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WO2006005847A2 - Systeme de jeu avec commandes d'actions variables - Google Patents

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WO2006005847A2
WO2006005847A2 PCT/FR2005/001516 FR2005001516W WO2006005847A2 WO 2006005847 A2 WO2006005847 A2 WO 2006005847A2 FR 2005001516 W FR2005001516 W FR 2005001516W WO 2006005847 A2 WO2006005847 A2 WO 2006005847A2
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WO
WIPO (PCT)
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platform
game system
electronic game
joystick
display device
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2005/001516
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English (en)
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WO2006005847A3 (fr
Inventor
Fabrice Madigou
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SYLVIUS
Original Assignee
SYLVIUS
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.)
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Publication date
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Priority to JP2007516003A priority patent/JP5160221B2/ja
Publication of WO2006005847A2 publication Critical patent/WO2006005847A2/fr
Publication of WO2006005847A3 publication Critical patent/WO2006005847A3/fr
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A63F2300/60—Methods for processing data by generating or executing the game program
    • A63F2300/6045—Methods for processing data by generating or executing the game program for mapping control signals received from the input arrangement into game commands

Definitions

  • the present invention generally relates to an electronic game system.
  • the game electronic systems already proposed comprise at least one joystick, and an electronic platform comprising in particular a display device, a central processing unit. digital data and storage means.
  • Each joystick is capable of generating action command information relating to virtual objects displayed on the display device.
  • they may be actions for moving virtual objects.
  • a user has for this purpose a means, such as a game lever, adapted to be biased in two directions right / left and forward / backward to control a desired movement of a virtual object displayed on said display device.
  • a means such as a game lever, adapted to be biased in two directions right / left and forward / backward to control a desired movement of a virtual object displayed on said display device.
  • a typical gamepad further has a number of buttons each for controlling specific actions such as a jump, a menu selection, etc.
  • a limitation of a large number of known electronic game systems is that the action information provided by the joystick does not depend on the position of the joystick relative to the display device, typically a screen on which projects the game.
  • the display device typically a screen on which projects the game.
  • the display device is placed vertically with respect to the player (s).
  • WO0220110 overcomes to a certain extent such a disadvantage by proposing a joystick whose actions of the means of displacement depend on the side of the housing at which the set of user interface elements is usable.
  • the virtual object associated with this player or more precisely associated with the joystick that he holds in hands, and displayed on the display device away from him.
  • An object of the present invention is to overcome this disadvantage and more generally the aforementioned drawbacks.
  • an electronic game system comprising an electronic platform that can be positioned stably during a game portion by a user following at least two desired inclinations, said platform comprising a central processing unit connected to storage means and a display device, the system further comprising means for determining a position from signal propagation time between at least one joystick and said platform, said at least one gamepad providing, by means of at least one wireless transmitter, action information recognized by said processing unit during the execution of a game program, these actions including commands displacements of virtual objects displayed on the display device , and being generated by driving direction-type steering means and / or moving said man is at least provided in space, characterized in that it comprises a processing unit able to convert the action information into commands which differ according to the position of said lever at least provided with respect to said device of
  • the action commands advantageously depend on the position of the joysticks in the space around the display device and the inclination of the display. the latter or more generally the platform that supports the latter.
  • the position of said at least one joystick is determined with respect to a reference frame whose origin lies at the center of the display device
  • the system further comprises at least three wireless signal receiving means, integral with the platform, said signals being transmitted by means of the wireless transmitter on said joystick, in order to determine the position of said joystick from at least three observation points each associated with said at least three reception means
  • the system comprises four wireless signal receiving means, integral with the game platform, said signals being transmitted by means of at least one wireless transmitter on said at least one joystick, in order to determine the position of said joystick to from four observation points each associated with said four reception means, said four reception means are arranged at maximum distances from one another
  • said two yens processing are able to implement an algorithm that reduces an uncertainty on the determined position of said game joystick at least provided
  • the system further comprises a means for determining an inclination of the platform relative to a plane, said plane is parallel to the surface of a ground on which said platform is placed, the means capable of determining the
  • FIG. 1 illustrates a joystick located in a three-dimensional orthonormal coordinate system associated with a display device
  • Figure 2 illustrates possible two-dimensional displacements of a virtual object displayed on the display device
  • FIG. 3 illustrates an electronic platform according to the invention comprising means capable of implementing a measurement of the position of the joystick
  • FIG. 4 illustrates an electronic platform according to the invention comprising the display device, four receivers without wire and two wireless controllers comprising a wireless transmitter
  • FIG. 5 schematically shows a composition of a joystick according to a first aspect of the invention.
  • Figure 6 schematically shows a composition of a joystick according to a second aspect of the invention
  • Figure 7 schematically shows a location module associated with the platform
  • Figure 8 shows possible inclinations of the game platform according to the invention viewed from the side
  • Figure 9 shows in perspective the game platform having a fifth sensor
  • Figure 10 shows two different views of the game platform of Figure 9 with a magnetic screen
  • Figure 11 schematically illustrates a benchmark orthonormed associated with a controller with the designation of conventions and terminologies used
  • Figure 12 schematically illustrates the orthonormal marker and the joystick and shows possible movements thereof
  • Figure 13 illustrates a use of inclination sensor in the joystick.
