CN108325207A - 一种互动游戏系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种互动游戏系统及控制方法，涉及玩具控制技术领域。包括启动玩具、识别装置以及表演装置，启动玩具包括触发部，识别装置包括接收模块、识别模块以及控制模块。触发部与接收模块连接，用于发送触发部的位置信息；接收模块还与识别模块连接，用于采集位置信息并计算出对应坐标位置；识别模块还与控制模块连接，用于根据多个坐标位置生成手势图，并将手势图与预设手势图进行匹配得到匹配结果；控制模块还与表演装置连接，用于根据匹配结果生成触发指令，以控制表演设备工作。本发明提供的互动游戏系统及控制方法增加了用户的互动体验感。

Description

一种互动游戏系统及控制方法

技术领域

本发明涉及玩具控制技术领域，具体而言，涉及一种互动游戏系统及控制方法。

背景技术

目前主流的场馆类的表演设备通过接收一些有线或无线触发信号，当游客经过该设备的区域时，该设备能自动开启并进行表演。虽然该类表演能给游客带来感官上的刺激，惊奇，娱乐等效果，但是这样的表现形式缺乏与游客互动的体验过程，当游客体验过后可能无法产生继续体验的兴趣或想再次体验却无法体验的尴尬。

发明内容

本发明的目的在于提供一种识别装置，以增加用户的互动体验感。

本发明的另一目的在于提供一种互动游戏系统，以增加用户的互动体验感。

本发明的另一目的在于提供一种互动游戏控制方法，以增加用户的互动体验感。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种识别装置，包括接收模块、识别模块以及控制模块，所述接收模块与所述识别模块连接，所述识别模块与所述控制模块连接；

所述接收模块，用于采集一启动玩具的触发部的位置信息并计算出所述位置信息对应的坐标位置，以传输至所述识别模块；

所述识别模块，用于根据所述触发部的多个坐标位置生成手势图，并将所述手势图与预设手势图进行匹配以得到匹配结果，其中，所述手势图表征操作者操作动作；

所述控制模块，用于根据所述匹配结果生成触发指令。

优选地，所述接收模块包括图像采集仪，用于根据边缘检测法获得所述触发部的位置信息对应的坐标位置。

优选地，所述接收模块还包括发射单元，用于提供所述触发部反馈其位置信息所需的信号来源。

优选地，所述接收模块包括电磁接收单元，用于根据电磁跟踪算法获得所述触发部的位置信息对应的坐标位置。

优选地，所述识别装置还包括解读模块，所述解读模块与所述控制模块连接，用于读取所述操作者身份信息并进行匹配以得到匹配结果，并将匹配结果传输至所述控制模块。

第二方面，本发明实施例还提供了一种互动游戏系统，包括启动玩具、识别装置以及表演装置，所述启动玩具包括触发部，所述识别装置包括接收模块、识别模块以及控制模块；

所述触发部与所述接收模块连接，用于发送所述触发部的位置信息至所述接收模块；

所述接收模块还与所述识别模块连接，用于采集所述位置信息并计算出对应坐标位置，以传输至所述识别模块；

所述识别模块还与所述控制模块连接，用于根据多个所述坐标位置生成手势图，并将所述手势图与预设手势图进行匹配以得到匹配结果，并将匹配结果传输至所述控制模块，其中，所述手势图表征操作者操作动作；

所述控制模块还与所述表演装置连接，用于根据所述匹配结果生成触发指令，以控制所述表演设备工作。

优选地，所述触发部采用反光件或发射件，所述反光件用于以反射方式发送所述启动玩具的位置信息，所述发射件用于以发射方式产生并发送所述启动玩具的位置信息。

优选地，所述识别装置还包括解读模块，所述解读模块与所述控制模块连接，用于读取所述启动玩具的身份信息并进行匹配，将所述身份信息的匹配结果传输至所述控制模块进行处理。

