CN101905087B - 遥控玩具与电子游戏机的整合接口 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种遥控玩具与电子游戏机的整合接口，尤指一种可将遥控真实玩具与电子游戏机的虚拟画面结合的整合接口，其主要是通过电子设备，将两台摄影机的镜头同时对准操作空间，并利用两台摄影机输入前方图像信号，而两台摄影机呈一距离的位置差异设置，以产生视差的效果，经电子设备的译码及计算，可计算出可操控空间内受控物的绝对三度空间位置坐标，并可同步提供电子屏幕上的特定窗口同步显示出与实境相仿的虚拟操作空间，并且可呈现虚拟受控物的相关动态位置所在，并输入受控物的最小回转半径值，并可选择设定受控物的运动范围保持在可操控空间内，使操控者通过电子屏幕的观看及操作单元的控制，而由遥控信号输出装置输出信号，使受控物受限在有效可操控空间内作动的整合接口。

Description

遥控玩具与电子游戏机的整合接口

技术领域

本发明涉及一种遥控玩具与电子游戏机的整合接口，尤指一种可将遥控真实玩具与电子游戏机的虚拟画面结合的整合接口。

背景技术

一般的遥控玩具，乃是利用无线电、红外线或声控装置等等原理制作而成的信号发送操控器，和受控物端的接受器原理，来控制玩具(如飞机、车、船、人偶、动物或机器人)的机械前进、后退、转弯、加速、减速或上、下位移，以达成操控者与玩具间实体互动的乐趣，然而，不论是以无线电、红外线或声控等装置来操控玩具，其皆是于玩具设置有一动力驱动模块及一信号接收模块，以供接收操控器遥控模块的传输信号，以达到可操控玩具的前进、后退、转弯、加速、减速或上、下位移等指定的动作，然而，该操控器的传输信号皆有一定的控制范围(收信范围)，而当玩具运行已超出其控制范围，将失去联络而失控，再者，操控器本身并无法自动判读前端的状况(诸如有障碍物)，而需靠操控者的目视判断，往往使得运行中的玩具碰撞障碍物而毁损；

而电子游戏机，包括个人计算机上的软件游戏，电视游乐器或是掌上型游戏机者，皆是通过键盘、按钮、鼠标、游戏杆或触控屏幕，使操控者与电子游戏产生虚拟互动，以达成游戏的效果，但毕竟虚拟状况的游戏功效，仅是提供操控输入与屏幕输出的动作仿真，而无法跟真实的情境比拟。

发明内容

本发明的发明人基于其对遥控玩具及电子游戏机的研究，鉴于现有的遥控玩具及电子游戏，仅能分别提供实境与虚拟情境的感觉，而无法融合各自的优点，并整合成一兼具虚拟与真实的游戏机，乃积极加以研究改良，经由多次的试验及改变，终得本发明的产生。

