CN108601968B - 用作电子游戏的输入设备的蹦床 - Google Patents

Abstract

作为用于玩游戏的控制器或输入设备的蹦床，包括具有分成输入区域和一个或多个中性区域的柔性垫的框架、检测柔性垫上的活动的传感器装置、配置成确定弹跳位置以及活动的弹跳区域并将该信息提供给反馈生成器用于在蹦床上玩游戏的控制器，使得用户通过在输入区域和中性区域上跳跃来使用蹦床玩游戏。

Description

用作电子游戏的输入设备的蹦床

技术领域

本发明涉及一种蹦床装置。更具体地说，涉及用作电子游戏的输入设备的蹦床。

背景技术

Yjip Inc的加拿大专利公开CA 2,772,801描述了一种蹦床，其包括框架和由框架支撑以允许至少一个用户在跳垫上弹跳的跳垫组件。蹦床还包括传感器系统，其包括由框架和/或跳垫组件支撑的多个传感器。传感器用于确定蹦床上的一个用户或多个用户的状态。

发明内容

广义而言，在一个方面，本发明包括用作电子游戏的输入设备的蹦床，蹦床包括：

·具有输入区域和中性区域的柔性弹跳垫，

·传感器装置，其包括被配置为提供指示用户在所述柔性弹跳垫上的活动的输出的至少一个传感器，

·控制器，其被配置成基于来自传感器装置的输出来确定用户在所述柔性弹跳垫上的区域位置，并且基于所确定的用户的区域位置提供对电子游戏的输入，当用户在输入区域弹跳时提供致动输入，而当用户在中性区域时提供中性输入。

在至少一些实施例中，蹦床还包括可由控制器或电子游戏系统控制的反馈生成器，用于向用户提供视觉或音频反馈。在至少一些实施例中，中性输入使控制器或游戏不向用户提供反馈。可替代地，中性输入使控制器或游戏向用户提供指示用户处于中性区域的反馈。可替代地，中性输入使控制器或游戏向用户提供指示用户的节奏水平的反馈。

在至少一些实施例中，致动输入包括以下中的任何一个：

·定向输入，

·字母数字输入，或

·对象选择输入。

在至少一些实施例中，中性输入是非致动输入。

可替代地，由控制器提供给电子游戏系统的输入是确定的区域位置。

在至少一些实施例中，蹦床连同被布置为基于确定的区域位置向用户提供反馈的电子游戏系统一起，在中性区域中弹跳使得游戏不向用户提供反馈或者提供指示用户处于中性区域的反馈。

可选地，控制器改为被配置为提供用户在柔性弹跳垫上的位置作为输入到游戏的位置坐标。

在至少一些实施例中，电子游戏系统被布置为基于从控制器输入的位置坐标来确定用户在柔性弹跳垫上的区域位置，并基于确定的区域位置向用户提供反馈，其中中性区域致使该游戏不向用户提供反馈或提供指示用户处于中性区域的反馈。

在另一方面，本发明包括一种操作蹦床控制器的方法，该方法包括基于来自传感器装置的测量结果来确定用户在蹦床上的活动，蹦床包括具有输入区域和中性区域的柔性弹跳垫，基于传感器装置的输出来确定用户的区域位置，基于确定的区域位置向电子游戏提供输入，当用户在输入区域中弹跳时提供致动输入，而当用户处于中性区域时提供中性输入。

在至少一些实施例中，该方法还包括基于确定的区域位置向用户提供视觉或音频反馈。

在至少一些实施例中，中性输入致使不向用户提供反馈。

在至少一些实施例中，中性输入致使向用户提供指示用户在中性区域上的反馈。

在至少一些实施例中，中性输入致使向用户提供指示用户的节奏水平的反馈。

在另一方面，本发明包括一种向蹦床上的用户提供反馈的方法，该方法包括基于来自传感器装置的测量结果确定用户在蹦床上的活动位置，蹦床包括具有输入区域以及中性区域的柔性弹跳垫，基于活动位置确定用户的区域位置，基于确定的区域位置向用户提供反馈，中性区域内的活动致使不会向用户提供反馈或致使向用户提供中性反馈。

