EP4081319A1 - Spielgerät - Google Patents

Spielgerät

Info

Publication number
EP4081319A1
EP4081319A1 EP20842573.6A EP20842573A EP4081319A1 EP 4081319 A1 EP4081319 A1 EP 4081319A1 EP 20842573 A EP20842573 A EP 20842573A EP 4081319 A1 EP4081319 A1 EP 4081319A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
game device
player
target
detection system
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20842573.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markos Aristides Kern
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LymbIo GmbH
Original Assignee
LymbIo GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LymbIo GmbH filed Critical LymbIo GmbH
Publication of EP4081319A1 publication Critical patent/EP4081319A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0605—Decision makers and devices using detection means facilitating arbitration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20—Input arrangements for video game devices
    • A63F13/21—Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types
    • A63F13/213—Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types comprising photodetecting means, e.g. cameras, photodiodes or infrared cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20—Input arrangements for video game devices
    • A63F13/21—Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types
    • A63F13/214—Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types for locating contacts on a surface, e.g. floor mats or touch pads
    • A63F13/2145—Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types for locating contacts on a surface, e.g. floor mats or touch pads the surface being also a display device, e.g. touch screens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/25—Output arrangements for video game devices
    • A63F13/27—Output arrangements for video game devices characterised by a large display in a public venue, e.g. in a movie theatre, stadium or game arena
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/80—Special adaptations for executing a specific game genre or game mode
    • A63F13/812—Ball games, e.g. soccer or baseball
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B2071/0694—Visual indication, e.g. Indicia

Definitions

  • the invention relates to a game machine.
  • a kickback sport is a ball sport in which two players or teams pass an object, such as a ball, to each other via a wall in compliance with a certain set of rules and try to force the opponent to make mistakes when accepting or returning it. Errors by one party lead to points from the other party and / or give them the right to serve. Squash is a kickback sport.
  • the kickback sport is also understood when a single player passes the object to himself via a wall.
  • the wall can be a flat or curved surface or an edge.
  • the object is to be understood as any means that can be played against the wall in order to ricochet off it.
  • There are known game devices for the return sport in which target fields are displayed on the wall, which are to be hit by the player with the ball. The target fields can be varied over time.
  • the object of the invention is to improve the known playground equipment.
  • the game device has a display area, a play area assigned to the display area, a sensor system that is set up to detect a point of impact of an object on the display area, a detection system that sets up the position of the object and / or a player in at least a partial area of the To detect margin, and a computing unit which is set up to determine a target field on the display area using the position, wherein the game device is set up to display the target field on the display area and to determine whether the point of impact is in the target field.
  • the game can be controlled to be varied. For example, it is possible to determine the target field in such a way that the player, if he has played the object in such a way that the point of impact is in the target field, always has to take a few steps in order to subsequently reach the object again.
  • the detection system preferably has a depth camera.
  • the depth camera is set up to record a two-dimensional or three-dimensional image of the game space, each pixel of the two-dimensional or three-dimensional image representing a distance value.
  • the distance value can be, for example, the distance from a point on the object and / or the player to the depth camera.
  • the depth camera can be set up, for example, to determine the distance by means of a transit time measurement of an electromagnetic pulse.
  • the detection system can have a laser scanner and / or a touch-sensitive floor.
  • the laser scanner can also be set up to determine a distance between a point of the object and / or the player and the laser scanner.
  • the touch-sensitive floor can limit the play space at its lower end and be designed to determine the position of the object and / or the player by their contact with the touch-sensitive floor.
  • the game device preferably has a projector which is set up to project the target field onto the display area. It's particularly easy with the projector possible to retrofit an existing playing field, such as a squash court, and thus make it the game device according to the invention.
  • the gaming device preferably has a screen which has the display area.
  • the object is preferably a real object.
  • the object is preferably a virtual object.
  • the sensor system preferably has a first row of light barriers arranged in parallel, which is set up to determine a y coordinate of the point of impact.
  • the sensor system can have a camera which is set up to determine a z coordinate of the point of impact.
  • the sensor system can have a second row of light barriers arranged in parallel, which is set up to determine the z-coordinate of the point of impact.
  • the object is the real object.
  • the sensor system preferably has a camera which is set up to determine a y-coordinate and a z-coordinate of the point of impact.
  • the object is the real object.
  • the game device can have the screen, which is designed as a touchscreen and thus forms at least part of the sensor system.
  • the touchscreen can be set up to detect a y-coordinate and a z-coordinate of the point of impact.
  • the touchscreen can have, for example, pressure sensors, light sensors, a touch-sensitive film and / or a touch-sensitive electronic color.
  • the object is the real object.
  • the sensor system can be formed at least partially by the detection system and the sensor system can be set up to derive the point of impact from the position and / or a movement of a player. For example, an arm movement by the player can be used to simulate a hit with a tennis racket.
  • the object is the virtual object.
  • the y-axis associated with the y-coordinate can be arranged perpendicular to the z-axis associated with the z-coordinate. In all embodiments of the sensor system, the y-axis can be arranged horizontally and the z-axis can be arranged vertically.
  • the leeway is preferably adjacent to the display area.
  • the processing unit is preferably a personal computer and / or a server.
  • the computing unit can be set up to determine whether the point of impact is in the target field.
  • the gaming device has a further processing unit which is set up to determine whether the point of impact is in the target field.
  • the further processing unit can also be a personal computer and / or a server.
  • the object is a flying object.
  • the object is a ball, medicine ball, or frisbee.
  • the game device preferably has the object.
  • the arithmetic unit is set up to determine a target space arranged in the game space on the basis of a predetermined rule using the position, and using the target space, the position and one ballistic model of the object to determine the target field so that when the player plays the object on the target field, the object after bouncing off the display area arrives in the target area.
  • the predetermined rule can be selected, for example, so that the target space is arranged at the position of the player. As a result, the player does not have to move or only needs to move slightly to reach the object. This allows the player to concentrate on playing the object.
  • the predetermined rule can be selected, for example, such that the target space is arranged at a different position than the position of the player.
  • the computing unit can be designed as a client computing unit with which the predetermined rule, in particular via the server, can be entered and / or manipulated remotely into the computing unit. This makes it possible to change the predetermined rule quickly and / or in a variety of ways.
  • the computing unit is preferably set up to determine a target point representative of the target area, to calculate a trajectory of the object using the ballistic model, which extends from the position of the object via the display area to the target point, and the target field around an intersection of the To determine trajectory around the display area.
  • the point of intersection can be arranged in the center of gravity of the target field.
  • the target area or the target point can be determined in such a way that the target area or the target point change when the position changes.
  • the target area or the target point are determined on the basis of the position that the object and / or the player have at a predetermined point in time.
  • the predetermined point in time can, for example, coincide with the point in time at which the object strikes the display area or can be determined with a predetermined time delay from the point in time at which the object strikes the display area.
  • the predetermined point in time coincides with the point in time at which the object changes its direction of movement in a direction away from the display area in a direction towards the display area, or with a predetermined time delay at the point in time at which the object hits the Ad space meets, is determined.
  • the computing unit is set up to determine the position of the object as a function of the position of the player.
  • the computing unit can be set up to equate the position of the object with the position of the player.
  • the arithmetic unit can be set up to determine the position of the object according to a predetermined arithmetic rule at a different position than the position of the player. It is conceivable that the detection system is set up to distinguish whether the player is holding a racket in a forehand or in a backhand, and that the predetermined calculation rule is different depending on whether the player holds the racket in the forehand or in the Holds backhand.
  • the ballistic model describes a force-free movement of the object. This is advantageously a particularly low-computation-intensive ballistic model.
  • the computing unit can be set up to calculate the trajectory using the position of the object and the target point and taking into account the reflection of the object on the display surface. It is not necessary here for a speed to be determined for the object. It is conceivable here that the ballistic model shows a loss of energy kinetic energy of the object is taken into account by bouncing off the display surface. This makes the ballistic model particularly realistic, so that the object, when it is played into the target field, has a high probability of reaching the target area.
  • the ballistic model has an acceleration due to the force of gravity. This makes the ballistic model particularly realistic, so that the object, when it is played into the target field, has a high probability of reaching the target area. It is preferred that the ballistic model takes into account an energy loss in the kinetic energy of the object due to the ricochet from the display surface. This makes the ballistic model particularly realistic, so that the object, when it is played into the target field, has a high probability of reaching the target area. In addition, it is preferred that the ballistic model takes into account an air friction resistance. The likelihood of the object reaching the target space when played into the target field is particularly high if the ballistic model includes several or all of the acceleration due to gravity, the loss of kinetic energy of the object from bouncing off the display surface and the aerodynamic drag taken into account.
