专利名称：使用速度感应原理配合标识圆圈的游戏装置及方法
使用速度感应原理配合标识圆圈的游戏装置及方法技术领域：
本发明是使用具有加速度和角速度感应的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈的游戏装置及其方法，并特别涉及一种可挥动的手柄，手柄的挥动使用其内部装置的加速度和角速度感应器检测挥动的加速度大小和旋转，并在显示屏上通过标识圆圈的出现、消失、 颜色转换等提示信息，指示挥动手柄的时机，以提高游戏的趣味性。背景技术：
目前，为了改善生活的质量，各种用于享受的休闲活动的方法涌现出来。作为用于享受休闲活动的方法之一，一种享受休闲活动的方法被提出，其设计成在一定的游戏规则下使用可挥动的手柄进行挥动操作，游戏判断动作方式的正确与否，通常以画面显示的物体位置和游戏主角的位置关系标识挥动操作的时机和正确性。此种方法的缺点在于，空间位置关系在每个玩家来说，其判断的标准都不一样，玩家很难把握游戏设计需要的正确挥动时机，则容易让玩家产生困惑。在玩家的心理正确的空间位置，玩家挥动手柄，但游戏设计判断其在正确挥动位置之外时，玩家就会对游戏和操作设计产生困惑。
发明内容
因此，本发明为了解决出现在现有技术中的上述问题，并且本发明的目的在于提供如上所述的一种使用手柄游戏的方法。
本发明的另一目的是为了提供使用手柄游戏的方法，其防止玩家心理挥动时机和游戏设计的正确挥动时机的误差。
本发明的进一步的目的是为了提供一种使用手柄游戏的方法，其可以让玩家准确的判断游戏设计需要的正确的挥动时机。
本发明是为了解决上述问题所开发。玩家挥动手柄时测定手柄移动速度和方向， 表示与画面显示的标识圆圈为红色操作状态时，使用重力和加速度感应及屏幕显示相结合的游戏装置和方法。
为了实现上述目标，本发明提供一种使用手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的方法，其
包括一个可挥动的手柄，装置加速度和角速度感应器，可检测手柄挥动的加速度和旋转，以及通过导线连接到数据信息接收芯片和主机；支持手柄信息处理和游戏运行的主机；用于游戏内容和游戏标识圆圈显示绘制的高清显示设备；显示设备上绘制用于玩家识别正确的挥动时机的标识圆圈。
优选的，该手柄装置的加速度感应器和陀螺仪(角速度检测)，检测手柄的移动加速度和旋转，在手柄的移动加速度达到技术可测定值时，指示手柄移动动作有效，并传递加速度数值和加速度方向到手柄数据信息接收芯片和主机；在手柄的旋转角速度达到技术可测定值时，指示手柄移动动作有效，并传递旋转角速度数值到手柄数据信息接收芯片和主机。4
优选的，该显示设备上绘制的标识圆圈，使用鲜亮的颜色识别，使得玩家可以清晰的查看，并判断正确的挥动操作时机。
优选的，该显示设备上绘制的标识圆圈，根据游戏的需要有三种不同的状态，三种不同的状态在显示设备上显示的图案和颜色都不同，且每种状态时控制接收和不接收手柄挥动的操作数据信息。
优选的，该显示设备上绘制的标识圆圈，根据游戏的需要有三种不同的状态，在正确的状态时挥动手柄则判断操作正确，在正确的状态未挥动手柄或在错误的状态挥动手柄则判断操作失误。
进一步，为了实现上述目标，本发明提供一种使用手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的方法，包括
a)可挥动的手柄，装置陀螺仪和加速度感应器，可检测手柄挥动的加速度和旋转， 以及通过导线连接到数据信息接收芯片和主机，将手柄挥动的数据信息发送到主机并进行游戏需求处理；
b)支持手柄信息处理和游戏运行的主机；
c)用于游戏内容和游戏标识圆圈显示绘制的高清显示设备；
d)显示设备上显示的标识圆圈，标识圆圈有三种不同的状态消失状态，绿色准备状态，红色操作状态；
e)标识圆圈有选择的循环切换显示状态；
f)标识圆圈在消失状态时手柄数据信息接收芯片和主机不检测手柄的动作，标识圆圈在绿色操作状态和红色操作状态时手柄数据信息接收芯片和主机检测手柄的动作；
g)标识圆圈在绿色准备状态时，手柄有挥动动作为操作失败；标识圆圈在红色操作状态时，手柄有挥动动作为操作正确；标识圆圈在红色操作状态时，手柄无挥动操作为操作失败。
为达到上述目的，本发明关于重力和加速度感应的测定，以及在显示设备上绘制可变化的标识圆圈接收重力和加速度感应的测定结果以利用到游戏方法的解决方法如下
在手柄中装载加速度感应器(MMA7^Q->MM7361LC士 1. 5G 士6G)和陀螺仪(角速度感应器角速度检测ENC-03R±300DEG/SEC)，配置CPU(H8/3694，RENESAS 1单片机)， CLOCK(20MHz)，I/F(连接到PC的接口和线路装置，串行I/F USB VI. 1/V2. 0，电源供给 DC5V±10% 250mA 纹波小于 5% (用于 USB)，DC5V±12% 350mA 纹波小于 5% (电机，LED 驱动用)。
加速度感应器检测X轴加速度输入，Y轴加速度输入，Z轴加速度输入
