CN1378680A - 用于使人机联作环境中的虚物进行演变的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使人机联作环境中的虚物(150)进行演变的系统和方法。根据本发明,该系统包括至少一个第一便携式单元(2;2.1,2.1’,2.2,2.3)和至少一个第一信息终端(1;1.1,1.2,1.3),每一个信息终端均包括用于将所述虚物(150)的相关数据分别从该便携式单元传送到信息终端和从信息终端传送到便携式单元的无线发送接收设备(26),以便使所述虚物(150)能够在由信息终端(1;1.1,1.2,1.3)支持的称作主人机联作环境的第一人机联作环境(100)中演变,或者使其在由便携式单元(2;2.1,2.1’,2.2,2.3)支持的称作次人机联作环境的第二人机联作环境(200)中演变。

Description

用于使人机联作环境中的虚物进行演变的系统和方法
本发明一般说来涉及用于使人机联作环境中的虚物进行演变的系统。本发明还涉及用于使人机联作环境中的虚物进行演变的方法。
在本说明书中，用“虚物”表示由所有参数和数据限定的物体。具体地说，用“演变的虚物”表示其至少一部分参数和/或数据可以在当时进行变换或演变的虚物。
在用“人机联作环境”表示的环境中，在用户与该虚物进行直接或间接联作时，虚物的至少一部分参数和/或数据可以在当时进行演变或变换。
已知的便携式装置通常称作“虚构伙伴”或“人造伙伴”，利用用户界面可以使该装置的“行为”或“演变”受到影响，所述用户界面例如带有按钮或其它相类似的控制机构。
在这类便携式装置中，虚物可以在比较有限的人机联作环境中进行演变。这样，这类“人造伙伴”的缺陷在于所述装置所带的用户界面大大限制了用户影响虚物演变的可能性。事实上，因为这些便携装置的尺寸必须很小，因而要求有少量的控制机构，所以使得用户和虚物之间的相互联作受到很大的限制。在携带该装置时，为了不妨碍用户，就需要生产出体积尽可能小的装置，而装置越小，这种问题也就越大。
同样，因为要求使这些装置具有比较小的尺寸，所以这类便携式装置或“人造伙伴”的另一个缺陷在于：它们所带的显示系统只能在开始时看到很小的虚物及其人机联作环境。因而证明这种便携式装置不太受到用户的青睐。
我们还知道一些能够在信息终端上执行的信息应用，信息终端例如是个人电脑或游戏控制台，虚物在电脑中演出或在可大可小的人机联作环境中演变。
这类信息应用相对于上述便携式装置的好处在于：在其上面可执行信息应用的信息终端使用户和虚物或其人机联作环境之间可以进行联作，而且可以显示虚物及其人机联作环境，并对虚物及其人机联作环境进行模型制作。特别可行的是可以与虚物及其人机联作环境进行相互联作，例如利用信息终端的键盘或利用其它界面设备，例如麦克风、鼠标或与信息终端相连的按钮进行联作。
然而，这类信息应用的缺陷主要在于它们要求一个不太可动的大型设备，它们不能共同对小体积小功率的便携物作用。由此使得移动困难，这同样也是不能得到用户青睐的方案。
上述两种方案的另一个缺陷在于主要它们局限于一个用户和一个虚物之间的联作。
上述两种方案还有另一个缺陷在于它们只限于一个人机联作环境中的一个虚物的演变。
所以本发明旨在提供一种使人机联作环境中的虚物进行演变的系统和方法，该系统和方法可以克服上述各个缺陷。
为此，本发明的一个目的是使人机联作环境中的虚物进行演变的系统，其特征如权利要求1所述。
本发明的另一个目的是使人机联作环境中的虚物进行演变的方法，其特征如权利要求10所述。
下面描述的本发明的优选实施方案构成从属权利要求请求保护的内容。
本发明的一个优点在于增大了用户与虚物之间的联作的可能性。此外，用户同时具有下列优点：利用现有技术的公知便携式装置的可动性，利用现有技术的公知信息应用的相互联作性。这样，用户不再会因为便携式装置的容量小而受到限制，也不会因为信息应用的不够灵活而受到限制。
根据本发明的一个优选实施方式，另一个优点在于处在不同人机联作环境中的各个不同虚物可以保持接触，它们的演变彼此受到影响。
通过下面结合非限定性实例的附图进行详细描述将会更清楚地理解本发明的这些目的，特征和优点，而且可以理解其它目的，特征和优点，其中：
图1是本发明人机联作系统的示意图；
图2是本发明一个用于使虚物进行演变的系统的实施例，该系统包括一个便携式单元和一个信息终端；
图3是图2系统的便携式单元的详细方框图；
图4可以表示虚物如何能够在人机联作环境种演变的情况，该人机联作环境受本发明系统的支持；
