具警示功能的交互式游戏方法与系统的制作方法

专利名称：具警示功能的交互式游戏方法与系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具警示功能的交互式游戏方法与系统。
背景技术：
目前已有各种侦测使用者端的三维动作，而进行互动的游戏系统， 例如棒球或桌球游戏、拳击、剑士挥剑等。在此种游戏中，使用者手 持游戏机组所附设的遥控指向装置(例如球拍、球棒、假剑)，根据屏 幕上的画面而互动采取反应(例如击球、劈砍)；游戏机组侦测该遥控 指向装置的三维移动，而相应地在屏幕上产生反应。此类游戏之一例 可参阅美国专利第6,795,068号。
然而，由于此类游戏逼真的临场感，常导致游戏玩家忘情地挥舞 遥控指向装置，如此难免对周遭物品或人员带来危险。对此，在美国 专利第2006/0049579号公开案中，揭示一种附加安全带的遥控指向装 置，使用者可将其套在手腕上防止脱落。此种作法虽然可以避免遥控 指向装置从使用者手中脱落，但并不能称理想，因为前述损物伤人的 安全问题，并未获得解决。
有鉴于此，本发明针对现有技术的缺陷，提出一种具警示功能的 交互式游戏方法与系统，而得以解决前述安全问题。又，虽然上述安 全问题在使用三维遥控指向装置时较易发生，但本发明并不局限于必 须使用在三维互动游戏中，任何使用遥控指向装置的游戏，均可适用 本发明。

发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种具
警示功能的交互式游戏方法，当遥控指向装置与周遭对象距离过近时， 可启动安全机制(发出警讯或启动对应的防护措施)，以避免碰撞而 解决前述安全问题。
本发明的第二目的在于，还提出一种具警示功能的交互式游戏系统。
为达上述目的，在本发明的一个实施例中，提供了一种具警示功 能的交互式游戏系统，包含至少一遥控指向装置；以及一游戏主机， 其侦测该遥控指向装置的位置，并根据该位置的移动来产生游戏信息； 其中，当该遥控指向装置的位置与一预设位置间的距离小于一预设的 安全距离时，该交互式游戏系统启动安全机制。
此外，根据本发明的另一个实施例，也提供一种具警示功能的交 互式游戏系统，包含至少一遥控指向装置；以及一游戏主机，其侦 测该遥控指向装置的位置，并根据该位置的移动来产生游戏信息；其 中，该遥控指向装置中包括距离侦测装置，以侦测该遥控指向装置与 周围物体间的距离，当该距离小于一预设的安全距离时，该交互式游 戏系统启动安全机制。
上述两实施例中，若包括两个以上的遥控指向装置，则可设定当 彼此间的距离小于该预设安全距离的两倍时，令该交互式游戏系统启 动安全机制。
此外，根据本发明的再另一个实施例，也提供一种具警示功能的 交互式游戏方法，包含提供至少一遥控指向装置；计算该遥控指向 装置的位置；以及当该遥控指向装置的位置与一预设位置间的距离小 于一预设的安全距离时，启动安全机制。
又，根据本发明的再另一个实施例，也提供一种具警示功能的交
互式游戏方法，包含提供至少一遥控指向装置；侦测该遥控指向装 置与周围物体间的距离；以及当该距离小于一预设的安全距离时，启
动安全机制。
上述两实施例中，若包括两个以上的遥控指向装置，则可设定当 彼此间的距离小于该预设安全距离的两倍时，令该交互式游戏系统启 动安全机制。
底下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技 术内容、特点及其所达成的功效。


图1A-1B举例说明三维互动游戏系统的两例；
图2说明如何计算三维坐标信息；
图3说明可能造成碰撞的情况；
图4为本发明的实施例；
图5迸一步说明本发明的硬件实施例。
图中符号说明1，2， 3故总 目'j万
10屏幕
11L, 11R发光源
12L， 12R传感器
13遥控指向装置
14游戏主机
20游戏玩家
30距离侦测装置
31红外线发射器
32红外线接收器
33处理电路
35 无线收发电路
43 处理电路
45 无线收发电路
具体实施例方式
以下将以三维互动游戏为例来说明本发明，但如前所述，不论三 维互动游戏或其它游戏，均可适用本发明。此外需说明的是，三维互 动游戏有各种硬件配置方法和计算三维信息的方法，以下举例说明以 示本发明已达可实施阶段，但并不代表本发明仅限于下述硬件配置或 作法。