陀螺仪(角速度感应器)检测X轴旋转角速度，Y轴旋转角速度，Z轴旋转角速度
当检测到加速度和角速度有输入和数值变化时，加速度感应器和陀螺仪接收数据并转化为I/F数据类型发送到PC，PC接收并处理指定信息，匹配游戏软件过程进程。
图1是本发明的手柄综合信息与技术实现原理图2是本发明的手柄的加速度感应和角速度感应设备原理图3示出了根据本发明的显示设备上显示标识圆圈；
图4示出了图5中的标识圆圈的三种状态；
图5示出了使用手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附加图案进行说明
但是，以下说明的实施例是本发明所属的技术领域中通常的知识，所以不存在发明不受保护的问题。
为明确说明本发明，与说明无关的地方进行省略。通过整体明细书中类似的地方附加类似的符号。
明细表及整个请求范围内哪个部分包含哪个构成要素的时候，这不排除特别相反器材的一个不同构成要素，而包含其它构成要素的意思。
图1是本发明的手柄的综合信息和技术实现原理如图1所示手柄中使用的CPU控制整个手柄中数据运算和传输，整个运行的工作模式为玩家挥动手柄时，加速度sensor X/Y/Z轴和角速度sensor Χ/Υ轴旋转检测，及连接CN2端口的角速度sensor Z轴旋转检测，并将检测结果通过Analog Input输入端传输到 CPU。
CPU运算检测结果并使用预定的信号发送方式将玩家的操作发送到各个需求部分。
其中Digital Output 输出端输出信息到 Motor Driver 和 LED Driver。而 Motor Driver根据传入的数据选择CN3或CN4端口连接的B motor或S motor震动设备。LED Driver根据传入的数据选择对应的LED灯进行亮暗操作。
Serial 1/0 输出端输出信息到 USB Driver, USB Driver 通过 USB I/F 从 Cm 端口传输数据信息到PC，再由PC接收和处理信息，并判断游戏进程。
图2是本发明的手柄的加速度感应和角速度感应设备原理如图所示装置中间45mm处装置可滑动的定位器，装置左右两端分别设置2mm的定位孔，手柄两端装置电磁感应器，以判断定位器当前位置。
当手柄头部(图示左端)想上移动，手柄尾部(图示右端)向下或不移动时，定位器向手柄尾部滑动；
当手柄头部想下移动，手柄尾部向上或不移动时，定位器向手柄头部滑动；
当手柄头部不移动，手柄尾部向上移动时，定位器向手柄头部滑动；
当手柄头部不移动，手柄尾部向下移动时，定位器向手柄尾部滑动。
定位器与手柄移动加速度转换根据下面[数学式1]的计算公式得
[数学式1]
手柄移动加速度=(((125-22)-电磁转换值mm) 445-22) )*time²
上述的电磁感应器设定初始值A，当定位器出现移动时，电磁感应器的输出值由于电流电路的改变而改变，而time是每个测量的时间间隔。定位器移动的距离决定手柄移动加速度和角速度的大小，当定位器移动的距离在相同时间内偏小的时候，其移动加速度即偏小，角速度也偏小；当定位器移动的距离在相同的时间内偏大的时候，其移动加速度也偏大，角速度也偏大。
为了实现手柄的加速度和角速度数据值和PC通讯，图1中手柄Control PCB部分装置了 cm 端口，通过 USB Ι/F 连接 USB Driver 和通过 DC5V，DC12V 连接 Power Supply。 CNl是一个8位端子，其各个端子信号设置为
CNl:兼容电源USB Ι/F接口，适合B8B-XH-JST连接器接线端口
权利要求
1.使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，其包括一个可挥动的手柄，手柄通过多根导线和接收手柄数据信息的芯片、主机连接，手柄中装置陀螺仪、加速度感应器和一个按键，陀螺仪检测手柄的旋转，加速度感应器检测手柄的挥动和挥动加速度，按键用于游戏特殊操作；一个显示屏上显示的标识圆圈，标识圆圈根据游戏的需要，呈现三种不同的状态消失状态，绿色准备状态，红色操作状态，这三种状态在游戏进行中有选择的交替出现。
2.根据权利要求1所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，装置配备可挥动的手柄，其大小利于普通人抓握，重量利于普通人挥动，其使用导线连接数据信息接收芯片和主机，手柄使用加速度感应器探测手柄挥动的加速度和加速度方向和使用陀螺仪检测手柄的旋转，并将探测的数据传递给数据信息接收芯片和主机，进行数据转换和处理。
3.根据权利要求2所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，可挥动的手柄可检测手柄挥动的加速度和方向，根据游戏的需要，挥动手柄的方向可判断为向上挥动、向下挥动、向左挥动、向右挥动、左上挥动、左下挥动、右上挥动、右下挥动；挥动手柄的加速度可判断为轻微挥动、普通挥动、大力挥动。
