二维输入装置、操控装置及互动式游戏系统的制作方法

专利名称：二维输入装置、操控装置及互动式游戏系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触控领域的技术，特别是涉及一种以平面式输入单元来取代握把 式左手把的二维输入装置、操控装置及互动式游戏系统。
背景技术：
自从电子游戏机问世以来，为每个家庭带来了很多欢乐，成功的游戏程序可以为 玩家带来很多乐趣，但是这些游戏程序却无法替玩家带来真人之间的互动。尤其在角色扮 演游戏(Role-Playing Game)中，即使3D画面做得再好，但还是无法有足够的真实感。为此，任天堂推出了全新家用次世代游戏主机WII，其主要是让使用者有真人间的 互动感，可让玩家有亲临现场的真实感。而任天堂的游戏主机WII其主要受两个手把的控 制，并根据手把的移动或加速度来控制游戏程序的速度与动作等等，充分满足了玩家的真 实感。但这两个手把都是靠移动或加速度来控制游戏的进行，如此在较为静态的游戏时，则 无法适用。由此可见，上述现有的互动式游戏系统在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺 陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决 之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决 上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的二维输入装置、 操控装置及互动式游戏系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目 标。有鉴于上述现有的互动式游戏系统存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计 制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一 种新型的二维输入装置、操控装置及互动式游戏系统，能够改进一般现有的互动式游戏系 统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出 确具实用价值的本发明。

发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的互动式游戏系统存在的缺陷，而提供一种新 型的二维输入装置、操控装置及互动式游戏系统，所要解决的技术问题是使其以二维输入 装置搭配遥控器作为游戏的左右手把，因此可搭配特定的游戏程序，以提供更多样化的游 戏真实感，非常适于实用。本发明的另一目的在于，提供一种新型的二维输入装置、操控装置及互动式游戏 系统，所要解决的技术问题是使其可直接与游戏机做通信，因此使用者不仅可玩目前已存 在的游戏程序，还可以玩特定的游戏程序，从而更加适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种操控装置，适用于与一游戏机作通信，该游戏机执行一游戏程序，该操控装置包括 一二维输入装置，在被触碰时产生及输出一二维坐标数据；以及一遥控器，以一第一通信方式接收该二维坐标数据，并以一第二通信方式将该二维坐标数据输出至该游戏机；其中，该 游戏机接收及根据该二维坐标数据执行该游戏程序。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的操控装置，其中所述的二维输入装置包括一触控面板，外露于该二维输入 装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以根据该触控面 板的触碰而产生及输出一感测信号；一第一微处理器，电性耦接至该触控感测模块，并在接 收到该感测信号时，对该感测信号作一坐标运算，用以得到及输出该二维坐标数据；以及一 第一连接模块，电性耦接至该第一微处理器，用以接收及以该第一通信方式输出该二维坐 标数据至该遥控器。前述的操控装置，其中所述的第一通信方式为实体的电缆线传输通信方式。前述的操控装置，其中所述的二维输入装置包括一触控面板，外露于该二维输入 装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以根据该触控面 板的触碰而产生及输出一感测信号；一第一微处理器，电性耦接至该触控感测模块，并在接 收到该感测信号时，对该感测信号作一坐标运算，用以得到及输出该二维坐标数据；以及一 第三通信模块，电性耦接至该第一微处理器，用以接收及以该第一通信方式输出该二维坐 标数据至该遥控器。前述的操控装置，其中所述的第一通信方式为无线传输通信方式，且该第三通信 模块为将该二维坐标数据转换为带有该二维坐标数据的无线信号后输出。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的 一种互动式游戏系统，其包括一游戏机，执行一游戏程序；一显示器，电性耦接至该游戏 机，用以显示该游戏程序相对应的一显示画面；以及一操控装置，包括一二维输入装置， 在被触碰时产生及输出一二维坐标数据；以及一遥控器，以一第一通信方式接收该二维坐 标数据，并以一第二通信方式将该二维坐标数据输出至该游戏机；其中，该游戏机接收及根 据该二维坐标数据执行该游戏程序。