具警示功能的交互式遊戲方法與系統的製作方法

2023-06-29 23:59:31 1

專利名稱：具警示功能的交互式遊戲方法與系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具警示功能的交互式遊戲方法與系統。
背景技術：
目前已有各種偵測使用者端的三維動作，而進行互動的遊戲系統， 例如棒球或桌球遊戲、拳擊、劍士揮劍等。在此種遊戲中，使用者手 持遊戲機組所附設的遙控指向裝置(例如球拍、球棒、假劍)，根據屏 幕上的畫面而互動採取反應(例如擊球、劈砍)；遊戲機組偵測該遙控 指向裝置的三維移動，而相應地在屏幕上產生反應。此類遊戲之一例 可參閱美國專利第6,795,068號。
然而，由於此類遊戲逼真的臨場感，常導致遊戲玩家忘情地揮舞 遙控指向裝置，如此難免對周遭物品或人員帶來危險。對此，在美國 專利第2006/0049579號公開案中，揭示一種附加安全帶的遙控指向裝 置，使用者可將其套在手腕上防止脫落。此種作法雖然可以避免遙控 指向裝置從使用者手中脫落，但並不能稱理想，因為前述損物傷人的 安全問題，並未獲得解決。
有鑑於此，本發明針對現有技術的缺陷，提出一種具警示功能的 交互式遊戲方法與系統，而得以解決前述安全問題。又，雖然上述安 全問題在使用三維遙控指向裝置時較易發生，但本發明並不局限於必 須使用在三維互動遊戲中，任何使用遙控指向裝置的遊戲，均可適用 本發明。

發明內容
本發明的第一目的在於克服現有技術的不足與缺陷，提出一種具
警示功能的交互式遊戲方法，當遙控指向裝置與周遭對象距離過近時， 可啟動安全機制(發出警訊或啟動對應的防護措施)，以避免碰撞而 解決前述安全問題。
本發明的第二目的在於，還提出一種具警示功能的交互式遊戲系統。
為達上述目的，在本發明的一個實施例中，提供了一種具警示功 能的交互式遊戲系統，包含至少一遙控指向裝置；以及一遊戲主機， 其偵測該遙控指向裝置的位置，並根據該位置的移動來產生遊戲信息； 其中，當該遙控指向裝置的位置與一預設位置間的距離小於一預設的 安全距離時，該交互式遊戲系統啟動安全機制。
此外，根據本發明的另一個實施例，也提供一種具警示功能的交 互式遊戲系統，包含至少一遙控指向裝置；以及一遊戲主機，其偵 測該遙控指向裝置的位置，並根據該位置的移動來產生遊戲信息；其 中，該遙控指向裝置中包括距離偵測裝置，以偵測該遙控指向裝置與 周圍物體間的距離，當該距離小於一預設的安全距離時，該交互式遊 戲系統啟動安全機制。
上述兩實施例中，若包括兩個以上的遙控指向裝置，則可設定當 彼此間的距離小於該預設安全距離的兩倍時，令該交互式遊戲系統啟 動安全機制。
此外，根據本發明的再另一個實施例，也提供一種具警示功能的 交互式遊戲方法，包含提供至少一遙控指向裝置；計算該遙控指向 裝置的位置；以及當該遙控指向裝置的位置與一預設位置間的距離小 於一預設的安全距離時，啟動安全機制。
又，根據本發明的再另一個實施例，也提供一種具警示功能的交
互式遊戲方法，包含提供至少一遙控指向裝置；偵測該遙控指向裝 置與周圍物體間的距離；以及當該距離小於一預設的安全距離時，啟
動安全機制。
上述兩實施例中，若包括兩個以上的遙控指向裝置，則可設定當 彼此間的距離小於該預設安全距離的兩倍時，令該交互式遊戲系統啟 動安全機制。
