專利名稱：多用戶觸摸響應式娛樂設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種協(xié)調地響應于觸摸和其它用戶交互來顯示可視圖像和生成音頻的多用戶娛樂設備。
背景技術：
交互式電子游戲設備已經演變成以各種形式提供音頻和可視輸出的有些復雜的系統(tǒng)。這些設備可以用來向兒童提供娛樂以及用作學習工具。
迄今為止已知的此類許多娛樂設備具有有限的或者沒有多用戶或者多玩家能力。此外，就可以使用的用戶輸入設備的類型而言，這些游戲并不靈活。它們常常限于僅利用特定游戲設備進行操作的特殊控制器。許多現有技術的設備還使用過時的模擬技術，并且也不利用數字格式中可用的許多類型的數據或者內容。另外，許多交互式游戲設備需要將容易丟失或者放錯地方的物理游戲件與顯示圖像結合起來使用。
將希望提供一種在能夠以迄今為止未知的方式帶來無窮多種環(huán)境和體驗的靈活硬件平臺中實施的完全數字的交互式娛樂設備。

發(fā)明內容
簡而言之，提供一種娛樂設備，其包括支撐顯示表面的機架或者基部單元。顯示生成設備在顯示表面上顯示可視圖像。顯示生成設備可以是投影型顯示設備或者顯示面板設備。觸摸/鄰近感測設備在游戲或者活動的過程中檢測用戶的肢體在顯示表面上的位置。用戶也可以利用包括按鈕、方向板設備等的至少一個輸入控制器來與娛樂設備交互?？刂茊卧憫趤碜灾辽僖粋€輸入控制器的信號和/或來自觸摸/鄰近感測設備的位置檢測，以便除了其它操作之外還特別地改變在顯示表面上顯示的可視圖像和/或以游戲聲音、音樂等形式生成伴音。
用戶可以在位于顯示表面周圍的多個用戶位置中的每個位置與娛樂設備交互。當活動從一個用戶位置轉移到另一用戶位置時，控制單元控制顯示生成設備以旋轉所顯示的可視圖像，從而將它們恰當地與另一用戶位置對準。此外，在從一個用戶位置到另一用戶位置的這種轉移過程中，控制單元關于它如何解釋觸摸/鄰近感測設備所進行的觸摸位置檢測來進行調整。


圖1圖示了根據本發(fā)明一個實施例的娛樂設備的透視圖，其中娛樂設備處于第一位置即投影位置。
圖2A圖示了圖1的娛樂設備的透視圖，其中娛樂設備處于向第二位置即存放位置過渡的初始階段。
圖2B圖示了圖1的娛樂設備的透視圖，其中娛樂設備完全地轉變到第二位置即存放位置。
圖2C圖示了圖1的娛樂設備的頂部透視圖，其中娛樂設備處于第二位置即存放位置。
圖3是圖1和圖2中所示娛樂設備的電組件的框圖。
圖4是根據本發(fā)明用于與娛樂設備一起使用的顯示生成設備的實施例的橫截面圖。
圖5和圖6是根據本發(fā)明用于與娛樂設備一起使用的顯示生成設備的可選形式的示意表示圖。
圖7是根據圖1和圖2中所示設備的一個實施例的顯示表面下方的觸摸感測設備的一角的局部片斷圖。
圖8是圖7中所示觸摸感測設備的交叉點傳感器陣列的示意頂視平面圖。
圖9是覆于圖7和圖8中所示觸摸感測設備以上的顯示表面的局部示意圖。
圖10-圖11是在用戶的手指/肢體有接觸和沒有接觸時圖8中所示傳感器陣列中一個傳感器的圖解截面圖。
圖12是圖7-圖12中所示觸摸感測設備內使用的電路的電框圖。
圖13A和圖13B描繪了解釋用戶觸摸操作位置的觸摸位置響應算法的流程圖。
圖14是根據本發(fā)明一個實施例圖1和圖2中所示娛樂設備內可以使用的集成式顯示監(jiān)視器/觸摸面板的示意圖。
圖15是娛樂設備的顯示表面的平面圖，該圖示出了它如何根據多個用戶中的哪個用戶在游戲或者活動中起作用來改變所顯示的可視圖像的朝向。
圖16是圖15中所示顯示重定向算法的流程圖。
具體實施例方式
娛樂設備概述根據本發(fā)明，公開了一種游戲/娛樂/創(chuàng)造力設備。該游戲系統(tǒng)可以包括在顯示表面上顯示可視圖像的顯示生成設備。該顯示生成設備可以是投影型顯示設備或者顯示面板設備。觸摸/鄰近感測設備在游戲或者活動的過程中檢測用戶肢體在顯示表面上的位置。用戶也可以利用包括按鈕、方向板設備等的至少一個輸入控制器設備來與娛樂設備交互?？刂茊卧憫趤碜栽撝辽僖粋€輸入控制器的信號和/或來自觸摸/鄰近感測設備的位置檢測，以便除了其它操作之外還特別地改變顯示表面上顯示的可視圖像和/或生成伴音。
圖1示出了根據本發(fā)明一個實施例的娛樂設備1000的透視圖。本發(fā)明的娛樂設備1000可以包括機架或者基部單元1100。機架1100可以分別地包括第一側1102、第二側1104、第三側1106和第四側1108。本發(fā)明的娛樂設備1000的機架1100也可以包括接納于其上的觸敏顯示表面1110。機架1100可以包括容納于其中的控制單元(例如微處理器——未示出)。
本發(fā)明的娛樂設備1000的機架或者基部單元1100也可以包括一個或者多個輸入控制器，其中兩個輸入控制器在標號1120(1)和1120(2)處示出。在圖1所示本發(fā)明的娛樂設備1000的實施例中，可以在娛樂設備1000的機架1100內包含的一個或者多個凹室或者接線架1150中可拆卸地或者不可拆卸地接納輸入控制器1120(1)、1120(2)。雖然在圖1中僅示出兩個輸入控制器1120(1)、1120(2)，但是可以利用任何數目的輸入控制器而不脫離本發(fā)明的范圍(參見圖2中的輸入控制器1120(3))。例如，在圖1所示設計中，在顯示表面1110周圍有四個用戶或者玩家位置，每個位置在機架1100的每側1102、1104、1106和1108上，并且在這些用戶或者玩家位置中的每個位置處均可以存在輸入控制器。至少一個輸入控制器1120(1)、1120(2)、1120(3)可以通過任何已知方法可操作地耦合到控制單元，該已知方法包括通過在相應接線架1150處的有線耦合或者通過無線耦合來耦合到基部單元1100中的電子設備。
輸入控制器1120(1)、1120(2)、1120(3)可以包括常規(guī)視頻游戲控制器。此外，輸入控制器1120(1)、1120(2)、1120(3)可以包括任何類型的用戶可操縱的電子輸入設備(例如方向板、方向盤、操縱桿、觸控板、跳舞毯、運動感應工具(比如球棒、球拍、劃槳等容納運動傳感器的工具))而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，輸入控制器1120(1)、1120(2)、1120(3)可以分別地包括方向板1120a(1)、1120a(2)和數個按鈕1120b(1)、1120b(2)。接線架1150中的一個或者多個接線架可以是“通用的”，因為它也可以接受和可操作地連接到其它附件設備如麥克風、電子樂器(例如鍵盤)以及其它用戶可操縱的電子輸入設備如跳舞毯、操縱桿、方向盤等。
根據本發(fā)明一個實施例的娛樂設備1000也可以包括顯示器部分1130。此實施例的顯示器部分1130包括其中容納有顯示生成設備1175的顯示器機架1180。如圖1中所示，在觸敏顯示表面1110上方支撐顯示生成設備1175。因此，在第一位置即投影位置定位顯示生成設備1175。在此第一位置即投影位置，顯示生成設備1175定位為與觸敏顯示表面1110間隔開。在一個實施例中，顯示生成設備1175在它的第一位置即投影位置可以被定位于觸敏顯示表面1110上方約18英寸。