本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提 出的一种二维输入装置，适用于与一游戏机作通信，该游戏机执行一游戏程序，该二维输入 装置包括一触控面板，外露于该二维输入装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块， 电性耦接至该触控面板，用以在该触控面板被触碰时产生及输出一感测信号；一操作模块， 受使用者的操作而产生及输出一操作指令；一加速度感测器，根据该二维输入装置的移动 而产生一加速度数据，并输出该加速度数据；一光影像处理电路，对外界光线进行过滤及影 像处理，用以得到及输出一移动量数据至该微处理器；以及一核心电路，电性耦接至该触控 感测模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度感测器，并接收该感测信号、该操作 指令、该加速度数据与该移动量数据，该核心电路对该感测信号作一坐标运算，以得到一二 维坐标数据，且该核心电路则以一通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据 与该移动量数据输出至该游戏机。本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提 出的一种互动式游戏系统，其包括一游戏机，执行一游戏程序；一显示器，电性耦接至该 游戏机，用以显示该游戏程序相对应的一显示画面；以及一二维输入装置，在被触碰时产生 及输出一二维坐标数据；其中，该游戏机接收及根据该二维坐标数据执行该游戏程序。
本发明在操控装置中配置二维输入装置，而此二维输入装置可供使用者在二维输 入装置上输入与游戏程序互动的数据，因此可以提供使用者更多样化的游戏程序选择。另 外，亦可单独以二维输入装置与游戏机做通信，不但可以减少操作上的复杂度，更可玩更多 种的游戏程序。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用 的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


图1是本发明一实施例的一种互动式游戏系统的示意图。图2是本发明一实施例的二维输入装置与遥控器的电路方框图。图3是本发明另一实施例的二维输入装置与遥控器的电路方框图。图4是本发明另一实施例的一种互动式游戏系统的示意图。图5是本发明的图4的一种二维输入装置的电路方框图。图6是本发明的一实施例的应用光学感测的二维输入装置的示意图。图7是本发明的另一实施例的应用光学感测的二维输入装置的示意图。图8是本发明的又一实施例的应用光学感测的二维输入装置的示意图。图9是本发明的又一实施例的应用电阻感测的二维输入装置的示意图。图10是本发明的又一实施例的应用电容感测的二维输入装置的示意图。图11是本发明的又一实施例的应用表面声波感测的二维输入装置的示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的二维输入装置、操控装置及互动式游戏系统其具 体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以相同 的编号表示。请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的一种互动式游戏系统的示意图。此互动 式游戏系统100包括主游戏装置100a、操控装置IOOb与显示器104，其中主游戏装置IOOa 包括游戏机102、光源发射模块106，操控装置IOOb包括遥控器108、电缆线110、二维输入 装置112。在本实施例中，游戏机102电性耦接至显示器104与光源发射模块106。游戏机 102可以放入游戏光碟、插入记忆卡或记忆碟或是将游戏程序烧录或储存至游戏机102中 的可程式编程存储器，而游戏机102在被致能后，则可执行游戏程序，并将游戏程序的显示 画面输出至显示器104。另外，游戏机102在被致能后，则另外输出一光源发射信号至光源 发射模块106。其中，如熟悉该项技艺者可以轻易知晓，游戏机102可以例如是WII游戏机，
9但不以此为限。显示器104则接收并显示游戏程序的显示画面。光源发射模块106具有至少一个 光源，在本实施例中则以标号106a与106b来表示，但实际的数量则视设计时的需要而定， 并不以此为限。光源发射模块106接收到光源发射信号后，则致能光源106a与106b，使其 发光。其中，光源106a与106b发出的光可以例如是红外线光(infrared ray，简称IR)，但 不以此为限。遥控器108 具有多数个操作键 108a、108b、108c、108d、108e、108f、108g、108h 以 及指示灯108i。操作键108a可以例如是电源开关，当操作键108a被按下时则可致能遥控 器108 ；反之，当再次按下操作键108a时，则可以禁能遥控器108。操作键108b可以例如是 一十字键，以供使用者作方向上的选择操作。另外，操作键108b还可以例如是环形方向键 或是各自代表不同方向的至少四个独立操作键，但均不以此为限。操作键108c、108g、108h 则各自有其相对应的功能，操作键108d、108e、108f则可例如分别是选择键、选单键以及开 始键。指示灯108i为指示现在遥控器被设定状态，例如，有个多个遥控器108时，则每个遥 控器108的指示灯108i则可例如是显示遥控器108相对于游戏机102的编号。接着请参照图2，其绘示依照本发明一实施例的二维输入装置与遥控器的电路方 框图。在图2中，此二维输入装置112包括触控面板228、触控感测模块230、第一微处理器 232、第一存储器234以及第一连接模块226，且第一连接模块226以实体的电缆线传输通信 方式与遥控器108作传输。其中，触控面板228等同于图1中的触控面板114。如熟习该 项技艺者可以轻易知晓，触控面板114可以例如是电阻式、电容式、光学式或音波式触控面 板，但均不以此为限。