CN109085927A - 基于体感的操作控制组件、方法、智能终端及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于体感的操作控制组件、方法、智能终端及计算机可读存储介质。基于体感的操作控制组件，包括无线连接的体感设备及智能终端，体感设备包括：传感器模块，检测体感设备的第一加速度信息；通信模块，与传感器模块连接，接收第一加速度信息并发送至智能终端；智能终端包括：收发模块，与通信模块连接，接收第一加速度信息；处理模块，与收发模块连接，接收第一加速度信息，并将第一加速度信息替换存储于处理模块内的智能终端的第二加速度信息；控制模块，与处理模块连接，根据第一加速度信息形成控制指令。采用上述技术方案后，可利用智能终端上运行支持体感的游戏应用并显示后，给用户以随时随地体验游戏的快感。

Description

基于体感的操作控制组件、方法、智能终端及计算机可读存储 介质

技术领域

本发明涉及智能控制领域，尤其涉及一种基于体感的操作控制组件、方法、智能终端及计算机可读存储介质。

背景技术

随着智能终端相关技术的快速发展，人们持有智能终端的比例也愈发增加。在现有的智能终端上，通常设有如陀螺仪、加速度传感器等可用于检测智能终端在三轴方向上的运动状态的模块，在检测智能终端是否处于横屏、竖屏、应用程序调用时常被应用。由此，不少游戏厂商也利用在智能终端上设置的上述设备，开发了不少基于体感交互的游戏应用，例如将智能终端作为手持体感设备，用户持有智能终端进行上下左右前后的移动，便可操控游戏应用内的对象执行相应的操作。基于体感技术，人们可以很直接地使用肢体动作，与周边的装置或环境互动，而无需使用任何复杂的控制设备，便可让人们身历其境地与内容做互动，收到不少人们的欢迎。

除上述将智能终端作为体感设备外，不少游戏厂商还对专门开发体感游戏设备，这类体感游戏设备通常是由主机和手柄两个部分构成。手柄内置有上述陀螺仪等设备，获取加速度，角度等信息，后通过无线发送到主机端，主机端处理信息后执行相应的操作。

上述现有两种方案中，使用智能终端作为操控对象，要求用户必须培育一额外的显示屏，与智能终端连接后，显示用户持有智能终端的操作，也就是说，智能终端本身的显示功能将被舍弃。而使用体感游戏设备的技术中，通常只能适配对应厂家提供的专用游戏及专用设备，不具有普适性。

因此，需要一种新型的操作控制组件，利用用户最常具有的智能终端，同时赋予可基于智能终端进行体感游戏的体验，让所有用户都可体验到畅快的感受。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种基于体感的操作控制组件、方法、智能终端及计算机可读存储介质，可利用智能终端上运行支持体感的游戏应用并显示后，给用户以随时随地体验游戏的快感。

