CN203803099U - 一种棋牌游戏交互辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种棋牌游戏交互辅助装置，玩家可以利用本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置与各种游戏设备进行游戏交互，在游戏交互的过程中，本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置可以为玩家提供真实棋牌的触觉感受。此外，玩家操作本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置就可以操控游戏，这让玩家有一种在进行实体游戏的游戏感受。此外，本实用新型的具有很好的普适性和便携性，不同的棋牌游戏都可以使用本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置进行游戏交互，且人们可以和移动智能终端一起随身携带，方便随时使用。

Description

一种棋牌游戏交互辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种娱乐设备，尤其涉及一种棋牌游戏交互辅助装置及方法。

背景技术

随着电子、网络等技术发展，各类棋牌游戏和游戏软硬件平台层出不穷，人们不再局限于传统的PC设备平台，智能手机、平板电脑等便携移动设备凭借其优秀的便携性成为人们更热衷的选择，然而，不论是传统的PC平台还是便携移动设备，玩家在这些设备上玩棋牌游戏时，都无法获取真实棋牌的触感，游戏的交互过程就是简单的“看”（游戏设备屏幕显示）、“点”（通过鼠标或手指等点击），没有实体的棋牌游戏的交互体验（包括触感、抓牌/出牌动作、语音等）。

实用新型内容

本实用新型针对现有游戏设备无法提供给玩家棋牌游戏真实的交互体验的问题，提供一种让玩家产生真实交互体验的游戏辅助装置，所述的交互包括玩家摸到真实棋牌的触觉、玩家动作操控游戏等；所述的游戏设备是指具有通信功能，能进行数据计算、分析和处理，具有信号发生功能的智能设备，所述的游戏设备上能够运行棋牌游戏软件，所述的游戏设备包括但不限于各种智能手机、PDA、台式电脑、笔记本电脑、上网本、平板电脑( 如IPAD 等)、掌上电脑、智能掌上游戏机等。例如，如图1所示，玩家在电脑上进行麻将游戏时，可以通过本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置体验到真实摸到实体麻将的感觉，从而获得更好的游戏体验。

本实用新型采用如下的技术方案：

一种棋牌游戏交互辅助装置，包括电源模块、触感发生模块、通信模块、信号处理模块；

      所述的电源模块用于给所述的棋牌游戏交互辅助装置供电；

      所述的触感发生模块用于生成游戏设备中玩家操控的虚拟棋牌对应的棋牌实体形状，让玩家产生摸到棋牌实体的感觉；所述的玩家是指操作游戏设备进行游戏的人，所述的虚拟棋牌是指游戏设备屏幕上显示的棋牌，所述的棋牌实体形状是指棋牌上图案的凹凸分布，如产生麻将牌图案的凹凸分布，象棋汉字的凹凸分布等；

      所述的通信模块用于实现所述的棋牌游戏交互辅助装置与游戏设备之间的数据交互；

      所述的信号处理模块用于存储和处理所述的棋牌游戏交互辅助装置工作过程中的各类数据（如棋牌游戏交互辅助装置接收到游戏设备发送过来的虚拟棋牌的信息，棋牌游戏交互辅助装置检测到的用户的操作动作数据，棋牌游戏交互辅助装置要发出的动作指令等），并控制触感发生模块生成相应的棋牌实体形状；

      所述的通信模块接收到游戏设备发送过来的虚拟棋牌的信息，所述的虚拟棋牌的信息可以是虚拟棋牌的图案或者对棋牌进行编号后虚拟棋牌的编号等，所述的信号处理模块对接收到的虚拟棋牌的信息进行处理，然后控制触感发生模块生成与接收到的虚拟棋牌的信息对应的棋牌实体形状，让玩家产生摸到棋牌实体的感觉。

作为优选，所述的触感发生模块包括位移发生器阵列和阵列调控单元，所述的阵列调控单元控制位移发生器阵列的工作，形成不同形状的凹凸分布；所述的位移发生器阵列由多个位移发生器组成，所述的位移发生器能将电信号转换成机械位移； 