图5表示本发明的其中有两个便携式装置彼此结合的实施方案；
图6示意性地说明图5的两个便携式装置之间的人机联作情况；和
图7表示本发明的另一个实施方案，其中通过一个信息网将多个信息终端联接在一起。
图1表示本发明的深层原理。如图1所示，本发明所提供的用于使虚物在人机联作环境中进行演变的系统包括第一人机联作环境100，该人机联作环境称作主人机联作环境，以及一个第二人机联作环境200，该人机联作环境称作次人机联作环境，它要比所述的主人机联作环境小，在每一个人机联作环境100和200中，用户均有界面设备和显示设备。
一个用标号150表示的虚物在图1中为动物形状，例如狗。通过用户在相关人机联作环境中的联作就可以使该虚物150在主人机联作环境100或次人机联作环境200中的一个或另一个内演变。图1示出的就是在主人机联作环境100中演变时的虚物150。
根据本发明，在从主人机联作环境100向次人机联作环境200进行全部或部分转移时，该虚物150能够演变到次人机联作环境200中。如图1所示，最好在主人机联作环境100和次人机联作环境200之间只转移或交换虚物150的一部分，具体地说只交换虚物150能够进行演变的参数和/或数据的一部分。代表虚物150的这部分在图1中用标号155表示，下面的描述中将该部分命名为“演变参数”。例如演变参数155为二进制字，它包括多个比特，每个比特可以在用户的控制下变化。
我们将会知道，仅仅转移表示虚物150的一部分，具体地说转移虚物150的“演变”部分，例如几个比特的二进制字，这样得到的优点在于只需要比较短的通讯时间，因而所用的发送接收设备的传送速率较小。
主人机联作环境100最好具有用于提取表示虚物150的这一部分的设备，也就是说提取演变参数155的设备。该提取设备主要是信息处理设备，该设备可以选择或确定虚物的特征数据，特别是选择可以在用户控制下进行演变的虚物的特征参数。
下面将会看到，利用一个用户可以随身携带的便携式单元来支持次人机联作环境200，根据一个优选实施方式，使其与其它相类似的便携式装置联系。根据本发明，用一个信息终端支持主人机联作环境100，该终端最好用来执行信息应用，用户利用信息应用的偏置可以与虚物150相互作用。
图2为本发明的可以使虚物在人机联作环境中进行演变的系统的实施例。该系统包括至少一个用标号2表示的第一便携式单元和至少一个用标号1表示的第一信息终端。
便携式单元2可以是任何形式的独立便携式装置，它有自己的供电电源，它至少具有能够处理和/或存储数据的功能。该便携式单元2最好是能够戴在用户手腕上的装置，例如手表。但是应当理解的是，该便携式单元可以是任何其它形式，例如蜂窝电话或电脑笔记本。
这样，图2示出的就是一个表链式的便携式单元2，它主要包括一个显示设备22，例如液晶显示器，以及一些界面设备S1-S5，用户可以随意操作这些设备，以便选择功能和改变便携式单元2中储存或处理过的信息或数据，特别是建立与系统虚物的相互作用。具体地说，便携式单元的界面设备从描述的角度来讲主要包括若干控制机构，例如按钮S1，S2，S3，S4和S5，它们处在便携式单元2的周边。应注意的是也可以采用其它控制机构，以便使用户与便携式单元2中储存或处理过的信息或数据相互作用。特别应注意的是，便携式单元2另外还可以装有声音设备，声音设备例如可以让用户通过声音偏置执行操作。这样，“界面设备”的意思包括可以使用户和便携式设备2之间产生相互作用的控制设备。
信息终端1可以是任何形式的信息装置，它可以执行信息应用，该终端例如是个人电脑，例如图2所示。应当注意的是，我们还可以用“终端信息”表示信息装置，该装置有助于执行特定的信息应用，例如有助于进行游戏的控制台。
在图2所示的说明中，信息终端1例如是装有显示设备12以及界面设备14，15和16的复合介质个人电脑，该显示设备例如是监视器，界面设备主要包括键盘14，外围控制设备15，例如鼠标和电话筒16。
根据本发明，系统的便携式单元2以及信息终端1均装有图2中未示出的数据发射接收设备，以便确保数据的传送，特别是确保如图2所示那样，分别将演变参数155按箭头A的方向从信息终端1传送到便携式单元2中和按箭头B的方向从便携式单元2传送到信息终端1中。
因此，发射接收设备最好是双向通讯设备。具体地说，发射接收设备最好是无线通讯设备例如无线电、电感、光或声通讯设备，它们的移动范围更大，而且可以更方便地使用便携式单元和信息终端。在该描述中，我们没有详细对这些发射接收设备的具体实施例进行描述，本领域技术人员完全可以根据价格，性能以及制作的便利性来自由选择更合适的方案。