本发明公开了一种基于体感的操作控制组件，包括无线连接的体感设备及智能终端，

所述体感设备包括：

传感器模块，检测所述体感设备的第一加速度信息；

通信模块，与所述传感器模块连接，接收所述第一加速度信息并发送至所述智能终端；

所述智能终端包括：

收发模块，与所述通信模块连接，接收所述第一加速度信息；

处理模块，与所述收发模块连接，接收所述第一加速度信息，并将所述第一加速度信息替换存储于所述处理模块内的所述智能终端的第二加速度信息；

控制模块，与所述处理模块连接，根据所述第一加速度信息形成控制指令。

优选地，所述通信模块基于蓝牙通信的人机接口设备普通协议发送所述第一加速度信息至所述收发模块；

所述第一加速度信息包括反应所述体感设备运动状态的第一加速度事件。

优选地，所述处理模块获取所述第一加速度信息内的第一加速度事件；

所述处理模块包括：

硬件抽象单元，所述硬件抽象单元请求获取所述第一加速度事件；

转换单元，将所述第一加速度事件转换为符合所述智能终端的加速度信息制式的第二加速度事件；

创建单元，在所述智能终端内新建一感应对象，将所述第二加速度时间添加至所述感应对象内，以形成所述第二加速度信息。

优选地，所述硬件抽象单元设置在所述智能终端的缓冲区内。

本发明还公开了一种智能终端，包括收发模块、处理模块及控制模块，所述处理模块分别与所述收发模块及控制模块连接，所述收发模块接收一体感设备发送的第一加速度信息；

所述处理模块，接收所述第一加速度信息，并将所述加速度信息替换存储于所述处理模块内的所述智能终端的第二加速度信息；

所述控制模块，根据所述第一加速度信息形成控制指令。

优选地，所述通信模块基于蓝牙通信的人机接口设备普通协议发送所述第一加速度信息至所述收发模块；

所述第一加速度信息包括反应所述体感设备运动状态的第一加速度事件。

优选地，所述处理模块获取所述第一加速度信息内的第一加速度事件；

所述处理模块包括：

硬件抽象单元，所述硬件抽象单元请求获取所述第一加速度事件；

转换单元，将所述第一加速度事件转换为符合所述智能终端的加速度信息制式的第二加速度事件；

创建单元，在所述智能终端内新建一感应对象，将所述第二加速度时间添加至所述感应对象内，以形成所述第二加速度信息。

本发明又公开了一种基于体感的操作控制方法，包括以下步骤：

S100：一体感设备感应自身的运动状态并形成第一加速度信息；

S200：所述体感设备将所述第一加速度信息发送至与所述体感设备无线连接的智能终端；

S300：所述智能终端将所述第一加速度信息替换存储于自身内的第二加速度信息；

S400：所述智能终端根据所述第一加速度信息形成控制指令。

本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S100’：接收一体感设备发送的第一加速度信息；

S200’：将所述加速度信息替换存储于智能终端内的第二加速度信息；

S300’：根据所述第一加速度信息形成控制指令。。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.如手柄等的体感设备在使用时无需与智能终端绑定，两者可分开设置；

2.利用普遍常见的智能终端便可体验体感类游戏应用，增强用户的体验；

3.任何运行在智能终端上的支持体感类的游戏均可识别到外部的体感设备的操作控制，普适性强。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中基于体感的操作控制组件的系统结构示意图；

图2为符合本发明一优选实施例中智能终端的处理模块的系统结构示意图；

图3为符合本发明一优选实施例中基于体感的操作控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图1，为符合本发明一优选实施例中基于体感的操作控制组件的系统结构示意图。该实施例中操作控制组件以智能终端为核心搭建，但与现有技术中用户需手持智能终端以利用智能终端内加速度传感器的方式不同，本实施例中的智能终端可稳固在一平面，如桌面、床面等，也就是说，将不再利用智能终端内的加速度传感器等可感应智能终端的加速度情况，用户在对智能终端的位置稳固后，可在智能终端上运行一游戏类应用程序，并利用智能终端的显示功能将游戏类应用程序的运行情况反馈给用户。同时，在用户侧，为向智能终端发送对应于游戏类应用程序内的运行对象的操作指令，智能终端还有一支持体感的体感设备无线连接。体感也即可感应用户体感运动，通过借助于用户身上的手腕，手柄，脚带等，通过技术改进后，转化为用户的运动动态线程。也就是说，用户持有体感设备后，体感设备可检测用户的运动状态及运动线程，如摆动手臂、转身、蹲下站起等动作。