如圖1中所示，在機架1000的觸敏顯示表面1110上方支撐本發(fā)明的娛樂設備1000的顯示生成設備1175。通過支撐部分或者臂部件1132、1134、1136和1138在觸敏顯示表面1110上方支撐顯示生成設備1175。支撐部分1132、1134、1136和1138被配置為從投影位置(圖1中所示)移動到存放/折疊位置(圖2中所示)。支撐部分(臂)1132、1134、1136和1138可以包括在觸敏顯示表面1110上方能夠支撐顯示器機架1180的多個一般剛性的弓形管。臂1134、1136所形成的臂對以及臂1132、1138所形成的臂對分別地在它們的遠端處附接到顯示器裝配或者夾具部件1160、1162。夾具部件1160和1162將顯示器機架1180保持在觸敏顯示表面1110上方的位置。正如將在下文中結合圖2A、圖2B和圖2C所說明的，當臂1132、1134、1136和1138旋轉到它們的存放位置時，可以從夾具部件1160和1162移開顯示器機架1180。顯示器機架1180具有與在夾具部件1160、1162中的一個或者兩個夾具部件上的互補連接器(未示出)相配的用于數據、控制和電源的連接器(未示出)，這些互補連接器又電連接到基部單元1100中的系統(tǒng)控制器電子設備。支撐部分1132、1134、1136和1138以及顯示生成設備1175也可以旋轉到便于存放的不同位置(見圖2)。此外，支撐臂1132、1134、1136和1138可以是中空金屬管，這些管充當散熱“鰭”以有助于從例如投影儀頭部這樣的顯示生成設備1175導出熱量。
在這些側1102、1104、1106和1108中的一側處，在機架1100上也有接納程序盒1192的端口1190，該游戲盒包含用于設備1000的一個或者多個玩家的一個或者多個游戲或者活動的計算機或者微處理器指令(在圖1所示實施例中，在機架1100的一側1104上示出端口1190和程序盒1192)。程序盒1192可以包含只讀存儲器(ROM)存儲設備，該設備包含用以向控制單元和顯示生成設備1175提供游戲/娛樂內容的一個或者多個計算機或者微處理器程序。
本發(fā)明的娛樂設備1000的機架1100包括配置用以允許支撐部分1132、1134、1136和1138從投影位置移動/調整到存放/折疊位置的缺口/或者槽1140。另外，本發(fā)明的娛樂設備1000的機架1100可以并入音頻輸出生成設備(例如一個或者多個揚聲器(用于立體聲))。最后，本發(fā)明的娛樂設備1000的機架1100可以并入可操作地耦合到控制單元的可拆卸式介質存儲/回放單元(例如CD、DVD、ROM盒——未示出)。可拆卸式介質存儲/回放單元可以被配置用以向控制單元和顯示生成設備1175提供附加游戲/娛樂內容。
參照圖2A、圖2B和圖2C，娛樂設備1000可以摺疊到第二位置即存放位置1200以便在沒有使用娛樂設備1000時進行存放或者進行攜帶。圖2A圖示了處于向第二位置即存放位置過渡的初始階段的娛樂設備1000。顯示器機架1180具有圓柱形部分1182，該部分是凹陷的或者具有相較于機架1180的其余部分而言更小的直徑。在圓柱形部分1182與機架1180的其余部分之間的過渡處有彎曲(有圓齒的)表面1184，這些表面與在夾具部件1160和1162上的相應彎曲表面互補和相配。在將娛樂設備1000摺疊到第二位置即存放位置的初始階段中，臂1132、1134、1136和1138向外旋轉。如圖2A中所示，顯示器機架1180可以從夾具部件1160、1162中的一個或者兩個夾具部件內的數據連接器、控制連接器和電源連接器斷開并且從夾具部件1160和1162物理地移開。此外，當將娛樂設備1000放入它的存放位置時，輸入控制器1120(1)、1120(2)...可以從它們的相應接線架1150處的連接點斷開。
圖2A還示出了用于覆蓋處于存放位置的娛樂設備1000的存放蓋2000。存放蓋2000包括具有凸起部分2100的大致平坦的本體部分2010，在該凸起部分中形成用于存放顯示器機架1180的存放凹室2110。存放蓋2000在本體部分2010的多側上還包括橫向部分2120和2122。每個橫向部分2120和2122具有兩個附加的結構存放特征。首先，橫向部分2120和2122分別具有與基部單元1100上的互補表面相配并且搭扣配合到這些互補表面的彎曲底表面2130和2132。其次，橫向部分2120和2122在它們的頂表面上具有分別地接納夾具部件1160和1162的部分并且與這些部分相配以及搭扣配合到這些部分的彎曲凹室2140和2142。存放蓋2000還具有從主體部分2010延伸的手柄2200。
參照圖2B和圖2C，示出了娛樂設備1000完全地折疊到第二位置即存放位置1200，其中娛樂設備1000和存放蓋2000鎖在一起成為單個一體式單元。這些圖示出了存放蓋2000的主體部分2010覆蓋和保護娛樂設備1000的觸敏顯示表面1110以及每個用戶位置處的控制器接線架1150。示出了夾具部件1160和1162搭扣到存放蓋2000的彎曲表面2140和2142?？梢蕴峁┌际疑w2300，該凹室蓋可拆卸地搭扣在存放凹室2110之上以在其中容納顯示器機架1180。因此，當娛樂設備1000處于第二位置即存放位置時，存放蓋2000和娛樂設備1000變成可攜帶(通過手柄2200)和易于存放的單個單元。
電系統(tǒng)參照圖3，示出了娛樂設備1000的電系統(tǒng)框圖。設備1000的電系統(tǒng)包括連接到各種子系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器3000。例如系統(tǒng)控制器3000可以是商業(yè)可得的微處理器設備，比如Sharp Electronics銷售的微處理器設備。在圖3中標號1120(1)、1120(2)、1120(3)和1120(4)處示出的每個輸入控制器連接到系統(tǒng)控制器3000。就觸敏表面子系統(tǒng)而言，存在于連接到觸摸表面控制器3200的觸摸表面感測電路3100。觸摸表面感測電路3100響應于顯示表面1110(圖1和圖2)上與觸摸有關的狀況。下文結合圖7-圖13B描述用于與本發(fā)明一起使用的適當觸摸表面感測電路3100的一個例子。設備1000的電系統(tǒng)可以包括外部存儲器子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包括閃存設備3300和更大的工作存儲器如DRAM設備3310。外部存儲器子系統(tǒng)及其存儲器設備用于存儲用于游戲的游戲參數如用戶得分、用戶偏好等。當執(zhí)行與在ROM盒1192中存儲的特定游戲或者活動相關聯(lián)的一個或者多個過程時，這些外部存儲器設備3300、3310也可以由控制器3000使用。
