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TWI811531B - 遊戲裝置與遊戲控制器 - Google Patents

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TWI811531B
TWI811531B TW109108464A TW109108464A TWI811531B TW I811531 B TWI811531 B TW I811531B TW 109108464 A TW109108464 A TW 109108464A TW 109108464 A TW109108464 A TW 109108464A TW I811531 B TWI811531 B TW I811531B
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self
stabilizing
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controller
module
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何明軒
鄭創元
吳哲安
羅宇強
王鎮城
陳俊傑
吳明憲
黃禎頤
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仁寶電腦工業股份有限公司
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Abstract

一種遊戲裝置，包括自穩模組、顯示螢幕、控制器組件、動作感測器以及運算處理模組。自穩模組具有至少兩個自穩軸。顯示螢幕與控制器組件分別組裝於自穩模組。控制器組件與顯示螢幕藉由自穩軸的至少其一產生相對運動。運算處理模組根據程式產生畫面訊號至顯示螢幕。當自穩模組被啟動且產生相對運動時，動作感測器產生控制訊號，運算處理模組依據控制訊號與程式而產生另一畫面訊號至顯示螢幕，所述另一畫面訊號對應控制器組件相對於顯示螢幕的運動姿勢。另揭露一種遊戲控制器。

Description

遊戲裝置與遊戲控制器
本發明是有關於一種遊戲裝置與遊戲控制器。
隨著電玩遊戲及行動裝置的市場不斷擴大，目前市面上已出現許多針對行動裝置的行動式遊戲（mobile games）。然而，在現有行動裝置上發展的遊戲，仍舊需以設置在行動裝置上的按鈕或觸控螢幕來達到操控遊戲的目的，故對於使用者而言，此舉仍存在諸多不便之處，且也容易因操控性不佳降低遊戲對於使用者的實體感受。
據此，如何在現有行動裝置上提供足以反應遊戲狀態的遊戲裝置或遊戲控制器，實為相關技術人員所需思考並解決的課題。
本發明提供一種遊戲裝置與遊戲控制器，其能針對行動式遊戲而提供較佳的遊戲操作感。
本發明的遊戲裝置，包括自穩模組、顯示螢幕、控制器組件、動作感測器以及運算處理模組。自穩模組具有至少兩個自穩軸。顯示螢幕組裝於自穩模組，控制器組件組裝於自穩模組。控制器組件與顯示螢幕藉由自穩軸的至少其一產生相對運動。運算處理模組根據程式產生畫面訊號至顯示螢幕。當自穩模組被啟動且產生相對運動時，動作感測器產生控制訊號，運算處理模組依據控制訊號與程式而產生另一畫面訊號至顯示螢幕，所述另一畫面訊號對應控制器組件相對於顯示螢幕的運動姿勢。
本發明的遊戲控制器，用以操控外部電子裝置。遊戲控制器包括自穩模組、動作感測器以及控制器組件。自穩模組具有至少兩個自穩軸，外部電子裝置適於組裝於自穩模組。控制器組件組裝於自穩模組，以使控制器組件與外部電子裝置藉由自穩軸的至少其一產生相對運動，且外部電子裝置不在控制器組件的運動軌跡上，動作感測器因所述相對運動而產生控制訊號至外部電子裝置。
在本發明的一實施例中，上述的自穩模組包括由多個結構件與多個自穩單元所形成的序列，任一自穩單元連結起兩個結構件，控制器組件包括方向盤，方向盤與顯示螢幕分別設置於位在所述序列的首位結構件與末位結構件。
