TWI517882B

TWI517882B - 穿戴式模擬手榴彈投擲系統

Info

Publication number: TWI517882B
Application number: TW103143344A
Authority: TW
Inventors: 郭建明; 毛軒揚; 彭裕惟; 楊謹丞; 陳榮添; 賴怡靜
Original assignee: 南臺科技大學
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-01-21
Also published as: TW201620597A

Description

穿戴式模擬手榴彈投擲系統

本發明係有關於一種可以穿載於身上，以做為手榴彈投擲遊戲及訓練用之手榴彈投擲模擬裝置。

目前一般的投擲手榴彈，係具有一定之危險性。通常是只有在軍隊中才有手榴彈投擲的訓練，一般人很難有機會自行練習或模擬，更遑論是讓大人、小孩都可以一起參與這項活動。

因此有如中華民國100年3月21日所公告之新型第M400346號「遊戲用手榴彈模擬裝置」專利案，其係揭露包括有：一頂蓋；一啟動構件，係由一把手與一插銷所組成；一容室構件，供容裝高壓氣體，包含一筒件，一底蓋設於筒件底部，一上蓋設於筒件頂部，將該上蓋容置定位於頂蓋內；一控制構件，包含一移動桿，該移動桿底段預定位置開設相連通之第四螺孔、第二通孔、第三通孔與第四通孔，將該移動桿由下往上依序通過底蓋、筒件與上蓋，於移動桿頂段外周套設一彈性元件，再將一第三螺件旋設於移動桿頂面；以及一瓶體，內部具有一第三容置空間，供容裝洩放後氣化之高壓氣體，瓶體頂段固設於頂蓋內部。

惟，該專利前案僅具有手榴彈的投擲訓練作用，僅能模擬爆炸的時間而已，並不具有其他模擬之作用，例如預測落點位置、投擲距離、爆炸聲音、影像及矯正投擲姿勢等功效。

另外有如中華民國101年10月16日所公開之發明第201241396號「雷射導控互動電子白板技術運用於軍事射擊訓練與第一人稱射擊遊戲系統」專利案，其係揭露：運用雷射導控互動電子白板技術控制軍事射擊訓練與第一人稱射擊遊戲軟體中的瞄準點，採用現行一般無線或有線滑鼠、鍵盤控制技術作為下達電腦指令執行之主要方式，並將前項之現有無線或有線滑鼠、鍵盤控制技術整合於本發明之模擬射擊槍、運動控制器及相關附屬控制裝置，配合各種射擊電腦軟體來執行模擬射擊訓練與應用於各式第一人稱視角射擊遊戲的方式。本發明之模擬射擊槍之主要設計方式則是利用光學攝影機搭配紫綠濾光鏡，此種特殊濾光鏡可有效濾除大部分投影幕上的可見光，使光學攝影機能有效追蹤模擬射擊槍槍口所發射至螢幕之雷射光點座標的位置，運用此座標並藉由互動電子白板技術可精確導引電腦滑鼠游標，進而達到模擬射擊槍控制射擊瞄準與彈著點的射擊功能。此外，將一般多按鍵無線或有線滑鼠、鍵盤之電子電路板裝置於一控制盒中，藉由控制盒的連結可透過模擬射擊槍、附屬控制裝置與運動控制器直接對電腦射擊軟體或遊戲下達各種射擊、操控與運動指令，以達到執行模擬射擊訓練與第一人稱視角射擊遊戲完整的操控功能。

然，該專利前案僅揭露投擲手榴彈，操作者在執行時，可利用附屬控制裝置，在需要執行各種軍事裝備指令時，以手部按壓附屬控制裝置控制開關，對電腦軟體下達各種軍事裝備使用指令。其並沒有詳細的投擲手榴彈之訓練過程，以及爆炸時之虛擬畫面，故於使用上仍然不甚理想。