  • FIG. 14 illustrates a use of two inclination sensors in the handle
  • FIG. 15 illustrates a method of measuring displacement of the handle around an axis using a magnetic field sensor
  • a gaming platform comprises in particular a central unit, a memory, a display device capable of adopting a substantially horizontal position, at least one user input actuator, and transmission means and / or receiving information by wireless transmission.
  • an input actuator may be a controller held in the hand by the player or any module of this type worn by the same player.
  • this module may be attached to a member of the player and may comprise, as in the case of a conventional joystick, specific command buttons and other motion control means according to the invention and presented below. .
  • the control actions of a controller are performed according to a first aspect by the direction buttons located on the controller.
  • control actions of the joystick are performed through relative movements of the joystick in space, which allows to act intuitively on the movements of a virtual object located on the display device integral with the platform.
  • these actions may have different actions depending on the position where the joysticks are used in relation to the platform.
  • a transformation unit typically included in the CPU, modifies a command generated by an action on the joystick into another control as a function of the measured position.
  • the actions may have different actions depending on the position where the joysticks are used relative to the center of the platform. In this respect, measures of distance, horizontal angle and vertical angle are used in particular.
  • the actions depend on the position of each of the joysticks relative to a reference frame whose vertical axis z passes in the middle of the display device.
  • FIG. 1 illustrates, in this respect, the display device 100, the joystick 110 and the reference frame x, y, z whose origin O is at the center of the device 100.
  • the system is able to locate the joystick 110 relative to the center of the display device 100 and to determine the polar coordinates p, ⁇ , ⁇ of this joystick 110 in the selected reference frame.
  • the actions may depend on the distance p of the joystick relative to the center of the display device 100 as well as angles ⁇ and ⁇ .
  • angles ⁇ and ⁇ can take values between 0 and 2 ⁇ and between 0 and ⁇ respectively.
  • buttons placed on said joystick 110 make it possible to move a virtual object 111, displayed by the display device associated with the platform, in the plane (x, y) according to the direction of the line p (3D image) or according to the projection of the line p in the plane (x, y) (2D image).
  • a distance measurement can be carried out by various methods and in particular by the measurement of phase shift and / or attenuation between signals received by different sensors located on the platform, these signals being emitted beforehand by said joystick.
  • the present invention provides to use such a position measuring system with a plurality of levers 110 located around the platform.
  • each lever 110 successively transmits a location signal 510 to receivers 121 of the platform 120.
  • This signal may advantageously be a radio signal.
  • other technologies known to those skilled in the art can be used for communication between transceiver (infrared communication, etc.).
  • the transmitted signal uses a personal code and frequency on the controller so that it is easily identifiable by the system.
  • the platform can also transmit, via a radio signal (for example a wireless radio link) and by means of a suitable transmitter, the order at each of the active joysticks to send said succession.
  • a radio signal for example a wireless radio link
  • the platform can have as many transmitters as receivers or joysticks.
  • it can have four transmitters and four receivers.
  • one or more wireless controllers associated with a screen platform may be located around this platform while it is placed vertically, horizontally or even inclined.
  • each joystick according to a first aspect comprises: action buttons 130, a transmitter 140 generating a signal enabling the location of the joystick 110 with respect to a platform 120 reference. of processing and communication 150, a wireless transmitter / receiver 160 advantageously of radio communication, - a memory area containing an identification number 170 of the joystick 110, directional control buttons 190,
  • each controller comprises: action buttons 130; a transmitter 140 generating a signal allowing the location of the joystick 110 relative to a platform reference 120, a processing and communication unit 150, a wireless transmitter / receiver 160 advantageously radio communication, a memory area containing the identification number 170 of the joystick 110, an orientation and motion detection system 190.
  • each handle comprises in addition to the previous components of the first or the second aspect: a display screen, a touch screen associated with the display.
  • Platform 120 also includes a location module.
  • This module is represented in FIG. 7. It notably comprises receivers R1 to R4, a processing unit 210 of the locating receivers a microcontroller 220, an inclination sensor 200 and a general processing unit.
  • Another aspect of this invention lies in the fact that the actions of the joystick depend on the position of the platform and more particularly its inclination (see Figure 8).
  • FIG. 8 illustrates, by way of non-limiting example, various possible inclinations of the platform, for example a horizontal or vertical position or also inclined at a certain angle with, for example, the ground on which the platform rests.
  • a simple on-off gravitational detection position detector for example a ball switch
  • a tilt detector 200 is required.
  • FIG. 9 Another aspect of this invention consists in using a fifth location sensor P5 situated below the platform and not situated in the plane formed by the other four sensors P1 to P4. This is illustrated in Figures 9 and 10.
  • an electromagnetic screen 240 placed under the plane (x, y) constituted by the sensors P1, P2, P3, P4 prevents reception of a signal from a transmitter if the latter is above the plane (x , y).
  • the sensor P5 receives a signal from a joystick only if it is below said plane.
  • another embodiment of this invention is to use transmitters on the platform and a receiver on each of the joysticks, the latter being able to analyze the different signals from the different transmitters.
  • Another aspect of the invention is to associate an orientation and / or motion detection system with the location system to perform intuitive controls.
  • each joystick has its own orthonormal frame contained in the horizontal plane and the vertical axis with the conventions and the following terminology and shown in Figures 11 and 12: the vertical axis is common to all the joysticks and corresponds to the z axis of the platform when it is used horizontally while each lever has its axis of rolling and pitching . The inclination of the joystick is measured relative to this mark.