本發(fā)明的設備1000的電系統(tǒng)可以包括投影子系統(tǒng)3400，該子系統(tǒng)包括顯示生成設備1175(圖1和圖2)。顯示生成設備1175的組件可以隨著所用投影技術的類型而變化。在圖3所示的例子中，投影子系統(tǒng)3400包括光源3410、圖像顯示面板或者部分3420、串行器/解串器(SERDES)3430。還存在另一個SERDES 3450，其將來自系統(tǒng)控制器3000的數據接口到投影子系統(tǒng)3400。
為了生成設備1000的音頻輸出，電系統(tǒng)包括連接到系統(tǒng)控制器3000的立體聲編碼器/解碼器(CODEC)3500。CODEC 3500響應于從系統(tǒng)控制器3000接收的命令和數據以產生音樂、語音形式的聲音或者其它與代表顯示生成設備1175所產生的顯示可視圖像的數據同步的聲音。音頻輸出可以由連接到CODEC 3500的左揚聲器3510和右揚聲器3520以及耳機端口3530和3540產生。
設備1000的電系統(tǒng)還可以包括將ROM盒1192上存儲的數據傳送到系統(tǒng)控制器3000的程序盒接口3600。此外，設備1000的電系統(tǒng)可以利用連接到系統(tǒng)控制器3000的存儲卡接口3700。存儲卡接口3700可以支持一種或者多種不同的存儲卡格式，包括MultimediaTM存儲卡、SmartmediaTM和CompactflashTM。
在標號3650處示出的附件塊可以包括用于設備如音頻系統(tǒng)、電視機、光盤(CD)或者數字視頻盤(DVD)以及其它附件設備如樂器(例如鍵盤)、光學設備(攝像機)和其它用戶可操縱電子輸入設備如跳舞毯、操縱桿、方向盤等的控制器/接口。
如圖3中所示，設備1000的電系統(tǒng)提供控制按鈕1170(例如電源、音量、亮度、模式、重置等)與系統(tǒng)控制器3000之間的通信。此外，利用電源(AC或者DC，未示出)為設備1000的所有組件供電。
系統(tǒng)控制器3000使得所顯示的圖像數據與如由觸摸表面控制器3200所收集的玩家的手或者手指在觸敏表面上的位置相協(xié)調。為了實現這一點，系統(tǒng)控制3000將基于特定ROM盒1192中包含的指令來生成圖像顯示輸出和/或音頻輸出并且將它的交互改變到使用設備1000的另一玩家。
顯示生成設備圖4圖示了根據本發(fā)明用于與娛樂設備1000一起使用的顯示生成設備1175的實施例的橫截面圖。如上所言，顯示生成設備1175可以是在觸敏顯示表面1110上投影可視圖像的圖像投影系統(tǒng)。圖4圖示了投影型顯示生成設備1175的一個例子。如果利用這樣的投影系統(tǒng)，則顯示生成設備1175可以包括第一透鏡310、圖像顯示部分3420、照明源3410和第二透鏡340?？梢栽诒景l(fā)明的顯示生成設備1175內操作的第一透鏡310的一個例子是投影型透鏡。可以在本發(fā)明的顯示生成設備1175內操作的圖像顯示部分3420可以包括透射式LCD面板，而第二透鏡340可以包括聚光透鏡。最后，照明源3410可以包括任何已知光源，比如白熾光源、KPR燈泡、鹵素光源(例如氙)或者發(fā)光二極管(LED)如超亮白色LED。另外，可以有多個照明源，比如多個顏色的LED。在圖4所示的投影型顯示生成設備1175中，照明源3410所生成的光穿行經過第二透鏡340(聚光透鏡)到達圖像顯示部分3420如透射式TFT LCD面板的后表面中。圖像顯示部分3420上的圖像然后被傳送經過第一透鏡310(投影型透鏡)，其中該圖像被從第一透鏡310投影到觸敏顯示表面1110上。顯示生成設備1175也可以包括用以將圖像更清晰地聚焦到觸敏顯示表面1110上的聚焦調整機構(未示出)。
圖5圖示了根據本發(fā)明用于與娛樂設備1000一起使用的顯示生成設備1175的可選實施例的示意表示圖。如圖5中所示，超亮LED光源3410經由聚光透鏡對340A和340B聚光到圖像面板3420的后表面上，該圖像面板在本例中可以是透射式硅上液晶面板。光和圖像然后穿行經過投影透鏡310到達觸敏顯示表面1110上。本發(fā)明中利用的觸敏顯示表面1110可以包括白色金屬化表面。
圖6圖示了根據本發(fā)明用于與娛樂設備1000一起使用的顯示生成設備1175的另一可選實施例的示意圖。在圖6所示的實施例中，超亮LED光源3410經由鏡360聚光到反射式LCOS面板3425的前表面上。從LCOS面板3425反射出來的發(fā)光圖像穿過投影透鏡310到達觸敏顯示表面1100上，該觸敏顯示表面1100也可以是白色金屬化表面。
雖然上文針對顯示生成設備1175描述了LCD投影儀型系統(tǒng)，但是可以使用任何類型的顯示生成系統(tǒng)而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，可以利用后投影系統(tǒng)。另外，比如LCD面板、等離子體顯示面板或者數字光處理(DLP)設備這樣的顯示生成系統(tǒng)可以用來執(zhí)行顯示生成設備1175的功能。還有其它與設備1000結合使用的圖像生成技術是高溫多晶硅面板(HTPS)和MEMS反射式顯示設備。
無論所用顯示生成設備1175的類型如何，系統(tǒng)控制器3000(圖3)校準該設備以確保投影到觸敏顯示表面1110上的圖像在尺寸和朝向上與在顯示表面1110下方的對應觸敏表面相匹配以實現與系統(tǒng)控制器3000所執(zhí)行的游戲或者活動的期望交互。這可以涉及到機械調整投影系統(tǒng)(焦距等)和/或在投影圖像中使用額外“邊界像素”以便與下方觸敏表面相對準地將圖像恰當地移動到顯示表面1110上。
此外，投影型顯示生成設備可以從其正常投影位置旋轉以便將圖像投影到墻壁或者其它表面上而不是投影到顯示表面1110上。此特征在用戶希望查看圖像或者觀看DVD、CD等上的視頻演示的情況下可能是有用的。
根據本發(fā)明的一個實施例，觸敏顯示表面1110可以包括犢皮紙投影屏幕。更具體而言，犢皮紙投影屏幕可以是具有用于提高反射率的鏡化背部的真空金屬化犢皮紙屏幕。如上所言，觸敏顯示表面1110無需包括投影型屏幕(投影儀和獨立屏幕)，而可以包括附加的適當集成式觸敏顯示表面，比如LCD或者等離子體觸屏顯示器，如下文結合圖14所述。
觸敏表面子系統(tǒng)參照圖7-圖13B，將描述結合根據本發(fā)明的娛樂設備1000來使用的觸敏屏幕技術的一個例子。此觸敏屏幕技術在公開于2004年3月4日的共同未決美國專利公開第2004/0043371A1號中有所描述，對應于美國專利申請第10/448,582號，其于2003年5月30日提交，標題為“Interactive Multi-Sensory Reading System ElectronicTeaching/Learning Device”，以參考的方式將該申請整體結合于此。在公眾可獲得的Fisher-Price PowerTouchTM學習系統(tǒng)中也使用了此觸屏技術。
如圖7中所示，存在傳感器陣列142，其直接地位于形成凹室表面130的塑料間隔物515之下。如果使用投影系統(tǒng)，則塑料間隔物515或者凹室表面130可以用作顯示生成設備1175所生成的圖像的顯示表面1110。間隔地位于傳感器陣列或者矩陣142下方的是導電金屬板510。