所述的阵列调控单元向位移发生器阵列中的各个位移发生器发出不同的位移控制信号，使各个位移发生器产生不同的机械位移，最终使位移传感器阵列形成不同形状的凹凸起伏分布。

 进一步地，所述的棋牌游戏交互辅助装置还包括玩家动作检测模块和/或触控单元。

所述的玩家动作检测模块获取玩家对棋牌游戏交互游戏辅助装置的操作动作数据，并将所述的操作动作数据发送给所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据所述的操作动作数据生成动作指令并将其通过所述的通信模块发送到游戏设备，所述的动作指令用于指示游戏设备显示对应的图形、动作或发出对应的声音，游戏设备根据收到的动作指令做出相应的响应（在游戏设备上显示对应的图形、动作或发出对应的声音）。例如，在游戏设备的屏幕上显示翻转棋牌的动作或者显示出牌动作等；所述的操作动作数据是指玩家操纵棋牌游戏交互游戏辅助装置产生的数据，所述的操作动作数据选自但不限于玩家移动棋牌游戏辅助装置的数据（如速度、加速度、位移等）、玩家翻转游戏辅助装置的数据（如翻转角速度、翻转角度等）、玩家按压棋牌游戏辅助装置的数据（如按压位置、按压力度、按压时间、拨动等）等中的任意一种或任意多种。如玩家翻转游戏设备时，所述的玩家动作检测模块获取游戏辅助装置的翻转角度数据，并将翻转角度数据发送给所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据翻转角度数据生成相应的翻转指令并通过所述的通信模块将翻转指令发送至游戏设备，游戏设备根据接收到的翻转指令，使游戏设备上的虚拟棋牌出现对应的翻转动作；又如玩家按压游戏辅助装置上某个按键，所述的信号处理模块获取玩家按下的按键的信息，并生成该按键对应的动作指令，如抓牌、出牌等，然后通过通信模块发送至游戏设备，游戏设备接收到动作指令后根据该动作指令做出相应的响应（如游戏设备上显示抓牌过程中牌的翻转过程、出牌过程中牌由玩家面前抛掷到牌桌中部的过程同时发出牌与牌桌碰撞的声音等）。

作为优选，所述的玩家动作检测模块包括功能按键和/或运动传感器。

所述的功能按键对应于相应的动作指令，当玩家操控（按压、触摸、拨动等）功能按键时，玩家的操控信息（如玩家操控的按键的编号、操控时间等，操控可以是按压、拨动等）被所述的信号处理模块获取，所述的信号处理模块根据获取的玩家的操控信息生成对应的动作指令，然后将生成的动作指令通过通信模块发送至游戏设备，游戏设备根据接收到的动作指令做出相应的响应；所述的运动传感器获取游戏辅助装置的姿态（如翻转角度等）和/或运动信息（如移动速度、加速度等）并将这些信息传递给所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据运动传感器传递过来的游戏辅助装置的姿态和/或运动信息生成相应的动作指令，然后将生成的动作指令通过通信模块发送至游戏设备，游戏设备根据接收到的动作指令做出相应的响应。

所述的功能按键可以是物理按键（需要按下才触发的按键）也可以是触摸按键（触摸即可触发的按键）；所述的功能按键对应的动作指令可预置，例如预先设置好某个按键对应于抓牌动作指令，所述的功能按键对应的动作指令也可由玩家自己设置，玩家根据自己的操作习惯或喜好自定义功能按键对应的动作指令。

所述的运动传感器选自但不限于加速度传感器、速度传感器、陀螺仪传感器、角速度传感器、电子罗盘中的任意一种或任意多种。

所述的触控单元用于触控游戏设备上的触控屏，当所述的游戏辅助装置的触控单元接触到游戏设备的触控屏时，游戏设备能够获知触控屏上所述的触控单元触及的具体位置。

  所述的棋牌可以是各种棋类或各种牌类，所述的棋类包括但不限于中国象棋、围棋、军棋、五子棋、黑白棋、跳棋、飞行棋、国际象棋、连连看；所述的牌类包括但不限于麻将、牌九、扑克。

  所述的棋牌游戏交互辅助装置与游戏设备之间的通信方式可以是有线方式或无线方式，所述的有线通信方式可以是USB线通信、串口线通信等，所述的无线通信方式可以是蓝牙通信、wifi通信、27M无线技术、2.4G无线技术、Zigbee通信、2G、3G、4G等。