  • the measurement of the angles of inclination with respect to the horizontal can be done using different means (sensors).
  • accelerometers For example, accelerometers, inclinometers, inertial units, electronic gyroscopes, and two-dimensional electronic compasses are used. Sensors 200 of this type are placed in each of the axes of rotation x 'and y'.
  • FIG. 13 illustrates, for example, use of an inclination sensor 200 about the x 'axis
  • FIG. 14 illustrates the use of two inclination sensors 200 symmetrically placed around the x' axis so to be able to compensate, in the exploitation of the measurements, the radial forces related to the rotation of the handle around the axis x '.
  • the measurement of the orientation of the system around the vertical axis can be done by gyroscopic measurement or by measurement of the orientation of the Earth's magnetic field.
  • FIG. 15 illustrates in this respect a method for measuring displacement of the handle 110 around the z axis by using a magnetic field sensor 270 integrated in the handle 110.
  • the position information according to the various axes is transmitted to the platform by the wireless communication transmitter / receiver 160 via the processing and communication unit 150.
  • system can be used with a plurality of joysticks.
  • One possible application of the combination of location and orientation is to reproduce the movements of a joystick on a virtual object 111 placed on the platform screen and thus move in a three-dimensional space and this somewhat either the location around the platform and the inclination of the platform itself.
  • the wireless communication means are reversible: - transmitters on the platform / receiver at the lever, transmitter on the controller / receivers on the platform.
  • transmitters and receivers used may vary.
  • controllers with more than one wireless transmitter may also be controllers with more than one wireless transmitter.

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Abstract

La présente invention propose un système électronique de jeu (10) comprenant une plateforme électronique (120) pouvant être positionnée de façon stable durant une partie du jeu par un utilisateur suivant au moins deux inclinaisons désirées, ladite plateforme comportant une unité centrale de traitement (210) reliée à des moyens de mémorisation et à un dispositif d'affichage (100), le système (10) comprenant en outre des moyens aptes à déterminer une position à partir de temps de propagation de signaux (510) entre au moins une manette de jeux (110) et ladite plateforme (120), ladite manette de jeux au moins prévue fournissant, au moyen d'au moins un émetteur sans fil (140), des informations d'actions reconnues par ladite unité de traitement au cours de l'exécution d'un programme de jeu, ces actions commandant notamment des déplacements d'objets virtuels (111) affichés sur le dispositif d'affichage (100), et étant générées en pilotant des moyens de direction du type bouton de direction et/ou en déplaçant ladite manette au moins prévue dans l'espace, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de transformation apte à convertir les informations d'action en des commandes qui diffèrent en fonction de la position de ladite manette (110) au moins prévue par rapport audit dispositif d'affichage (100) et en fonction de l'inclinaison de la plateforme électronique de jeu (120).

Description

Système de jeu avec commandes d'actions variables
La présente invention concerne d'une façon générale un système électronique de jeu. De manière générale les système électroniques de jeu déjà proposés comprennent au moins une manette de jeu, et une plateforme électronique comportant notamment un dispositif d'affichage, une unité centrale de traitement de données numériques et des moyens de mémorisation.
Chaque manette de jeu est capable de générer des informations de commandes d'actions relatives à des objets virtuels affichés sur le dispositif d'affichage.
A titre d'exemple, il peut s'agir d'actions de déplacements des objets virtuels.
Un utilisateur dispose à cet effet d'un moyen, tel un levier de jeu, apte à être sollicité dans deux directions droite/gauche et avant/arrière pour commander un déplacement désiré d'un objet virtuel affiché sur ledit dispositif d'affichage.
Une manette de jeu typique possède en outre un certain nombre de boutons destinés chacun à commander des actions spécifiques tel un saut, une sélection de menu, etc..
Une limitation d'un grand nombre de systèmes de jeu électronique connus est que les informations d'actions fournies par la manette de jeu ne dépendent pas de la position de celle-ci par rapport au dispositif d'affichage, typiquement un écran sur lequel se projette le jeu. Par exemple, dans le cas d'une console de jeu ou de jeu sur ordinateur le dispositif d'affichage est placé verticalement par rapport au(x) joueur(s).
Et, le(s) joueur(s) qui utilise(nt) généralement des manettes de jeu, est(sont) donc positionné()s toujours de la même manière par rapport à l'écran, c'est-à-dire face à celui-ci. Par conséquent, les boutons de commandes qui se situent sur la manette de jeu agissent toujours de la même façon quelle que soit sa position vis-à-vis du dispositif d'affichage.
Le document WO0220110 remédie dans une certaine mesure à un tel inconvénient en proposant une manette de jeu dont les actions des moyens de déplacement dépendent du côté du boîtier au niveau duquel le jeu d'éléments d'interface utilisateur est utilisable.
Par exemple lorsqu'un premier joueur se situe face un dispositif d'affichage horizontal et lorsqu'il utilise un bouton « avance » de sa manette, l'objet virtuel associé à ce joueur, ou plus précisément associé à la manette qu'il tient en mains, et affiché sur le dispositif d'affichage s'éloigne de lui.
