CN116889722B - 一种超低延时的游戏系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超低延时的游戏系统，涉及游戏系统技术领域，解决现有游戏控制设备延时长、用户体验差的技术问题。包括游戏主机和至少一个游戏控制设备，每个所述游戏控制设备均与所述游戏主机通信连接；所述游戏主机包括第一超低延时通信模块，所述游戏控制设备包括第二超低延时通信模块，所述游戏主机通过所述第一超低延时通信模块及第二超低延时通信模块与所述游戏控制设备实现超低延时的通信连接。本发明实现了游戏主机和游戏控制设备之间的超低延时的通信，从游戏控制设备到游戏主机之间通信的延迟时间大大缩短到0.2ms～8.2ms，较之于现有延迟16ms，极大缩短了延时，大大提高了传输效率，大大提升了游戏操作体验。

Description

一种超低延时的游戏系统

技术领域

本发明涉及游戏系统技术领域，尤其涉及一种超低延时的游戏系统。

背景技术

随着科技的发展，计算机、智能手机、游戏控制设备等智能终端的普及，智能终端的功能越来越丰富，游戏产业的发展也跟着迅猛起来，游戏种类也越来越多，特别是操控类的游戏，备受用户的喜爱，使得越来越多的游戏系统开始涌入市场。而游戏玩家对游戏控制设备、智能终端、及配套的电子设备的使用性能要求也越来越高。

现有的游戏控制设备一般都采用USB、蓝牙等来实现信号传输，蓝牙通信的延迟通常超过100ms，蓝牙信号传输会产生互相干扰等的情况，产生数据丢失等进而导致传输大大延迟；USB通信的延迟均在8ms以上，一般为8-16ms，在游戏主机和游戏控制设备来回一次通信间隔可能会达到16ms，进而，游戏主机每隔16ms才能处理一次信息，存在延时较长的问题。因此，对现有有线或无线通信的游戏控制设备来说，与游戏主机通信时间长、存在数据延迟传输等问题，进而影响用户的游戏体验，亟需一款能够具备超低延时的游戏系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低延时的游戏系统，以解决现有技术中存在的现有游戏系统中存在超长延时、用户体验差等的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：提供一种超低延时的游戏系统，包括游戏主机和至少一个游戏控制设备，每个所述游戏控制设备均与所述游戏主机通信连接；所述游戏主机包括第一超低延时通信模块，所述游戏控制设备包括第二超低延时通信模块，所述游戏主机通过所述第一超低延时通信模块及第二超低延时通信模块与每个所述游戏控制设备实现超低延时的通信连接；所述超低延时的延时周期通过所述第一超低延时通信模块及所述第二超低延时通信模块的HID描述符进行设置，所述超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。

优选的，所述第一超低延时通信模块包括第一UWB模块，对应的，所述第二超低延时通信模块包括第二UWB模块，所述第一UWB模块和第二UWB模块之间无线通信的超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。

优选的，所述游戏主机还包括USB Dongle接收器，所述第一超低延时通信模块设置于所述USB Dongle接收器。

优选的，所述第一超低延时通信模块还包括第一USB模块，对应的，所述第二超低延时通信模块还包括第二USB模块，所述第一USB模块和第二USB模块之间有线通信采用的是中断传输模式，所述中断传输模式的超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。

优选的，所述游戏控制设备还包括信号采集模块和缓存器；所述信号采集模块每隔一个扫描周期定期扫描采集所述游戏控制设备的每个游戏按键的按键状态信号，实时存储于所述缓存器，并在发送周期内通过所述第二超低延时通信模块发送至所述游戏主机；所述发送周期为所述按键状态信号发送的持续时间，所述延时周期＝所述发送周期+缓存周期。

优选的，所述n为1时，所述延时周期为1ms，所述扫描周期为100μs，所述缓存周期为800μs，所述发送周期为200μs。

优选的，所述游戏控制设备在所述发送周期的发送开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在所述缓存器中，则在所述发送周期内向所述游戏主机发送，进而延迟时间最短为0.2ms；所述游戏控制设备在所述缓存周期的缓存开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在所述缓存器中，则在所述发送周期内向所述游戏主机发送，进而所述延迟时间为1.0ms；所述游戏控制设备在上一个所述延时周期的所述发送周期内采集到的按键状态信号，并没有及时缓存在所述缓存器中，则在当前延时周期的所述发送周期内向所述游戏主机发送，进而所述延迟时间最长为1.2ms；所述发送开始时间点，为所述发送周期开始的0μs时间。

