CN111840984A - 一种体感游戏系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种体感游戏系统，包括体感器和主机；所述体感器，用于采集用户运动数据，并发送至所述主机；所述主机，用于根据所述用户运动数据与指定动作进行比对，确定用户动作是否正确；该体感游戏系统通过可佩戴于人体的体感器实现了用户运动数据的采集，进而上传至主机实现用户动作判定，使得用户在跳舞过程中可以自由移动并做出各种舞蹈动作，无需固定在踏板等特定地点，有效地提升了用户在跳舞过程中舞蹈动作的多元化和自由化，做到了真正的模拟现实中的跳舞模式，提高了用户体验。

Description

一种体感游戏系统
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种体感游戏系统。
背景技术
近年来游戏娱乐行业发展迅速，出现了各式各样的游戏，然而，跳舞类游戏目前仅局限于街机类游戏以及跳舞毯，通常是用户踩在画有上下左右的踏板内，通过根据游戏中的提示踩踏标识的方向进行健身娱乐。但是，这种方式具有较大的局限性，由于方向标识的数量有限，导致用户在跳舞过程中的跳舞动作比较单一，而且跳舞毯在开始游戏后无法移动，同时还需要用户注意踩踏力度以防止减少使用寿命，给用户带来了较差的体验。
因此，如何有效提升用户在跳舞过程中舞蹈动作的多元化和自由化，进一步提高用户体验是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种体感游戏系统，该体感游戏系统可以有效提升用户在跳舞过程中舞蹈动作的多元化和自由化，进一步提高了用户体验。
本申请提供了一种体感游戏系统，包括体感器和主机；
所述体感器，用于采集用户运动数据，并发送至所述主机；
优选的，所述体感器设置有惯性测量芯片，用于采集所述用户运动数据。
优选的，所述体感器设置有蓝牙芯片，用于通过蓝牙信号将所述用户运动数据发送至所述主机。
优选的，所述惯性测量芯片与所述蓝牙芯片之间通过SPI协议传输所述用户运动数据。
优选的，所述体感器设置有显示灯，且各所述体感器上的显示灯的显示颜色不同。
优选的，所述体感器设置有功能按键，用于控制所述体感器的开启或关闭。
优选的，所述体感器设置有USB接口，用于与电源连接为所述体感器充电。
优选的，所述体感器具体为可佩戴于人体腕部的环状感应器。
优选的，所述主机安装有显示屏，用于显示所述指定动作和所述用户对应的虚拟人物图像。
优选的，所述主机安装有摄像头，用于采集所述用户的运动图像，并发送至所述主机；
所述主机还用于根据所述运动图像获取体感器位置信息，根据所述体感器位置信息获得用户位置信息，根据所述用户位置信息对所述虚拟人物图像进行校准。
本申请所提供的一种体感游戏系统，包括体感器和主机；所述体感器，用于采集用户运动数据，并发送至所述主机；所述主机，用于根据所述用户运动数据与指定动作进行比对，确定用户动作是否正确。
可见，本申请所提供的体感游戏系统，通过可佩戴于人体的体感器实现了用户运动数据的采集，进而上传至主机实现用户动作判定，使得用户在跳舞过程中可以自由移动并做出各种舞蹈动作，无需固定在踏板等特定地点，有效地提升了用户在跳舞过程中舞蹈动作的多元化和自由化，做到了真正的模拟现实中的跳舞模式，提高了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请所提供的一种体感游戏系统的结构示意图；
图2为本申请所提供的一种数据处理方法的结构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种体感游戏系统，该体感游戏系统可以有效提升用户在跳舞过程中舞蹈动作的多元化和自由化，进一步提高了用户体验。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请所提供的一种体感游戏系统的结构示意图，该体感游戏系统包括体感器1和主机2；体感器1用于采集用户运动数据，并发送至主机2；主机2用于根据用户运动数据与指定动作进行比对，确定用户动作是否正确。
具体的，体感游戏系统主要在于为玩家提供体感类游戏活动，体感游戏是一种通过肢体动作变化来进行操作的新型电子游戏，如跳舞健身系统等。在本申请中，该体感游戏系统主要包括体感器1和主机2，其中，体感器1是指可佩戴于人体的人体感应器，如智能手环等，其在工作模式下可实现人体相关信息的采集，体感器1在体感游戏系统中则主要用于采集用户在运动过程中所产生的数据信息，即上述用户运动数据；主机2则用于实现数据处理，获得相应的游戏结果。其中，上述体感器1的具体类型和数量并不唯一，可实现数据信息的采集即可，为保证游戏结果的准确性，可佩带多个体感器1进行用户运动数据的采集。
在具体实现过程中，用户打开体感器1并将其佩戴于自身，按照游戏中的指定动作做出肢体反应，在此过程中，体感器1会实时采集用户在动作过程中所产生的运动数据并上传至主机2，进一步，主机2则会根据该运动数据与指定动作进行比对，以确定用户所做出的动作是否正确，进而输出游戏结果。
