オリエンテーション装置およびそれに用いられる座標生成方法

【課題】飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に適用可能な座標生成方法、および、目標点の座標を生成し、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に好適なオリエンテーション装置を提供する。
【解決手段】オリエンテーション装置を使用して座標生成を実行する方法であって：目標物上に少なくとも３つの参照マークを設ける工程と；前記参照マークの少なくとも１つを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を操作する工程と；前記オリエンテーション装置の座標空間を前記目標物の座標空間と相関させる工程と；設定した座標空間相関と取り込んだイメージとに関して、目標点の相対座標を求める工程と；からなる方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標生成方法および該方法を用いて目標点の座標を生成するオリエンテーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、イメージセンサ８２とタイマ８１とを備えたビデオゲームシステム９用の、従来のライトガン８を示す。前記ビデオゲームシステム９には、更にディスプレイ９１とゲーム・コントローラ９２とが含まれる。前記ディスプレイ９１は、飛越し走査によってイメージを提示する陰極線管スクリーン９１０を備える。前記ゲーム・コントローラ９２にはゲームソフトフェアがインストールされている。前記ライトガン８は前記ゲーム・コントローラ９２に電気的に接続されて座標シグナルをこれに送信し、前記ゲーム・コントローラ９２は、前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上にイメージを提示する等、ゲームの進行を制御することにより応答する。
【０００３】
前記従来のライトガン８を用いた従来の座標生成方法は、以下の工程からなる：
ａ）前記ライトガン８の照準を前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上の目標点９１１に合わせ、前記イメージセンサ８２が前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上に提示されたイメージの照準部分を取り込むことができるように、かつ前記タイマ８１が前記ディスプレイ９１のスクリーン９１０上に提示されたイメージに関して前記目標点９１１を走査した走査時間を求めることができるように、前記ライトガン８を操作する工程；および
ｂ）工程ａ）で求めた走査時間に関して前記目標点９１１の座標を求める工程。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記方法は、飛越し走査技術を用いたディスプレイにのみ適用可能であるという欠点がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に適用可能な座標生成方法を提供することにある。
【０００６】
本発明のもう一つの目的は、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に好適な、目標点の座標を生成するオリエンテーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面によれば、センサを備えたオリエンテーション装置を使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）目標物上に少なくとも３つの参照マークを設ける工程と；
Ｂ）前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の初期点に合わせ、前記センサが前記参照マークの少なくとも１つを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を操作する工程と；
Ｃ）工程Ｂ）で取り込んだイメージから、前記オリエンテーション装置の座標空間を前記目標物の座標空間と相関させる工程と；
Ｄ）前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の目標点に合わせ、前記センサが前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を操作する工程と；
Ｅ）工程Ｃ）で設定した座標空間相関と工程Ｄ）で取り込んだイメージとに関して、前記目標点の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法が実行される。
【０００８】
本発明の第２の側面によれば、センサを備えたオリエンテーション装置を使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）目標物上に少なくとも３つの参照マークを設ける工程と；
Ｂ）前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の初期点に合わせ、前記センサが前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置を操作する工程と；
Ｃ）前記目標物と前記オリエンテーション装置との間の所定の座標空間相関および工程Ｂ）で取り込んだイメージに関して前記目標点の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法が実行される。
【０００９】
本発明の第３の側面によれば、センサを備えたライトガンを使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）ディスプレイ上に少なくとも３つの参照マークを設ける工程と；
Ｂ）前記ライトガンの照準を前記ディスプレイ上の初期点に合わせ、前記センサが前記参照マークのうち少なくとも１つを含む前記ディスプレイのイメージを取り込むことができるように、前記ライトガンを操作する工程と；
Ｃ）工程Ｂ）で取り込んだイメージから、前記ライトガンの座標空間を前記ディスプレイの座標空間と相関させる工程と；
Ｄ）前記ライトガンの照準を前記ディスプレイ上の目標点に合わせ、前記センサが前記参照マークを含む前記ディスプレイのイメージを取り込むことができるように、前記ライトガンを操作する工程と；
