CN102033605B - 人机互动信息系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于通过识别人体各个肢体部分动作信息并将该动作信息作为系统输入的人机互动信息系统，该系统包括主动作信息采集终端和至少一个从动作信息采集终端，所述主动作信息采集终端与从动作信息采集终端相连接，主、从动作信息采集终端分别包括动作信息采集模块，从动作信息采集终端感应到的实时动作信息通过主动作信息采集终端的动作信息收发模块发送出去。通过本发明的人机互动信息系统，用户可以与信息数据进行互动，特别是对于游戏玩家，可以根据需求选择多个从动作信息采集终端与主动作信息采集终端连接，操作方便、提高娱乐性。

Description

人机互动信息系统及其方法

【所属技术领域】

本发明涉及一种信息交互终端，尤其涉及一种人机互动信息系统及其方法。

【背景技术】

由于动作信息采集终端具有携带方便等优点，使用动作信息采集终端的用户也在不断增长，以动作信息采集终端为基础的各类服务也层出不穷，尤其是给动作信息采集终端增加各种各样的游戏服务。

目前的动作信息采集终端游戏都是预先内置于动作信息采集终端内，用户只能通过操作动作信息采集终端上的操作键来操作游戏，如中国专利申请200410009626.5号，其公开的技术为在动作信息采集终端内嵌入游戏平台，用户可以通过操作动作信息采集终端按键或者动作信息采集终端自身姿态和运动的变化来控制游戏。

虽然所述的在动作信息采集终端内置游戏技术有利于增加动作信息采集终端的娱乐性，然而玩家在娱乐时不能够与其他玩家共同加入一个游戏场景中，使得游戏较单调。另外，由于动作信息采集终端的显示屏较小，内存也非常有限，用户在玩游戏的同时必须通过动作信息采集终端显示屏获知游戏状态，这给用户通过自身的动作变化来控制游戏的方式带来了很大的约束，只能作一些简单的移动或者旋转，娱乐效果不佳，而且玩家在玩游戏的同时无法达到锻炼身体的目的。

为了使用户在玩游戏的同时能够达到锻炼身体的目的，目前出现了游戏杆，例如目前任天堂的无线感应游戏杆，可以通过用户的实时动作来控制游戏，玩家在娱乐的同时可以锻炼身体，然而一般只会有一个游戏杆供玩家使用，这样用户只能进行一些简单的游戏，降低了娱乐性。而且如果购买多个游戏杆，无疑会增加使用成本，携带不便。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种人机交互信息系统，该系统可以有多个动作信息采集终端同时进入人机的互动模式中，增加娱乐性的同时可以达到健身的目的，而且成本低，容易携带。

为达以上目的，本发明可以采用以下技术方案来实现：一种通过识别人体各个肢体部分动作信息并将该动作信息作为系统输入的人机互动信息系统，其包括：主动作信息采集终端，以及从动作信息采集终端，所述主动作信息采集终端包括主动作信息处理模块、动作信息收发模块；所述从动作信息采集终端包括从动作信息处理模块，其特征在于：所述主动作信息采集终端与从动作信息采集终端相连接，主动作信息采集终端包括第一动作信息采集模块，从动作信息采集终端包括第二动作信息采集模块；所述第一、第二动作信息采集模块分别用于感应人体在实际运动中由肢体动作带动所述的主、从动作信息采集终端而产生的实时动作信息；所述从动作信息采集终端将感应到的实时动作信息发送给主动作信息采集终端；主动作信息采集终端将从动作信息采集终端和/或主动作信息采集终端感应到的实时动作信息通过动作收发模块发送出去。

所述的从动作信息采集终端为若干个，每个从动作信息采集终端与主动作信息采集终端通过有线的方式连接。

所述第一、第二动作信息采集模块分别包括位移感应器及加速度感应器；所述主动作信息采集终端将感应到的实时动作信息经主动作信息处理模块处理成实时的控制命令后，通过动作信息收发模块发送出去；所述从动作信息采集终端将感应到的实时动作信息经从动作信息处理模块处理成实时的控制命令后，发送给主动作信息采集终端，通过主动作信息采集终端的动作信息收发模块发送出去。