在本發明的一實施例中，上述的自穩單元各具有自穩軸，且這些自穩軸彼此正交。
在本發明的一實施例中，上述設置有顯示螢幕的結構件是可調式夾具。
在本發明的一實施例中，上述的結構件具有電連接介面，顯示螢幕藉由電連接介面電連接自穩模組。
在本發明的一實施例中，上述的控制器組件還包括至少一控制器，配置於方向盤上且電性連接或無線信號連接運算處理模組。
在本發明的一實施例中，在產生上述的相對運動時，顯示螢幕不在控制器組件的運動軌跡上。
在本發明的一實施例中，上述的顯示螢幕的法線平行其中一自穩軸。
在本發明的一實施例中，上述的顯示螢幕的法線與其中一自穩軸共軸。
在本發明的一實施例中，上述的運算處理模組與自穩模組位於同一物件中。
在本發明的一實施例中，上述的運算處理模組與顯示螢幕位於同一物件中。
在本發明的一實施例中，上述的動作感測器是光學追蹤感測器，設置於自穩模組以感測自穩模組的不同結構件之間的相對旋轉角度。
在本發明的一實施例中，上述的動作感測器是陀螺儀，設置於自穩模組以感測自穩模組的不同結構件之間的相對旋轉角度。
在本發明的一實施例中，上述的外部電子裝置是顯示螢幕，而遊戲控制器包括運算處理模組，顯示螢幕組裝至自穩模組或從自穩模組被拆卸。組裝至自穩模組的顯示螢幕與自穩模組、控制器組件與運算處理模組電性連接。運算處理模組根據一式產生畫面訊號至顯示螢幕，且運算處理模組根據控制訊號與程式而產生另一畫面訊號至顯示螢幕。所述另一畫面訊號對應控制遊戲控制器相對於顯示螢幕的運動姿勢。
在本發明的一實施例中，上述的外部電子裝置包括顯示螢幕與運算處理模組。當外部電子裝置組裝至自穩模組時，顯示螢幕、運算處理模組、自穩模組與控制器組件電性連接。運算處理模組根據程式產生畫面訊號至顯示螢幕，且運算處理模組根據控制訊號與程式而產生另一畫面訊號至顯示螢幕。所述另一畫面訊號對應遊戲控制器相對於顯示螢幕的運動姿勢。
在本發明的一實施例中，上述的控制器組件還包括至少一控制按鈕或至少一控制撥片，配置於上述的方向盤上。
在本發明的一實施例中，上述的顯示螢幕組裝於自穩模組的第一連接部，控制器組件組裝於自穩模組的第二連接部，且異於第一連接部。第一連接部與第二連接部通過所述至少兩個自穩軸而產生相對運動。
的一實施例中，上述的外部電子裝置組裝於自穩模組的第一連接部，控制器組件組裝於自穩模組的第二連接部，且異於第一連接部。第一連接部與第二連接部通過所述至少兩個自穩軸而產生相對運動。
基於上述，遊戲裝置或遊戲控制器藉由自穩模組與控制器組件、動作感測器與運算處理模組的相互搭配，而讓自穩模組被啟動後，控制器組件與顯示螢幕能藉由自穩模組的至少一自穩軸產生的相對運動，且所述相對運動能被動作感測器所感知而產生控制訊號，進而讓運算處理模組接收到控制訊號而據以產生畫面訊號至顯示螢幕，以讓所述畫面訊號能實時反應當下控制器組件相對於顯示螢幕的操作姿勢。據此，藉由控制器組件的實時操作且實時反應至顯示螢幕，便能讓使用者取得操作遊戲裝置時的臨場感。
圖1是依據本發明一實施例的遊戲裝置的組裝示意圖。圖2是圖1的遊戲裝置的相關構件的方塊圖。請同時參考圖1與圖2，在本實施例中，遊戲裝置100包括自穩模組110、顯示螢幕150、控制器組件120、動作感測器130以及運算處理模組140。自穩模組110具有至少兩個自穩軸，在此以多個自穩軸L1～L3為例。顯示螢幕150組裝於自穩模組110的第一連接部，控制器組件120組裝於自穩模組110的第二連接部而異於第一連接部。第一連接部與第二連接部藉由所述至少兩個自穩軸而產生相對運動，也就是本實施例所示的控制器組件120與顯示螢幕150藉由自穩軸L1～L3的至少其一產生相對運動。運算處理模組140根據程式產生畫面訊號至顯示螢幕150。當自穩模組110被啟動且產生上述的相對運動時，動作感測器130產生控制訊號，運算處理模組140依據控制訊號與程式而產生另一畫面訊號至顯示螢幕150，所述另一畫面訊號對應控制器組件120相對於顯示螢幕150的運動姿勢。此外，遊戲裝置100還包括影像擷取模組160，電性連接運算處理模組140，用以擷取使用者的影像，以供控制訊號與程式之用，然本實施例並未限制影像擷取模組160所取得影像訊號後的用途。
