TWI541053B - 控制虛擬球員和虛擬球運動之控制裝置 - Google Patents

Description

控制虛擬球員和虛擬球運動之控制裝置

本發明係關於虛擬遊戲之控制裝置，尤指在諸如足球視訊遊樂器等視訊遊樂器範疇內，控制虛擬球員和虛擬球運動之控制裝置。

數年來，瘋狂於視訊遊樂器已引起業界推動者開發控制裝置(或界面裝置)，有高位階互應性，在玩遊樂器進行命令，有很大的現實感。

迄今已開發出控制裝置，特別適應在電腦或視訊遊樂器控制台上進行足球賽。例如，已知有專利申請案WO2007/045765號。記載一種控制裝置，以控制虛擬球之運動，能夠與電腦或遊樂器控制台型數位處理單位交換訊號。此裝置包括與支座彈性連結的球，形式接近足球，而球員可用腳踢之。此球裝設震動感測器或加速度感測器，以檢測對球的衝擊。此等感測器在使用者踢球之後，可測定球的位置和移動力強度。感測器發生的訊號，經由特殊處理模組，轉換成控制訊號，旨在控制遊樂器控制台，以控制視訊遊樂器中虛擬球之移動。

為控制視訊遊樂器中虛擬球員的移動，使用者使用搖桿式之第二控制裝置，連接到遊樂器控制台。後者因此需要使用二控制裝置，連接到控制台，以便玩足球賽。

本發明之一目的，在於擬議一種單一控制裝置，於視訊遊樂器中控制虛擬球和虛擬球員之移動。

本發明之目的，為視訊遊樂器範疇，諸如足球視訊遊樂器內之一種控制裝置，以控制虛擬球員和虛擬球之移動，此裝置能夠與數位處理單位，諸如個人電腦或遊樂器控制台、交換訊號，並且包括連接於支座之球，該球裝設有第一感測器，能夠在對該球施以衝擊後，檢測球的移動力；以及處理器模組，能夠使用該第一感測器提供之資訊，發生第一控制訊號，旨在提供給數位處理單位，以控制視訊遊樂器內虛擬球的移動，其特徵為，球亦裝設第二感測器，能夠檢測施加於球表面之壓力，又其中該處理器模組，能夠從該第二感測器提供的資訊，發生第二訊號，旨在提供給數位處理單位，以控制視訊遊樂器內虛擬球員的移動。

因此，按照本發明，控制裝置是用來運動視訊遊樂器內之虛擬球員和虛擬球。不需要另設控制裝置，諸如搖桿，以控制視訊遊樂器內球員的運動。

處理器模組宜亦能夠從處理單位接收第三控制訊號，指示處理球是否在虛擬球員周圍的預定區域，而球在表面裝設第一光源，在處理器模組接收該第三控制訊號時，能夠傳輸光訊號。

當虛擬球在預定區域內時，光訊號對使用者指示虛擬球員是在踢球位置。預定區域係例如以虛擬球員為中心的預定半徑圓圈，或此圓圈之一部份，例如在虛擬球員前面的半圓。

按照較佳具體例，球的表面分成至少四個區段，各裝有壓力感測器，該壓力感測器形成該第二感測器，各區段係與視訊遊樂器內虛擬球員的移動方向關聯，故對球的該區段之一所施加壓力，即促使虛擬球員在關聯方向的移動。

各區段宜裝設光源，當對該區段已施加壓力時，能夠傳輸光訊號。

按照特殊具體例，配置在區段內之該光源，即形成該第一光源。因此，當處理器模組接收第三控制訊號時，球的區段之全部光源都亮，通知使用者，虛擬球員在踢球位置。光源係例如發光二極體。

按照特殊具體例，第一感測器包括加速度計和/或陀螺儀，配置在接近球中心，而該第二感測器係壓力感測器，配置在球表面。

茲參照附圖詳述本發明及其他目的、細節、特徵和優點如下。

參見第1和2圖，本發明控制裝置1包括球11，明顯為球形，經由適當的半硬質彈性連接件13，彈性連接到支座12，可供使用者用腳踢。連接件彈性之目的，在於吸收踢球衝擊的震動。在踢球位置，使用者的支持腳，放在支座，後者本身在地面。裝設連接器之纜線14，規劃把控制裝置連接到遊樂器控制台或個人電腦。

控制裝置是在虛擬球接近虛擬球員時，用來運動虛擬球，其餘情況則用來運動虛擬球員。更準確而言，虛擬球靠近虛擬球員時，球是可致使虛擬球員踢虛擬球之控制機構。使用者踢球11，即執行此命令。當虛擬球不接近虛擬球員時，球是致使使用者運動遊樂器內虛擬球員之控制機構。使用者用腳觸壓球11，以執行此項命令。