其中，体感器1与主机2之间的数据交互方式并不影响本技术方案的实施，可以无线传输，也可以为蓝牙传输，本申请对此不做限定。另外，对于上述指定动作，则是指体感游戏中的标准动作，例如，对于跳舞健身游戏而言，该指定动作则是一类舞蹈中的标准舞蹈动作，可通过图像显示或语音提示等方法告知客户知晓。
作为一种优选实施例，上述体感器1设置有惯性测量芯片(Inertial measurementunit，IMU)，用于采集用户运动数据。
本优选实施例提供了一种较为具体的用户运动数据的采集方法，即通过IMU实现，具体而言，可将IMU内置于体感器1中，用以实现用户运动数据的采集，IMU是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置，一个IMU内一般会装有三轴的陀螺仪和三个方向的加速度计，来测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此计算出物体的姿态。
作为一种优选实施例，上述体感器1设置有蓝牙芯片，用于通过蓝牙信号将用户运动数据发送至主机。
本优选实施例提供了一种较为具体的数据传输方法，即基于蓝牙信号实现，具体而言，可将蓝牙芯片内置于体感器1中，该蓝牙芯片与IMU相连接，先接收IMU采集到的用户运动数据，再通过蓝牙信号将其上传至主机2。当然，上述蓝牙芯片的具体型号并不唯一，本申请对此不做限定。
作为一种优选实施例，上述惯性测量芯片与蓝牙芯片之间通过SPI协议传输用户运动数据。
具体的，对于IMU与蓝牙芯片之间的数据传输，可基于SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)协议实现，SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线，在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，进而减少了占用空间，简单易用。
作为一种优选实施例，上述体感器1设置有显示灯，且各体感器1上的显示灯的显示颜色不同。
具体的，当体感器1的数量为多个时，为避免出现数据混淆，可为各体感器1设置显示灯，用以显示不同颜色的灯光，由此，主机1即可根据颜色区分各个体感器1所采集到的用户运动数据。其中，为区分明显，还可在每个体感器1上安装多个显示灯，且各个显示灯在该体感器1上均匀分布安装，当然，安装于同一个体感器1上的显示灯的颜色相同，安装于不同体感器1上的显示灯的颜色各不相同。
需要说明的是，以上数据区分方法仅为本优选实施例所提供的一种实现方式，并不唯一，也可以通过为各个体感器1设置不同的外表颜色实现。
作为一种优选实施例，上述体感器1设置有功能按键，用于控制体感器1的开启或关闭。
具体的，为实现对体感器1工作模式的控制，还可在体感器1上设置功能按键，以控制体感器1的开启和关闭，例如，当功能按键按下时，体感器1进入工作模式，当功能按键未按下时，体感器1处于休眠模式。
作为一种优选实施例，上述体感器1设置有USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口，用于与电源连接为体感器1充电。
具体的，还可在体感器1上设置USB接口，用以连接电源实现充电功能。当然，也可以为其他充电方式，如直接安装可拆卸电池等。
作为一种优选实施例，上述体感器1具体为可佩戴于人体腕部的环状感应器。
本优选实施例提供了一种具体类型的体感器1，即可佩戴于人体腕部的环状感应器，如智能手环，可佩戴于手腕、脚腕等。具体的，在体感游戏系统中，可通过四个体感器1实现用户运动数据的采集，这四个体感器1分别佩戴于用户的两个手腕和两个脚腕。
作为一种优选实施例，上述主机2安装有显示屏，用于显示指定动作和用户对应的虚拟人物图像。
具体而言，主机2还可安装显示屏，该显示屏可用于对上述指定动作和用户对应的虚拟人物图像进行显示，可以方便用户更为清晰直观的了解自身的运动情况，并根据实时显示的指定动作规范自身动作。
作为一种优选实施例，上述主机2安装有摄像头，用于采集用户的运动图像，并发送至主机2；主机2还用于根据运动图像获取体感器位置信息，根据体感器位置信息获得用户位置信息，根据用户位置信息对虚拟人物图像进行校准。
具体而言，主机2还可安装摄像头，该摄像头用于采集用户的运动图像并上传至主机2，以便主机2基于该运动图像实现对虚拟人物图像的校准。一般的在，在用户游戏一段时间后，体感器1采集的用户运动数据可能会产生一定的误差，进而影响程序对用户状态的判断，因此，为进一步提高游戏结果的准确性，可增设定时校准功能，即按照一定的时间间隔进行校准。在实现过程中，主机2可先从运动图像中获取体感器1的位置信息，如运动轨迹等，进而基于体感器位置信息确定用户的位置信息，如用户的站位、姿态以及朝向等，最后利用用户位置信息对显示屏显示的虚拟人物图像进行校准。其中，上述定时的时间间隔并不唯一，根据实际需求进行设定即可，本申请对此不做限定。