  进一步地，针对由电源模块、触感发生模块、通信模块、信号处理模块和玩家动作检测模块组成的棋牌游戏交互辅助装置，本实用新型提供一种玩家与游戏设备之间的交互方法，包括以下步骤：

（1） 对象获取：所述的通信模块接收到游戏设备发送过来的虚拟棋牌的信息；

（2） 触感生成：所述的通信模块将接收到的虚拟棋牌的信息传递至所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据虚拟棋牌的信息控制所述的触感发生模块生成对应的棋牌实体形状；

（3） 动作检测：所述的玩家动作检测模块获取玩家对棋牌游戏辅助装置的操作动作数据，并将所述的操作动作数据发送给所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据接收到的操作动作数据生成动作指令，并通过所述的通信模块发送到游戏设备；

（4） 动作响应：所述的游戏设备根据接收到的动作指令做出相应的响应。

针对由电源模块、触感发生模块、通信模块、信号处理模块和触控单元组成的棋牌游戏交互辅助装置，本实用新型提供另一种玩家与游戏设备之间的交互方法，包括以下步骤：

（1） 对象获取：所述的通信模块接收到游戏设备发送过来的虚拟棋牌的信息；

（2） 触感生成：所述的通信模块将接收到的虚拟棋牌的信息传递至所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据接收到的虚拟棋牌的信息控制触感发生模块生成对应的棋牌实体形状；

（3） 动作检测：游戏设备获取所述的触控单元对触控屏的操作动作（如点击、滑动等）；

（4） 动作响应：游戏设备根据获取的触控单元对触控屏的操作动作做出相应的响应。

本实用新型的有益效果是：

      本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置将给棋牌游戏玩家提供全新的游戏体验：

1、 玩家能够有真实的棋牌触感；

2、 玩家操作本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置就可以操控游戏，这让玩家有一种操作实体棋牌的体验；

同时，本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置具有很好的普适性和便携性：

1、 不同的棋牌游戏都可以使用本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置进行游戏交互；

本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置的尺寸可以和实际的棋牌大小相当，便携性好，人们可以和移动智能终端（例如平板电脑、手机等）一起随身携带，方便随时使用。

附图说明

图1是玩家利用本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置在电脑上玩麻将游戏的示意图；

      图2本实用新型的棋牌游戏交互辅助装置各模块之间的关系图；

      图3（a）是玩家摸牌时游戏设备中对应显示的虚拟棋牌；

      图3（b）是棋牌游戏交互辅助装置翻转过程中，翻转数据和游戏设备上显示的虚拟棋牌姿态对应的情况；

      图4是棋牌游戏交互辅助装置生成麻将图案凹凸分布的示意图；

      图5是位移发生器的机械机构示意图；

      图6是位移发生器的工作原理图；

图7是实施例1的棋牌游戏交互辅助装置的示意图（左图中以麻将牌四条的凹凸分布为例，深色表示凹陷）；

      图8是实施例1的棋牌游戏交互辅助装置接触游戏设备触控屏时，生成对应棋牌实体形状的示意图；

      图9是实施例1的棋牌游戏交互辅助装置在触控屏上做出打牌动作的示意图；

      图10是实施例2的棋牌游戏交互辅助装置的结构示意图（f）以及利用该装置在触控游戏设备上进行中国象棋游戏的示意图（a-e）。

      附图中标号说明：

1：棋牌游戏交互辅助装置，2：位移发生器，3：触感阵列，4：运动单元，5：运动单元导轨，6：软磁性棒，7：底座，8：主弹簧，9：主电磁铁，10：永磁体，11：底座导轨，12：底座弹簧，13：底座电磁铁，14：触控单元，15：请求按键。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下根据所附图说明本实用新型的工作原理和所达到的效果。