參照圖8，傳感器陣列或者矩陣142可以包括兩組大致平行的單獨分立和分隔的導線，這些導線排列成多個間隔開的列或者垂直導線(也稱為垂直柵線)248和多個間隔開的行或者水平導線或者跡線(也稱為水平柵線)246，這些導線或跡線橫貫并且優(yōu)選地垂直于多個列導線248。為簡便起見，將導線組246、248稱為“行”或者“列”，“行”東西/左右走向，而“列”垂直于(或者橫貫)這樣的“行”、南北/上下走向，但也可以反過來命名。列導線組248和行導線組246通過例如聚酯塑料片這樣的電絕緣間隔物來分隔。在聚酯片的相對側上的導電墨中印制行和列導線246、248以提供導線組之間的電隔離和形成傳感器矩陣142。傳感器矩陣142包括十六行(246)和十六列(248)導線或者跡線，然而也可以利用不同數目的行或列或者不同數目的行和列。行246和列248交叉的每個點都產生單個單獨的“交叉點”傳感器。十六乘十六的線陣列因此產生兩百五十六個單獨的交叉點傳感器。
圖9示意性地描繪了覆于設備1000的傳感器陣列142之上的顯示表面1110的部分，其中單詞“BALL”投影和顯示于顯示表面1110上。另外，在虛線中示出了放置于觸敏顯示表面1110上的用戶的手(主要是用戶的拇指)的輪廓。娛樂設備1000的操作允許用戶通過充分地靠近所選區(qū)域、觸摸或者僅僅是放置手指、拇指等來選擇顯示表面1110上的任何活動區(qū)域。一旦以此方式選擇這一活動區(qū)域，娛樂設備1000的系統(tǒng)控制器3000可以響應于這一選擇來生成和輸出某一可聽消息或者可視顯示。舉例而言，當用戶的手指觸摸觸敏顯示表面1110上的單詞“BALL”時，娛樂設備1000的系統(tǒng)控制器3000可以產生口語音頻輸出“BALL”，而所顯示的球9000的圖形表示可以改變顏色。直接響應于用戶觸摸觸敏顯示表面1110上所顯示的單詞“BALL”來生成可聽消息和視頻輸出。如果用戶觸摸觸敏顯示表面1110的其它區(qū)域，則會生成不同的可聽消息和視頻輸出。觸摸顯示表面上的球圖形可以產生彈跳球的聲音(和/或彈跳球的圖像)。觸摸觸敏顯示表面1110(覆于在傳感器陣列142以上)中在其上沒有顯示文字或者圖形的任何區(qū)域都可以生成單個振鈴的普通聲音以便指示沒有與這一區(qū)域相關聯(lián)的音頻/視頻。此外，觸摸未分配的區(qū)域可以產生普通口語音頻輸出或者可視顯示，比如“請再試一次”，或者可以簡單地忽略輸入選擇。從圖9可以看出，再觸敏顯示表面1110上顯示的每個單詞和/或圖像可以映射到傳感器陣列142的一個或者更多x和y坐標對。例如，單詞“BALL”位于傳感器陣列142的第5行第4列和第5行第5列。此映射位置存連同在選擇任一交叉點傳感器位置時播放的所關聯(lián)的可聽消息一起存儲于存儲器(例如圖3的存儲器設備3300，3310)中。
圖10-圖11示出了沒有和具有上覆顯示表面1110的傳感器陣列142的三個橫截面圖的例子。圖10-圖12示出了塑料間隔物515、多個間隔開的列(垂直)跡線248、非導電(例如聚酯)片525和橫貫多個列跡線248的間隔開的行(水平)跡線246之一。非導電片525支撐列跡線248并且將這些列跡線從行接線246分隔開。形式為金屬板的導電平面510連接到系統(tǒng)接地并且與傳感器陣列142相平行且間隔開。
形成凹室表面130的塑料間隔物515可以約為0.080”厚并且放置于陣列142的頂部上以充當絕緣體，從而使得傳感器的觸摸表面從矩陣142至少隔開這一數量。間隔物515可以是具有約2到3之間的電介質常數的苯乙烯或者ABS，不過可以調整厚度和電介質常數以實現期望的靈敏度。間隔物515的功能在于提供來自矩陣142(在被手指/肢體505觸摸時)的穩(wěn)定響應。列跡線28(垂直列)和行跡線246(水平行)的寬度和厚度應當在交叉點處保持至最小值以減少每個交叉點處的電容效應，但是優(yōu)選地，例如通過在交叉點位置周圍和之間將單獨的行和列跡線加寬成四角星或者對角方形等，從而在交叉點之間并且在交叉點周圍增加該寬度和厚度。
導電平面510在矩陣142下方間隔約四分之一英寸(5mm)。導電平面510為矩陣142提供屏蔽，并且因此影響在矩陣142中的每個交叉點周圍感測的區(qū)域。
回到圖7，單獨跡線246、248延伸到支撐跡線的片525的側邊和底邊。優(yōu)選地，分別從片525的側邊和底邊延伸較短跡線530和535，較短跡線530或者535中的一個分別地在每個傳感器跡線246或者248的任一側上(圖8)。較短跡線530和535都通過或者利用導電平面510連接到系統(tǒng)接地。水平跡線530從垂直邊向內延伸到恰在橫跡線246加寬形成端子之處以外，并且利用均勻長度來提供一些阻抗控制。垂直跡線535從底邊向上延伸到垂直跡線248開始平行走向的一點(恰在那些跡線張開之處下方)并且延伸到最低交叉點的約半英寸(12mm)內。當列接線248在被振蕩器驅動時，跡線535防止列之間的交叉耦合。
一般而言，在沒有與陣列進行人類交互的情況下讀取和存儲傳感器矩陣142所生成的信號的基線或者參考值以獲得每個交叉點的參考值。單獨地確定和更新每個交叉點傳感器的參考值。優(yōu)選地，每個參考值都是交叉點的連續(xù)掃描值(例如約十六個)的運行“平均值”。將連續(xù)掃描與參考值進行比較以確定人的手指或者其它肢體的鄰近。當設備1000上電時可以從零開始積累數據。
圖12是觸摸表面感測電路3100和觸摸表面控制器3200的電框圖。觸摸表面控制器3200是專用微處理器控制器，比如公眾可獲得的Sunplus SPL130A微處理器。觸摸表面感測電路3100包括列驅動器電路254、行選擇電路258、同步檢測器、多路復用器和濾波器電路260，該電路260處理行傳感器信號并且將處理過的信號傳遞到模擬-數字轉換器262以供數字化?？蛇x地，觸摸表面控制器3200的功能可以由設備系統(tǒng)控制器3000(圖3)執(zhí)行。觸摸表面感測電路3100還包括交叉點矩陣或者傳感器陣列142和給傳感器陣列142供電并且控制檢測器262的信號振蕩器252。
觸摸表面感測電路3100的操作如下(并且在圖13A和13B中圖示)。與觸摸表面控制器3200相關聯(lián)的固件指引列驅動器電路254將例如250kHz、3300毫伏方波信號這樣的RF激勵信號從信號振蕩器252傳遞到傳感器陣列142的列跡線248。該固件也指引行選擇電路258生成向行傳感器電路(未示出)發(fā)送的適當控制信號以便將傳感器陣列142中的行跡線246連接到同步檢測器、多路復用器和濾波器電路260。觸摸表面控制器3200還控制從同步檢測器、多路復用器和濾波器電路260傳送數據，其通過A/D轉換器262生成DC電平模擬電壓信號?？梢詮牡字另數貟呙栊雄E線246，而從最里面到最外面地驅動列跡線248。
