JP4194718B2 - スポット光位置検出システム、シミュレータおよび情報記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット光位置検出システム、シミュレータおよび情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
ガンシューティングゲームを行うゲームシステムにおいては、例えば、銃装置から射出されたスポット光が投射されたＣＲＴをＣＣＤカメラで撮像して着弾位置の検出を行っている。
【０００３】
しかし、ＣＲＴには、スポット光以外の外乱光や光源からの光が当たる場合もあり、このような場合、スポット光以外の光を検出してしまい、スポット光の当たった位置、すなわち、着弾位置を正確に検出できないという問題があった。特に、ＣＲＴのような表面反射率の高い表示装置においては問題となる。
【０００４】
このような問題に対して、ＣＲＴをフラッシュさせて（画面全体を一瞬白色にして）着弾位置を検出する手法が提案されている。
【０００５】
しかし、この手法では、銃装置から連続してスポット光が射出された場合、画面がちらついて見づらいという問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外光等のノイズを排除してスポット光の位置を正確に検出できるスポット光位置検出システム、シミュレータおよび情報記憶媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るスポット光位置検出システムは、光投射手段からスポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光を識別するための識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出する検出手段と、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るシミュレータは、シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙ってスポット光を投射してシューティングを行うためのシミュレータにおいて、
前記スポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光を識別するための識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出する検出手段と、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙って投射されるスポット光の前記画像表示領域における投射位置を、撮像手段で前記画像表示領域を撮像して検出するための情報を記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体において、
前記情報は、
スポット光を識別するための識別データと、
前記スポット光を識別するための識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出する検出手段を実現するための情報と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、識別データと、実際の撮像結果を比較してスポット光かどうかを識別することにより、外光等とスポット光を区別することができ、誤認識を行わずに適切にスポット光を検出できる。
【００１１】
なお、ここで、識別データとしては、例えば、電圧レベルデータ、輝度レベルデータ、スポット光の形状データ等を適用でき、撮像結果である映像信号に含まれる電圧や、輝度と識別データを比較してスポット光とそれ以外の光とを区別することができる。
【００１２】
なお、ここで、電圧レベルとは、映像信号のレベルを表す場合に用いられるＩＲＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）で表される相対的な電圧値を示すものである。また、輝度信号は映像信号から分離されて取り出されるものであり、電圧レベルと輝度レベルとは比例的な関係にある。
【００１３】
また、前記識別データは、前記スポット光の前記画像表示領域における水平方向の寸法データを含み、
前記検出手段は、前記寸法データおよび前記撮像結果に含まれる映像信号に基づき、前記投射位置を検出することが好ましい。
【００１４】
これによれば、一般的な撮像においては１ラインずつ画面の水平方向に走査されるため、スポット光の画像表示領域における水平方向の最大長は走査処理において簡易に求めることができる。なお、例えば、スポット光が円形に形成される場合、前記寸法データは、直径データであることが好ましい。
【００１５】
なお、スポット光として認識する場合、寸法データの０．７倍から１．３倍程度であればスポット光として認識することが好ましい。この程度の幅を持たせることにより、スポット光の射出位置の違いによる検出値の差を吸収してスポット光の識別漏れを防止できる。
【００１６】
例えば、前記寸法データが１０ｍｍの場合、７ｍｍから１３ｍｍまでの光をスポット光として識別する。
【００１７】
また、前記識別データは、前記スポット光の輝度データを含み、
前記検出手段は、前記輝度データおよび前記撮像結果に含まれる輝度信号に基づき、前記投射位置を検出することが好ましい。
【００１８】
これによれば、輝度信号の輝度レベルの変化に基づき前記スポット光の位置を検出することができる。これにより、輝度レベルの違いによって外光やノイズをスポット光であると誤認識せずに済むため、正確にスポット光の位置を検出することができる。
【００１９】
また、前記識別データは、前記寸法データおよび前記輝度データを含み、
前記検出手段は、前記寸法データおよび前記輝度データ並びに前記撮像結果に含まれる映像信号および輝度信号に基づき、前記投射位置を検出することが好ましい。
【００２０】
これによれば、輝度の違いと、光の大きさの違いの両方によりスポット光を識別することにより、より正確に識別することができる。
【００２１】
また、前記検出手段は、前記撮像結果に含まれる電圧レベルおよび輝度レベルの少なくとも一方が前記識別データにおける所定の範囲内にある場合に限りスポット光であると判別することが好ましい。
【００２２】
これによれば、所定の範囲に限って検出することにより、より正確にスポット光を検出できる。
【００２３】
また、前記検出手段は、前記電圧レベルおよび前記輝度レベルの少なくとも一方が前記所定の範囲内にある継続時間に基づき前記スポット光の径を検出することが好ましい。
【００２４】
これによれば、各レベルが所定の範囲内で継続している時間を測定することにより、スポット光の径を検出することができる。すなわち、例えば、撮像手段からの信号が１画像の１ラインごとに検出手段に送られる場合、継続時間が長ければそれだけスポット光の径が大きく、継続時間が短ければそれだけスポット光の径が小さいと判断することができる。
【００２５】
また、前記検出手段は、前記電圧レベルおよび前記輝度レベルの少なくとも一方が前記所定の範囲内になった適合時点および前記継続時間を所定の記憶領域に記憶し、必要に応じて前記記憶領域から前記適合時点および前記継続時間を読み出すことが好ましい。
【００２６】
これによれば、適合時点を記憶することにより、１画像におけるスポット光の端点の値を保持することができ、継続時間を記憶することにより、１画像におけるスポット光の幅の値を保持することができる。端点の値と幅の値を読み出すことにより、スポット光の中心位置を容易に特定することができる。
【００２７】
また、前記シミュレータは、シューティング開始前に、前記シューティング手段からのスポット光の撮像結果に基づき、前記識別データを補正する手段を含むことが好ましい。
【００２８】
また、前記情報記憶媒体は、シューティング開始前に、前記シューティング手段からのスポット光の撮像結果に基づき、前記識別データを補正する手段を実現するための情報を含むことが好ましい。
【００２９】
これによれば、シューティング開始前にシューティング手段でテスト射撃してその結果に基づき、識別データを補正できるため、実際の適用される環境に応じて最適な識別が可能となる。
【００３０】
また、前記シミュレータは、シューティングゲーム用のシミュレータであって、前記検出手段の検出結果に基づき、前記シューティング手段からのスポット光が前記画像表示領域内の標的に命中したかどうかを判定する手段を含むことが好ましい。
【００３１】
また、前記情報記憶媒体は、シューティングゲーム用の情報記憶媒体であって、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記シューティング手段からのスポット光が前記画像表示領域内の標的に命中したかどうかを判定する手段を実現するための情報を含むことが好ましい。
【００３２】
これによれば、上述した手法により、スポット光の中心位置を正確に特定できるため、厳密な判定を行うことができる。特に、シューティングゲームのような命中したかどうかを厳密に判定しなければならないシステムにおいて効果的である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、シューティングゲームを行うためのシミュレータであるゲーム装置に適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
図１は、スクリーン２００とスクリーン２００に投射される光を撮像するＣＣＤカメラ２４０を示す模式図である。
【００３５】
シューティングゲームを行う場合、銃装置４００から投射されるスポット光２２０をＣＣＤカメラ２４０で撮像してその投射位置を特定し、スクリーン２００に表示される標的に命中したかどうかの判定を行っている。