如图2所示，本实用新型提供一种棋牌游戏交互辅助装置，所述的棋牌游戏交互辅助装置包括电源模块、触感发生模块、通信模块、信号处理模块；

所述的电源模块用于给所述的棋牌游戏交互辅助装置供电；

所述的触感发生模块用于生成游戏设备中玩家操控的虚拟棋牌对应的棋牌实体形状，让玩家产生摸到棋牌实体的感觉；

所述的通信模块用于实现所述的棋牌游戏交互辅助装置与游戏设备之间的数据交互；      

所述的信号处理模块用于存储和处理所述的棋牌游戏交互辅助装置工作过程中的各类数据，并控制触感发生模块生成相应的棋牌实体形状；

所述的通信模块接收到游戏设备发送过来的虚拟棋牌的信息，所述的信号处理模块对接收到的虚拟棋牌的信息进行处理，然后控制触感发生模块生成与接收到的虚拟棋牌的信息对应的棋牌实体形状，让玩家产生摸到棋牌实体的感觉。

其中，所述的触感发生模块包括位移发生器阵列和阵列调控单元，所述的阵列调控单元控制位移发生器阵列的工作，形成不同形状的凹凸分布；所述的位移发生器阵列由多个位移发生器组成，所述的位移发生器用于将电信号转换成机械位移。

所述的棋牌游戏交互辅助装置进一步还包括玩家动作检测模块，所述的玩家动作检测模块获取玩家对棋牌游戏辅助装置的操作动作数据，并将所述的操作动作数据发送给所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据所述的操作动作数据生成动作指令并将其通过所述的通信模块发送到游戏设备，游戏设备根据收到的动作指令做出相应的响应。

所述的操作动作数据选自玩家移动棋牌游戏辅助装置的数据、玩家翻转游戏辅助装置的角度数据、玩家按压棋牌游戏辅助装置的数据中的任意一种或任意多种。

所述的玩家动作检测模块包括功能按键和/或运动传感器。

所述的功能按键为物理按键和/或触摸按键。

所述的运动传感器选自加速度传感器、速度传感器、陀螺仪传感器、角速度传感器、电子罗盘中的任意一种或任意多种。

所述的棋牌游戏交互辅助装置进一步还包括触控单元，所述的触控单元用于触控游戏设备上的触控屏。

电源模块、触感发生模块、通信模块、信号处理模块、玩家动作检测模块和触控单元之间的关系图参见图2；工作过程中，所述的玩家动作检测模块获取玩家对棋牌游戏交互游戏辅助装置的操作动作数据，并将所述的操作动作数据发送给所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据所述的操作动作数据生成动作指令并将其通过所述的通信模块发送到游戏设备，所述的动作指令用于指示游戏设备显示对应的图形、动作或声音，游戏设备根据收到的动作指令做出相应的响应（在游戏设备上显示对应的图形、动作或声音）；此外，玩家还可以利用所述的触控单元触控游戏设备上的触控屏，游戏设备获取触控单元的对触控屏的操作动作做出相应的响应。

实施例1——用于麻将游戏的包含电源模块、通信模块、信号处理模块、玩家动作检测模块和触控单元的棋牌游戏交互辅助装置：

所述的游戏设备选用平板电脑（触控屏为电容屏）；

所述的电源模块选用纽扣电池；

所述的通信模块选用蓝牙模块，同时给蓝牙模块配备一个请求按键（这里采用物理按键），玩家每次按压请求按键时，会触发棋牌游戏交互辅助装置上的DSP芯片模块产生一个请求指令，并通过蓝牙将请求指令发送给平板电脑，请求平板电脑向棋牌游戏交互辅助装置发送数据，请求按键安置在棋牌游戏交互辅助装置的背面, 如图7中右图所示； 

所述的信号处理模块选用DSP芯片模块；

所述的玩家动作检测模块选用三轴陀螺仪；

所述的触控单元利用导电海绵做成凸起状，触控单元位于所述的棋牌游戏交互辅助装置的底部，如图7中左图所示；

所述的触感发生模块中，位移发生器可以选用如图5所示的机械结构（这一机械结构具有两个凹陷等级，即每个位移发生器可以发生两种不同大小的凹陷），包括运动单元、运动单元导轨、软磁性棒、主弹簧、主电磁铁、底座、永磁体、底座电磁铁、底座导轨和底座弹簧；其中运动单元能在运动单元导轨中间上下移动，位移发生器阵列中各位移发生器运动单元不同的上下移动距离就形成了整个阵列的凹凸分布。运动单元底部固定有一个软磁性棒，软磁性棒用软磁性材料做成，当主电磁铁通电后，软磁性棒在主电磁铁的吸引下会向下移动，带动运动单元向下移动；主弹簧连接在主电磁铁和运动单元之间，主弹簧对运动单元的作用力向上，与电磁铁的吸引力方向相反；底座用来支撑运动单元，底座可以在底座导轨上滑动，底座底部安置一块永磁体；底座弹簧连接在底座电磁铁和底座之间，底座弹簧对底座中永磁体的作用力为向里的拉力，底座电磁铁通电后对底座中的永磁体产生向外的推力，即底座电磁铁通电后产生的磁极与同一侧的永磁体极性相同。