底下通過具體實施例詳加說明，當更容易了解本發明的目的、技 術內容、特點及其所達成的功效。


圖1A-1B舉例說明三維互動遊戲系統的兩例；
圖2說明如何計算三維坐標信息；
圖3說明可能造成碰撞的情況；
圖4為本發明的實施例；
圖5迸一步說明本發明的硬體實施例。
圖中符號說明1，2， 3故總 目'j萬
10屏幕
11L, 11R發光源
12L， 12R傳感器
13遙控指向裝置
14遊戲主機
20遊戲玩家
30距離偵測裝置
31紅外線發射器
32紅外線接收器
33處理電路
35 無線收發電路
43 處理電路
45 無線收發電路
具體實施例方式
以下將以三維互動遊戲為例來說明本發明，但如前所述，不論三 維互動遊戲或其它遊戲，均可適用本發明。此外需說明的是，三維互 動遊戲有各種硬體配置方法和計算三維信息的方法，以下舉例說明以 示本發明已達可實施階段，但並不代表本發明僅限於下述硬體配置或 作法。
請參閱圖1A-1B，三維互動遊戲的其中一種作法是設置至少一個 發光源與至少兩個傳感器，並根據傳感器對發光源的感測結果，將其 轉換成三維的立體信息。發光源與傳感器可以分設在遊戲主機和遙控 指向裝置上、或採用其它安排方式，例如將光源獨立設置，與遊戲主 機和遙控指向裝置皆分開，再利用有線或無線方式溝通，等等。圖標 為其中兩例，圖1A所示是將發光源IIL、 IIR設置在遙控指向裝置13 上，而將傳感器12L、 12R設置在遊戲主機14 (或延伸的接收器，未 示出)上；遊戲主機14安置在屏幕10的上方。(圖中遊戲主機和遙控 指向裝置均以示意表示而未繪示實體。)圖1B則以相反的方式安排發 光源IIL、 IIR和傳感器12L、 12R。根據發光源所產生的影像、兩傳 感器間的相對距離、傳感器的焦距等，可計算出遙控指向裝置的三維 位置。詳言之，如圖2所示，假設左右兩傳感器的中心位置距離為T， 傳感器的聚焦距離為f，發光源所產生的影像中包含某對象，且該對象 在左方傳感器所得二維影像中的x坐標是Xl，在右方傳感器所得二維影 像中的x坐標是& (假設以傳感器的中心位置為原點，則\在右方傳 感器中心位置的左方，故為負值)，而該對象距離傳感器的距離為Z， 則根據相似三角形定理，
x〃f-X/Z ,且-xr/f=(T-X)/Z
故可求出該對象的三維信息
X = (T X Xi)/(X「xr)
Y = (T X yi)/(Xl-xr)(其中y!在圖中未示出) Z = f X [T/(Xl-xr)]
據此方式，卽可產生對象的三維信息。
當然，以上計算方式僅為可行的作法之 一，除以上所述方式外， 亦可採用其它方式來計算三維信息，例如可以僅使用一個光學傳感器 來捕捉影像，並另搭配使用陀螺儀來定位，根據影像信息與定位信息 來計算三維信息，等等。如何計算三維信息，並非本發明的重點，故 不予贅述所有的可能作法與細節。
請參閱圖3 (為便利了解，本圖中將遙控指向裝置繪示為遙控器， 事實上其外形可能為球棒、長劍等)，根據本發明，遙控指向裝置產生 碰撞的可能原因包含以下三種
一、 遙控指向裝置與遊戲主機(或延伸的接收器)所在位置的設 備家具(例如電視屏幕、電視櫃)碰撞(圖中的箭號l)
二、 遙控指向裝置與周遭人物(例如人員、家具、牆壁)碰撞(圖 中的箭號2)
三、 兩個以上的遙控指向裝置彼此碰撞(圖中的箭號3)