Ｅ）工程Ｃ）で設定した座標空間相関と工程Ｄ）で取り込んだイメージとに関して、前記目標点の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法が実行される。
【００１０】
本発明の第４の側面によれば、センサを備えたライトガンを使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）ディスプレイ上に少なくとも３つの参照マークを設ける工程と；
Ｂ）前記ライトガンの照準を前記ディスプレイ上の目標点に合わせ、前記センサが前記参照マークを含む前記ディスプレイのイメージを取り込むことができるように、前記ライトガンを操作する工程と；
Ｃ）目標物とオリエンテーション装置との間の所定の座標空間相関と工程Ｂ）で取り込んだイメージとに関して、前記目標点の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法が実行される。
【００１１】
本発明の第５の側面によれば、座標空間を規定する目標物と；
前記目標物上に設けた少なくとも３つの参照マークと；
前記目標物の座標空間に相関する座標空間を規定するオリエンテーション装置と；を備えたシステムであって、該オリエンテーション装置が、
該オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の目標点に合わせながら操作するときに、前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むことができるセンサと；
該センサに接続されて、前記目標物と前記オリエンテーション装置との間の座標空間相関および前記センサにより取り込まれたイメージに関して、前記目標点の相対座標を求めるように操作可能なプロセッサと；を備えることを特徴とするシステムが提供される。
【００１２】
本発明の第６の側面によれば、少なくとも３つの参照マークを設けた目標物を備えるシステム用のオリエンテーション装置であって、該オリエンテーション装置は前記目標物の座標空間に相関する座標空間を規定し：
前記オリエンテーション装置の照準を前記目標物上の目標点に合わせながら操作するときに、前記参照マークを含む前記目標物のイメージを取り込むようになっているセンサと；
該センサに接続されて、前記目標物と前記オリエンテーション装置との間の座標空間相関および前記センサにより取り込まれたイメージに関して、前記目標点の相対座標を求めるように操作可能なプロセッサと；を備えることを特徴とするオリエンテーション装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に適用可能な座標生成方法が提供される。
【００１４】
更に、本発明によれば、飛越し走査を用いた目標物および用いない目標物に好適な、目標点の座標を生成するオリエンテーション装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下に詳述する好適な実施例により明らかになるであろう。
【００１６】
図１は、従来のビデオゲームシステムの模式図であり；
図２は、本発明によるオリエンテーション装置の好適な実施例を内蔵するシステムの模式図であり；
図３は、好適な実施例の模式的ブロック図であり；
図４Ａは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すフローチャートであり；
図４Ｂは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すもう一つのフローチャートであり；
図５は、前記オリエンテーション装置により照準される目標点を示す図であり；
図６は、前記オリエンテーション装置により決定された軸補正値を示す図であり；
図７Ａは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すフローチャートであり；
図７Ｂは、本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すもう一つのフローチャートであり；
図８は、前記オリエンテーション装置が照準する任意の点を示す図であり；
図９は、前記オリエンテーション装置により得られた投影変換行列（Ｈ_{ｉｎｎｅｒ}）を示す図であり；
図１０は、前記オリエンテーション装置により得られた他の投影変換行列（Ｈ_ａｎｙ）を示す図である。
【００１７】
図２および３に示すように、本発明によるシステム１００のオリエンテーション装置３の好適な実施例は、コントローラ・モジュール３２と、光フィルタ３３と、レンズ３４と、ケーシング３１とを備える。
【００１８】
前記システム１００は、目標物１１と、４つの参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４と、ゲーム・コントローラ１２とを更に備える。
【００１９】
本実施例では、前記目標物１１は、座標空間を規定する一般に矩形状のスクリーン１１０を備えたディスプレイである。前記ディスプレイ１１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ、または投影型ディスプレイであることが好ましい。他の実施例では、前記目標物１１は室内の壁や天井であってもよい。
【００２０】
前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の４つのコーナーにそれぞれ設けられる。本実施例においては、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は光源である。前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は発光ダイオードであることが好ましい。他の実施例では、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４は反射体あるいはカラーパターンであってもよい。
【００２１】
本発明の前記システム１００では、前記４つの参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を例示しているが、参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の数は３つに減らせられることに留意されたい。
【００２２】