所述主动作信息采集终端还包括与主动作信息处理模块连接的若干第一连接器，每个从动作信息采集终端包括与从动作信息处理模块连接的第二连接器，第一连接器与第二连接器之间对应连接有线缆。

所述线缆上设有若干固定装置，其用于将线缆固定在人体对应部位，所述线缆为可伸缩式线缆。

该人机互动信息系统还包括存储有人机交互主体数据的信息数据端，所述主、从动作信息采集终端分别设有唯一的设备识别码，用以标识唯一硬件信息。

所述的主动作信息采集终端还包括与主动作信息处理模块相连接的终端定义模块，其用于对所述的主、从动作信息采集终端进行对应于人体肢体不同部分的具体功能定义。

所述的主动作信息采集终端为手机，其包括输入单元、输出单元及无线通讯单元。

本发明还可以采用以下另一种技术方案来实现：

一种人机互动信息系统的方法，其包括主动作信息采集终端、从动作信息采集终端，及存储有人机交互主体数据的信息数据端，其特征在于该方法包括：

a.用户开启主、从动作信息采集终端，主动作信息采集终端向信息数据端发送带有主、从动作信息采集终端的硬件识别码的请求检验信息；

b.信息数据端接收到该信息后判断各硬件识别码是否经过注册，如果是，则向主动作信息采集终端发送通过验证的信息，与主动作信息采集终端建立连接，并将人机交互主体数据发送给主动作信息采集终端，主动作信息采集终端的显示屏上出现可选择的定义内容；如果未注册，则终止连接，并提示用户需要注册的信息；

c.主动作信息采集终端接收到信息数据端发送来的信息后，进入定义模式，通过显示屏向用户显示出目前可以选择的定义内容以及相应的操作，用户通过操作主动作信息采集终选择相关定义内容，完成对主、从动作信息采集终端的定义；

d.对各主、从动作信息采集终端的定义完成后，主动作信息采集终端向游戏主机发送完成定义的信息，启动游戏进程，进入人机互动状态。

所述的主动作信息采集终端还包括主动作信息处理模块，以及与主动作信息处理模块相连接的终端定义模块，其用于对所述的主、从动作信息采集终端进行对应于人体肢体不同部分的具体功能定义。

本发明的实现人机交互的动作信息采集终端及其方法具有下列优点：

由于主动作信息采集终端设有显示器及动作信息收发模块，即可完成多各从动作信息采集终端的定义，以及完成对实时控制信息的传输，无需再在从动作信息采集终端上设置显示屏及动作信息收发模块，有效的节约了制造成本，而且主动作信息采集终端可在现有手机的基础上进行改进，省去了重新开发模具的成本，各从动作信息采集模块的结构可以采用现有的模具设计成适合配合在人体各部位的结构，使用简单、携带方便。

用户可以根据自己的游戏内容，定义多个主、从动作信息采集终端，赋予每个主、从动作信息采集终端相应的定义内容，主、从动作信息采集终端通过感应人体的实时动作来控制游戏内容，在玩游戏的同时可以锻炼身体。而且用户可以根据游戏内容定义主、从动作信息采集终端，可以与多种游戏进行互动，达到较好的娱乐效果。

【附图说明】

图1是本发明的人机互动信息系统的主动作信息采集终端的结构框图。

图2是本发明的人机互动信息系统的从动作信息采集终端的结构框图。

图3是利用本发明主、从动作信息采集终端进行拳击游戏的示意图。

图4是进入定义模式后出现在主动作信息采集终端的显示屏上的示意图。

【具体实施方式】

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的人机互动信息系统的具体实施方式及其功效，详细说明如下。