默认状态下（主电磁铁和底座电磁铁均未通电），如图6中（a）所示的常态，底座弹簧处于平衡位置，两个底座离底座电磁铁较近，此时，在主弹簧的支撑作用下，运动单元在较上面的位置，两个底座分别从两侧支撑住运动单元；当给主电磁铁和底座电磁铁同时通电时，底座电磁铁产生的磁场对永磁体产生斥力，永磁体带着底座一起沿着底座导轨向外运动，此时，运动单元失去底座的支撑，并在主电磁铁对软磁性棒的吸引力作用下向下移动；当底座电磁铁对永磁体的作用力较小时，底座弹簧只需较小的拉伸就可以平衡住底座电磁铁和永磁体之间的斥力，此时底座只往外移动了较小的距离，虽然运动单元失去底座上平台的支撑，但当运动单元在主电磁铁的吸引力作用下往下移动时，会被底座中部的平台（下平台）挡住而无法再往下移动，此时位移发生器的状态记为一级凹陷状态；当底座电磁铁对永磁体的作用力较大时，底座弹簧需要较大的拉伸才能平衡住底座电磁铁和永磁体之间的斥力，此时底座向外移动了较大的距离，下平台无法挡住运动单元的向下移动，运动单元在主电磁铁的吸引力下移动到最底部，此时位移发生器的状态记为二级凹陷状态。

位移发生器的关键参数的要求如图6所示，记主弹簧的弹性系数为k₁，由于两侧底座对称，所以我们只需分析一侧的底座弹簧和底座，记底座弹簧的弹性系数为k₂，底座和底座导轨之间可以利用滚珠接触，所以底座和底座导轨之间的摩擦力忽略不计；初始状态下，底座弹簧位于平衡位置，此时底座弹簧的长度为l₀，在一级凹陷状态下，底座弹簧的长度为l₁，此时，底座电磁铁对永磁体的斥力为F₁，在二级凹陷状态下底座弹簧的长度为l₂，此时，底座电磁体对永磁体的斥力为F₂，要保证一级凹陷状态时下平台能够支撑住运动单元且二级凹陷状态下底座不在支撑运动单元，则F₁和F₂应满足以下条件：

F₁ = k₂*(l₁-l₀)

F₂ = k₂*(l₂-l₀)

其中，l₁、l₂与底座平台的宽度d₁、d₂之间需满足如下关系：

d₁ < l₁-l_0-< d₁+d₂ < l₂-l₀

对于主弹簧，要使得运动单元能实现一级凹陷和二级凹陷，则主电磁铁对软磁性棒的引力F₀应满足以下条件：

F₀ > k₁*h

而电磁铁的磁力大小与其通电后产生的磁感应强度成正比，电磁铁产生的磁感应强度又与其线圈匝数、线圈电流成正比，所以我们可以通过控制各电磁铁的线圈匝数或线圈电流来控制其磁力的大小，这里我们选择控制线圈电流来控制磁力大小。根据上面F₁、F₂、F₀满足的条件选择对应电磁铁的线圈电流，记F₁对应的底座电磁铁线圈电流为I₁，F₂对应的底座电磁铁线圈电电流为I₂，F₀对应的主电磁铁线圈电流为I₀，那么在控制位移传感器切换到一级凹陷状态时，只需给主电磁铁的线圈通入强度为I₀的电流，同时给底座电磁铁的线圈通入强度为I-₁的电流，注意底座电磁铁线圈的通电方向要使电磁铁产生的磁极与同侧的永磁体的磁极极性相同；同理，在控制位移传感器切换到二级凹陷状态时，只需给主电磁铁的线圈通入强度为I₀的电流，同时给底座电磁铁的线圈通入强度为I-₂的电流，方向与上面I₁的方向相同；当要使位移发生器回到常态时，只需对主电磁铁和底座电磁铁断电即可，在主弹簧和底座弹簧的作用下，运动单元和底座回到初始位置。（注意：主电磁铁和底座电磁铁的铁芯都采用软磁性材料，断电后铁性立刻失去磁性；在底座电磁铁未通电时，底座下部的永磁体对底座电磁铁铁芯的吸引力很小，忽略不计）