前記ゲーム・コントローラ１２には、当該分野で公知の方法によりゲームソフトフェアがインストールされる。本実施例では、前記ゲーム・コントローラ１２は、有線または無線の通信インターフェース１２１を備えてもよい。前記ゲーム・コントローラ１２の通信インターフェース１２１は、シリアル通信インターフェースであることが好ましい。他の実施例では、前記ゲーム・コントローラ１２の通信インターフェース１２１はパラレル通信インターフェースである。
【００２３】
本実施例のオリエンテーション装置３は、座標空間を規定するライトガンである。本実施例では、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上で前記オリエンテーション装置３の照準が合わせられる目標点（Ｐ）の座標が、以下に述べる方法により生成されるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００２４】
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２は、センサ３２１と、プロセッサ３２２と、メモリ３２４と、通信インターフェース３２３とを備える。
【００２５】
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１は、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込み、取り込んだイメージをデジタルイメージに変換するように操作可能である。本実施例では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１は、イメージセンサである。前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１は、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスまたは電荷結合素子（ＣＣＤ）のいずれかであることが好ましい。
【００２６】
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１に接続されており、従ってデジタルイメージを受信・処理するように操作可能である。
【００２７】
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のメモリ３２４は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２に接続されており、前記プロセッサ３２２により処理されたデジタルイメージを一時的に格納する役割を果たす。
【００２８】
前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２の通信インターフェース３２３は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２に接続されているとともに、前記オリエンテーション装置３と前記ゲーム・コントローラ１２との間でシグナルの送信を行うために、当該分野で公知の方法により前記ゲーム・コントローラ１２の通信インターフェース１２１に電気的に接続されている。前記コントローラ・モジュール３２の通信インターフェース３２３は、シリアルあるいはパラレル通信インターフェースのどちらでもよいことに留意されたい。
【００２９】
他の実施例では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２の通信インターフェース３２３は、無線通信インターフェースである。
【００３０】
前記オリエンテーション装置３の光フィルタ３３は、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１の前方に配置されており、不要な周波数領域の光を除去する役割を果たす。
【００３１】
前記オリエンテーション装置３のレンズ３４は、光フィルタ３３とセンサ３２１との間に配置される。
【００３２】
前記オリエンテーション装置３のケーシング３１は銃の形状をしており、光フィルタ３３と、レンズ３４と、コントローラ・モジュール３２とを収容する。
【００３３】
本発明による前記システム１００のオリエンテーション装置３を使用して座標生成を実行する方法の第１の好適な実施例を、図４Ａおよび図４Ｂを参照して更に説明する。
【００３４】
工程４１では、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のコーナーのそれぞれに設ける。
【００３５】
図５を更に参照して、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標は、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のコーナーの座標と同一であることに留意されたい。
【００３６】
工程４２では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点に合わせる。
【００３７】
この工程では、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の１つ、例えば前記参照マーク１１１が、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点の役割を果たすことに留意されたい。
【００３８】
工程４３では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が、工程４２で照準が合わせられた前記参照マーク１１１を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００３９】
工程４４では、工程４３で取り込んだイメージから、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、前記オリエンテーション装置３の座標空間を前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の座標空間と相関させる。
【００４０】
この工程では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、図６に示すように、前記オリエンテーション装置３の座標空間上への前記初期点１１１のマッピングと関連した軸補正値（Ｘ_ｒｅｆ）を決定することに留意されたい。本実施例では、前記軸補正値（Ｘ_ｒｅｆ）は、前記スクリーン１１０上の前記初期点１１１の軸６と、前記オリエンテーション装置３がなす仰角を意味する。