在此，動作感測器130例如是光學追蹤感測器，設置於自穩模組110以感測自穩模組110的不同結構件T1～T4之間的相對旋轉角度，而於另一實施例中，動作感測器130也可為陀螺儀，設置於自穩模組110以感測自穩模組110的不同結構件T1～T4之間的相對旋轉角度。在本實施例中，結構件T3即可視為前述的第一連接部，而結構件T4即可視為前述的第二連接部。
如圖1所示，自穩模組110包括由多個結構件T1～T4與多個自穩單元P1～P3所形成的序列，其中任一自穩單元P1～P3連結起相鄰的兩個結構件T1～T4。在本實施例中，控制器組件120包括方向盤121與設置在方向盤121上的控制器122，其中方向盤121與顯示螢幕150分別設置於位在所述序列的首位結構件與末位結構件，也就是說，本實施例的自穩模組110所產生的序列為結構件T3、自穩單元P1、結構件T1、自穩單元P3、結構件T2、自穩單元P2與結構件T4，而顯示螢幕150組裝於結構件T3，方向盤121組裝於結構件T4。
進一步地說，自穩單元P1～P3各具有對應的自穩軸L1～L3，且這些自穩軸L1～L3彼此正交，而用以作為組成運動空間的基準軸。再者，設置有顯示螢幕150的結構件T3是可調式夾具，其具有伸縮夾臂而因應顯示螢幕150的不同尺寸以進行調整。此外，可調式夾具（結構件T3）包括電連接介面T3a，而顯示螢幕150藉由電連接介面T3a而能電連接至自穩模組110，且經組裝後，顯示螢幕150的法線平行其中一自穩軸，且本實施例的顯示螢幕150的法線與其中一自穩軸共軸，在此繪示自穩軸L1貫穿顯示螢幕150的中心C1與自穩單元P1作為例示。
在此，控制器122包括控制按鈕122a或控制撥片122b，配置於方向盤121上而有利於使用者進行操作，且控制器122電性連接或無線信號連接至運算處理模組140以利於將使用者的操作能即時反饋至運算處理模組140，還能進一步地反映至顯示螢幕150。
圖4A至圖4C分別繪示控制器組件與顯示螢幕藉由自穩模組進行的相對運動示意圖。請參考圖4A至圖4C，基於圖1與圖2的構件配置與電性連接關係，使用者便能藉由操作控制器組件120的方向盤121與控制器122，而能將使用者的動作即時反映至顯示螢幕150上。舉例來說，參考圖4A並對照圖1，圖4A繪示控制器組件120與顯示螢幕150藉由自穩單元P1而以自穩軸L1產生相對旋轉運動。接著，請參考圖4B並對照圖1，圖4B繪示控制器組件120與顯示螢幕150藉由自穩單元P3而以自穩軸L3產生相對旋轉運動。接著，參考圖4C並對照圖1，圖4C繪示控制器組件120與顯示螢幕150藉由自穩單元P2而以自穩軸L2產生相對旋轉運動。基於上述能明顯得知在所述相對運動產生時，本實施例的顯示螢幕150與控制器組件120各具有其運動範圍而互不干涉，也就是顯示螢幕150實質上並不在控制器組件120的運動軌跡上。如圖4A所示，顯示螢幕150以其輪廓對角線W所形成的球體空間範圍Q，且控制器組件120實質上位在球體空間範圍Q之外，以確保使用者能順利操作控制器組件120而不致與顯示螢幕150產生碰撞。
此外，請參考圖2所示虛線框，其代表運算處理模組140與自穩模組110設置於同一物件上。除上述電連接介面T3a之外，顯示螢幕150也可採無線通訊手段而與自穩模組110及設置其上的運算處理模組140電性連接。
圖3是本發明另一實施例的遊戲控制器與外部電子裝置的對應關係方塊圖。請參考圖3，本實施例是揭露一種遊戲控制器400，其用以對外部電子裝置300進行遊戲操控。遊戲控制器400包括前述的自穩模組110、動作感測器130以及控制器組件120，而外部電子裝置300則包括顯示螢幕150與運算處理模組140。換句話說，本實施例的運算處理模組140是與顯示螢幕150位於同一物件。再者，外部電子裝置300與遊戲控制器400之間可採有線電性連接，如前述的電連接介面T3a，也可採前述無線通訊手段進行聯繫，在此並未予以設限。