連続光を受けるときに障害情報信号を継続するように構成できる。
【００１１】
次に、上記第２の位置指示装置の一実施形態として上記位置演算手段を次のように、すなわち、受光センサが垂直帰線消去期間内において光を受光しないときに所定の障害情報信号を生成し、そして、その垂直帰線消去期間に続く走査期間内においても受光センサが光を受けないときに障害情報信号を継続するように構成できる。
【００１２】
次に、上記第１及び第２の位置指示装置において、上記映像表示装置は、例えば、ラスター走査方式の映像表示装置とすることができる。また、上記の障害情報信号は、それ専用の信号生成回路によって生成することもできるが、望ましくは、座標位置情報信号に特定の値を割り当てることによって形成する。こうすれば、座標位置情報信号を生成するための回路構成さえ用意すれば、それ以外の特別な回路を必要としなくて済む。また、上記の障害情報信号が出力されたときにどのような対処を行うかについては種々のものが考えられるが、例えば、プレイヤに注意を促すための表示を映像表示装置の画面内に表示することができる。
【００１３】
次に、本発明に係る第１の射撃シミュレーション装置は、映像を表示する映像表示装置と、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示手段と、その位置指示手段からの出力情報に基づいて映像表示装置に表示される映像を制御する制御手段とを有する射撃シミュレーション装置である。上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。上記位置指示手段は、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、その位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが連続光を受光したことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【００１４】
また、本発明に係る第２の射撃シミュレーション装置は、映像を表示する映像表示装置と、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示手段と、その位置指示手段からの出力情報に基づいて映像表示装置に表示される映像を制御する制御手段とを有する射撃シミュレーション装置である。上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。上記位置指示手段は、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが少なくとも１フレームの走査期間中に光を受光しないことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【００１５】
上記第１の射撃シミュレーション装置と第２の射撃シミュレーション装置との間の相違点は、両者の位置指示手段に関して、第１の射撃シミュレーション装置では受光センサが連続光を受光するのに対して、第２の射撃シミュレーション装置では受光センサが継続して光を受光しないこと、すなわち無光状態が続くことである。これらの各射撃シミュレーション装置によれば、映像表示装置の画面内を走査移動する輝点を位置指示体が正常に検出できない異常状態にあるときには、位置演算手段から障害情報信号が出力されるので、その異常状態を確実に判別できる。例えば、位置指示体が映像表示装置以外の暗い場所を向いている場合や、位置指示体に映像表示以外の所から連続光が入っている場合には、そのことが容易に判別できる。また、また、受光センサが故障により正常な信号を出力できないときにも、そのことを容易に判別できる。
【００１６】
上記の各射撃シミュレーション装置において、位置支持体は銃の形を模して形成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る映像表示装置のための位置指示装置の一実施形態及び射撃シミュレーションの一実施形態を示している。ここに示した射撃シミュレーション装置は、位置指示装置としての銃型コントローラ６と、映像表示装置としてのＣＲＴディスプレイ７と、そして制御装置８とを有する。ＣＲＴディスプレイ７は、ラスター走査方式で画面７ａ内に映像を表示する映像表示装置である。
【００１８】
また、銃型コントローラ６は、ＣＲＴディスプレイ７の画面７ａ内の希望する位置を指し示すための位置指示体としてのケーシング９と、そのケーシング９の先端の内部に配設した受光センサ１１と、その受光センサ１１に光を集光する光学系１２と、受光センサ１１の出力端子に接続された位置演算回路１３とを有する。ケーシング９は、その外観が銃を模して形成されていて、プレイヤが手で握るための握り部９ａを含んで構成される。この握り部９ａには、銃の引き金に相当するトリガレバー１４が設けられ、そのトリガレバー１４にトリガスイッチ１６が連結されている。
【００１９】
上記の制御装置８は、射撃シミュレーション装置全体の制御を司るＣＰＵ（中央処理装置）１７と、ＣＲＴディスプレイ７を駆動するための映像制御回路１８とを有する。ＣＰＵ１７には、射撃シミュレーションの動作を実現するためのプログラムソフトを格納したＲＯＭ１９と、ＣＰＵ１７によって行われる各種の演算の際にワークエリア等として用いられるＲＡＭ２１が付属する。銃型ケーシング９は可撓性ケーブル２２を介して制御装置８に接続される。映像制御回路１８は、この可撓性ケーブル２２を通して画像信号を位置演算回路１３へ伝送する。この画像信号は、ＣＲＴディスプレイ７へ伝送される画像信号と同一の信号を含んでいる。また、位置演算回路１３及びトリガスイッチ１６の出力信号は、この可撓性ケーブル２２を通してＣＰＵ１７の入力ポートへ伝送される。なお、位置演算回路１３は、銃型ケーシング９の内部ではなくて、制御装置８の内部に配設することもできる。
【００２０】
位置演算回路１３は、図２に示すように、映像制御側から送られて来る画像信号を受け取る同期分離部２３と、その同期分離部２３の後段に設けられたタイミング生成部２４と、受光センサ１１（図１）からの受光信号及びタイミング生成部２４の出力信号を受け取る計数制御部２６とを有する。この計数制御部２６の後段には、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９の各計数部が設けられる。また、Ｘ座標計数部２７の後段にはＸ座標レジスタ３１が設けられる。また、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９の後段には、平均化回路３２及びＹ座標レジスタ３３が設けられる。
【００２１】
上記の各回路のうち計数制御部２６は、図３に示すように、受光信号を受け取るＯＲ回路３４と、その後段に設けられたＡＮＤ回路３６と、受光信号を受け取る第２ラスタ抽出回路３７と、そしてゲート回路３８とを有する。
【００２２】
また、上記の各座標計数部２７，２８，２９は、図４に示すように、カウンタ３９及びラッチ回路４１を有する。Ｘ座標計数部２７に関しては、カウンタ３９のクロック端子に計数用クロック信号が入り、クリア端子に水平同期信号ＨＳが入る。第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９に関しては、カウンタ３９のクロック端子に水平同期信号ＨＳが入り、クリア端子に垂直同期信号ＶＳが入る。また、ラッチ回路４１のトリガ端子には、計数制御部２６の出力信号であるＳ信号又はＥ信号が伝送される。
【００２３】
以下、上記構成より成る射撃シミュレーション装置に関して、その動作を説明する。シミュレーションが開始されると、図１において、ＣＰＵ１７によって映像制御回路１８に映像情報が伝送され、その映像情報に基づいて電子ビームがＣＲＴディスプレイ７の画面７ａ内を水平走査及び垂直走査してラスターを形成し、このラスターが各画素の明暗に応じて光ることにより、映像が表示される。この映像の中には、射撃の対象である標的が含まれる。上記の映像情報は、位置演算回路１３へ伝送される画像信号と同一の信号を含んでいる。
【００２４】
銃型コントローラ６のケーシング９を手に持ってディスプレイ７の前に立つプレイヤは、そのディスプレイ７の画面７ａ上に映し出される映像を見ながら、銃型ケーシング９の先端を画面７ａに向ける。銃型コントローラ６が向いている画面７ａ内の位置は、その画面の横方向をＸ座標とし、縦方向をＹ座標とするＸＹ座標値として表示できる。
【００２５】
銃型コントローラ６とディスプレイ７との間の相互の位置関係としては、