优选的，所述游戏控制设备还包括按键控制定位模块和切换模块；所述第二UWB模块，还可用于对所述游戏控制设备进行相对位置定位；所述按键控制定位模块，用于对所述游戏控制设备进行绝对位置定位；所述切换模块，用于根据所述游戏主机的游戏类型，对所述第二UWB模块或所述按键控制定位模块进行定位模式切换，进而确定为UWB定位模式或传统定位模式；当所述游戏控制设备的定位模式为UWB定位模式时，所述游戏主机通过第一UWB模块与每个所述游戏控制设备的第二UWB模块进行无线通信连接，每个所述第二UWB模块确定每个所述游戏控制设备与所述游戏主机之间的距离、多个所述游戏控制设备之间通过所述第二UWB模块进行无线通信连接、以及确定每个所述游戏控制设备之间的相互距离。

优选的，当所述游戏控制设备判断其各自的定位模式为UWB定位模式时，每隔所述延时周期通过所述第二UWB模块向其他所述游戏控制设备的第二UWB模块发送定位数据信号，并记录发送时间；等待其他所述游戏控制设备发送收到的所述定位数据信号的反馈信号，并记录接收时间；根据接收时间与发送时间的时间差以及数据传输的传输速率，计算其与其他每个所述游戏控制设备的实时相对位置信息；每个所述游戏控制设备扫描采集其对应的按键状态信号和实时相对位置信息，并及时发送至所述游戏主机；当每个所述游戏控制设备判断其各自的定位模式为传统定位模式时，每隔所述延时周期通过所述按键控制定位模块得到各自的实时绝对位置信息；每个所述游戏控制设备扫描采集其对应的按键状态信号和实时绝对位置信息，并及时发送至所述游戏主机。

优选的，所述游戏控制设备还包括设备控制模块和所述游戏按键，所述设备控制模块与所述第二超低延时通信模块、信号采集模块、缓存器、按键控制定位模块、切换模块、游戏按键均相连；所述游戏主机收到每个所述游戏控制设备的实时相对位置信息，根据实时相对位置信息分别为每个所述游戏控制设备对应的游戏角色实时匹配相关的空间位置；所述游戏主机收到每个所述游戏控制设备的按键状态信号，根据所述按键状态信号分别为每个游戏控制设备对应的游戏角色实时匹配相关的游戏动作。

实施本发明上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：本发明实现了游戏主机和游戏控制设备之间的超低延时的通信连接，从游戏控制设备到游戏主机之间通信的延迟时间大大缩短到0.2ms～8.2ms以内，较之于现有技术中的16ms，极大缩短了延时，大大提升了传输效率，大大提升了游戏操作体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，附图中：

图1是本发明一种超低延时的游戏系统的整体结构示意图；

图2是本发明一种超低延时的游戏系统的超低延时流程图；

图3是本发明一种超低延时的游戏系统的游戏控制设备结构示意图；

图4是本发明一种超低延时的游戏系统的游戏主机结构第一示意图；

图5是本发明一种超低延时的游戏系统的游戏主机结构第二示意图；

图6是本发明一种超低延时的游戏系统的超低延时的游戏操作步骤流程图。

图中：1、游戏主机；11、第一超低延时通信模块；111、第一UWB模块；112、第一USB模块；12、USB Dongle接收器；13、主机控制模块；2、游戏控制设备；21、第二超低延时通信模块；211、第二UWB模块；212、第二USB模块；23、缓存器；24、按键控制定位模块；25、切换模块；26、设备控制模块；27、游戏按键。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例。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。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是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元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、有线连接、无线连接、通过中间媒介间接相连等，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列部件的任意的和所有的组合。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在本发明中的具体含义。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

实施例一：

如图1-4所示，本发明提供一种超低延时的游戏系统实施例，包括游戏主机1和至少一个游戏控制设备2，每个所述游戏控制设备2均与所述游戏主机1通信连接(既可以是有线通信连接，也可以是无线通信连接)；具体的，所述游戏主机1包括第一超低延时通信模块11，所述游戏控制设备2包括第二超低延时通信模块21，所述游戏主机1通过所述第一超低延时通信模块11及所述第二超低延时通信模块21与每个游戏控制设备2实现超低延时的通信连接；所述超低延时的延时周期通过所述第一超低延时通信模块11及第二超低延时通信模块21的HID描述符进行设置，所述超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。