在此，外部電子裝置300為現有技術中已知的各式行動電子裝置，使用者即能藉由遊戲控制器400的控制器組件120而對外部電子裝置300產生操控效果，也就是讓外部電子裝置300能根據控制器組件120的運動姿勢及程式而在顯示螢幕150上產生對應姿勢的畫面。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，遊戲裝置或遊戲控制器藉由自穩模組與控制器組件、動作感測器與運算處理模組的相互搭配，而讓自穩模組被啟動後，控制器組件與顯示螢幕之間產生的相對運動能被動作感測器所感知而產生控制訊號，進而讓運算處理模組接收到控制訊號而據以產生畫面訊號至顯示螢幕，以讓所述畫面訊號能實時反應當下控制器組件相對於顯示螢幕的操作姿勢。
特別的是，本發明的控制器組件包括方向盤與設置其上的控制器，且顯示螢幕並不在控制器組件的運動軌跡上，因此能有效地避免控制器組件與顯示螢幕可能音箱對運動而產生的干涉或碰撞等問題。
進一步地說，在以自穩模組作為控制器組件的必須構件而達到對使用者提供實時操控效果的前提下，設計者可依據使用需求而對應地設計出遊戲裝置或遊戲控制器，前者提供完整的遊戲主機、程式及配件，而後者則視為能搭配現有行動裝置的遊戲配件，兩者皆能提供使用者實時的遊戲體驗，也就是藉由控制器組件的實時操作且實時反應至顯示螢幕，以讓使用者能感受到進行遊戲時的臨場感。
100:遊戲裝置 110:自穩模組 120:控制器組件 121:方向盤 122:控制器 122a:控制按鈕 122b:控制撥片 130:動作感測器 140:運算處理模組 150:顯示螢幕 160:影像擷取模組 300:外部電子裝置 400:遊戲控制器 C1:中心 L1、L2、L3:自穩軸 P1、P2、P3:自穩單元 Q:球體空間範圍 T1、T2、T3、T4:結構件 T3a:電連接介面 W:輪廓對角線
圖1是依據本發明一實施例的遊戲裝置的組裝示意圖。 圖2是圖1的遊戲裝置的相關構件的方塊圖。 圖3是本發明另一實施例的遊戲控制器與外部電子裝置的對應關係方塊圖。 圖4A至圖4C分別繪示控制器組件與顯示螢幕藉由自穩模組進行的相對運動示意圖。
100:遊戲裝置
110:自穩模組
120:控制器組件
121:方向盤
122:控制器
122a:控制按鈕
122b:控制撥片
150:顯示螢幕
160:影像擷取模組
C1:中心
L1、L2、L3:自穩軸
P1、P2、P3:自穩單元
T1、T2、T3、T4:結構件
T3a:電連接介面

Claims (23)

  1. 一種遊戲裝置，包括：一自穩模組，具有至少兩個自穩軸；一顯示螢幕，組裝於該自穩模組；一控制器組件，組裝於該自穩模組，以使該控制器組件與該顯示螢幕藉由該些自穩軸的至少其一產生相對運動；一動作感測器；以及一運算處理模組，根據一程式產生一畫面訊號至該顯示螢幕，其中，當該自穩模組被啟動，且使用者操作該控制器組件，以使該控制器組件通過該自穩模組對於該顯示螢幕產生所述相對運動時，該動作感測器產生一控制訊號，該運算處理模組依據該控制訊號與該程式而產生另一畫面訊號至該顯示螢幕，所述另一畫面訊號對應該控制器組件相對於該顯示螢幕的運動姿勢，以將該使用者的動作即時反映至該顯示螢幕。
  2. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該自穩模組包括由多個結構件與多個自穩單元所形成的序列，任一自穩單元連結起兩個結構件，該控制器組件包括一方向盤，該方向盤與該顯示螢幕分別設置於位在所述序列的首位結構件與末位結構件。
  3. 如請求項2所述的遊戲裝置，其中該些自穩單元各具有一自穩軸，且該些自穩軸彼此正交。
  4. 如請求項2所述的遊戲裝置，其中設置有該顯示螢幕的該結構件是一可調式夾具。
  5. 如請求項2所述的遊戲裝置，其中該結構件具有一電連接介面，該顯示螢幕藉由該電連接介面電連接該自穩模組。
  6. 如請求項2所述的遊戲裝置，其中該控制器組件還包括：至少一控制器，配置於該方向盤上且電性連接或無線信號連接該運算處理模組。
  7. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中在產生所述相對運動時，該顯示螢幕不在該控制器組件的運動軌跡上。