【００３６】
このような場合、スポット光２２０以外にも、外光２１０や、蛍光灯の光２３０等もスクリーン２００に投射されてしまう。このため、外光２１０、蛍光灯の光２３０等のノイズをＣＣＤカメラ２４０で撮像してしまい、ノイズをスポット光２２０と誤認識してスポット光２２０の投射位置を特定できないという問題があった。
【００３７】
この問題に対し、本実施の形態では、輝度や光の大きさ等の違いによりスポット光２２０とスポット光以外の外光２１０等を識別する。
【００３８】
図２は、スクリーン２００に投射される光の直径の違いを示す模式図である。
【００３９】
例えば、スポット光２２０の直径Ｌ２は、外光２１０の直径Ｌ１よりも大きく、蛍光灯の光２３０の直径Ｌ３よりも小さいものである場合、大きさの違いによりスポット光２２０を他の光と識別することができる。
【００４０】
一般的な画面の走査においては、右向き矢印で示す水平方向に走査が行われるが、１ラインの走査が終わると次のラインというように画面の上から下に順に走査される。これにより、図２に示すＬ２等の光の直径の違いは、水平方向の走査において、水平同期信号における電圧レベルの継続時間の違いとして表される。
【００４１】
また、光を識別する場合、大きさだけでなく、輝度の違いも考慮するとさらに正確かつ簡易に光を識別することができる。
【００４２】
次に、スポット光２２０を識別し、スポット光２２０の投射位置を検出するためのゲーム装置を実現するための機能ブロックについて説明する。
【００４３】
図３は、本実施の形態の一例に係るゲーム装置の機能ブロック図である。
【００４４】
ゲーム装置は、ゲーム画像を表示するとともに、ゲーム画像に含まれる標的を狙ってシューティング手段である銃装置４００に含まれる光投射部２０からスポット光が投射されるスクリーン２００を有する画像表示部３０と、スクリーン２００上の画像表示領域とスポット光領域とを対応づけてスクリーン２００を撮像する撮像部４０を有するＣＣＤカメラ２４０と、ゲーム画像を生成するとともに、記憶部５０に記憶されたスポット光を識別するための識別データ７２０と撮像部４０の撮像結果に基づき、画像表示部３０におけるスポット光の投射位置を検出する処理部１００とを含む。
【００４５】
画像表示領域に表示されるゲーム画像内の標的に向けてプレーヤーが銃装置４００のトリガーを引くことにより、光投射部２０からスポット光が発射される。撮像部４０は常に画像表示領域を有するスクリーン２００を撮像している。この撮像結果と識別データ７２０に基づき、処理部１００によりスポット光が識別され、スポット光の投射位置が特定される。
【００４６】
なお、ここで、識別データ７２０としては、電圧レベルデータ、輝度レベルデータ、寸法データが用いられる。すなわち、処理部１００は、撮像結果である映像信号に含まれる電圧や、映像信号から分離された輝度と識別データ７２０を比較してスポット光とそれ以外の光とを区別することができる。
【００４７】
また、寸法データと、スポット光であるという判定がなされている継続時間とを比較することにより、光の大きさにより、スポット光とそれ以外の光とを区別することができる。なお、スポット光の識別処理については後に詳述する。
【００４８】
ここで、電圧レベルとは、映像信号のレベルを表す場合に用いられるＩＲＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）が単位として用いられる相対的な電圧値のことである。映像信号から分離されたものの一部が輝度信号であるため、電圧レベルと輝度レベルとは比例的な関係にある。
【００４９】
なお、処理部１００で生成されたゲーム画像は、画像表示部３０で表示される。
【００５０】
より具体的には、画像表示部３０としては、例えば、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙ Ｔｕｂｅ）等を適用でき、撮像部４０としては、例えば、ＣＣＤカメラ等を適用できる。
【００５１】
また、処理部１００は、ゲーム演算を行うゲーム演算部１１０と識別データ補正部１５０を含み、ゲーム演算部１１０は、スポット光検出部１１４と、スポット光が画像表示部３０に表示される所定の標的に命中したかどうかを判定する命中判定部１１６とを含む。
【００５２】
より具体的には、処理部１００は、例えば、ＣＰＵにより実現される。また、ゲーム演算部１１０は、コイン（代価）の受け付け処理、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、画像を合成するための演算処理、標的画像やキャラクター画像の動きを決定する処理、演出処理、文字を表示するための処理、ゲーム成果（ゲーム成績、得点）を演算する処理、ゲームオーバー処理等の種々のゲーム演算処理を、撮像部４０からの映像信号、所定の記憶領域に記憶されたゲームプログラム等に基づいて行う。
【００５３】
また、スポット光検出部１１４は、撮像部４０からの映像信号に基づいて、光投射部２０から投射された光線により形成されたスポット光の位置を検出する。なお、スポット光検出部１１４は、映像信号に含まれる電圧レベルを測定する電圧測定部１２２と、映像信号に含まれる輝度レベルを測定する輝度測定部１２０とを含む。
【００５４】
本実施形態において、スポット光の位置は、図１のスクリーン２００の左上隅を原点（０、０）とし、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とし、（Ｘ、Ｙ）座標として検出される。
【００５５】
命中判定部１１６は、スポット光検出部１１４から入力されるスポット光の（Ｘ、Ｙ）座標と、画像合成時に演算出力される標的画像の表示座標スクリーンとを照合して、スポット光の命中判定を行う。すなわち、スポット光の（Ｘ、Ｙ）座標が、標的画像の所定の表示領域に含まれると判断した場合には、スポット光が標的に命中したと判定する。
【００５６】
なお、ゲーム演算部１１０は、命中判定結果に基づいて所定のゲーム演出を演算し実行する。具体的には、スポット光が標的から外れた場合には、画像表示部３０に着弾画像を表示させる。一方、スポット光が標的に命中した場合には、画像表示部３０に標的の被弾画像を表示させる。
【００５７】
また、ゲーム演算部１１０は、スポット光の命中判定結果に基づいて、ゲーム成果の演算処理を行う。
【００５８】
また、識別データ補正部１５０は、記憶部５０に記憶された識別データ７２０を補正する。例えば、シューティング前のテスト段階で光投射部２０から投射されるスポット光を撮像部４０で撮像し、この撮像結果に基づき、識別データ補正部１５０で識別データ７２０を補正する。
【００５９】
このように、シューティングゲーム開始前に実際の使用環境に合わせて識別データ７２０を補正することにより、実際の使用環境に合ったより正確なスポット光の識別および位置検出が可能となる。
【００６０】
さらに、ゲーム装置は、情報記憶媒体３００の情報を読み取り可能に構成されており、情報記憶媒体３００には所定の格納情報（プログラム、データ）が記憶されている。
【００６１】
情報記憶媒体３００が処理部１００を有するゲーム装置に接続されることにより、記憶部５０に格納情報が読み込まれ、撮像部４０、スポット光検出部１１４等は、記憶部５０の格納情報を読み取ることによりその機能が実現される。
【００６２】
例えば、格納情報は、スポット光を識別するための識別データ７２０と、光投射部２０からスポット光が投射される画像表示領域を有する画像表示部３０を撮像する撮像部４０と、識別データ７２０および撮像部４０からの撮像結果に基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出するスポット光検出部１１４とを実現するための情報とを含む。
【００６３】
この格納情報が読み取られることにより、ゲーム装置１００は上述した種々の機能を実現できる。なお、格納情報には、命中判定部１１６、識別データ補正部１５０等の機能を実現するための情報を含めることも可能である。
【００６４】
また、情報記録媒体３００に記憶される情報は、搬送波に具現化される（ｅｍｂｏｄｉｅｄ）ものであってもよい。すなわち、処理部１００を有するゲーム装置は、情報記憶媒体３００からではなく、例えば、ネットワークを介して所定のホスト端末等から情報を読み取って上述した種々の機能を実現することも可能である。もちろん、上述した各種の情報をあらかじめ記憶部５０等に記憶して照準位置の検出等を行うハードウェアを適用することも可能である。
【００６５】
なお、情報記憶媒体３００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＩＣカード、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等のレーザーや磁気等を用いた記憶媒体を適用できる。
【００６６】
次に、これら各部のより具体的な動作について実際の投射位置検出処理に基づき説明する。
【００６７】
図４は、本実施の形態の一例に係る投射位置検出処理全体のフローチャートである。また、図８は、本実施の形態の一例に係る継続時間データ７００の模式図である。
【００６８】
まず、識別データ補正部１５０により、記憶部５０に記憶された識別データ７２０の補正が行われる。具体的には、上述したように、シューティングゲーム開始前にゲームサイトの管理者等により、テスト射撃が行われ、この結果に基づき識別データ７２０の補正が行われる。
【００６９】
例えば、スポット光の発射位置と画面との距離があらかじめ想定した基準距離より短ければスポット光の大きさは大きくなり、その分、識別データ７２０の寸法データ等も大きくしなければならない。
【００７０】
このようにして実際の使用環境に合わせて識別データ７２０が補正される。なお、補正処理の詳細については本出願人による先の出願（特開平８−１１７４４７）に記載されている。