触控面板228外露于二维输入装置112，以供使用者进行触控。亦即，触控面板228 有一表面露出于二维输入装置112，而使用者即可在此表面进行触控。第一存储器234储存第一微处理器232运作所需的程序，亦可暂时储存二维坐标 数据。触控感测模块230电性耦接至触控面板228。触控感测模块230在触控面板228 被触碰时，则产生一感测信号，并将感测信号输出至第一微处理器232。第一微处理器232接收此感测信号，并对感测信号作坐标运算，以得到二维坐标 数据。然后，第一微处理器232则将二维坐标数据输出至第一连接模块226。如此的设计， 此二维坐标数据可以是要执行某个功能指令数据或是目前位置坐标数据。本实施例的另外一个作法还可以是第一微处理器232接收此感测信号后，即根据 触控面板228的坐标设计对感测信号作坐标运算，以得到二维坐标数据。然后，第一微处理 器232则将二维坐标数据输出至第一连接模块226。如此设计时，则图1的游戏机102在接 收到二维坐标数据后将计算二维坐标数据相对于目前游戏程序的画面的对应数据，并加以 执行。第一连接模块226电性耦接至第一微处理器232，以接收二维坐标数据，并将此二 维坐标数据透过实体的电缆线Iio传输至遥控器108。请继续参照图2，遥控器108包括核心电路202、光影像处理电路204、操作模块 206、加速度感测器208、第二连接模块210。其中，第二连接模块210连接至二维输入装置 112的第一连接模块226，并接收二维坐标数据。
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操作模块206受使用者的操作而产生操作指令，并将操作指令输出至核心电路 202。操作模块 206 包括图 1 的操作键 108a、108b、108c、108d、108e、108f、108g、108h。加速度感测器208根据遥控器108的移动而产生加速度数据，并输出加速度数据 至核心电路202。其中，加速度感测器208为用来检测遥控器108的三轴的加速度或减速度 的感测器。光影像处理电路204撷取图1的光源发射模块106发出的光，以得到遥控器108 的移动量数据，并将移动量数据输出至核心电路202。此光影像处理电路204包括红外线 滤镜218、透镜220、摄像模块222以及影像处理模块224。其中，当红外线滤镜218外周围 环境的光线(包含图1的光源发射模块106的光)通过红外线滤镜218时，红外线滤镜218 可对此外界光线进行过滤，并仅让红外线通过。透镜220配置于红外线滤镜218后方，并收 集通过红外线滤镜218的红外线，以将红外线输出至摄像模块222。在本实施例中，摄像模块222配置于透镜220后方，并对透镜220传来的红外线进 行撷取，以得到一影像。然后，摄像模块222将得到的影像输出至影像处理模块224。影像 处理模块224电性耦接至摄像模块222与核心电路202，影像处理模块224为辨识此影像 中具有高亮度的点，再根据此点作一移动运算，以得到一移动量数据。接着，影像处理模块 224输出此移动量数据至核心电路202。核心电路202包括第二微处理器212、通信模块214与第二存储器216。其中，第 二微处理器212电性耦接至第二连接模块210、影像处理模块224、操作模块206、加速度感 测器208、通信模块214与第二存储器216。第二微处理器212分别接收二维坐标数据、操作指令、加速度数据与移动量数据， 并根据加速度数据与移动量数据判断目前遥控器108的位置。另外，第二微处理器212则 将所判断得知的目前遥控器108的位置的数据、二维坐标数据与操作指令传送至通信模块 214。通信模块214可以例如是以有线或无线方式与图1的游戏机102作通信。若为有 线的通信方式时，通信模块214则接收目前遥控器108的位置的数据、二维坐标数据与操作 指令，并透过一实体的电缆线(未绘示)将目前遥控器108的位置的数据、二维坐标数据与 操作指令传送至游戏机102，以供游戏机102作执行。反之，若为无线的通信方式时，通信 模块214则接收目前遥控器108的位置的数据、二维坐标数据与操作指令，并将目前遥控器 108的位置的数据、二维坐标数据与操作指令转换成无线信号后，透过天线(未绘示)输出 至游戏机102。如熟悉此技艺者可以轻易知晓，遥控器108与图1的游戏机102之间的无线通信 方式可以例如是蓝牙或射频技术，但均不以此为限。其中，第二存储器216可暂时储存二维坐标数据、操作指令与目前遥控器108的位 置的数据。因此，当操控装置IOOb的使用者在二维输入装置112输入数据(亦即上述的触控 面板228被触碰)后，触控感测模块230则根据此触碰产生一感测信号，并将感测信号输出 至第一微处理器232。第一微处理器232接收此感测信号，并对感测信号作坐标运算，以得 到二维坐标数据。然后，第一微处理器232则将二维坐标数据透过第一连接模块226输出 至遥控器108的第二连接模块210。其次，第二微处理器212则接收二维坐标数据，并在处理后传送二维坐标数据至通信模块214。接着，通信模块214则将使用者输入的数据传送至 游戏机102。接着请参照图3，其绘示依照本发明另一实施例的二维输入装置与遥控器的电路 方框图。在本实施例中，为方便说明起见，与图2相同运作的元件则省略不再赘述。图2与 图3的差别在于二维输入装置112与遥控器108为以无线通信的方式作数据传输。因此， 在二维输入装置112终将配置一第三通信模块326，而在遥控器108中则配置第二通信模块 310。如以上对二维输入装置112的描述，第一微处理器232将二维坐标数据输出至第 三通信模块326，而第三通信模块326则将二维坐标数据转换成无线信号后，透过天线(未 绘示)输出至第二通信模块310。