  8. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該顯示螢幕的法線平行其中一自穩軸。
  9. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該顯示螢幕的法線與其中一自穩軸共軸。
  10. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該運算處理模組與該自穩模組位於同一物件中。
  11. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該運算處理模組與該顯示螢幕位於同一物件中。
  12. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該動作感測器是一光學追蹤感測器，設置於該自穩模組以感測該自穩模組的不同結構件之間的相對旋轉角度。
  13. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該動作感測器是一陀螺儀，設置於該自穩模組以感測該自穩模組的不同結構件之間的相對旋轉角度。
  14. 如請求項1所述的遊戲裝置，其中該顯示螢幕組裝於該自穩模組的一第一連接部，該控制器組件組裝於該自穩模組的一第二連接部，且異於該第一連接部，該第一連接部與該第二連接部通過所述至少兩個自穩軸而產生相對運動。
  15. 一種遊戲控制器，用以操控一外部電子裝置，該遊戲控制器包括：一自穩模組，具有至少兩個自穩軸，該外部電子裝置適於組裝於該自穩模組；一動作感測器；以及一控制器組件，組裝於該自穩模組，以使該控制器組件與該外部電子裝置藉由該些自穩軸的至少其一產生相對運動，且該外部電子裝置不在該控制器組件的運動軌跡上，該動作感測器因所述相對運動而產生一控制訊號至該外部電子裝置，其中該外部電子裝置包含有一顯示螢幕，一運算處理模組配置於該遊戲控制器或該外部電子裝置；當該外部電子裝置組裝至該自穩模組以啟動該自穩模組時，該顯示螢幕、該運算處理模組與該控制器組件電性連接，該運算處理模組根據一程式產生一畫面訊號至該顯示螢幕，且因使用者操作該控制器組件，而使該控制器組件通過該自穩模組對於該顯示螢幕產生所述相對運動時，該動作感測器產生該控制訊號，且該運算處理模組根據該控制訊號與該程式而產生另一畫面訊號至 該顯示螢幕，所述另一畫面訊號對應該遊戲控制器相對於該顯示螢幕的運動姿勢，以將該使用者的動作即時反映至該顯示螢幕。
  16. 如請求項15所述的遊戲控制器，其中該自穩模組包括由多個結構件與多個自穩單元所形成的序列，任一自穩單元連結起兩個結構件，該控制器組件包括一方向盤，該方向盤與該外部電子裝置分別設置於位在所述序列的首位結構件與末位結構件。
  17. 如請求項16所述的遊戲控制器，其中該些自穩單元各具有一自穩軸，且該些自穩軸彼此正交。
  18. 如請求項16所述的遊戲控制器，其中設置有該外部電子裝置的該結構件是一可調式夾具。
  19. 如請求項16所述的遊戲控制器，其中該結構件具有一電連接介面，該外部電子裝置藉由該電連接介面電連接該自穩模組。
  20. 如請求項16所述的遊戲控制器，其中該控制器組件還包括：至少一控制按鈕或至少一控制撥片，配置於該方向盤上。
  21. 如請求項15所述的遊戲控制器，其中該動作感測器是一光學追蹤感測器，設置於該自穩模組以感測該自穩模組的不同結構件之間的相對旋轉角度。
  22. 如請求項15所述的遊戲控制器，其中該動作感測器是一陀螺儀，設置於該自穩模組以感測該自穩模組的不同結構件之間的相對旋轉角度。
  23. 如請求項15所述的遊戲控制器，其中該外部電子裝置組裝於該自穩模組的一第一連接部，該控制器組件組裝於該自穩模組的一第二連接部，且異於該第一連接部，該第一連接部與該第二連接部通過所述至少兩個自穩軸而產生相對運動。
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