本发明提供了作为输入设备来控制电子游戏的一种蹦床，并且允许用户向游戏提供连续输入而不会失去蹦床上的弹跳势头或节奏，失去蹦床上的弹跳势头或节奏会降低交互性能并导致不良的用户体验。

本说明书和权利要求书中使用的术语“包括”意味着“至少部分地由...组成”。在解释本说明书和权利要求书中包括术语“包括”的陈述时，除了在每个陈述中跟随在该术语后的特征之外的其他特征也可以存在。诸如“包含”和“包含有”等相关术语应以类似的方式解释。

术语“连接到”包括所有直接或间接类型的通信，包括有线和无线，通过蜂窝网络，通过数据总线或任何其他计算机结构。设想它们可能是连接整体之间的中介元件。诸如“与...通信”，“加入”和“附连于”的变体应以类似的方式解释。

术语“计算机可读介质”应该被认为包括单个介质或多个介质。多个介质的示例包括集中式或分布式数据库和/或相关高速缓存。这些多个介质存储一组或多组计算机可执行指令。术语“计算机可读介质”还应该被认为包括能够存储，编码或携带供处理器执行的一组指令并且使处理器执行上述方法中的任何一个或多个的任何介质。计算机可读介质还能够存储，编码或携带由这些指令集使用或与这些指令集相关联的数据结构。术语“计算机可读介质”包括固态存储器、光学介质和磁性介质。

如本文所用，名词后的复数意味着名词的复数形式和/或单数形式。

如本文所使用的，术语“和/或”意指“和”或者“或”或两者。

一方面，本发明包括几个步骤。一个或多个这样的步骤与其他每个步骤的关系、体现构造特征的装置以及适于影响这些步骤的元件的组合和部件的布置在以下详细公开中都被举例说明。

附图说明

通过举例的方式参照附图描述本发明的实施例，并且不旨在进行限制，其中：

图1是作为用于玩游戏的游戏设备的输入设备的优选形式蹦床的透视图；

图2示出了用于根据用户的弹跳区域位置向柔性弹跳垫上的用户提供反馈的优选形式方法；

图3示出了用于根据蹦床上的用户的弹跳区域位置向游戏提供输入的优选形式方法；

图4示出描绘具有位于中间的中性区域的定向蹦床输入区域配置的表示；

图5示出描绘具有位于中间的中性区域的数字蹦床输入区域配置的表示；

图6示出了用于安装游戏设备的蹦床装置的优选形式。

具体实施方式

图1示出了作为玩游戏的控制器或输入设备的蹦床1的优选形式。蹦床1包括分成输入区域80和一个或多个中性区域90的柔性弹跳垫10、检测柔性弹跳垫10上的活动的传感器装置60以及配置成确定活动的弹跳位置和弹跳区域并将该信息提供给反馈生成器200用于向蹦床上的用户提供诸如视觉或音频反馈的反馈的控制器100。反馈生成器200也可以是具有用于在蹦床上玩游戏的视觉显示器的游戏设备的形式，使得用户使用蹦床1通过在输入区域80和中性区域90上跳跃来玩游戏。现在将详细描述每个特征。

在优选形式中，用户可以在其上弹跳的柔性弹跳垫10由多个弹性柔性杆20和基部框架支撑，基部框架包括通常由钢或铝形成并且可选地由腿部40从地面支撑的圆形梁30。杆20通常是玻璃纤维杆，但作为另一种方案也可以例如由弹簧钢制成。杆的下端由圆形梁30保持，例如杆20的下端进入如图所示固定在圆形梁30上的管状保持器(未示出)中。如下面将进一步描述的那样，连接到配件的杆的上端围绕柔性弹跳垫的周边耦接到柔性弹跳垫10。

柔性弹跳垫10被分成一个或多个弹跳区域80或被配置为向反馈生成器或游戏设备(如将在下面进一步详细描述的)提供不同输入的区域。如图1所示，柔性弹跳垫被分成左侧区域80A、右侧区域80B、上区域80C或下区域80D，以及中性区域或安全区域90。将在下面进一步描述区域配置的细节。

蹦床的优选形式包括传感器装置。传感器装置包括至少一个传感器。如图1所示，优选的形式传感器装置包括两对加速度计。这些加速度计显示为60A，60B，60C和60D。四个传感器60被示出为布置在柔性弹跳垫周围的两对传感器。一对传感器60A和60B在柔性弹跳垫上限定轴线70A。传感器60C和60D在柔性弹跳垫上限定轴线70B。如图1所示，在有两对传感器的情况下，该传感器对限定了柔性弹跳垫10上的正交轴线。