在存儲來自傳感器陣列142的初始值之后，循環(huán)和持續(xù)地掃描傳感器陣列142，并且將每個交叉點傳感器的結果與本身被循環(huán)和持續(xù)更新的存儲參考值進行比較。如果任何單獨的交叉點傳感器值與它的參考值之間的差大于預定數量或者閾值數量(“閾值”)，則觸摸表面控制器3200將該點標記為“受到觸摸”或者“受到選擇”。通過在制造過程中特征化設備1000來為該設備1000建立固定閾值。就所述電路、材料和結構而言，已經發(fā)現在施加3300毫伏250kHz方波信號時，傳感器陣列142的單獨交叉點傳感器在沒有用戶交互的情況下輸出約2200毫伏±400毫伏的信號。就范圍在直接地觸摸表面的強壯成人的用戶接觸與觸摸表面的幼小兒童的用戶接觸之間的用戶接觸而言，信號在每個交叉點傳感器位置處的偏轉(即所檢測的信號強度的跌落)范圍從第一種情況下的約1600毫伏到第二種情況下的僅約200-300毫伏。閾值可以設置成盡可能地接近可預計的最小的用戶生成偏轉。在正在描述的此設備1000中，為每個交叉點傳感器將閾值設置為小于200毫伏，在約190與200毫伏之間。如果被感測的交叉點的測量電壓值比存儲器中的參考值小的數量等于或者大于閾值數量，則該點被傳感器觸摸表面控制器3200視為受到觸摸并且被其“標記”為受到觸摸。如果差異小于閾值，則每64毫秒的時段(完全掃描時間)更新參考值、在約一秒之后獲得參考值的穩(wěn)定。在掃描傳感器陣列142之后，在兩個掃描循環(huán)中被“標記”為受到觸摸的交叉點被視為活動并且選擇用于將要描述的“最佳候選”算法的進一步處理。
當掃描傳感器陣列142時，初始地對每個交叉點數據值與“高限”值進行比較。如果數據值超過此高限值，則它被忽略作為用于那次掃描的候選并且被忽略用于更新那一傳感器的參考值。高限值的目的在于防止異常高的數據值造成交叉點傳感器表現為被持久地按壓。
如上所述，對于每次陣列掃描，每當讀取與交叉點傳感器相關聯(lián)的數據值時，將該數據值與可以視為并且在這里稱為與那一交叉點傳感器相關聯(lián)的“運行平均值”的參考值進行比較。如果數據值小于運行平均值減去閾值，則交叉點傳感器就那次掃描而言被視為“受到觸摸”。閾值是代表最小偏轉的上文所述固定數據值(即190毫伏到200毫伏)，該最小偏轉被認為指示了交叉點傳感器被視為受到觸摸。
如果數據值沒有指示交叉點傳感器被視為受到觸摸(也就是說，數據值小于[運行平均值-閾值])，則數據值被用來更新運行平均值。設備1000一旦加電，用于每個點的運行平均值都被設置為零。每當交叉點傳感器的數據值既沒有大于高限值也沒有低到足以指示交叉點傳感器受到觸摸時，數據值被用來更新用于那一點的運行平均值。用來計算新的運行平均值的公式如下新的運行平均值＝運行平均值+(數據值-運行平均值)/16因此，優(yōu)選的“運行平均值”并非真正地是平均值而是一種收斂算法。
利用以上知識，現在可以說明高限算法的功能。參考值/運行平均值算法可能被存在高干擾電平并且交叉點傳感器讀數顯著地攀升這樣的情形所蒙蔽。在沒有高限截止時，異常高的數據值(歸因于連續(xù)噪聲源)對于給定的交叉點傳感器可能最終造成異常高的運行平均值。然后，當掃描數據值回歸到它們的額定值范圍時，如果正在掃描的數據值低到足以使得這些數據值大于異常高的運行平均值減去閾值，則交叉點傳感器將被視為受到觸摸。這將造成在計算運行平均值時始終不會使用新掃描的數據值，并且因此將不會允許運行平均值降低到它的正常水平而造成交叉點傳感器在設備1000的使用持續(xù)時間過程中表現為被持久地觸摸。因而，所使用或者所存儲的唯一傳感器數據是少于高限值的那一數據。3100毫伏(比額定電壓高約百分之五十)的高限值可能是適合的。
下文描述“快速恢復”算法。此算法將來自交叉點的最新讀數與參考值或者運行平均值進行比較。如果最新讀數高于快速恢復閾值，則參考值將被設置成等于最新讀數。此算法應對如下情形用戶在某一點上方將手指“懸?！币粋€延長的時間段，這人工地強制參考值下降。在這一情形下快速釋放和觸摸同一點可能造成系統(tǒng)無法做出響應，因為參考值與最新讀數之差不大于觸摸閾值的數值(閾值)。
先前的部分具體地描述了如何確定256個交叉點傳感器陣列142是否受到激活(即“受到觸摸”或者“受到選擇”)。在每次掃描過程中，都考慮每個交叉點傳感器是否受到激活/觸摸。
在每次掃描之后，處理受到觸摸的點以標識“最佳候選”。一般而言，最佳候選是如下交叉點傳感器，該傳感器被觸摸表面控制器3200選擇為最有可能已經被用戶在觸摸傳感器時選擇的點。一般而言，如果在傳感器陣列142上激活等高的兩個潛在候選，則該點是最高(最北/最上方)或者最高且最左(即最西北/左上方)的觸摸點。為簡便起見，這些將簡單地統(tǒng)稱為“最西北的”點。另外，交叉點傳感器優(yōu)選地必須對于兩次連續(xù)64毫秒掃描都“受到觸摸”才被視為傳感器的新的最西北點。
觸摸表面控制器3200先標識一組受到觸摸的傳感器。它接著標識已經被觸摸達到至少兩次連續(xù)64毫秒循環(huán)的那些傳感器。這些傳感器是新的最西北候選傳感器。一旦已經選擇最佳候選，就將它的標識/位置從觸摸表面控制器3200傳送到系統(tǒng)控制器3000。
一旦已經選擇新的最西北點(交叉點傳感器)，就對傳感器陣列142實行“南向封鎖”算法。南向封鎖算法造成在后續(xù)掃描中觸摸的同一陣列中在新的最西北點以下的任何點都被忽略，直至在新的最西北點保持選定的到期的一刻或者釋放該新的最西北點的一刻這二者中的較早者為止。在封鎖之后，陣列的所有交叉點都變成新的最西北點的候選。此算法涵蓋如下情形用戶在手指觸摸陣列之后將該指示手的后掌擱在陣列上(正如幼童有可能做的那樣)。
在標識傳感器陣列142的新的最西北點之后可以利用“峰值搜索”算法。針對觸摸來檢查新的最西北點傳感器在東(右)、南(下)和東南(右下)方向緊鄰的交叉點傳感器的偏轉，并且相互比較四個傳感器中任何觸摸傳感器的相對偏轉。多達四個傳感器的那些傳感器中具有最大偏轉(即相對于參考值/運行平均值的變化)的一個傳感器被選擇作為“最佳候選”，并且將它的標識/定位/位置傳遞到主要(基部單元)系統(tǒng)控制器3000。
每當選擇新的最佳候選時，它的位置由觸摸表面?zhèn)鞲衅骺刂破?200傳送到系統(tǒng)控制器3000。系統(tǒng)控制器3000然后將判決如何使用此信息(是否中斷當前活動，使用鄰近交叉點傳感器以取代最佳候選等)。
設備1000將判斷是否有多只手放置于觸摸表面。在系統(tǒng)控制器3000察覺到兩只手放置于傳感器上的情況下，它將查看以了解是否任一輸入都是清晰定義的最西北點。如果是這樣，則它將選擇此輸入作為最佳候選。此技術可以基于上述算法來選擇“最佳候選”，而不是在設備1000無法以合理的準確度確定可能的輸入時不得不生成音頻輸出以指引用戶“一次使用一個手指”或者任何其它適當的語句。
可以利用其它類型的觸敏表面或者位置檢測技術而不脫離本發(fā)明的范圍。例如，可以使用模擬電阻式或者電容式觸摸面板、數字相機CCD技術、所謂的手勢識別技術、熱敏、色敏、圖案感測、對象感測或者任何其它基于電物理材料性質、光反射性質或者光吸收性質的背景感測技術。