（１） 図５（Ａ）のように銃型コントローラ６が正常にディスプレイ７の画面７ａを向く場合、
（２） 図５（Ｂ）のように銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の暗い所を向く場合、そして
（３） 図５（Ｃ）〜（Ｅ）のように銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の明るい場所を向いていてそれに連続光が入る場合や、銃型コントローラ６は画面７ａを向いているがその画面の近くに蛍光灯等の発光源が置かれるためにコントローラ６に連続光が入ってしまう場合
等といった関係が考えられる。以下、個々の場合について考える。
【００２６】
（１）銃型コントローラが正常にディスプレイの画面を向く場合
銃型コントローラ６が正常にディスプレイ７の画面７ａを向く場合には、１フレームの走査期間ごとに少なくとも１個のラスタ輝点が必ずコントローラ６内の受光センサ１１によって受光される。そしてこの場合には、図１において、制御装置８の映像制御回路１８から銃型コントローラ６の位置演算回路１３へ画像信号が伝送される。この画像信号は、図２において、同期分離部２３によって水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに分離される。そして、タイミング生成部２４は、図６に示すように、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて垂直帰線消去期間を求める。
【００２７】
さらに、タイミング生成部２４は、図７に示すように、求められた垂直帰線消去期間内において、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて２種類の信号であるリセットＡ信号及びリセットＢ信号を発生する。今考えている場合、すなわち、銃型コントローラ６が正常にディスプレイ７の画面７ａを向く場合は、上記のようにして垂直帰線消去期間内で発生したＳ信号及びＥ信号は特別な意味を持つものではない。これらの信号は、銃型コントローラ６にラスタ輝点からの光が入射しない場合や、ラスタ輝点以外の連続光が入射する等といった異常時に意味を持つことになるものであるが、詳しくは後述する。
【００２８】
垂直帰線消去期間に続いて１フレームの走査期間に入ると、ラスタ輝点が画面７ａを水平走査及び垂直走査する。このラスタ輝点が銃型コントローラ６によって位置指定されている個所を通過すると、その輝点がコントローラ６内の受光センサ１１によって検出され、図６に示すように、“０”パルスの受光信号が発生する。そしてこれらの受光信号“０”は、図２において、計数制御部２６へ送られる。
【００２９】
計数制御部２６は、図６に示すように、送られてきた受光信号“０”をＳ信号及びＥ信号に変換する。Ｅ信号は、受光信号をサンプリングした信号であり、ほぼ源信号と同一である。一方、Ｓ信号は、Ｅ信号にさらに処理を加えて、受光信号が受光を示したラスタの次のラスタタイミングまでを透過させるようにした信号である。このような処理は、図３に示す回路構成によって実現される。以上の処理により、Ｓ信号の立ち上がりエッジが受光の開始点を示し、Ｅ信号の最終立ち上がりエッジが受光の終了点を示すことになる。
【００３０】
以上のように、受光センサ１１がラスタ輝点を検出したことに基づいて計数制御部２６によってＳ信号及びＥ信号が生成されると、図２において、これらのＳ信号及びＥ信号に基づいて、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９によってそのラスタ輝点の座標位置、すなわち銃型コントローラ６が指示している位置を演算する。
【００３１】
より詳しく説明すれば、Ｘ座標計数部２７は、図８において、ＨＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、計数用クロック信号を計数し、これにより、ＣＲＴディスプレイ７の水平方向の受光開始位置であるＸ座標値を計数する。図では、座標値として“９”が計数された状態を例示している。以上のような処理は、図４に示した回路構成によって実現される。
【００３２】
一方、図２の第１Ｙ座標計数部２８は、図９において、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。また、第２Ｙ座標計数部２９は、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＥ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。これら第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９の計数値に関して図２の平均化回路３２を用いてそれらの平均値を演算することにより、ＣＲＴディスプレイ７の垂直方向の受光中心位置であるＹ座標値が求められる。以上のような処理も図４に示した回路構成によって実現される。
【００３３】
以上のようにして、銃型コントローラ６によって指示された位置が（Ｘ，Ｙ）座標値によって特定された。これらの座標データは、それぞれ、図２のＸ座標レジスタ３１及びＹ座標レジスタ３３に保存される。こうして保存された位置情報（Ｘ，Ｙ）は適宜のタイミング、例えば、走査期間に続く垂直帰線消去期間内の適宜のタイミングで制御装置８（図１）へ向けて出力される。また、今考えている走査期間内に、プレイヤが銃型コントローラ６のトリガレバー１４を矢印Ａの方向へ操作していれば、位置演算回路１３は上記の位置情報（Ｘ，Ｙ）の他に、トリガレバー１４が引かれたことを示す信号であるトリガ信号を制御装置８へ向けて出力する。これらの信号は、例えば、６バイトのシリアルデータの形で伝送でき、例えば、その６バイトのうちの先頭２バイト内の適当なビットをトリガ信号に割り当て、次の２バイトをＸ座標値に割り当て、そして最後の２バイトをＹ座標値に割り当てることができる。
【００３４】
図１において、位置情報（Ｘ，Ｙ）及びトリガ信号を受け取った制御装置８内のＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１９内に格納されたプログラムに従って、トリガ信号が発生したタイミングが座標位置（Ｘ，Ｙ）に一致するかどうかを判断する。一致するときには、射撃成功を表示するための演算を行い、一致しないときには射撃失敗を表示するための演算を行う。こうして、射撃動作のシミュレーションが実行される。
【００３５】
（２）銃型コントローラがディスプレイ以外の暗い所を向く場合
図５（Ｂ）のように、銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の暗い所、例えば壁３を向く場合には、そのコントローラ６がディスプレイ７の画面７ａを向いていないのであるから、正常なシミュレーションはできない。またこの場合には、コントローラ６内の受光センサ１１はラスタ輝点を検出することはなく、常に、光を検出しない無光状態を検出することになる。
【００３６】
このような状況下では、図２のタイミング生成部２４は、図６に示すように、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて垂直帰線消去期間を求める。さらに、タイミング生成部２４は、図７に示すように、求められた垂直帰線消去期間内において、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて、リセットＡ信号及びリセットＢ信号を生成する。これらの信号は、それぞれ、２値化された信号であって特定のタイミングを示すための信号である。
【００３７】
具体的には、図７において、画像信号の第１ラインから第２０ラインは垂直帰線消去期間を示している。この垂直帰線消去期間内で、ＶＳ信号が状態“１”になってからＨＳ信号の“０”パルスをカウントし、そして任意のカウント数で“０”パルスを発生させ、このパルスをリセットＡ信号とする。この任意のカウント数は垂直帰線消去期間内に入るように設定する。また、ＶＳ信号が状態“１”になってからリセットＡ信号の“０”パルスが出力されるまでの期間“１”パルスを発生させ、このパルスをリセットＢ信号とする。
【００３８】
これらのリセットＡ信号及びリセットＢ信号は、図２において、計数制御部２６へ送られる。この計数制御部２６は、リセットＡ信号及びリセットＢ信号以外に受光信号を入力するが、今考えている場合、すなわち、銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の暗い所を向いている場合は、受光信号は、常に、“１”（無光）である。
