CN104162273A - 阵列式互动灯光游戏机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可拼接组合的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，游戏机是在桌面、墙面、地面上的灯光阵列，由可拼接的触感灯光单元组成，每个触感灯光单元都包括灯光部件、智能逻辑部件、人体触感部件和总线接口部件，灯光单元之间通过信息总线连接到中央控制器。当触碰某一灯光单元后，其动作被该单元感应到，并发送到中央处理器，中央处理器会根据游戏逻辑，控制该单元以及阵列中其他单元的灯光响应变化。这是一种把人体触碰当做输入信号，把灯光变化当做输出信号的阵列式互动游戏机。

Description

阵列式互动灯光游戏机
技术领域
本发明涉及LED灯光技术领域和互动游戏领域，特指一种可以感应人体触碰的能够拼接组合的LED灯光单元和互动控制方法。
技术背景
近年来，LED光源技术渐渐普及，LED光源的亮度、颜色都可以使用电子编程控制而自动变化。一般的广场、街道等地方，为了增加夜间的装饰效果，均会在地面铺设发光地砖。目前，市场上出售的发光地砖主要由壳体、发光体、电路板和控制器组成，发光体和电路板设置在壳体内，电路板通过导线与控制器连接，控制器由设定好的程序控制发光体的变化。
但是，目前的灯光控制方法一直没有大的突破，几乎所有的大型灯光阵列都是使用DMX512灯光控制协议，单向的从中央处理单元发出变化指令，控制每一个灯光单元的亮度变化和颜色组合。这种单向的控制方法大量使用在楼宇灯光，舞台灯光等领域。
也有一些地面灯光模块，虽然内置压力传感装置来感知人体的踩踏，并在本模块作出简单的灯光变化响应，但并没有发送所感应到的信号给中央处理单元。感应地砖能够通过压力传感器来感应人的踩踏来驱动当前LED灯地砖进行丰富多彩的发光变化，但是并没有发送这一触碰信号给其他灯光单元。
如果能够让中央处理单元可以通过总线控制每一个灯光单元的亮度变化和颜色组合，又能够在每一个灯光单元感知人体的触碰，并把触碰信号发送到中央处理单元，那么排列在桌面、地面或墙面的整个灯光阵列就成为一个互动游戏机，可以通过对中央处理单元的编程实现多种游戏规则。比如：对对碰，在这一游戏中，使用者被要求连续用手拍打两个颜色组合完全相同的灯光单元来获得积分。再比如走迷宫，在这一游戏中，使用者被要求沿着指定灯光单元的颜色，找出一条路径走出迷宫。
本发明的产品，其目的不是满足单纯的灯光特效，而是用于娱乐场所、广场、商场、游乐园等处，满足大范围互动娱乐的需求。本产品可使用在地面，桌面或者墙面。
发明内容
本发明公开了一种可拼接组合的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，包括可拼接触感灯光单元、信息总线、中央处理单元和电源组件；其中所述的每个可拼接每触感灯光单元都包括灯光部件、智能逻辑部件、人体触感部件和总线接口；多个所述可拼接触感灯光单元能够拼接组合成桌面、地面或墙面上的灯光阵列，通过信息总线相连，当人体触碰可拼接触感灯光单元后，人体动作被一个或多个可拼接触感灯光单元感应到，并发送到中央处理单元，中央处理单元会根据游戏控制逻辑，控制被触发的可拼接触感灯光单元和/或其它可拼接触感灯光单元的灯光响应变化。
阵列式互动灯光游戏机是在桌面、墙面上的灯光阵列，由若干可拼接触感灯光单元和中央处理单元组成。
根据总线长度和可拼接触感灯光单元数量，允许有多个中央处理单元，每个中央处理单元控制一组可拼接触感灯光单元，各中央处理单元相互连接，组成复杂的大型互动灯光平台。
所述阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，多个单元可以相互拼接，组成多种形状。单元和单元之间以及与中央处理单元之间都通过信息总线连接。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的灯光部件是多颗LED光源，在没有中央处理单元的指令控制情况下，其亮度及颜色的组合变化是由可拼接触感灯光单元内部的智能逻辑部件自主进行控制。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件能够通过总线接口，经信息总线与其它可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件直接双向交换信息。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的人体触感部件根据不同的使用环境，是由红外传感器和/或静电感应传感器组成。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的人体触感部件当感应到人体触碰后，会发送信号到当前可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件，智能逻辑部件根据内置的逻辑和触碰信号，控制本可拼接触感灯光单元的灯光部件变化，并通过总线接口，将这一信号传送到邻近的可拼接触感灯光单元和中央处理单元；邻近的可拼接触感灯光单元通过变换其灯光部件的颜色和亮度做出响应；中央处理单元根据游戏控制逻辑的需要，通过控制其它可拼接触感灯光单元的灯光部件做出响应，中央处理单元的控制信号具有比可拼接触感灯光单元的控制信号有更高的优先级。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，当实现简易的游戏规则时，能够用某个可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件来兼任中央处理单元。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，当实现复杂的游戏规则时，中央处理单元还需要负责游戏规则的逻辑实现、积分记录、积分存储、积分显示和声音播放功能。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，中央处理单元能够把游戏积分记录存储在RFID射频卡和/或磁条卡中，同时通过有线或无线网络传输到其它联网设备中。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，中央处理单元能够通过LED数码管、液晶显示器的方式，把游戏积分显示出来，也可以直接在本灯光阵列上通过点阵组合显示游戏成绩。
所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，中央处理单元的游戏逻辑程序能够存储在中央处理单元的内部存储器中，也能够存在外部USB设备或者可插拔的SD卡中。
信息总线类型很多，比如IEEE485，比如以太网，比如无线网等等。其必须满足的特征就是双向的。任意灯光单元可以相互交换信息，也能够与中央处理单元交换信息。
中央处理单元还负责播放游戏的整体音效，比如游戏的背景音乐和按键的效果音等。
附图说明
无
具体实施方式
本发明的阵列式互动灯光游戏机，具体实施方式为，选择合适的LED光源、逻辑控制芯片、人体触感芯片和总线接口芯片，组装成一个可拼接触感灯光单元。多个可拼接触感灯光单元可以任意相邻拼接成为一个平面阵列，通过信息总线，接上中央处理单元，就组成了一个阵列式互动灯光游戏机。
为了降低阵列式互动灯光游戏机的厚度，采用表面封装的彩色LED光源，可拼接触感灯光单元内部的LED光源有多种颜色组合，通过控制亮度和闪烁，实现多彩的效果。
为了节约智能逻辑部件的成本，采用单片机来担任逻辑控制芯片。
为了方便而灵敏的感知人体触碰，使用红外感应芯片和静电感应芯片结合，来担任人体触感部件而非压力感应元器件。
为了让大量的可拼接触感灯光单元可以挂接到信息总线，总线采用工业标准的485接口，总线接口部件使用485接口芯片，自行定义信息包的结构。同时能够扩展以太网或者无线网络多种联网方法。
可拼接触感灯光单元的电源接口，采用安全的低压直流供电方式。
实现简单的游戏逻辑时，中央处理单元由某个可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件来兼任，并直接在本灯光阵列上通过点阵组合显示游戏成绩。
实现复杂的游戏逻辑时，中央处理单元采用独立的控制设备或电脑担当，积分通过LED数码管、液晶显示器的方式显示出来。
为了形成更大布置范围的阵列式互动灯光游戏机，多个灯光阵列能够协同变化，由多个中央处理单元通过有线或者无线网络相互通信。