第二通信模块310在透过天线(未绘示)接收到带有二 维坐标数据的无线信号后，则将其转换为第二微处理器212能运算的信号，并输出至第二 微处理器212。在本发明的较佳实施例中，第二通信模块310与第三通信模块326之间的无线通 信方式可以例如是蓝牙或射频技术，但均不以此为限。在本实施例中，图3的第一通信模块314的运作与图2的通信模块214相同，故在 此不再赘述。请参照图4，其绘示依照本发明另一实施例的一种互动式游戏系统的示意图。在 图4中，互动式游戏系统400包括主游戏装置400a、操控装置400b与显示器404。其中，其 中主游戏装置400a包括游戏机402、光源发射模块406，操控装置400b包括二维输入装置 412。在本实施例中，游戏机402与图1的游戏机102相同，故在此不再赘述。另外，显 示器404及光源发射模块406与图1的显示器104及光源发射模块106亦相同，故在此亦 不再赘述。接着请参照图5，其绘示依照本发明的图4的一种二维输入装置的电路方框图。在 图5中，此二维输入装置412包括核心电路502、光影像处理电路504、操作模块506、加速度 感测器508、触控面板528、触控感测模块526。另外，核心电路502包括微处理器512、通信 模块514与存储器516。其中，触控面板528等同于图4中的触控面板414。如熟习该项技 艺者可以轻易知晓，触控面板414可以例如是电阻式、电容式、光学式或音波式触控面板， 但均不以此为限。触控面板528外露于二维输入装置412，以供使用者进行触控。亦即，触控面板528 有一表面露出于二维输入装置412，而使用者即可在此表面进行触控。触控感测模块526电性耦接至触控面板528。触控感测模块526在触控面板528 被触碰时，则产生一感测信号，并将感测信号输出至微处理器512。微处理器512接收此感测信号，并对感测信号作一坐标运算，用以得到二维坐标 数据。然后，微处理器512则将二维坐标数据输出至通信模块514。如此的设计，此二维坐 标数据可以是要执行某个功能指令数据或是目前位置坐标数据。本实施例的另外一个作法还可以是微处理器512接收此感测信号后，即根据触控 面板528的坐标设计对感测信号作一坐标运算，以得到二维坐标数据。然后，微处理器512 则将二维坐标数据输出至通信模块514。如此设计时，则图4的游戏机402在接收到二维坐标数据后将计算二维坐标数据相对于目前游戏程序的画面的对应数据，并加以执行。在本实施例中，可在二维输入装置412上配置有如图1的遥控器108上的操作 键108a、108b、108c、108d、108e、108f、108g、108h,且配置于操作模块506中，以使操作模块 506受使用者的操作而产生一操作指令，并将操作指令输出至微处理器512。另外，在本实施例中，也可以省略操作模块506，而在触控面板528上配置有类似 图1的操作键的图案，以供使用者操作。因此，则不需要有如图1的硬体的操作键配置，只 需在触控面板528上印制操作键的图案，而其操作则为触控操作。加速度感测器508根据二维输入装置412的移动而产生一加速度数据，并输出加 速度数据至微处理器512。其中，加速度感测器508为用来检测二维输入装置412的三轴的 加速度或减速度的感测器。光影像处理电路504撷取图4的光源发射模块406发出的光，以得到二维输入装 置412的移动量数据，并将移动量数据输出至微处理器512。此光影像处理电路504包括红 外线滤镜518、透镜520、摄像模块522以及影像处理模块524。其中，当红外线滤镜518外 周围环境的光线(包含图4的光源发射模块406的光)通过红外线滤镜518时，红外线滤 镜518可对此外界光线进行过滤，并仅让红外线通过。透镜520配置于红外线滤镜518后 方，并收集通过红外线滤镜518的红外线，以将红外线输出至摄像模块522。在本实施例中，摄像模块522配置于透镜520后方，并对透镜520传来的红外线进 行撷取，以得到一影像。然后，摄像模块522将得到的影像输出至影像处理模块524。影像 处理模块524电性耦接至摄像模块522与微处理器512，影像处理模块524为辨识此影像中 具有高亮度的点，再根据此点作移动运算，以得到移动量数据。接着，影像处理模块524输 出此移动量数据至核心电路502。在本实施例中，微处理器512电性耦接至连接模块510、影像处理模块524、操作模 块506、加速度感测器508、通信模块514与存储器516。微处理器512分别接收感测信号、操作指令、加速度数据与移动量数据，根据加速 度数据与移动量数据判断二维输入装置412的位置，其中微处理器512亦对感测信号进行 坐标运算，以得到二维坐标数据。另外，微处理器512则将所判断得知目前二维输入装置 412的位置的数据、二维坐标数据与操作指令传送至通信模块514。通信模块514可以例如是以有线或无线方式与图4的游戏机402作通信。若为有 线的通信方式时，通信模块514则接收目前二维输入装置412的位置的数据、二维坐标数据 与操作指令，并透过一实体的电缆线(未绘示)将二维输入装置412的位置的数据、二维坐 标数据与操作指令传送至游戏机402，以供游戏机402作执行。反之，若为无线的通信方式 时，通信模块514则接收二维输入装置412的位置的数据、二维坐标数据与操作指令，并将 二维输入装置412的位置的数据、二维坐标数据与操作指令转换成无线信号后，透过天线 (未绘示)输出至游戏机402。如熟悉此技艺者可以轻易知晓，遥控器408与图4的游戏机402的间的无线通信 方式可以例如是蓝牙或射频技术，但均不以此为限。其中，存储器516可暂时储存二维坐标数据、操作指令与二维输入装置412的位置 的数据。