具体地，在该实施例中，体感设备包括传感器模块及通信模块，传感器模块内置在体感设备内，用于检测体感设备的第一加速度信息。例如，传感器模块可以是重力加速度传感器G-sensor，能够感知到体感设备的加速力的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化都能被重力加速度传感器G-sensor转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够完成程序设计好的功能。因此，该体感设备可进行方向如横向/纵向的检测、正面/反面的识别、振动识别和脉冲识别等。当用户持有该体感设备时，用户的运动反应在传感器模块上，从而形成对应于用户运动状态的第一加速度信息。该第一加速度信息内承载的内容，可以包括体感设备在各个方向上的加速度(空间平面向量内X轴、Y轴、Z轴的三轴加速度大小与方向)、变化频率、变化趋势等。通信模块与传感器模块电连接，自传感器模块接收上述第一加速度信息，外发至与体感设备连接的智能终端。根据上述配置，用户的运动转嫁到体感设备上，由体感设备与用户的同步运动来直接反应用户的运动状态。

在智能终端侧，其包括了收发模块、处理模块及控制模块。收发模块与通信模块通信连接，如基于蓝牙、红外的无线连接，通信模块在接收到第一加速度信息后，将转发至收发模块，使得智能终端获取到反映体感设备运动状态的第一加速度信息。收发模块接收完毕后，将转发第一加速度信息至与其电连接的处理模块处，供处理模块作后续的进一步处理。由于当前智能终端获取的到仅是形成在体感设备的对应加速度状态的第一加速度信息，智能终端内运行的游戏类应用程序将不会对第一加速度信息视为形成在智能终端内的对应智能终端加速度状态的信息。控制模块与处理模块连接，基于替换后的第一加速度信息形成控制指令，发送至智能终端上运行的游戏类应用程序，游戏类应用程序便根据控制指令操作对象，例如第一加速度信息包含用户向左移动的加速度状态，最终形成的控制指令也便包括了将对象向左移动的指令。通过处理模块将接收到的该第一加速度信息替换原智能终端内存储的，对应于智能终端加速度状态的第二加速度信息，也可以说，利用第一加速度信息伪装智能终端的第二加速度信息，使得游戏类应用程序基于的指令依托于替代后的第一加速度信息，从而虽然游戏类应用程序的指令来源为智能终端，但智能终端的控制指令的形成源头为体感设备，借助于体感设备与用户的同步运动，保持智能终端的稳固下，便可给用户体感游戏的体验。

在一优选实施例中，通信模块基于蓝牙通信的人机接口设备普通协议发送第一加速度信息至收发模块。具体地，通信模块与收发模块采用低功耗蓝牙连接，并基于HOGP协议发送第一加速度信息。HOGP协议，即HID over gatt profile，其中HID意指人机接口设备。人机接口设备(HID)主要是指一些人与终端，如智能手机、计算机进行交互的设备，如键盘、鼠标、游戏杆、体感设备等；但是HID设备不一定非要是这些人机交互设备，只要符合HID设备级定义规范要求的都可以认为是HID设备。HID设备有以下主要特点：①交换的数据存储在报告的结构内，设备必须支持HID报告格式。②每笔事务可以携带小量或中量的数据。低速设备每笔事务最大为8字节，全速设备每笔最大为64字节，高速设备最大为1024字节；③有最大传输速度的限制。低速设备最快10ms一笔事务，最高速度为800B/s；全速设备最快1ms一笔事务，最高速度为64KB/s；高速设备最快125μs一笔事务，最高速度为24.576MB/s。④没有传输速度的保证。而基于HID的HOGP协议，定义了支持低功耗蓝牙的设备如何能通过使用通用属性协议的低功耗协议栈来支持HID服务，其所依托的为GATT协议，GATT协议是一个在蓝牙连接之上的发送和接收很短的数据段的通用规范，这些很短的数据段被称为属性(Attribute)。GATT的全名是Generic Attribute Profile(普通属性协议)，它定义两个眼啦设备通过叫做Service和Characteristic的东西进行通信。GATT就是使用了ATT(Attribute Protocol)协议，ATT协议把Service，Characteristic遗迹对应的数据保存在一个查找表中，次查找表使用16bit ID作为每一项的索引。一旦两个设备建立起了连接，GATT就开始起作用了，这也意味着，你必需完成前面的GAP协议。这里需要说明的是，GATT连接，必需先经过GAP协议。实际上，在智能终端运行的系统，如Android系统开发中，可以直接使用设备的MAC地址，发起连接，可以不经过扫描的步骤。这并不意味不需要经过GAP，实际上在芯片级别已经完成了，蓝牙芯片发起连接，总是先扫描设备，扫描到了才会发起连接。GATT连接需要特别注意的是：GATT连接是独占的。也就是一个蓝牙外设设备同时只能被一个中心设备连接。一旦外设被连接，它就会马上停止广播，这样它就对其他设备不可见了。当设备断开，它又开始广播。中心设备和外设需要双向通信的话，唯一的方式就是建立GATT连接。基于HOGP协议，第一加速度信息可包括反应体感设备运动状态的第一加速度事件，即event事件。