  • the ballistic model preferably has an initial speed for the object at the position of the object or a final speed for the object at the target point.
  • a customary initial speed that occurs when the object is played can be selected for the initial speed. This can be, for example, a usual speed at which the player hits a squash ball or a tennis ball with a racket, throws a handball or shoots a soccer ball.
  • For the final speed a normal speed occurring after the ricochet and in the target area or at the target point can be selected.
  • the direction of the object associated with the initial speed can be varied until the trajectory reaches an acceptance range around the target point.
  • the equation of motion can be solved with the position of the object, the target point and the final speed as the boundary conditions.
  • a plurality of the predetermined rules are stored in the arithmetic unit, each of which has a different degree of difficulty for the player when playing with the gaming device. By choosing the predetermined rule, it is now possible to change the level of difficulty.
  • the detection system is preferably set up to determine the number of players.
  • the detection system is set up to determine the number of players, and a different one of the predetermined rules or a different set of the predetermined rules is stored in the arithmetic unit for each number of players. This makes it possible to automatically adapt the predetermined rules to the number of players.
  • the detection system is preferably set up to determine the positions of at least the object and the player or of at least two of the objects or of at least two of the players. This opens up many new ways of controlling a game. It is preferred that the detection system is set up to determine the positions of at least two of the players, and the computing unit is set up to determine the target space using the positions of the at least two of the players. This makes it possible to control the game in such a way that it is unlikely for the at least two of the players to collide, whereby the risk of injury is low. For example, it is possible to determine the target field in such a way that one of the players has to move away from the other players or only slightly in the direction of the other players in order to reach the object.
  • the detection system is preferably set up to determine an eye point position of an eye point of the player in the partial area of the game space and to adapt the perspective of an image displayed on the display surface to the eye point position.
  • the detection system can be configured to determine the position of both eyes of the player and to determine the eye point position as the center point of the positions of both eyes.
  • the detection system can be set up to detect the head and to determine the eye point position, for example, as the center of the head or as the center of an area which lies on the end of the head facing the display area.
  • the detection system is preferably set up to detect whether the object was played by a hand of the player or a foot of the player.
  • the arithmetic unit may be provided with a different predetermined rule or a different set of the predetermined rules than in the case where the object was played by the foot.
  • the detection system is set up to recognize whether the player is holding a club in his hand and in particular whether the object was played by the bat.
  • the arithmetic unit may be provided with a different predetermined rule or a different set of the predetermined rules than in the case where the object was played by the hand or the foot.
  • the detection system is set up to recognize whether the object was played in accordance with a set of rules associated with the gaming device. This can prevent game fraud.
  • the game device is preferably set up so that a kickback sport, in particular squash, tennis, volleyball, a shooting sport, in particular archery, or American football can be played with the game device.
  • a kickback sport in particular squash, tennis, volleyball, a shooting sport, in particular archery, or American football can be played with the game device.
  • a device has two of the play devices according to the invention or two preferred embodiments of the play device according to the invention, the device being set up to display the position detected in one of the play devices in the other of the play devices.
  • the two game devices can be set up at different locations so that two of the players or two teams can play against each other or with one another over a large distance.
  • the position can be displayed on the display of the other of the game devices. It is preferred that the device is set up to display the positions recorded in both game devices in each case in the other game device, in particular on its display surface.
  • Figure 1 shows a perspective view of a game device.
  • FIG. 1 A third embodiment for the predetermined rule is illustrated in FIG. 1
  • a game device 1 has a display area 2, a play area 8 assigned to the display area 2, a sensor system 3 which is set up to detect a point of impact 11 of an object 6 on the display area 2, a detection system 4 which set up to detect the position of the object 6 and / or a player 5 in at least a partial area of the game space 8, and a computing unit 15 that is set up to determine a target field 7 on the display area 2 using the position.
  • the game device 1 is set up to display the target field 7 on the display area 2 and to determine whether the point of impact 11 is in the target field 7.
  • the clearance 8 can adjoin the display area 2.
  • the computing unit 15 can be a personal computer and / or a server.
  • the computing unit can be set up to determine whether the point of impact is in the target field.
  • the gaming device has a further processing unit which is set up to determine whether the point of impact is in the target field.
  • the further processing unit can also be a personal computer and / or a server.
  • the object can be a flying object.
  • the object 6 can be a ball, a medicine ball or a frisbee.
  • the game device 1 can have the object 6. It is conceivable that the target space 12 extends from a lower to an upper end of the clearance 8. It is also conceivable that the clearance 12 extends only in a partial area of the total height extension of the clearance 12.
  • FIG. 1 An exemplary coordinate system with an x-axis, a y-axis and a z-axis is shown in FIG are each arranged perpendicular to each other.
  • the x-axis and the y-axis are arranged horizontally and the z-axis is arranged vertically.
  • the normal of the display area 2 is arranged parallel to the x-axis.
  • FIG. 1 shows that the detection system 4 can be arranged at an upper end of the display area 2, for example.
  • the detection system 4 has a depth camera.
  • the depth camera is set up to record a two-dimensional or three-dimensional image of the game space 8, each pixel of the two-dimensional or three-dimensional image representing a distance value.
  • the distance value can be, for example, the distance from a point on the object 6 and / or the player 5 to the depth camera.
  • the depth camera can be set up, for example, to determine the distance by means of a transit time measurement of an electromagnetic pulse.
  • the detection system 4 can have a laser scanner and / or a touch-sensitive floor 13.
  • the laser scanner can also be set up to determine a distance from a point of the object 6 and / or the player 5 to the laser scanner.
  • the touch-sensitive floor 13 can delimit the play space 8 at its lower end and can be set up to determine the position of the object 6 and / or the player 5 by their contact with the touch-sensitive floor 13.
  • the game device 1 can have a projector which is set up to project the target field 7 onto the display surface 2.
  • the game device 1 can have a screen which has the display area 2.
  • the object can be a real object. It is also conceivable that the object is a virtual object.
  • the sensor system 3 can have a first line of have light barriers arranged in parallel, which are set up to determine a y-coordinate, which belongs to the y-axis in FIG. 1, of the point of impact 11.
  • the sensor system 3 can have a camera which is set up to determine a z coordinate, which belongs to the z axis in FIG. 1, of the point of impact 11.
  • the camera can be set up to use the speed and the direction of the object 6 before and after the impact on the point of impact 11 in order to determine the z coordinate.
  • the sensor system 3 can have a second row of light barriers arranged in parallel, which is set up to determine the z coordinate of the point of impact 11.
  • the object can be the real object.
  • the sensor system 3 preferably has a camera which is set up to include a y coordinate that belongs to the y axis in FIG. 1, and a z coordinate that belongs to the z axis in FIG FIG. 1 includes determining the point of impact 11.
  • the object can be the real object.
  • the gaming device 1 can have the screen, which is designed as a touchscreen and thus forms at least part of the sensor system 3.
  • the touchscreen can be set up to determine a y-coordinate, which belongs to the y-axis in FIG. 1, and a z-coordinate, which belongs to the z-axis in FIG. 1, of the point of impact 11.
  • the object can be the real object.
  • the sensor system 3 can be at least partially formed by the detection system 4 and the sensor system 3 can be set up to derive the point of impact from the position and / or a movement of a player 5. For example, this can be done from an arm movement of the player 5 a hit with a tennis racket can be simulated.
  • the object is the virtual object.
  • FIGS. 2 to 4 show that the computing unit 15 can be set up to determine a target space 12 arranged in the game space 8 on the basis of a predetermined rule using the position, and using the target space 12, the position and a ballistic model of the object 6 Target field 7 to be determined in such a way that when the player 5 plays the object 6 against the target field 7, the object 6 arrives at the target area 12 after bouncing off the display area 2.
  • the computing unit 15 can be set up to determine a target point 9 that is representative of the target area 12 and, using the ballistic model, to calculate a trajectory 10 of the object 6 that extends from the position of the object 6 via the display area 2 to the target point 9 and to determine the target field 7 around an intersection point 14 of the trajectory 10 on the display area 2.
  • the computing unit 15 can be designed as a client computing unit with which the predetermined rule, in particular via the server, can be entered and / or manipulated remotely into the computing unit 15.
  • the detection system 4 can be set up to determine the position of the object 6.
  • the computing unit 15 can be set up to determine the position of the object 6 as a function of the position of the player 5.
  • the computing unit 15 is set up to equate the position of the object 6 with the position of the player 5, as is indicated in FIGS. 2 to 4, for example.
  • the arithmetic unit 15 can be set up to determine the position of the object 6 according to a predetermined arithmetic rule at a different position than the position of the player 5.