本发明提供的一种遥控玩具与电子游戏机的整合接口，主要包含有：

一电子设备，对输入信号数据作译码、计算，并综合分析各项预设参数后执行逻辑运算，判断执行或强制中止操控者的指令；

一摄影机组，连结于电子设备，并以两台摄影机为一组架设；

一电子屏幕，连结于电子设备，并显示图像及对各种操作窗口作画面的分割；

一操作单元，连结于电子设备，并可做操控信号的输出；

一遥控信号输出装置，连结于电子设备，并利用无线传输发送出操控信号；

一喇叭，连结于电子设备，可播放出受控物运作时的各式同步音效；

一受控物，于其内设置有动力驱动模块及一信号接收模块。

其中，该电子设备可判断要直接执行操控者的指令，或是强制中止操控者的指令代以执行预设条件下的强制指令。

其中，该摄影机组两台摄影机间呈一距离架设。

其中，摄影机组两台摄影机间呈视角平行设置。

其中，摄影机组两台摄影机间呈视角非平行设置。

其中，该两台摄影机间的图像重叠范围，且在摇控信号距离范围内，为可操控空间。

其中，该可操控空间为扇形，且圆弧半径不可大于遥控信号可遥控输出装置的有效信号接收最长距离。

其中，该电子屏幕的操作窗口由摄影机摄得画面，并可切换成虚拟的空间坐标或虚拟的场景，该场景由摄影机镜头前方的角度取景。

其中，该电子屏幕的操作窗口由选择以受控物虚拟驾驶者的视角取景。

其中，该电子屏幕的操作窗口由操控者指定的可操控空间内参考点朝向运动中的受控物取景。

其中，该摄影机组为一组设置。

其中，该摄影机组为二组或二组以上设置。

其中，该摄影机组与摄影机组间呈同心圆周排列。

其中，该摄影机组与摄影机组间呈非同心圆周排列。

其中，该操作单元为键盘、按钮、鼠标、游戏杆或触控屏幕。

其中，电子设备通过电子屏幕的操作窗口提供操控者选项于虚拟可操控窗口内规画出受控物的运行路线。

其中，该操作单元由其功能键分割，以执行二台或二台以上受控物各自受遥控操控于同一个可操控空间内。

其中，该二台或二台以上受控物可呈人与人、人与电子设备或电子设备与电子设备间的相操作。

其中，该操作单元可由其功能键分割，以执行二台或二台以上受控物各自受遥控操控于二个或二个以上的可操控空间内。

其中，该二台或二台以上受控物可呈人与人、人与电子设备或电子设备与电子设备间的相操作。

其中，于该可操控空间内可执行二台或二台以上受控物，该二台或二台以上受控物分别受二组以上的电子设备、摄影机组、电子屏幕、操作单元、遥控信号输出装置及喇叭的遥控操控。

其中，该电子设备可依受控物的机械特征、运动模式变化、警戒状态及碰撞情境而发出音效信号，并由喇叭播出。

本发明目的及有益效果：

本发明的主要目的乃在于由电子设备上架设一组或一组以上的摄影机组，而此一摄影机组由两台摄影机所组成，利用两台摄影机的位置差异而产生视差效果，以达到电子设备可监控受控物与可操控空间的相关位置关系的遥控玩具与电子游戏机的整合接口。

本发明的次一目的，乃在于由摄影机组的设置，并在两台摄影机重叠的可摄像范围内任意布置二个或二个以上的参考点，并输入参考点的物理量，使电子设备可依据摄影机组的输入图像数据及输入的参考点物理量，由电子设置的调制解调器译码及计算，而可得出可操控空间内受控物的绝对三度空间位置，以限制受控物的作动空间范围的遥控玩具与电子游戏机的整合接口。

为达上述的目的，本发明由电子设备上连结有摄影机组、电子屏幕、操作单元、遥控信号输出装置的设置，且操控者通过操作单元的操作输入操控信号，经由电子设备的调制解调器译码及计算，而可由遥控信号输出装置发出信号，以供玩具的信号接收模块接收并控制动力驱动模块的作动，此操控者操控作动同时受电子设备监控，使受控物在超越可操控空间的范围前必须做强制回转，以达协助操控者控制操控物不逸出可操控空间或避免撞击障碍物，并可达到于电子屏幕上虚拟操控真实玩具的乐趣。

本发明的另一目的，在于本电子设备除连结有摄影机组、电子屏幕、操作单元、遥控信号输出装置外，另连结有音效喇叭；电子设备依据受控物的机械种类特征与受控物运行中物理量的变化而计算输出同步的动作音效，由喇叭播出，以使操控者感受到逼真及夸大的娱乐音效的遥控玩具与电子游戏机的整合接口。

本发明的再一目的，乃在于电子设备可以通过操作窗口提供操控者选项于虚拟可操控窗口内规画出受控物的运行路线，此一运行路线可为赛车竞赛的跑道，亦可为飞行器自跑道起飞、爬升、绕场一周、盘旋、下降、着陆的飞行路径，使受控物依规画路径作自动运行，亦可设定分割操作单元的功能键以执行二台或二台以上受控物各自受遥控操控于同一可操控空间内，此时，操控者可选择二人或二人以上操控竞技，或一人与电子设备的操控对抗，或是操控人不参与操控纯粹欣赏由电子设备全面性的自动操控竞赛，再者操控者可选项切换操控虚拟窗口的背景，由单调的空间坐标变换成搭配游戏目的的场景，如赛车场、都市上空的空战场或大都市的著名机场等场景，并且赋予受控物一符合机械特征的炫丽造形如赛车、战斗机等造形以达到操作者可充分享受身历其境的操控或激烈竞赛乐趣的遥控玩具与电子游戏机的整合接口。