将上述的位移发生器做成微型元件，然后利用这种微型的位移发生器搭建方形阵列，在一块面板上分布上均匀分布若干个位移发生器，如在一块大小为40mm*30mm的面板上分布40*30个这种微型位移发生器，然后给这个位移发生器阵列配上一个微处理器模块作为阵列调控单元，微处理器通过给每个位移发生器发出不同的控制信号，即控制每个位移发生器的电磁铁线圈中的电流的大小，使各个位移发生器发生不同的凹陷，最终使整个阵列形成不同的凹凸分布。如要使某个位移发生器发生一级凹陷，那么微处理器给该位移发生器发出相应的控制信号，使其底座电磁铁线圈中产生强度为I₁-的电流，且电流的方向使得底座电磁铁对永磁体产生斥力；同时，微处理器给该位移发生器发出的控制信号还使得主电磁铁中产生强度为I₀的电流。如果某个位移发生器不需要发生凹陷，那么微处理器不向该位移发生器发出控制信号。微处理器通过向各个位移发生器发出不同的控制信号（或不发出控制信号）使得各个位移发生器发生不同的凹陷（有的不需要凹陷），最终整个位移发生器阵列就形成了凹凸分布。位移发生阵列的运动单元分布在棋牌游戏交互辅助装置的表面，即图7所示的触感阵列（标号为3）。如图4所示，默认状态下各位移发生器都处于常态，显示状态（即位移发生器收到微处理器的控制信号时）下各位移发生器发生不同的凹陷，最终整个触感阵列形成了实体棋牌的凹凸分布，图4中以麻将“四条”为例，凹陷点用深色，其中灰色点表示该处的位移发生器为一级凹陷状态，黑色点表示该处的位移发生器为二级凹陷状态。

对一副麻将牌的每一张牌进行编号（相同的四张牌编号相同），如“一条”到“九条”依次对应于“b1”、“b2”、……、“b9”，“一筒”到“九筒”依次对应于“c1”、“c2”、……、“c9”，“一萬”到“九萬”依次对应于“w1”、“w2”、……、“w9”，“东”对应于“ew”、“西”对应于“ww”、“南”对应于“sw”、“北”对应于“nw”等；根据每张牌对应的图案的凹凸分布，设置位移发生器阵列生成每张牌对应的凹凸分布时的微处理器（阵列调控单元）控制指令（控制指令对应于微处理器向位移发生器中各个位移发生器发出的控制信号，控制各个位移发生器的凹陷与否及凹陷等级）；同时，将每张牌的编号和对应的微处理器控制指令对应起来，平板电脑中也对每张虚拟棋牌（这里是虚拟麻将牌）进行同样的编号，这样，每次平板电脑将玩家操控的虚拟麻将牌的编号通过蓝牙发送到棋牌游戏交互辅助装置，棋牌游戏交互辅助装置的蓝牙模块接收到平板电脑发送过来的虚拟麻将牌的编号，并将编号发送给DSP芯片模块（即信号处理模块），DSP芯片模块根据接收到的虚拟麻将的编号控制触感发生模块中的微处理器发出对应的控制指令，使位移发生器阵列生成对应的麻将图案的凹凸分布。

当游戏中轮到玩家抓牌时，玩家与平板电脑之间的交互方法如下：

（1） 对象获取：玩家按下棋牌游戏交互辅助装置上的请求按键，请求按键被按下后触发棋牌游戏交互辅助装置上的DSP芯片模块产生一个请求指令，并通过蓝牙将请求指令发送给平板电脑，请求平板电脑发出数据；平板电脑接收到请求指令后，将玩家要抓取的麻将的编号通过蓝牙发送至棋牌游戏交互辅助装置；