【００３９】
この場合、計数制御部２６は、図１０に示すように、受光信号“１”にリセットＡ信号を合成して、所定のタイミングでＳ信号及びＥ信号を生成する。これらの信号は、図２において、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９へ送られる。今、第１Ｙ座標計数部２８について考えると、この計数部は、図１０において、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。図の場合は、この計数の結果、Ｙ座標値に代わる特定値として“９”が得られる。一方、Ｘ座標計数部２７においては、ＨＳ信号及びＳ信号を基準として計数用クロック信号を計数することにより、同様にして、Ｘ座標値に代わる特定値が得られる。今、このＸ座標に代わるこの特定値を“ａ”とすれば、以上の垂直帰線消去期間内における処理により、位置情報に代わる特定の情報として障害情報信号（ａ，９）が求められる。
【００４０】
以上のようにして垂直帰線消去期間における処理が終了すると、映像処理は１フレームの走査期間へと移行する。今考えている状況は、銃型コントローラ６が画面７ａ以外の暗い所を向く場合であるから、その走査期間中にラスタ輝点が画面７ａ内を走査移動しても、その輝点は銃型コントローラ６内の受光センサ１１では検出できない。従って、受光センサ１１の出力信号、すなわち受光信号は、常に、“１”（無光）のままである。
【００４１】
図１０に示す状態は、区間１において障害情報信号（ａ，９）が生成された後、区間２内の適宜のタイミングで受光信号“０”パルスが発生している。この状況は、銃型コントローラ６がディスプレイ７の画面７ａを向いている正常な状況において、コントローラ６内の受光センサ１１によってラスタ輝点が検出された場合であると考えられるが、この場合には、新たに発生した受光信号“０”パルスに基づいて新たな計数処理が実行され、よって、垂直帰線消去期間内に得られた障害情報信号“９”は新たな計数結果“Ｙ”に置き換えられる。このことは、Ｘ座標に関しても同様である。従って、次回の垂直帰線消去期間内に位置演算回路１３（図１）から出力される位置情報は、ラスタ輝点の座標を表示する位置情報ということになり、よって、障害情報信号（ａ，９）は特別な意味は持たない。
【００４２】
これに対し、今考えているような、１フレームの走査期間内で受光信号が常に“１”（無光）のままである状況下では、垂直帰線消去期間内に発生した障害情報信号（ａ，９）はそのまま継続されて位置演算回路１３（図１）から出力される。そして、この障害情報信号を受け取ったＣＰＵ１７（図１）は、ＲＯＭ１９内に格納されたプログラムに従って、銃型コントローラ６が正常に画面７ａを向いていないものと認識し、それに対応した所定の演算を実行する。例えば、「銃口が画面を向いていません」等といった注意文を画面７ａ内に表示する。これを見たプレイヤは、銃型コントローラ６を画面７ａを向く正常な状態に矯正でき、よって、安定した射撃シミュレーションを継続できる。
【００４３】
（３）銃型コントローラに連続光が入る場合
この場合の１つの具体例としては、銃型コントローラ６が画面７ａ以外の明るい個所を向いている状況が考えられる。この場合には、当然のことながらそのコントローラ６によって画面７ａ内の位置を指示することはできない。また、別の具体例として、銃型コントローラ６が画面７ａを向いているものの別の所から来る連続光がそのコントローラ６に入射するという状況が考えられる。この場合には、その連続光に邪魔されてラスタ輝点を検出することができないので、やはり、正常な位置指定を行うことができない。
【００４４】
このような状況下でも、図２のタイミング生成部２４は、図６に示すように、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて垂直帰線消去期間を求め、さらに、図７に示すようにその垂直帰線消去期間内において、ＨＳ及びＶＳに基づいてリセットＡ信号及びリセットＢ信号を生成し、そしてこれらのリセットＡ信号及びリセットＢ信号は図２の計数制御部２６へ送られる。
【００４５】
今考えているのは、銃型コントローラ６に連続光が入る状況であるから、計数制御部２６に入る受光信号は、常に、“０”（受光）である。従ってこの場合、計数制御部２６は、図１１に示すように、受光信号“０”にリセットＢ信号を合成して、図１０の場合とは異なる所定のタイミングでＳ信号及びＥ信号を生成する。これらの信号は、図２において、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９へ送られる。
【００４６】
今、第１Ｙ座標計数部２８について考えると、この計数部は、図１１において、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。図の場合は、この計数の結果、Ｙ座標値に代わる特定値として“４”が得られることを示している。一方、Ｘ座標計数部２７に関しては、ＨＳ信号及びＳ信号を基準として計数用クロック信号を計数することにより、同様にして、Ｘ座標値に代わる特定値が得られる。今、このＸ座標に関する特定値を“ｂ”とすれば、以上の垂直帰線消去期間内における処理により、特定の座標情報である障害情報信号（ｂ，４）が求められる。
【００４７】
以上のようにして垂直帰線消去期間における処理が終了すると、映像処理は１フレームの走査期間へと移行する。今考えている状況は、銃型コントローラ６に連続光が入射する場合であるから、その走査期間中にラスタ輝点が画面７ａ内を走査移動しても、その輝点は銃型コントローラ６内の受光センサ１１では検出できず、受光センサ１１の出力信号、すなわち受光信号は、常に、“０”（受光）のままである。その結果、垂直帰線消去期間内で発生した上記の障害情報信号（ｂ，４）はそのまま継続されて位置演算回路１３（図１）から出力される。そして、この障害情報信号を受け取ったＣＰＵ１７（図１）は、ＲＯＭ１９内に格納されたプログラムに従って、銃型コントローラ６に連続光が入射して正常な位置指示ができない状態にあることを認識し、それに対応した所定の演算を実行する。例えば、「連続光を除去して下さい」等といった注意文を画面７ａ内に表示する。これを見たプレイヤは、銃型コントローラ６を画面７ａを向く正常な状態に矯正したり、あるいは、画面７ａの近くにある発光源を画面７ａから遠ざけることができ、これにより、安定した射撃シミュレーションを継続できる。
【００４８】
以上の各状況下での説明から明らかなように、本実施形態では、垂直帰線消去期間における受光信号の２値状態に応じて受光信号にそれぞれ異なるリセット信号を合成することにより、受光信号の２値状態に応じた特定の座標値を発生するようにした。その結果、銃型コントローラ６に常に光が入射しない場合や、銃型コントローラ６に光が入射し続ける場合、位置情報信号として特定値を割り当てることができる。よって、この特定値から判断して、銃型コントローラが正常に働けないことを容易且つ確実に認識できる。しかも位置情報信号に特定値を割り当てるという方法を採っているので、特別な判定演算を必要とせず、よって、回路構造を極めて簡単にできる。また、受光センサの故障を判定することもできる。
【００４９】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。
例えば、本発明に係る位置指示装置は、射撃シミュレーション装置に限られず、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する方式の映像表示装置でありさえすれば、その画面内のうちの希望する任意の位置を指示するために用いることができる。また、位置指示体の外観形状は、銃を模して形成することに限られず、必要に応じて、その他の任意の形状とすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の位置指示装置及び請求項８記載の射撃シミュレーション装置によれば、銃型ケーシング等といった位置指示体がＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態、具体的には、連続光を受光してしまうためにその輝点を検出できないという異常状態や、位置指示体が画面以外の明るい個所を向いているという異常状態にあるときに、それらの異常状態を確実に検出できる。また、そのような異常状態が受光センサの故障に起因する場合に、その故障を判別できる。
【００５１】