根据该第一加速度信息内的第一加速度事件，处理模块包括了硬件抽象单元、转换单元及创建单元，以event事件为处理对象，将原智能终端内的第二加速度信息转换为体感设备形成的第一加速度信息。具体地，硬件抽象单元主要为智能终端内安装的操作系统的HAL层，Hal层(即Hardware Abstraction Layer)是在具体的硬件平台上抽象出来的一个硬件接口层，这个接口层负责实现具体硬件平台的功能和控制，同时又为其它软件模块提供统一的API接口。HAL其产生就是为了将硬件操作和控制的共性抽象出来，向上层软件提供统一操控接口，以实现其它软件模块与底层硬件隔离。有了HAL后，系统在新硬件平台上的移植就变得异常简单，只需提供新硬件的抽象层，就可以将整个eCos系统包括基于eCos的应用移植到新的硬件平台上，也就是说，智能终端利用硬件抽象单元获取体感设备内部的重力加速度在HAL层的android event节点数据，即请求获取第一加速度事件。转换单元在接收到硬件抽象单元获取的第一加速度事件后，来模拟转换成智能终端自身重力加速度感应设备可读的加速度信息制式，例如，利用智能终端的环形缓冲区(硬件抽象单元也设置在缓冲区内)在HAL层中接收和发送的事件，以及环形换成去的先进先出原理及互斥访问，将event事件转换为第二加速度信息的三轴数据并替换智能终端内第一加速度信息的三轴数据。替换完成后，创建单元在HAL层新建一个sensor感应对象，获取event事件时，将第二加速度时间添加至感应对象内，以形成第二加速度信息。通过在智能终端HAL层伪装和替换对应于感应数据的event事件，即从智能终端的数据获取源头处进行了修改，防止外部指令对相关数据的恶意篡改。

参阅图2，本发明还公开了一种智能终端，包括收发模块、处理模块及控制模块，处理模块分别与收发模块及控制模块连接，收发模块接收一体感设备发送的第一加速度信息；处理模块，接收第一加速度信息，并将加速度信息替换存储于处理模块内的智能终端的第二加速度信息；控制模块，根据第一加速度信息形成控制指令。

优选的实施例中，通信模块基于蓝牙通信的人机接口设备普通协议发送第一加速度信息至收发模块；第一加速度信息包括反应体感设备运动状态的第一加速度事件。处理模块获取第一加速度信息内的第一加速度事件；处理模块包括：硬件抽象单元，硬件抽象单元请求获取第一加速度事件；转换单元，将第一加速度事件转换为符合智能终端的加速度信息制式的第二加速度事件；创建单元，在智能终端内新建一感应对象，将第二加速度时间添加至感应对象内，以形成第二加速度信息。

通过上述智能终端的配置，任何厂家或游戏主机的配件在需要与智能终端连接，作为控制智能终端上运行的游戏应用程序的操作手柄时，均可无缝顺畅连接并操控，为智能终端带来无限的延展性。

