无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出控制系统及方法
【专利摘要】本发明是有关于一种无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统及方法,主要透过装设在游戏主机的单一无线配接器,依据实际使用者端的无线游戏装置数量,产生对应数量的游戏介面数及一组音乐输出介面,并在无线配接器与多个无线游戏装置,使用同一无线频率下,透过所述无线配接器,传输来自各个所述无线游戏装置的操控信号,至所述游戏主机与传输来自所述游戏主机的音乐信号,至各所述无线游戏装置,使游戏主机能够分别执行多个无线游戏装置操作输入指令封包,达到不互相干扰的功能,且音乐输出至多个无线游戏装置亦不会间断,实现多个无线游戏装置操控游戏主机中的游戏能顺利进行为目的。
【专利说明】无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统及方法，尤其是指一种在同一无线频率下，利用单一的无线配接器，便能令多个无线游戏装置输入的操控信号顺利操控主机游戏，且游戏音乐传送到各个无线游戏装置的音频输出介面播放能够连续不间断者。
【背景技术】
[0002]目前市面上应用于操控无线游戏的执行状态的技术，是透过一个装设在游戏主机上的无线配接器(Dongle)与单一游戏操控器进行操控信号的接收传输，即每一个游戏操控器仅能搭配一个无线配接器，将该游戏操控器的操控信号输入游戏主机，以进行游戏的控制；当同时使用多个游戏操控器，以进行竞赛游戏时，必须在游戏主机上连结设置与游戏操控器数量相当的无线配接器，且令每一个游戏操控器均对应一个无线配接器，据此，每一个游戏操控器所输出的操控信号，将无线传输至与之对应的无线配接器上，再由该对应的无线配接器，将该操控信号传给游戏主机，而游戏主机再依据该操控信号，开始执行游戏的各个态样。
[0003]即当两位使用者，各自使用自己的无线游戏摇杆，若以目前市面上的产品，必须要使用两支无线游戏摇杆，以搭配自己游戏摇杆所搭配的无线配接器，因此需要使用两支无线配接器，插到游戏主机上方可同时使用两支摇杆，且无法同时接收来自游戏主机的游戏音乐，由游戏摇杆的音频输出(如耳机)。在怕吵到周遭的人情况下，仅能将游戏主机喇叭音量调小声，这将减少声音的搭配，玩起游戏的感觉，便大打折扣与减少许多乐趣，即传统的游戏摇杆仅具备对游戏主机输入的功能，而不具备汇集的功能，仅能另行以I无线配接器搭配I无线耳机的方式，如此便要使用4支无线配接器，才能供2位使用者戴无线耳机，以无线游戏摇杆操控游戏的内容。
[0004]请参考中国台湾公开编号第200703955号“复数无线输入装置之单向多频道通讯系统及方法”发明申请案，其在单向通讯的架构下，以可变的不同频道与各该输入装置进行通讯，当使用者切换一输入装置的输入信号频道时，可由使用者启动接收器进入学习模式，并启动该输入装置透过一共用频道传输其识别码及切换后的频道数据，接收器即可依据更新后的频道数据接收输入信号。
[0005]惟上述的技术是透过不同的频道，配合识别码来区分各个输入装置输入的信号，其使用的技术较为复杂且繁琐，且上述的技术也未考量输出音乐信号至使用者的无线装置上的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供可实现使用单一无线配接器来汇集多个使用者的无线游戏装置，并可将音乐传送到各个无线游戏装置的音频输出介面播放者。
[0007]本发明的主要目的，是提供一种无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统及方法，是以一对多的方式，实现具汇集多个无线游戏装置，且在双向通讯架构下达到，在同一频率利用单一的无线配接器，便能令多个无线游戏装置输入的操控信号顺利操控主机游戏，且可将游戏音乐传送到各个无线游戏装置的音频输出介面播放，能够连续不间断者，而具有同时使用无线游戏装置操控游戏主机与游戏音乐，从无线游戏装置的音频输出介面，输出到音频输出装置(如喇叭、耳机)的功能。