在一个实施例中，优选形式的传感器装置包括三个或更多个传感器。在该实施例中，传感器不一定设置为布置在柔性弹跳垫周围的成对传感器。

一个或多个所述传感器60被配置为当用户(或对象)在柔性弹跳垫10上弹跳时指示对应于柔性弹跳垫10的变形的值。由(一个或多个)传感器60指示的值对应于用户或对象与传感器的接近度。在本说明书和权利要求书中使用的关于柔性弹跳垫变形信号或值的术语“变形”包括柔性弹跳垫边缘的位移、速度和/或加速度。

传感器60固定地或可拆卸地安装在蹦床上。例如，在PCT专利说明书WO2014/098628中描述了用于基于传感器布置的输出来确定用户在柔性弹跳垫上的弹跳位置的选项和技术，其全部内容通过引用并入本文。

图2示出了用于确定用户在柔性弹跳垫10上的弹跳位置的优选形式技术。当用户在柔性弹跳垫10上弹跳时，施加在柔性弹跳垫上的力由传感器60检测。该方法包括确定柔性弹跳垫变形信号的步骤305。在一个优选实施例中，该信号包括表示撞击时间和离开时间的数据，然后将该数据用于计算飞行时间和估计弹跳高度。撞击时间和离开时间定义了弹跳间隔。在弹跳间隔内是一个关注的间隔。

一旦柔性弹跳垫形变信号已被确定，该技术包括确定弹跳坐标的步骤310。优选形式的技术包括在关注的间隔的至少一部分期间计算每个传感器60的采样值的平方和。

一旦确定了坐标空间中的弹跳坐标，该技术包括确定弹跳区域80的步骤315。一个或多个弹跳区域80可以与柔性弹跳垫10上的一个或多个区相关联。存储有多个'经训练的'区域位置。这些经训练的位置表示从柔性弹跳垫10上的单个位置上的多次弹跳记录的平均弹跳坐标读数。通过找到最接近的经训练的撞击位置来识别用户在柔性弹跳垫上的弹跳区域。

在某些情况下，实际的弹跳区域位置可能接近多于一个弹跳坐标。消歧技术应用于这种弹跳位置。一种优选形式的技术涉及存储可能的模糊结果的真值表和应在每种情况下使用的弹跳区域位置。

设想除了上述技术之外，还有几种可能的技术用于确定柔性弹跳垫上的用户或对象的弹跳区域位置。在一些示例中，柔性弹跳垫包括传感器以帮助确定人的弹跳区域或在柔性弹跳垫上布置有传感器以帮助确定人的弹跳区域。在这些示例中，传感器与柔性弹跳垫、杆或蹦床的其他部件物理连接。例如，在PCT专利说明书WO 2014/098628中描述了用于确定弹跳区域位置的其他技术。

传感器60或传感器装置能够连接到处理器或控制器100，处理器或控制器100用于接收来自传感器60或传感器装置的输出，并使用上述技术确定用户在蹦床1上的弹跳区域位置。传感器60能够通过无线连接、有线连接或无线和有线连接的组合直接或间接地与控制器100进行通信。

控制器100被配置成控制反馈生成器200以向在蹦床上弹跳或与蹦床交互的用户提供反馈。反馈生成器200可以是用于提供视觉反馈的视觉显示器或灯和/或用于提供音频反馈的扬声器的形式。反馈生成器200还可以是具有显示屏和用户界面的手持平板电脑或计算设备形式的游戏设备，显示屏和用户界面用于与在蹦床上玩游戏的用户交互并向用户提供反馈。控制器100可以将确定的蹦床上用户的区域位置作为输入传递给反馈生成器。在一个实施例中，控制器100通过应用编程接口(API)将信息传输到反馈生成器200。从控制器100传递到计算设备的信息可以包括确定的用户弹跳坐标、确定的用户弹跳区域位置，用户已经离开柔性弹跳垫的通知以及在使用期间在柔性弹跳垫上花费的时间。与确定的用户的弹跳区域位置有关的信息可以包括提供例如定向输入的致动输入的区域，以及不提供输入或提供中性输入的区域，例如中性区域或安全区域。