（2） 触感生成：棋牌游戏交互辅助装置的蓝牙模块接收到编号并传递给DSP芯片模块，DSP芯片模块根据接收到的编号控制触感发生模块中的微处理器发出对应的控制指令，使位移发生器阵列生成对应的麻将图案的凹凸分布，这样玩家就能获取真实麻将的触感；

（3） 动作检测：接着玩家进行翻牌操作，如图3（a）所示，当玩家翻转棋牌游戏交互辅助装置时，棋牌游戏交互辅助装置内的DSP芯片模块实时获取装置内三轴陀螺仪的输出三轴角速率数据，如图3（b）所示，在图中所示的坐标系下三轴陀螺仪输出的绕x、y、z轴的角速率分别记为ω_x、ω_y、ω_z， DSP芯片模块通过蓝牙将ω_x、ω_y、ω_z发送给平板电脑；

（4） 动作响应：平板电脑对每个时刻接收到的ω_x、ω_y、ω_z进行积分（即对当前时刻及之前所有时刻的ω_x、ω_y、ω_z分别进行累加）得到翻转角度，图3(b)中以棋牌游戏交互辅助装置只绕y轴翻转为例，记当前时刻的翻转角度为α，平板电脑根据α的大小实时显示不同姿态的虚拟麻将（可以如图3（b）所示，当α第一次达到45°的有效范围内（即α=45°±th，th为有效角度范围，如th=5°）时，平板电脑屏幕上显示麻将半翻的姿态，当α第一次达到90°的有效范围内时，平板电脑显示麻将完全翻起的姿态）。

当玩家利用触控单元与平板电脑进行交互时，玩家与平板电脑之间的交互方法如下：

（1） 对象获取：玩家利用触控单元触及平板电脑屏幕，同时按下请求按键，请求平板电脑发出数据，此时，如果屏幕上对应的触点有玩家的手牌（即玩家自己已经抓到的牌），如图8所示，那么平板电脑获取触点处虚拟麻将的编号发送给棋牌游戏交互辅助装置；

（2） 触感生成：棋牌游戏交互辅助装置根据接收到的编号控制触感发生模块生成对应的凹凸分布，这样玩家可以获取当前触及的虚拟麻将对应的实体麻将的真实触感；当玩家移开棋牌游戏交互辅助装置，即触控单元离开平板电脑屏幕时，平板电脑发出信号给棋牌游戏交互辅助装置让其恢复常态，即释放位移发生器阵列中的各位移发生器，让其恢复常态；

（3） 动作检测：玩家按住请求按键通过触控单元触及到平板电脑上某张自己的手牌，并利用触控单元在屏幕上做出滑出的动作，如图9所示，平板电脑识别触控单元在屏幕上触点的轨迹； 

（4） 动作响应：平板电脑根据识别的触控单元在屏幕上触点的轨迹执行“出牌”的操作（如将牌移向屏幕上麻将桌的中间，同时发出麻将与桌子碰撞的声音）。

此外，玩家可以利用触控单元左右滑动来选中相邻的若干张牌，当玩家选中相邻的若干张牌后按下请求按键，此时平板电脑接收到棋牌游戏辅助装置发送过来的请求指令，然后结合玩家选中的牌做出相应的响应，如玩家选中相邻两张牌，且这两张牌相同，那么执行“碰”的操作，又如玩家选中相邻两张牌，且这两张牌为同一系列中编号相邻的两张牌（如“二筒”和“三筒”），那么执行“吃”的操作，再如玩家选中了所有的手牌，那么执行“胡牌”的操作。

实施例2——用于中国象棋游戏的包含电源模块、通信模块、信号处理模块和触控单元的棋牌游戏交互辅助装置：

所述的游戏设备选用平板电脑（触控屏为电容屏）；

所述的电源模块选用纽扣电池；

所述的通信模块选用蓝牙模块，同时给蓝牙模块配备一个请求按键（这里采用触摸按键），玩家每次按住请求按键时，会触发棋牌游戏交互辅助装置上的DSP芯片模块产生一个请求指令，并通过蓝牙将请求指令发送给平板电脑，请求平板电脑向棋牌游戏交互辅助装置发送数据，请求按键安置在棋牌游戏交互辅助装置的侧面，如图10中(f)所示； 