[0008]本 发明是为一种无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统，所述系统包括一无线配接器与多个无线游戏装置。所述无线配接器是插接在游戏主机端，具有汇集多重使用者的无线游戏装置(如摇杆、遥控器、赛车方向盘)，并可同时输出游戏音乐到多个使用者的各个无线游戏装置中的音频输出介面，由音频输出装置(如喇叭、耳机)播放。
[0009]所述无线配接器的架构包括有游戏主机端介面、数据输入/输出伫列与无线配接器射频传输介面，其中所述游戏主机端介面为与游戏主机端连接；数据输入/输出伫列内部具有两个伫列，分别为输入伫列与输出伫列，所述输入伫列是供存放所述无线配接器射频传输介面端所接收的多个使用者的输入操控信号，所述输出伫列存放所述游戏主机端所输出的音乐信号，无线配接器射频传输介面是用来与多个无线游戏装置进行数据无线数据传输的介面。
[0010]所述无线游戏装置包括一无线游戏装置射频传输介面、一分组处理模块、一按键单元与一音频输出介面；所述按键单元为供使用者操作各种游戏控制的元件；所述分组处理模块内部分别具有一按键指令封包伫列与一音乐伫列，其中所述按键指令封包伫列是用来存放使用者端操作按键单元的各种控制游戏的输入数据，所述音乐伫列是用来存放游戏主机端所传送出来的音乐信号；所述无线游戏装置射频传输介面是用来与所述无线配接器做无线数据传输的介面，用以将按键指令封包伫列中的数据传输至所述无线配接器，并接收经由所述无线配接器发射传送的游戏主机端的音乐信号；而音频输出介面负责从所述音乐伫列中取出音乐信号至音频输出装置，由音频输出装置进行播放。
[0011]本发明为一种关于无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制方法，所述多个无线游戏装置各包含有一无线游戏装置射频传输介面，一无线配接器装设在游戏主机端，且亦包含有一无线配接器射频传输介面，用以传输来自各所述无线游戏装置的操控信号至游戏主机端，并可传输来自游戏主机端的音乐信号至各所述无线游戏装置，且无线配接器与多个无线游戏装置使用同一无线频率。
[0012]其中，上述透过所述无线配接器传输来自各个所述无线游戏装置的操控信号至所述游戏主机的流程，是包括下列步骤:
[0013](A)设定一音乐周期t，在每一音乐周期t内产生一音乐信号封包，并在音乐信号封包内夹带所要取得无线游戏装置的ID值；
[0014](B)由无线配接器设定每个无线游戏装置的ID值；ID值的范围介于0- (无线游戏装置数量-1);
[0015](C)当每一个音乐周期t抵达，无线配接器随即固定发送夹带所要取得无线游戏装置的ID值的音乐信号封包，给所有无线游戏装置；其中，每一个无线游戏装置所对应的ID值，被无线配接器所发送封包夹带到的周期为T;
[0016](D)所有的无线游戏装置都收到(C)步骤所发出的封包，且有对应封包内相同ID值的无线游戏装置，回复游戏指令封包给无线配接器；[0017](E)无线配接器收到⑶步骤封包，即可回复给游戏主机该装置的游戏指令，接着将ID值加I产生新的ID值，新的ID值夹带在音乐信号封包内，并重复(C)、⑶、(E)步骤，使得所述无线配接器能循序输出操控信号至游戏主机端；
[0018](F)当无线配接器计算到第一支无线游戏装置的HID周期已到时，即自动将ID值归零，并回到(C)步骤。
[0019]本发明的有益效果在于:提供一种无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统及方法，是以一对多的方式，实现具汇集多个无线游戏装置，且在双向通讯架构下达到，在同一频率利用单一的无线配接器，便能令多个无线游戏装置输入的操控信号顺利操控主机游戏，且可将游戏音乐传送到各个无线游戏装置的音频输出介面播放，能够连续不间断者，而具有同时使用无线游戏装置操控游戏主机与游戏音乐，从无线游戏装置的音频输出介面，输出到音频输出装置(如喇叭、耳机)的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为揭示本发明无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统的外观架构示意图；