在一个实施例中，控制器100与反馈生成器200分离，并被配置为通过无线连接、有线连接或无线和有线连接的组合与反馈生成器200通信。在另一个实施例中，控制器100定位为与反馈生成器200在一起。例如，应该理解的是，手持平板电脑或计算设备可以提供控制器100和反馈生成器200两者的功能。在该实施例中，控制器100是手持平板电脑或计算设备的板载处理器，并且反馈生成器200可以是用于提供视觉反馈的显示屏和用于向用户提供音频反馈的扬声器。

参考图2的320，控制器100被配置为控制反馈生成器200以根据确定的用户在蹦床1上的弹跳区域位置向用户提供反馈。参照图2的330，控制器100被配置为当所确定的用户的弹跳区域位置是对应于向游戏提供致动输入的输入区域时控制反馈生成器200向蹦床上的用户提供反馈，所述致动输入例如但不限于：定向输入，字母数字输入，或对象选择输入。参考图2的325，控制器100还被配置为当确定的用户的弹跳区域位置是对应于中性区域的区域时，控制反馈生成器200不向蹦床上的用户提供反馈。中性区域的非限制性示例包括无输入区域、安全区域或休息区域。这有利地允许蹦床上的用户继续在蹦床上进行弹跳活动并在考虑下一个致动区输入的同时保持稳定的节奏(或进度或节律或活动水平)。换句话说，在中性区域弹跳让用户有机会考虑用户的下一个弹跳区域位置而不过早强迫用户在区域位置上弹跳以继续没有暂停地玩游戏。此外，中性区域允许用户保持用户在蹦床上的活动水平，同时考虑他们的下一个弹跳区位置或移动。

在一个实施例中，当确定的用户的弹跳区域位置是对应于如上所述的中性区域的区域时，控制器被配置为控制反馈生成器200向蹦床上的用户提供中性反馈而不是不向用户提供反馈。中性反馈的非限制性示例是在反馈生成器200视觉显示器上示出的标志，其向用户指示他们在中性、无输入、安全或休息区域上弹跳。同样，中性反馈也可以是给用户的音频提示或语音引导反馈，即，他们在这样一个中性区域上弹跳。中性反馈提供了类似的优点，允许用户考虑他们的下一个弹跳区域位置而不强迫他们在不合需要的弹跳区域上弹跳或者停止/降低他们的活动水平。

参考图3，取决于用户的所确定的弹跳区域位置是否是中性区域位置，控制器向反馈生成器或游戏提供不同的输入。在步骤425，如果用户的弹跳区域位置被确定为中性区域，则控制器100将向反馈生成器或游戏提供中性输入或空值输入。这将导致反馈生成器200或游戏不向蹦床上的用户提供反馈，或者触发反馈生成器200或游戏以向用户提供如上所述的中性反馈。在步骤430，如果用户的弹跳区域位置被确定为不是中性区域，则控制器100将向反馈生成器200或游戏提供对应于蹦床上指示的输入区域的正常或致动输入。

可以设想，对于包含中性区域90的弹跳区域80将存在许多不同的配置。图4和图5示出了包括中性区域90的可能的区域配置，用于提供用于在蹦床1上玩游戏的定向输入或字母数字输入。图4示出了类似于控制器方向操纵板的适合于需要上、下、左和右定向输入的游戏的中性输入区域90置于中间的游戏区域配置。图5显示了一个区域配置，数字输入区域位于外围，中性输入区域位于中间。

图1提供了一个蹦床如何用作玩游戏的输入设备或控制器的示例。图1示出连接到包括处理器100和反馈生成器200的游戏设备的蹦床1，反馈生成器还包括示出图形用户界面的显示器。显示器在虚拟环境内显示化身1100。在这种情况下，虚拟环境包含迷宫。用户被赋予一个目标，在所示示例中该目标包括在环境中导航。在虚拟环境中向用户呈现至少一个弹跳位置目标。

呈现给用户的弹跳指令根据用户化身在环境中的位置而变化。例如，化身1100受到诸如墙壁的障碍物在两个方向上的移动的限制。用户被呈现两个可选的弹跳指令。从用户的角度来看，弹跳指令包括向左移动和向下移动。从用户化身的角度来看，弹跳指令包括向后移动或向右移动。每次用户的化身移动到环境中的新位置时，都会向用户呈现一组新的可选的弹跳指令。