【００４１】
工程４５では、図４Ｂに示すように、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の目標点（Ｐ_ａｎｙ）に合わせる。
【００４２】
工程４６では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００４３】
工程４７では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、工程４４で定めた座標空間相関と工程４６で取り込んだイメージとに関して、前記目標点（Ｐ_ａｎｙ）の相対座標を求める。その後、フローは工程４５に戻る。
【００４４】
本実施例では、工程４７は以下のサブ工程を含む：
サブ工程４７１：工程４６で取り込んだイメージにおける前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程４７２：サブ工程４７１で求めた前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈ_ａｎｙ）を得る；
サブ工程４７３：サブ工程４７２で得た変換行列（Ｈ_ａｎｙ）と工程４４で得た軸補正値（Ｘ_ｒｅｆ）に基づいて前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１のイメージ取込み軸６’（図６参照）を補正する；および
サブ工程４７４：補正したイメージ取込み軸６’に関して目標点（Ｐ_ａｎｙ）の相対座標を求める。
【００４５】
工程４１〜工程４４は、前記オリエンテーション装置３を較正するためだけに行われることに留意されたい。一度較正した後は、工程４１〜工程４４は省略される。工程４２〜工程４４は、システムが所定のパラメータに従ってインストールされている場合は、省略してもよい。
【００４６】
次に、本発明による前記システム１００のオリエンテーション装置３を使用して座標生成を実行する方法の第２の好適な実施例を、更に図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。
【００４７】
工程７１では、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のコーナー（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のそれぞれに隣接して設ける。すなわち、図８を更に参照すると、前記各参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標は、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の隣接するコーナー（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の座標と異なる。
【００４８】
工程７２では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点に合わせる。
【００４９】
この工程では、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の１つ、例えば前記参照マーク１１１が、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の初期点の役割を果たすことに留意されたい。
【００５０】
工程７３では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が、工程７２で照準が合わせられた前記参照マーク１１１を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００５１】
工程７４では、工程７３で取り込んだイメージから、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、前記オリエンテーション装置３の座標空間を前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の座標空間と相関させる。
【００５２】
この工程では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、図６に示すように、前記オリエンテーション装置３の座標空間上への前記初期点１１１のマッピングと関連した軸補正値（Ｘ_ｒｅｆ）を決定することに留意されたい。
【００５３】
工程７５では、図８に示すように、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の任意の点（Ｐ_{ｉｎｎｅｒ}）に合わせる。
【００５４】
工程７６では、図９に示すように、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージ３２０を取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００５５】
工程７７では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の左上コーナー（Ａ）に合わせる。
【００５６】
工程７８では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００５７】
工程７９では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の右上コーナー（Ｂ）に合わせる。
【００５８】
工程８０では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００５９】
工程８１では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の右下コーナー（Ｃ）に合わせる。
【００６０】
工程８２では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００６１】
工程８３では、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０の左下コーナー（Ｄ）に合わせる。
【００６２】
工程８４では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が、前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００６３】