本发明涉及一种通过识别人体动作信息作为系统输入信息的人机互动信息系统，该人机互动信息系统包括主动作信息采集终端、一个或者多个从动作信息采集终端、存储有人机互动主体数据的信息数据端。在本实施例中，所述的信息数据端可以为游戏主机、电脑等设备；所述的人机交互主体数据可以为游戏内容等；所述主动作信息采集终端可以为手机、PDA等便携式电子设备；所述从动作信息采集终端可以与主动作信息采集终端相同，也可以为不同装置，在本较佳实施例中，为了节约成本，从动作信息采集终端与主动作信息采集终端为不同装置。用户可以根据不同的游戏内容，进行对所述的主、从动作信息采集终端对应于人体肢体不同部分的具体功能定义，通过定义后，主、从动作信息采集终端可以感应人体在实际运动中由肢体动作带动所述的主、从动作信息采集终端而产生的实时动作信息。从动作信息采集终端将感应到的实时动作信息发送给主动作信息采集终端，主动作信息采集终端将从动作信息采集终端和/或主动作信息采集终端感应到的实时动作信息发送给游戏主机，控制游戏主机内的游戏内容，达到人机互动的目的。

如图1所示，为本发明的主动作信息采集终端的结构框图，该主动作信息采集终端1包括处理单元10、与处理单元10分别连接的输入单元16、输出单元15、无线通讯单元13、动作信息收发单元12、第一连接器17，其中，所述的输入单元16包括操作键和话筒，所述的输出单元15包括扬声器和显示屏，所述的无线通讯单元13可以为现有的移动通信网络，所述的动作信息收发单元12可以通过有线的方式收发信息，也可以通过无线的方式收发信息，在本实施例中为无线的方式，并且可以为现有的蓝牙或者红外，通过动作信息收发单元12，主动作信息采集终端可以与信息数据端进行数据传输，所述的第一连接器可以为USB插座或者其他数据传输接口。

本发明的主动作信息采集终端1与现有手机不同的是其还包括与处理单元10连接的第一动作信息采集模块14、以及终端定义模块11，其中第一动作信息采集模块14包括加速度感应器141及位移感应器140。所述动作信息采集终端定义模块11用于对动作信息采集终端进行对应于游戏主体或者对应于人体肢体不同部分的具体功能定义；动作信息采集模块14用于感应人体在实际运动中由肢体带动动作信息采集终端而产生的实时动作信息。

所述主动作信息采集终端具有现有手机的功能外，其还包括以下功能：对动作信息采集模块14的驱动及相关的参数设定，该设定包括对位移感应器140及加速度感应器141的采样率及灵敏度的设定；对位移感应器140和加速度感应器141所表示的实时动作信息数据进行采样，进而对采样数据进行分析、处理，完成数据的采样和处理后，发送至处理单元10，经过处理单元10的检测、处理后成为可控制游戏内容的实时的控制指令，并通过动作信息收发模块将该控制指令发送给信息数据端。

如图2所示，为本发明的从动作信息采集终端的结构框图，该从动作信息采集终端4包括动作信息处理单元40、第二连接器41，以及第二动作信息采集模块41，其中，第二动作信息采集模块41的结构及功能与第一动作信息采集模块14的相同，其也包括位移感应器420及加速感应器421。所述第一连接器17及第二连接器41之间设有线缆5，将从动作信息采集终端4与主动作信息采集终端1连接，并且该线缆5上设有若干固定装置50，例如夹子等容易与衣物固定的装置，用于将线缆固定在人体对应部位。第二动作信息采集模块42将获取的实时动作信息电性化后发送给动作信息处理单元40，动作信息处理单元40将其处理成实时的控制指令后发送给主动作信息采集终端1，主动作信息采集终端1的动作信息收发单元12将该实时控制命令发送给信息数据端控制人机交互主体数据或者游戏内容。