[0021]图2为揭示本发明无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统的内部架构示意图；
[0022]图3为揭示本发明无线配接器内部多重操作输入与音乐输出的控制方法的流程图；
[0023]图4为揭示本发明无线游戏装置内部多重操作输出与音乐输入的控制方法的流程图；
[0024]图5为揭示本发明无线配接器与无线游戏装置一对一的音乐信号封包与游戏操控信号封包发射时间示意图；
[0025]图6为揭示本发明无线配接器与无线游戏装置一对三的音乐信号封包与游戏操控信号封包发射时间示意图；
[0026]图7为揭示本发明无线配接器与无线游戏装置一对多的音乐信号封包与游戏操控信号封包发射时间示意图；
[0027]图8为揭示本发明传送游戏操控信号封包、音乐信号封包的周期关系图。
[0028]附图标号:
[0029]I无线配接器
[0030]11游戏主机端介面
[0031]12数据输入/输出伫列
[0032]121输入伫列
[0033]122输出伫列
[0034]13无线配接器射频传输介面
[0035]2无线游戏装置
[0036]21无线游戏装置射频传输介面
[0037]22分组处理模块
[0038]221按键指令封包伫列[0039]222音乐伫列
[0040]23按键单元
[0041]24音频输出介面
[0042]3游戏主机端
[0043]4音频输出装置。
【具体实施方式】
[0044]请参图1、图2，本发明无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统包括有:一无线配接器I与多个无线游戏装置2。该无线配接器I是插接在游戏主机端3，具有汇集多重使用者的无线游戏装置2所传输的操控信号，并可同时输出音乐信号到各个使用者的无线游戏装置2。
[0045]该无线配接器I的架构包括有一主机端介面(HOST Interface) 11、一数据输入/输出仁列(Data In/Out Queue) 12与一无线配接器射频传输介面(RFInterface) 13;该主机端介面11泛指USB、1394、PC1-e、PS/2、SATA、Ethernet、SPI与UART等与游戏主机连接的介面；该数据输入/输出伫列12内部分别具有输入伫列121与输出伫列122，该输入伫列121是供存放该无线配接器射频传输介面13端所接收的多个使用者的输入操控信号，该输出伫列122则存放该游戏主机端3所输出的音乐信号，以准备透过该无线配接器射频传输介面13将音乐信号传送到多个使用者的无线游戏装置2;该无线配接器射频传输介面13是用来与多个无线游戏装置2进行数据无线传输的介面，其使用的频段可为2.4GHz ISMBand或其它无线频率。
[0046]该无线游戏装置2，为供使用者操作各种游戏控制，诸如遥控器(Gamepad)、操纵杆(Joystick)、赛车方向盘或3D摇杆(Wii)等装置。该无线游戏装置2包括一无线游戏装置射频传输介面(RF Interface) 21、一分组处理模块(Packet Processing Module) 22、一按键单元23与一音频输出介面(Audio 0ut)24。该无线游戏装置射频传输介面21是用来与该无线配接器I做无线数据传输的介面，其使用之频段可为2.4GHzISM Band或其它无线频率；该按键单元23泛指供使用者操作各种游戏控制的元件；该分组处理模块22内部分别具有一按键指令封包伫列221与一音乐伫列(Music Queue>222;该按键指令封包伫列221是用来存放使用者端操作无线游戏装置2上按键单元23，所产生的各种游戏控制指令封包数据；该音乐伫列222则是用来存放游戏主机端3，经该无线配接器I所传送出来的音乐信号；而音频输出介面24负责从该音乐仁列222中，取出音乐信号至音频输出装置4，由音频输出装置4进行播放，该音频输出装置4可为喇叭或耳机。