因此，当操控装置400b的使用者在二维输入装置412输入数据(亦即上述的触碰触控面板528)后，触控感测模块530则产生一感测信号，并将感测信号输出至微处理器 512。微处理器512接收此感测信号，并对感测信号作坐标运算，以得到二维坐标数据。然 后，微处理器512则在处理后传送二维坐标数据至通信模块514。接着，通信模块514则将 使用者输入的数据传送至游戏机402。在本发明的较佳实施例中，触控面板114与414的使用者可以例如是同一时间做 单点触碰或多点触碰，换句话说，使用者可以在同一时间以一根手指或多根手指对二维输 入装置112与412进行操控。以下将以二维输入装置112与412是光学式、电阻式、电容式 与表面声波式的触控面板为例做说明。请参照图6，其绘示依照本发明的一实施例的应用光学感测的二维输入装置的示 意图。此二维输入装置602包括触控区604、光感测器(photosensor)614，612与处理电路 616，光感测器614与612分别电性耦接至处理电路616。其中，触控区604的外型为一矩 形，且在触控区604的三个边上分别配置反射体(retro-reflector) 606、608与610。光感 测器614所能感测到的范围为经由反射体606、608所形成的反射区，光感测器612所能感 测到的范围为经由反射体608、610所形成的反射区。因此，当触控区604被触碰时，则光感 测器614与612将所感测到的影像传送至处理电路616 (类似于图2的第一微处理器232 与图5的微处理器512)做处理，并以三角计算方式得到触碰点的坐标位置。其中，以三角 计算方式得到触碰点坐标位置可以例如是采用美国专利第4782328号、第4504557号以及 第6803906号中所述的计算方式。接着，请参照图7，其绘示依照本发明的另一实施例的应用光学感测的二维输入装 置的示意图。此二维输入装置602包括触控区604、光感测器614与处理电路616。其中， 触控区604的外型为一矩形，且在触控区604的三个边上分别配置反射体606、608与618， 而反射体608可以例如是平面反射镜(plane mirror)，但不以此为限定。在图7中，当触控区604被触碰时，则光感测器614则将所感测到的影像传送至处 理电路616 (类似于图2的第一微处理器232与图5的微处理器512)做处理，以得到触碰 点的坐标位置。图7的触碰点的计算方法则可以例如是申请人于2009年1月12日在中国 台湾申请的申请号第098100969号的申请案中所述的计算方法。接着，请参照图8，其绘示依照本发明的又一实施例的应用光学感测的二维输入装 置的示意图。此二维输入装置602包括触控区604、光感测器612，614，622，624与处理电 路616，光感测器612，614，622，624分别电性耦接至处理电路616。其中，触控区604的外 型为一矩形，且在触控区604的四个边上分别配置反射体606、608、610与620。在图8中， 当触控区604被触碰时，则光感测器614则将所感测到的影像传送至处理电路616 (类似于 图2的第一微处理器232与图5的微处理器512)做处理，以得到触碰点的坐标位置。图8 的触碰点的计算方法则可以例如是申请人于2008年11月7日在中国台湾申请的申请号第 097143217号的申请案中所述的计算方法。请参照图9，其绘示依照本发明的又一实施例的应用电阻感测的二维输入装置的 示意图。此二维输入装置的触控面板900包括隔离薄膜902、下层穿透薄膜904以及上层穿 透薄膜906，其中下层穿透薄膜904配置于隔离薄膜902与上层穿透薄膜906之间。在下 层穿透薄膜904的上表面配置有多数个Y轴穿透电阻侦测图样904a，而上层穿透薄膜906 的下表面配置有多数个X轴穿透电阻侦测图样906a。其中，每一个Y轴穿透电阻侦测图样904a线条平行排列，且每一个X轴穿透电阻侦测图样906a线条亦平行排列，因此Y轴穿透 电阻侦测图样904a的线条与X轴穿透电阻侦测图样906a的线条则形成了垂直的行与列。 另外，Y轴电极904b是配置于Y轴穿透电阻侦测图样904a线条的两端，X轴电极906b是配 置于X轴穿透电阻侦测图样906a线条的两端，而且在二维输入装置被致能后，则不中断地 供给电压至Y轴电极904b与X轴电极906b，并周期性地侦测电压变化。在图9中，上层穿透薄膜906被触碰时，则如图2的触控感测模块230将接收到感 测信号，并将此感测信号传送至图2的第一微处理器232作处理，以得到触碰点的坐标位 置。图9的触碰点的计算方法则可以例如中国台湾的专利公开号第200915165号中所述的 计算方法。请参照图10，其绘示依照本发明的又一实施例的应用电容感测的二维输入装置 的示意图。此二维输入装置的触控面板1000由上而下的配置包括面板1002、Y轴感应层 1004、绝缘层1006、X轴感应层1008及底板1010。当手指1012触碰面板1002时，其所触碰 位置的感应量(电容量)将产生改变，而连接触控板1000的触控感测模块230 (如图2所 示)将接收到电容量改变的感测信号，并将此感测信号传送至图2的第一微处理器232作 处理(将电容量转换为感应量，例如当感应量大于预设临界值时，表示触控板1000被触碰， 反之，当感应量小于预设临界值时，表示触控板1000上的触碰结束或是触控板1000上没有 物件存在)，以得到触碰点的坐标位置。图10的触碰点的计算方法则可以例如中国台湾的 专利公告号第1269997号中所述的计算方法。请参照图11，其绘示依照本发明的又一实施例的应用表面声波感测的二维输入装 置的示意图。