爰此，有鑑於目前對於手榴彈的模擬投擲，並沒有一套完善的使用裝置及系統。故本發明提供一種穿戴式模擬手榴彈投擲系統，係設有一客戶端裝置，用以執行一虛擬投擲遊戲程式，該客戶端裝置係包含有一感應器模組、一音效播放模組、一擊中反應模組、一畫面顯示模組及一位置模組，該感應器模組係供偵測一投擲時的投擲狀態，該音效播放模組係供接收並播放一遊戲音效，該擊中反應模組係供產生一遊戲感覺，該畫面顯示模組係供產生一遊戲特效，該位置模組係供定位後顯示出一所在位置；一伺服端裝置，其係透過一連線網路與該客戶端裝置進行多人連線，用以使多人共同產生互動與模擬，該伺服端裝置係包含有一投擲物模組、一估算模組、一計算模組、一音效控制模組、一氣象模組，該投擲物模組係模擬顯示一投擲物之種類，該估算模組供根據該投擲物之投擲狀態而做一落點位置估算，並進一步做為調整及矯正之參考值，該計算模組係供計算一剩餘血量及一投擲距離，該音效控制模組係供輸出該遊戲音效，該氣象模組係供偵測一氣候狀態。

上述感應器模組係為一陀螺儀感應器或一加速度感應器，該投擲狀態係包含一姿勢、一手勢、一手腕力道及一角度，該估算模組係會根據該投擲物之投擲狀態的姿勢、手勢、手腕力道及角度進行落點位置估算。

上述計算模組係根據該投擲物之一質量、一速度及一拋物線之物理現象，計算及顯示該投擲物之投擲距離。

上述氣象模組所偵測之該氣候狀態係包含一天氣、一風速及一風向，並於該客戶端裝置上顯示出一估算評語，以及根據該落點位置及該投擲距離，進而做為調整及矯正一投擲姿勢之參考值。

上述音效播放模組係為一喇叭或一蜂嗚器，該遊戲音效係包含播放一爆炸聲、一開保險聲或一啟動遊戲聲。

上述擊中反應模組係為一震動單元或一電流產生單元，該遊戲感覺係包含產生一震動、輸出一弱電流及顯示一剩餘血量。

上述畫面顯示模組係為一影像播放單元，該遊戲特效係包含一爆炸特效或一濺血特效，該爆炸特效係播放爆炸時所產生的閃光、火花、烟霧之畫面，該濺血特效係播放爆炸時產生噴血之畫面。

上述位置模組係為一GPS定位單元或一Wi-Fi定位單元。

上述客戶端裝置係為一智慧型手機、一智慧型手錶、一智慧型戒指、一智慧型眼鏡其中之一或其任意組合，該伺服端裝置係為一智慧型手機、一桌上型電腦、一平板電腦其中之一或其任意組合

上述連線網路係為一網際網路、一Wi-Fi網路、一3G通訊網路、一4G通訊網路其中之一或其任意組合。

本發明具有下列之優點：

1.本發明可以偵測投擲時的姿勢、手勢、手腕力道及角度等投擲狀態，並模擬投擲加速度、落點距離估算、匯入氣象等因素來進行投擲，並可做為評估及矯正之參考，以達到模擬訓練之真實性。

2.本發明係可供使用者體驗及了解如何投擲手榴彈，參考真實模擬情境，挑戰炸藥武器控制在自己手中的快感，並可體驗戰爭的感覺。

3.本發明利用穿戴式裝置，以模擬投擲手榴彈的遊戲，於被擊中時也會受到震動，並以若電流刺激來表示受到傷害失血的程度，藉以可增加臨場感，並可供多人連線增加遊戲樂趣及互動、模擬的真實感。