請求項２記載の位置指示装置及び請求項９記載の射撃シミュレーション装置によれば、銃型ケーシング等といった位置指示体がＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態、具体的には、位置指示体が画面以外の暗い個所を向いているという異常状態にあるときに、その異常状態を確実に検出できる。また、そのような異常状態が受光センサの故障に起因する場合に、その故障を判別できる。
【００５２】
請求項３記載の位置指示装置によれば、請求項１記載の位置指示装置を確実に構成できる。
【００５３】
請求項４記載の位置指示装置によれば、請求項２記載の位置指示装置を確実に構成できる。
【００５４】
請求項５記載の位置指示装置は、ごく一般的な映像表示装置であるラスター走査方式の映像表示装置に本発明を適用する場合を想定している。現実的な構成である。
【００５５】
請求項６記載の位置指示装置及び請求項１０記載の射撃シミュレーション装置によれば、座標位置情報信号に特定値を割り当てることによって特定の障害情報信号を形成するようにしたので、座標位置情報を生成するための回路構成さえ用意すれば、それ以外の特別な判定演算を必要としないので、回路構成を極めて簡単にできる。
【００５６】
請求項７記載の位置指示装置及び請求項１２記載の射撃シミュレーション装置によれば、プレイヤは、位置指示装置の姿勢が正常でないことを容易に認識でき、それを矯正することにより、常に正常な状態でシミュレーションを行うことができる。
【００５７】
請求項１１記載の射撃シミュレーション装置によれば、プレイヤは本物の銃で射撃をしているような臨場感を得ることができる。
【００５８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置指示装置及び射撃シミュレーション装置の一実施形態を模式的に示す図である。
【図２】図１の構造の主要部、特に位置演算回路の内部構造の一例を示す回路ブロック図である。
【図３】図２の回路の主要部、特に計数制御部の内部構造の一例を示す回路ブロック図である。
【図４】図２の回路の主要部、特に座標計数部の内部構造の一例を示す回路ブロック図である。
【図５】本発明に係る映像表示装置の位置指示装置に関する種々の使用形態を示す図である。
【図６】受光信号をＳ信号及びＥ信号に変換する状態を示すタイミングチャートである。
【図７】リセットＡ信号及びリセットＢ信号を生成する状態を示すタイミングチャートである。
【図８】画面内の指示位置のＸ座標を計数するときのタイミングチャートである。
【図９】画面内の指示位置のＹ座標を計数するときのタイミングチャートである。
【図１０】受光センサに光が入射しないときに生成されるＳ信号及びＥ信号を示すタイミングチャートである。
【図１１】受光センサに連続光が入射するときに生成されるＳ信号及びＥ信号を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
３ 壁
６ 銃型コントローラ（位置指示装置）
７ ＣＲＴディスプレイ（映像表示装置）
７ａ 画面
８ 制御装置
９ 銃型ケーシング（位置指示体）
９ａ 握り部
１１ 受光センサ
１２ 光学系
１４ トリガレバー
１６ トリガスイッチ
２２ 可撓性ケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置に関する。また、本発明は、そのような位置指示装置を用いた射撃シミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置と、銃を模して形成されたコントローラとを備えた射撃シミュレーション装置が知られている。この射撃シミュレーション装置では、映像表示装置の画面上に標的を含んだ適宜の映像を映し出し、銃型コントローラを手に持ったプレイヤがその標的映像を狙って銃型コントローラのトリガレバーを操作する。プレイヤがトリガレバーを操作したとき、銃型コントローラが狙っている画面内の位置と、画面内で標的映像が映し出されている位置とが一致すれば、標的が銃によって撃ち落とされたものと判断されて射撃成功に対応した演算処理が行われる。一方、トリガレバーが操作されたとき、銃型コントローラが狙っている画面内の位置と、画面内で標的映像が映し出されている位置とが不一致であれば、射撃に失敗したものと判断されて射撃失敗に対応した演算処理が行われる。
【０００３】
射撃シミュレーション装置では、上記のような処理を行うために、銃型コントローラが映像表示装置の画面内のどの位置を指示しているかを検出する必要がある。このような位置検出処理を行う装置として、従来より、次のような装置が知られている。すなわち、図５（Ａ）に示すように、ラスター走査方式によってＣＲＴディスプレイ７の画面７ａ内に適宜の映像を表示し、銃型コントローラ６を持ったプレイヤがその画面７ａの前に立ってプレイを行う。銃型コントローラ６には、予め、受光センサ及び位置演算回路が配設される。ＣＲＴディスプレイ７の画面上に映像を表示するために電子ビームが画面内を走査移動するとき、その電子ビームの輝点が受光センサによって検出されると、その検出された輝点のディスプレイ画面内における座標位置が位置演算回路によって演算される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の位置指示方法に関しては、次のような問題があった。すなわち、図５（Ｂ）に示すように銃型コントローラ６がディスプレイ７の周囲の壁３を向いている場合や、（Ｃ）のように蛍光灯４に向いている場合や、（Ｄ）のように電球５に向いている場合や、（Ｅ）のように太陽光に向いている場合には、ディスプレイ７の画面７ａ内の希望する位置を指示することができないのはもとより、銃型コントローラ６がどの方向に向けられているのかがわからなかった。この場合には、正常なシミュレーション操作ができない。
【０００５】
また、コントローラ６がディスプレイ７の画面に向けられてはいるが、そのディスプレイ７の近くに蛍光灯４、電球５又は太陽光が存在する場合には、コントローラ６に比較的強い連続光が入ってしまうためにラスター走査を行っている輝点を検出することができず、そのため、この場合にも正常な位置指示ができなかった。また、受光センサに故障があって、それが正常な信号を出力していない場合、従来は、そのことをプレイヤに分からせることができず、よって、正常なシミュレーションを行うことができないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、銃型コントローラ等といった位置指示装置がＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態にあるときに、その異常状態を確実に判別できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る映像表示装置のための第１の位置指示装置は、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置であって、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。そして、上記位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが連続光を受光したことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【０００８】
また、本発明に係る映像表示装置のための第２の位置指示装置は、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置であって、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。そして、上記位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが少なくとも１フレームの走査期間中に光を受光しないことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【０００９】
上記第１の位置指示装置と第２の位置指示装置とは、受光センサが連続光を受光する点と、受光センサが光を受光しない点との間で互いに相違する。これらの各位置指示装置によれば、映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態にあるときには、位置演算手段から障害情報信号が出力されるので、その異常状態を確実に検出できる。例えば、位置指示体が映像表示装置以外の暗い場所を向いている場合や、位置指示体に映像表示以外の所から連続光が入っている場合には、そのことが容易に判別できる。また、受光センサが故障により正常な信号を出力できないときにも、そのことを容易に判別できる。