在本发明的系统中，如图2所示，主人机联作环境(图1中的100)受信息终端1支持，而次人机联作环境(图1中的200)受便携式单元2支持。
应注意的是，为了与由信息终端1支持的主人机联作环境中的虚物150相互作用，用户就要有更宽的界面设备(键盘14，鼠标15，电话16等)，另外，为了与由便携式单元2支持的次人机联作环境中的虚物150相互作用，用户还要有更受限制的界面设备(按纽S1，S2，S3，S4，S5)。用户还要有比较宽的用于显示主人机联作环境中的虚物150的显示设备(监视器12)，以及比较窄的用于显示至少一部分虚物150的显示设备(显示器22)，也就是显示次人机联作环境中的演变参数155的显示设备。
图3以方框图的形式详细地示出了图2所示的系统的便携式单元2的实施例。该便携式单元2主要包括一个中央处理器或微处理机20以及一个供电电源21，该微机控制便携式单元的运行，如图3所示，电源与微机20相连。另外，该电源21还保证给便携式单元的其它构件供电。
此外，便携式单元2还包括液晶显示器类的显示设备22、可以将时钟信号(CLK)发送给微机20的石英振荡器类的时钟设备23、根据控制机构S1-S5上的动作作出响应的界面设备24，这些设备均与微机20相连。
此外，与微机20相连的便携式单元2还包括存储设备25，该设备主要包括主存储器RAM251，只读存储器ROM252和程序存储器EEPROM253。EEPROM253主要用于存储由信息终端1传送的虚物的演变参数(图1中的155)。
便携式单元2还包括用于发送和接收数据的发送接收设备26，特别是与系统的信息终端1一起发送和接收数据。为了发送信息，发送接收设备26主要在传送数据库的基础上调制电控制信号，并将该电控制信号转换成能够被传送到目的地的传送信号。为了接收数据，发送接收设备26主要将入射的传送信号转换成经调制的电信号，并将该电信号解调成可以由便携式单元2的微机20处理的数据。正如上面所述的那样，本领域的技术人员可以考虑使用各种不同的能够起到上述作用的发送接收设备。作为非限定性的例子，本申请人仅仅指出利用声波的无线连接可以很方便地使便携式单元2和信息终端1之间实现通讯联系。
图4可以说明如何能够使虚物在由本发明系统支持的人机联作环境中进行演变的情况，该系统例如是图2所示的系统。图4是用两个组件示出了主人机联作环境100以及次人机联作环境200。图4中的箭头A和B分别表示将主人机联作环境100的演变参数155传送到次人机联作环境200和将次人机联作环境200的演变参数155传送到主人机联作环境100。
根据本发明，系统用户首先生成或“产生”人机联作环境100中的虚物150。该虚物150例如在支持主人机联作环境100的信息终端处由信息应用产生。根据本发明的一个将在下面结合图7给出的实施方案，用户还可以对一个指定虚物进行遥控指挥，该虚物例如可以对一个服务器产生影响，而该服务器通过信息网络与信息终端相连。
菱形框块41以及图4中所有相同形状的块表示用户与虚物之间的相互作用。更具体地说，块41表示用户通过界面设备，例如键盘，鼠标或支持主人机联作环境100的信息终端话筒(图2中的14，15，16)的相互作用。
根据箭头A所示的那样，表示虚物150的演变参数155可以传送到次人机联作环境200中。在该次人机联作环境200中，用户可以与虚物结合起来，也就是说，通过界面设备，例如支持次人机联作环境200的便携式单元的控制机构(图中的S1-S5)与演变参数155结合起来，这如框42所示。
演变参数155可以按照箭头B所示的方向重新传送到主人机联作环境100。
除了可以通过框41和42所示的那样进行相互作用以外，根据本发明的一种实施方式，用户还可以在各个人机联作环境100和人机联作环境200中进行框41’和42’所示的其它人机联作。正如下面结合图5和6可以看到的那样，框42’表示系统的另一个便携式单元的人机联作。而框41’表示系统的另一个信息终端的人机联作，这将在下面结合图7进行描述。
根据本发明图5所示的实施方案，系统的第一便携式单元2.1以及另一个便携式单元2.1’可以相互交换它们的至少一部分演变参数155，155’。这样，在该实施方案中，每一个便携式单元2.1和2.1’的发送接收设备(图3中的26)分别将至少一部分演变参数155，155’从第一便携式单元2.1发送到另一个便携式单元2.1’和从另一个便携式单元2.1’发送到第一便携式单元2.1。