【００７１】
識別データ７２０の補正（ステップ１）が終了した後、ゲーム演算部１１０は、記憶部５０に記憶された最大継続時間データ７１０を初期化する（ステップ２）。ここで、図８に示すように、最大継続時間データ７１０は、カウント開始時点７１２と、最大継続時間７１４という２つの情報を持つ。同様に、継続時間データ７００は、カウント開始時点７０２と、最大継続時間７０４という２つの情報を持つ。
【００７２】
ここで、カウント開始時点７０２、７１２とは、撮像部４０による画面の水平方向の走査時において、スポット光が初めて検出された時点を意味し、継続時間７０４、最大継続時間７１４とは、走査中の画素がスポット光の一部であるという識別が継続してなされている時間を意味する。
【００７３】
最大継続時間データ７１０の初期化処理により、カウント開始時点７１２は０であり、最大継続時間７１４も０の状態となる。
【００７４】
図２で説明したように、撮像部４０により、水平方向の１ラインの走査が終了すると、次のラインといったように、垂直方向および水平方向に１画面の走査が行われる。初期状態では１画面の走査は終了していないので（ステップ４）、ゲーム演算部１１０により、記憶部５０に記憶された継続時間データ７００の初期化が行われる（ステップ６）。継続時間データ７００の初期化処理により、カウント開始時点７０２は０であり、継続時間７０４も０の状態となる。
【００７５】
初期状態では１ライン（水平方向）の走査は終了していないので（ステップ８）、映像信号に含まれる電圧レベルが電圧測定部１２２により測定され、映像信号から分離された輝度信号に含まれる輝度レベルが輝度測定部１２０により測定される（ステップ１０）。具体的には、撮像部４０による撮像結果は１ラインごとの映像信号として処理部１００に送られる。処理部１００で映像信号から分離された水平同期信号の電圧レベルが電圧測定部１２２により測定される。また、処理部１００で映像信号から分離された輝度信号の輝度レベルが輝度測定部１２０により測定される。
【００７６】
図５は、光による電圧レベルと継続時間の違いを示す模式図である。
【００７７】
図５に示すように、光によって電圧レベル（ＩＲＥ）が異なり、水平方向に走査するため、光の径により電圧レベルの継続時間は異なる。例えば、上限の電圧レベル５１０から下限の電圧レベル５２０までの範囲の電圧レベルであればスポット光であるという判別を行うものとする。ここで、上限の電圧レベル５１０および下限の電圧レベル５２０は識別データ７２０の一部として記憶部５０に記憶されている。
【００７８】
この場合、電圧レベル曲線５００において、電圧レベル５０２、電圧レベル５０４、電圧レベル５０６のように３つの山があるが、その継続時間が異なる。すなわち、電圧レベル５０２が最も短く、電圧レベル５０４が中くらい、電圧レベル５０６が最も長く継続する。この継続時間の違いは、図２で説明した光の径の違いによるものである。
【００７９】
このように電圧レベルの継続時間を測定することにより、継続時間が短すぎるもの、すなわち、光の径が小さすぎるものや、継続時間が長すぎるもの、すなわち、光の径が大きすぎるものはスポット光ではないという判定処理が可能となる。
【００８０】
スポット光の径であると識別するためには、識別データ７２０の一部である寸法データの０．７倍から１．３倍であればスポット光であると識別する。このような範囲を設定することにより、ゲーム装置が設置される環境の違いを吸収でき、スポット光の検出漏れが減り、プレーヤーは快適にゲームを行える。
【００８１】
なお、このような環境の違いは、識別データ７２０の補正（ステップ１）により、そのほとんどは吸収されているが、所定の範囲を設定することにより、より正確なスポット光の識別および位置検出が可能となる。
【００８２】
また、例えば、スポット光が外光等のノイズよりも大きな径となるように、光投射部２０を構成すれば、水平方向の最大長となる光がスポット光であるという判定が行える。
【００８３】
しかし、スポット光の識別処理に、より汎用性を持たせるためには、輝度レベルも合わせて測定することが好ましい。
【００８４】
図６は、光による輝度レベルと継続時間の違いを示す模式図である。
【００８５】
上述したように、映像信号で表される電圧レベルと、映像信号から分離された輝度信号で表される輝度レベルとは比例的な関係にある。このため、同一の水平同期信号が測定対象である場合、電圧レベルの変化と、輝度レベルの変化とは似たものとなる。
【００８６】
図６に示すように、光によって輝度レベルが異なり、光の大きさによりその輝度レベルの継続時間は異なる。例えば、上限の輝度レベル６１０から下限の輝度レベル６２０までの範囲の輝度レベルであればスポット光であるという判別を行うものとする。上限の輝度レベル６１０および下限の輝度レベル６２０は識別データ７２０の一部として記憶部５０に記憶されている。
【００８７】
この場合、輝度レベル曲線６００において、輝度レベル６０２、輝度レベル６０４、輝度レベル６０６のように３つの山がある。この場合、輝度レベル６０４だけが上限の輝度レベル６１０と下限の輝度レベル６２０の間にあり、条件を満たすため、スポット光であると判別できる。
【００８８】
また、電圧レベルの場合と同様に、光の大きさによって、その輝度レベルの継続時間が異なる。すなわち、輝度レベル６０２が最も短く、輝度レベル６０４が中くらい、輝度レベル６０６が最も長く継続する。
【００８９】
このように、電圧レベルの場合と同様に、輝度レベルだけでスポット光かどうかを判定することも可能である。輝度レベルの変化に基づきスポット光の位置を検出することができることにより、輝度レベルの違いによって外光やノイズをスポット光であると誤認識せずに済むため、正確にスポット光の位置を検出することができる。しかし、より正確に判定するためには電圧レベルも合わせて判定することが好ましい。
【００９０】
電圧レベルと輝度レベルの測定処理はほぼ同時に行われるが、説明の簡略化のため、以下、輝度レベルだけを測定してスポット光の投射位置を検出する例について説明する。
【００９１】
このように、輝度レベルが所定の範囲内にある場合には（ステップ１２）、継続時間データ更新処理を行う（ステップ１４）。
【００９２】
このように、所定の範囲を設定することにより、スポット光の投射距離や適用される環境の違いを吸収してスポット光の位置を適切に検出することができる。なお、このような環境の違いは、識別データ７２０の補正（ステップ１）により、そのほとんどは吸収されているが、所定の範囲を設定することにより、より正確なスポット光の識別および位置検出が可能となる。
【００９３】
図７は、本実施の形態の一例に係る継続時間データ更新処理（ステップ１４）のフローチャートである。
【００９４】
図８に示す継続時間７０４が０の場合、ゲーム演算部１１０は、スポット光の端点を特定するため、カウント開始時点７０２を記憶部５０に記憶する（ステップ３４）。そして、ゲーム演算部１１０は、スポット光の大きさを特定するため、継続時間７０４をカウントアップする（ステップ３６）。これらの処理（ステップ３４、３６）により記憶部５０内の継続時間データ７００が更新される。
【００９５】
１ラインにおいて、継続時間データ７００の更新処理が開始されると、所定の範囲内という条件を満たしている間、連続して継続時間７０４のカウントアップ（ステップ３６）が行われる。
【００９６】
図４に示すように、撮像部４０による１ラインの走査が終了すると（ステップ８）、ゲーム演算部１１０により、継続時間７０４が０でないかどうかの判定が行われ（ステップ１６）、継続時間７０４が０でなければ、最大継続時間７１４と継続時間７０４との比較が行われる（ステップ１８）。
【００９７】
初期状態では、最大継続時間データ７１０の初期化処理（ステップ２）により、最大継続時間７１４は０になっているため、最大継続時間データ７１０の更新処理が行われる（ステップ２０）。具体的には、ゲーム演算部１１０により継続時間データ７００の値が最大継続時間データ７１０に代入される。
【００９８】
同様に、ゲーム演算部１１０により、最大となった継続時間データ７００が何ライン目かを示す情報が記憶部５０に記憶される。
【００９９】
そして、撮像部４０により次ラインの走査が開始され（ステップ２２）、次ラインの映像信号が処理部１００に入力される。
【０１００】
このようにして１画面の走査が終了すると（ステップ４）、スポット光の投射位置を検出するため、位置検出処理（ステップ２４）が開始される。
【０１０１】
図９は、本実施の形態の一例に係る位置検出処理（ステップ２４）のフローチャートである。
【０１０２】
まず、スポット光検出部１１４により、最大継続時間７１４が０かどうかが判定される（ステップ４２）。最大継続時間７１４が０であれば、スポット光は検出されなかったため、位置検出処理を行わない。最大継続時間７１４が０でなければスポット光が検出されているため、スポット光検出部１１４は、最大継続時間７１４に基づき最大ドット数を演算する（ステップ４４）。
【０１０３】
例えば、投射されるスポット光が画像表示領域において円形に形成される場合、水平方向に走査していくと、最初はスポット光のドット数は小さいが、スポット光の中心のラインに近づくにしたがってドット数が大きくなり、スポット光の中心位置を通るラインを走査した場合に最大のドット数となる。この最大ドット数はスポット光の直径に対応する。そして、スポット光の中心位置よりさらに下方のラインを走査するに従ってドット数は小さくなる。
【０１０４】
この場合、上述したように、最大継続時間７１４が長いほどドット数も大きなものになる。ドット数が求められることにより、スポット光の直径が求められる。
【０１０５】