  • the detection system 4 is set up to distinguish whether the player 5 is holding a racket in a forehand or in a backhand, and that the predetermined calculation rule is different depending on whether the player 5 is holding the racket in the forehand or in the backhand.
  • the ballistic model describes a force-free movement of the object 6. It is conceivable here that the computing unit 15 is set up to determine the trajectory 10 without using a speed of the object. Alternatively, it is conceivable that the ballistic model takes forces that occur when calculating the trajectory 10 into account. It is conceivable here that the computing unit 15 is set up to take into account a speed of the object 6. It is conceivable that the ballistic model has an initial speed for the object 6 at the position of the object or a final speed for the object 6 at the target point 9. In order to take into account the forces that occur, the ballistic model can have an acceleration due to gravity, take into account air friction resistance and / or take into account an energy loss of the kinetic energy of the object 6 due to the ricochet from the display surface 2.
  • the predetermined rule according to Figure 2 relates to a game in which only one of the players 5 is in the game room 8
  • the predetermined rule according to Figure 3 refers to a game in which exactly two of the players 5, 5 'are in the game room 8
  • the predetermined rule according to Figure 3 relates to a game in which exactly two of the players 5, 5' or more than two of the Players 5, 5 ', 5''are in game room 8.
  • the game is played by players 5, 5 ', 5 "together and with only one object 6, whereas according to FIG. 4 the game is played by players 5, 5', 5" next to one another with one object 6 for each the player 5, 5 ', 5''is played.
  • the target field 7 is selected such that a straight line which runs parallel to the x-axis and through the intersection point 14 runs next to the player 5.
  • the player 5 has to move after he has played the object 6 in the target field 7 in order to then reach the object 6 again.
  • a straight line that runs parallel to the x-axis and through the intersection point 14 hits the player 5.
  • a plurality of the predetermined rules are stored in the computing unit 15, each of which has a different degree of difficulty for the player 5 when playing with the gaming device 1. For example, as the degree of difficulty increases, the distance from the position to the target area 12 can be chosen to be longer and longer.
  • the detection system 2 is set up to determine the positions of two of the players, namely a first player 5 and a second player 5 '.
  • the computing unit 15 is set up to determine the target space 12 using the positions of the first player 5 and the second player 5 ′.
  • the first player 5 plays the object 6 on the display area and the second player 5 'is supposed to reach the object 6.
  • the target area 12 can now be selected such that the target area 12 is arranged on the side of the second player 5 ′ facing away from the first player 5.
  • the second player 5 ′ has to move away from the first player 5 in order to reach the object 6.
  • the target area 12 is arranged at the position of the second player 5 '.
  • the second player 5 ′ can concentrate on playing the object 6. It is also conceivable that the target area 12 is arranged between the first player 5 and the second player 5 '. As a result, the second player 5 ′ has to move towards the first player 5 in order to reach the object 6. It is also conceivable that, according to the predetermined rule, on successive moves, there is an alternation between the target area 12 and the area facing away from the first player 5 Side of the second player 5 'is arranged, the target room 12, which is arranged at the position of the second player 5', and / or the target room 12, which is arranged between the first player 5 and the second player 5 '.
  • a plurality of the predetermined rules are stored in the computing unit 15, each of which has a different degree of difficulty for the second player 5 ′ when playing with the gaming device 1. For example, as the degree of difficulty increases, the distance between the target area 12 and the position of the second player 5 'can be chosen to be longer and longer.
  • the detection system 4 is set up to determine the positions of at least two of the players 5, 5 ′, 5 ′′.
  • the arithmetic unit 15 is set up to use the positions to determine a respective leeway 12 for each of the players 5, 5 ′, 5 ′′.
  • the target area 12 of each of the players 5, 5 ′, 5 ′′ can be determined in such a way that the target area 12 is between the players 5, 5 ′, 5 ′′ belonging to the target area 12 and their neighboring players 5, 5 ′, 5 "is arranged, or in the case that the player 5" has only one neighboring player 5 ", be arranged on the side of the player 5" facing away from the neighboring 5 "player. It is conceivable that a plurality of the predetermined rules are stored in the arithmetic unit 15, each of which has a different degree of difficulty for the players 5, 5 ′, 5 ′′ when playing with the game device 1. For example, as the degree of difficulty increases, the distance from the position to the target area 12 can be chosen to be longer and longer.
  • the detection system 4 can be set up to determine the number of players 5.
  • a different one of the predetermined rules or a different set of the predetermined rules can be stored in the arithmetic unit 15 for each number of the players 5.
  • the predetermined rules or the sets of the predetermined rules be the predetermined rules described for Figures 2-4.
  • the detection system can be set up to determine an eye point position of an eye point of the player 5 in the partial area of the game space 8 and to adapt the perspective of an image displayed on the display surface 2 to the eye point position.
  • the detection system can be set up, for example, to determine the position of both eyes of the player 5 and to determine the eye point position as the center point of the positions of both eyes.
  • the detection system can be set up, for example, to detect the head and to determine the eye point position, for example, as the center of the head or as the center of an area located on the end of the head facing the display area.
  • the detection system 4 can be set up to detect whether the object 6 was played by a hand of the player 5 or a foot of the player 5. In addition, the detection system 4 can be set up to recognize whether the player 5 is holding a bat in his hand and in particular whether the object 6 has been played by the bat. The detection system 4 can also be set up to recognize whether the object 6 was played in accordance with a set of rules associated with the game device 1.
  • the game device 1 is set up so that a kickback sport, in particular squash, tennis, a shooting sport, in particular archery, or American football can be played with the game device 1.
  • a kickback sport in particular squash, tennis, a shooting sport, in particular archery, or American football

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spielgerät (1) mit einer Anzeigenfläche (2), einem der Anzeigenfläche (2) zugeordneten Spielraum (8), einem Sensorsystem (3), das eingerichtet ist, eine Auftreffstelle (11) eines Objekts (6) auf der Anzeigenfläche (2) zu detektieren, einem Erfassungssystem (4), das eingerichtet, die Position des Objekts (6) und/oder eines Spielers (5) in zumindest einem Teilbereich des Spielraums (8) zu detektieren, und einer Recheneinheit (15), die eingerichtet ist, ein Zielfeld (7) auf der Anzeigenfläche (2) unter Verwendung der Position zu bestimmen, wobei das Spielgerät (1) eingerichtet ist, das Zielfeld (7) auf der Anzeigenfläche (2) anzuzeigen und zu ermitteln, ob die Auftreffstelle (11) in dem Zielfeld (7) liegt.

Description

Spielgerät
Die Erfindung betrifft ein Spielgerät.
Eine Rückschlag-Sportart ist eine Ballsportart, bei der zwei Spieler oder Teams sich ein Objekt, wie beispielsweise einen Ball, unter Einhaltung eines bestimmten Regelwerks via eine Wand Zuspielen und dabei versuchen, den Gegner bei der Annahme oder Rückgabe zu Fehlern zu zwingen. Fehler einer Partei führen zu Punkten der anderen Partei und/oder geben dieser ein Aufschlagrecht. Squash ist eine Rückschlag-Sportart. Unter der Rückschlag-Sportart wird auch verstanden, wenn ein einzelner Spieler sich das Objekt via eine Wand zuspielt. Die Wand kann eine ebene oder gekrümmte Fläche oder eine Kante sein. Unter dem Objekt ist jedes Mittel zu verstehen, das an die Wand gespielt werden kann, um davon abzuprallen. Es sind Spielgeräte für die Rückschlag-Sportart bekannt, bei denen an der Wand Zielfelder angezeigt werden, die von dem Spieler mit dem Ball zu treffen sind. Die Zielfelder können dabei mit der Zeit variiert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Spielgeräte zu verbessern .
Das erfindungsgemäße Spielgerät weist eine Anzeigenfläche, einen der Anzeigenfläche zugeordneten Spielraum, ein Sensorsystem, das eingerichtet ist, eine Auftreffstelle eines Objekts auf der Anzeigenfläche zu detektieren, ein Erfassungssystem, das eingerichtet, die Position des Objekts und/oder eines Spielers in zumindest einem Teilbereich des Spielraums zu detektieren, und eine Recheneinheit auf, die eingerichtet ist, ein Zielfeld auf der Anzeigenfläche unter Verwendung der Position zu bestimmen, wobei das Spielgerät eingerichtet ist, das Zielfeld auf der Anzeigenfläche anzuzeigen und zu ermitteln, ob die Auftreffstelle in dem Zielfeld liegt. Mit dem erfindungsgemäßen Spielgerät ist es nun möglich, die Zielfelder abgestimmt auf die Position des Objekts und/oder des Spielers zu bestimmen. Dies eröffnet viele neue Möglichkeiten, ein Spiel des Spielers zu steuern. Gleichzeitig kann unter Verwendung des Sensorsystems bestimmt werden, ob die Auftreffstelle in dem Zielfeld liegt, d.h. ob das Objekt das Zielfeld getroffen hat. Somit ist ein verbessertes Spielgerät geschaffen. Beispielsweise kann das Spiel so gesteuert werden, dass es abwechslungsreich ist. So ist es zum Beispiel möglich, das Zielfeld derart zu bestimmen, dass der Spieler, wenn er das Objekt so gespielt hat, dass die Auftreffstelle in dem Zielfeld liegt, immer einige Schritte gehen muss, um das Objekt anschließend wieder zu erreichen.