(1)‧‧‧客戶端裝置

(1A)‧‧‧智慧型手機

(1B)‧‧‧智慧型手錶

(1C)‧‧‧智慧型戒指

(1D)‧‧‧智慧型眼鏡

(11)‧‧‧感應器模組

(12)‧‧‧音效播放模組

(13)‧‧‧擊中反應模組

(14)‧‧‧畫面顯示模組

(15)‧‧‧位置模組

(2)‧‧‧伺服端裝置

(2A)‧‧‧智慧型手機

(2B)‧‧‧桌上型電腦

(2C)‧‧‧平板電腦

(21)‧‧‧投擲物模組

(22)‧‧‧估算模組

(23)‧‧‧計算模組

(24)‧‧‧音效控制模組

(25)‧‧‧氣象模組

(3)‧‧‧連線網路

(A)‧‧‧使用者

[第一圖]係為本發明之裝置架構圖。

[第二圖]係為本發明客戶端裝置之配置圖。

[第三圖]係為本發明伺服端裝置之配置圖。

[第四圖]係為本發明之使用流程圖。

[第五圖]係為本發明模擬投擲手榴彈時之示意圖。

[第六圖]係為本發明選擇投擲物之畫面示意圖。

[第七圖]係為本發明對於投擲姿勢進行評估及矯正之畫面示意圖。

請參閱第一圖所示，本發明實施例係包括有客戶端裝置(1)、伺服端裝置(2)及連線網路(3)，其中：客戶端裝置(1)，其係用以執行一虛擬投擲遊戲程式。該客戶端裝置(1)係可為一智慧型手機(1A)、一智慧型手錶(1B)、一智慧型戒指(1C)、一智慧型眼鏡(1D)其中之一或其任意組合。該客戶端裝置(1)如第二圖所示，其係包含有一感應器模組(11)、一音效播放模組(12)、一擊中反應模組(13)、一畫面顯示模組(14)、一位置模組(15)。其中，該感應器模組(11)係可為一陀螺儀感應器或一加速度感應器，藉以可供偵測該客戶端裝置(1)於模擬投擲時的姿勢、手勢、手腕力道及角度等投擲狀態。該音效播放模組(12)係可為一喇叭或一蜂嗚器，藉以可接收並播放一爆炸聲、一開保險聲或啟動遊戲聲等於遊戲時可產生之音效。該擊中反應模組(13)係可為一震動單元、一電流產生單元，藉以可供產生一震動、輸出一弱電流之遊戲感覺及顯示一剩餘血量。該畫面顯示模組(14)係可為一影像播放單元，藉以可供產生一爆炸特效或一濺血特效之遊戲特效，以播放爆炸時所產生的閃光、火花、烟霧及噴血等畫面。該位置模組(15)係可為一GPS定位單元或一Wi-Fi定位單元，可供該客戶端裝置(1)做GPS定位或Wi-Fi定位，藉以顯示該客戶端裝置(1)之所在位置。

伺服端裝置(2)，其係可為一智慧型手機(2A)、一桌上型電腦(2B)、一平板電腦(2C)其中之一或其任意組合。該伺服端裝置(2)係可透過一連線網路(3)與該客戶端裝置(1)進行多人連線，該連線網路(3)係可為一網際網路、一Wi-Fi網路、一3G通訊網路、一4G通訊網路其中之一或其任意組合進行多人連線。如第三圖所示，該伺服端裝置(2)係包含有一投擲物模組(21)、估算模組(22)、計算模組(23)、音效控制模組(24)、氣象模組(25)。其中，該投擲物模組(21)係可模擬顯示一投擲物之種類，例如一手榴彈或一手雷，藉以可供使用者選擇所欲投擲之種類為何。該估算模組(22)係可供根據投擲該投擲物時的姿勢、手勢、手腕力道及角度做落點位置之估算，並進而做為調整及矯正之參考值。該計算模組(23)係可供計算及顯示投擲後的剩餘血量及投擲距離。該音效控制模組(24)，係可供輸出一爆炸聲、一開保險聲及一啟動遊戲聲等遊戲音效。該氣象模組(25)係可供偵測及顯示一天氣、一風速及一風向之氣候狀態。

使用時，如第四圖及第五圖所示，所有的使用者(A)係可編組成二隊，並區分為敵、我二方互相進行攻擊。每一位使用者(A)係可將該客戶端裝置(1)穿載於身上，例如將該智慧型手機(1A)握持於手上，藉以模擬成為一投擲物，並將該智慧型手錶(1B)配載於手腕上，將該智慧型戒指(1C)套持於手指上，而該智慧型眼鏡(1D)則配載於臉上。然後開啟該客戶端裝置(1)所內建的一虛擬投擲遊戲程式，並透過該連線網路(3)與該伺服端裝置(2)進行多人連線。又上述的客戶端裝置(1)與伺服端裝置(2)係可共用同一支智慧型手機(1A)或(2A)。或者是該使用者(A)的客戶端裝置(1)係可為一空手而不拿持智慧型手機(1A)，但仍將該智慧型手錶(1B)配載於手腕上，將該智慧型戒指(1C)套持於手指上，而該智慧型眼鏡(1D)則配載於臉上，同樣可以達到相同的遊戲效果。