请参阅图1A-1B，三维互动游戏的其中一种作法是设置至少一个 发光源与至少两个传感器，并根据传感器对发光源的感测结果，将其 转换成三维的立体信息。发光源与传感器可以分设在游戏主机和遥控 指向装置上、或采用其它安排方式，例如将光源独立设置，与游戏主 机和遥控指向装置皆分开，再利用有线或无线方式沟通，等等。图标 为其中两例，图1A所示是将发光源IIL、 IIR设置在遥控指向装置13 上，而将传感器12L、 12R设置在游戏主机14 (或延伸的接收器，未 示出)上；游戏主机14安置在屏幕10的上方。(图中游戏主机和遥控 指向装置均以示意表示而未绘示实体。)图1B则以相反的方式安排发 光源IIL、 IIR和传感器12L、 12R。根据发光源所产生的影像、两传 感器间的相对距离、传感器的焦距等，可计算出遥控指向装置的三维 位置。详言之，如图2所示，假设左右两传感器的中心位置距离为T， 传感器的聚焦距离为f，发光源所产生的影像中包含某对象，且该对象 在左方传感器所得二维影像中的x坐标是Xl，在右方传感器所得二维影 像中的x坐标是& (假设以传感器的中心位置为原点，则\在右方传 感器中心位置的左方，故为负值)，而该对象距离传感器的距离为Z， 则根据相似三角形定理，
x〃f-X/Z ,且-xr/f=(T-X)/Z
故可求出该对象的三维信息
X = (T X Xi)/(X「xr)
Y = (T X yi)/(Xl-xr)(其中y!在图中未示出) Z = f X [T/(Xl-xr)]
据此方式，卽可产生对象的三维信息。
当然，以上计算方式仅为可行的作法之 一，除以上所述方式外， 亦可采用其它方式来计算三维信息，例如可以仅使用一个光学传感器 来捕捉影像，并另搭配使用陀螺仪来定位，根据影像信息与定位信息 来计算三维信息，等等。如何计算三维信息，并非本发明的重点，故 不予赘述所有的可能作法与细节。
请参阅图3 (为便利了解，本图中将遥控指向装置绘示为遥控器， 事实上其外形可能为球棒、长剑等)，根据本发明，遥控指向装置产生 碰撞的可能原因包含以下三种
一、 遥控指向装置与游戏主机(或延伸的接收器)所在位置的设 备家具(例如电视屏幕、电视柜)碰撞(图中的箭号l)
二、 遥控指向装置与周遭人物(例如人员、家具、墙壁)碰撞(图 中的箭号2)
三、 两个以上的遥控指向装置彼此碰撞(图中的箭号3)
针对以上可能的碰撞原因，本发明的解决方案叙述如后。需说明 的是，以下所述仅为本发明的实施例，而非用以限制本发明的范围； 本领域技术人员在本发明的教导下，当可类推产生各种等效变化。
一、遥控指向装置与游戏主机所在位置碰撞
在前述对象三维信息的计算过程中，已经得出遥控指向装置与游 戏主机(或延伸的接收器)之间的距离Z。根据本发明，可设定安全机 制，如果该距离小于某安全距离时，即可产生警示信息，或以其它方 式提供安全防护。所述"安全距离"例如可为[(遥控指向装置本身的 长度1加上成年人手臂的标准长度L)再乘以安全系数R]，其中R例如为1.0, 1.1,1.2,当Z芸(1+L"R时，即启动安全机制。如有必要时，
R值可开放给游戏玩家自行设定。提供安全防护或警示信息的方式例如 可为在屏幕上显示警告图案或警示文字；发出警告音或警告语；关 闭屏幕；强迫中断游戏；以互动游戏的展现方式，诱使游戏玩家朝安 全的方向移动(例如放大画面，或将游戏中的主角位置前移，以诱使 游戏玩家退后)；等等。
除根据距离Z来设定安全机制之外，亦可根据下述避免遥控指向 装置与周遭人物碰撞的方式，来避免遥控指向装置与游戏主机碰撞。
二、遥控指向装置与周遭人物碰撞
请参阅图4，避免遥控指向装置与周遭人物碰撞，作法例如可在 遥控指向装置13本身安装距离侦测装置30，以侦测遥控指向装置与其 它物体的距离。距离侦测装置目前已为成熟的技术，例如可使用红外 线发射器(IRTX)31与接收器(IRRX)32，根据光发射后返回接收器的 时间，由处理电路33来计算距离。在本发明中，如游戏本身与距离侦 测装置两者皆使用红外线，则需注意距离侦测装置所使用的红外线频 率应与游戏所使用的红外线频率有所区隔，以免交互干扰。此外，如 图所示，宜适当设计红外线的发射角度，使该发射角度不涵盖游戏玩 家20本身，以避免误判。当距离侦测装置所侦测到的距离小于安全距 离时，即启动安全机制。根据本发明的其中一个较佳实施例，遥控指 向装置可以仅单纯地判断距离，并将距离资料传送给游戏主机，至于 是否启动安全机制，其判断功能则由主机执行。但当然，如将启动安 全机制的判断功能，设计在遥控指向装置中执行，亦属可行。