Das Erfassungssystem weist bevorzugt eine Tiefenkamera auf.
Die Tiefenkamera ist eingerichtet, ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild des Spielraums aufzunehmen, wobei jeder Bildpunkt des zweidimensionalen oder dreidimensionalen Bildes einen Abstandswert repräsentiert. Der Abstandswert kann beispielsweise der Abstand eines Punktes des Objekts und/oder des Spielers zu der Tiefenkamera sein. Die Tiefenkamera kann beispielsweise eingerichtet sein, den Abstand mittels einer Laufzeitmessung eines elektromagnetischen Impulses zu bestimmen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Erfassungssystem einen Laserscanner und/oder einen berührungsempfindlichen Boden aufweisen. Der Laserscanner kann ebenfalls eingerichtet sein, einen Abstand eines Punktes des Objekts und/oder des Spielers zu dem Laserscanner zu bestimmen. Der berührungsempfindliche Boden kann den Spielraum an seinem unteren Ende begrenzen und eingerichtet sein, die Position des Objekts und/oder des Spielers durch deren Berührung mit dem berührungsempfindlichen Boden zu bestimmen.
Das Spielgerät weist bevorzugt einen Projektor auf, der eingerichtet ist, das Zielfeld auf die Anzeigenfläche zu projizieren. Mit dem Projektor ist es besonders einfach möglich, ein bestehendes Spielfeld, wie beispielsweise einen Squash-Court, nachzurüsten und somit zu dem erfindungsgemäßen Spielgerät zu machen. Alternativ weist das Spielgerät bevorzugt einen Bildschirm auf, der die Anzeigenfläche aufweist.
Das Objekt ist bevorzugt ein reales Objekt. Alternativ dazu ist das Objekt bevorzugt ein virtuelles Objekt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des Sensorsystems weist das Sensorsystem bevorzugt eine erste Zeile von parallel angeordneten Lichtschranken auf, die eingerichtet ist, eine y- Koordinate der Auftreffstelle zu ermitteln. Das Sensorsystem kann eine Kamera aufweisen, die eingerichtet ist, eine z- Koordinate der Auftreffstelle zu ermitteln. Alternativ zu der Kamera kann das Sensorsystem eine zweite Zeile von parallel angeordneten Lichtschranken aufweisen, die eingerichtet ist, die z-Koordinate der Auftreffstelle zu ermitteln. Gemäß der ersten Ausführungsform ist das Objekt das reale Objekt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform des Sensorsystems weist das Sensorsystem bevorzugt eine Kamera auf, die eingerichtet ist, eine y-Koordinate und eine z-Koordinate der Auftreffstelle zu bestimmen. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist das Objekt das reale Objekt.
In einer dritten Ausführungsform des Sensorsystems kann das Spielgerät den Bildschirm aufweisen, der als ein Touchscreen ausgeführt ist und somit zumindest einen Teil des Sensorsystems bildet. Der Touchscreen kann eingerichtet sein, eine y-Koordinate und eine z-Koordinate der Auftreffstelle zu detektieren. Der Touchscreen kann dazu beispielsweise Drucksensoren, Lichtsensoren, eine berührungsempfindliche Folie und/oder eine berührungsempfindliche elektronische Farbe aufweisen. Gemäß der dritten Ausführungsform ist das Objekt das reale Objekt. In einer vierten Ausführungsform des Sensorsystems kann das Sensorsystem zumindest teilweise von dem Erfassungssystem gebildet sein und das Sensorsystem kann eingerichtet sein, die Auftreffstelle aus der Position und/oder einer Bewegung eines Spielers abzuleiten. Beispielsweise dazu kann aus einer Armbewegung des Spielers ein Schlag mit einem Tennisschläger simuliert werden. Gemäß der vierten Ausführungsform ist das Objekt das virtuelle Objekt.
Bei allen Ausführungsformen des Sensorsystems kann die der y- Koordinate zugehörige y-Achse senkrecht zu der zu der z- Koordinate zugehörigen z-Achse angeordnet sein. Bei allen Ausführungsformen des Sensorsystems kann die y-Achse horizontal angeordnet sein und die z-Achse kann vertikal angeordnet sein.
Der Spielraum grenzt bevorzugt an die Anzeigenfläche an.
Die Recheneinheit ist bevorzugt ein Personalcomputer und/oder ein Server. Die Recheneinheit kann eingerichtet sein, zu ermitteln, ob die Auftreffstelle in dem Zielfeld liegt. Alternativ ist denkbar, dass das Spielgerät eine weitere Recheneinheit aufweist, die eingerichtet ist, zu ermitteln, ob die Auftreffstelle in dem Zielfeld liegt. Bei der weiteren Recheneinheit kann es sich ebenfalls um einen Personalcomputer und/oder um einen Server handeln.
Es ist bevorzugt, dass das Objekt ein fliegendes Objekt ist.
Es ist bevorzugt, dass das Objekt ein Ball, ein Medizinball oder ein Frisbee ist.
Das Spielgerät weist bevorzugt das Objekt auf.
Es ist bevorzugt, dass die Recheneinheit eingerichtet ist, anhand einer vorbestimmten Regel unter Verwendung der Position einen in dem Spielraum angeordneten Zielraum zu bestimmen, und unter Verwendung des Zielraums, der Position und eines ballistischen Modells des Objekts das Zielfeld so zu bestimmen, dass, wenn der Spieler das Objekt an das Zielfeld spielt, das Objekt nach einem Abprallen von der Anzeigenfläche in den Zielraum gelangt. Die vorbestimmte Regel kann beispielsweise so gewählt werden, dass der Zielraum an der Position des Spielers angeordnet ist. Dies hat zur Folge, dass der Spieler sich nicht oder nur geringfügig bewegen muss, um das Objekt zu erreichen. Dadurch ist es möglich, dass der Spieler sich auf das Spielen des Objekts konzentrieren kann. Alternativ kann die vorbestimmte Regel beispielsweise so gewählt werden, dass der Zielraum an einer anderen Position als der Position des Spielers angeordnet ist. Dadurch muss der Spieler, nachdem er das Objekt gespielt hat, seine Position ändern, um das Objekt zu erreichen, wodurch insbesondere die Fitness des Spielers trainiert wird. Dabei kann die Recheneinheit als eine Client-Recheneinheit ausgebildet sein, mit der die vorbestimmte Regel, insbesondere via den Server, von der Ferne in die Recheneinheit eingebbar und/oder manipulierbar ist. Dadurch ist es möglich, die vorbestimmte Regel schnell und/oder variantenreich zu verändern.
Die Recheneinheit ist bevorzugt eingerichtet, einen für den Zielraum repräsentativen Zielpunkt zu bestimmen, unter Verwendung des ballistischen Modells eine Trajektorie des Objekts zu berechnen, die sich von der Position des Objekts via die Anzeigenfläche bis zu dem Zielpunkt erstreckt, und das Zielfeld um einen Schnittpunkt der Trajektorie auf der Anzeigenfläche herum zu bestimmen. Je größer die Recheneinheit nun das Zielfeld bestimmt, desto größer wird dadurch der Spielraum bestimmt. Beispielsweise kann der Schnittpunkt in dem Schwerpunkt des Zielfelds angeordnet sein.
Der Zielraum beziehungsweise der Zielpunkt können so bestimmt werden, dass der Zielraum beziehungsweise der Zielpunkt sich verändern, wenn sich die Position verändert. Alternativ dazu ist denkbar, dass der Zielraum beziehungsweise der Zielpunkt anhand der Position bestimmt werden, die das Objekt und/oder der Spieler zu einem vorbestimmten Zeitpunkt haben. Der vorbestimmte Zeitpunkt kann beispielsweise mit dem Zeitpunkt zusammenfallen, an dem das Objekt auf die Anzeigenfläche trifft, oder mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung zu dem Zeitpunkt, an dem das Objekt auf die Anzeigenfläche trifft, bestimmt werden. Alternativ ist denkbar, dass der vorbestimmte Zeitpunkt mit dem Zeitpunkt zusammenfällt, an dem das Objekt seine Bewegungsrichtung in einer Richtung weg von der Anzeigenfläche in eine Richtung hin zu der Anzeigenfläche ändert, oder mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung zu dem Zeitpunkt, an dem das Objekt auf die Anzeigenfläche trifft, bestimmt wird.