【００１０】
次に、上記第１の位置指示装置の一実施形態として上記位置演算手段を次のように、すなわち、受光センサが垂直帰線消去期間内において連続光を受けるときに所定の障害情報信号を生成し、そして、その垂直帰線消去期間に続く走査期間内においても受光センサが連続光を受けるときに障害情報信号を継続するように構成できる。
【００１１】
次に、上記第２の位置指示装置の一実施形態として上記位置演算手段を次のように、すなわち、受光センサが垂直帰線消去期間内において光を受光しないときに所定の障害情報信号を生成し、そして、その垂直帰線消去期間に続く走査期間内においても受光センサが光を受けないときに障害情報信号を継続するように構成できる。
【００１２】
次に、上記第１及び第２の位置指示装置において、上記映像表示装置は、例えば、ラスター走査方式の映像表示装置とすることができる。また、上記の障害情報信号は、それ専用の信号生成回路によって生成することもできるが、望ましくは、座標位置情報信号に特定の値を割り当てることによって形成する。こうすれば、座標位置情報信号を生成するための回路構成さえ用意すれば、それ以外の特別な回路を必要としなくて済む。また、上記の障害情報信号が出力されたときにどのような対処を行うかについては種々のものが考えられるが、例えば、プレイヤに注意を促すための表示を映像表示装置の画面内に表示することができる。
【００１３】
次に、本発明に係る第１の射撃シミュレーション装置は、映像を表示する映像表示装置と、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示手段と、その位置指示手段からの出力情報に基づいて映像表示装置に表示される映像を制御する制御手段とを有する射撃シミュレーション装置である。上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。上記位置指示手段は、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、その位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが連続光を受光したことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【００１４】
また、本発明に係る第２の射撃シミュレーション装置は、映像を表示する映像表示装置と、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示手段と、その位置指示手段からの出力情報に基づいて映像表示装置に表示される映像を制御する制御手段とを有する射撃シミュレーション装置である。上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する。上記位置指示手段は、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有する。そして、位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を出力し、受光センサが少なくとも１フレームの走査期間中に光を受光しないことを示す信号に基づいて障害情報信号を出力する。
【００１５】
上記第１の射撃シミュレーション装置と第２の射撃シミュレーション装置との間の相違点は、両者の位置指示手段に関して、第１の射撃シミュレーション装置では受光センサが連続光を受光するのに対して、第２の射撃シミュレーション装置では受光センサが継続して光を受光しないこと、すなわち無光状態が続くことである。これらの各射撃シミュレーション装置によれば、映像表示装置の画面内を走査移動する輝点を位置指示体が正常に検出できない異常状態にあるときには、位置演算手段から障害情報信号が出力されるので、その異常状態を確実に判別できる。例えば、位置指示体が映像表示装置以外の暗い場所を向いている場合や、位置指示体に映像表示以外の所から連続光が入っている場合には、そのことが容易に判別できる。また、また、受光センサが故障により正常な信号を出力できないときにも、そのことを容易に判別できる。
【００１６】
上記の各射撃シミュレーション装置において、位置支持体は銃の形を模して形成できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る映像表示装置のための位置指示装置の一実施形態及び射撃シミュレーションの一実施形態を示している。ここに示した射撃シミュレーション装置は、位置指示装置としての銃型コントローラ６と、映像表示装置としてのＣＲＴディスプレイ７と、そして制御装置８とを有する。ＣＲＴディスプレイ７は、ラスター走査方式で画面７ａ内に映像を表示する映像表示装置である。
【００１８】
また、銃型コントローラ６は、ＣＲＴディスプレイ７の画面７ａ内の希望する位置を指し示すための位置指示体としてのケーシング９と、そのケーシング９の先端の内部に配設した受光センサ１１と、その受光センサ１１に光を集光する光学系１２と、受光センサ１１の出力端子に接続された位置演算回路１３とを有する。ケーシング９は、その外観が銃を模して形成されていて、プレイヤが手で握るための握り部９ａを含んで構成される。この握り部９ａには、銃の引き金に相当するトリガレバー１４が設けられ、そのトリガレバー１４にトリガスイッチ１６が連結されている。
【００１９】
上記の制御装置８は、射撃シミュレーション装置全体の制御を司るＣＰＵ（中央処理装置）１７と、ＣＲＴディスプレイ７を駆動するための映像制御回路１８とを有する。ＣＰＵ１７には、射撃シミュレーションの動作を実現するためのプログラムソフトを格納したＲＯＭ１９と、ＣＰＵ１７によって行われる各種の演算の際にワークエリア等として用いられるＲＡＭ２１が付属する。銃型ケーシング９は可撓性ケーブル２２を介して制御装置８に接続される。映像制御回路１８は、この可撓性ケーブル２２を通して画像信号を位置演算回路１３へ伝送する。この画像信号は、ＣＲＴディスプレイ７へ伝送される画像信号と同一の信号を含んでいる。また、位置演算回路１３及びトリガスイッチ１６の出力信号は、この可撓性ケーブル２２を通してＣＰＵ１７の入力ポートへ伝送される。なお、位置演算回路１３は、銃型ケーシング９の内部ではなくて、制御装置８の内部に配設することもできる。
【００２０】
位置演算回路１３は、図２に示すように、映像制御側から送られて来る画像信号を受け取る同期分離部２３と、その同期分離部２３の後段に設けられたタイミング生成部２４と、受光センサ１１（図１）からの受光信号及びタイミング生成部２４の出力信号を受け取る計数制御部２６とを有する。この計数制御部２６の後段には、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９の各計数部が設けられる。また、Ｘ座標計数部２７の後段にはＸ座標レジスタ３１が設けられる。また、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９の後段には、平均化回路３２及びＹ座標レジスタ３３が設けられる。
【００２１】
上記の各回路のうち計数制御部２６は、図３に示すように、受光信号を受け取るＯＲ回路３４と、その後段に設けられたＡＮＤ回路３６と、受光信号を受け取る第２ラスタ抽出回路３７と、そしてゲート回路３８とを有する。
【００２２】
また、上記の各座標計数部２７，２８，２９は、図４に示すように、カウンタ３９及びラッチ回路４１を有する。Ｘ座標計数部２７に関しては、カウンタ３９のクロック端子に計数用クロック信号が入り、クリア端子に水平同期信号ＨＳが入る。第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９に関しては、カウンタ３９のクロック端子に水平同期信号ＨＳが入り、クリア端子に垂直同期信号ＶＳが入る。また、ラッチ回路４１のトリガ端子には、計数制御部２６の出力信号であるＳ信号又はＥ信号が伝送される。
【００２３】
以下、上記構成より成る射撃シミュレーション装置に関して、その動作を説明する。シミュレーションが開始されると、図１において、ＣＰＵ１７によって映像制御回路１８に映像情報が伝送され、その映像情報に基づいて電子ビームがＣＲＴディスプレイ７の画面７ａ内を水平走査及び垂直走査してラスターを形成し、このラスターが各画素の明暗に応じて光ることにより、映像が表示される。この映像の中には、射撃の対象である標的が含まれる。上記の映像情報は、位置演算回路１３へ伝送される画像信号と同一の信号を含んでいる。
【００２４】