次に、スポット光検出部１１４は、カウント開始時点７１２および最大ドット数に基づき、スポット光の中心位置を演算する（ステップ４６）。例えば、カウント開始時点７１２からスポット光の端点が（Ｘ、Ｙ）座標で（８６０、５６０）であることが分かったとする。例えば、最大ドット数が４０であれば、スポット光の中心位置はスポット光の端点＋最大ドット数／２で求められるため、その位置は（８８０、５６０）となる。
【０１０６】
なお、何ライン目かを示すＹ座標については、上述したように、記憶部５０に記憶されており、この値を用いることにより、簡易にスポット光の中心位置を演算することができる。
【０１０７】
以上のようにして、スポット光の中心位置を撮像部４０の撮像結果に基づき求めることができる。
【０１０８】
命中判定部１１６は、求められたスポット光の中心位置に基づき、シューティング手段から擬似的に発射された弾が画像内の標的に命中したかどうかを判定する。
【０１０９】
以上のように、識別データ７２０と、実際の撮像結果を比較してスポット光かどうかを識別することにより、外光等とスポット光を区別することができ、誤認識を行わずに適切にスポット光を検出できる。
【０１１０】
また、スポット光の条件に適合した時点を記憶することにより、１画像におけるスポット光の端点の値を保持することができ、条件に適合している状態が継続する時間を記憶することにより、１画像におけるスポット光の幅の値を保持することができる。端点の値と幅の値を読み出すことにより、スポット光の中心位置を容易に特定することができる。
【０１１１】
さらに、上述したようにスポット光の中心位置を正確に特定できるため、厳密な判定を行うことができる。特に、シューティングゲームのような命中したかどうかを厳密に判定しなければならないシステムにおいて効果的である。
【０１１２】
なお、本発明の適用は上述の実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
【０１１３】
例えば、上述した実施例では、光の輝度と電圧レベルの両方からスポット光の中心位置を求めたが、どちらか一方だけでもよい。また、処理は複雑になるが、光の形状に基づいてスポット光かどうかを判別することも可能である。
【０１１４】
また、本発明を、単なるスポット光位置検出システムとして実現することもできる。本発明に係るスポット光位置検出システムは、例えば、スクリーン上に表示された所定の画像に光を照射することでその画像をクリックする光ポインティングデバイスとして使用することができる。
【０１１５】
さらに、本発明は、シューティングゲーム用のシミュレータ以外にも、ライフル競技や、射撃練習用のシミュレータとしても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクリーンとスクリーンに投射される光を撮像するＣＣＤカメラを示す模式図である。
【図２】スクリーンに投射される光の直径の違いを示す模式図である。
【図３】本実施の形態の一例に係るゲーム装置の機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態の一例に係る投射位置検出処理全体のフローチャートである。
【図５】光による電圧と継続時間の違いを示す模式図である。
【図６】光による輝度と継続時間の違いを示す模式図である。
【図７】本実施の形態の一例に係る継続時間データ更新処理のフローチャートである。
【図８】本実施の形態の一例に係る継続時間データの模式図である。
【図９】本実施の形態の一例に係る位置検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
２０ 光投射部
３０ 画像表示部
４０ 撮像部
５０ 記憶部
１１４ スポット光検出部
１１６ 命中判定部
１５０ 識別データ補正部
３００ 情報記憶媒体
７２０ 識別データ
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット光位置検出システム、シミュレータおよび情報記憶媒体に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
ガンシューティングゲームを行うゲームシステムにおいては、例えば、銃装置から射出されたスポット光が投射されたＣＲＴをＣＣＤカメラで撮像して着弾位置の検出を行っている。
【０００３】
しかし、ＣＲＴには、スポット光以外の外乱光や光源からの光が当たる場合もあり、このような場合、スポット光以外の光を検出してしまい、スポット光の当たった位置、すなわち、着弾位置を正確に検出できないという問題があった。特に、ＣＲＴのような表面反射率の高い表示装置においては問題となる。
【０００４】
このような問題に対して、ＣＲＴをフラッシュさせて（画面全体を一瞬白色にして）着弾位置を検出する手法が提案されている。
【０００５】
しかし、この手法では、銃装置から連続してスポット光が射出された場合、画面がちらついて見づらいという問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外光等のノイズを排除してスポット光の位置を正確に検出できるスポット光位置検出システム、シミュレータおよび情報記憶媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係るスポット光位置検出システムは、光投射手段からスポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光を識別するための識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出する検出手段と、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るシミュレータは、シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙ってスポット光を投射してシューティングを行うためのシミュレータにおいて、
前記スポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光を識別するための識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出する検出手段と、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る情報記憶媒体は、シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙って投射されるスポット光の前記画像表示領域における投射位置を、撮像手段で前記画像表示領域を撮像して検出するための情報を記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体において、
前記情報は、
スポット光を識別するための識別データと、
前記スポット光を識別するための識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出する検出手段を実現するための情報と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、識別データと、実際の撮像結果を比較してスポット光かどうかを識別することにより、外光等とスポット光を区別することができ、誤認識を行わずに適切にスポット光を検出できる。
【００１１】
なお、ここで、識別データとしては、例えば、電圧レベルデータ、輝度レベルデータ、スポット光の形状データ等を適用でき、撮像結果である映像信号に含まれる電圧や、輝度と識別データを比較してスポット光とそれ以外の光とを区別することができる。
【００１２】
なお、ここで、電圧レベルとは、映像信号のレベルを表す場合に用いられるＩＲＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）で表される相対的な電圧値を示すものである。また、輝度信号は映像信号から分離されて取り出されるものであり、電圧レベルと輝度レベルとは比例的な関係にある。
【００１３】
また、前記識別データは、前記スポット光の前記画像表示領域における水平方向の寸法データを含み、
前記検出手段は、前記寸法データおよび前記撮像結果に含まれる映像信号に基づき、前記投射位置を検出することが好ましい。
【００１４】
これによれば、一般的な撮像においては１ラインずつ画面の水平方向に走査されるため、スポット光の画像表示領域における水平方向の最大長は走査処理において簡易に求めることができる。なお、例えば、スポット光が円形に形成される場合、前記寸法データは、直径データであることが好ましい。
【００１５】
なお、スポット光として認識する場合、寸法データの０．７倍から１．３倍程度であればスポット光として認識することが好ましい。この程度の幅を持たせることにより、スポット光の射出位置の違いによる検出値の差を吸収してスポット光の識別漏れを防止できる。
【００１６】
例えば、前記寸法データが１０ｍｍの場合、７ｍｍから１３ｍｍまでの光をスポット光として識別する。
【００１７】
また、前記識別データは、前記スポット光の輝度データを含み、
前記検出手段は、前記輝度データおよび前記撮像結果に含まれる輝度信号に基づき、前記投射位置を検出することが好ましい。
【００１８】
これによれば、輝度信号の輝度レベルの変化に基づき前記スポット光の位置を検出することができる。これにより、輝度レベルの違いによって外光やノイズをスポット光であると誤認識せずに済むため、正確にスポット光の位置を検出することができる。
【００１９】
また、前記識別データは、前記寸法データおよび前記輝度データを含み、
前記検出手段は、前記寸法データおよび前記輝度データ並びに前記撮像結果に含まれる映像信号および輝度信号に基づき、前記投射位置を検出することが好ましい。
【００２０】
これによれば、輝度の違いと、光の大きさの違いの両方によりスポット光を識別することにより、より正確に識別することができる。