Es ist bevorzugt, dass in dem Fall, dass das Erfassungssystem nicht eingerichtet ist, die Position des Objekts zu bestimmen, die Recheneinheit eingerichtet ist, die Position des Objekts in Abhängigkeit der Position des Spielers zu bestimmen. Beispielsweise kann die Recheneinheit eingerichtet sein, die Position des Objekts gleichzusetzen mit der Position des Spielers. In einem alternativen Beispiel kann die Recheneinheit eingerichtet sein, die Position des Objekts nach einer vorbestimmten Rechenvorschrift an einer anderen Position als die Position des Spielers zu bestimmen. Dabei ist es denkbar, dass das Erfassungssystem eingerichtet ist, zu unterscheiden, ob der Spieler einen Schläger in einer Vorhand oder in einer Rückhand hält, und dass die vorbestimmte Rechenvorschrift unterschiedlich ist, je nachdem, ob der Spieler den Schläger in der Vorhand oder in der Rückhand hält.
Es ist bevorzugt, dass das ballistische Modell eine kräftefreie Bewegung des Objekts beschreibt. Dabei handelt es sich vorteilhaft um ein besonders wenig rechenintensives ballistisches Modell. Die Recheneinheit kann hierbei eingerichtet sein, unter Verwendung der Position des Objekts, und des Zielpunktes sowie unter Berücksichtigung der Reflexion des Objekts an der Anzeigenfläche die Trajektorie zu berechnen. Dabei ist es nicht erforderlich, dass eine Geschwindigkeit für das Objekt bestimmt wird. Es ist hierbei denkbar, dass das ballistische Modell einen Energieverlust der kinetischen Energie des Objekts durch das Abprallen von der Anzeigenfläche berücksichtigt. Dadurch wird das ballistische Modell besonders realistisch, so dass das Objekt, wenn es in das Zielfeld gespielt wird, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit den Zielraum erreicht.
Alternativ ist es bevorzugt, dass das ballistische Modell eine Beschleunigung durch die Schwerkraft aufweist. Dadurch wird das ballistische Modell besonders realistisch, so dass das Objekt, wenn es in das Zielfeld gespielt wird, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit den Zielraum erreicht. Es ist bevorzugt, dass das ballistische Modell einen Energieverlust der kinetischen Energie des Objekts durch das Abprallen von der Anzeigenfläche berücksichtigt. Dadurch wird das ballistische Modell besonders realistisch, so dass das Objekt, wenn es in das Zielfeld gespielt wird, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit den Zielraum erreicht. Zudem ist es bevorzugt, dass das ballistische Modell einen Luftreibungswiderstand berücksichtigt. Die Wahrscheinlichkeit, dass das Objekt den Zielraum erreicht, wenn es in das Zielfeld gespielt wird, ist besonders hoch, wenn das ballistische Modell mehrere oder alle von der Beschleunigung durch die Schwerkraft, dem Energieverlust der kinetischen Energie des Objekts durch das Abprallen von der Anzeigenfläche und dem Luftreibungswiderstand berücksichtigt.
Das ballistische Modell weist bevorzugt eine Anfangsgeschwindigkeit für das Objekt an der Position des Objekts oder eine Endgeschwindigkeit für das Objekt an dem Zielpunkt auf. Für die Anfangsgeschwindigkeit kann eine übliche bei dem Spielen des Objekts auftretende Anfangsgeschwindigkeit gewählt werden. Dies kann beispielsweise eine übliche Geschwindigkeit sein, mit der der Spieler mit einem Schläger einen Squash-Ball oder einen Tennisball schlägt, einen Handball wirft oder einen Fußball schießt. Für die Endgeschwindigkeit kann eine übliche nach dem Abprallen und im Zielraum oder an dem Zielpunkt auftretende Geschwindigkeit gewählt werden. Indem das ballistische Modell die Anfangsgeschwindigkeit oder die Endgeschwindigkeit aufweist, ist es nicht erforderlich, eine Geschwindigkeit des Objekts zu messen, so dass das Zielfeld bestimmt und angezeigt werden kann, bevor der Spieler das Objekt spielt. Die Trajektorie kann nun beispielsweise berechnet werden, indem die Bewegungsgleichung mit der Position des Objekts und der Anfangsgeschwindigkeit als Anfangsbedingungen der Bewegungsgleichung gelöst wird. Die zu der
Anfangsgeschwindigkeit zugehörige Richtung des Objekts kann so lange variiert werden, bis die Trajektorie in einen Akzeptanzbereich um den Zielpunkt gelangt. Alternativ kann die Bewegungsgleichung mit der Position des Objekts, dem Zielpunkt und der Endgeschwindigkeit als den Randbedingungen gelöst werden.
Es ist bevorzugt, dass in der Recheneinheit eine Mehrzahl der vorbestimmten Regeln gespeichert ist, die jeweils einen unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad für den Spieler bei dem Spielen mit dem Spielgerät haben. Durch Wählen der vorherbestimmten Regel ist es nun möglich, den Schwierigkeitsgrad zu verändern.
Das Erfassungssystem ist bevorzugt eingerichtet, die Anzahl der Spieler zu bestimmen.
Es ist bevorzugt, dass das Erfassungssystem eingerichtet ist, die Anzahl der Spieler zu bestimmen, und in der Recheneinheit für jede Anzahl der Spieler jeweils eine andere der vorbestimmten Regeln oder ein anderer Satz der vorbestimmten Regeln gespeichert ist. Dadurch ist es möglich, die vorbestimmten Regeln automatisch an die Anzahl der Spieler anzupassen .
Das Erfassungssystem ist bevorzugt eingerichtet, die Positionen von zumindest des Objekts und des Spielers oder von mindestens zwei der Objekte oder von mindestens zwei der Spieler zu bestimmen. Dies eröffnet besonders viele neue Möglichkeiten, ein Spiel zu steuern. Es ist bevorzugt, dass das Erfassungssystem eingerichtet ist, die Positionen von mindestens zwei der Spieler zu bestimmen, und die Recheneinheit eingerichtet ist, unter Verwendung der Positionen der mindestens zwei der Spieler den Zielraum zu bestimmen. Dadurch ist es möglich, das Spiel so zu steuern, dass es unwahrscheinlich für die mindestens zwei der Spieler ist, zu kollidieren, wodurch ein Verletzungsrisiko gering ist. So ist es beispielsweise möglich, das Zielfeld so zu bestimmen, dass sich einer der Spieler weg von den anderen der Spieler oder nur geringfügig in Richtung zu den anderen Spieler bewegen muss, um das Objekt zu erreichen.
Das Erfassungssystem ist bevorzugt eingerichtet, in dem Teilbereich des Spielraums eine Augenpunktposition eines Augenpunktes des Spielers zu bestimmen und die Perspektive eines auf der Anzeigenfläche angezeigten Bildes an die Augenpunktposition anzupassen. Dadurch hat der Spieler beim Benutzen des Spielgeräts ein besonders gutes visuelles Erlebnis. Das Erfassungssystem kann eingerichtet sein, die Position beider Augen des Spielers zu bestimmen und die Augenpunktposition als den Mittelpunkt der Positionen beider Augen zu bestimmen. Ebenso kann das Erfassungssystem eingerichtet sein, den Kopf zu detektieren und die Augenpunktposition beispielweise als Mittelpunkt des Kopfes oder als den Mittelpunkt einer Fläche zu bestimmen, die an dem der Anzeigenfläche zugewandten Ende des Kopfes liegt.
Das Erfassungssystem ist bevorzugt eingerichtet, zu erkennen, ob das Objekt von einer Hand des Spielers oder einem Fuß des Spielers gespielt wurde. In dem Fall, dass das Objekt von der Hand gespielt wurde, kann der Recheneinheit eine andere vorbestimmte Regel oder ein anderer Satz der vorbestimmten Regeln bereitgestellt sein als in dem Fall, dass das Objekt von dem Fuß gespielt wurde.
Es ist bevorzugt, dass das Erfassungssystem eingerichtet ist, zu erkennen, ob der Spieler einen Schläger in der Hand hält und insbesondere ob das Objekt von dem Schläger gespielt wurde. In dem Fall, dass der Spieler den Schläger in der Hand hält, kann der Recheneinheit eine andere vorbestimmte Regel oder ein anderer Satz der vorbestimmten Regeln bereitgestellt sein als in dem Fall, dass das Objekt von der Hand oder dem Fuß gespielt wurde.