銃型コントローラ６のケーシング９を手に持ってディスプレイ７の前に立つプレイヤは、そのディスプレイ７の画面７ａ上に映し出される映像を見ながら、銃型ケーシング９の先端を画面７ａに向ける。銃型コントローラ６が向いている画面７ａ内の位置は、その画面の横方向をＸ座標とし、縦方向をＹ座標とするＸＹ座標値として表示できる。
【００２５】
銃型コントローラ６とディスプレイ７との間の相互の位置関係としては、
（１） 図５（Ａ）のように銃型コントローラ６が正常にディスプレイ７の画面７ａを向く場合、
（２） 図５（Ｂ）のように銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の暗い所を向く場合、そして
（３） 図５（Ｃ）〜（Ｅ）のように銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の明るい場所を向いていてそれに連続光が入る場合や、銃型コントローラ６は画面７ａを向いているがその画面の近くに蛍光灯等の発光源が置かれるためにコントローラ６に連続光が入ってしまう場合
等といった関係が考えられる。以下、個々の場合について考える。
【００２６】
（１）銃型コントローラが正常にディスプレイの画面を向く場合
銃型コントローラ６が正常にディスプレイ７の画面７ａを向く場合には、１フレームの走査期間ごとに少なくとも１個のラスタ輝点が必ずコントローラ６内の受光センサ１１によって受光される。そしてこの場合には、図１において、制御装置８の映像制御回路１８から銃型コントローラ６の位置演算回路１３へ画像信号が伝送される。この画像信号は、図２において、同期分離部２３によって水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに分離される。そして、タイミング生成部２４は、図６に示すように、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて垂直帰線消去期間を求める。
【００２７】
さらに、タイミング生成部２４は、図７に示すように、求められた垂直帰線消去期間内において、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて２種類の信号であるリセットＡ信号及びリセットＢ信号を発生する。今考えている場合、すなわち、銃型コントローラ６が正常にディスプレイ７の画面７ａを向く場合は、上記のようにして垂直帰線消去期間内で発生したＳ信号及びＥ信号は特別な意味を持つものではない。これらの信号は、銃型コントローラ６にラスタ輝点からの光が入射しない場合や、ラスタ輝点以外の連続光が入射する等といった異常時に意味を持つことになるものであるが、詳しくは後述する。
【００２８】
垂直帰線消去期間に続いて１フレームの走査期間に入ると、ラスタ輝点が画面７ａを水平走査及び垂直走査する。このラスタ輝点が銃型コントローラ６によって位置指定されている個所を通過すると、その輝点がコントローラ６内の受光センサ１１によって検出され、図６に示すように、“０”パルスの受光信号が発生する。そしてこれらの受光信号“０”は、図２において、計数制御部２６へ送られる。
【００２９】
計数制御部２６は、図６に示すように、送られてきた受光信号“０”をＳ信号及びＥ信号に変換する。Ｅ信号は、受光信号をサンプリングした信号であり、ほぼ源信号と同一である。一方、Ｓ信号は、Ｅ信号にさらに処理を加えて、受光信号が受光を示したラスタの次のラスタタイミングまでを透過させるようにした信号である。このような処理は、図３に示す回路構成によって実現される。以上の処理により、Ｓ信号の立ち上がりエッジが受光の開始点を示し、Ｅ信号の最終立ち上がりエッジが受光の終了点を示すことになる。
【００３０】
以上のように、受光センサ１１がラスタ輝点を検出したことに基づいて計数制御部２６によってＳ信号及びＥ信号が生成されると、図２において、これらのＳ信号及びＥ信号に基づいて、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９によってそのラスタ輝点の座標位置、すなわち銃型コントローラ６が指示している位置を演算する。
【００３１】
より詳しく説明すれば、Ｘ座標計数部２７は、図８において、ＨＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、計数用クロック信号を計数し、これにより、ＣＲＴディスプレイ７の水平方向の受光開始位置であるＸ座標値を計数する。図では、座標値として“９”が計数された状態を例示している。以上のような処理は、図４に示した回路構成によって実現される。
【００３２】
一方、図２の第１Ｙ座標計数部２８は、図９において、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。また、第２Ｙ座標計数部２９は、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＥ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。これら第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９の計数値に関して図２の平均化回路３２を用いてそれらの平均値を演算することにより、ＣＲＴディスプレイ７の垂直方向の受光中心位置であるＹ座標値が求められる。以上のような処理も図４に示した回路構成によって実現される。
【００３３】
以上のようにして、銃型コントローラ６によって指示された位置が（Ｘ，Ｙ）座標値によって特定された。これらの座標データは、それぞれ、図２のＸ座標レジスタ３１及びＹ座標レジスタ３３に保存される。こうして保存された位置情報（Ｘ，Ｙ）は適宜のタイミング、例えば、走査期間に続く垂直帰線消去期間内の適宜のタイミングで制御装置８（図１）へ向けて出力される。また、今考えている走査期間内に、プレイヤが銃型コントローラ６のトリガレバー１４を矢印Ａの方向へ操作していれば、位置演算回路１３は上記の位置情報（Ｘ，Ｙ）の他に、トリガレバー１４が引かれたことを示す信号であるトリガ信号を制御装置８へ向けて出力する。これらの信号は、例えば、６バイトのシリアルデータの形で伝送でき、例えば、その６バイトのうちの先頭２バイト内の適当なビットをトリガ信号に割り当て、次の２バイトをＸ座標値に割り当て、そして最後の２バイトをＹ座標値に割り当てることができる。
【００３４】
図１において、位置情報（Ｘ，Ｙ）及びトリガ信号を受け取った制御装置８内のＣＰＵ１７は、ＲＯＭ１９内に格納されたプログラムに従って、トリガ信号が発生したタイミングが座標位置（Ｘ，Ｙ）に一致するかどうかを判断する。一致するときには、射撃成功を表示するための演算を行い、一致しないときには射撃失敗を表示するための演算を行う。こうして、射撃動作のシミュレーションが実行される。
【００３５】
（２）銃型コントローラがディスプレイ以外の暗い所を向く場合
図５（Ｂ）のように、銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の暗い所、例えば壁３を向く場合には、そのコントローラ６がディスプレイ７の画面７ａを向いていないのであるから、正常なシミュレーションはできない。またこの場合には、コントローラ６内の受光センサ１１はラスタ輝点を検出することはなく、常に、光を検出しない無光状態を検出することになる。
【００３６】
このような状況下では、図２のタイミング生成部２４は、図６に示すように、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて垂直帰線消去期間を求める。さらに、タイミング生成部２４は、図７に示すように、求められた垂直帰線消去期間内において、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて、リセットＡ信号及びリセットＢ信号を生成する。これらの信号は、それぞれ、２値化された信号であって特定のタイミングを示すための信号である。
【００３７】
具体的には、図７において、画像信号の第１ラインから第２０ラインは垂直帰線消去期間を示している。この垂直帰線消去期間内で、ＶＳ信号が状態“１”になってからＨＳ信号の“０”パルスをカウントし、そして任意のカウント数で“０”パルスを発生させ、このパルスをリセットＡ信号とする。この任意のカウント数は垂直帰線消去期間内に入るように設定する。また、ＶＳ信号が状態“１”になってからリセットＡ信号の“０”パルスが出力されるまでの期間“１”パルスを発生させ、このパルスをリセットＢ信号とする。
【００３８】