在图5所示的系统中，一个虚物在第一便携式单元，例如便携式单元2.1的次人机联作环境中演变，因此它就能够影响在另一便携式单元，例如便携式单元2.1’的次人机联作环境中演变的虚物进行演变，反之，一个虚物在另一便携式单元2.1’的次人机联作环境中演变，因此它就能够影响在第一便携式单元2.1的次人机联作环境中演变的虚物进行演变。
最好使每一个便携式单元产生一个新演变参数，该演变参数为该便携式单元的上一个演变参数以及另一个单元的部分演变参数的函数。这样图6示出的略图表示根据该系统的两个类似便携式单元的演变参数155和155’所产生的新演变参数，该参数用标号155*表示。
在系统的两个相类似的便携式单元之间交换了各自的演变参数以后，每一个便携式单元就在自己的存储设备中存储了由另一个便携式单元传送过来的合适的演变参数155和155’。这些演变参数155和155’在图6中用一个有N个比特的二进制字表示。
这样就使每一个便携式单元的微机(图3中的20)对各个演变参数155和155’的至少一部分参数的混合运行进行控制，以便在输出处产生一个新演变参数155*，例如一个具有N个比特的新二进制字。
如图6所示，最好还要考虑用一个附加或随机参数(标号160)来进行混合运行。该附加参数160例如可以通过各个便携式单元的时钟设备(图3中的23)提供。具体地说，该附加参数160例如是形成该便携式单元的表的显示时间。
图7为本发明系统的另一个实施方案，该方案构成上述联作系统的演变。在图7中，示出的系统包括多个便携式单元2.1-2.3和2.1’，以及多个信息终端1.1-1.3。每一个便携式单元和信息终端均与图2所示的便携式单元和信息终端类似。应当理解的是，每一个便携式单元对应于一个不同的用户，这在图中没有示出。
图7的系统所具有的特点在于信息终端1.1-1.3全部联到或者可以联到信息网上，这在图中用所标的连线30表示。该信息网30可以是本地信息网(LAN)，也可以是大范围的信息网(WAN)，或者是这两种网络的组合。应注意的是，表示信息网30的联线既包括有线网络也包括无线网络。这样，在本发明的描述中，名词“信息网络”包括所有形式的系统，其中至少两个信息终端能够相互联系。
与信息终端1.1-1.3同时存在的还有，该系统包括一个连接到信息网30上的服务器5，该服务器从信息终端1.1-1.3中的一个接收用户能够进行遥控的应用和数据。此外，该服务器5可以接收来自信息终端1.1-1.3的数据。例如该服务器5可以接收各种指定的虚物，用户在其终端可以遥控这些虚物，并可以使这些虚物在合适的人机联作环境中进行演变。
我们知道，利用图7所示的系统就可以使多个人机联作环境相互连接。在该系统中，当虚物在一个由第一信息终端(例如信息终端1.1)支持的主人机联作环境中演变时，它就受到另一些虚物的影响，或是受到另一些对另一信息终端(例如信息终端1.2或1.3)作用的用户的影响。同样，联接到第一信息终端1.1的虚物或用户可以对一个在主人机联作环境中演变的虚物的演变产生影响，所述主人机联作环境由另一个通过信息网30联接到第一信息终端1.1的信息终端1.2或1.3支持。
在图7中，还示出了一个第一便携式单元2.1和另一个便携式单元2.1’，这两个单元可以根据图4所描述的那样交换数据。
应当理解的是，在不超出由权利要求书限定的本发明的范围内，可以对本说明书中所描述的实施方案进行各种变换和/或改变。

Claims (15)

1.一种使一个虚物(150)在一个人机联作环境中演变的系统，其特征在于该系统包括至少一个第一便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)和至少一个第一信息终端(1，1.1，1.2，1.3)，每一个信息终端均包括用于将所述虚物(150)的数据分别从该便携式单元传送到信息终端和从信息终端传送到便携式单元的无线发送接收设备(26)，以便使所述虚物(150)能够在由信息终端(1；1.1，1.2，1.3)支持的称作主人机联作环境的第一人机联作环境(100)中演变，或者使其在由便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)支持的称作次人机联作环境的第二人机联作环境(200)中演变。