另一種可選方式是使用具有集成式觸摸面板的LCD監(jiān)視器。此可選實施例在圖14中示出，其中在標號4000處示出了集成式LCD監(jiān)視器/觸摸面板。此集成式LCD監(jiān)視器/觸摸面板將取代顯示生成設備1175和顯示表面1110(圖1中所示)。監(jiān)視器/觸摸面板4000具有它自己的觸摸表面感測電路3100和觸摸表面控制器3200，這二者又連接到系統(tǒng)控制器3000。系統(tǒng)控制器3000對觸摸表面控制器3200向它供應的觸摸位置信息做出響應，并且也生成向監(jiān)視器/觸摸面板4000供應(通過適當的居間顯示驅動器電路)的顯示圖像數據。許多集成式顯示監(jiān)視器/觸摸面板模型在現有技術中是已知的并且可以根據本發(fā)明加以使用。
可以與本發(fā)明的娛樂設備1000一起使用的其它類型的觸摸或者鄰近感測技術的例子包括壓敏開關矩陣如Mylar開關矩陣、鄰近感測天線陣列和鄰近感測電容陣列。附加的適當觸敏顯示表面的一些例子是LCD或者等離子體觸摸面板顯示器。
示例性游戲和游戲系統(tǒng)操作概括性地參照圖1和圖3，在根據本發(fā)明的娛樂設備1000的操作中，顯示生成設備1175所生成的圖像被顯示于觸敏顯示表面1110上。觸敏顯示表面1110和至少一個輸入控制器1120(1)、1120(2)均可操作地耦合到系統(tǒng)控制器3000。另外，系統(tǒng)控制器3000響應于來自觸敏顯示表面1110和至少一個輸入控制器1120(1)、1120(2)的信號，以便響應于用戶與觸敏顯示表面1110和/或至少一個輸入控制器1120(1)、1120(2)的交互來改變在觸敏顯示表面1110上顯示的可視圖像。因此，根據本發(fā)明的娛樂設備1000的用戶可以使用觸敏顯示表面1110、使用至少一個輸入控制器1120(1)、1120(2)或者既使用觸敏顯示表面1110又使用至少一個輸入控制器1120(1)、1120(2)來向系統(tǒng)控制器3000提供輸入，以改變在觸敏顯示表面1110上顯示的圖像(移動圖像的部分、改變圖像、對圖像重定向等——這有別于僅僅是亮度控制或者開/關控制)。
參照圖15和圖16，將描述娛樂設備1000的另一特征。如上所述，設備1000旨在于為多個玩家所用，而在這里描述的例子中有四個玩家位置，分別在大致矩形的基部機架1100的四側1102、1104、1106和1108。因而，在游戲或者活動的過程中，有必要將一個玩家轉移到另一玩家，但是玩家是相對于觸敏顯示表面1100定位于不同朝向的。因此，系統(tǒng)控制器3000需要識別這一點并且對顯示生成設備1175所顯示的圖像(投影或者顯示于顯示面板上)進行重定向并且還關于它如何根據重新朝向的圖像對顯示表面1110上的觸摸命令做出響應來進行重定向。在活動從一個用戶位置轉移到另一用戶位置時，系統(tǒng)控制器3000控制顯示生成設備1175以旋轉所顯示的可視圖像，從而它們與新的當前活動用戶位置恰當地對準。此外，在從一個用戶位置到另一用戶位置的這種轉移過程中，系統(tǒng)控制器3000對于它如何解釋由觸摸/鄰近感測設備所做出的觸摸位置檢測進行調整。
在圖16中的參考標號5000處示出了用以在游戲或者活動的過程中調整朝向的過程。步驟5010示出了與當前玩家正常執(zhí)行游戲或者活動。例如，如圖15中所示，該游戲或者活動涉及到與玩家1的交互。作為一個例子，為玩家1顯示一個涉及到選擇的消息，此后該游戲或者活動移動到玩家2。在本例中向玩家1顯示的消息是“選擇您在您的下一輪中希望聽到的歌曲ABC”當玩家1通過輸入控制器1120(1)上的按鈕或者通過觸摸與期望選擇相鄰近的觸敏顯示表面1110(從A、B和C中)做出選擇時，系統(tǒng)控制器3000檢測到玩家1的一輪結束。這對應于步驟5020，其中系統(tǒng)控制器3000檢測到玩家轉移事件。接著，在步驟5030中，系統(tǒng)控制器3000根據游戲或者活動規(guī)則來確定下一玩家。例如，玩家2可以是下一玩家。然后在步驟5040中，系統(tǒng)控制器3000對將要顯示的圖像數據重定向(例如旋轉)，從而使其恰當地對準新的玩家，即在觸敏顯示表面1110上將圖像數據向右旋轉90度，使得它表現為針對玩家2而朝向并且供之使用。系統(tǒng)控制器3000還在步驟5050中對于它如何根據重定向的顯示圖像對觸摸表面命令做出響應進行重定向。例如，為了對來自玩家2的通過觸摸或者鄰近而檢測到的命令做出響應，系統(tǒng)控制器3000響應于它從觸摸表面控制器3200接收的、代表玩家2的觸摸位置的觸摸位置信號，將那些“熱門”的并且造成某一動作的位置向右調整(旋轉)90度。在圖15中示出與(M×N)傳感器陣列142相關聯(lián)的導線的局部圖以描繪如何對系統(tǒng)控制器3000編程以便關于它如何對來自用戶的觸摸做出響應來進行重定向，這是因為傳感器陣列142是固定的，而用戶可以觸摸以針對所顯示的視覺圖像引起特定動作(可視和/或可聽)的、在傳感器陣列上的相對位置對于每個用戶位置1102、1104、1106和1108來說是不同的。
當從玩家2轉移到任何其它用戶時重復這一重定向過程。應當理解，如果在特定游戲或者活動中僅有2個或者3個玩家是活動的，則系統(tǒng)控制器也將知道如何相應地重定向圖像顯示數據和觸摸位置響應性。另外，這一重定向過程可以應用于具有少于4個或者多于4個玩家位置的娛樂設備，從而重定向不是簡單的90度調整。這一重定向過程5000適用于作為顯示面板或者監(jiān)視器4000以及圖像投影系統(tǒng)1175的顯示生成設備。在圖像投影系統(tǒng)1175(比如圖1中)的情況下，有可能通過調整投影圖像路徑中的一個或者多個光學設備對圖像重定向。然而，可能更希望在原始圖像數據的投影之前對它重定向。
下文是可以在本發(fā)明的娛樂設備1000上玩的游戲或者活動的普通例子。用于這些游戲或者活動的指令、腳本、程序可以實施于如上所述的可拆卸式存儲器盒設備1192中。游戲或者活動是包含數字數據的軟件程序，這些數據用于伴隨有語音、音樂和其它圖形元素的動畫角色。游戲/活動可以涉及到連續(xù)、交互、敘述性的故事，這些故事包含作為挑戰(zhàn)而交錯的智力題、活動或者游戲以便為玩家提供漸進獎賞型的體驗。
數字動畫冒險游戲一類游戲是動畫冒險游戲，其中顯示一個或者多個動畫角色，而該或者這些角色協(xié)商各種活動，比如水下游樂園。每個玩家可以選擇特定角色并且協(xié)商經仿真的顯示游戲板，例如收集某些項目以便贏得游戲。玩家的角色可以使用例如電子或者虛擬擲骰從而在顯示的游戲板上前行。此外，當用戶到達游戲板上的特定地點時，可以通過可視刺激和視頻刺激來提示玩家參與特定活動以便獲得對于贏得游戲具有價值的特定項目或者“票券”獎賞。玩家可以積累票券以便用它們兌換某些動畫或者顯示項目。玩家可以使用輸入控制器或者觸敏顯示器屏幕來參與這些所謂的小型游戲或者活動(包括教育活動或者學習活動)。每當開始新的游戲時，這些小型游戲可以隨機地遍布于游戲板上。