これらのリセットＡ信号及びリセットＢ信号は、図２において、計数制御部２６へ送られる。この計数制御部２６は、リセットＡ信号及びリセットＢ信号以外に受光信号を入力するが、今考えている場合、すなわち、銃型コントローラ６がディスプレイ７以外の暗い所を向いている場合は、受光信号は、常に、“１”（無光）である。
【００３９】
この場合、計数制御部２６は、図１０に示すように、受光信号“１”にリセットＡ信号を合成して、所定のタイミングでＳ信号及びＥ信号を生成する。これらの信号は、図２において、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９へ送られる。今、第１Ｙ座標計数部２８について考えると、この計数部は、図１０において、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。図の場合は、この計数の結果、Ｙ座標値に代わる特定値として“９”が得られる。一方、Ｘ座標計数部２７においては、ＨＳ信号及びＳ信号を基準として計数用クロック信号を計数することにより、同様にして、Ｘ座標値に代わる特定値が得られる。今、このＸ座標に代わるこの特定値を“ａ”とすれば、以上の垂直帰線消去期間内における処理により、位置情報に代わる特定の情報として障害情報信号（ａ，９）が求められる。
【００４０】
以上のようにして垂直帰線消去期間における処理が終了すると、映像処理は１フレームの走査期間へと移行する。今考えている状況は、銃型コントローラ６が画面７ａ以外の暗い所を向く場合であるから、その走査期間中にラスタ輝点が画面７ａ内を走査移動しても、その輝点は銃型コントローラ６内の受光センサ１１では検出できない。従って、受光センサ１１の出力信号、すなわち受光信号は、常に、“１”（無光）のままである。
【００４１】
図１０に示す状態は、区間１において障害情報信号（ａ，９）が生成された後、区間２内の適宜のタイミングで受光信号“０”パルスが発生している。この状況は、銃型コントローラ６がディスプレイ７の画面７ａを向いている正常な状況において、コントローラ６内の受光センサ１１によってラスタ輝点が検出された場合であると考えられるが、この場合には、新たに発生した受光信号“０”パルスに基づいて新たな計数処理が実行され、よって、垂直帰線消去期間内に得られた障害情報信号“９”は新たな計数結果“Ｙ”に置き換えられる。このことは、Ｘ座標に関しても同様である。従って、次回の垂直帰線消去期間内に位置演算回路１３（図１）から出力される位置情報は、ラスタ輝点の座標を表示する位置情報ということになり、よって、障害情報信号（ａ，９）は特別な意味は持たない。
【００４２】
これに対し、今考えているような、１フレームの走査期間内で受光信号が常に“１”（無光）のままである状況下では、垂直帰線消去期間内に発生した障害情報信号（ａ，９）はそのまま継続されて位置演算回路１３（図１）から出力される。そして、この障害情報信号を受け取ったＣＰＵ１７（図１）は、ＲＯＭ１９内に格納されたプログラムに従って、銃型コントローラ６が正常に画面７ａを向いていないものと認識し、それに対応した所定の演算を実行する。例えば、「銃口が画面を向いていません」等といった注意文を画面７ａ内に表示する。これを見たプレイヤは、銃型コントローラ６を画面７ａを向く正常な状態に矯正でき、よって、安定した射撃シミュレーションを継続できる。
【００４３】
（３）銃型コントローラに連続光が入る場合
この場合の１つの具体例としては、銃型コントローラ６が画面７ａ以外の明るい個所を向いている状況が考えられる。この場合には、当然のことながらそのコントローラ６によって画面７ａ内の位置を指示することはできない。また、別の具体例として、銃型コントローラ６が画面７ａを向いているものの別の所から来る連続光がそのコントローラ６に入射するという状況が考えられる。この場合には、その連続光に邪魔されてラスタ輝点を検出することができないので、やはり、正常な位置指定を行うことができない。
【００４４】
このような状況下でも、図２のタイミング生成部２４は、図６に示すように、水平同期信号ＨＳ及び垂直同期信号ＶＳに基づいて垂直帰線消去期間を求め、さらに、図７に示すようにその垂直帰線消去期間内において、ＨＳ及びＶＳに基づいてリセットＡ信号及びリセットＢ信号を生成し、そしてこれらのリセットＡ信号及びリセットＢ信号は図２の計数制御部２６へ送られる。
【００４５】
今考えているのは、銃型コントローラ６に連続光が入る状況であるから、計数制御部２６に入る受光信号は、常に、“０”（受光）である。従ってこの場合、計数制御部２６は、図１１に示すように、受光信号“０”にリセットＢ信号を合成して、図１０の場合とは異なる所定のタイミングでＳ信号及びＥ信号を生成する。これらの信号は、図２において、Ｘ座標計数部２７、第１Ｙ座標計数部２８及び第２Ｙ座標計数部２９へ送られる。
【００４６】
今、第１Ｙ座標計数部２８について考えると、この計数部は、図１１において、ＶＳ信号を計数開始信号とし、そしてＳ信号を計数停止信号として、ＨＳ信号を計数する。図の場合は、この計数の結果、Ｙ座標値に代わる特定値として“４”が得られることを示している。一方、Ｘ座標計数部２７に関しては、ＨＳ信号及びＳ信号を基準として計数用クロック信号を計数することにより、同様にして、Ｘ座標値に代わる特定値が得られる。今、このＸ座標に関する特定値を“ｂ”とすれば、以上の垂直帰線消去期間内における処理により、特定の座標情報である障害情報信号（ｂ，４）が求められる。
【００４７】
以上のようにして垂直帰線消去期間における処理が終了すると、映像処理は１フレームの走査期間へと移行する。今考えている状況は、銃型コントローラ６に連続光が入射する場合であるから、その走査期間中にラスタ輝点が画面７ａ内を走査移動しても、その輝点は銃型コントローラ６内の受光センサ１１では検出できず、受光センサ１１の出力信号、すなわち受光信号は、常に、“０”（受光）のままである。その結果、垂直帰線消去期間内で発生した上記の障害情報信号（ｂ，４）はそのまま継続されて位置演算回路１３（図１）から出力される。そして、この障害情報信号を受け取ったＣＰＵ１７（図１）は、ＲＯＭ１９内に格納されたプログラムに従って、銃型コントローラ６に連続光が入射して正常な位置指示ができない状態にあることを認識し、それに対応した所定の演算を実行する。例えば、「連続光を除去して下さい」等といった注意文を画面７ａ内に表示する。これを見たプレイヤは、銃型コントローラ６を画面７ａを向く正常な状態に矯正したり、あるいは、画面７ａの近くにある発光源を画面７ａから遠ざけることができ、これにより、安定した射撃シミュレーションを継続できる。
【００４８】
以上の各状況下での説明から明らかなように、本実施形態では、垂直帰線消去期間における受光信号の２値状態に応じて受光信号にそれぞれ異なるリセット信号を合成することにより、受光信号の２値状態に応じた特定の座標値を発生するようにした。その結果、銃型コントローラ６に常に光が入射しない場合や、銃型コントローラ６に光が入射し続ける場合、位置情報信号として特定値を割り当てることができる。よって、この特定値から判断して、銃型コントローラが正常に働けないことを容易且つ確実に認識できる。しかも位置情報信号に特定値を割り当てるという方法を採っているので、特別な判定演算を必要とせず、よって、回路構造を極めて簡単にできる。また、受光センサの故障を判定することもできる。
【００４９】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変できる。
例えば、本発明に係る位置指示装置は、射撃シミュレーション装置に限られず、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示する方式の映像表示装置でありさえすれば、その画面内のうちの希望する任意の位置を指示するために用いることができる。また、位置指示体の外観形状は、銃を模して形成することに限られず、必要に応じて、その他の任意の形状とすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の位置指示装置及び請求項８記載の射撃シミュレーション装置によれば、銃型ケーシング等といった位置指示体がＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態、具体的には、連続光を受光してしまうためにその輝点を検出できないという異常状態や、位置指示体が画面以外の明るい個所を向いているという異常状態にあるときに、それらの異常状態を確実に検出できる。また、そのような異常状態が受光センサの故障に起因する場合に、その故障を判別できる。
【００５１】