作为一种可选的实施方式，所述第一超低延时通信模块11可以是内置式的(即直接设置在所述游戏主机1内部)；也可以是外接式的，即所述游戏主机还可以包括USBDongle接收器12，所述第一超低延时通信模块11设置于所述USB Dongle接收器12中，可以使得本发明通用适配性更强，可以适配任何游戏主机1，进而大大改善现有游戏主机的游戏体验。

作为一种可选的实施方式，所述第一超低延时通信模块11可以包括第一UWB模块111和/或第一USB模块112(即可以是单纯的UWB模块，也可以是单纯的USB模块，还可以是均包含UWB模块和USB模块)，对应的，所述第二超低延时通信模块21可以包括第二UWB模块211和/或第二USB模块212，即，游戏主机1即可以通过UWB技术和游戏控制设备2进行超低时延的无线通信连接，游戏主机1也可以通过USB技术和游戏控制设备2进行超低时延的有线通信连接。

作为一种可选的实施方式，所述第一超低延时通信模块11包括第一UWB模块111，对应的，所述第二超低延时通信模块21包括第二UWB模块211，所述第一UWB模块111和第二UWB模块211之间无线通信的超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。即，游戏主机1和游戏控制设备2通过UWB技术实现0.2ms～n+0.2ms的超低时延的无线通信连接，大大提升了游戏体验。

作为一种可选的实施方式，所述第一超低延时通信模块11包括第一USB模块112，对应的，所述第二超低延时通信模块21包括第二USB模块212，所述第一USB模块112和第二USB模块212之间有线通信采用的是中断传输模式(即为轮询传输模式)，所述中断传输模式的超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。即，游戏主机1和游戏控制设备2通过USB技术实现0.2ms～n+0.2ms的超低时延的有线通信连接，大大提升了游戏体验。

需说明的是，所述第一UWB模块111和第二UWB模块211均是使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、截获率低、系统复杂度低、能提供厘米级定位精度等优点，能够提升设备之间信号的传输速率，大大减少延时。

作为一种可选的实施方式，所述游戏控制设备2还包括信号采集模块22和缓存器23。其中，所述信号采集模块22每隔一个扫描周期定期扫描采集所述游戏控制设备2的每个游戏按键27的按键状态信号，实时存储于所述缓存器23，并在发送周期内通过所述第二超低延时通信模块21发送至所述游戏主机1，具体的，所述发送周期为所述按键状态信号发送的持续时间，一般为200μs(即为0.2ms，由于硬件的处理能力的限制，则发送需要200μs)，所述延时周期＝发送周期+缓存周期，具体的，所述延时周期、发送周期、缓存周期、扫描周期均通过所述第一超低延时通信模块11及所述第二超低延时通信模块21的HID描述符进行设置。

作为一种可选的实施方式，由于用户的正常按键动作的持续时间大于0.2ms，反之，如果按键动作的持续时间小于0.2ms的，则可以判定为抖动并忽略掉。用户按下按键之后，所述信号采集模块22及时采集所述按键状态信号，在缓存周期可以采集到还在持续的电平信号(即所述按键状态信号)，实时存储于所述缓存器23；在所述发送周期按下按键，发送周期后采集到所述按键状态信号，实时存储于所述缓存器23，即为，在所述发送周期内，所述按键状态信号不能存储于所述缓存器23中，当所述缓存器23中的所述按键状态信号已经被发送到所述游戏主机1时，则在所述发送周期内的所述按键状态信号才可以存储于所述缓存器23中。

如图2所示，以该图为例，当所述n为1时，设定所述延时周期为1ms，所述扫描周期为100μs，所述缓存周期为800μs，所述发送周期为200μs；进而，所述超低延时的延迟时间不超过0.2ms～1.2ms，即超低延时的延迟时间最长为1.2ms，超低延时的延迟时间最短为0.2ms。为了描述更为准确，特设定以下概念：缓存开始时间点，即为缓存周期开始的0μs；缓存结束时间点，即为缓存周期开始后的800μs，也等同于发送开始时间点；发送开始时间点，即发送周期开始的0μs；发送结束时间点，即发送周期开始后的200μs。当所述n为8时，设定所述延时周期为8ms，所述扫描周期为100μs，所述缓存周期为7800μs(即为7.8ms)，所述发送周期为200μs；进而，所述超低延时的延迟时间不超过0.2ms～8.2ms，即超低延时的延迟时间最长为8.2ms，超低延时的延迟时间最短为0.2ms。