Es ist bevorzugt, dass das Erfassungssystem eingerichtet ist, zu erkennen, ob das Objekt gemäß einem zu dem Spielgerät zugehörigen Regelwerk gespielt wurde. Dadurch kann ein Spielbetrug unterbunden werden.
Das Spielgerät ist bevorzugt eingerichtet, dass mit dem Spielgerät eine Rückschlag-Sportart, insbesondere Squash, Tennis, Volleyball, eine Schießsportart, insbesondere Bogenschießen, oder American Football gespielt werden kann.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei der erfindungsgemäßen Spielgeräte oder zwei bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Spielgeräts auf, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, die in einem der Spielgeräte erfasste Position in dem anderen der Spielgeräte anzuzeigen. Die zwei Spielgeräte können an unterschiedlichen Orten aufgestellt sein, so dass zwei der Spieler oder zwei Teams gegeneinander oder miteinander über eine große Entfernung spielen können. Die Position kann auf der Anzeigenfläche des anderen der Spielgeräte angezeigt werden. Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, die in beiden Spielgeräten erfasste Positionen jeweils in dem anderen Spielgerät, insbesondere an dessen Anzeigenfläche, anzuzeigen.
Im Folgenden wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen die Erfindung näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spielgeräts.
In Figur 2 ist eine erste Ausführungsform für eine vorbestimmte Regel veranschaulicht. In Figur 3 ist eine zweite Ausführungsform für die vorbestimmte Regel veranschaulicht.
In Figur 4 ist eine dritte Ausführungsform für die vorbestimmte Regel veranschaulicht.
Wie es aus Figur 1 ersichtlich ist, weist ein Spielgerät 1 eine Anzeigenfläche 2, einen der Anzeigenfläche 2 zugeordneten Spielraum 8, ein Sensorsystem 3, das eingerichtet ist, eine Auftreffstelle 11 eines Objekts 6 auf der Anzeigenfläche 2 zu detektieren, ein Erfassungssystem 4, das eingerichtet, die Position des Objekts 6 und/oder eines Spielers 5 in zumindest einem Teilbereich des Spielraums 8 zu detektieren, und eine Recheneinheit 15 auf, die eingerichtet ist, ein Zielfeld 7 auf der Anzeigenfläche 2 unter Verwendung der Position zu bestimmen. Das Spielgerät 1 ist eingerichtet, das Zielfeld 7 auf der Anzeigenfläche 2 anzuzeigen und zu ermitteln, ob die Auftreffstelle 11 in dem Zielfeld 7 liegt. Der Spielraum 8 kann an die Anzeigenfläche 2 angrenzen. Bei der Recheneinheit 15 kann es sich um einen Personalcomputer und/oder einen Server handeln. Die Recheneinheit kann eingerichtet sein, zu ermitteln, ob die Auftreffstelle in dem Zielfeld liegt. Alternativ ist denkbar, dass das Spielgerät eine weitere Recheneinheit aufweist, die eingerichtet ist, zu ermitteln, ob die Auftreffstelle in dem Zielfeld liegt. Bei der weiteren Recheneinheit kann es sich ebenfalls um einen Personalcomputer und/oder um einen Server handeln. Das Objekt kann ein fliegendes Objekt sein. Dazu kann das Objekt 6 ein Ball, ein Medizinball oder ein Frisbee sein. Das Spielgerät 1 kann das Objekt 6 aufweisen. Es ist denkbar, dass der Zielraum 12 sich von einem unteren bis zu einem oberen Ende des Spielraums 8 erstreckt. Es ist auch denkbar, dass sich der Spielraum 12 nur in einem Teilbereich der Gesamthöhenerstreckung des Spielraums 12 erstreckt.
In Figur 1 ist ein beispielhaftes Koordinatensystem mit einer x-Achse, einer y-Achse und einer z-Achse eingezeichnet, die jeweils senkrecht zueinander angeordnet sind. Die x-Achse und die y-Achse sind horizontal angeordnet und die z-Achse ist vertikal angeordnet. Die Normale der Anzeigenfläche 2 ist parallel zu der x-Achse angeordnet.
Figur 1 zeigt, dass das Erfassungssystem 4 beispielsweise an einem oberen Ende der Anzeigenfläche 2 angeordnet sein kann.
Es ist denkbar, dass das Erfassungssystem 4 eine Tiefenkamera aufweist. Die Tiefenkamera ist eingerichtet, ein zweidimensionales oder dreidimensionales Bild des Spielraums 8 aufzunehmen, wobei jeder Bildpunkt des zweidimensionalen oder dreidimensionalen Bildes einen Abstandswert repräsentiert. Der Abstandswert kann beispielsweise der Abstand eines Punktes des Objekts 6 und/oder des Spielers 5 zu der Tiefenkamera sein.
Die Tiefenkamera kann beispielsweise eingerichtet sein, den Abstand mittels einer Laufzeitmessung eines elektromagnetischen Impulses zu bestimmen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Erfassungssystem 4 einen Laserscanner und/oder einen berührungsempfindlichen Boden 13 aufweisen. Der Laserscanner kann ebenfalls eingerichtet sein, einen Abstand eines Punktes des Objekts 6 und/oder des Spielers 5 zu dem Laserscanner zu bestimmen. Der berührungsempfindliche Boden 13 kann den Spielraum 8 an seinem unteren Ende begrenzen und eingerichtet sein, die Position des Objekts 6 und/oder des Spielers 5 durch deren Berührung mit dem berührungsempfindlichen Boden 13 zu bestimmen.
Das Spielgerät 1 kann einen Projektor aufweisen, der eingerichtet ist, das Zielfeld 7 auf die Anzeigenfläche 2 zu projizieren. Alternativ kann das Spielgerät 1 einen Bildschirm aufweisen, der die Anzeigenfläche 2 aufweist.
Das Objekt kann ein reales Objekt sein. Es ist zudem denkbar, dass das Objekt ein virtuelles Objekt ist.
Gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform des Sensorsystems 3 kann das Sensorsystem 3 eine erste Zeile von parallel angeordneten Lichtschranken aufweisen, die eingerichtet ist, eine y-Koordinate, die zu der y-Achse in Figur 1 gehört, der Auftreffstelle 11 zu ermitteln. Das Sensorsystem 3 kann eine Kamera aufweisen, die eingerichtet ist, eine z-Koordinate, die zu der z-Achse in Figur 1 gehört, der Auftreffstelle 11 zu ermitteln. Die Kamera kann eingerichtet sein, zum Bestimmen der z-Koordinate die Geschwindigkeit und die Richtung des Objekts 6 vor und nach dem Aufprall auf der Auftreffstelle 11 heranzuziehen. Alternativ zu der Kamera kann das Sensorsystem 3 eine zweite Zeile von parallel angeordneten Lichtschranken aufweisen, die eingerichtet ist, die z-Koordinate der Auftreffstelle 11 zu ermitteln. Gemäß der ersten Ausführungsform kann das Objekt das reale Objekt sein.
Gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform des Sensorsystems 3 weist das Sensorsystem 3 bevorzugt eine Kamera auf, die eingerichtet ist, eine y-Koordinate, die zu der y- Achse in Figur 1 gehört, und eine z-Koordinate, die zu der z- Achse in Figur 1 gehört, der Auftreffstelle 11 zu bestimmen. Gemäß der zweiten Ausführungsform kann das Objekt das reale Objekt sein.
In einer dritten beispielhaften Ausführungsform des Sensorsystems 3 kann das Spielgerät 1 den Bildschirm aufweisen, der als ein Touchscreen ausgeführt ist und somit zumindest einen Teil des Sensorsystems 3 bildet. Der Touchscreen kann eingerichtet sein, eine y-Koordinate, die zu der y-Achse in Figur 1 gehört, und eine z-Koordinate, die zu der z-Achse in Figur 1 gehört, der Auftreffstelle 11 zu bestimmen. Gemäß der dritten Ausführungsform kann das Objekt das reale Objekt sein.
In einer vierten Ausführungsform des Sensorsystems 3 kann das Sensorsystem 3 zumindest teilweise von dem Erfassungssystem 4 gebildet sein und das Sensorsystem 3 kann eingerichtet sein, die Auftreffstelle aus der Position und/oder einer Bewegung eines Spielers 5 abzuleiten. Beispielsweise dazu kann aus einer Armbewegung des Spielers 5 ein Schlag mit einem Tennisschläger simuliert werden. Gemäß der vierten Ausführungsform ist das Objekt das virtuelle Objekt.