Un deuxième joueur placé à gauche du premier joueur et qui utilise le bouton « avance » de sa propre manette, voit sur le dispositif d'affichage un deuxième objet virtuel qui lui correspond et qui s'éloigne de lui également. Par conséquent, ce deuxième objet virtuel se déplace à gauche par rapport au premier objet virtuel, ce qui correspond à la position relative réelle entre ces deux joueurs.
Une telle solution permet donc de s'affranchir dans une certaine mesure de la limitation évoquée précédemment, mais elle comporte encore certains inconvénients.
En particulier, il existe des positions dans l'espace autour du dispositif d'affichage où la manette de jeu coopère difficilement avec la plateforme.
Par exemple lorsque les commandes ou la manette se situent à un angle de la plateforme de jeu, les actions des moyens de déplacements ne s'exécutent pas correctement.
Un but de la présente invention est de s'affranchir de cet inconvénient et plus généralement des inconvénients précités.
Elle propose à cet effet un système électronique de jeu dans lequel les manettes ou plus généralement les actionneurs d'entrée coopèrent efficacement avec la plateforme, et ce, quelle que soit la position de ces manettes dans l'espace par rapport à ladite plateforme.
Plus précisément, elle propose un système électronique de jeu dont les actions des moyens de déplacement dépendent de la position des actionneurs d'entrée et d'une inclinaison du dispositif d'affichage de la plateforme électronique de jeu choisie par un joueur.
Plus précisément encore, elle propose un système électronique de jeu comprenant une plateforme électronique pouvant être positionnée de façon stable durant une partie de jeu par un utilisateur suivant au moins deux inclinaisons désirées, ladite plateforme comportant une unité centrale de traitement reliée à des moyens de mémorisation et à un dispositif d'affichage, le système comprenant en outre des moyens aptes à déterminer une position à partir de temps de propagation de signaux entre au moins une manette de jeu et ladite plateforme, ladite manette de jeu au moins prévue fournissant, au moyen d'au moins un émetteur sans fil, des informations d'actions reconnues par ladite unité de traitement au cours de l'exécution d'un programme de jeu, ces actions commandant notamment des déplacements d'objets virtuels affichés sur le dispositif d'affichage, et étant générées en pilotant des moyens de direction du type bouton de direction et/ou en déplaçant ladite manette au moins prévue dans l'espace, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de transformation apte à convertir les informations d'action en des commandes qui diffèrent en fonction de la position de ladite manette au moins prévue par rapport audit dispositif d'affichage et en fonction de l'inclinaison de la plateforme électronique de jeu. Ainsi, dans la présente invention, les commandes d'actions dépendent avantageusement de la position des manettes dans l'espace autour du dispositif d'affichage et de l'inclinaison de ce dernier ou plus généralement de la plateforme qui supporte ce dernier.
Certains aspects préférés, mais non limitatifs, de ce système sont les suivants : la position de ladite manette au moins prévue est déterminée par rapport à un référentiel dont l'origine se situe au centre du dispositif d'affichage, le système comporte en outre au moins trois moyens de réception de signaux sans fil, solidaires de la plateforme, lesdits signaux étant émis au moyen de l'émetteur sans fil sur ladite manette de jeu, en vue de déterminer la position de ladite manette à partir d'au moins trois points d'observation associés chacun auxdits au moins trois moyens de réception, le système comporte quatre moyens de réception sans fil de signaux, solidaires de la plateforme de jeu, lesdits signaux étant émis au moyen d'au moins un émetteur sans fil sur ladite manette de jeu au moins prévue, en vue de déterminer la position de ladite manette à partir de quatre points d'observation associés chacun auxdits quatre moyens de réception, lesdits quatre moyens de réception sont disposés à des distances maximales les uns des autres, lesdits moyens de traitement sont aptes à mettre en œuvre un algorithme qui réduit une incertitude sur la position déterminée de ladite manette de jeu au moins prévue, le système comporte en outre un moyen apte à déterminer une inclinaison de la plateforme par rapport à un plan, ledit plan est parallèle à la surface d'un sol sur lequel ladite plateforme est posée, le moyen apte à déterminer l'inclinaison de la plateforme par rapport à un plan est un détecteur d'inclinaison solidaire de la plateforme, - le moyen apte à déterminer inclinaison de la plateforme par rapport à un plan est un dispositif de mesure position à détection gravitationnelle solidaire de la plateforme, le dispositif de mesure de position à détection gravitationnelle est un interrupteur à bille solidaire de la plateforme, - le système comporte en outre un moyen réception supplémentaire associé à la plateforme et situé, par rapport à un plan défini par ce dernier, de l'autre coté desdits au moins trois moyens de réception de signaux solidaires de la plateforme de jeu, ledit moyen de réception supplémentaire se situe à une certaine distance de la plateforme de jeu, - le système comporte en outre un écran magnétique, l'écran magnétique s'étend dans un plan choisi de telle manière que ledit moyen de réception supplémentaire ne peut pas recevoir de signaux radio émis par ladite manette de jeu au moins prévue lorsque ladite manette et ledit moyen supplémentaire se situent de part et d'autre du dispositif d'affichage, l'écran magnétique s'étend sur tout ou partie de la surface du dispositif d'affichage, ladite au moins une manette de jeu comprend des moyens aptes à générer et émettre des informations relatives à son déplacement dans l'espace, et en ce que ces informations concernent un tangage, un roulis et un lacet, les moyens aptes à générer des informations relatives au tangage et au roulis sont des accéléromètres, inclinomètres, gyroscopes électroniques, compas électroniques à deux dimensions, - les moyens aptes à générer des informations relatives au lacet sont des capteurs magnétiques, ladite manette au moins prévue comporte un écran d'affichage, ladite manette au moins prévue comporte une dalle tactile, le système comporte des moyens aptes à déterminer la position de ladite au moins une manette de jeu en déterminant ses coordonnées polaires p, θ et φ, le système comporte des moyens aptes à déterminer la position de ladite au moins une manette de jeu en déterminant ses coordonnées cartésiennes x, y, z, - les émetteurs et les récepteurs utilisés sont de type radio sans fil. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre une manette de jeu située dans un repère orthonormé en trois dimensions associé à un dispositif d'affichage, la figure 2 illustre des déplacements possibles en deux dimensions d'un objet virtuel affiché sur le dispositif d'affichage, - la figure 3 illustre une plateforme électronique selon l'invention comportant des moyens aptes à mettre en œuvre une mesure de position de la manette, la figure 4 illustre une plateforme électronique selon l'invention comportant le dispositif d'affichage, quatre récepteurs sans fil et deux manettes sans fil comportant un émetteur sans fil, la figure 5 montre schématiquement une composition d'une manette selon un premier aspect de l'invention, la figure 6 montre schématiquement une composition d'une manette selon un deuxième aspect de l'invention, - la figure 7 montre schématiquement un module de localisation associé à la plateforme, la figure 8 représente des inclinaisons possibles de la plateforme de jeu selon l'invention vu de côté, la figure 9 montre en perspective la plateforme de jeu comportant un cinquième capteur, la figure 10 montre deux vues différentes de la plateforme de jeu de la figure 9 avec un écran magnétique, la figure 11 illustre schématiquement un repère orthonormé associé à une manette avec la désignation des conventions et des terminologies utilisées, la figure 12 illustre schématiquement le repère orthonormé et la manette et montre des mouvements possibles de cette dernière, la figure 13 illustre une utilisation de capteur d'inclinaison dans la manette. - la figure 14 illustre une utilisation de deux capteurs d'inclinaison dans la manette, la figure 15 illustre une méthode de mesure de déplacement de la manette autour d'un axe en utilisant un capteur de champ magnétique,
Une plateforme de jeu selon l'invention comporte notamment une unité centrale, une mémoire, un dispositif d'affichage capable d'adopter une position essentiellement horizontale, au moins un actionneur d'entrée pour utilisateur, et des moyens d'émission et/ou de réception d'informations par transmission sans fil.
Il est entendu dans la suite du texte qu'un actionneur d'entrée peut être une manette tenue en main par le joueur ou tout module de ce type porté par ce même joueur.
En particulier ce module peut être attaché à un membre du joueur et peut comporter, comme dans le cas d'une manette classique, des boutons de commandes spécifiques et d'autres moyens de commandes de déplacement conforme à l'invention et présenté ci-dessous.
Ainsi, dans la suite on parlera de manette dans le système de jeu même si plus généralement l'ensemble de cette description concerne aussi tout actionneur d'entrée.
Les actions de commandes d'une manette s'effectuent selon un premier aspect par des boutons de direction situés sur la manette.
Selon un second aspect de l'invention, les actions de commandes de la manette s'effectuent grâce à des mouvements relatifs de la manette dans l'espace, ce qui permet d'agir de façon intuitive sur les mouvements d'un objet virtuel situé sur le dispositif d'affichage solidaire de la plateforme. Pour certaines applications, ces actions peuvent avoir des actions différentes suivant la position où les manettes se trouvent utilisées par rapport à la plateforme.
Une unité de transformation, typiquement inclue dans l'unité centrale, modifie une commande générée par une action sur la manette en une autre commande en fonction de la position mesurée.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention les actions peuvent avoir des actions différentes suivant la position où les manettes se trouvent utilisées par rapport au centre de la plate forme. A cet égard, on utilise notamment des mesures de distance, d'angle horizontal et d'angle vertical.
Plus précisément, dans le mode préféré de la présente invention, les actions dépendent de la position de chacune des manettes par rapport à un référentiel dont l'axe vertical z passe au milieu du dispositif d'affichage. La figure 1 illustre à cet égard, le dispositif d'affichage 100, la manette de jeu 110 et le référentiel x, y, z dont l'origine O se trouve au centre du dispositif 100.
Le système est capable de localiser la manette 110 par rapport au centre du dispositif d'affichage 100 et de déterminer les coordonnées polaires p, θ, φ de cette manette 110 dans le référentiel choisi.
Ainsi les actions peuvent dépendre de la distance p de la manette par rapport au centre du dispositif d'affichage 100 ainsi que des angles θ et φ.
On notera que dans le système selon l'invention, les angles φ et θ peuvent prendre des valeurs comprises entre 0 et 2π et entre 0 et π respectivement.
Ainsi, comme le montre la figure 2, dans le cas d'utilisation de boutons directionnels placés sur ladite manette 110, ceux-ci permettent de déplacer un objet virtuel 111, affiché par le dispositif d'affichage associé à la plateforme, dans le plan (x, y) selon la direction de la droite p (image 3D) ou selon la projection de la droite p dans le plan (x,y) (image 2D).