如图2所示，所述第一超低延时通信模块11及所述第二超低延时通信模块21的HID描述符对超低延时的延时周期进行设置，设置所述超低延时的延时周期为1ms。所述游戏控制设备2的信号采集模块22(每隔100μs一个扫描周期)定期扫描采集所述游戏控制设备2的每个游戏按键27的按键状态信号，实时存储于所述缓存器23，并在发送周期内通过所述第一超低延时通信模块11发送至所述游戏主机1。而在发送周期内(即发送开始时间点-发送结束时间点期间)，所述按键状态信号不能存储于所述缓存器23中，只有当所述缓存器23中的所述按键状态信号已经被发送到所述游戏主机1时，才能将所述发送周期内的所述按键状态信号存储于所述缓存器23中。

更为具体的，所述游戏控制设备2将在发送周期的发送开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在缓存器23中，则在发送周期内向游戏主机1发送，进而该延迟时间最短为0.2ms；所述游戏控制设备2将在缓存周期的缓存开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在缓存器23中，则在发送周期内向游戏主机1发送，进而该延迟时间为1.0ms；所述游戏控制设备2将在上一个延时周期的发送周期内采集到的按键状态信号，并没有及时缓存在缓存器23中，则在当前延时周期的发送周期内向游戏主机1发送，进而该延迟时间最长为1.2ms。

本发明实现了游戏主机和游戏控制设备之间的超低延时的通信连接，从游戏控制设备到游戏主机之间通信的延迟时间大大降低到0.2ms～1.2ms以内，较之于现有延迟16ms，极大缩短了延时，大大提高了传输效率，大大提升了游戏操作体验。

实施例二：

如图1-4所示，在实施例一的基础上，所述游戏控制设备2还包括按键控制定位模块24和切换模块25；所述第二UWB模块211，还可用于对所述游戏控制设备2进行相对位置定位；所述按键控制定位模块24，用于对所述游戏控制设备2进行绝对位置定位，具体的，所述按键控制定位模块24可以是所述游戏控制设备2的上下左右按键、摇杆等，用于操作游戏主机1的游戏操作的方向及位置等；所述切换模块25，用于根据所述游戏主机1的游戏类型，对所述第二UWB模块211或所述按键控制定位模块24，进而确定为UWB定位模式或传统定位模式，即，通过切换模块25可以实现第二UWB模块211或按键控制定位模块24的相互切换。

具体的，当所述游戏控制设备2的定位模式切换为UWB定位模式时，所述游戏主机1通过第一UWB模块111与每个所述游戏控制设备2的第二UWB模块211进行无线通信连接，每个所述第二UWB模块211确定每个所述游戏控制设备2与所述游戏主机1之间的距离、多个所述游戏控制设备2之间通过所述第二UWB模块21进行无线通信连接、以及确定每个所述游戏控制设备2之间的相互距离。

作为一种可选的实施方式，当每个所述游戏控制设备判断其各自的定位模式为UWB定位模式时，每隔延时周期通过其第二UWB模块向其他游戏控制设备的第二UWB模块发送定位数据信号，并记录发送时间；等待其他游戏控制设备发送收到的所述定位数据信号的反馈信号，并记录接收时间；根据接收时间与发送时间的时间差以及数据传输的传输速率，计算其与其他每个所述游戏控制设备的实时相对位置信息；每个所述游戏控制设备采集其对应的按键状态信号和实时相对位置信息，并及时发送至所述游戏主机。

作为一种可选的实施方式，当每个所述游戏控制设备判断其各自的定位模式为传统定位模式时，每隔延时周期通过其按键控制定位模块得到各自的实时绝对位置信息；每个所述游戏控制设备采集其对应的游戏操作的按键状态信号和实时绝对位置信息，并及时发送至所述游戏主机。