[0047]该游戏主机端3是指桌上型电脑、电记型电脑、平板电脑、游戏机、机上盒、手机与各式嵌入式系统所建构的游戏主机其中之一。
[0048]本发明的无线游戏的多重操作输入与音乐输出的控制方法(以下请再同时并参图3?图8)，是在使用者端配置有多个无线游戏装置2，在游戏主机端3装设一无线配接器1，透过该无线配接器I与各无线游戏装置2的搭配运作，使该无线配接器I与该多个无线游戏装置2，能够在使用同一无线频率下，令来自各个该无线游戏装置2的操控信号，能经由该无线配接器I循序传输至该游戏主机端3，而与来自该游戏主机端3的音乐信号，亦经由该无线配接器I传输至使用者端的各该无线游戏装置2。[0049]另本发明的可自行设定每个游戏装置所对应的IP Player、2P Player、3PPlayer…nP Player;因此，当只有一支无线游戏装置2时，无线配接器I与该无线游戏装置2进行一对一的操作，当有二支以上的无线游戏装置2存在时，无线配接器I与二支以上的无线游戏装置2进行一对多的操作。此外，在进行游戏或听音乐的过程当中，若遇到目前所操作的无线频段被干扰时，具有自动或手动跳频能力；其操作方式是由使用者在无线游戏装置2上，按下一个跳频按键或组合按键，即可与无线配接器I与其它无线游戏装置2 —起更换无线操作频率。
[0050]详言之，本发明上述的方法是包括下列步骤:
[0051](A)设定一音乐周期t，无线配接器I在每一音乐周期t内产生一音乐信号封包，并在音乐信号封包t内夹带所要取得无线游戏装置2的ID值；
[0052](B)由无线配接器I设定每个无线游戏装置2的ID值；而ID值的范围介于0- (无线游戏装置数量-1)；
[0053](C)当每一个音乐周期t抵达，无线配接器I随即固定发送夹带有所要取得的无线游戏装置2的ID值的音乐信号封包，给所有无线游戏装置2;其中，每一个无线游戏装置2所对应的ID值，被无线配接器I所发送的音乐信号封包夹带到的周期为T，即游戏操控信号封包的传送周期T;
[0054](D)所有的无线游戏装置2皆可收到(C)步骤所发出的音乐信号封包，并能将音乐信号解压缩后再播放出来，同时令有对应该音乐信号封包内相同ID值的无线游戏装置2，回复游戏操控信号封包给无线配接器I;
[0055](E)无线配接器I收到(D)步骤回复的游戏操控信号封包后，即可回复给游戏主机端3该无线游戏装置2的游戏指令，接着将ID值加1，且夹带在下一个音乐信号封包内，再重复(C)、(D)、(E)步骤，使得该无线配接器I能循序输出操控信号至游戏主机端；
[0056](F)当无线配接器I计算到第一支无线游戏装置2的HID周期已到时，即自动将ID值归零，并回到(C)步骤；
[0057]据此，透过上述的步骤执行，能达到该无线配接器I与该多个无线游戏装置2，使用同一无线频率进行音乐信号与游戏操控信号的传输，其中，使用同一无线频率是指当无线配接器1，发送音乐信号封包并夹带ID值时，仅有无线配接器I在发射音乐信号封包，其它多个无线游戏装置2，皆在接收该音乐信号封包，当某个无线游戏装置2收到音乐信号封包内所夹带的ID值与自己相同时，便发射夹带有自己的游戏操控信号封包至该无线配接器1，其它的无线游戏装置2与无线配接器1，皆在接收状态，因此所有无线游戏装置2与无线配接器1，不会有发射封包互相冲突的情形，因此可共同操作在同一频率，即在同一时间内永远只有一个装置在发射，其它的装置则在接收，因此不会发生同一时间有二个以上的装置在发射无线封包的现象。