En théorie trois points non alignés situés sur la plateforme suffisent à déterminer les coordonnées de la position de la manette 110. La connaissance des distances entre les trois points de la plateforme et un émetteur (115) associé à la manette, permet de déduire les coordonnées (xm, ym, zm) du point M associé à la manette par rapport audit référentiel (0,x,y,z).
Une mesure de distance peut s'effectuer par différents procédés et notamment par la mesure de déphasage et/ou d'atténuation entre des signaux reçus par différents capteurs situés sur la plateforme, ces signaux étant émis au préalable par ladite manette.
Afin d'obtenir une même précision mesure quelque soit la position de la manette 110 par rapport à la plateforme, ou en d'autres termes par rapport au dispositif d'affichagelOO, il est préférable d'utiliser quatre points P1 à P4. Un tel système de mesure est représenté sur la figure 3. On notera en particulier que le système de l'invention permet d'obtenir une telle constance de précision lorsqu'un joueur est positionné au niveau d'un côté de la plateforme. En outre, l'utilisation de quatre points de mesures permet de palier à un déficit de réception sur un récepteur dû par exemple à la présence d'un objet entre l'émetteur et l'un des récepteurs (par exemple une boîte métallique de boisson située a proximité d'un récepteur) et de déterminer malgré cette présence les coordonnées du point de M associé à la manette 110.
Afin d'obtenir une précision optimale dans les mesures, il est préférable de placer ces quatre points P1 à P4 à des distances maximales les unes des autres.
Par exemple on pourra les placer aux angles de la plateforme 120. Un émetteur se situe au point M et quatre récepteurs se situent respectivement aux points P1 , P2, P3, P4. Un tel système permet ainsi de connaître les distances P1M, P2M, P3M, P4M (voir figure 3).
En supposant par exemple que la distance entre les points P2 et P3 (comme P1 et P4) est égale à 2a et que la distance entre les points P2 et P1 (comme P3 et P4) est égale à 2b, on peut déduire le système d'équations suivant :
(PlM)2=(xm+a)2+(ym-b)2+Z 'm;
(P2M)2=(xm+a)2 +(ym+b)2 +^ 4 (P3M)2=(xm-a)2 +(ym+b)2 +Z 2 n
(P4M)2=(xin-a)2 +(ym-b)2 +Z 2 n et on obtient les mesures de p, θ, φ par résolution du système : zm=pcosθ xm =psinθcosφ ym ≈psinθsinφ L'utilisation de quatre points de mesures permet d'autre part de réduire une incertitude sur la mesure de la position du point M, donc de la manette, par un algorithme de traitement numérique.
Bien entendu la présente invention prévoit d'utiliser un tel système de mesure de position avec une pluralité de manettes 110 situées autour de la plateforme.
Comme représenté sur la figure 4, chaque manette 110 transmet successivement un signal de localisation 510 à récepteurs 121 de la plateforme 120.
Ce signal peut avantageusement être un signal radio. Toutefois, d'autres technologies connues de l'homme du métier peuvent être utilisées pour la communication entre émetteur-récepteur (communication infrarouge, etc.). Dans tous les cas, le signal transmis utilise un code et une fréquence personnels à la manette de sorte que celle-ci est facilement identifiable par le système.
Par ailleurs, la plateforme peut elle aussi transmettre, par l'intermédiaire d'un signal radio (par exemple une liaison sans fil radiofréquence) et au moyen d'un émetteur approprié, l'ordre à chacune des manettes actives d'envoyer ladite succession de signal radio de localisation
510.
On notera que la plateforme peut comporter autant d'émetteurs que de récepteurs ou que de manettes.
Par exemple, elle peut comporter quatre émetteurs et quatre récepteurs.
Selon un autre aspect de l'invention, une ou plusieurs manettes sans fil associée(s) à une plateforme écran peuvent se situer autour de cette plateforme alors que celle-ci est placée , verticalement, horizontalement voire même inclinée.
En se référant maintenant à la figure 5, chaque manette selon un premier aspect comporte : des boutons d'actions 130, - un émetteur 140 générant un signal permettant la localisation de la manette 110 par rapport à un référentiel de la plateforme 120. une unité de traitement et de communication 150, un émetteur/récepteur sans fils 160 avantageusement de communication radio, - une zone de mémoire contenant un numéro d'identification 170 de la manette 110, des boutons de commandes directionnelles 190,
Selon un deuxième aspect, chaque manette comporte : des boutons d'actions 130 ; un émetteur 140 générant un signal permettant la localisation de la manette 110 par rapport à un référentiel de la plateforme 120, une unité de traitement et de communication 150, un émetteur/récepteur sans fils 160 avantageusement de communication radio, une zone de mémoire contenant le numéro d'identification 170 de la manette 110, un système de détection d'orientation et de mouvement 190.
Selon un troisième aspect chaque manette comporte en plus des constituants précédents du premier ou du deuxième aspect : un écran d'affichage, une dalle tactile associée à l'affichage.
La plateforme 120 comporte également un module localisation.
Ce module est représenté sur la figure 7. II comprend notamment des récepteurs R1 à R4, une unité de traitement 210 des récepteurs de localisation un microcontrôleur 220, un capteur d'inclinaison 200 et une unité de traitement générale.
Un autre aspect de cette invention réside dans le fait que les actions de la manette dépendent de la position de la plateforme et plus particulièrement de son inclinaison (voir figure 8).