优选地，所述启动玩具还包括标识部，所述标识部与所述解读模块连接，用于发送所述启动玩具的身份信息至所述解读模块。

第三方面，本发明实施例还提供了一种互动游戏控制方法，包括以下步骤：

采集触发部的位置信息并计算出对应的坐标位置；

根据所述触发部的多个坐标位置生成手势图，并将所述手势图与预设手势图进行匹配得到匹配结果，其中，所述手势图表征操作者操作动作；

根据所述手势图的匹配结果生成触发指令，以控制表演设备工作。

本发明实施例提供的一种互动游戏系统及控制方法，通过识别装置实时采集启动玩具上的触发部位置信息生成手势图，与预设手势图相匹配的手势图则会触发表演装置进行表演，使得操作者通过启动玩具与表演装置产生互动，增加了操作者跟表演装置的互动体验感。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明提供的互动游戏系统的结构组成示意图；

图2示出了本发明提供的互动游戏系统结构的示意框图；

图3示出了本发明提供的启动玩具结构的示意图；

图4示出了本发明提供的识别装置的结构组成示意框图；

图5示出了本发明提供的另一种识别装置的结构组成示意框图；

图6示出了本发明提供的预设手势图的示意图；

图7示出了本发明提供的互动游戏控制方法的流程示图。

主要符号说明：10-互动游戏系统；100-启动玩具；110-本体；120-触发部；130-标识部；200-识别装置；210-接收模块；211-图像采集仪；212-发射单元；213-电磁接收单元；220-识别模块；230-控制模块；240-解读模块；300-表演装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

结合图1-2所示，本实施例提供了一种互动游戏系统10，用于室内或室外的游戏场地，通过识别装置200识别出操作者手中的启动玩具100绘出不同的手势图，以触发表演装置300进行相应的表演，增加操作者与表演装置300的互动体验感。互动游戏系统10包括启动玩具100、识别装置200以及表演装置300，启动玩具100与识别装置200连接，识别装置200与表演装置300连接。启动玩具100用于发送其位置信息至识别装置200，识别装置200用于根据启动玩具100的位置信息生成手势图，其中，手势图表征操作者操作动作，并与预设手势图进行匹配得到匹配结果，生成触发指令，表演装置300用于根据触发指令运行相应的表演。

结合图3所示，所述启动玩具100包括本体110，本体110上分别设有触发部120和标识部130。触发部120安装在本体110的端部，并与识别装置200连接，触发部120用于发送其位置信息至识别装置200；标识部130嵌入安装在本体110内或安装在本体110表面，并与识别装置200连接，标识部130用于发送启动玩具100的身份信息。

在本发明实施例中，本体110设计为细长体，如魔法棒、剑、节杖等物体。在本发明的另一实施例中，本体110还可以设计为其它便于操作者施加操作动作的形状物体，如手套、戒指、手镯或毛绒玩偶等物体。

在本发明实施例中，触发部120采用反光件，用于以反射方式发送触发部120的位置信息。进一步的，反光件为反光球或反光宝石，用于反射光信号，根据对光信号的计算可以得出反光件的位置信息，光信号为红外线。在本发明的另一实施例中，触发部120采用发射件，用于以发射方式产生并发送触发部120的位置信息。进一步地，发射件为磁场发射器，用于产生磁场并向周围空间发送电磁信息。

在本发明实施例中，标识部130采用无源RFID(Radio FrequencyIdentification)标签，无源RFID标签具有唯一的电子编码，用于表示启动玩具100的身份信息，无源RFID标签在受到射频信息的触发后，会将启动玩具100的身份信息发送出去。在本发明的另一实施例中，标识部130采用有源RFID标签，有源RFID标签也具有唯一的电子编码，用于表示启动玩具100的身份信息，有源RFID标签会自动将启动玩具100的身份信息发送出去，而不需要外界的射频信号触发。

所述识别装置200包括接收模块210、识别模块220、控制模块230以及解读模块240。接收模块210输入端与触发部120连接，接收模块210输出端与识别模块220连接，识别模块220输出端与控制模块230连接，解读模块240输入端与标识部130连接，解读模块240输出端与控制模块230连接。

接收模块210用于采集触发部120的位置信息并计算出对应坐标位置，并传输至识别模块220；识别模块220用于根据多个坐标位置生成手势图，并将手势图与预设手势图进行匹配，并将匹配结果传输至控制模块230，其中，手势图表征操作者操作动作；解读模块240用于采集标识部130发送的启动玩具100的身份信息，并与预设身份信息进行匹配，将匹配结果发送至控制模块230，控制模块230用于根据识别模块220发送的匹配结果和解读模块240发送的匹配结果生成触发指令。