如图3所示，本发明的主、从动作信息采集终端分别设有唯一的硬件识别码，游戏主机2通过不同的硬件识别码来辨别各主、从动作信息采集终端。用户持有主动作信息采集终端1和从动作信息采集终端4，进行拳击游戏，首先检验主、从动作信息采集终端的注册信息，通过主动作信息采集终端1向游戏主机发送带有主、从动作信息采集终端的硬件识别码的请求检验信息；游戏主机接收到该信息后判断各硬件识别码是否经过注册，如果是，则向主动作信息采集终端发送通过验证的信息，与主动作信息采集终端建立连接，并将游戏主体发送给主动作信息采集终端，主动作信息采集终端的显示屏上出现可选择的定义内容(如图4所示)；主动作信息采集终端接收到该信息后通过处理单元10控制动作信息采集终端定义模块11进入定义模式，将主、从动作信息采集终端定义为游戏主体3的左手A’和右手B’；定义完成后，各主、从动作信息采集终端分别将定义结果发送给游戏主机，并且进入互动模式；游戏主机通过硬件识别码辨别各主、从动作信息采集终端，并将定义结果与游戏主体进行对应，主动作信息采集终端将感应到的和接收到来自从动作信息采集终端的实时控制指令发送给游戏主机，控制游戏主体的左手和右手的动作，达到用户与游戏实时互动的目的。

基于上述介绍，本发明的主、从动作信息采集终端在具体实现与游戏主机实时互动时包括以下方法：

a.检验主、从动作信息采集终端的注册信息，并请求连接。用户开启主、从动作信息采集终端，主动作信息采集终端1向游戏主机发送带有主、从动作信息采集终端的硬件识别码的请求检验信息。

b.游戏主机通过验证后建立连接。游戏主机接收到该信息后判断各硬件识别码是否经过注册，如果是，则向主动作信息采集终端发送通过验证的信息，与主动作信息采集终端建立连接，并将游戏主体发送给主动作信息采集终端，主动作信息采集终端的显示屏上出现可选择的定义内容；如果未注册，则终止连接，并提示用户需要注册的信息。

c.对进入连接状态的主、从动作信息采集模块进行定义。建立好连接后，游戏主机向主动作信息采集终端发送游戏主体，主动作信息采集终端接收到该信息后通过处理单元10控制动作信息采集终端定义模块11进入定义模式，通过输出单元15向用户显示出目前可以选择的定义内容以及相应的操作，用户通过主动作信息采集终端上的按键选择相关定义内容，完成对主、从动作信息采集终端的定义。

d.进入信息互动状态。对各主、从动作信息采集终端的定义完成后，主动作信息采集终端向游戏主机发送完成定义的信息，启动游戏进程。在该互动模式状态下，任何时刻主、从动作信息采集终端都可以与游戏主机进行必要的信息传输，游戏主机作为互动游戏的管理中心，进行游戏的状态调整、进行管控等功能。例如可以控制本游戏终端的显示、声音、游戏进程，即应该播放什么音乐，应该显示什么画面，应该切换到哪个游戏的进程等等。用户可以将定义好的各主、从动作信息采集终端按照定义内容依次携带在人体的对应部位，以便进行对应的信息互动。当用户被呼叫或需要发起呼叫时，可以进入互动连接的保持状态，将互动模式被暂停，主动作信息采集终端和游戏主机保持连接的状态，当用户结束通信业务后，可以重新恢复游戏的互动模式进程，继续游戏进程。

e.结束游戏进程。用户希望结束游戏时，向游戏主机发送退出请求消息，断开主动作信息采集终端与游戏主机的连接，并通知游戏主机用户退出，结束游戏互动状态。

所述主、从动作信息采集终端分别为一个，具体应用时，也可选择多个从动作信息采集终端与一个主动作信息采集终端连接，这样用户只需通过一个主动作信息采集终端完成对所有主、从动作信息采集终端的定义。由于主动作信息采集终端设有显示器及动作信息收发模块，即可完成多各从动作信息采集终端的定义，以及完成对实时控制信息的传输，无需再在从动作信息采集终端上设置显示屏及动作信息收发模块，有效的节约了制造成本，而且主动作信息采集终端可在现有手机的基础上进行改进，省去了重新开发模具的成本，各从动作信息采集模块的结构可以采用现有的模具设计成适合配合在人体各部位的结构，使用简单、携带方便。