用户可以跳跃到向游戏设备提供对应输入的期望输入区域80，并相应地移动化身1100。当用户需要一些时间来考虑化身1100的下一个定向移动时，他/她可以在中性输入区域90内跳跃，这将不会影响化身1100的移动。换句话说，当用户在中性输入区域90上弹跳时，他/她将不会获得任何来自游戏设备或化身的移动反馈。

图6显示了包括围栏系统的优选形式的蹦床。围栏系统包括多个弹性挠性的大体直立的围栏支撑构件1500，其优选形式为挠性或可变形的玻璃纤维杆。为方便起见，围栏支撑构件1500在下文中被称为围栏杆，但是应该理解的是，该术语对于围栏支撑元件尺寸和横截面形状和形成它们的材料的是非限制性的。

优选形式的围栏系统还包括阻隔网1510。围栏杆1500将网1510在支撑柔性弹跳垫上方。阻隔网1510的下边缘直接或间接地连接到柔性弹跳垫的外围边缘。阻隔网1510通常由轻质但坚固的网状材料形成。可替代地，这可以是柔性织物材料，其例如是不透明的或者是穿孔的以便是半透明的。如图所示，围栏杆1500位于网1510的外侧。围栏杆在围栏杆的下端处联接到圆形梁30并且在围栏杆1500的上端处或接近围栏杆1500的上端处联接到网1510的上部外围部分。在我们的美国专利说明书7,708,667中更具体地描述了优选形式的围栏。

在如图6所示提供的围栏的情况下，优选地提供包括柔性杆1510的安装装置。柔性杆1540固定地或可移除地安装至一个或多个围栏杆1500。柔性杆1540的形状和形式使得用户能够将柔性杆1540的至少一部分定位在阻隔网1510内。优选地，柔性杆1540被构造成使得它可以被操纵和配置，但仍保持用户所需的形状。

柔性杆1540优选地设置有安装点以使得游戏设备600能够被可移除地附接到柔性杆1540并由柔性杆1540支撑。游戏设备600优选地包括智能电话、平板设备或计算设备。该设备优选地具有无线连接。可替代地，安装点包括适于建立与游戏设备600的物理连接的对接件。安装点优选地构造成枢转以实现游戏设备600的宽范围的位置和角度。可替代地，柔性杆1540足够柔性以允许选择各种角度。

在替代实施例中，安装装置被固定地或可移除地安装到阻隔网1510。安装装置被构造成使得手持装置能够可移除地附接到安装装置，使得在使用中手持装置被支撑在阻隔网1510的内部或外部的位置上。可替代地，安装装置另外将手持设备悬置在阻隔网1510内部或外部。

在使用中，传感器装置60能够通过无线网络、有线网络或无线网络和有线网络的组合直接或间接地与游戏设备600进行通信。

当用户在柔性弹跳垫10上跳跃或弹跳时，由上述技术识别的弹跳区通过应用编程接口(API)作为输入传递到游戏设备600。

优选地，游戏设备600至少包括处理器、显示器和用户输入设施。该用户输入设施包括例如设备600上的触摸屏和来自柔性弹跳垫10上的用户的被指定为弹跳区域的输入。

手持设备600在特定应用软件下操作，该特定应用软件采用表示来自用户的弹跳区或位置的数据作为输入，并使用这些输入来向观看手持设备600的用户提供反馈。如上所述，当用户在蹦床的输入区域上弹跳时，设备600向用户提供正常或致动输入反馈。如上所述，当用户在蹦床的中性区域上弹跳时，设备600向用户提供中性反馈或不提供反馈。与上述蹦床实施例结合的设备600提供涉及游戏、通信、康复等的装置。

应该理解的是，包括柔性杆1540的安装装置还可以包括防雨罩或遮阳罩以保护游戏设备600和/或使显示器对用户更加可见。应该理解的是，显示器还可以包括能够从游戏设备600获取输入并将图像或显示投影到表面上的投影仪。

以上描述了包括其优选形式的本发明。对于本领域技术人员来说显而易见的修改和改进旨在包括在如所附权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种用作电子游戏的输入设备的蹦床，所述蹦床包括：