針對以上可能的碰撞原因，本發明的解決方案敘述如後。需說明 的是，以下所述僅為本發明的實施例，而非用以限制本發明的範圍； 本領域技術人員在本發明的教導下，當可類推產生各種等效變化。
一、遙控指向裝置與遊戲主機所在位置碰撞
在前述對象三維信息的計算過程中，已經得出遙控指向裝置與遊 戲主機(或延伸的接收器)之間的距離Z。根據本發明，可設定安全機 制，如果該距離小於某安全距離時，即可產生警示信息，或以其它方 式提供安全防護。所述"安全距離"例如可為[(遙控指向裝置本身的 長度1加上成年人手臂的標準長度L)再乘以安全係數R]，其中R例如為1.0, 1.1,1.2,當Z芸(1+L"R時，即啟動安全機制。如有必要時，
R值可開放給遊戲玩家自行設定。提供安全防護或警示信息的方式例如 可為在屏幕上顯示警告圖案或警示文字；發出警告音或警告語；關 閉屏幕；強迫中斷遊戲；以互動遊戲的展現方式，誘使遊戲玩家朝安 全的方向移動(例如放大畫面，或將遊戲中的主角位置前移，以誘使 遊戲玩家退後)；等等。
除根據距離Z來設定安全機制之外，亦可根據下述避免遙控指向 裝置與周遭人物碰撞的方式，來避免遙控指向裝置與遊戲主機碰撞。
二、遙控指向裝置與周遭人物碰撞
請參閱圖4，避免遙控指向裝置與周遭人物碰撞，作法例如可在 遙控指向裝置13本身安裝距離偵測裝置30，以偵測遙控指向裝置與其 它物體的距離。距離偵測裝置目前已為成熟的技術，例如可使用紅外 線發射器(IRTX)31與接收器(IRRX)32，根據光發射後返回接收器的 時間，由處理電路33來計算距離。在本發明中，如遊戲本身與距離偵 測裝置兩者皆使用紅外線，則需注意距離偵測裝置所使用的紅外線頻 率應與遊戲所使用的紅外線頻率有所區隔，以免交互幹擾。此外，如 圖所示，宜適當設計紅外線的發射角度，使該發射角度不涵蓋遊戲玩 家20本身，以避免誤判。當距離偵測裝置所偵測到的距離小於安全距 離時，即啟動安全機制。根據本發明的其中一個較佳實施例，遙控指 向裝置可以僅單純地判斷距離，並將距離資料傳送給遊戲主機，至於 是否啟動安全機制，其判斷功能則由主機執行。但當然，如將啟動安 全機制的判斷功能，設計在遙控指向裝置中執行，亦屬可行。
需說明的是，以上作法僅為本發明的其中一個較佳實施例。除以 上作法外，亦有其它方法可行。例如，假設遊戲在固定的環境中進行 (例如提供專屬遊戲區間)，則可以先行設定環境中固定物體的位置， 並根據遊戲所得的三維信息，將遙控指向裝置的位置與固定物體的位 置相比較，如此雖運算上較為複雜，但可免除在遙控指向裝置中安裝 距離偵測裝置。又例如，可將距離偵測裝置安裝在屏幕端，例如可安 裝在遊戲主機或其延伸接收器上，並由遊戲主機根據多個物體的距離 偵測結果來判斷是否啟動安全機制。在此作法中，進入遊戲區間內的 物體，最好具有發光源或良好的反射體。
三、兩個以上的遙控指向裝置彼此碰撞
若遊戲中容許使用兩個以上的遙控指向裝置時，可使用上述任何 一種方式來計算兩遙控指向裝置彼此間的距離；亦即可根據遊戲本身 計算所得的三維坐標位置來計算其間距離，或另行設置距離偵測裝置 來計算其間距離。需注意的是，由於兩遙控指向裝置彼此間可能同時 進行相對移動，故在此情況下，宜將兩者間的安全距離設定為單方移 動時的兩倍。