附图说明

图1，为本发明的平面组合示意图

图2，为本发明可操控空间的平面示意图。

<图号部份>

1-电子设备

2-摄影机组    21、22-摄影机

3-电子屏幕

4-操作单元

5-遥控信号输出装置

6-喇叭

7-受控物

71-动力驱动模块    72-信号接收模块

A-操作空间

A1-可操控空间      A2-非可操控空间

R-圆弧半径

具体实施方式

以下，为达上述的目的，兹就本发明的组成构件内容及其特征，并配合附图详细说明如后，相信能就本发明的内容及其产生的功效，作更进一步的了解。

请参阅图1、图2所示，其中，本发明主要包含有：

一电子设备1，为一中央处理器，可对输入信号数据作译码、计算，并综合分析各项预设参数后执行逻辑运算，判断要直接执行操控者的指令，或是强制中止操控者的指令代以执行预设条件下的强制指令；

一摄影机组2，可连结于电子设备1，并以两台摄影机21、22为一组架设，该两台摄影机21、22间呈一距离架设，且使其视角有大部份重叠；

一电子屏幕3，可连结于电子设备1，并可接收电子设备1的图像信号传输，以显示出各种目的的实时操控窗口；

一操作单元4，可连结于电子设备1，并可做信号的输入，其可为键盘、按钮、鼠标、游戏杆或触控屏幕；

一遥控信号输出装置5，可连结于电子设备1，并提供信号的传输，其可为无线电、红外线或声控等遥控信号输出装置；

一喇叭6，可连结于电子设备1，可播放各种符合情境的音效；

一受控物7，于其内设置有动力驱动模块71及一信号接收模块72；

如果，由两台摄影机21、22呈一距离的位置差异设置，使该摄影机21、22的镜头同时对准操作空间A，经由电子设备1的图像信号的运算处理，以产生受控物与操控空间的对应关系位置坐标，并表现于电子屏幕3的窗口上，其3D立体的位置关系局限于摄影机21、22的图像叠置范围内，且在摇控信号可遥控距离范围内，以形成可操控空间A1，此可操控空间A1基本上呈一扇形，该可操控空间A1的扇形圆弧半径R不可大于遥控信号输出装置5的有效信号接收最长距离，再者，摄影机21、22重叠图像范围与扇形圆弧半径R范围内为可操控空间A1，而可操控空间A1以外的其余空间为非可操控空间A 2；

并可在两台摄影机21、22镜头前重叠的可操控空间A1内布置二个或二个以上的参考点，并输入参考点的物理量数据，并利用两台摄影机21、22输入前方图像信号，而两台摄影机21、22呈一距离的位置差异设置，以产生视差的效果，经电子设备的译码及计算，可计算出可操控空间A1内受控物7的绝对三度空间位置坐标，并可同步提供电子屏幕3上的特定窗口可操控空间A1的坐标信息，以显示出与实境相仿的虚拟操作空间，并且在窗口中可同步呈现虚拟受控物7的相关动态位置所在，以方便操控者在信息充分的条件下更容易操控受控物7；

并可选择输入受控物7机械性能中的最小回转半径值，当电子设备1监控到受控物7的运动即将逸出可操控空间A1后，立即运算并输出强制指令，通过遥控信号输出装置5发出无线信号，以使受控物7的信号接收模块72得以接收信号，并驱动动力驱动模块71，以有效控制受控物7的作动不逸出可操控空间A1，以上的逸出限制，是通过控制受控物7的运动速度、速率及方向等物理量的变化，使受控物7的运动范围受电子设备7的强制限制而保持运行在可操控空间A1内；

而当受控物7运行于可操控空间A1内时，操控者得以选择手动控制，使受控物7受操控者操控运行，其同时电子设备1监控受控物7的运行，使受控物7不会逸出可操控空间A1的范围；