此二维输入装置1100包括基板1102、控制系统1104、发射转能器开关1106 以及振幅检测器1108，其中，发射转能器开关1106与振幅检测器1108电性耦接至控制系统 1104，而控制系统1104则可以例如是图2的触控感测模块230或第一微处理器232。基板1102上有一对发射转能器Tl与T2以及一对接收转能器Rl与R2，而控制系 统1104则连接至两对转能器。各个转能器(T1、T2、R1及R2)分别沿着路径P1、P2、P3、P4 具有由复数个反射单元(el至en)所组成的反射栅G1、G2、G3及G4。控制系统1104透过发 射转能器开关1106产生发射信号，以将发送信号分别传送至相对应的发射转能器Tl、T2， 因此发射转能器T1、T2分别沿着路径P1、P2而产生传递的表面波。其次，接收转能器Rl与 R2分别将接收到的表面波能量转换成信号并输出至振幅检测器1108。图11的触碰点的计 算方法则可以例如美国专利第4644100号中所述的计算方法。综合以上所述，本发明的二维输入装置及应用其的操控装置，此二维输入装置可 供使用者于二维输入装置上输入与游戏程序互动的数据，因此可以提供使用者更多样化的 游戏程序选择。另外，亦可单独以二维输入装置与游戏机做通信，不但可以减少操作上的复 杂度，更可玩更多种的游戏程序。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定 本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰， 因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种操控装置，其特征在于适用于与一游戏机作通信，该游戏机执行一游戏程序，该操控装置包括一二维输入装置，在被触碰时产生及输出一二维坐标数据；以及一遥控器，以一第一通信方式接收该二维坐标数据，并以一第二通信方式将该二维坐标数据输出至该游戏机；其中，该游戏机接收及根据该二维坐标数据执行该游戏程序。
2.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于其中所述的二维输入装置包括 一触控面板，外露于该二维输入装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以根据该触控面板的触碰而产生及输出一感测信号；一第一微处理器，电性耦接至该触控感测模块，并在接收到该感测信号时，对该感测信 号作一坐标运算，用以得到及输出该二维坐标数据；以及一第一连接模块，电性耦接至该第一微处理器，用以接收及以该第一通信方式输出该 二维坐标数据至该遥控器。
3.根据权利要求2所述的操控装置，其特征在于其中所述的第一通信方式为实体的电 缆线传输通信方式。
4.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于其中所述的二维输入装置包括 一触控面板，外露于该二维输入装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以根据该触控面板的触碰而产生及输出一感测信号；一第一微处理器，电性耦接至该触控感测模块，并在接收到该感测信号时，对该感测信 号作一坐标运算，用以得到及输出该二维坐标数据；以及一第三通信模块，电性耦接至该第一微处理器，用以接收及以该第一通信方式输出该 二维坐标数据至该遥控器。
5.根据权利要求4所述的操控装置，其特征在于其中所述的第一通信方式为无线传输 通信方式，且该第三通信模块为将该二维坐标数据转换为带有该二维坐标数据的无线信号 后输出。
6.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于其中所述的游戏机电性耦接至一光源 发射模块，该光源发射模块在被致能后发光。
7.根据权利要求6所述的操控装置，其特征在于其中所述的遥控器包括 一操作模块，受使用者的操作而产生及输出一操作指令；一加速度感测器，根据该遥控器的移动而产生一加速度数据，并输出该加速度数据； 一光影像处理电路，撷取该光源发射模块发出的光，用以得到及输出一移动量数据； 一第二连接模块，以该第一通信方式接收该二维坐标数据，用以输出该二维坐标数据；以及一核心电路，电性耦接至该第二连接模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度 感测器，并接收该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据，用以以该第 二通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据输出至该游戏 机。
8.根据权利要求7所述的操控装置，其特征在于其中所述的核心电路包括一第二微处理器，电性耦接至该第二连接模块、该光影像处理电路、该操作模块与该 加速度感测器，用以接收及输出该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数 据；一通信模块，电性耦接至该第二微处理器，并接收该二维坐标数据、该操作指令、该加 速度数据与该移动量数据，用以以该第二通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该加速 度数据与该移动量数据输出至该游戏机；以及一第二存储器，电性耦接至该第二微处理器，用以暂时储存该二维坐标数据、该操作指 令、该加速度数据与该移动量数据。
9.根据权利要求8所述的操控装置，其特征在于其中所述的光影像处理电路包括一红外线滤镜，对包含该光源发射模块所发出的光的外界光线进行过滤，用以使至少 一红外线能通过该红外线滤镜；一透镜，用以收集该红外线，并输出该红外线；一摄像模块，撷取该透镜传来的该红外线的一影像，并输出该影像；以及 一影像处理模块，电性耦接至该摄像模块与该第二微处理器，并接收及对该影像做一 移动运算，用以输出该移动量数据至该第二微处理器。