可见，本申请所提供的体感游戏系统，通过可佩戴于人体的体感器实现了用户运动数据的采集，进而上传至主机实现用户动作判定，使得用户在跳舞过程中可以自由移动并做出各种舞蹈动作，无需固定在踏板等特定地点，有效地提升了用户在跳舞过程中舞蹈动作的多元化和自由化，做到了真正的模拟现实中的跳舞模式，提高了用户体验。
在上述各实施例的基础上，请参考图2，图2为本申请所提供的另一种体感游戏系统的结构示意图。
具体而言，该体感游戏系统具体为跳舞健身系统，主要包括腕带10(体感器)和游戏主机20(主机)，其中，腕带10包括USB连接器11、电池12、PMIC(Power Management IC，电源管理集成电路)13、IMU 14、BT+MCU+FLASH 15(蓝牙芯片)、按键16以及三个LED灯17，USB连接器11分别与PMIC 13和BT+MCU+FLASH 15进行电气连接，电池12与PMIC13进行电气连接，PMIC 13分别与IMU 14和BT+MCU+FLASH 15进行电气连接，BT+MCU+FLASH 15分别与按键16和LED灯17进行电气连接。腕带10通过蓝牙信号与游戏主机20进行通信连接，游戏主机20安装有摄像头。
进一步，将游戏主机20连接电视，通电启动，玩家将各个腕带10佩戴于自身脚腕和手腕，长按按键16，处于休眠状态的BT+MCU+FLASH 15引脚接收到按键信号，通过设置PMIC13给IMU 14和BT+MCU+FLASH 15进行供电，同时LED灯17点亮，其中，每个腕带20上三个LED灯17的颜色相同且间距相同，各个腕带20上LED灯17的颜色不同，由此，腕带10进入工作模式；游戏主机20与腕带10进行蓝牙连接，并运行相关的跳舞健身游戏。
在运行游戏时，游戏主机20上的摄像头获取玩家四个腕带10的位置情况，以判断玩家初始站立信息，由于每个腕带10上LED灯17的显示颜色不同，且有规定佩戴的部位，因此摄像头在获取四个LED灯17的方位时，可以直接计算出玩家的站位与面朝方向，由此，根据获取的站立信息即可在屏幕中显示玩家的面向和姿态，当然，此处显示的是玩家的虚拟人物图像。进一步，IMU 14的加速度传感器和陀螺仪感知脚步的移动和旋转，获得运动信息并通过SPI信号发送至MCU 15。之后，MCU 15经过蓝牙通信发送给游戏主机20，并通过显示器实时显示玩家的运动状态和跳舞姿态；与此同时，游戏主机20将接收到的运动信息与屏幕提示的动作进行比对，即可判断玩家的动作是否正确。此外，由于在跳舞进行一段时间后，IMU 14的运动信息的误差积累会逐渐增加，最终会产生较大的偏差，从而影响程序对玩家状态的判断，因此，为解决该问题，还可根据摄像头捕捉到的腕带10上LED灯17的位置与运动轨迹，实时判断玩家位置的大体方位、朝向和姿态，以判断IMU 14运动信息的正确性，并每隔一定时间对显示器中虚拟人物图像的方位、朝向以及姿态进行校准。而且，当电池12电量不足时，还可通过USB连接器11进行充电。
可见，本申请实施例所提供的体感游戏系统，通过可佩戴于人体的体感器实现了用户运动数据的采集，进而上传至主机实现用户动作判定，使得用户在跳舞过程中可以自由移动并做出各种舞蹈动作，无需固定在踏板等特定地点，有效地提升了用户在跳舞过程中舞蹈动作的多元化和自由化，做到了真正的模拟现实中的跳舞模式，提高了用户体验。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种体感游戏系统，其特征在于，包括体感器和主机；
所述体感器，用于采集用户运动数据，并发送至所述主机；
所述主机，用于根据所述用户运动数据与指定动作进行比对，确定用户动作是否正确。
2.根据权利要求1所述的体感游戏系统，其特征在于，所述体感器设置有惯性测量芯片，用于采集所述用户运动数据。
3.根据权利要求2所述的体感游戏系统，其特征在于，所述体感器设置有蓝牙芯片，用于通过蓝牙信号将所述用户运动数据发送至所述主机。
4.根据权利要求3所述的体感游戏系统，其特征在于，所述惯性测量芯片与所述蓝牙芯片之间通过SPI协议传输所述用户运动数据。
5.根据权利要求1所述的体感游戏系统，其特征在于，所述体感器设置有显示灯，且各所述体感器上的显示灯的显示颜色不同。
6.根据权利要求1所述的体感游戏系统，其特征在于，所述体感器设置有功能按键，用于控制所述体感器的开启或关闭。
7.根据权利要求1所述的体感游戏系统，其特征在于，所述体感器设置有USB接口，用于与电源连接为所述体感器充电。
8.根据权利要求1所述的体感游戏系统，其特征在于，所述体感器具体为可佩戴于人体腕部的环状感应器。
9.根据权利要求1所述的体感游戏系统，其特征在于，所述主机安装有显示屏，用于显示所述指定动作和所述用户对应的虚拟人物图像。
10.根据权利要求9所述的体感游戏系统，其特征在于，所述主机安装有摄像头，用于采集所述用户的运动图像，并发送至所述主机；
所述主机还用于根据所述运动图像获取体感器位置信息，根据所述体感器位置信息获得用户位置信息，根据所述用户位置信息对所述虚拟人物图像进行校准。
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