操控者亦可选择自动电子控制，放弃手动控制，通过电子设备1产生的随机数数值调整受控物7的运动物理量(加速、减速、方向、回转半径、前进、后退、上升、下降…等)，进而控制运动方式，而使受控物7于可操作空间A1内产生盘旋、蛇行或不定向的运行，而当受控物7飞行或行走于将逸出可操控空间A1时，电子设备1因已输入其绝对三度空间位置坐标及最小回转半径值，电子设备1会发出信号强制其折返功能(如减速，转弯、上升、下降等动作)，以防止受控物7越过了有效的操控范围，而失去控制；

另，由摄影机21、22输出的立体图像，使电子设备1对可操控空间A1与受控物7产生3D立体位置的认知之外，亦可预先在窗口上标示出可操控空间A1内的障碍物(室外的障碍物如树木、电线杆、房屋..，而室内的障碍物如墙壁、天花板..)的位置，而电子设备1可计算出其所在坐标值，亦可将其列入强制折返功能的有效范围，如此，可防止受控物7本身无法辨识障碍物，或操控者因距离或其它操作因素而无法注意时，受控物7碰撞障碍物；

另，电子设备1内可输入并同时定义受控物7的各种不同机械特征(诸如运输机、战斗机、装甲车、卡车、跑车、火车、机器人..等)，使受控物7在受控运行的同时，连结于电子设备1的喇叭6会根据事先定义的机械种类特征而发出相对映的机械操作声音，以使操控者得以在操作时随音效输出的不同特征感受到受控物7的机械种类特性，此外，电子设备1同时会依据受控物7的运行中物理量变化，产生音效变化数据，并将此数据信号传输至连结于电子设备1的喇叭6，发出音效，以同步连结各种不同运动速度及运作模式的变化(如刹车、加速、减速、怠速、爬升、险降、失速…等)，上述的机械音效特征及运作中的音效变化，将使操控者在操控时得以享受到配合动作变化的夸大音效效果及得到临场视听感受的乐趣；

而操控者亦可将电子设备1内的强制折返功能取消，而于可操控空间A 1内靠近障碍物或靠近可操作空间界限一定距离处设定碰撞警戒线或越界警戒线，当受控物1超越该警戒线时，负责监控的电子设备1会发出信号令嗽叭6发出警告音效，以提醒操控者，警告音效将因警戒状况解除或因已经发生碰撞而休止，碰撞时，除自然撞击声响外，由电子设备1操控的喇叭6可同步发出巨大撞击音效，以增添操控者的操控乐趣；

再者，该摄影机组2，可为二组或二组以上设置，且摄影机组2与摄影机组2间呈同心圆周排列，以增加不同组的可操控空间A1数量，操作者必须事先确认各不同组的可操控空间A1互相连结，使受控物7可任意穿越不同组的可操控空间A1，使整体可操控的空间范围加大，并同时受操控者监控操作，在此同时，操控者可于电子屏幕3中依不同组别的可操作空间A1分别开立多个窗口，或将多个受监控的窗口整合为一，以各别窗口或整合窗口的方式来监控及操作位于各组可操控空间A1内受控物7的各项动作，以增大游戏空间的效果；

此外，本电子设备1可以通过电子屏幕3的操作窗口提供操控者选项于虚拟可操控窗口内规画出受控物7的运行路线，此一运行路线可为赛车竞赛的跑道，亦可为飞行器自跑道起飞、爬升、绕场一周、盘旋、下降、着陆的飞行路径，使受控物7依规画路径作电子设备1控制下的自动运行；

此外，亦可设定分割操作单元4的功能键以执行二台或二台以上的受控物7各自受不同组的遥控信号输出装置5操控于同一可操控空间A1内，此时，操控者可选择二人或二人以上操控竞技，或一人与电子设备1的操控对抗，或是操控人不参与操控纯粹欣赏由电子设备1全面性的自动操控竞赛；

再者，操控者可选项切换操控虚拟窗口的背景，由单调的空间坐标变换成搭配游戏目的的虚拟场景，如赛车场、都市上空的空战场或大都市的著名机场等场景，并且赋予受控物7一符合机械特征的炫丽造形如赛车、战斗机等造形，以使操作者可充分享受身历其境的操控或激烈竞赛的乐趣，当然，此场景的切换亦可由摄影机21、22摄得的监控画面；