本發明的前述各種實施方法，其硬體電路，舉一例說明如下。如 圖5所示，可在遙控指向裝置13中安裝前述距離偵測裝置30，該距離 偵測裝置30之內包含紅外線發射器(IRTX)31、接收器(IRRX)32、及 處理電路33。遙控指向裝置13中另包含無線收發電路(TX&RX) 35， 以與遊戲主機14中的對應無線收發電路(TX&RX) 45進行溝通。處理 電路33計算所得的距離資料，通過無線收發電路35與36，提供給遊 戲主機14中的處理電路43，以判斷是否啟動安全機制。處理電路33 與43可以是任何具有資料運算功能的電路，例如可以是CPU、 MCU、 DSP、甚或是ASIC。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，但是以上所述，僅為使本 領域技術人員易於了解本發明的內容，並非用來限定本發明的權利範 圍。對於本領域技術人員，當可在本發明精神內，立即思及各種等效 變化。舉例而言，本發明的互動系統不僅可應用於各種遊戲平臺，亦 可應用於其它需要避免碰撞的場合。遙控指向裝置和遊戲主機之間， 不限於以無線方式溝通，亦可用其它方式溝通。偵測距離的裝置，不
限於使用紅外線。所示的各電路，未必需要自成為一顆獨立的i成電
路，且可在其內添加不影響其主要功能的其它附加電路。凡此種種， 有各種等效變化的可能。故凡依本發明的概念與精神所為之均等變化
或修飾，均應包括於本發明的權利要求書的範圍內。
權利要求
1. 一種具警示功能的交互式遊戲系統，包含至少一遙控指向裝置；以及一遊戲主機，其偵測該遙控指向裝置的位置，並根據該位置的移動來產生遊戲信息；其特徵在於，當該遙控指向裝置的位置與一預設位置間的距離小於一預設的安全距離時，該交互式遊戲系統啟動安全機制。
2. 如權利要求l所述的交互式遊戲系統，其中，該預設位置包括 以下之一或多者遊戲主機位置、遊戲主機接收器所在位置、環境中 固定物體的位置、另一遙控指向裝置的位置。
3. 如權利要求1所述的交互式遊戲系統，其中，該安全距離為[(遙 控指向裝置本身的長度加上成年人手臂的標準長度)再乘以安全系 數]。
4. 如權利要求l所述的交互式遊戲系統，其中，該遊戲主機根據 遊戲信息而在一屏幕上產生遊戲畫面的變化，且該安全機制包括以下 行動之一或多者在屏幕上顯示警告圖案；在屏幕上顯示警示文字； 發出警告音；發出警告語；關閉屏幕；強迫中斷遊戲；以互動遊戲的 展現方式，誘使遊戲玩家朝安全的方向移動。
5. 如權利要求l所述的交互式遊戲系統，其中，包含至少兩遙控 指向裝置，且當該兩遙控指向裝置間的距離小於該安全距離的兩倍時， 該交互式遊戲系統啟動安全機制。
6. —種具警示功能的交互式遊戲系統，包含 至少一遙控指向裝置；以及一遊戲主機，其偵測該遙控指向裝置的位置，並根據該位置的移動來產生遊戲信息；其特徵在於，該遙控指向裝置中包括距離偵測裝置，以偵測該遙 控指向裝置與周圍物體間的距離，當該距離小於一預設的安全距離時， 該交互式遊戲系統啟動安全機制。
7. 如權利要求6所述的交互式遊戲系統，其中，該距離偵測裝置 包括訊號發射器、訊號接收器、及處理電路，該處理電路根據訊號發 射後返回接收器的時間，來計算前述距離。
8. 如權利要求7所述的交互式遊戲系統，其中，該訊號發射器不 全方位發射訊號，以避開持有該遙控指向裝置的使用者。
9. 如權利要求6所述的交互式遊戲系統，其中，該安全距離為[(遙 控指向裝置本身的長度加上成年人手臂的標準長度)再乘以安全系 數]。