與娛樂設備處的每個玩家位置相鄰近的可視顯示的諸多部分可以專門用來跟蹤與玩家在游戲中的進度有關的每個玩家的數字記分卡。記分卡可以表示玩家的角色以及該玩家已經收集了哪些項目。
可以有虛擬的動畫“銷售商”，這些銷售商隨機地出現在游戲板上的不同地點以向已經收集足量票券的玩家“銷售”某些項目?？梢再徺I的項目在進行游戲過程中可以由玩家使用(例如滾動獎勵、時間獎勵等)，而其它項目可以用來防御對手(輸掉一輪等)。游戲也可以包括突然出現向例如某些玩家賦予獎券或者在特殊一側進行游戲或者活動的某些動畫角色。
數字動畫冒險傳說另一類游戲可以涉及到數字書籍，該書籍包括傳統(tǒng)故事書、兒童活動書和網絡型flash游戲的組合。玩家或者用戶變成冒險的一部分、幫助動畫角色完成某些挑戰(zhàn)和達到他們的目標。故事書的每個所謂“頁”包括藝術作品、故事情節(jié)、對象標識和動畫“熱點”的全屏組合。在向用戶讀故事時或者在動畫角色說話時，伴隨性的文本將出現在屏幕上并且突出顯示。每個短語或者句子將隨著另外聽到那些單詞作為畫外音而單獨地突出顯示。在某些頁上，數個對象被標志為“可標識的熱點”。當兒童觸摸這些對象之一時，那一單詞或者短語就被大聲念出。針對特殊動畫而標志這些頁上的某些區(qū)域和對象，從而如果兒童觸摸那一區(qū)域，則那一對象的名稱就被大聲念出，并且將顯露動畫或者其它獎賞。此外，故事書的某些頁可以包含與故事情節(jié)有關的小型游戲、活動或者挑戰(zhàn)(包括教育活動或者學習活動)。
上文描述的游戲和活動例子突出了根據哪個玩家在游戲中是活動的來對顯示的可視圖像重定向的必要性。例如，動畫角色可以供特定玩家使用。因而，設備需要跟蹤玩家在游戲中的輪次并且將顯示的可視圖像重定向到當前輪到的那一玩家。另外，如果游戲需要檢測來自玩家的通過觸摸或者鄰近方式的命令，則設備也關于它需要針對當前活動的玩家而對傳感器陣列上的哪些位置做出響應來進行重定向。
盡管參照本發(fā)明的具體實施例已經具體描述了本發(fā)明，但是對于本領域技術人員將不言而喻，可以在本發(fā)明中做出各種變化和修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，本發(fā)明的娛樂設備1000的機架1100可以包括考慮到用戶便利的耳機插孔。此外，本發(fā)明的娛樂設備1000可以包括手勢識別系統(tǒng)，包括攝像機和/或傳感器，用以感測用戶的手部運動、對這些運動進行建模和做出反應，這增添了娛樂設備1000交互性的額外維度。另外，本發(fā)明的娛樂設備1000可以包括可再充電電源。本發(fā)明的娛樂設備1000還可以包括夜視鏡、放大鏡或者如下特殊光學設備，該光學設備允許用戶顯露在觸敏顯示表面1110上以某些光波長顯示的保密代碼、卡、信函或者其它信息。另外，本發(fā)明的娛樂設備1000可以包括高級輸入控制器，這些輸入控制器包括至少一個輸入控制器1120(1)、1120(2)、1120(3)、1120(4)的所有特征，而且本發(fā)明的娛樂設備1000還可以包括顯示個別用戶消息(諸如拼湊字母、隱藏的游戲線索等事物)的機載顯示器屏幕。另外，本發(fā)明的娛樂設備1000可以包括用于存儲游戲/玩家有關信息(比如高的得分等)的存儲器單元(可拆卸式或者非可拆卸式)。最后，本發(fā)明的娛樂設備1000的機架1100可以包括用以標識哪個用戶控制娛樂設備1000(即輪到哪個用戶控制娛樂設備1000)的光源。因此本意在于，只要這一發(fā)明的修改和變形落入所附權利要求及其等效形式的范圍之內，本發(fā)明就涵蓋這些修改和變形。
權利要求
1.一種娛樂設備，包括顯示表面；顯示生成設備，可操作用以在所述顯示表面上顯示可視圖像；觸摸/鄰近感測設備，檢測鄰近于所述顯示表面的用戶肢體的位置；控制單元，可操作地耦合到所述觸摸/鄰近感測設備和所述顯示生成設備；以及至少一個輸入控制器，可操作地耦合到所述控制單元；其中所述控制單元響應于來自所述至少一個輸入控制器的信號和來自所述觸摸/鄰近感測設備的位置檢測以生成數據并且將所述數據供應到所述顯示生成設備以便在所述顯示表面上顯示可視圖像。
2.根據權利要求1所述的娛樂設備，其中所述觸摸/鄰近感測設備定位于所述顯示表面之下，并且響應于在所述顯示表面上或者鄰近于所述顯示表面的用戶觸摸以輸出指示觸摸位置的信號，以及其中所述顯示生成設備包括用于在所述顯示表面上投影所述可視圖像的投影系統(tǒng)。
3.根據權利要求2所述的娛樂設備，其中所述投影系統(tǒng)包括具有照明源的背光投影設備，其中所述照明源包括發(fā)光二極管、鹵素燈泡和白熾燈泡中的至少一個。
4.根據權利要求2所述的娛樂設備，其中所述投影系統(tǒng)包括響應于所述控制單元所供應的數據來生成所述可視圖像的透射式顯示面板。
5.根據權利要求2所述的娛樂設備，其中所述投影系統(tǒng)包括生成可視圖像的反射式顯示設備。
6.根據權利要求2所述的娛樂設備，其中所述投影系統(tǒng)相對于所述顯示表面可移動地裝配以便呈現用于將所述可視圖像從上方投影到所述顯示表面上的第一位置，所述投影系統(tǒng)在所述第一位置被定位為與所述顯示表面相分離。
7.根據權利要求6所述的娛樂設備，其中所述投影系統(tǒng)被配置用以呈現第二位置，所述投影系統(tǒng)在所述第二位置被定位為與所述顯示表面相鄰近。
8.根據權利要求7所述的娛樂設備，還包括支撐所述顯示表面的基部部件；以及至少一個臂部件，其從所述基部部件延伸到所述投影系統(tǒng)以將所述投影系統(tǒng)保持在所述顯示表面上方。
9.根據權利要求8所述的娛樂設備，其中所述至少一個臂可朝著所述基部部件摺疊。
10.根據權利要求1所述的娛樂設備，其中所述顯示表面、所述顯示生成設備和所述觸摸/鄰近感測設備容納于耦合到所述控制單元的顯示監(jiān)視器/觸摸面板設備內。
11.根據權利要求1所述的娛樂設備，還包括在所述顯示表面周圍的多個用戶位置，用戶在所述用戶位置與所述娛樂設備交互，其中所述控制單元根據哪個用戶位置參與活動或者游戲來控制所述顯示生成設備以改變所述可視圖像的朝向。
12.根據權利要求11所述的娛樂設備，其中所述控制單元還在所述可視圖像的朝向有變化時，關于它如何對來自所述觸摸/鄰近感測設備的信號做出響應進行調整。
13.根據權利要求1所述的娛樂設備，還包括用以接納存儲器設備的端口，所述存儲器設備存儲用于游戲或者活動的一個或者多個計算機程序，其中所述控制單元連接到所述端口以讀取和執(zhí)行所述一個或者多個計算機程序。
14.根據權利要求1所述的娛樂設備，還包括可操作地耦合到所述控制單元的音頻輸出生成設備，所述音頻輸出生成設備被配置用以響應于來自所述控制單元的信號來生成音頻輸出，其中所述音頻輸出被同步到顯示的可視圖像。
15.根據權利要求1所述的娛樂設備，還包括可拆卸地接納存儲器模塊的連接到所述控制單元的端口，所述存儲器模塊存儲由所述控制單元用來執(zhí)行特定活動或者游戲的指令，所述特定活動或者游戲涉及到顯示特定可視圖像并且對于根據用戶觸摸或者開始緊密鄰近于所述顯示表面上的某些位置而導出的命令做出響應。