為控制虛擬球之運動，球11裝設感測器，感應加速度，致使球踢出後，可辨別球的運動。例如裝設陀螺儀和/或加速度計，配置在中心或其附近。來自此等區段的訊號用來界定遊樂器內虛擬球之拋物軌跡。

球亦裝設壓力感測器，配置在其表面，以辨別腳與球的接觸。來自感測器的訊號，用來控制遊樂器內虛擬球員之運動。球的表面分成區段，以明顯同等大小為佳。各區段與虛擬球員之運動方向關聯，並裝設壓力感測器，以檢測腳對此區段之壓力或接觸。為了在指定方向運動虛擬球員，使用者必須用腳觸及與運動方向關聯之區段。

故使用者知道虛擬球員是否可踢球(即虛擬球是否靠近虛擬球員)，球宜安裝光源15，配置在表面。此光源在虛擬球員就踢球位置(即虛擬球靠近虛擬球員時)即會亮。在第1和2圖所示具體例中，球之各區段裝有光源15。當虛擬球員在踢球位置時，全部光源都亮。光源係例如發光二極體。

按照較佳具體例，當球員不再就踢球位置時，此等光源亦用來對使用者指示遊樂器內虛擬球員之運動方向。為此，被使用者的腳最後觸及的區段，其光源才亮。

如第3圖簡略所示，來自感測器的全部訊號利用配置在球內或基座上如處理器模組16轉換，再經由有線或無線傳輸機構傳輸于遊樂器控制台。當虛擬球員在踢球位置時，處理器模組16亦從控制台接到訊號，使光源亮起。

如第3圖簡示，處理器模組16能夠從來自陀螺儀17和加速度計18之資訊，發生控制訊號S1。控制訊號S1致使虛擬球的拋物軌跡，可在遊樂器內受到控制。使用者踢球時，可由加速度計測量球的加速度。在踢球的瞬間，此等元件發生的加速度向量，致使得以測定虛擬球拋物軌跡之幅度和角度。陀螺儀發生的訊號用以改進虛擬球拋物軌跡之角度。處理器模組16百來自陀螺儀和加速度計的此資訊，轉換成控制訊號S1，旨在供控制台來控制虛擬球的運動。

處理器模組16也把來自壓力感測器19的訊號，轉換成控制訊號S2，旨在控制虛擬球員之運動。當使用者的腳接觸到球之區段，此區段之壓力感測器即檢測到此項接觸，把此資訊轉換成控制訊號S2，對控制台指示，使用者要在與該區段關聯之運動方向運動虛擬球員。

當虛擬球靠近虛擬球員，亦即虛擬球員就踢球位置時，處理器模組16亦從控制台接收控制訊號S3。而虛擬球在以虛擬球員為中心之圓圈內，且預定半徑為例如半公尺時，控制訊號S3即例如傳輸至處理器模組。在改進具體例中，此區域宜減到在虛擬球員前面的圓圈之半。由處理器模組接收控制訊號S3時，即控制光源15集合亮起。同理，對球區段之壓力，即經由處理器模組16，觸發該區段的光源發亮。

按照特殊具體例，接收控制訊號S3，會使處理器模組發生控制訊號S2受到阻礙或失活。在處理器模組內只容許發生控制訊號S1，該訊號即傳輸至控制台。因此，當虛擬球員就踢球位置時，只虛擬球員控制訊號S1傳輸到控制台。

若採取上述之特徵集合，則本發明控制裝置的功能如下。當虛擬球出現在靠近虛擬球員之預定區域內時，控制訊號S3即傳輸至處理器模組，觸發光源之發亮。使用者即知虛擬球員在踢球位置。虛擬球員即可踢球射門，或傳給隊友。當使用者踢球時，加速度計和陀螺儀檢測到踢球，把球運動的資訊傳輸至處理器模組，把資訊轉換成控制訊號S1，旨在提供給控制台。雖然虛擬球靠近預定區域內之虛擬球員，來自壓力感測器的資訊並未被處理器模組考慮。當虛擬球離開預定區域時，處理器模組即停止接收控制訊號S3，光源乃關閉。

虛擬球在預定區域外時，虛擬球員不再於踢球位置，而是可以在賽球場上運動。為此，使用者用腳碰觸球的區段，相當於要給虛擬球員的運動方向。亦可同時碰觸二相鄰區段，以與二區段關聯的方向之中間方向，運動虛擬球員。相當於最後碰觸到的區段或二區段之光源即亮，通知使用者確實已檢測到腳碰觸到球，而虛擬球員現時在此方向運動。再者，使用者對球多少施以壓力，以調整虛擬球員運動的速度或時間。因此，壓力幅度即用來界定虛擬球員運動的速度或時間。