在本发明的实施例中，当接收模块210根据光学追踪技术获取触发部120的位置信息时。接收模块210包括图像采集仪211，图像采集仪211与触发部120连接，此时触发部120采用反光件。图像采集仪211用于产生反光件反射所需的光信号，并采集反光件反射的光信号，然后根据图像识别技术获得触发部120对应的坐标位置，其中，反光件反射的光信号用于表示其位置信息。进一步地，图像采集仪211采用红外相机，红外相机会主动发射红外线，而红外相机发射的红外线通过触发部120采用的反光件的反射，在红外相机的红外图像中形成一个高亮的光点，红外相机通过图像识别技术检测到光点在图像中的坐标位置并传输至识别模块220。其中，图像识别技术使用边缘检测法，检测到的光点与周围的反差越大，则效果越好。更进一步的，红外相机发射的红外线使用850nm的红外光，红外相机采集到触发部120反射的该段红外光，在红外图像中呈现白色，而背景呈黑色，因此获得触发部120反射的该段红外光在图像中的坐标位置更加准确。

结合图4所示，本发明的另一实施例中，当接收模块210根据光学追踪技术获取触发部120的位置信息时。接收模块210包括图像采集仪211和发射单元212，图像采集仪211和发射单元212均与触发部120连接，且图像采集仪211还与识别模块220连接，此时触发部120也采用反光件。图像发射单元212用于提供反光件反射所需光信号，其中，反光件反射的光信号用于表示其位置信息。图像采集仪211用于采集反光件反射的光信号，然后根据图像识别技术获得触发部120在图片中的坐标位置。进一步地，图像采集仪211也采用红外相机，但该红外相机没有发射红外线的功能，发射单元212采用红外发射管。该接收模块210的工作原理为：红外发射管发射的红外线通过触发部120采用的反光件的反射，在红外相机的红外图像中形成一个高亮的光点，红外相机通过图像识别技术检测到光点在图像中的坐标位置并传输至识别模块220。其中，图像识别技术使用边缘检测法，检测到的光点与周围的反差越大，则效果越好。更进一步的，红外发射管发射的红外线使用850nm的红外光，红外相机采集到触发部120反射的该段红外光，在红外图像中呈现白色，而背景呈黑色，因此获得触发部120反射的该段红外光在图像中的坐标位置更加准确。

结合图5所示，本发明的另一实施例中，当接收模块210根据电磁追踪技术获取触发部120的位置信息时。接收模块210包括电磁接收单元213，电磁接收单元213与触发部120连接，此时触发部120采用发射件。电磁接收单元213用于根据电磁跟踪算法获得触发部120相对于电磁接收单元213的坐标位置。该接收模块210的工作原理为：先由触发部120采用的发射件产生并发射磁场信号，电磁接收单元213则接收磁场信号并转换为电信号，然后根据电磁跟踪算法算出触发部120相对于电磁接收单元213的坐标位置，并传输至识别模块220。

在本发明实施例中，识别模块220采用手势识别器，手势识别器持续对接收模块210算出的触发部120的多个坐标位置连接起来形成一个运动轨迹，最终根据完整的运动轨迹得到手势图，该运动轨迹就是操作者操作启动玩具100运动，而带动启动玩具100的触发部120运动产生的运动轨迹，手势识别器生成的手势图与预设手势图进行匹配，若手势图与预设手势图相同，则得到匹配成功的结果，并将该匹配结果传输至控制模块230进行处理，其中，手势图与预设手势图相同是指形状一致。若手势图与预设手势图不同，则得到匹配失败的结构，并将该匹配结果传输至控制模块230进行处理。在手势识别器中预设手势图为多种，如图6所示，但不限于图6中示出的预设手势图，图中箭头表示操作者操作启动玩具100的运动走向。其中，手势识别器中不同形状的预设手势图分别代表着不同的匹配结果，控制模块230根据不同的匹配结果生成不同的触发指令。