La figure 8 illustre a titre non limitatif, différentes inclinaisons possibles de la plateforme, par exemple une position horizontale ou verticale ou également inclinée d'un certain angle avec par exemple le sol sur lequel repose la plateforme. Cependant l'homme du métier comprendra qu'il existe des adaptations évidentes du système pour changer de référentiel (un angle avec mur vertical par exemple). Pour la détection de la position verticale ou horizontale de la plateforme un simple détecteur de position à détection gravitationnelle tout ou rien (par exemple un interrupteur à bille) peut être utilisé.
Pour certaines applications où le dispositif d'affichage peut s'utiliser avec une certaine inclinaison et dont les actions de la(es) manette(s) dépend(ent) de cette inclinaison, un détecteur d'inclinaison 200 est nécessaire.
En ce qui concerne le signe de la coordonnée z de la manette dans la référentiel 0,x,y,z, le fait que les quatre points de mesures P1 à P4 se trouvent dans le même plan, ne permet pas de le déterminer.
Afin de rendre possible cette détermination, un autre aspect de cette invention consiste à utiliser un cinquième capteur de localisation P5, situé au dessous de la plateforme et non situé dans le plan formé par les quatre autres capteurs P1 à P4. Ceci est illustré sur les figures 9 et 10.
Par ailleurs, un écran électromagnétique 240 placé sous le plan (x,y) constitué par les capteurs P1 , P2, P3, P4 empêche une réception d'un signal provenant d'un émetteur si ce dernier se trouve au dessus du plan (x,y).
Le capteur P5 ne reçoit un signal d'une manette que si celle-ci se trouve en dessous dudit plan.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus.
En particulier pour les signaux de position, un autre mode de réalisation de cette invention est d'utiliser des émetteurs sur la plateforme et un récepteur sur chacune des manettes, celles-ci étant capables d'analyser les différents signaux provenant des différents émetteurs.
Un autre aspect de l'invention consiste à associer un système de détection d'orientation et/ou de mouvement au système de localisation afin d'effectuer des commandes intuitives. Pour cela chaque manette possède son propre repère orthonormé contenu dans le plan horizontal et l'axe vertical avec les conventions et la terminologie suivante et représenté sur les figures 11 et 12 : l'axe vertical est commun à toutes les manettes et correspond à l'axe z de la plateforme lorsque celle-ci est utilisée horizontalement alors que chaque manette possède son axe de roulis et de tangage. L'inclinaison de la manette est mesurée par rapport à ce repère.
La mesure des angles d'inclinaison par rapport à l'horizontal (angle de tangage et roulis) peut se faire à l'aide de différents moyens (capteurs).
On utilise par exemple des accéléromètres, inclinomètres, centrales inertielles, gyroscopes électroniques, compas électronique deux dimensions. Des capteurs 200 de ce type sont placés dans chacun des axes de rotation x' et y'.
La figure 13 illustre par exemple une utilisation d'un capteur d'inclinaison 200 autour de l'axe x' et la figure 14 illustre l'utilisation de deux capteurs d'inclinaison 200 placés de façon symétrique autour de l'axe x' afin de pouvoir compenser, dans l'exploitation des mesures, les forces radiales liées à la rotation de la manette autour de l'axe x'.
La mesure de l'orientation du système autour de l'axe vertical (angle de lacet) peut se faire par mesure gyroscopique ou par mesure de l'orientation du champ magnétique terrestre. La figure 15 illustre à cet égard une méthode de mesure de déplacement de la manette 110 autour de l'axe z en utilisant un capteur de champ magnétique 270 intégré à la manette 110.
Afin de connaître l'orientation de la manette 110 par rapport à la plateforme 120, il est nécessaire d'associer aussi un capteur de champ magnétique terrestre 250 à la plateforme 120.
Comme le montre la figure 15, celui-ci est avantageusement placé au milieu de la plateforme.
La connaissance de l'angle α1 entre l'axe du nord géographique et l'axe y lié à la plateforme 120, ainsi que la connaissance de l'angle α2 entre l'axe du nord géographique et l'axe y' de la manette permettent d'en déduire l'angle α3 entre l'axe y et l'axe y'. On en déduit en conséquence l'orientation de la manette 110 autour de l'axe z par rapport à la plateforme 120.
Les informations de positions suivant les différents axes sont transmises à la plateforme par l'émetteur/récepteur de communication sans fil 160 via l'unité de traitement et de communication 150.
Bien entendu, le système peut être utilisé avec une pluralité de manettes.
Une application possible de l'association de la localisation et de l'orientation est de reproduire les mouvements d'une manette sur un objet virtuel 111 placé sur l'écran de la plateforme et ainsi se déplacer dans un espace à trois dimensions et ce quelque soit l'endroit où on se trouve autour de la plateforme et quelle que soit l'inclinaison de la plateforme proprement dite.
Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et représentée sur les dessins et l'homme du métier comprendra que le système présenté comporte une pluralité de variantes possibles évidentes.
On a vu en particulier que les moyens de communication sans fil sont réversibles : - émetteurs sur la plateforme/récepteur au niveau de la manette, émetteur sur la manette/récepteurs sur la plateforme.
Par ailleurs, le nombre d'émetteurs et de récepteurs utilisés peut varier.
On peut par exemple disposer plus de quatre récepteurs autour de la plateforme.