作为一种可选的实施方式，游戏主机1和每个游戏控制设备2进行通信时，能够通过第二UWB模块211或按键控制定位模块24进行游戏控制设备2的游戏定位，将游戏控制设备2采集的实时位置信息(实时相对位置信息和/或实时绝对位置信息)映射到游戏主机的游戏角色的画面中。具体的，本发明能够实现第二UWB模块211与按键控制定位模块24之间的定位模式切换，第二UWB模块211通过计算各游戏控制设备2之间的通信时间，与游戏控制设备2与游戏主机1之间的通信时间的差值，能够通过各游戏控制设备2之间的相对位置计算出游戏控制设备2自身真实的实时距离，将该距离传输给游戏主机1进行处理，并将处理的结果通过游戏显示装置进行显示，对于真实感强的游戏来说能够有效增强游戏的真实性，提升游戏玩家的游戏体验；而对于真实距离要求不高的游戏，按键控制定位模块24能够获得各游戏控制设备2之间的实时位置，将该实时位置传输给游戏主机1进行处理，并将处理的结果通过游戏显示装置进行显示，进而，使得实时位置相对接近真实，极大提升了游戏玩家的游戏体验，还节省了计算实时距离带来的内存消耗。

作为一种可选的实施方式，所述游戏控制设备还包括设备控制模块26和游戏按键27，所述设备控制模块26与所述第二超低延时通信模块21、信号采集模块22、缓存器23、按键控制定位模块24、切换模块25、游戏按键27均相连；每个所述游戏控制设备通过所述设备控制模块26执行超低延时的游戏操作。所述游戏主机1收到每个所述游戏控制设备2的实时相对位置信息，根据实时相对位置信息分别为每个所述游戏控制设备2对应的游戏角色实时匹配相关的空间位置；所述游戏主机1收到每个所述游戏控制设备2的按键状态信号，根据所述按键状态信号分别为每个游戏控制设备2对应的游戏角色实时匹配相关的游戏动作。

作为一种可选的实施方式，每个所述设备控制模块获取所述游戏主机当前的游戏类型，每个所述设备控制模块获取其对应的所述游戏控制设备的切换信号，根据获取的切换信号切换所述设备控制模块对应的所述游戏控制设备的定位模式。所述游戏主机收到每个所述游戏控制设备的实时相对位置信息或实时绝对位置信息，根据实时相对位置信息或实时绝对位置信息分别为每个游戏控制设备对应的游戏角色实时匹配相关的空间位置；所述游戏主机收到每个所述游戏控制设备的按键状态信号，根据按键状态信号分别为每个游戏控制设备对应的游戏角色实时匹配相关的游戏动作。

实施例三：

如图1-5所示，本发明提供了一种超低延时的游戏系统实施例，包括游戏主机1和多个游戏控制设备2，每个游戏控制设备2与游戏主机1通信连接。

如图6所示，具体的，每个游戏控制设备2与游戏主机1的超低延时的步骤包括：

S100、获取切换信息，根据切换信息将各自的定位模式切换为UWB定位模式或传统定位模式；

S200、每隔扫描周期扫描采集各自的按键状态信号和当前定位模式下的位置信息；

S300、在发送周期内，向游戏主机1发送采集到的按键状态信号和位置信息。

作为一种可选的实施方式，游戏主机每隔延时周期接收一次游戏控制设备发送的按键状态信号和位置信息。需说明的是，本发明采用设备控制模块来实现游戏数据传输的超低延时，能够实现从游戏控制设备到游戏主机之间的延迟时间大大降低到0.2ms～1.2ms，较之于现有技术中的16ms，极大降低了延时。另外，为了进一步避免在游戏控制设备集中发送，以及在发送过程中因信号干扰出现发送延迟情况，本发明采用在发送周期(即200μs)内开始发送数据，保证了发送的过程足够的时长和发送均衡性，有效避免了发送过程中出现的时间延迟。

作为一种可选的实施方式，步骤S200包括步骤：

每个游戏控制设备判断其各自的定位模式为UWB定位模式时，每隔延时周期通过其第二UWB模块向其他游戏控制设备的第二UWB模块发送定位数据信号，并记录发送时间；等待其他游戏控制设备发送收到的定位数据信号的反馈信号，并记录接收时间；根据接收时间与发送时间的时间差以及数据传输的传输速率，计算其与其他每个游戏控制设备的实时相对位置；每个游戏控制设备扫描采集其对应的游戏操作的按键状态信号和实时相对位置信息，并及时发送至所述游戏主机。

每个游戏控制设备判断其各自的定位模式为传统定位模式时，每隔延时周期通过其按键控制定位模块得到各自的实时位置；每个游戏控制设备扫描采集其对应的游戏操作的按键状态信号和实时绝对位置信息，并及时发送至所述游戏主机。