在本发明实施例中，表演装置300包括仿真机械类的表演设备、动画视频类的显示设备、喷泉类的表演设备和/或声光系统类的表演设备等，仿真机械类的表演设备、动画视频类的显示设备、喷泉类的表演设备和/或声光系统类的表演设备均与控制模块230连接，通过控制模块230发送的触发指令表演装置300进行互动表演。其中，表演装置300中的仿真机械类的表演设备、动画视频类的显示设备、喷泉类的表演设备和声光系统类的表演设备等是通过不同形状手势图控制其是否触发表演，手势识别器中的多种形状的预设手势图会预先与游戏场地中的各个表演设备进行匹配，即仿真机械类的表演设备的触发手势图在手势识别器中可设置成S形状的预设手势图与其对应，动画视频类的显示设备的触发手势图在手势识别器中可设置成L形状的预设手势图与其对应，喷泉类的表演设备的触发手势图在手势识别器中可设置成Z形状的预设手势图与其对应，声光系统类的表演设备的触发手势图在手势识别器中可设置成O形状的预设手势图与其对应，当操作者通过启动玩具100产生S形状的手势图时，则会触发机械类的表演设备进行表演，当操作者通过启动玩具100产生L形状的手势图时，则会触发动画视频类的显示设备进行表演，当操作者通过启动玩具100产生Z形状的手势图时，则会触发喷泉类的表演设备进行表演，当操作者通过启动玩具100产生O形状的手势图时，则会触发声光系统类的表演设备进行表演。在同一游戏场地中，可以是一个操作者依次分别的控制表演装置300进行表演，也可以是多个操作者同时控制表演装置300进行表演。

本发明的工作原理为：首先，操作者操作启动玩具100运动，启动玩具100上的触发部120发送其位置信息至识别装置200的接收模块210；接收模块210将采集到的位置信息进行计算得到对应的坐标位置，并传输至识别模块220；识别模块220根据多个坐标位置生成手势图，并与预设手势图进行匹配得到匹配结果，并传输至控制模块230；同时启动玩具100上的标识部130将启动玩具100的身份信息传送至识别装置200的解读模块240，解读模块240将启动玩具100的身份信息与预设身份信息进行匹配，并将匹配结果发送至控制模块230；控制模块230根据识别模块220生成的匹配结果和解读模块240生成的匹配结果生成触发指令，并传输至表演装置300，表演装置300根据触发指令进行表演。

在本发明实施例中，通过识别装置200实时采集启动玩具100上的触发部120位置信息生成手势图，与预设手势图相匹配的手势图则会触发表演装置300进行表演，使得操作者通过启动玩具100与表演装置300产生互动，不仅增加了操作者跟表演装置300的互动体验感，还可以给操作者带来一种魔法控制的仿真体验，并且可以根据多个预设手势的设定增加魔法体验的难度等级，让操作者根据相关故事情节不断深入，提高了项目的体验性和趣味性。同时本发明的互动游戏系统10不仅可以应用于室内小型互动体验场景，也可以用于大型的户外表演设备，应用范围广，体验效果好。且识别装置200在手势图匹配成功后，还需通过解读模块240与标识部130的匹配，验证身份信息成功后，才能触发表演装置300进行表演，提高了互动游戏系统10的稳定性，降低了误触发的可能性。

第二实施例

结合图7所示，本实施例提供了一种互动游戏控制方法，采用了第一实施例的互动游戏系统10，该方法包括以下步骤：

步骤S101：采集启动玩具100上触发部120的位置信息并计算出对应的坐标位置，同时还采集启动玩具100的身份信息，并将身份信息与预设身份信息进行匹配得到匹配结果。

其中，步骤S101由识别装置200的接收模块210和解读模块240完成，接收模块210采集触发部120的位置信息并计算出对应坐标位置；解读模块240采集启动玩具100上标识部130发送的启动玩具100的身份信息，并与预设身份信息进行匹配得到匹配结果。