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于使信息终端(1；1.1，1.2，1.3)适于执行一个信息应用，该信息应用可以与所述主人机联作环境(100)中的所述虚物(150)结合，并提取称作演变参数的参数(155)，该参数表示所述虚物(150)的至少一部分，该演变参数(155)主要通过所述发送接收设备(26)与便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)进行交换。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)还包括界面设备(24，S1-S5)，以便与所述次人机联作环境(200)中的虚物(150)结合。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于该系统包括至少另一个便携式单元，该单元具有传送数据的无线发送接收设备，其特征还在于使所述便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)的发送接收设备(26)将演变参数(155)的至少一部分分别从第一便携式单元传送到另一便携式单元和从另一便携式单元传送到第一便携式单元。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于系统的每一个便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)还包括用于产生新演变参数(155*)的设备(50)，此新演变参数是该便携式单元先前演变参数(155)的函数，也是另一便携式单元的演变参数(155)的至少一部分的函数。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述新演变参数(155*)还是一个可变参数或随机参数(160)的函数。
7.根据权利要求2-6之一所述的系统，其特征在于所述演变参数(155)是二进制字。
8.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于该系统包括至少另一个通过信息网(30)与第一信息终端相连的信息终端。
9.根据上述任一权利要求所述的系统，其特征在于便携式单元是能够戴在用户手腕上的如同手表一类的装置。
10.一种使一个虚物(150)在一个人机联作环境中演变的方法，其特征在于用一个包括至少一个第一便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)和至少一个第一信息终端(1；1.1，1.2，1.3)的系统支持该人机联作环境，其特征还在于将所述虚物的相关数据分别从该便携式单元传送到信息终端和从信息终端传送到便携式单元，以便使所述虚物(150)能够在由信息终端(1；1.1，1.2，1.3)支持的称作主人机联作环境的第一人机联作环境(100)中演变，或者使其在由便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)支持的称作次人机联作环境的第二人机联作环境(200)中演变。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于用信息终端(1；1.1，1.2，1.3)提取称作演变参数的参数(155)，该参数表示所述虚物(150)的至少一部分，该演变参数(155)与便携式单元(2；2.1，2.1’，2.2，2.3)进行交换。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于所述演变参数(155)的至少一部分还与系统的另一个便携式单元进行交换。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于每一个便携式单元产生一个新演变参数(155*)，该参数是该便携式单元先前一演变参数(155)的函数，也是另一便携式单元的演变参数(155’)的至少一部分的函数。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述新演变参数(155*)还是一个可变参数或随机参数(160)的函数。
15.根据权利要求11-14之一所述的方法，其特征在于所述演变参数(155)的至少一部分还与另一个信息终端交换，该信息终端通过信息网(30)与第一信息终端相连。
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