Figuren 2 bis 4 zeigen, dass die Recheneinheit 15 eingerichtet sein kann, anhand einer vorbestimmten Regel unter Verwendung der Position einen in dem Spielraum 8 angeordneten Zielraum 12 zu bestimmen, und unter Verwendung des Zielraums 12, der Position und eines ballistischen Modells des Objekts 6 das Zielfeld 7 so zu bestimmen, dass, wenn der Spieler 5 das Objekt 6 an das Zielfeld 7 spielt, das Objekt 6 nach einem Abprallen von der Anzeigenfläche 2 in den Zielraum 12 gelangt. Dazu kann die Recheneinheit 15 eingerichtet sein, einen für den Zielraum 12 repräsentativen Zielpunkt 9 zu bestimmen, unter Verwendung des ballistischen Modells eine Trajektorie 10 des Objekts 6 zu berechnen, die sich von der Position des Objekts 6 via die Anzeigenfläche 2 bis zu dem Zielpunkt 9 erstreckt, und das Zielfeld 7 um einen Schnittpunkt 14 der Trajektorie 10 auf der Anzeigenfläche 2 herum zu bestimmen. Dabei kann die Recheneinheit 15 als eine Client-Recheneinheit ausgebildet sein, mit der die vorbestimmte Regel, insbesondere via den Server, von der Ferne in die Recheneinheit 15 eingebbar und/oder manipulierbar ist.
Zum Bestimmen der Trajektorie 10 kann das Erfassungssystem 4 eingerichtet sein, die Position des Objekts 6 zu bestimmen. In dem alternativen Fall, dass das Erfassungssystem 4 nicht eingerichtet ist, die Position des Objekts 6 zu bestimmen, kann die Recheneinheit 15 eingerichtet sein, die Position des Objekts 6 in Abhängigkeit der Position des Spielers 5 zu bestimmen. Beispielsweise ist denkbar, dass die Recheneinheit 15 eingerichtet ist, die Position des Objekts 6 gleichzusetzen mit der Position des Spielers 5, wie es beispielsweise in Figuren 2 bis 4 angedeutet ist. Alternativ ist es denkbar, dass die Recheneinheit 15 eingerichtet sein kann, die Position des Objekts 6 nach einer vorbestimmten Rechenvorschrift an einer anderen Position als die Position des Spielers 5 zu bestimmen. Dabei ist es denkbar, dass das Erfassungssystem 4 eingerichtet ist, zu unterscheiden, ob der Spieler 5 einen Schläger in einer Vorhand oder in einer Rückhand hält, und dass die vorbestimmte Rechenvorschrift unterschiedlich ist, je nachdem, ob der Spieler 5 den Schläger in der Vorhand oder in der Rückhand hält.
Es ist denkbar, dass das ballistische Modell eine kräftefreie Bewegung des Objekts 6 beschreibt. Hierbei ist es denkbar, dass die Recheneinheit 15 eingerichtet ist, die Trajektorie 10 ohne die Verwendung einer Geschwindigkeit des Objekts zu bestimmen. Alternativ ist es denkbar, dass das ballistische Modell bei der Berechnung der Trajektorie 10 auftretende Kräfte berücksichtigt. Hierbei ist es denkbar, dass die Recheneinheit 15 eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Objekts 6 zu berücksichtigen. Dabei ist denkbar, dass das ballistische Modell eine Anfangsgeschwindigkeit für das Objekt 6 an der Position des Objekts oder eine Endgeschwindigkeit für das Objekt 6 an dem Zielpunkt 9 aufweist. Um die auftretenden Kräfte zu berücksichtigen, kann das ballistische Modell eine Beschleunigung durch die Schwerkraft aufweisen, einen Luftreibungswiderstand berücksichtigen und/oder einen Energieverlust der kinetischen Energie des Objekts 6 durch das Abprallen von der Anzeigenfläche 2 berücksichtigen.
In Figuren 2 bis 4 sind drei beispielhafte Ausführungsformen für die vorbestimmte Regel dargestellt, wobei die vorbestimmte Regel gemäß Figur 2 sich auf ein Spiel bezieht, bei dem nur ein einzelner der Spieler 5 in dem Spielraum 8 sich befindet, die vorbestimmte Regel gemäß Figur 3 sich auf ein Spiel bezieht, bei dem genau zwei der Spieler 5, 5' in dem Spielraum 8 sich befinden, und die vorbestimmte Regel gemäß Figur 3 sich auf ein Spiel bezieht, bei dem genau zwei der Spieler 5, 5' oder mehr als zwei der Spieler 5, 5', 5'' in dem Spielraum 8 sich befinden. Gemäß Figur 3 wird das Spiel von den Spielern 5, 5', 5'' miteinander und mit lediglich einem Objekt 6 gespielt, wohingegen gemäß Figur 4 das Spiel von Spielern 5, 5', 5'' nebeneinander mit jeweils einem Objekt 6 für jeden der Spieler 5, 5', 5'' gespielt wird. Für die Ausführungsform gemäß Figur 2 ist das Zielfeld 7 so gewählt, dass eine Gerade, die parallel zu der x-Achse und durch den Schnittpunkt 14 verläuft, neben dem Spieler 5 verläuft. Dadurch muss der Spieler 5, nachdem er das Objekt 6 in das Zielfeld 7 gespielt hat, sich bewegen, um anschließend das Objekt 6 wieder zu erreichen. Alternativ ist denkbar, dass eine Gerade, die parallel zu der x-Achse und durch den Schnittpunkt 14 verläuft, den Spieler 5 trifft. Es ist denkbar, dass in der Recheneinheit 15 eine Mehrzahl der vorbestimmten Regeln gespeichert ist, die jeweils einen unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad für den Spieler 5 bei dem Spielen mit dem Spielgerät 1 haben. So kann beispielsweise mit zunehmenden Schwierigkeitsgrad der Abstand von der Position zu dem Zielraum 12 immer länger gewählt werden.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist das Erfassungssystem 2 eingerichtet, die Positionen von zwei der Spieler, nämlich einem ersten Spieler 5 und einem zweiten Spieler 5', zu bestimmen. Zudem ist die Recheneinheit 15 eingerichtet, unter Verwendung der Positionen des ersten Spielers 5 und des zweiten Spielers 5' den Zielraum 12 zu bestimmen. Der erste Spieler 5 spielt das Objekt 6 an die Anzeigenfläche und der zweite Spieler 5' soll das Objekt 6 erreichen. Der Zielraum 12 kann nun so gewählt werden, dass der Zielraum 12 auf der dem ersten Spieler 5 abgewandten Seite des zweiten Spielers 5' angeordnet ist. Dadurch muss der zweite Spieler 5' sich von dem ersten Spieler 5 weg bewegen, um das Objekt 6 zu erreichen. Alternativ ist denkbar, dass der Zielraum 12 an der Position des zweiten Spielers 5' angeordnet ist. Dadurch kann der zweite Spieler 5' sich auf das Spielen des Objekts 6 konzentrieren. Es ist auch denkbar, dass der Zielraum 12 zwischen dem ersten Spieler 5 und dem zweiten Spieler 5' angeordnet ist. Dadurch muss der zweite Spieler 5' sich zu dem ersten Spieler 5 hin bewegen, um das Objekt 6 zu erreichen. Es ist auch denkbar, dass gemäß der vorbestimmten Regel bei aufeinanderfolgen Spielzügen abgewechselt wird zwischen dem Zielraum 12, der auf der dem ersten Spieler 5 abgewandten Seite des zweiten Spielers 5' angeordnet ist, dem Zielraum 12, der an der Position des zweiten Spielers 5' angeordnet ist, und/oder dem Zielraum 12, der zwischen dem ersten Spieler 5 und dem zweiten Spieler 5' angeordnet ist. Es ist denkbar, dass in der Recheneinheit 15 eine Mehrzahl der vorbestimmten Regeln gespeichert ist, die jeweils einen unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad für den zweiten Spieler 5' bei dem Spielen mit dem Spielgerät 1 haben. So kann beispielsweise mit zunehmenden Schwierigkeitsgrad der Abstand des Zielraums 12 zu der Position des zweiten Spielers 5' immer länger gewählt werden.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist das Erfassungssystem 4 eingerichtet, die Positionen von mindestens zwei der Spieler 5, 5', 5'' zu bestimmen. Zudem ist die Recheneinheit 15 eingerichtet, unter Verwendung der Positionen für jeden der Spieler 5, 5', 5'' jeweils einen Spielraum 12 zu bestimmen.