需说明的是，以上作法仅为本发明的其中一个较佳实施例。除以 上作法外，亦有其它方法可行。例如，假设游戏在固定的环境中进行 (例如提供专属游戏区间)，则可以先行设定环境中固定物体的位置， 并根据游戏所得的三维信息，将遥控指向装置的位置与固定物体的位 置相比较，如此虽运算上较为复杂，但可免除在遥控指向装置中安装 距离侦测装置。又例如，可将距离侦测装置安装在屏幕端，例如可安 装在游戏主机或其延伸接收器上，并由游戏主机根据多个物体的距离 侦测结果来判断是否启动安全机制。在此作法中，进入游戏区间内的 物体，最好具有发光源或良好的反射体。
三、两个以上的遥控指向装置彼此碰撞
若游戏中容许使用两个以上的遥控指向装置时，可使用上述任何 一种方式来计算两遥控指向装置彼此间的距离；亦即可根据游戏本身 计算所得的三维坐标位置来计算其间距离，或另行设置距离侦测装置 来计算其间距离。需注意的是，由于两遥控指向装置彼此间可能同时 进行相对移动，故在此情况下，宜将两者间的安全距离设定为单方移 动时的两倍。
本发明的前述各种实施方法，其硬件电路，举一例说明如下。如 图5所示，可在遥控指向装置13中安装前述距离侦测装置30，该距离 侦测装置30之内包含红外线发射器(IRTX)31、接收器(IRRX)32、及 处理电路33。遥控指向装置13中另包含无线收发电路(TX&RX) 35， 以与游戏主机14中的对应无线收发电路(TX&RX) 45进行沟通。处理 电路33计算所得的距离资料，通过无线收发电路35与36，提供给游 戏主机14中的处理电路43，以判断是否启动安全机制。处理电路33 与43可以是任何具有资料运算功能的电路，例如可以是CPU、 MCU、 DSP、甚或是ASIC。
以上已针对较佳实施例来说明本发明，但是以上所述，仅为使本 领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范 围。对于本领域技术人员，当可在本发明精神内，立即思及各种等效 变化。举例而言，本发明的互动系统不仅可应用于各种游戏平台，亦 可应用于其它需要避免碰撞的场合。遥控指向装置和游戏主机之间， 不限于以无线方式沟通，亦可用其它方式沟通。侦测距离的装置，不
限于使用红外线。所示的各电路，未必需要自成为一颗独立的i成电
路，且可在其内添加不影响其主要功能的其它附加电路。凡此种种， 有各种等效变化的可能。故凡依本发明的概念与精神所为之均等变化
或修饰，均应包括于本发明的权利要求书的范围内。
权利要求
1. 一种具警示功能的交互式游戏系统，包含至少一遥控指向装置；以及一游戏主机，其侦测该遥控指向装置的位置，并根据该位置的移动来产生游戏信息；其特征在于，当该遥控指向装置的位置与一预设位置间的距离小于一预设的安全距离时，该交互式游戏系统启动安全机制。
2. 如权利要求l所述的交互式游戏系统，其中，该预设位置包括 以下之一或多者游戏主机位置、游戏主机接收器所在位置、环境中 固定物体的位置、另一遥控指向装置的位置。
3. 如权利要求1所述的交互式游戏系统，其中，该安全距离为[(遥 控指向装置本身的长度加上成年人手臂的标准长度)再乘以安全系 数]。
4. 如权利要求l所述的交互式游戏系统，其中，该游戏主机根据 游戏信息而在一屏幕上产生游戏画面的变化，且该安全机制包括以下 行动之一或多者在屏幕上显示警告图案；在屏幕上显示警示文字； 发出警告音；发出警告语；关闭屏幕；强迫中断游戏；以互动游戏的 展现方式，诱使游戏玩家朝安全的方向移动。
5. 如权利要求l所述的交互式游戏系统，其中，包含至少两遥控 指向装置，且当该两遥控指向装置间的距离小于该安全距离的两倍时， 该交互式游戏系统启动安全机制。