Claims (10)

1.一种阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，包括可拼接触感灯光单元、信息总线、中央处理单元和电源组件；其中所述的每个可拼接每触感灯光单元都包括灯光部件、智能逻辑部件、人体触感部件和总线接口；多个所述可拼接触感灯光单元能够拼接组合成桌面、地面或墙面上的灯光阵列，通过信息总线相连，当人体触碰可拼接触感灯光单元后，人体动作被一个或多个可拼接触感灯光单元感应到，并发送到中央处理单元，中央处理单元会根据游戏控制逻辑，控制被触发的可拼接触感灯光单元和/或其它可拼接触感灯光单元的灯光响应变化。
2.根据权利要求1中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的灯光部件是多颗LED光源，在没有中央处理单元的指令控制情况下，其亮度及颜色的组合变化是由可拼接触感灯光单元内部的智能逻辑部件自主进行控制。
3.根据权利要求2中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件能够通过总线接口，经信息总线与其它可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件直接双向交换信息。
4.根据权利要求3中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的人体触感部件根据不同的使用环境，是由红外传感器和/或静电感应传感器组成。
5.根据权利要求4中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，所述可拼接触感灯光单元的人体触感部件当感应到人体触碰后，会发送信号到当前可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件，智能逻辑部件根据内置的逻辑和触碰信号，控制本可拼接触感灯光单元的灯光部件变化，并通过总线接口，将这一信号传送到邻近的可拼接触感灯光单元和中央处理单元；邻近的可拼接触感灯光单元通过变换其灯光部件的颜色和亮度做出响应；中央处理单元根据游戏控制逻辑的需要，通过控制其它可拼接触感灯光单元的灯光部件做出响应，中央处理单元的控制信号具有比可拼接触感灯光单元的控制信号有更高的优先级。
6.根据权利要求5中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，当实现简易的游戏规则时，能够用某个可拼接触感灯光单元的智能逻辑部件来兼任中央处理单元。
7.根据权利要求6中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，当实现复杂的游戏规则时，中央处理单元还需要负责游戏规则的逻辑实现、积分记录、积分存储、积分显示和声音播放功能。
8.根据权利要求7中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，中央处理单元能够把游戏积分记录存储在RFID射频卡和/或磁条卡中，同时通过有线或无线网络传输到其它联网设备中。
9.根据权利要求8中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，中央处理单元能够通过在外接LED数码管、液晶显示器的方式，把游戏积分显示出来，也能够直接在本灯光阵列上通过点阵组合显示游戏成绩。
10.根据权利要求9中所述的阵列式互动灯光游戏机，其特征在于，中央处理单元的游戏逻辑程序能够存储在中央处理单元的内部存储器中，也能够存在外部USB设备或者可插拔的SD卡中。
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