作为一种可选的实施方式，通过第一UWB模块111与多个游戏控制设备2的第二UWB模块211进行无线通信连接，能够精确获取多个游戏控制设备2与游戏主机1之间的精确距离。这样能够真实再现游戏控制设备2更为详细的多维空间位置距离，使得游戏控制设备2对应的游戏角色的实时位置更为真实，进一步增强游戏体验。

作为一种可选的实施方式，游戏控制设备2还包括与所述设备控制模块26连接的电源模块28，具体的，电源模块28获得5V的电压，该电压通过电源模块28降低为3.3V的电压。更为进一地，第二USB模块212与设备控制模块通DP/DM协议通信，设备控制模块与第二UWB模块211通过UART串口协议通信。

作为一种可选的实施方式，所述游戏主机1还包括主机控制模块13，所述主机控制模块13与第一超低延时通信模块11、USB Dongle接收器12均连接。

作为一种可选的实施方式，步骤S100中，包括如下步骤：

每个游戏控制设备2的设备控制模块26获取游戏主机1当前的游戏类型，根据当前的游戏类型自动切换设备控制模块26对应的游戏控制设备2的定位模式。需说明的是，游戏类型包括真实类游戏识别类型可设置为1和虚拟类游戏识别类型可设置为0，真实类游戏如VR/3D游戏，虚拟类游戏如街机游戏。

作为另一种可选的实施方式，步骤S100中，包括如下步骤：

每个设备控制模块26获取其对应的游戏控制设备2的切换信号，根据获取的切换信号切换设备控制模块26对应的游戏控制设备2的定位模式。

在本实施例中，游戏主机1收到每个游戏控制设备2的实时相对位置信息或实时绝对位置信息，根据实时相对位置信息或实时绝对位置信息分别为每个游戏控制设备2对应的游戏角色实时匹配相关的空间位置；游戏主机1收到每个游戏控制设备2的按键状态信号，根据按键状态信号分别为每个游戏控制设备2对应的游戏角色实时匹配相关的游戏动作；每个角色配置的空间位置和游戏动作通过显示设备显示。

综上所述，本发明采用自动或按键控制的方式实现了游戏系统的多种定位模式的切换，提升了游戏场景的真实性；另一方面，采用设备控制模块对定位数据和按键状态信号的传输进行超低延时的高效控制，实现了从游戏控制设备到游戏主机之间的延迟时间降低到0.2ms～1.2ms，较之于现有技术中的16ms，极大提升了传输效率，提升了游戏玩家良好的游戏操作体验。

实施例仅是一个特例，并不表明本发明就这样一种实现方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种超低延时的游戏系统，其特征在于，包括游戏主机(1)和至少一个游戏控制设备(2)，每个所述游戏控制设备(2)均与所述游戏主机(1)通信连接；所述游戏主机(1)包括第一超低延时通信模块(11)，所述游戏控制设备(2)包括第二超低延时通信模块(21)、信号采集模块(22)和缓存器(23)，所述游戏主机(1)通过所述第一超低延时通信模块(11)及第二超低延时通信模块(21)与每个所述游戏控制设备(2)实现超低延时的通信连接；所述超低延时的延时周期通过所述第一超低延时通信模块(11)及所述第二超低延时通信模块(21)的HID描述符进行设置；所述超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数；

所述信号采集模块(22)每隔一个扫描周期定期扫描采集所述游戏控制设备(2)的每个游戏按键(27)的按键状态信号，实时存储于所述缓存器(23)，并在发送周期内通过所述第二超低延时通信模块(21)发送至所述游戏主机(1)；所述发送周期为所述按键状态信号发送的持续时间，所述延时周期＝所述发送周期+缓存周期；

所述游戏控制设备(2)在所述发送周期的发送开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在所述缓存器(23)中，则在所述发送周期内向所述游戏主机(1)发送；所述游戏控制设备(2)在所述缓存周期的缓存开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在所述缓存器(23)中，则在所述发送周期内向所述游戏主机(1)发送；所述游戏控制设备(2)在上一个所述延时周期的所述发送周期内采集到的按键状态信号，并没有及时缓存在所述缓存器(23)中，则在当前延时周期的所述发送周期内向所述游戏主机(1)发送。

2.根据权利要求1所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，所述第一超低延时通信模块(11)包括第一UWB模块(111)，所述第二超低延时通信模块(21)包括第二UWB模块(211)，所述第一UWB模块(111)和第二UWB模块(211)之间无线通信的超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。