6. —种具警示功能的交互式游戏系统，包含 至少一遥控指向装置；以及一游戏主机，其侦测该遥控指向装置的位置，并根据该位置的移动来产生游戏信息；其特征在于，该遥控指向装置中包括距离侦测装置，以侦测该遥 控指向装置与周围物体间的距离，当该距离小于一预设的安全距离时， 该交互式游戏系统启动安全机制。
7. 如权利要求6所述的交互式游戏系统，其中，该距离侦测装置 包括讯号发射器、讯号接收器、及处理电路，该处理电路根据讯号发 射后返回接收器的时间，来计算前述距离。
8. 如权利要求7所述的交互式游戏系统，其中，该讯号发射器不 全方位发射讯号，以避开持有该遥控指向装置的使用者。
9. 如权利要求6所述的交互式游戏系统，其中，该安全距离为[(遥 控指向装置本身的长度加上成年人手臂的标准长度)再乘以安全系 数]。
10. 如权利要求6所述的交互式游戏系统，其中，该游戏主机根 据游戏信息而在一屏幕上产生游戏画面的变化，且该安全机制包括以 下行动之一或多者在屏幕上显示警告图案；在屏幕上显示警示文字； 发出警告音；发出警告语；关闭屏幕；强迫中断游戏；以互动游戏的 展现方式，诱使游戏玩家朝安全的方向移动。
11. 如权利要求6所述的交互式游戏系统，其中，包含至少两遥 控指向装置，且当该两遥控指向装置间的距离小于该安全距离的两倍 时，该交互式游戏系统启动安全机制。
12. —种具警示功能的交互式游戏方法，其特征在于，包含 提供至少一遥控指向装置； 计算该遥控指向装置的位置；以及当该遥控指向装置的位置与一预设位置间的距离小于一预设的安 全距离时，启动安全机制。
13. 如权利要求12所述的交互式游戏方法，其中，更包含提供 一游戏主机，其具有一接收器，以接收有关该遥控指向装置的信息并 据以计算该遥控指向装置的位置；且其中该预设位置包括以下之一或 多者游戏主机位置、游戏主机接收器所在位置、环境中固定物体的 位置、另一遥控指向装置的位置。
14. 如权利要求12所述的交互式游戏方法，其中，更包含根据 该遥控指向装置的位置而在一屏幕上产生游戏画面的变化，且该安全 机制包括以下行动之一或多者在屏幕上显示警告图案；在屏幕上显 示警示文字；发出警告音；发出警告语；关闭屏幕；强迫中断游戏； 以互动游戏的展现方式，诱使游戏玩家朝安全的方向移动。
15. 如权利要求12所述的交互式游戏方法，其中，包含至少两遥 控指向装置，且当该两遥控指向装置间的距离小于该安全距离的两倍 时，该交互式游戏系统启动安全机制。
16. —种具警示功能的交互式游戏方法，其特征在于，包含 提供至少一遥控指向装置；侦测该遥控指向装置与周围物体间的距离；以及 当该距离小于一预设的安全距离时，启动安全机制。
17. 如权利要求16所述的交互式游戏方法，其中，该侦测距离的 步骤包括由该遥控指向装置对周围发射讯号； 接收反射讯号；以及根据讯号发射后返回接收器的时间，来计算前述距离。
18. 如权利要求17所述的交互式游戏方法，其中，该遥控指向装 置不全方位发射讯号，以避开持有该遥控指向装置的使用者
19. 如权利要求16所述的交互式游戏方法，其中，更包含根据 该遥控指向装置的位置而在一屏幕上产生游戏画面的变化，且该安全 机制包括以下行动之一或多者在屏幕上显示警告图案；在屏幕上显 示警示文字；发出警告音；发出警告语；关闭屏幕；强迫中断游戏； 以互动游戏的展现方式，诱使游戏玩家朝安全的方向移动。
20. 如权利要求16所述的交互式游戏方法，其中，包含至少两遥 控指向装置，且当该两遥控指向装置间的距离小于该安全距离的两倍 时，该交互式游戏系统启动安全机制。
全文摘要
本发明涉及一种具警示功能的交互式游戏系统，包含至少一遥控指向装置；以及一游戏主机，其侦测该遥控指向装置的位置，并根据该位置的移动来产生游戏信息；其中，该遥控指向装置中包括距离侦测装置，以侦测该遥控指向装置与周围物体间的距离，当该距离小于一预设的安全距离时，该交互式游戏系统启动安全机制。
文档编号A63F13/00GK101376057SQ20071014247
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月27日 优先权日2007年8月27日
发明者林卓毅, 郭明辉 申请人:原相科技股份有限公司