工程８５では、図８に示すように、前記オリエンテーション装置３の照準を、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上の目標点（Ｐ_ａｎｙ）に合わせる。
【００６４】
工程８６では、図１０に示すように、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のセンサ３２１が前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４を含む前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０のイメージ３２０’を取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置３を操作する。
【００６５】
工程８７では、前記オリエンテーション装置３のコントローラ・モジュール３２のプロセッサ３２２が、工程７４で定めた座標空間相関と工程７６，７８，８０，８２，８４，８６で取り込んだイメージとに関して、前記目標点（Ｐ_ａｎｙ）の相対座標を求める。その後、フローは工程８５に戻る。
【００６６】
本実施例では、工程８７は以下のサブ工程を含む：
サブ工程８７１：工程７６で取り込んだイメージ中の前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程８７２：図９に示すように、サブ工程８７１で求めた参照マークの座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈ_{ｉｎｎｅｒ}）を得る；
サブ工程８７３：工程７８，８０，８２，８４で取り込んだイメージ中の参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程８７４：サブ工程８７３で求めた前記参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈ_ａ，Ｈ_ｂ，Ｈ_ｃ，Ｈ_ｄ）を得る；
サブ工程８７５：工程８６で取り込んだイメージ中の参照マーク１１１，１１２，１１３，１１４の座標を求める；
サブ工程８７６：図１０に示すように、サブ工程８７５で求めた参照マークの座標について平面投影変換計算を行い、変換行列（Ｈ_ａｎｙ）を得る；
サブ工程８７７：サブ工程８７２で得た変換行列（Ｈ_{ｉｎｎｅｒ}）、サブ工程８７４で得た変換行列（Ｈ_ａ，Ｈ_ｂ，Ｈ_ｃ，Ｈ_ｄ）、サブ工程８７６で得た変換行列（Ｈ_ａｎｙ）、工程７４で得た軸補正値（Ｘ_ｒｅｆ）に基づいて、前記オリエンテーション装置のイメージ取込み軸を補正する；および
サブ工程８７８：補正したイメージ取込み軸に関して目標点（Ｐ_ａｎｙ）の相対座標を求める。
【００６７】
工程７１〜工程８４は、前記オリエンテーション装置３を較正するためだけに行われることに留意されたい。一度較正した後は、工程７に従ってインストールされている場合は、省略してもよい。
【００６８】
第１および第２の好適な実施例において、前記ゲーム・コントローラ１２は、前記オリエンテーション装置３のプロセッサ３２２により求めた目標点の相対座標に応じて、前記ディスプレイ１１のスクリーン１１０上へイメージを提示する等の、ゲームの進行を制御する。
【００６９】
以上に示したように、本発明の方法およびオリエンテーション装置３においては、目標点の座標は、ディスプレイ上に提示されたイメージの走査情報を参照することなしに生成される。したがって、本発明は、飛越し走査を用いないディスプレイなど、多様な用途に適用可能である。
【００７０】
本発明を最も実用的で好適であると思われる実施例とともに説明したが、本発明は、上記に開示した実施例に限定されることはなく、その最も広く解釈される請求の範囲に含まれる種々の変更を含むものであり、そのような変更および同等の構成をも網羅するものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】従来のビデオゲームシステムの模式図
【図２】本発明によるオリエンテーション装置の好適な実施例を内蔵するシステムの模式図
【図３】好適な実施例の模式的ブロック図
【図４Ａ】本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すフローチャート
【図４Ｂ】本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第１の好適な実施例を示すもう一つのフローチャート
【図５】前記オリエンテーション装置により照準される目標点を示す図
【図６】前記オリエンテーション装置により決定された軸補正値を示す図
【図７Ａ】本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すフローチャート
【図７Ｂ】本発明によるオリエンテーション装置を用いた座標生成方法の第２の好適な実施例を示すもう一つのフローチャート
【図８】前記オリエンテーション装置が照準する任意の点を示す図
【図９】前記オリエンテーション装置により得られた投影変換行列（Ｈ_{ｉｎｎｅｒ}）を示す図
【図１０】前記オリエンテーション装置により得られた他の投影変換行列（Ｈ_ａｎｙ）を示す図
【符号の説明】
【００７２】
３オリエンテーション装置
１１目標物
１００システム
１１０スクリーン
１１１，１１２，１１３，１１４参照マーク
３２１センサ
３２２プロセッサ
Ｐ目標点

【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ（３２１）を備えたオリエンテーション装置（３）を使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）目標物（１１）上に少なくとも３つの参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を設ける工程と；
Ｂ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の初期点（１１１）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の少なくとも１つを含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を操作する工程と；
Ｃ）工程Ｂ）で取り込んだイメージから、前記オリエンテーション装置（３）の座標空間を前記目標物（１１）の座標空間と相関させる工程と；