步骤S102：根据触发部120多个坐标位置生成手势图，并将手势图与预设手势图进行匹配得到匹配结果，其中，手势图表征操作者操作动作。

其中，步骤S102由识别装置200的识别模块220，识别模块220根据多个坐标位置生成手势图，并将手势图与预设手势图进行匹配得到匹配结果。

步骤S103：根据手势图的匹配结果和身份信息的匹配结果生成触发指令，以控制表演装置300进行表演。

其中，步骤S103由识别装置200的控制模块230完成，控制模块230根据识别模块220发送的匹配结果和解读模块240发送的匹配结果生成触发指令，以控制表演装置300进行表演。

在本发明实施例中，通过实时采集启动玩具100上的触发部120位置信息生成手势图，与预设手势图相匹配的手势图则会触发表演装置300进行表演，使得操作者通过启动玩具100与表演装置300产生互动，不仅增加了操作者跟表演装置300的互动体验感，还可以给操作者带来一种魔法控制的仿真体验。且还通过采集启动玩具100的身份信息进行匹配，验证身份信息成功后，才能触发表演装置300进行表演，提高了互动游戏系统10的稳定性，降低了误触发的可能性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种识别装置，其特征在于，包括接收模块、识别模块以及控制模块，所述接收模块与所述识别模块连接，所述识别模块与所述控制模块连接；

所述接收模块，用于采集一启动玩具的触发部的位置信息并计算出所述位置信息对应的坐标位置，以传输至所述识别模块；

所述识别模块，用于根据所述触发部的多个坐标位置生成手势图，并将所述手势图与预设手势图进行匹配以得到匹配结果，其中，所述手势图表征操作者操作动作；

所述控制模块，用于根据所述匹配结果生成触发指令。

2.如权利要求1所述的一种识别装置，其特征在于，所述接收模块包括图像采集仪，用于根据边缘检测法获得所述触发部的位置信息对应的坐标位置。

3.如权利要求2所述的一种识别装置，其特征在于，所述接收模块还包括发射单元，用于提供所述触发部反馈其位置信息所需的信号来源。

4.如权利要求1所述的一种识别装置，其特征在于，所述接收模块包括电磁接收单元，用于根据电磁跟踪算法获得所述触发部的位置信息对应的坐标位置。

5.如权利要求1所述的一种识别装置，其特征在于，所述识别装置还包括解读模块，所述解读模块与所述控制模块连接，用于读取所述操作者身份信息并进行匹配以得到匹配结果，并将匹配结果传输至所述控制模块。

6.一种互动游戏系统，其特征在于，包括启动玩具、识别装置以及表演装置，所述启动玩具包括触发部，所述识别装置包括接收模块、识别模块以及控制模块；

所述触发部与所述接收模块连接，用于发送所述触发部的位置信息至所述接收模块；

所述接收模块还与所述识别模块连接，用于采集所述位置信息并计算出所述位置信息对应的坐标位置，以传输至所述识别模块；

所述识别模块还与所述控制模块连接，用于根据多个所述坐标位置生成手势图，并将所述手势图与预设手势图进行匹配以得到匹配结果，并将所述手势图的匹配结果传输至所述控制模块，其中，所述手势图表征操作者操作动作；

所述控制模块还与所述表演装置连接，用于根据所述手势图的匹配结果生成触发指令，以控制所述表演设备工作。

7.如权利要求6所述的一种互动游戏系统，其特征在于，所述触发部采用反光件或发射件，所述反光件用于以反射方式发送所述启动玩具的位置信息，所述发射件用于以发射方式产生并发送所述启动玩具的位置信息。

8.如权利要求6所述的一种互动游戏系统，其特征在于，所述识别装置还包括解读模块，所述解读模块与所述控制模块连接，用于读取所述启动玩具的身份信息并进行匹配，将所述身份信息的匹配结果传输至所述控制模块进行处理。

9.如权利要求8所述的一种互动游戏系统，其特征在于，所述启动玩具还包括标识部，所述标识部与所述解读模块连接，用于发送所述启动玩具的身份信息至所述解读模块。

10.一种互动游戏控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集一启动玩具的触发部的位置信息并计算出所述位置信息对应的坐标位置；

根据所述触发部的多个坐标位置生成手势图，并将所述手势图与预设手势图进行匹配得到所述手势图的匹配结果，其中，所述手势图表征操作者操作动作；

根据所述手势图的匹配结果生成触发指令，以控制表演设备工作。