10.根据权利要求7所述的操控装置，其特征在于其中所述的第一通信方式为实体的 电缆线传输通信方式。
11.根据权利要求6所述的操控装置，其特征在于其中所述的遥控器包括 一操作模块，受使用者的操作而产生及输出一操作指令；一加速度感测器，根据该遥控器的移动而产生一加速度数据，并输出该加速度数据； 一光影像处理电路，撷取该光源发射模块发出的光，用以得到及输出一移动量数据； 一第二通信模块，以该第一通信方式接收该二维坐标数据，用以输出该二维坐标数据；以及一核心电路，电性耦接至该第二通信模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度 感测器，并接收该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据，用以以该第 二通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据输出至该游戏 机。
12.根据权利要求11所述的操控装置，其特征在于其中所述的核心电路包括一第二微处理器，电性耦接至该第二通信模块、该光影像处理电路、该操作模块与该 加速度感测器，用以接收及输出该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数 据；一第一通信模块，电性耦接至该第二微处理器，并接收该二维坐标数据、该操作指令、 该加速度数据与该移动量数据，用以以该第二通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该 加速度数据与该移动量数据输出至该游戏机；以及一第二存储器，电性耦接至该第二微处理器，用以暂时储存该二维坐标数据、该操作指 令、该加速度数据与该移动量数据。
13.根据权利要求12所述的操控装置，其特征在于其中所述的光影像处理电路包括 一红外线滤镜，对包含该光源发射模块所发出的光的外界光线进行过滤，用以使至少一红外线能通过该红外线滤镜；一透镜，用以收集该红外线，并输出该红外线；一摄像模块，撷取该透镜传来的该红外线的一影像，并输出该影像；以及 一影像处理模块，电性耦接至该摄像模块与该第二微处理器，并接收及对该影像做一 移动运算，用以输出该移动量数据至该第二微处理器。
14.根据权利要求11所述的操控装置，其特征在于其中所述的第一通信方式为无线传 输通信方式，且该第二通信模块为接收带有该二维坐标数据的无线信号。
15.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于其中所述的第二通信方式为实体的 电缆线传输通信方式或无线传输通信方式。
16.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于其中所述的触控面板为电阻式、电容 式、光学式或音波式的触控面板。
17.—种互动式游戏系统，其特征在于其包括 一游戏机，执行一游戏程序；一显示器，电性耦接至该游戏机，用以显示该游戏程序相对应的一显示画面；以及 一操控装置，包括一二维输入装置，在被触碰时产生及输出一二维坐标数据；以及 一遥控器，以一第一通信方式接收该二维坐标数据，并以一第二通信方式将该二维坐 标数据输出至该游戏机；其中，该游戏机接收及根据该二维坐标数据执行该游戏程序。
18.根据权利要求17所述的互动式游戏系统，其特征在于其中所述的二维输入装置包括一触控面板，外露于该二维输入装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以根据该触控面板的触碰而产生及输出一感测信号；一第一微处理器，电性耦接至该触控感测模块，并在接收到该感测信号时，对该感测信 号作一坐标运算，用以得到及输出该二维坐标数据；以及一第一连接模块，电性耦接至该第一微处理器，用以接收及以该第一通信方式输出该 二维坐标数据至该遥控器。
19.根据权利要求17所述的互动式游戏系统，其特征在于其中所述的二维输入装置包括一触控面板，外露于该二维输入装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以根据该触控面板的触碰而产生及输出一感测信号；一第一微处理器，电性耦接至该触控感测模块，并在接收到该感测信号时，对该感测信 号作一坐标运算，用以得到及输出该二维坐标数据；以及一第三通信模块，电性耦接至该第一微处理器，用以接收及以该第一通信方式输出该 二维坐标数据至该遥控器。
20.根据权利要求17所述的互动式游戏系统，其特征在于其更包括电性耦接至该游戏 机的一光源发射模块，该光源发射模块在被致能后发光。
21.根据权利要求20所述的互动式游戏系统，其特征在于其中所述的遥控器包括 一操作模块，受使用者的操作而产生及输出一操作指令；一加速度感测器，根据该遥控器的移动而产生一加速度数据，并输出该加速度数据； 一光影像处理电路，撷取该光源发射模块发出的光，用以得到及输出一移动量数据； 一第二连接模块，以该第一通信方式接收该二维坐标数据，用以输出该二维坐标数据；以及一核心电路，电性耦接至该第二连接模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度 感测器，并接收该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据，用以以该第 二通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据输出至该游戏 机。