16.根據權利要求1所述的娛樂設備，還包括連接到所述控制單元并且接納所述至少一個輸入控制器的至少一個控制器端口，其中所述至少一個控制器端口還能夠接受其它附件設備。
17.一種娛樂設備，包括基部單元；在所述基部單元上的顯示表面；在所述基部單元上圍繞所述顯示表面的多個玩家位置；顯示生成設備，可操作用以在所述顯示表面上顯示可視圖像；觸摸/鄰近感測設備，檢測用戶肢體在所述顯示表面上的位置；控制單元，可操作地耦合到所述觸摸/鄰近感測設備和所述顯示生成設備；在每個玩家位置處的輸入控制器，可操作地耦合到所述控制單元；以及其中所述控制單元響應于來自所述控制器的信號和觸摸/鄰近感測設備所檢測的代表用戶肢體位置的信號以改變向所述顯示生成設備供應的數據。
18.根據權利要求17所述的娛樂設備，其中所述觸摸/鄰近感測設備定位于所述顯示表面之下，并且響應于在所述顯示表面上或者鄰近于所述顯示表面的用戶觸摸以輸出指示觸摸位置的信號，以及其中所述顯示生成設備包括用于在所述顯示表面上投影所述可視圖像的投影系統(tǒng)。
19.根據權利要求17所述的娛樂設備，其中所述顯示表面、所述顯示生成設備和所述觸摸/鄰近感測設備被集成到耦合于所述控制單元的顯示監(jiān)視器/觸摸面板設備內。
20.根據權利要求17所述的娛樂設備，其中所述控制單元將數據供應到所述顯示生成設備以改變所顯示的可視圖像的朝向以便在圍繞所述顯示表面的每個所述玩家位置處進行查看。
21.根據權利要求20所述的娛樂設備，其中所述控制單元還在所述可視圖像的所述朝向有變化時，關于它如何對來自所述觸摸/鄰近感測設備的信號做出響應進行調整。
22.一種娛樂設備，包括具有多個玩家位置的機架；用于生成可視圖像的裝置；在所述機架上用于在圖像顯示表面上顯示所述可視圖像的裝置；用于檢測用戶肢體在所述圖像顯示表面上的位置的裝置；在每個玩家位置處用于接收用戶輸入的輸入控制器；以及控制裝置，耦合到所述用于生成可視圖像的裝置、所述用于檢測用戶肢體在所述圖像顯示表面上的位置的裝置和所述輸入控制器，所述控制裝置可操作用以響應于來自所述輸入控制器的信號和來自所述用于檢測用戶肢體在所述圖像顯示表面上的位置的裝置的信號來改變向所述用于生成可視圖像的裝置供應的數據。
23.一種用于在多用戶設備中進行娛樂的方法，包括以下步驟(a)在表面上顯示可視圖像，在該表面周圍有多個用戶位置；(b)監(jiān)視用戶的肢體在所述表面上的觸摸位置或者鄰近位置；(c)在所述多個用戶位置之一處經由用戶輸入設備接收來自用戶的輸入；以及(d)基于檢測到的所述用戶的肢體在所述表面上的觸摸位置或者鄰近位置以及經由所述用戶輸入設備從用戶接收的輸入來控制所述步驟(a)
24.根據權利要求23所述的方法，其中步驟(a)包括將可視圖像投影到顯示表面上。
25.根據權利要求23所述的方法，其中所述步驟(a)包括利用顯示面板設備來顯示所述可視圖像。
26.根據權利要求23所述的方法，其中步驟(b)包括利用觸摸或者鄰近感測設備來監(jiān)視用戶的手部相對于所述表面的位置，以及其中步驟(a)包括將可視圖像投影到所述表面上。
27.根據權利要求23所述的方法，其中步驟(d)包括根據哪個用戶位置活動來改變所述可視圖像的朝向。
28.根據權利要求27所述的方法，其中步驟(d)還包括在所述可視圖像的朝向有變化時調整所述步驟(b)所生成的數據。
29.一種娛樂設備，包括對觸摸或者鄰近靈敏的顯示表面；在所述顯示表面周圍的多個用戶位置；顯示生成設備，可操作用以在所述顯示表面上顯示可視圖像；控制單元，可操作地耦合到所述顯示生成設備，其中所述控制單元執(zhí)行用以向所述顯示生成設備供應數據的程序以便根據所述程序生成用于在所述顯示表面上顯示的可視圖像，以及其中所述控制單元將所述數據供應到所述顯示生成設備以改變所述可視圖像的所述朝向以便用戶在特定用戶位置處進行查看。
30.根據權利要求29所述的娛樂設備，還包括檢測用戶肢體在所述顯示表面上的位置的觸摸/鄰近感測設備，其中所述控制單元在向所述顯示生成設備供應數據時響應于所述觸摸/鄰近感測設備所進行的位置檢測。
31.根據權利要求30所述的娛樂設備，其中所述控制單元還在對于特定用戶位置而言可視圖像的朝向有變化時，響應于來自所述觸摸/鄰近感測設備的信號。
32.根據權利要求29所述的娛樂設備，其中所述控制單元將數據供應給所述顯示生成設備以便將用于在一個用戶位置觀看的所述顯示的可視圖像旋轉到在所述特定用戶位置觀看。
33.一種用于在多用戶娛樂設備中進行娛樂的方法，包括(a)在對觸摸或者鄰近靈敏的表面上顯示可視圖像，在該表面周圍有多個用戶位置；(b)控制所述步驟(a)以便將所述對觸摸或者鄰近靈敏的表面上的所述可視圖像從一個用戶位置旋轉到另一用戶位置。
34.根據權利要求33所述的方法，還包括監(jiān)視用戶的肢體在所述對觸摸或者鄰近靈敏的表面上的觸摸位置或者鄰近位置，以及還包括當所述可視圖像從一個用戶位置旋轉到另一用戶位置時改變所述娛樂設備在收到代表所述被監(jiān)視的位置的信號時的響應。
35.一種娛樂設備，包括支撐顯示表面的基部單元；顯示生成設備，可操作用以在所述顯示表面上顯示可視圖像；至少第一和第二支撐部件，附接于所述基部單元并且可操作用以相對于所述基部單元在第一位置與第二位置之間移動；第一和第二連接器，附接于所述第一和第二支撐部件的遠端，在所述支撐部件處于所述第一位置時將所述顯示生成設備可拆卸地保持在所述顯示表面上方；蓋部件，裝配于所述基部單元的所述顯示表面上方并且具有用以在從所述第一和第二連接器處移開所述顯示生成設備時將所述顯示生成設備存放于其中的存放凹室，所述蓋部件具有本體，該本體具有在所述第一和第二部件處于所述第二位置時與所述第一和第二連接器的對應表面相配的表面部分。
36.根據權利要求35所述的娛樂設備，其中所述蓋部件還包括攜帶手柄。
37.根據權利要求35所述的娛樂設備，其中所述蓋部件還包括配置用以與所述基部單元的互補部分相配的橫向部分。
38.根據權利要求35所述的娛樂設備，還包括選擇性地覆蓋所述蓋部件中的所述存放凹室的凹室蓋。
全文摘要
公開了一種娛樂設備，其包括支撐顯示表面的機架或者基部單元。顯示生成設備在顯示表面上顯示可視圖像。顯示生成設備可以是投影型顯示設備或者顯示面板設備。觸摸/鄰近感測設備在游戲或者活動的過程中檢測用戶肢體在顯示表面上的位置。此外，用戶可以利用包括按鈕、方向板設備等的輸入控制器設備來與娛樂設備交互。連接到觸摸/鄰近感測設備和顯示生成設備的控制單元響應于來自至少一個輸入控制器的信號和/或來自觸摸/鄰近感測設備的位置檢測，以便除了其它操作之外還特別地改變在顯示表面上顯示的可視圖像。
文檔編號A63F13/08GK101052446SQ200580037784
公開日2007年10月10日 申請日期2005年11月4日 優(yōu)先權日2004年11月5日
發(fā)明者R·W·喬戴安, J·J·米勒, G·A·艾娜施維里, B·P·米斯利懷, C·D·西默爾曼, J·W·泰勒, D·克里特斯納, G·萊文伯格, B·克萊門斯 申請人:美泰公司