【００２１】
また、前記検出手段は、前記撮像結果に含まれる電圧レベルおよび輝度レベルの少なくとも一方が前記識別データにおける所定の範囲内にある場合に限りスポット光であると判別することが好ましい。
【００２２】
これによれば、所定の範囲に限って検出することにより、より正確にスポット光を検出できる。
【００２３】
また、前記検出手段は、前記電圧レベルおよび前記輝度レベルの少なくとも一方が前記所定の範囲内にある継続時間に基づき前記スポット光の径を検出することが好ましい。
【００２４】
これによれば、各レベルが所定の範囲内で継続している時間を測定することにより、スポット光の径を検出することができる。すなわち、例えば、撮像手段からの信号が１画像の１ラインごとに検出手段に送られる場合、継続時間が長ければそれだけスポット光の径が大きく、継続時間が短ければそれだけスポット光の径が小さいと判断することができる。
【００２５】
また、前記検出手段は、前記電圧レベルおよび前記輝度レベルの少なくとも一方が前記所定の範囲内になった適合時点および前記継続時間を所定の記憶領域に記憶し、必要に応じて前記記憶領域から前記適合時点および前記継続時間を読み出すことが好ましい。
【００２６】
これによれば、適合時点を記憶することにより、１画像におけるスポット光の端点の値を保持することができ、継続時間を記憶することにより、１画像におけるスポット光の幅の値を保持することができる。端点の値と幅の値を読み出すことにより、スポット光の中心位置を容易に特定することができる。
【００２７】
また、前記シミュレータは、シューティング開始前に、前記シューティング手段からのスポット光の撮像結果に基づき、前記識別データを補正する手段を含むことが好ましい。
【００２８】
また、前記情報記憶媒体は、シューティング開始前に、前記シューティング手段からのスポット光の撮像結果に基づき、前記識別データを補正する手段を実現するための情報を含むことが好ましい。
【００２９】
これによれば、シューティング開始前にシューティング手段でテスト射撃してその結果に基づき、識別データを補正できるため、実際の適用される環境に応じて最適な識別が可能となる。
【００３０】
また、前記シミュレータは、シューティングゲーム用のシミュレータであって、前記検出手段の検出結果に基づき、前記シューティング手段からのスポット光が前記画像表示領域内の標的に命中したかどうかを判定する手段を含むことが好ましい。
【００３１】
また、前記情報記憶媒体は、シューティングゲーム用の情報記憶媒体であって、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記シューティング手段からのスポット光が前記画像表示領域内の標的に命中したかどうかを判定する手段を実現するための情報を含むことが好ましい。
【００３２】
これによれば、上述した手法により、スポット光の中心位置を正確に特定できるため、厳密な判定を行うことができる。特に、シューティングゲームのような命中したかどうかを厳密に判定しなければならないシステムにおいて効果的である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、シューティングゲームを行うためのシミュレータであるゲーム装置に適用した場合を例に採り、図面を参照しつつ説明する。
【００３４】
図１は、スクリーン２００とスクリーン２００に投射される光を撮像するＣＣＤカメラ２４０を示す模式図である。
【００３５】
シューティングゲームを行う場合、銃装置４００から投射されるスポット光２２０をＣＣＤカメラ２４０で撮像してその投射位置を特定し、スクリーン２００に表示される標的に命中したかどうかの判定を行っている。
【００３６】
このような場合、スポット光２２０以外にも、外光２１０や、蛍光灯の光２３０等もスクリーン２００に投射されてしまう。このため、外光２１０、蛍光灯の光２３０等のノイズをＣＣＤカメラ２４０で撮像してしまい、ノイズをスポット光２２０と誤認識してスポット光２２０の投射位置を特定できないという問題があった。
【００３７】
この問題に対し、本実施の形態では、輝度や光の大きさ等の違いによりスポット光２２０とスポット光以外の外光２１０等を識別する。
【００３８】
図２は、スクリーン２００に投射される光の直径の違いを示す模式図である。
【００３９】
例えば、スポット光２２０の直径Ｌ２は、外光２１０の直径Ｌ１よりも大きく、蛍光灯の光２３０の直径Ｌ３よりも小さいものである場合、大きさの違いによりスポット光２２０を他の光と識別することができる。
【００４０】
一般的な画面の走査においては、右向き矢印で示す水平方向に走査が行われるが、１ラインの走査が終わると次のラインというように画面の上から下に順に走査される。これにより、図２に示すＬ２等の光の直径の違いは、水平方向の走査において、水平同期信号における電圧レベルの継続時間の違いとして表される。
【００４１】
また、光を識別する場合、大きさだけでなく、輝度の違いも考慮するとさらに正確かつ簡易に光を識別することができる。
【００４２】
次に、スポット光２２０を識別し、スポット光２２０の投射位置を検出するためのゲーム装置を実現するための機能ブロックについて説明する。
【００４３】
図３は、本実施の形態の一例に係るゲーム装置の機能ブロック図である。
【００４４】
ゲーム装置は、ゲーム画像を表示するとともに、ゲーム画像に含まれる標的を狙ってシューティング手段である銃装置４００に含まれる光投射部２０からスポット光が投射されるスクリーン２００を有する画像表示部３０と、スクリーン２００上の画像表示領域とスポット光領域とを対応づけてスクリーン２００を撮像する撮像部４０を有するＣＣＤカメラ２４０と、ゲーム画像を生成するとともに、記憶部５０に記憶されたスポット光を識別するための識別データ７２０と撮像部４０の撮像結果に基づき、画像表示部３０におけるスポット光の投射位置を検出する処理部１００とを含む。
【００４５】
画像表示領域に表示されるゲーム画像内の標的に向けてプレーヤーが銃装置４００のトリガーを引くことにより、光投射部２０からスポット光が発射される。撮像部４０は常に画像表示領域を有するスクリーン２００を撮像している。この撮像結果と識別データ７２０に基づき、処理部１００によりスポット光が識別され、スポット光の投射位置が特定される。
【００４６】
なお、ここで、識別データ７２０としては、電圧レベルデータ、輝度レベルデータ、寸法データが用いられる。すなわち、処理部１００は、撮像結果である映像信号に含まれる電圧や、映像信号から分離された輝度と識別データ７２０を比較してスポット光とそれ以外の光とを区別することができる。
【００４７】
また、寸法データと、スポット光であるという判定がなされている継続時間とを比較することにより、光の大きさにより、スポット光とそれ以外の光とを区別することができる。なお、スポット光の識別処理については後に詳述する。
【００４８】
ここで、電圧レベルとは、映像信号のレベルを表す場合に用いられるＩＲＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）が単位として用いられる相対的な電圧値のことである。映像信号から分離されたものの一部が輝度信号であるため、電圧レベルと輝度レベルとは比例的な関係にある。
【００４９】
なお、処理部１００で生成されたゲーム画像は、画像表示部３０で表示される。
【００５０】
より具体的には、画像表示部３０としては、例えば、ＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙ Ｔｕｂｅ）等を適用でき、撮像部４０としては、例えば、ＣＣＤカメラ等を適用できる。
【００５１】
また、処理部１００は、ゲーム演算を行うゲーム演算部１１０と識別データ補正部１５０を含み、ゲーム演算部１１０は、スポット光検出部１１４と、スポット光が画像表示部３０に表示される所定の標的に命中したかどうかを判定する命中判定部１１６とを含む。
【００５２】
より具体的には、処理部１００は、例えば、ＣＰＵにより実現される。また、ゲーム演算部１１０は、コイン（代価）の受け付け処理、ゲームモードの設定処理、ゲームの進行処理、画像を合成するための演算処理、標的画像やキャラクター画像の動きを決定する処理、演出処理、文字を表示するための処理、ゲーム成果（ゲーム成績、得点）を演算する処理、ゲームオーバー処理等の種々のゲーム演算処理を、撮像部４０からの映像信号、所定の記憶領域に記憶されたゲームプログラム等に基づいて行う。
【００５３】
また、スポット光検出部１１４は、撮像部４０からの映像信号に基づいて、光投射部２０から投射された光線により形成されたスポット光の位置を検出する。なお、スポット光検出部１１４は、映像信号に含まれる電圧レベルを測定する電圧測定部１２２と、映像信号に含まれる輝度レベルを測定する輝度測定部１２０とを含む。
【００５４】
本実施形態において、スポット光の位置は、図１のスクリーン２００の左上隅を原点（０、０）とし、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とし、（Ｘ、Ｙ）座標として検出される。
【００５５】
命中判定部１１６は、スポット光検出部１１４から入力されるスポット光の（Ｘ、Ｙ）座標と、画像合成時に演算出力される標的画像の表示座標スクリーンとを照合して、スポット光の命中判定を行う。すなわち、スポット光の（Ｘ、Ｙ）座標が、標的画像の所定の表示領域に含まれると判断した場合には、スポット光が標的に命中したと判定する。
【００５６】
なお、ゲーム演算部１１０は、命中判定結果に基づいて所定のゲーム演出を演算し実行する。具体的には、スポット光が標的から外れた場合には、画像表示部３０に着弾画像を表示させる。一方、スポット光が標的に命中した場合には、画像表示部３０に標的の被弾画像を表示させる。