[0058]更进一步而言，多个无线游戏装置2，可由一个或多个使用者同时操作，并将数据汇集到插接在该游戏主机端3的无线配接器1，且该一个或多个无线游戏装置2，一起接收到由该无线配接器I发出来的音乐信号，使各多个无线游戏装置2，能驱动与的连结的音频输出装置4播放音乐， 同时由该无线配接器I发出来的音乐信号中夹带有ID，当无线配接器I的ID值与某一无线游戏装置2的ID值相同时，该无线游戏装置2将被选取并送出其操控信号至无线配接器1，再经由游戏主机端介面11传给游戏主机端3，进行游戏模式的操控，完成多个无线游戏装置2输入的操控信号互相不干扰，并能顺利操控游戏的进行模式，且游戏中的音乐亦能顺利传送到各个无线游戏装置2，所连结或内建的音频输出装置4连续不间断的播放者。
[0059]即当一个或多个使用者于执行游戏主机端内的游戏，并使用多个无线游戏装置2时，使用者控制每一个无线游戏装置2的按键单元23的操作信号，均被存放于该分组处理模块22内部的按键指令封包伫列221中。当该无线配接器I接收来自游戏主机端3所产生的音乐信号时，该音乐信号将被存放于该无线配接器I的数据输入/输出伫列12内部的输出伫列122中，以产生音乐信号封包，并在该音乐信号封包中夹带一 ID，等待该无线配接器I的无线配接器射频传输介面13，于每一个音乐周期t传输该音乐信号封包，各个无线游戏装置2的无线游戏装置射频传输介面21，接收到该无线配接器I于各音乐周期t所输出的音乐信号封包后，各个无线游戏装置2便将该音乐信号封包，存放于该分组处理模块22内部的音乐伫列222中，且将音乐信号封包内的音乐信号解压缩后，透过音频输出介面24输出到与无线游戏装置2连结的音频输出装置(如喇叭、耳机)4，由音频输出装置4进行播放音乐信号；而每一个无线游戏装置2在收到音乐信号封包后，便从中取得夹带在该音乐信号封包中的ID，当该ID值与无线游戏装置2本身设定的ID值相同时，该无线游戏装置2即被选取到，此时该无线游戏装置2存放于该分组处理模块22内部的按键指令封包伫列221中的操作信号封包，将通过无线游戏装置射频传输介面21传送出去，并为该无线配接器I的无线配接器射频传输介面13接收，将该游戏操控信号封包存放于该无线配接器I的数据输入/输出伫列12内部的输入伫列121，且依存放的顺序将各个游戏操控信号封包内的操控信号，经由游戏主机端介面11传送至游戏主机端3执行游戏的状态控制。
[0060]此外，本发明的方法进一步包括一(Dl)步骤，是接续在(C)步骤之后，其主要系进一步判断在一音乐周期t内，该无线配接器I有无接收到从无线游戏装置2传送出来的游戏操控信号封包，倘若该无线配接器I在该音乐周期t结束之前，仍未接收到从无线游戏装置2传送出来的游戏操控信号封包时，则强迫该无线配接器I离开射频接收状态，且强制将ID值加1，并回到(C)步骤；藉此，在无线游戏装置2的总数，未能满足游戏操控信号封包的传送周期T内的音乐信号封包t的个数时，每一个无线游戏装置2，仍能顺利在其所属的游戏操控信号封包的传送周期T到达时，将游戏操控信号封包传送至无线配接器I。
[0061]经由以上的实施说明可知，本发明的技术内容，可让一位或二位以上的使用者，在同一台游戏主机上，同时使用不同无线游戏摇杆或遥控器或赛车游戏用的方向盘或3D摇杆，且仅需一个无线配接器，将它插入到游戏主机端即可运作，尤其各个使用者，亦可同时接收来自游戏主机端的游戏音乐，即本发明可实现同时具备无线输入与无线输出的功能，且具备汇集多个无线游戏装置的控制游戏数据到单一游戏主机端的功能，即具有能减少无线配接器使用的数量的优点，且多个无线游戏装置，亦能够同时接收无线配接器传来的游戏音乐，可确实改善目前市面上的无线游戏摇杆，无法接收无线音乐的缺失。
【权利要求】
1.一种无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制系统，其特征是，所述系统包括有: 一无线配接器，是插接在游戏主机端；其包括有一游戏主机端介面、一数据输入/输出伫列与一无线配接器射频传输介面；所述游戏主机端介面为与游戏主机端连接；所述数据输入/输出伫列内部，分别具有输入伫列与输出伫列，所述输入伫列是供存放所述无线配接器射频传输介面端所接收的多个使用者的输入操控信号，所述输出伫列存放所述游戏主机端所输出的音乐信号，所述无线配接器射频传输介面是用来与多个无线游戏装置进行数据无线传输的介面；以及 