Der Zielraum 12 eines jeden der Spieler 5, 5', 5'' kann so bestimmt werden, dass der Zielraum 12 zwischen den zu dem Zielraum 12 zugehörigen Spieler 5, 5', 5'' und dessen benachbarten Spieler 5, 5', 5'' angeordnet ist, oder in dem Fall, dass der Spieler 5'' nur einen benachbarten Spieler 5' hat, auf der dem benachbarten 5' Spieler abgewandten Seite des Spielers 5'' angeordnet sein. Es ist denkbar, dass in der Recheneinheit 15 eine Mehrzahl der vorbestimmten Regeln gespeichert ist, die jeweils einen unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad für die Spieler 5, 5',5'' bei dem Spielen mit dem Spielgerät 1 haben. So kann beispielsweise mit zunehmenden Schwierigkeitsgrad der Abstand von der Position zu dem Zielraum 12 immer länger gewählt werden.
Das Erfassungssystem 4 kann eingerichtet sein, die Anzahl der Spieler 5 zu bestimmen. Zudem kann in der Recheneinheit 15 für jede Anzahl der Spieler 5 jeweils eine andere der vorbestimmten Regeln oder ein anderer Satz der vorbestimmten Regeln gespeichert sein. Beispielsweise können die vorbestimmten Regeln oder die Sätze der vorbestimmten Regeln die für die Figuren 2 bis 4 beschriebenen vorbestimmten Regeln sein.
Das Erfassungssystem kann eingerichtet sein, in dem Teilbereich des Spielraums 8 eine Augenpunktposition eines Augenpunktes des Spielers 5 zu bestimmen und die Perspektive eines auf der Anzeigenfläche 2 angezeigten Bildes an die Augenpunktposition anzupassen. Dazu kann das Erfassungssystem beispielsweise eingerichtet sein, die Position beider Augen des Spielers 5 zu bestimmen und die Augenpunktposition als den Mittelpunkt der Positionen beider Augen zu bestimmen. Ebenso kann das Erfassungssystem beispielsweise eingerichtet sein, den Kopf zu detektieren und die Augenpunktposition beispielweise als Mittelpunkt des Kopfes oder als den Mittelpunkt einer Fläche zu bestimmen, die an dem der Anzeigenfläche zugewandten Ende des Kopfes liegt.
Das Erfassungssystem 4 kann eingerichtet, zu erkennen, ob das Objekt 6 von einer Hand des Spielers 5 oder einem Fuß des Spielers 5 gespielt wurde. Außerdem kann das Erfassungssystem 4 eingerichtet sein, zu erkennen, ob der Spieler 5 einen Schläger in der Hand hält und insbesondere ob das Objekt 6 von dem Schläger gespielt wurde. Das Erfassungssystem 4 kann zudem eingerichtet sein, zu erkennen, ob das Objekt 6 gemäß einem zu dem Spielgerät 1 zugehörigen Regelwerk gespielt wurde.
Es ist denkbar, dass das Spielgerät 1 eingerichtet ist, dass mit dem Spielgerät 1 eine Rückschlag-Sportart, insbesondere Squash, Tennis, eine Schießsportart, insbesondere Bogenschießen, oder American Football gespielt werden kann. Bezugszeichenliste
1 Spielgerät
2 Anzeigenfläche 3 Sensorsystem
4 Erfassungssystem
5 Spieler
6 Objekt
7 Zielfeld 8 Spielraum
9 Zielpunkt
10 Trajektorie
11 Auftreffstelle
12 Zielraum 13 Boden
14 Schnittpunkt

Claims

Patentansprüche
1. Spielgerät mit einer Anzeigenfläche (2), einem der Anzeigenfläche (2) zugeordneten Spielraum (8), einem Sensorsystem (3), das eingerichtet ist, eine Auftreffstelle (11) eines Objekts (6) auf der Anzeigenfläche (2) zu detektieren, einem Erfassungssystem (4), das eingerichtet, die Position des Objekts (6) und/oder eines Spielers (5) in zumindest einem Teilbereich des Spielraums (8) zu detektieren, und einer Recheneinheit (15), die eingerichtet ist, ein Zielfeld (7) auf der Anzeigenfläche (2) unter Verwendung der Position zu bestimmen, wobei das Spielgerät (1) eingerichtet ist, das Zielfeld (7) auf der Anzeigenfläche (2) anzuzeigen und zu ermitteln, ob die Auftreffstelle (11) in dem Zielfeld (7) liegt.
2. Spielgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Recheneinheit (15) eingerichtet ist, anhand einer vorbestimmten Regel unter Verwendung der Position einen in dem Spielraum (8) angeordneten Zielraum (12) zu bestimmen, und unter Verwendung des Zielraums (12), der Position und eines ballistischen Modells des Objekts (6) das Zielfeld (7) so zu bestimmen, dass, wenn der Spieler (5) das Objekt (6) an das Zielfeld (7) spielt, das Objekt (6) nach einem Abprallen von der Anzeigenfläche (2) in den Zielraum (12) gelangt.
3. Spielgerät gemäß Anspruch 2, wobei die Recheneinheit (15) eingerichtet ist, einen für den Zielraum (12) repräsentativen Zielpunkt (9) zu bestimmen, unter Verwendung des ballistischen Modells eine Trajektorie (10) des Objekts (6) zu berechnen, die sich von der Position des Objekts (6) via die Anzeigenfläche (2) bis zu dem Zielpunkt (9) erstreckt, und das Zielfeld (7) um einen Schnittpunkt der Trajektorie (10) auf der Anzeigenfläche (2) herum zu bestimmen.
4. Spielgerät gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei in dem Fall, dass das Erfassungssystem (4) nicht eingerichtet ist, die Position des Objekts (6) zu bestimmen, die Recheneinheit (15) eingerichtet ist, die Position des Objekts (6) in Abhängigkeit der Position des Spielers (5) zu bestimmen, insbesondere ist die Recheneinheit (15) eingerichtet, die Position des Objekts (6) gleichzusetzen mit der Position des Spielers (5).
5. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das ballistische Modell eine kräftefreie Bewegung des Objekts (6) beschreibt .
6. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das ballistische Modell eine Anfangsgeschwindigkeit für das Objekt (6) an der Position des Objekts oder eine Endgeschwindigkeit für das Objekt (6) an dem Zielpunkt (9) aufweist.
7. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4 und 6, wobei das ballistische Modell eine Beschleunigung durch die Schwerkraft aufweist.
8. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das ballistische Modell einen Energieverlust der kinetischen Energie des Objekts (6) durch das Abprallen von der Anzeigenfläche (2) berücksichtigt.
9. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei in der Recheneinheit (15) eine Mehrzahl der vorbestimmten Regeln gespeichert ist, die jeweils einen unterschiedlichen Schwierigkeitsgrad für den Spieler (5) bei dem Spielen mit dem Spielgerät (1) haben.
10. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, die Anzahl der Spieler (5) zu bestimmen.
11. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, die Anzahl der Spieler (5) zu bestimmen, und in der Recheneinheit (15) für jede
Anzahl der Spieler (5) jeweils eine andere der vorbestimmten Regeln oder ein anderer Satz der vorbestimmten Regeln gespeichert ist.
12. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, die Positionen von zumindest des Objekts (6) und des Spielers (5) oder von mindestens zwei der Objekte (6) oder von mindestens zwei der Spieler (5) zu bestimmen.
13. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, die Positionen von mindestens zwei der Spieler (5) zu bestimmen, und die Recheneinheit (15) eingerichtet ist, unter Verwendung der Positionen der mindestens zwei der Spieler (5) den Zielraum (12) zu bestimmen.
14. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, in dem Teilbereich des Spielraums (8) eine Augenpunktposition eines Augenpunktes des Spielers (5) zu bestimmen und die Perspektive eines auf der Anzeigenfläche (2) angezeigten Bildes an die Augenpunktposition anzupassen.
15. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, zu erkennen, ob das Objekt (6) von einer Hand des Spielers (5) oder einem Fuß des Spielers (5) gespielt wurde.
16. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, zu erkennen, ob der Spieler (5) einen Schläger in der Hand hält und insbesondere ob das Objekt (6) von dem Schläger gespielt wurde.
17. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das Erfassungssystem (4) eingerichtet ist, zu erkennen, ob das Objekt (6) gemäß einem zu dem Spielgerät (1) zugehörigen Regelwerk gespielt wurde.
18. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Objekt (6) ein Ball, ein Medizinball oder ein Frisbee ist.
19. Spielgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Spielgerät (1) eingerichtet ist, dass mit dem Spielgerät (1) eine Rückschlag-Sportart, insbesondere Squash, Tennis, Volleyball, eine Schießsportart, insbesondere Bogenschießen, oder American Football gespielt werden kann.
20. Vorrichtung mit zwei Spielgeräten (1) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 19, wobei Vorrichtung eingerichtet ist, die in einem der Spielgeräte (1) erfasste Position in dem anderen der Spielgeräte (1) anzuzeigen, insbesondere auf der Anzeigenfläche (2) des anderen der Spielgeräte (1).
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