【００５７】
また、ゲーム演算部１１０は、スポット光の命中判定結果に基づいて、ゲーム成果の演算処理を行う。
【００５８】
また、識別データ補正部１５０は、記憶部５０に記憶された識別データ７２０を補正する。例えば、シューティング前のテスト段階で光投射部２０から投射されるスポット光を撮像部４０で撮像し、この撮像結果に基づき、識別データ補正部１５０で識別データ７２０を補正する。
【００５９】
このように、シューティングゲーム開始前に実際の使用環境に合わせて識別データ７２０を補正することにより、実際の使用環境に合ったより正確なスポット光の識別および位置検出が可能となる。
【００６０】
さらに、ゲーム装置は、情報記憶媒体３００の情報を読み取り可能に構成されており、情報記憶媒体３００には所定の格納情報（プログラム、データ）が記憶されている。
【００６１】
情報記憶媒体３００が処理部１００を有するゲーム装置に接続されることにより、記憶部５０に格納情報が読み込まれ、撮像部４０、スポット光検出部１１４等は、記憶部５０の格納情報を読み取ることによりその機能が実現される。
【００６２】
例えば、格納情報は、スポット光を識別するための識別データ７２０と、光投射部２０からスポット光が投射される画像表示領域を有する画像表示部３０を撮像する撮像部４０と、識別データ７２０および撮像部４０からの撮像結果に基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の投射位置を検出するスポット光検出部１１４とを実現するための情報とを含む。
【００６３】
この格納情報が読み取られることにより、ゲーム装置１００は上述した種々の機能を実現できる。なお、格納情報には、命中判定部１１６、識別データ補正部１５０等の機能を実現するための情報を含めることも可能である。
【００６４】
また、情報記録媒体３００に記憶される情報は、搬送波に具現化される（ｅｍｂｏｄｉｅｄ）ものであってもよい。すなわち、処理部１００を有するゲーム装置は、情報記憶媒体３００からではなく、例えば、ネットワークを介して所定のホスト端末等から情報を読み取って上述した種々の機能を実現することも可能である。もちろん、上述した各種の情報をあらかじめ記憶部５０等に記憶して照準位置の検出等を行うハードウェアを適用することも可能である。
【００６５】
なお、情報記憶媒体３００としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＩＣカード、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等のレーザーや磁気等を用いた記憶媒体を適用できる。
【００６６】
次に、これら各部のより具体的な動作について実際の投射位置検出処理に基づき説明する。
【００６７】
図４は、本実施の形態の一例に係る投射位置検出処理全体のフローチャートである。また、図８は、本実施の形態の一例に係る継続時間データ７００の模式図である。
【００６８】
まず、識別データ補正部１５０により、記憶部５０に記憶された識別データ７２０の補正が行われる。具体的には、上述したように、シューティングゲーム開始前にゲームサイトの管理者等により、テスト射撃が行われ、この結果に基づき識別データ７２０の補正が行われる。
【００６９】
例えば、スポット光の発射位置と画面との距離があらかじめ想定した基準距離より短ければスポット光の大きさは大きくなり、その分、識別データ７２０の寸法データ等も大きくしなければならない。
【００７０】
このようにして実際の使用環境に合わせて識別データ７２０が補正される。なお、補正処理の詳細については本出願人による先の出願（特開平８−１１７４４７）に記載されている。
【００７１】
識別データ７２０の補正（ステップ１）が終了した後、ゲーム演算部１１０は、記憶部５０に記憶された最大継続時間データ７１０を初期化する（ステップ２）。ここで、図８に示すように、最大継続時間データ７１０は、カウント開始時点７１２と、最大継続時間７１４という２つの情報を持つ。同様に、継続時間データ７００は、カウント開始時点７０２と、最大継続時間７０４という２つの情報を持つ。
【００７２】
ここで、カウント開始時点７０２、７１２とは、撮像部４０による画面の水平方向の走査時において、スポット光が初めて検出された時点を意味し、継続時間７０４、最大継続時間７１４とは、走査中の画素がスポット光の一部であるという識別が継続してなされている時間を意味する。
【００７３】
最大継続時間データ７１０の初期化処理により、カウント開始時点７１２は０であり、最大継続時間７１４も０の状態となる。
【００７４】
図２で説明したように、撮像部４０により、水平方向の１ラインの走査が終了すると、次のラインといったように、垂直方向および水平方向に１画面の走査が行われる。初期状態では１画面の走査は終了していないので（ステップ４）、ゲーム演算部１１０により、記憶部５０に記憶された継続時間データ７００の初期化が行われる（ステップ６）。継続時間データ７００の初期化処理により、カウント開始時点７０２は０であり、継続時間７０４も０の状態となる。
【００７５】
初期状態では１ライン（水平方向）の走査は終了していないので（ステップ８）、映像信号に含まれる電圧レベルが電圧測定部１２２により測定され、映像信号から分離された輝度信号に含まれる輝度レベルが輝度測定部１２０により測定される（ステップ１０）。具体的には、撮像部４０による撮像結果は１ラインごとの映像信号として処理部１００に送られる。処理部１００で映像信号から分離された水平同期信号の電圧レベルが電圧測定部１２２により測定される。また、処理部１００で映像信号から分離された輝度信号の輝度レベルが輝度測定部１２０により測定される。
【００７６】
図５は、光による電圧レベルと継続時間の違いを示す模式図である。
【００７７】
図５に示すように、光によって電圧レベル（ＩＲＥ）が異なり、水平方向に走査するため、光の径により電圧レベルの継続時間は異なる。例えば、上限の電圧レベル５１０から下限の電圧レベル５２０までの範囲の電圧レベルであればスポット光であるという判別を行うものとする。ここで、上限の電圧レベル５１０および下限の電圧レベル５２０は識別データ７２０の一部として記憶部５０に記憶されている。
【００７８】
この場合、電圧レベル曲線５００において、電圧レベル５０２、電圧レベル５０４、電圧レベル５０６のように３つの山があるが、その継続時間が異なる。すなわち、電圧レベル５０２が最も短く、電圧レベル５０４が中くらい、電圧レベル５０６が最も長く継続する。この継続時間の違いは、図２で説明した光の径の違いによるものである。
【００７９】
このように電圧レベルの継続時間を測定することにより、継続時間が短すぎるもの、すなわち、光の径が小さすぎるものや、継続時間が長すぎるもの、すなわち、光の径が大きすぎるものはスポット光ではないという判定処理が可能となる。
【００８０】
スポット光の径であると識別するためには、識別データ７２０の一部である寸法データの０．７倍から１．３倍であればスポット光であると識別する。このような範囲を設定することにより、ゲーム装置が設置される環境の違いを吸収でき、スポット光の検出漏れが減り、プレーヤーは快適にゲームを行える。
【００８１】
なお、このような環境の違いは、識別データ７２０の補正（ステップ１）により、そのほとんどは吸収されているが、所定の範囲を設定することにより、より正確なスポット光の識別および位置検出が可能となる。
【００８２】
また、例えば、スポット光が外光等のノイズよりも大きな径となるように、光投射部２０を構成すれば、水平方向の最大長となる光がスポット光であるという判定が行える。
【００８３】
しかし、スポット光の識別処理に、より汎用性を持たせるためには、輝度レベルも合わせて測定することが好ましい。
【００８４】
図６は、光による輝度レベルと継続時間の違いを示す模式図である。
【００８５】
上述したように、映像信号で表される電圧レベルと、映像信号から分離された輝度信号で表される輝度レベルとは比例的な関係にある。このため、同一の水平同期信号が測定対象である場合、電圧レベルの変化と、輝度レベルの変化とは似たものとなる。
【００８６】
図６に示すように、光によって輝度レベルが異なり、光の大きさによりその輝度レベルの継続時間は異なる。例えば、上限の輝度レベル６１０から下限の輝度レベル６２０までの範囲の輝度レベルであればスポット光であるという判別を行うものとする。上限の輝度レベル６１０および下限の輝度レベル６２０は識別データ７２０の一部として記憶部５０に記憶されている。
【００８７】
この場合、輝度レベル曲線６００において、輝度レベル６０２、輝度レベル６０４、輝度レベル６０６のように３つの山がある。この場合、輝度レベル６０４だけが上限の輝度レベル６１０と下限の輝度レベル６２０の間にあり、条件を満たすため、スポット光であると判別できる。
【００８８】
また、電圧レベルの場合と同様に、光の大きさによって、その輝度レベルの継続時間が異なる。すなわち、輝度レベル６０２が最も短く、輝度レベル６０４が中くらい、輝度レベル６０６が最も長く継続する。
【００８９】
このように、電圧レベルの場合と同様に、輝度レベルだけでスポット光かどうかを判定することも可能である。輝度レベルの変化に基づきスポット光の位置を検出することができることにより、輝度レベルの違いによって外光やノイズをスポット光であると誤認識せずに済むため、正確にスポット光の位置を検出することができる。しかし、より正確に判定するためには電圧レベルも合わせて判定することが好ましい。
【００９０】
電圧レベルと輝度レベルの測定処理はほぼ同時に行われるが、説明の簡略化のため、以下、輝度レベルだけを測定してスポット光の投射位置を検出する例について説明する。
【００９１】