Ｄ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐ）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を操作する工程と；
Ｅ）工程Ｃ）で設定した座標空間相関と工程Ｄ）で取り込んだイメージとに関して、前記目標点（Ｐ）の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の１つが工程Ｂ）において前記目標物（１１）上の前記初期点（１１１）としての役割を果たし、
前記オリエンテーション装置（３）の座標空間上への前記初期点（１１１）のマッピングに関連する軸補正値を工程Ｃ）において決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程Ｅ）が
Ｅ１）工程Ｄ）で取り込んだイメージ中の前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標を求める工程と；
Ｅ２）サブ工程Ｅ１）で決定した前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標について平面投影変換計算を行い、変換行列を得る工程と；
Ｅ３）前記オリエンテーション装置（３）のイメージ取り込み軸を、サブ工程Ｅ２）で得た変換行列と工程Ｃ）で得た軸補正値に基づいて補正する工程と；
Ｅ４）補正したイメージ取り込み軸に対する前記目標点（Ｐ）の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記目標物（１１）が４つのコーナを有し、該４つのコーナはそれぞれ前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標とは別個の座標を有し、前記方法は更に工程Ｃ）と工程Ｄ）の間に：
Ｆ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の任意の点に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り組むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を操作する工程と；
Ｇ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）の各コーナに順番に合わせ、前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含むと共に照準を合わせたコーナの各々に対応する前記目標物（１１）上の４つのイメージを前記センサ（３２１）が取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を前記順番で操作する工程と；を備え、
工程Ｅ）において、工程Ｆ）で取り込んだイメージおよび工程Ｇ）で取り込んだ４つのイメージを更に参照して前記目標点（Ｐ）の相対座標を求めることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
工程Ｅ）が：
Ｅａ）工程Ｆ）で取り込んだイメージ中の前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標を求める工程と；
Ｅｂ）サブ工程Ｅａ）で求めた前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標について平面投影変換計算を行い、変換行列を得る工程と；
Ｅｃ）工程Ｇ）で取り込んだ４つのイメージそれぞれの前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標を求める工程と；
Ｅｄ）サブ工程Ｅｃ）で求めた前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標について平面投影変換計算を行い、４つの変換行列を得る工程と；からなることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
工程Ｅ）が更に：
Ｅｅ）工程Ｄ）で取り込んだイメージ中の前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標を求める工程と；
Ｅｆ）サブ工程Ｅｅ）で求めた前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）の座標について平面投影変換計算を行い、変換行列を得る工程と；
Ｅｇ）サブ工程Ｅｂで得た変換行列と、サブ工程Ｅｄで得た変換行列と、サブ工程Ｅｆ）で得た変換行列と、工程Ｃ）で得た軸補正値とに基づいて、前記オリエンテーション装置（３）のイメージ取り込み軸を補正する工程と；
Ｅｈ）補正したイメージ取り込み軸に関して、前記目標点（Ｐ）の相対座標を求める工程と；を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
センサ（３２１）を備えたオリエンテーション装置（３）を使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）目標物（１１）上に少なくとも３つの参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を設ける工程と；
Ｂ）前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐ）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記オリエンテーション装置（３）を操作する工程と；
Ｃ）前記目標物（１１）と前記オリエンテーション装置（３）との間の所定の座標空間相関および工程Ｂ）で取り込んだイメージに関して前記目標点（Ｐ）の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法。
【請求項８】
センサ（３２１）を備えたライトガンを使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）ディスプレイ（１１）上に少なくとも３つの参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を設ける工程と；