On peut également prévoir des manettes avec plus d'un émetteur sans fil.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système électronique de jeu (10) comprenant une plateforme électronique (120) pouvant être positionnée de façon stable durant une partie du jeu par un utilisateur suivant au moins deux inclinaisons désirées, ladite plateforme comportant une unité centrale de traitement (210) reliée à des moyens de mémorisation et à un dispositif d'affichage (100), le système (10) comprenant en outre des moyens aptes à déterminer une position à partir de temps de propagation de signaux (510) entre au moins une manette de jeux (110) et ladite plateforme (120), ladite manette de jeux au moins prévue fournissant, au moyen d'au moins un émetteur sans fil (140), des informations d'actions reconnues par ladite unité de traitement au cours de l'exécution d'un programme de jeu, ces actions commandant notamment des déplacements d'objets virtuels (111) affichés sur le dispositif d'affichage (100), et étant générées en pilotant des moyens de direction du type bouton de direction et/ou en déplaçant ladite manette au moins prévue dans l'espace, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de transformation apte à convertir les informations d'action en des commandes qui diffèrent en fonction de la position de ladite manette (110) au moins prévue par rapport audit dispositif d'affichage (100) et en fonction de l'inclinaison de la plateforme électronique de jeu (120).
2. Système électronique de jeu selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la position de ladite manette de jeu (110) au moins prévue est déterminée par rapport à un référentiel dont l'origine se situe au centre du dispositif d'affichage (100).
3. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins trois moyens de réception (121 ) de signaux sans fil (510), solidaires de la plateforme, lesdits signaux étant émis au moyen de l'émetteur sans fil (115) sur ladite manette de jeux, en vue de déterminer la position de ladite manette à partir d'au moins trois points d'observation (P1) associés chacun auxdits au moins trois moyens de réception (121).
4. Système électronique de jeu selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comporte quatre moyens de réception (121) sans fil de signaux (510), solidaires de la plateforme de jeu, lesdits signaux étant émis au moyen d'au moins un émetteur sans fil (115) sur ladite manette de jeux (110) au moins prévue, en vue de déterminer la position de ladite manette au moins prévue à partir de quatre points d'observation (P1) associés chacun auxdits quatre moyens de réception (121 ).
5. Système électronique de jeu selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits quatre moyens de réception (121 ) sont disposés à des distances maximales les uns des autres.
6. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de traitement (210) sont aptes à mettre en œuvre un algorithme qui réduit une incertitude sur la position déterminée de ladite manette de jeux au moins prévue.
7. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen (200) apte à déterminer une inclinaison de la plateforme par rapport à un plan.
8. Système électronique de jeu selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit plan est parallèle à la surface d'un sol sur lequel ladite plateforme est posée.
9. Système électronique de jeu selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que le moyen (200) apte à déterminer l'inclinaison de la plateforme par rapport à un plan est un détecteur d'inclinaison solidaire de la plateforme.
10. Système électronique de jeu selon l'une des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que le moyen (200) apte à déterminer l'inclinaison de la plateforme par rapport à un plan utilise un dispositif de mesure de position à détection gravitationnelle solidaire de la plateforme.
11. Système électronique de jeu selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de position à détection gravitationnelle comprend un interrupteur à bille.
12. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen réception supplémentaire (P5) associé à la plateforme et situé, par rapport à un plan défini par cette dernière, de l'autre coté desdits au moins trois moyens de réception (121) de signaux solidaires de la plateforme de jeu.
13. Système électronique de jeu selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit moyen de réception supplémentaire se situe à une certaine distance de la plateforme de jeu.
14. Système électronique de jeu selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un écran magnétique (240).
15. Système électronique de jeu selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'écran magnétique (240) s'étend dans un plan choisi de telle manière que ledit moyen de réception supplémentaire (P5) ne peut pas recevoir de signaux radio émis par ladite manette de jeux (110) au moins prévue lorsque ladite manette et ledit moyen supplémentaire se situent de part et d'autre du dispositif d'affichage (100).
16. Système électronique de jeu selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que l'écran magnétique (240) s'étend sur tout ou partie de la surface du dispositif d'affichage (100).
17. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une manette de jeux (110) comprend des moyens (115) aptes à générer et émettre des informations relatives à son déplacement dans l'espace, et en ce que ces informations concernent un tangage, un roulis et un lacet.
18. Système électronique de jeu selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens (115) aptes à générer des informations relatives au tangage et au roulis sont des accéléromètres, inclinomètres, gyroscopes électroniques, compas électroniques à deux dimensions.
19. Système électronique de jeu selon l'une des revendications 17 à 18, caractérisé en ce que les moyens (115) aptes à générer des informations relatives au lacet sont des capteurs magnétiques.
20. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite manette au moins prévue comporte un écran d'affichage.
21. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite manette de jeux (110) au moins prévue comporte une dalle tactile.
22. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens aptes à déterminer la position de ladite manette de jeux au moins prévue en déterminant ses coordonnées polaires p, θ et φ.
23. Système électronique de jeu selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens aptes à déterminer la position de ladite manette de jeux au moins prévue en déterminant ses coordonnées cartésiennes x, y, z.
24. Système électronique de jeu selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les émetteurs et les récepteurs utilisés sont de type radio sans fil.
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