このように、輝度レベルが所定の範囲内にある場合には（ステップ１２）、継続時間データ更新処理を行う（ステップ１４）。
【００９２】
このように、所定の範囲を設定することにより、スポット光の投射距離や適用される環境の違いを吸収してスポット光の位置を適切に検出することができる。なお、このような環境の違いは、識別データ７２０の補正（ステップ１）により、そのほとんどは吸収されているが、所定の範囲を設定することにより、より正確なスポット光の識別および位置検出が可能となる。
【００９３】
図７は、本実施の形態の一例に係る継続時間データ更新処理（ステップ１４）のフローチャートである。
【００９４】
図８に示す継続時間７０４が０の場合、ゲーム演算部１１０は、スポット光の端点を特定するため、カウント開始時点７０２を記憶部５０に記憶する（ステップ３４）。そして、ゲーム演算部１１０は、スポット光の大きさを特定するため、継続時間７０４をカウントアップする（ステップ３６）。これらの処理（ステップ３４、３６）により記憶部５０内の継続時間データ７００が更新される。
【００９５】
１ラインにおいて、継続時間データ７００の更新処理が開始されると、所定の範囲内という条件を満たしている間、連続して継続時間７０４のカウントアップ（ステップ３６）が行われる。
【００９６】
図４に示すように、撮像部４０による１ラインの走査が終了すると（ステップ８）、ゲーム演算部１１０により、継続時間７０４が０でないかどうかの判定が行われ（ステップ１６）、継続時間７０４が０でなければ、最大継続時間７１４と継続時間７０４との比較が行われる（ステップ１８）。
【００９７】
初期状態では、最大継続時間データ７１０の初期化処理（ステップ２）により、最大継続時間７１４は０になっているため、最大継続時間データ７１０の更新処理が行われる（ステップ２０）。具体的には、ゲーム演算部１１０により継続時間データ７００の値が最大継続時間データ７１０に代入される。
【００９８】
同様に、ゲーム演算部１１０により、最大となった継続時間データ７００が何ライン目かを示す情報が記憶部５０に記憶される。
【００９９】
そして、撮像部４０により次ラインの走査が開始され（ステップ２２）、次ラインの映像信号が処理部１００に入力される。
【０１００】
このようにして１画面の走査が終了すると（ステップ４）、スポット光の投射位置を検出するため、位置検出処理（ステップ２４）が開始される。
【０１０１】
図９は、本実施の形態の一例に係る位置検出処理（ステップ２４）のフローチャートである。
【０１０２】
まず、スポット光検出部１１４により、最大継続時間７１４が０かどうかが判定される（ステップ４２）。最大継続時間７１４が０であれば、スポット光は検出されなかったため、位置検出処理を行わない。最大継続時間７１４が０でなければスポット光が検出されているため、スポット光検出部１１４は、最大継続時間７１４に基づき最大ドット数を演算する（ステップ４４）。
【０１０３】
例えば、投射されるスポット光が画像表示領域において円形に形成される場合、水平方向に走査していくと、最初はスポット光のドット数は小さいが、スポット光の中心のラインに近づくにしたがってドット数が大きくなり、スポット光の中心位置を通るラインを走査した場合に最大のドット数となる。この最大ドット数はスポット光の直径に対応する。そして、スポット光の中心位置よりさらに下方のラインを走査するに従ってドット数は小さくなる。
【０１０４】
この場合、上述したように、最大継続時間７１４が長いほどドット数も大きなものになる。ドット数が求められることにより、スポット光の直径が求められる。
【０１０５】
次に、スポット光検出部１１４は、カウント開始時点７１２および最大ドット数に基づき、スポット光の中心位置を演算する（ステップ４６）。例えば、カウント開始時点７１２からスポット光の端点が（Ｘ、Ｙ）座標で（８６０、５６０）であることが分かったとする。例えば、最大ドット数が４０であれば、スポット光の中心位置はスポット光の端点＋最大ドット数／２で求められるため、その位置は（８８０、５６０）となる。
【０１０６】
なお、何ライン目かを示すＹ座標については、上述したように、記憶部５０に記憶されており、この値を用いることにより、簡易にスポット光の中心位置を演算することができる。
【０１０７】
以上のようにして、スポット光の中心位置を撮像部４０の撮像結果に基づき求めることができる。
【０１０８】
命中判定部１１６は、求められたスポット光の中心位置に基づき、シューティング手段から擬似的に発射された弾が画像内の標的に命中したかどうかを判定する。
【０１０９】
以上のように、識別データ７２０と、実際の撮像結果を比較してスポット光かどうかを識別することにより、外光等とスポット光を区別することができ、誤認識を行わずに適切にスポット光を検出できる。
【０１１０】
また、スポット光の条件に適合した時点を記憶することにより、１画像におけるスポット光の端点の値を保持することができ、条件に適合している状態が継続する時間を記憶することにより、１画像におけるスポット光の幅の値を保持することができる。端点の値と幅の値を読み出すことにより、スポット光の中心位置を容易に特定することができる。
【０１１１】
さらに、上述したようにスポット光の中心位置を正確に特定できるため、厳密な判定を行うことができる。特に、シューティングゲームのような命中したかどうかを厳密に判定しなければならないシステムにおいて効果的である。
【０１１２】
なお、本発明の適用は上述の実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
【０１１３】
例えば、上述した実施例では、光の輝度と電圧レベルの両方からスポット光の中心位置を求めたが、どちらか一方だけでもよい。また、処理は複雑になるが、光の形状に基づいてスポット光かどうかを判別することも可能である。
【０１１４】
また、本発明を、単なるスポット光位置検出システムとして実現することもできる。本発明に係るスポット光位置検出システムは、例えば、スクリーン上に表示された所定の画像に光を照射することでその画像をクリックする光ポインティングデバイスとして使用することができる。
【０１１５】
さらに、本発明は、シューティングゲーム用のシミュレータ以外にも、ライフル競技や、射撃練習用のシミュレータとしても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクリーンとスクリーンに投射される光を撮像するＣＣＤカメラを示す模式図である。
【図２】スクリーンに投射される光の直径の違いを示す模式図である。
【図３】本実施の形態の一例に係るゲーム装置の機能ブロック図である。
【図４】本実施の形態の一例に係る投射位置検出処理全体のフローチャートである。
【図５】光による電圧と継続時間の違いを示す模式図である。
【図６】光による輝度と継続時間の違いを示す模式図である。
【図７】本実施の形態の一例に係る継続時間データ更新処理のフローチャートである。
【図８】本実施の形態の一例に係る継続時間データの模式図である。
【図９】本実施の形態の一例に係る位置検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
２０ 光投射部
３０ 画像表示部
４０ 撮像部
５０ 記憶部
１１４ スポット光検出部
１１６ 命中判定部
１５０ 識別データ補正部
３００ 情報記憶媒体
７２０ 識別データ
Claims (9)
- 光投射手段からスポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲を示すデータを含む識別データを記憶する記憶部と、
前記撮像手段の撮像結果に基づき、使用環境に合わせて前記識別データを補正する識別データ補正部と、
前記識別データ補正部によって補正された前記識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を検出する検出手段と、
を含み、
前記検出手段は、
前記撮像結果に含まれるラインごとの映像信号に含まれる電圧レベルを測定する電圧測定部を含み、
前記映像信号に含まれる電圧レベルが前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲に該当したラインごとの開始時点を示すデータと、前記映像信号に含まれる電圧レベルが前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲に該当するラインごとの継続時間を示す継続時間データと、最大の前記継続時間を示す最大継続時間データと、当該最大継続時間となったラインが何ライン目かを示すデータとを前記記憶部に記憶し、
前記継続時間が最大のラインにおける前記開始時点を示すデータと、前記最大継続時間データと、前記何ライン目かを示すデータとに基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を演算することを特徴とするスポット光位置検出システム。 - 請求項１において、
前記識別データは、前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲を示すデータを含み、
前記検出手段は、
前記撮像結果に含まれるラインごとの映像信号に含まれる輝度レベルを測定する輝度測定部を含み、
前記映像信号に含まれる輝度レベルが前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲に該当し、かつ、前記映像信号に含まれる電圧レベルが前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲に該当する場合に前記スポット光として識別することを特徴とするスポット光位置検出システム。 - 光投射手段からスポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲を示すデータを含む識別データを記憶する記憶部と、