参阅图3，一实施例中还公开了一种基于体感的操作控制方法，包括以下步骤：

S100：一体感设备感应自身的运动状态并形成第一加速度信息；

S200：体感设备将第一加速度信息发送至与体感设备无线连接的智能终端；

S300：智能终端将第一加速度信息替换存储于自身内的第二加速度信息；

S400：智能终端根据第一加速度信息形成控制指令。

根据该操作控制方法，智能终端与外部的体感设备配套，用户在智能终端上便可体验到体感游戏的快感。

此外，在智能终端上海科运行有一计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S100’：接收一体感设备发送的第一加速度信息；

S200’：将加速度信息替换存储于智能终端内的第二加速度信息；

S300’：根据第一加速度信息形成控制指令。

智能终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的智能终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是智能终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种基于体感的操作控制组件，包括无线连接的体感设备及智能终端，其特征在于，所述体感设备包括：

传感器模块，检测所述体感设备的第一加速度信息；

通信模块，与所述传感器模块连接，接收所述第一加速度信息并发送至所述智能终端；

所述智能终端包括：

收发模块，与所述通信模块连接，接收所述第一加速度信息；

处理模块，与所述收发模块连接，接收所述第一加速度信息，并将所述第一加速度信息替换存储于所述处理模块内的所述智能终端的第二加速度信息；

控制模块，与所述处理模块连接，根据所述第一加速度信息形成控制指令。

2.如权利要求1所述的操作控制组件，其特征在于，

所述通信模块基于蓝牙通信的人机接口设备普通协议发送所述第一加速度信息至所述收发模块；

所述第一加速度信息包括反应所述体感设备运动状态的第一加速度事件。

3.如权利要求2所述的操作控制组件，其特征在于，

所述处理模块获取所述第一加速度信息内的第一加速度事件；

所述处理模块包括：

硬件抽象单元，所述硬件抽象单元请求获取所述第一加速度事件；

转换单元，将所述第一加速度事件转换为符合所述智能终端的加速度信息制式的第二加速度事件；

创建单元，在所述智能终端内新建一感应对象，将所述第二加速度时间添加至所述感应对象内，以形成所述第二加速度信息。

4.如权利要求3所述的操作控制组件，其特征在于，

所述硬件抽象单元设置在所述智能终端的缓冲区内。

5.一种智能终端，包括收发模块、处理模块及控制模块，所述处理模块分别与所述收发模块及控制模块连接，其特征在于，

所述收发模块接收一体感设备发送的第一加速度信息；

所述处理模块，接收所述第一加速度信息，并将所述加速度信息替换存储于所述处理模块内的所述智能终端的第二加速度信息；

所述控制模块，根据所述第一加速度信息形成控制指令。

6.如权利要求5所述的智能终端，其特征在于，

所述通信模块基于蓝牙通信的人机接口设备普通协议发送所述第一加速度信息至所述收发模块；

所述第一加速度信息包括反应所述体感设备运动状态的第一加速度事件。

7.如权利要求6所述的智能终端，其特征在于，

所述处理模块获取所述第一加速度信息内的第一加速度事件；

所述处理模块包括：

硬件抽象单元，所述硬件抽象单元请求获取所述第一加速度事件；

转换单元，将所述第一加速度事件转换为符合所述智能终端的加速度信息制式的第二加速度事件；

创建单元，在所述智能终端内新建一感应对象，将所述第二加速度时间添加至所述感应对象内，以形成所述第二加速度信息。

8.一种基于体感的操作控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：一体感设备感应自身的运动状态并形成第一加速度信息；

S200：所述体感设备将所述第一加速度信息发送至与所述体感设备无线连接的智能终端；

S300：所述智能终端将所述第一加速度信息替换存储于自身内的第二加速度信息；

S400：所述智能终端根据所述第一加速度信息形成控制指令。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S100’：接收一体感设备发送的第一加速度信息；

S200’：将所述加速度信息替换存储于智能终端内的第二加速度信息；

S300’：根据所述第一加速度信息形成控制指令。