22.根据权利要求20所述的互动式游戏系统，其特征在于其中所述的遥控器包括 一操作模块，受使用者的操作而产生及输出一操作指令；一加速度感测器，根据该遥控器的移动而产生一加速度数据，并输出该加速度数据； 一光影像处理电路，撷取该光源发射模块发出的光，用以得到及输出一移动量数据； 一第二通信模块，以该第一通信方式接收该二维坐标数据，用以输出该二维坐标数据；以及一核心电路，电性耦接至该第二通信模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度 感测器，并接收该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据，用以以该第 二通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据输出至该游戏 机。
23.—种二维输入装置，其特征在于适用于与一游戏机作通信，该游戏机执行一游戏程 序，该二维输入装置包括一触控面板，外露于该二维输入装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以在该触控面板被触碰时产生及输出一 感测信号；一操作模块，受使用者的操作而产生及输出一操作指令；一加速度感测器，根据该二维输入装置的移动而产生一加速度数据，并输出该加速度 数据；一光影像处理电路，对外界光线进行过滤及影像处理，用以得到及输出一移动量数据 至该微处理器；以及一核心电路，电性耦接至该触控感测模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度 感测器，并接收该感测信号、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据，该核心电路对该 感测信号作一坐标运算，以得到一二维坐标数据，且该核心电路则以一通信方式将该二维 坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据输出至该游戏机。
24.根据权利要求23所述的二维输入装置，其特征在于其中所述的核心电路包括 一微处理器，电性耦接至该触控感测模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度感测器，该微处理器对该感测信号作该坐标运算，以得到该二维坐标数据，且该核心电路将 输出该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据；一通信模块，电性耦接至该微处理器，并接收该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据，用以以该通信方式将该二维坐标数据、该操作指令、该加速度数据与 该移动量数据输出至该游戏机；以及一存储器，电性耦接至该微处理器，该存储器暂时储存该二维坐标数据、该操作指令、 该加速度数据与该移动量数据。
25.根据权利要求24所述的二维输入装置，其特征在于其中所述的光影像处理电路包括一红外线滤镜，对外界光线进行过滤，用以使至少一红外线能通过该红外线滤镜； 一透镜，用以收集该红外线，并输出该红外线；一摄像模块，撷取该透镜传来的该红外线的一影像，并输出该影像；以及 一影像处理模块，电性耦接至该摄像模块与该微处理器，并接收及对该影像做一移动 运算，用以输出该移动量数据至该微处理器。
26.根据权利要求23所述的二维输入装置，其特征在于其中所述的通信方式为实体的 电缆线传输通信方式或无线传输通信方式。
27.根据权利要求23所述的二维输入装置，其特征在于其中所述的触控面板为电阻 式、电容式、光学式或音波式的触控面板。
28.—种互动式游戏系统，其特征在于其包括 一游戏机，执行一游戏程序；一显示器，电性耦接至该游戏机，用以显示该游戏程序相对应的一显示画面；以及 一二维输入装置，在被触碰时产生及输出一二维坐标数据； 其中，该游戏机接收及根据该二维坐标数据执行该游戏程序。
29.根据权利要求28所述的互动式游戏系统，其特征在于其中所述的二维输入装置包括一触控面板，外露于该二维输入装置，以供使用者进行触控；一触控感测模块，电性耦接至该触控面板，用以在该触控面板被触碰时产生及输出该 感测信号；一操作模块，受使用者的操作而产生及输出一操作指令；一加速度感测器，根据该二维输入装置的移动而产生一加速度数据，并输出该加速度 数据；一光影像处理电路，对外界光线进行过滤及影像处理，用以得到及输出一移动量数据；以及一核心电路，电性耦接至该触控感测模块、该光影像处理电路、该操作模块与该加速度 感测器，并接收该感测信号、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据，该核心电路对该 感测信号作一坐标运算，以得到一二维坐标数据，且该核心电路则以一通信方式将该二维 坐标数据、该操作指令、该加速度数据与该移动量数据输出至该游戏机。
全文摘要
本发明是有关于一种二维输入装置、操控装置及互动式游戏系统，此操控装置适用于与游戏机作通信，而此游戏机执行游戏程序。操控装置包括一二维输入装置以及一遥控器。此二维输入装置在被触碰时产生及输出一二维坐标数据。此遥控器以第一通信方式接收二维坐标数据，并以第二通信方式将二维坐标数据输出至游戏机。其中，游戏机接收及根据二维坐标数据执行游戏程序。
文档编号G06F3/041GK101940840SQ20091015894
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者吕志宏, 林卓毅 申请人:原相科技股份有限公司