前記撮像手段の撮像結果に基づき、使用環境に合わせて前記識別データを補正する識別データ補正部と、
前記識別データ補正部によって補正された前記識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を検出する検出手段と、
を含み、
前記検出手段は、
前記撮像結果に含まれるラインごとの映像信号に含まれる輝度レベルを測定する輝度測定部を含み、
前記映像信号に含まれる輝度レベルが前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲に該当したラインごとの開始時点を示すデータと、前記映像信号に含まれる輝度レベルが前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲に該当するラインごとの継続時間を示す継続時間データと、最大の前記継続時間を示す最大継続時間データと、当該最大継続時間となったラインが何ライン目かを示すデータとを前記記憶部に記憶し、
前記継続時間が最大のラインにおける前記開始時点を示すデータと、前記最大継続時間データと、前記何ライン目かを示すデータとに基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を演算することを特徴とするスポット光位置検出システム。 - 請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記識別データは、前記スポット光の前記画像表示領域における水平方向の寸法データを含み、
前記検出手段は、前記寸法データと、前記最大継続時間データとに基づき、前記最大継続時間データで表される光の直径が前記寸法データで表される寸法の所定範囲内にない場合はスポット光ではないと判定することを特徴とするスポット光位置検出システム。 - シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙ってスポット光を投射してシューティングを行うためのシミュレータにおいて、
前記スポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲を示すデータを含む識別データを記憶する記憶部と、
前記撮像手段の撮像結果に基づき、使用環境に合わせて前記識別データを補正する識別データ補正部と、
前記識別データ補正部によって補正された前記識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を検出する検出手段と、
を含み、
前記検出手段は、
前記撮像結果に含まれるラインごとの映像信号に含まれる電圧レベルを測定する電圧測定部を含み、
前記映像信号に含まれる電圧レベルが前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲に該当したラインごとの開始時点を示すデータと、前記映像信号に含まれる電圧レベルが前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲に該当するラインごとの継続時間を示す継続時間データと、最大の前記継続時間を示す最大継続時間データと、当該最大継続時間となったラインが何ライン目かを示すデータとを前記記憶部に記憶し、
前記継続時間が最大のラインにおける前記開始時点を示すデータと、前記最大継続時間データと、前記何ライン目かを示すデータとに基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を演算することを特徴とするシミュレータ。 - シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙ってスポット光を投射してシューティングを行うためのシミュレータにおいて、
前記スポット光が投射される画像表示領域を撮像する撮像手段と、
前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲を示すデータを含む識別データを記憶する記憶部と、
前記撮像手段の撮像結果に基づき、使用環境に合わせて前記識別データを補正する識別データ補正部と、
前記識別データ補正部によって補正された前記識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を検出する検出手段と、
を含み、
前記検出手段は、
前記撮像結果に含まれるラインごとの映像信号に含まれる輝度レベルを測定する輝度測定部を含み、
前記映像信号に含まれる輝度レベルが前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲に該当したラインごとの開始時点を示すデータと、前記映像信号に含まれる輝度レベルが前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲に該当するラインごとの継続時間を示す継続時間データと、最大の前記継続時間を示す最大継続時間データと、当該最大継続時間となったラインが何ライン目かを示すデータとを前記記憶部に記憶し、
前記継続時間が最大のラインにおける前記開始時点を示すデータと、前記最大継続時間データと、前記何ライン目かを示すデータとに基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を演算することを特徴とするシミュレータ。 - 請求項５、６のいずれかにおいて、
前記検出手段の検出結果に基づき、前記シューティング手段からのスポット光が前記画像表示領域内の標的に命中したかどうかを判定する手段を含むことを特徴とするシューティングゲーム用のシミュレータ。 - シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙って投射されるスポット光の前記画像表示領域における中心位置を、撮像手段で前記画像表示領域を撮像して検出するための情報を記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体において、
前記情報は、
前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲を示すデータを含む識別データと、
プログラムと、
を含み、
前記プログラムは、
前記撮像手段の撮像結果に基づき、使用環境に合わせて前記識別データを補正する識別データ補正部と、
前記識別データ補正部によって補正された前記識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を検出する検出手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記検出手段は、
前記撮像結果に含まれるラインごとの映像信号に含まれる電圧レベルを測定する電圧測定部を含み、
前記映像信号に含まれる電圧レベルが前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲に該当したラインごとの開始時点を示すデータと、前記映像信号に含まれる電圧レベルが前記スポット光として識別される電圧レベルの範囲に該当するラインごとの継続時間を示す継続時間データと、最大の前記継続時間を示す最大継続時間データと、当該最大継続時間となったラインが何ライン目かを示すデータとを前記コンピュータの有する記憶部に記憶し、
前記継続時間が最大のラインにおける前記開始時点を示すデータと、前記最大継続時間データと、前記何ライン目かを示すデータとに基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を演算することを特徴とする情報記憶媒体。 - シューティング手段から画像表示領域内の標的を狙って投射されるスポット光の前記画像表示領域における中心位置を、撮像手段で前記画像表示領域を撮像して検出するための情報を記憶したコンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体において、
前記情報は、
前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲を示すデータを含む識別データと、
プログラムと、
を含み、
前記プログラムは、
前記撮像手段の撮像結果に基づき、使用環境に合わせて前記識別データを補正する識別データ補正部と、
前記識別データ補正部によって補正された前記識別データおよび前記撮像手段からの撮像結果に基づき、前記スポット光を識別し、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を検出する検出手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
前記検出手段は、
前記撮像結果に含まれるラインごとの映像信号に含まれる輝度レベルを測定する輝度測定部を含み、
前記映像信号に含まれる輝度レベルが前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲に該当したラインごとの開始時点を示すデータと、前記映像信号に含まれる輝度レベルが前記スポット光として識別される輝度レベルの範囲に該当するラインごとの継続時間を示す継続時間データと、最大の前記継続時間を示す最大継続時間データと、当該最大継続時間となったラインが何ライン目かを示すデータとを前記記憶部に記憶し、
前記継続時間が最大のラインにおける前記開始時点を示すデータと、前記最大継続時間データと、前記何ライン目かを示すデータとに基づき、前記画像表示領域における前記スポット光の中心位置を演算することを特徴とする情報記憶媒体。
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