Ｂ）前記ライトガンの照準を前記ディスプレイ（１１）上の初期点（１１１）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）のうち少なくとも１つを含む前記ディスプレイ（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記ライトガンを操作する工程と；
Ｃ）工程Ｂ）で取り込んだイメージから、前記ライトガンの座標空間を前記ディスプレイ（１１）の座標空間と相関させる工程と；
Ｄ）前記ライトガンの照準を前記ディスプレイ（１１）上の目標点（Ｐ）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含む前記ディスプレイ（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記ライトガンを操作する工程と；
Ｅ）工程Ｃ）で設定した座標空間相関と工程Ｄ）で取り込んだイメージとに関して、前記目標点（Ｐ）の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法。
【請求項９】
センサ（３２１）を備えたライトガンを使用して座標生成を実行する方法であって：
Ａ）ディスプレイ（１１）上に少なくとも３つの参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を設ける工程と；
Ｂ）前記ライトガンの照準を前記ディスプレイ（１１）上の目標点（Ｐ）に合わせ、前記センサ（３２１）が前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含む前記ディスプレイ（１１）のイメージを取り込むことができるように、前記ライトガンを操作する工程と；
Ｃ）目標物（１１）とオリエンテーション装置（３）との間の所定の座標空間相関と工程Ｂ）で取り込んだイメージとに関して、前記目標点（Ｐ）の相対座標を求める工程と；からなることを特徴とする方法。
【請求項１０】
座標空間を規定する目標物（１１）と；
前記目標物（１１）上に設けた少なくとも３つの参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）と；
前記目標物（１１）の座標空間に相関する座標空間を規定するオリエンテーション装置（３）と；を備えたシステム（１００）であって、該オリエンテーション装置（３）が、
該オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐ）に合わせながら操作するときに、前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むことができるセンサ（３２１）と；
該センサ（３２１）に接続されて、前記目標物（１１）と前記オリエンテーション装置（３）との間の座標空間相関および前記センサ（３２１）により取り込まれたイメージに関して、前記目標点（Ｐ）の相対座標を求めるように操作可能なプロセッサ（３２２）と；を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）は各々光源であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項１２】
前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１１に記載のシステム（１００）。
【請求項１３】
前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）は各々反射体であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項１４】
前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）は各々カラーパターンであることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項１５】
前記目標物（１１）はディスプレイ（１１）のスクリーン（１１０）であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項１６】
前記ディスプレイ（１１）は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、陰極線管、または投影型ディスプレイのうちの１つであることを特徴とする請求項１５に記載のシステム（１００）。
【請求項１７】
前記ディスプレイ（１１）および前記オリエンテーション装置（３）に接続されたコントローラを更に備え、該コントローラは、前記オリエンテーション装置（３）の前記プロセッサ（３２２）が求めた前記目標点（Ｐ）の相対座標に応じて前記ディスプレイ（１１）の前記スクリーン（１１０）に提示されるイメージを制御することを特徴とする請求項１５に記載のシステム（１００）。
【請求項１８】
前記オリエンテーション装置（３）はライトガンであることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項１９】
前記センサ（３２１）は相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイスであることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項２０】
前記センサ（３２１）は電荷結合素子（ＣＣＤ）であることを特徴とする請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項２１】
少なくとも３つの参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を設けた目標物（１１）を備えるシステム（１００）用のオリエンテーション装置（３）であって、該オリエンテーション装置（３）は前記目標物（１１）の座標空間に相関する座標空間を規定し：
前記オリエンテーション装置（３）の照準を前記目標物（１１）上の目標点（Ｐ）に合わせながら操作するときに、前記参照マーク（１１１，１１２，１１３，１１４）を含む前記目標物（１１）のイメージを取り込むようになっているセンサ（３２１）と；
該センサ（３２１）に接続されて、前記目標物（１１）と前記オリエンテーション装置（３）との間の座標空間相関および前記センサ（３２１）により取り込まれたイメージに関して、前記目標点（Ｐ）の相対座標を求めるように操作可能なプロセッサ（３２２）と；を備えることを特徴とするオリエンテーション装置。

【図１】