而且，操作者可选择操作窗口由摄影机21、22镜头前方的角度取景，或是选择以受控物7虚拟驾驶者的视角取景，或以任何操控者指定的可操控空间A1内参考点朝向运动中的受控物7取景，而此操作窗口可为一个或一个以上，使操作者得以在游戏中享受到更多的操作乐趣。

上述本发明仅以最佳实施例作举例说明，对熟悉该项技艺的人员，当可进行各变化实施，惟此变化实施，均应包括在本创作的精神及范畴内。

综上所述，本发明由电子设备译码及计算，将两台摄影机的镜头同时对准操作空间，并利用两台摄影机输入前方图像，而两台摄影机呈一距离的位置差异设置，以产生视差的效果，经由事先布置的二个或二个以上参考点，及事先输入参考点的物理量数据，可计算出操控空间内的绝对三度空间位置坐标，并可通过输入受控物的最小回转半径值，当操控者选择设定受控物的运动范围保持在可操控空间内，使操控者通过操作单元的控制及电子设备的强制设限，而由遥控信号输出装置输出信号，而使受控物在可操控空间范围内接受操控者操控，而不逸出其范围，其同时，电子屏幕上的特定窗口得以同时显示出与实境相仿的虚拟操作空间与虚拟受控物的相关位置，以上具备统合遥控实境与虚拟操控能力，其不论是结构上的改变，抑或是功效上的增进，皆已毋庸置疑，且本发明于申请前未见于刊物，亦未公开使用，实已符合专利申请要求，依法提出专利申请。

Claims (20)

1.一种遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，主要包含有：

一电子设备，对输入信号数据作译码、计算，并综合分析各项预设参数后执行逻辑运算，判断执行或强制中止操控者的指令；

一摄影机组，连结于电子设备，并以两台摄影机为一组架设；

一电子屏幕，连结于电子设备，并可显示图像及对各种操作窗口作画面的分割；

一操作单元，连结于电子设备，并可做操控信号的输出；

一遥控信号输出装置，连结于电子设备，并利用无线传输发送出操控信号；

一喇叭，连结于电子设备，可播放出受控物运作时的各式同步音效；

一受控物，于其内设置有动力驱动模块及一信号接收模块。

2.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该电子设备可判断要直接执行操控者的指令，或是强制中止操控者的指令代以执行预设条件下的强制指令。

3.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该摄影机组两台摄影机间呈一距离架设。

4.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，摄影机组两台摄影机间呈视角平行设置。

5.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，摄影机组两台摄影机间呈视角非平行设置。

6.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该两台摄影机间的图像重叠范围，且在摇控信号距离范围内，为可操控空间。

7.如权利要求6所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该可操控空间为扇形，且圆弧半径不可大于遥控信号输出装置的有效信号接收最长距离。

8.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该电子屏幕的操作窗口由摄影机摄得画面，并可切换成虚拟的空间坐标或虚拟的场景，该场景由摄影机镜头前方的角度取景。

9.如权利要求8所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该电子屏幕的操作窗口由选择以受控物虚拟驾驶者的视角取景。

10.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该摄影机组为一组设置。

11.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该摄影机组为二组以上设置。

12.如权利要求11所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该摄影机组与摄影机组间呈同心圆周排列。

13.如权利要求11所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该摄影机组与摄影机组间呈非同心圆周排列。

14.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该操作单元为键盘、按钮、鼠标、游戏杆或触控屏幕。

15.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该操作单元由其功能键分割，以执行二台以上受控物各自受遥控操控于同一个可操控空间内。

16.如权利要求15所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该二台以上受控物可呈人与人、人与电子设备或电子设备与电子设备间的相操作。

17.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该操作单元可由其功能键分割，以执行二台以上受控物各自受遥控操控于二个以上的可操控空间内。

18.如权利要求17所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该二台以上受控物可呈人与人、人与电子设备或电子设备与电子设备间的相操作。

19.如权利要求6所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，于该可操控空间内可执行二台以上受控物，该二台以上受控物分别受二组以上的电子设备、摄影机组、电子屏幕、操作单元、遥控信号输出装置及喇叭的遥控操控。

20.如权利要求1所述的遥控玩具与电子游戏机的整合接口，其特征在于，该电子设备可依受控物的机械特征、运动模式变化、警戒状态及碰撞情境而发出音效信号，并由喇叭播出。

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