综上所述，用户可以根据自己的游戏内容，定义多个主、从动作信息采集终端，赋予每个主、从动作信息采集终端相应的定义内容，主、从动作信息采集终端通过感应人体的实时动作来控制游戏内容，在玩游戏的同时可以锻炼身体。而且用户可以根据游戏内容定义主、从动作信息采集终端，可以与多种游戏进行互动，达到较好的娱乐效果。

以上仅对本发明的实施例加以描述，但并非用以限制本发明，依本发明精神所作出的各种变化或修饰，都在本发明的权利要求的保护范畴之内。

Claims (7)

1.一种通过识别人体各个肢体部分动作信息并将该动作信息作为系统输入的人机互动信息系统，其包括：主动作信息采集终端、从动作信息采集终端、以及存储有人机交互主体数据的信息数据端，所述主动作信息采集终端包括主动作信息处理模块，动作信息收发模块，与主动作信息处理模块相连接的终端定义模块，其用于对所述的主、从动作信息采集终端进行对应于人体肢体不同部分的具体功能定义；所述从动作信息采集终端包括从动作信息处理模块，其特征在于：所述主动作信息采集终端与从动作信息采集终端相连接，主动作信息采集终端包括第一动作信息采集模块，从动作信息采集终端包括第二动作信息采集模块；所述主、从动作信息采集终端分别设有唯一的设备识别码，用以标识唯一硬件信息；

所述第一、第二动作信息采集模块分别用于感应人体在实际运动中由肢体动作带动所述的主、从动作信息采集终端而产生的实时动作信息；

所述从动作信息采集终端将感应到的实时动作信息发送给主动作信息采集终端；主动作信息采集终端将从动作信息采集终端和/或主动作信息采集终端感应到的实时动作信息通过动作信息收发模块发送出去。

2.根据权利要求1所述的人机互动信息系统，其特征在于，所述的从动作信息采集终端为若干个，每个从动作信息采集终端与主动作信息采集终端通过有线方式连接。

3.根据权利要求2所述的人机互动信息系统，其特征在于，所述第一、第二动作信息采集模块分别包括位移感应器及加速度感应器；

所述主动作信息采集终端将感应到的实时动作信息经主动作信息处理模块处理成实时的控制命令后，通过动作信息收发模块发送出去；

所述从动作信息采集终端感应到的实时动作信息经从动作信息处理模块处理成实时的控制命令后，发送给主动作信息采集终端，通过主动作信息采集终端的动作信息收发模块发送出去。

4.根据权利要求3所述的人机互动信息系统，其特征在于，所述主动作信息采集终端还包括与主动作信息处理模块连接的若干第一连接器，每个从动作信息采集终端包括与从动作信息处理模块连接的第二连接器，第一连接器与第二连接器之间对应连接有线缆。

5.根据权利要求4所述的人机互动信息系统，其特征在于，所述线缆上设有若干固定装置，其用于将线缆固定在人体对应部位，所述线缆为可伸缩式线缆。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的人机互动信息系统，其特征在于，所述的主动作信息采集终端为手机，其包括输入单元、输出单元及无线通讯单元。

7.一种应用如权利要求1所述的人机互动信息系统的人机互动信息方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a.用户开启主、从动作信息采集终端，主动作信息采集终端向信息数据端发送带有主、从动作信息采集终端的硬件识别码的请求检验信息；

b.信息数据端接收到该信息后判断各硬件识别码是否经过注册，如果是，则向主动作信息采集终端发送通过验证的信息，与主动作信息采集终端建立连接，并将人机交互主体数据发送给主动作信息采集终端，主动作信息采集终端的显示屏上出现可选择的定义内容；如果未注册，则终止连接，并提示用户需要注册的信息；

c.主动作信息采集终端接收到信息数据端发送来的信息后，进入定义模式，通过显示屏向用户显示出目前可以选择的定义内容以及相应的操作，用户通过操作主动作信息采集终端选择相关定义内容，完成对主、从动作信息采集终端的定义；

d.对各主、从动作信息采集终端的定义完成后，主动作采集终端向游戏主机发送完成定义的信息，启动游戏进程，进入人机互动状态。

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