請求項２記載の位置指示装置及び請求項９記載の射撃シミュレーション装置によれば、銃型ケーシング等といった位置指示体がＣＲＴディスプレイ等といった映像表示装置の画面内に現れる輝点を正常に検出できない異常状態、具体的には、位置指示体が画面以外の暗い個所を向いているという異常状態にあるときに、その異常状態を確実に検出できる。また、そのような異常状態が受光センサの故障に起因する場合に、その故障を判別できる。
【００５２】
請求項３記載の位置指示装置によれば、請求項１記載の位置指示装置を確実に構成できる。
【００５３】
請求項４記載の位置指示装置によれば、請求項２記載の位置指示装置を確実に構成できる。
【００５４】
請求項５記載の位置指示装置は、ごく一般的な映像表示装置であるラスター走査方式の映像表示装置に本発明を適用する場合を想定している。現実的な構成である。
【００５５】
請求項６記載の位置指示装置及び請求項１０記載の射撃シミュレーション装置によれば、座標位置情報信号に特定値を割り当てることによって特定の障害情報信号を形成するようにしたので、座標位置情報を生成するための回路構成さえ用意すれば、それ以外の特別な判定演算を必要としないので、回路構成を極めて簡単にできる。
【００５６】
請求項７記載の位置指示装置及び請求項１２記載の射撃シミュレーション装置によれば、プレイヤは、位置指示装置の姿勢が正常でないことを容易に認識でき、それを矯正することにより、常に正常な状態でシミュレーションを行うことができる。
【００５７】
請求項１１記載の射撃シミュレーション装置によれば、プレイヤは本物の銃で射撃をしているような臨場感を得ることができる。
【００５８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置指示装置及び射撃シミュレーション装置の一実施形態を模式的に示す図である。
【図２】図１の構造の主要部、特に位置演算回路の内部構造の一例を示す回路ブロック図である。
【図３】図２の回路の主要部、特に計数制御部の内部構造の一例を示す回路ブロック図である。
【図４】図２の回路の主要部、特に座標計数部の内部構造の一例を示す回路ブロック図である。
【図５】本発明に係る映像表示装置の位置指示装置に関する種々の使用形態を示す図である。
【図６】受光信号をＳ信号及びＥ信号に変換する状態を示すタイミングチャートである。
【図７】リセットＡ信号及びリセットＢ信号を生成する状態を示すタイミングチャートである。
【図８】画面内の指示位置のＸ座標を計数するときのタイミングチャートである。
【図９】画面内の指示位置のＹ座標を計数するときのタイミングチャートである。
【図１０】受光センサに光が入射しないときに生成されるＳ信号及びＥ信号を示すタイミングチャートである。
【図１１】受光センサに連続光が入射するときに生成されるＳ信号及びＥ信号を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
３ 壁
６ 銃型コントローラ（位置指示装置）
７ ＣＲＴディスプレイ（映像表示装置）
７ａ 画面
８ 制御装置
９ 銃型ケーシング（位置指示体）
９ａ 握り部
１１ 受光センサ
１２ 光学系
１４ トリガレバー
１６ トリガスイッチ
２２ 可撓性ケーブル
Claims (12)
- 映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置において、
画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有し、
上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示し、そして、
上記位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を演算して出力し、受光センサが連続光を受光したことを示す信号に基づいて障害情報信号を演算して出力する
ことを特徴とする映像表示装置のための位置指示装置。 - 映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示装置において、
画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有し、
上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示し、そして、
上記位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を演算して出力し、受光センサが少なくとも１フレームの走査期間中に光を受光しないことを示す信号に基づいて障害情報信号を演算して出力する
ことを特徴とする映像表示装置のための位置指示装置。 - 請求項１記載の位置指示装置において、上記位置演算手段は、
受光センサが垂直帰線消去期間内において連続光を受けるとき所定の障害情報信号を生成し、そして、
上記垂直帰線消去期間に続く走査期間内においても受光センサが連続光を受けるとき上記障害情報信号を継続する
ことを特徴とする映像表示装置のための位置指示装置。 - 請求項２記載の位置指示装置において、上記位置演算手段は、
受光センサが垂直帰線消去期間内において光を受光しないときに所定の障害情報信号を生成し、そして、
上記垂直帰線消去期間に続く走査期間内においても受光センサが光を受けないとき上記障害情報信号を継続する
ことを特徴とする映像表示装置のための位置指示装置。 - 請求項１から請求項４のうちのいずれか１つに記載の位置指示装置において、上記映像表示装置は、ラスター走査により画面に映像を表示する映像表示装置であることを特徴とする映像表示装置のための位置指示装置。
- 請求項１から請求項５のうちのいずれか１つに記載の位置指示装置において、障害情報信号は位置情報信号に特定の値を割り当てることによって形成されることを特徴とする映像表示装置のための位置指示装置。
- 請求項１から請求項６のうちのいずれか１つに記載の位置指示装置において、位置演算手段から障害情報信号が出力されたとき、映像表示装置の画面内に注意を表示することを特徴とする映像表示装置のための位置指示装置。
- 映像を表示する映像表示装置と、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示手段と、その位置指示手段からの出力情報に基づいて映像表示装置に表示される映像を制御する制御手段とを有する射撃シミュレーション装置において、
上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示し、
上記位置指示手段は、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有し、そして、
その位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を演算して出力し、受光センサが連続光を受光したことを示す信号に基づいて障害情報信号を演算して出力する
ことを特徴とする射撃シミュレーション装置。 - 映像を表示する映像表示装置と、映像表示装置の画面内の位置を指示するための位置指示手段と、その位置指示手段からの出力情報に基づいて映像表示装置に表示される映像を制御する制御手段とを有する射撃シミュレーション装置において、
上記映像表示装置は、輝点を画面内で視覚的に合成することによってその画面内に映像を表示し、
上記位置指示手段は、画面内の位置に向けられる位置指示体と、その位置指示体に配設された受光センサと、その受光センサの出力信号を受けて演算処理を行う位置演算手段とを有し、そして、
その位置演算手段は、受光センサが輝点を受光したことを示す信号に基づいてその輝点の位置情報信号を演算して出力し、受光センサが少なくとも１フレームの走査期間中に光を受光しないことを示す信号に基づいて障害情報信号を演算して出力する
ことを特徴とする射撃シミュレーション装置。 - 請求項８又は請求項９記載の射撃シミュレーション装置において、障害情報信号は位置情報信号に特定の値を割り当てることによって形成されることを特徴とする射撃シミュレーション装置。
- 請求項８から請求項１０のうちのいずれか１つに記載の射撃シミュレーション装置において、上記位置支持体は銃の形を模して形成されることを特徴とする射撃シミュレーション装置。
- 請求項８から請求項１１のうちのいずれか１つに記載の射撃シミュレーション装置において、位置演算手段から障害情報信号が出力されたとき、映像表示装置の画面内に注意を表示することを特徴とする射撃シミュレーション装置。
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