具有输入区域和中性区域的柔性弹跳垫，所述中性区域位于所述柔性弹跳垫的中部并且包括所述柔性弹跳垫的几何中心，并且所述输入区域包括围绕所述中性区域并且在所述柔性弹跳垫的外围和所述中性区域之间的所述柔性弹跳垫的连续区域；

包括至少一个传感器的传感器装置，所述至少一个传感器被配置为提供指示用户在所述柔性弹跳垫上的活动的输出，

控制器，被配置为：

基于来自所述传感器装置的输出来确定用户在所述柔性弹跳垫上的区域位置，以及

基于确定的区域位置提供对所述电子游戏的输入，当用户在所述输入区域中弹跳时提供致动输入，而当用户处于所述中性区域时提供非致动输入。

2.如权利要求1所述的蹦床，还包括能由所述控制器控制的反馈生成器，用于向所述用户提供视觉或音频反馈。

3.如权利要求2所述的蹦床，其中所述非致动输入使所述控制器或游戏不向用户提供反馈。

4.如权利要求2所述的蹦床，其中所述非致动输入使所述控制器或游戏向所述用户提供指示所述用户处于所述中性区域的反馈。

5.如权利要求2所述的蹦床，其中所述非致动输入使所述控制器或所述游戏向所述用户提供指示所述用户的节奏水平的反馈。

6.如权利要求1所述的蹦床，其中所述致动输入包括以下任一项：

·定向输入，

·字母数字输入，和

·对象选择输入。

7.如权利要求1所述的蹦床，其中由所述控制器提供给所述游戏的所述输入是确定的所述用户在所述柔性弹跳垫上的区域位置。

8.如权利要求1所述的蹦床，其中，所述至少一个传感器是加速度计。

9.如权利要求1所述的蹦床，其中，所述至少一个传感器安装在所述柔性弹跳垫上。

10.如权利要求1所述的蹦床，其中所述传感器装置无线连接到所述控制器。

11.如权利要求1至10中任一项所述的蹦床，具有电子游戏系统，所述电子游戏系统被布置为基于所确定的区域位置向用户提供反馈，在所述中性区域中弹跳使得所述游戏不向所述用户提供反馈，或者提供指示所述用户处于所述中性区域的反馈。

12.如权利要求1至10中任一项所述的蹦床，其中，所述控制器被配置为将所述用户在所述柔性弹跳垫上的位置作为位置坐标提供给所述电子游戏。

13.如权利要求11所述的蹦床，其中，所述电子游戏系统被布置为基于从所述控制器输入的位置坐标来确定所述用户在所述柔性弹跳垫上的区域位置，并且基于所确定的区域位置向用户提供反馈，所述中性区域中的用户位置导致所述游戏不向所述用户提供反馈，或者提供指示所述用户处于所述中性区域的反馈。

14.如权利要求1所述的蹦床，包括用于游戏设备的安装座，所述安装座包括安装至所述蹦床的柔性杆，所述柔性杆能够使游戏设备枢转至一定范围的视角。

15.一种操作蹦床控制器的方法，所述方法包括：

基于来自传感器装置的测量结果确定用户在蹦床上的活动，所述蹦床包括具有输入区域和中性区域的柔性弹跳垫，所述中性区域位于所述柔性弹跳垫的中部并且包括所述柔性弹跳垫的几何中心，并且所述输入区域包括围绕所述中性区域并且在所述柔性弹跳垫的外围和所述中性区域之间的所述柔性弹跳垫的连续区域；

基于来自所述传感器装置的输出来确定所述用户的区域位置，

基于所确定的区域位置提供对电子游戏的输入，当用户在所述输入区域中弹跳时提供致动输入，而当用户处于所述中性区域时提供非致动输入。

16.如权利要求15所述的方法，还包括基于所确定的区域位置向所述用户提供视觉或音频反馈。

17.如权利要求15所述的方法，其中所述非致动输入使得不向所述用户提供反馈。

18.如权利要求15所述的方法，其中所述非致动输入使得向所述用户提供指示所述用户处于所述中性区域的反馈。

19.如权利要求15所述的方法，其中所述非致动输入使得向所述用户提供指示所述用户的节奏水平的反馈。

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