第4圖表示系統之示意俯視圖，包括本發明控制裝置1，經由纜線14連接到控制台2，後者藉纜線21接到顯示幕3。控制裝置之支座置於顯示幕前一段距離，使縱軸線A明顯垂直於顯示幕前側。使用者自己處在控制裝置相對於顯示幕的後面，但靠近到可以踢球或碰觸球。在此圖中，球表面分成八個區域，各與虛擬球員的運動方向關聯。指向不同區段的箭頭，表示運動方向。藉接觸此等區域之一，致使使用者按箭頭所示方向運動球員。

顯示幕3最好是顯示二視點，通知使用者關於虛擬球員和虛擬球在賽球場上之定位，並對他顯示虛擬球員的視場。此二視點如第5圖所示。虛擬球員的視場是以全顯示幕顯示，而球員在此場上之定位平面，則以視窗顯示，置於顯示幕左下角。

使用此顯示幕聯合於此擬議之控制裝置，致使使用者可以非常高度迷上遊樂器。此外，使用者只需單一控制裝置，即可控制虛擬球和虛擬球員之運動。

雖然本發明已就特別具體例加以說明，顯然並非僅限於此，還包括上述機構之全部技術等效物，及其在本發明範圍內之組合。有可能許多變化例。控制裝置例如適於控制虛擬球員和虛擬球之運動，應用在任何類型之視訊遊樂器，例如足球視訊遊樂器、橄欖球視訊遊樂器、曲棍球視訊遊樂器、網球視訊遊樂器，連接於支座之球，相當於任何類型的球，諸如足球、橄欖球、曲棍球圓盤或網球。

在變化例中，控制裝置可只包括加速度計，以發生控制訊號S1。球的區段數和佈置，可以不同。可以構思與光源15不同之光源，來指示虛擬球靠近球員了。

1．．．控制裝置

2．．．控制台

3．．．顯示幕

11．．．球

12．．．支座

13．．．半硬質彈性連接件

14．．．纜線

15．．．光源

16．．．處理器模組

17．．．陀螺儀

18．．．加速度計

19．．．壓力感測器

21．．．纜線

S1,S2,S3．．．控制訊號

A．．．縱軸線

第1圖表示本發明控制裝置之前視圖；

第2圖表示第1圖裝置之俯視圖；

第3圖為第1圖裝置的感測器和處理器模組之流程圖，以及與連接於控制裝置的遊樂器控制台交換訊號；

第4圖表示包括本發明控制裝置、遊樂器控制台和顯示幕的系統之俯視圖；

第5圖表示遊樂器遊玩時在顯示幕上之顯示圖例。

15．．．光源

16．．．處理器模組

17．．．陀螺儀

18．．．加速度計

19．．．壓力感測器

S1,S2,S3．．．控制訊號

Claims (9)

1. 一種控制虛擬球員移動和虛擬球移動之控制裝置(1)，應用於視訊遊樂器，該裝置能操作與數位處理器單位(2)交換訊號，且該裝置包括球(11)形狀之結構，其中該結構包括第一感測器(17,18)，能操作在打擊該結構後，檢測該結構之移動力，且其中該裝置包括處理模組(16)，能操作使用該第一感測器提供之資訊，發生第一控制訊號(S1)，旨在供數位處理器單位控制視訊遊樂器內虛擬球之移動；其特徵為，該結構又包括第二感測器(19)，能操作檢測施加於該結構之壓力；又其中該處理模組能操作從該第二感測器提供的資訊，發生第二訊號(S2)，旨在供數位處理器單位控制視訊遊樂器內虛擬球員之移動者。
2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中處理器模組(16)能操作接收來自數位處理器單位之第三控制訊號(S3)，指示虛擬球是否在虛擬球員周圍之確定區域內，又其中該結構包括第一光源(15)，能操作在處理模組接收該第三控制訊號時，傳輸光訊號者。
3. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該確定區域係以虛擬球員為中心的確定半徑之圓圈者。
4. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該確定區域係以虛擬球員為中心的確定半徑之圓圈的一部份者。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之裝置，其中該結構分成至少四個區域，各以壓力感測器監視，該壓力感測器形成該第二感測器，各區段與視訊遊樂器內虛擬球員之移動方向關聯，故對該結構的區段之一所施壓力，即促使虛擬球員按關聯方向移動者。
6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中各區段裝設光源(15)，當壓力已施加於該區段時，能操作傳輸光訊號者。
7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中區段之光源形成該第一光源者。
8. 如申請專利範圍第1至4項任一項之裝置，其中第一感測器包括至少一加速度計，位於靠近結構中心者。
9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中第一感測器亦包括陀螺儀，位於靠近結構中心者。