使用者(A)係可根據當時的狀況，而於該客戶端裝置(1)之智慧型手機(1A)選擇進入遊戲畫面，同時該音效控制模組(24)係輸出一啟動遊戲聲之遊戲音效，經由該音效播放模組(12)可接收並播放該啟動遊戲聲。透過連線該伺服端裝置(2)之投擲物模組(21)，於該客戶端裝置(1)的智慧型手機(1A)選擇投擲物之種類〔如第六圖所示〕，可選擇之種類如手榴彈或手雷等不同的投擲物種類。選擇投擲物確定之後，該伺服端裝置(2)就會將所選擇之投擲物的相關數據資料傳送至該客戶端裝置(1)後，該使用者(A)即可開始投擲該投擲物。

經由該客戶端裝置(1)之智慧型手機(1A)可以模擬開保險將該投擲物投擲出去，同時該音效控制模組(24)係輸出一開保險聲之遊戲音效，經由該音效播放模組(12)可接收並播放該開保險聲。接著該智慧型手機(1A)、該智慧型手錶(1B)及該智慧型戒指(1C)之感應器模組(11)則可供偵測該使用者(A)於模擬投擲時的姿勢、手勢、手腕力道及角度等資訊數據，並將其傳送至該伺服端裝置(2)。該伺服端裝置(2)之估算模組(22)，則會根據該投擲物之投擲的姿勢、手勢、手腕力道及角度進行落點位置估算，以及該計算模組(23)根據投擲物質量、速度及拋物線等物理現象，可計算及顯示投擲後的距離。並配合該氣象模組(25)所偵測及顯示敵方之使用者(A)所在位置之天氣、風速及風向，並於該客戶端裝置(1)上顯示出一估算評語，以及估算出該投擲物之落點位置及所計算出之投擲距離。同時該客戶端裝置(1)之位置模組(15)係會以GPS定位或Wi-Fi定位，而能偵測並顯示出位於該投擲物預測落點附近的敵方之客戶端裝置(1)位置，藉以推算此次投擲後所能造成傷害的人數及傷害程度，以模擬實際是否有無炸傷敵方人員。如果判斷此次投擲的落點附近沒有任何的敵方人員，即無炸傷的狀況發生，則可對於使用者(A)之投擲姿勢進行評估及矯正，並顯示於該客戶端裝置(1)之智慧型手機(1A)〔如第七圖所示〕，藉以可做為進行下次投擲時之參考及改進。

又當位於該投擲物預測落點位置附近有穿載客戶端裝置(1)的敵方之使用者(A)，其所連線的伺服端裝置(2)，係可根據與該投擲物之落點位置的距離遠近，而計算該敵方之使用者(A)所受到的傷害程度。而該估算模組(22)則可根據所計算出的傷害人數及傷害程度，並且根據所計算出之傷害程度，而由該伺服端裝置(2)控制該敵方之使用者(A)的失血量多寡，並且該音效控制模組(24)係輸出一爆炸聲之遊戲音效，經由該音效播放模組(12)可接收並播放該爆炸聲。而該智慧型手機(1A)、智慧型手錶(1B)、智慧型戒指(1C)之擊中反應模組(13)則可供對於該敵方之使用者(A)的手腕或手指產生一震動，以及輸出一弱電流，而該智慧型眼鏡(1D)之畫面顯示模組(14)則可播放爆炸時所產生的閃光、火花、烟霧、噴血等畫面，以及顯示一剩餘血量。藉以讓敵方之使用者(A)有身歷其境之感覺，並且可供敵方之使用者(A)了解到自己的剩餘血量，以做為繼續遊戲之參考。直到每一位使用者(A)之剩餘血量歸零時，則該使用者(A)係結束遊戲並且退出遊戲。

惟，以上所述僅為本發明其中之一實施例，當不能以此限定本發明之申請專利保護範圍，舉凡依本發明之申請專利範圍及說明書內容所作之簡單的等效變化與替換，皆應仍屬於本發明申請專利範圍所涵蓋保護之範圍內。