4.根据权利要求1所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，游戏装置配备高清显示设备，且在高清显示设备上绘制标识圆圈，标识圆圈用于进行游戏的玩家判断正确挥动手柄的时机，根据游戏的需要，标识圆圈呈现三种不同的状态消失状态，绿色准备状态，红色操作状态，进行游戏的玩家需要在正确的状态时挥动手柄才会判断操作正确，即玩家需要在标识圆圈为红色操作状态时，正确的挥动手柄以正确操作。
5.根据权利要求4所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，显示设备上显示的标识圆圈有三种不同的状态，根据游戏的需要，标识圆圈处于消失状态时，标识圆圈在屏幕上为隐藏不绘制，进行游戏的玩家无法查看到；标识圆圈处于绿色准备状态时，标识圆圈为绿色图案的显示效果；标识圆圈处于红色操作状态时，标识圆圈为红色团的显示效果。
6.根据权利要求1所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，显示设备上显示的标识圆圈有三种不同的状态，根据游戏的需要这三种状态有选择的交替出现，这三种状态出现的顺序一般为呈现消失状态，消失状态切换到绿色准备状态，呈现绿色准备状态，绿色准备状态切换到红色操作状态，呈现红色操作状态，红色操作状态切换到消失状态，如此循环。
7.根据权利要求6所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，显示设备上显示的标识圆圈有三种不同的状态，根据游戏的需要，三种状态里每一种状态每一次从出现到消失的间隔时间不同。
8.根据权利要求4所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，显示设备上显示的标识圆圈有三种不同的状态，在标识圆圈呈现红色操作状态时，挥动手柄则判断玩家操作正确，根据需要，标识圆圈处于消失状态时，进行游戏的玩家可短暂休息，此时不检测手柄的动作；标识圆圈处于绿色准备状态时，需要进行游戏的玩家进行挥动手柄的准备，此时开始检测手柄的动作，但此时玩家不可挥动手柄，只有标识圆圈进入红色操作状态时，玩家才可挥动手柄，此时挥动手柄将判断为玩家操作失误; 标识圆圈处于红色操作状态时，需要进行游戏的玩家挥动手柄进行操作，此时正在检测手柄的动作，在这种状态时，玩家必须完成一次正确的挥动操作，若玩家完成了一次正确的挥动操作，则判断玩家操作正确；在标识圆圈的状态切换到非红色操作状态前，若进行玩家未完成一次正确的挥动操作，则判断玩家操作失误。
9.根据权利要求2或8所述的使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，显示设备上显示的标识圆圈有三种不同的状态，在标识圆圈呈现绿色准备状态和红色操作状态时，数据信息接收芯片和主机检测手柄的动作，手柄的动作检测在手柄挥动的加速度达到0. Im/s²时，可检测到手柄产生移动操作；手柄的动作检测在手柄旋转的的角速度达到15° /s时，可检测到手柄产生旋转操作。
10.一种使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的方法，包括a)可挥动的手柄，装置陀螺仪和加速度感应器，可检测手柄挥动的加速度和旋转，以及通过导线连接到数据信息接收芯片和主机，将手柄挥动的数据信息发送到主机并进行游戏需求处理；b)支持手柄信息处理和游戏运行的主机；c)用于游戏内容和游戏标识圆圈显示绘制的高清显示设备；d)显示设备上显示的标识圆圈，标识圆圈有三种不同的状态消失状态，绿色准备状态，红色操作状态；e)标识圆圈有选择的循环切换显示状态；f)标识圆圈在消失状态时手柄数据信息接收芯片和主机不检测手柄的动作，标识圆圈在绿色操作状态和红色操作状态时手柄数据信息接收芯片和主机检测手柄的动作；标识圆圈在绿色准备状态时，手柄有挥动动作为操作失败；标识圆圈在红色操作状态时，手柄有挥动动作为操作正确；标识圆圈在红色操作状态时，手柄无挥动操作为操作失败。
全文摘要
本发明公开一种使用可挥动的手柄配合显示屏上显示的标识圆圈游戏的游戏装置，其特征在于，其包括一个可挥动的手柄，手柄通过多根导线和接收手柄数据信息的芯片、主机连接，手柄中装置陀螺仪、加速度感应器和一个按键，陀螺仪检测手柄的旋转，加速度感应器检测手柄的挥动和挥动加速度，按键用于游戏特殊操作；一个显示屏上显示的标识圆圈，标识圆圈根据游戏的需要，呈现三种不同的状态消失状态，绿色准备状态，红色操作状态，这三种状态在游戏进行中有选择的交替出现。本发明防止玩家心理挥动时机和游戏设计的正确挥动时机的误差，其可以让玩家准确的判断游戏设计需要的正确的挥动时机。
文档编号A63F13/06GK102553231SQ201210035390
公开日2012年7月11日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者张明 申请人:广州华立科技软件有限公司