至少一个无线游戏装置，包括一无线游戏装置射频传输介面、一分组处理模块、一按键单元与一音频输出介面；所述按键单元为供使用者操作各种游戏控制的元件；所述分组处理模块内部分别具有一按键指令封包伫列与一音乐伫列，其中所述按键指令封包伫列是用来存放使用者端操作按键单元的各种控制游戏的输入数据，所述音乐伫列是用来存放游戏主机端所传送出来的音乐信号；所述无线游戏装置射频传输介面是用来与所述无线配接器做无线数据传输的介面，用以将按键指令封包伫列中的数据传输至所述无线配接器，并接收经由所述无线配接器发射传送的游戏主机端的音乐信号；而音频输出介面负责从所述音乐伫列中取出音乐信号至音频输出装置，由音频输出装置进行播放。
2.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述游戏主机端是指桌上型电脑、电记型电脑、平板电脑、游戏机、机上盒、手机与嵌入式系统所建构的游戏主机其中之一。
3.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述游戏主机端介面是指USB、1394、PC1-e、PS/2、SATA、Ethernet、SPI 与 UART 其中之一。
4.如权利要求1所述的 系统，其特征是，所述无线配接器射频传输介面及无线游戏装置射频传输介面使用的频段为2.4GHz ISM Band。
5.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述音频输出装置可为喇叭或耳机其中之一。
6.如权利要求1所述的系统，其特征是，所述无线游戏装置是指遥控器、赛车方向盘、操纵杆或3D摇杆其中之一。
7.一种无线游戏装置的多重操作输入与音乐输出的控制方法，其特征是，所述方法是具有在使用者端的多个无线游戏装置与一装设在游戏主机的无线配接器，所述无线配接器与多个无线游戏装置在使用同一无线频率下，能透过所述无线配接器传输来自各个所述无线游戏装置的操控信号至所述游戏主机与传输来自该游戏主机的音乐信号至各所述无线游戏装置。
8.如权利要求7所述的方法，其特征是，透过所述无线配接器传输来自各个所述无线游戏装置的操控信号至所述游戏主机的流程，是包括下列步骤: (A)设定一音乐周期t，以在每一音乐周期t内，产生一音乐信号封包，并在音乐信号封包内夹带所要取得无线游戏装置的ID值； (B)由无线配接器设定每个无线游戏装置的ID值；ID值的范围介于0-(无线游戏装置数量-1)； (C)当每一个音乐周期t抵达，无线配接器随即固定发送夹带有所要取得无线游戏装置的ID值的音乐信号封包，给所有无线游戏装置；其中，每一个无线游戏装置所对应的ID值，被无线配接器所发送封包夹带到的周期为T;(D)所有的无线游戏装置都收到(C)步骤所发出的音乐信号封包，且有对应音乐信号封包内相同ID值的无线游戏装置，回复游戏操控信号封包给无线配接器； (E)无线配接器收到(D)步骤游戏操控信号封包，即回复给游戏主机端所述无线游戏装置的游戏指令，接着将ID值加1，且夹带在音乐信号封包内，再重复(C)、(D)、(E)步骤，使得所述无线配接器能循序输出操控信号至游戏主机端； (F)当无线配接器将ID加到等于无线游戏装置数量的值时，自动将ID值归零，并回到(C)步骤。
9.如权利要求8所述的 方法，其特征是，所述方法进一步包括一(Dl)步骤，是接续在(C)步骤之后，是执行判断在一音乐周期t内，所述无线配接器有无接收到从无线游戏装置传送出来的游戏操控信号封包，倘若所述无线配接器在所述音乐周期t结束前，仍未接收到从无线游戏装置传送出来的游戏操控信号封包时，则强迫所述无线配接器离开射频接收状态，且将ID值加1，并回到(C)步骤。
【文档编号】A63F13/00GK103893967SQ201210581704
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】王炳聪, 陈汉强, 徐书逸 申请人:昆山科技大学