3.根据权利要求2所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，所述游戏主机还包括USB Dongle接收器(12)，所述第一超低延时通信模块(11)设置于所述USB Dongle接收器(12)。

4.根据权利要求1或2所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，所述第一超低延时通信模块(11)还包括第一USB模块(112)，所述第二超低延时通信模块(21)还包括第二USB模块(212)，所述第一USB模块(112)和第二USB模块(212)之间有线通信采用的是中断传输模式，所述中断传输模式的超低延时的延时周期不超过0.2ms～n+0.2ms，所述n的范围为1～8的整数。

5.根据权利要求1所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，所述n为1时，所述延时周期为1ms，所述扫描周期为100μs，所述缓存周期为800μs，所述发送周期为200μs。

6.根据权利要求5所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，所述游戏控制设备(2)在所述发送周期的发送开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在所述缓存器(23)中，则在所述发送周期内向所述游戏主机(1)发送，进而延迟时间最短为0.2ms；所述游戏控制设备(2)在所述缓存周期的缓存开始时间点采集到的按键状态信号，如及时缓存在所述缓存器(23)中，则在所述发送周期内向所述游戏主机(1)发送，进而所述延迟时间为1.0ms；所述游戏控制设备(2)在上一个所述延时周期的所述发送周期内采集到的按键状态信号，并没有及时缓存在所述缓存器(23)中，则在当前延时周期的所述发送周期内向所述游戏主机(1)发送，进而所述延迟时间最长为1.2ms；所述发送开始时间点，为所述发送周期开始的0μs时间。

7.根据权利要求2所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，所述游戏控制设备(2)还包括按键控制定位模块(24)和切换模块(25)；

所述第二UWB模块(211)，还用于对所述游戏控制设备(2)进行相对位置定位；

所述按键控制定位模块(24)，用于对所述游戏控制设备(2)进行绝对位置定位；

所述切换模块(25)，用于根据所述游戏主机(1)的游戏类型，对所述第二UWB模块(211)或所述按键控制定位模块(24)进行定位模式切换，进而确定为UWB定位模式或传统定位模式；

当所述游戏控制设备(2)的定位模式为UWB定位模式时，所述游戏主机(1)通过第一UWB模块(111)与每个所述游戏控制设备(2)的第二UWB模块(211)进行无线通信连接，每个所述第二UWB模块(211)确定每个所述游戏控制设备(2)与所述游戏主机(1)之间的距离、多个所述游戏控制设备(2)之间通过所述第二UWB模块(211)进行无线通信连接、以及确定每个所述游戏控制设备(2)之间的相互距离。

8.根据权利要求7所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，当所述游戏控制设备(2)判断其各自的定位模式为UWB定位模式时，每隔所述延时周期通过所述第二UWB模块(211)向其他所述游戏控制设备(2)的第二UWB模块(211)发送定位数据信号，并记录发送时间；等待其他所述游戏控制设备(2)发送收到的所述定位数据信号的反馈信号，并记录接收时间；根据接收时间与发送时间的时间差以及数据传输的传输速率，计算其与其他每个所述游戏控制设备(2)的实时相对位置信息；每个所述游戏控制设备(2)扫描采集其对应的按键状态信号和实时相对位置信息，并及时发送至所述游戏主机(1)；

当每个所述游戏控制设备(2)判断其各自的定位模式为传统定位模式时，每隔所述延时周期通过所述按键控制定位模块(24)得到各自的实时绝对位置信息；每个所述游戏控制设备(2)扫描采集其对应的按键状态信号和实时绝对位置信息，并及时发送至所述游戏主机(1)。

9.根据权利要求7所述的一种超低延时的游戏系统，其特征在于，所述游戏控制设备(2)还包括设备控制模块(26)和所述游戏按键(27)，所述设备控制模块(26)与所述第二超低延时通信模块(21)、信号采集模块(22)、缓存器(23)、按键控制定位模块(24)、切换模块(25)、游戏按键(27)均相连；

所述游戏主机(1)收到每个所述游戏控制设备(2)的实时相对位置信息，根据实时相对位置信息分别为每个所述游戏控制设备(2)对应的游戏角色实时匹配相关的空间位置；所述游戏主机(1)收到每个所述游戏控制设备(2)的按键状态信号，根据所述按键状态信号分别为每个游戏控制设备(2)对应的游戏角色实时匹配相关的游戏动作。