10. 如權利要求6所述的交互式遊戲系統，其中，該遊戲主機根 據遊戲信息而在一屏幕上產生遊戲畫面的變化，且該安全機制包括以 下行動之一或多者在屏幕上顯示警告圖案；在屏幕上顯示警示文字； 發出警告音；發出警告語；關閉屏幕；強迫中斷遊戲；以互動遊戲的 展現方式，誘使遊戲玩家朝安全的方向移動。
11. 如權利要求6所述的交互式遊戲系統，其中，包含至少兩遙 控指向裝置，且當該兩遙控指向裝置間的距離小於該安全距離的兩倍 時，該交互式遊戲系統啟動安全機制。
12. —種具警示功能的交互式遊戲方法，其特徵在於，包含 提供至少一遙控指向裝置； 計算該遙控指向裝置的位置；以及當該遙控指向裝置的位置與一預設位置間的距離小於一預設的安 全距離時，啟動安全機制。
13. 如權利要求12所述的交互式遊戲方法，其中，更包含提供 一遊戲主機，其具有一接收器，以接收有關該遙控指向裝置的信息並 據以計算該遙控指向裝置的位置；且其中該預設位置包括以下之一或 多者遊戲主機位置、遊戲主機接收器所在位置、環境中固定物體的 位置、另一遙控指向裝置的位置。
14. 如權利要求12所述的交互式遊戲方法，其中，更包含根據 該遙控指向裝置的位置而在一屏幕上產生遊戲畫面的變化，且該安全 機制包括以下行動之一或多者在屏幕上顯示警告圖案；在屏幕上顯 示警示文字；發出警告音；發出警告語；關閉屏幕；強迫中斷遊戲； 以互動遊戲的展現方式，誘使遊戲玩家朝安全的方向移動。
15. 如權利要求12所述的交互式遊戲方法，其中，包含至少兩遙 控指向裝置，且當該兩遙控指向裝置間的距離小於該安全距離的兩倍 時，該交互式遊戲系統啟動安全機制。
16. —種具警示功能的交互式遊戲方法，其特徵在於，包含 提供至少一遙控指向裝置；偵測該遙控指向裝置與周圍物體間的距離；以及 當該距離小於一預設的安全距離時，啟動安全機制。
17. 如權利要求16所述的交互式遊戲方法，其中，該偵測距離的 步驟包括由該遙控指向裝置對周圍發射訊號； 接收反射訊號；以及根據訊號發射後返回接收器的時間，來計算前述距離。
18. 如權利要求17所述的交互式遊戲方法，其中，該遙控指向裝 置不全方位發射訊號，以避開持有該遙控指向裝置的使用者
19. 如權利要求16所述的交互式遊戲方法，其中，更包含根據 該遙控指向裝置的位置而在一屏幕上產生遊戲畫面的變化，且該安全 機制包括以下行動之一或多者在屏幕上顯示警告圖案；在屏幕上顯 示警示文字；發出警告音；發出警告語；關閉屏幕；強迫中斷遊戲； 以互動遊戲的展現方式，誘使遊戲玩家朝安全的方向移動。
20. 如權利要求16所述的交互式遊戲方法，其中，包含至少兩遙 控指向裝置，且當該兩遙控指向裝置間的距離小於該安全距離的兩倍 時，該交互式遊戲系統啟動安全機制。
全文摘要
本發明涉及一種具警示功能的交互式遊戲系統，包含至少一遙控指向裝置；以及一遊戲主機，其偵測該遙控指向裝置的位置，並根據該位置的移動來產生遊戲信息；其中，該遙控指向裝置中包括距離偵測裝置，以偵測該遙控指向裝置與周圍物體間的距離，當該距離小於一預設的安全距離時，該交互式遊戲系統啟動安全機制。
文檔編號A63F13/00GK101376057SQ20071014247
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月27日 優先權日2007年8月27日
發明者林卓毅, 郭明輝 申請人:原相科技股份有限公司