所述的信号处理模块选用DSP芯片模块；

所述的触控单元利用导电海绵做成凸出状，触控单元位于所述的棋牌游戏交互辅助装置的底部，如图10中(f)所示；

所述的触感发生模块采用与实施例1中相同的位移发生器构成阵列，阵列形状为圆形，也采用微处理器（阵列调控单元）来控制位移发生器阵列，控制原理与实施例1相同；

与实施例1中一样，对一副中国象棋中每个棋子进行编号，如红方的“車”对应的编号为“rju”，黑方的“車”对应的编号为“bju”等；根据每个棋子上对应的汉字的凹凸分布，设置位移发生器阵列生成每个棋子对应的凹凸分布时的微处理器（阵列调控单元）控制指令（控制指令对应于微处理器向位移发生器中各个位移发生器发出的控制信号，控制各个位移发生器的凹陷与否及凹陷等级）；同时，将每个棋子的编号和对应的微处理器控制指令对应起来，平板电脑中也对每张虚拟棋牌（这里是虚拟棋子）进行同样的编号，这样，每次平板电脑将玩家操控的虚拟棋子的编号通过蓝牙发送到棋牌游戏交互辅助装置，棋牌游戏交互辅助装置的蓝牙模块接收到平板电脑发送过来的虚拟棋子的编号，并将编号传递给DSP芯片模块（即信号处理模块），DSP芯片模块根据接收到的虚拟棋子的编号控制触感发生模块中的微处理器发出对应的控制指令，使位移发生器阵列生成对应的棋子上汉字的凹凸分布。

 玩家使用棋牌游戏交互辅助装置与平板电脑进行中国象棋游戏，走一步棋（移动某个棋子）的交互方法如下：

（1） 对象获取：玩家按住请求按键，触发棋牌游戏交互辅助装置上的DSP芯片模块产生一个请求指令，并通过蓝牙将请求指令发送给平板电脑，请求平板电脑向棋牌游戏交互辅助装置发送数据；同时玩家利用棋牌游戏交互辅助装置上的触控单元触及自己想要移动的平板电脑屏幕上显示的棋子，平板电脑识别触控单元触及的棋子，然后记录该棋子（记为“选中棋子”）的编号并将其发送给棋牌游戏交互辅助装置，同时，平板电脑将当前游戏状态标记为“选中棋子”状态（之前玩家未进行任何操作时的游戏状态标记为“常态”）；

（2） 触感生成：棋牌游戏交互辅助装置接收到棋子的编号控制触感发生模块生成对应的凹凸分布，这样玩家可以获取当前触及的棋子的真实触感；当玩家移开棋牌游戏交互辅助装置，即触控单元离开平板电脑屏幕时，棋牌游戏交互辅助装置的位移发生器阵列保持当前的状态，即仍显示当前棋子的汉字的凹凸分布； 

（3） 动作检测：平板电脑检测触控单元是否离开屏幕以及是否再次触及屏幕；

（4） 动作响应：当步骤（3）中检测到触控单元离开了屏幕后，平板电脑上触控单元之前触及的屏幕位置处的虚拟棋子消失，让玩家感觉自己将棋子“拿”走了；当步骤（3）中检测到触控单元再次触及平板电脑屏幕时，平板电脑获取触控单元触及的屏幕位置，如果触及的屏幕位置为合法位置（即按照游戏规则玩家可以将“选中棋子”移动到这个位置），那么平板电脑将“选中棋子”显示到屏幕上触控单元触及的位置，同时平板电脑将当前游戏状态改为“常态”，并发送控制信号给棋牌游戏交互辅助装置，让其恢复常态（即不再显示“选中棋子”对应的汉子的凹凸分布），如果触控单元触及的屏幕位置不是合法位置，那么提示玩家位置错误请重新放置，同时保持平板电脑将当前游戏状态为“选中棋子”状态。

如图10所示，图中(a)到(e)示意了玩家走一步棋的整个过程，(a)为初始时刻平板电脑上显示的棋局，(b)中玩家利用棋牌游戏交互辅助装置的触控单元触及平板电脑屏幕上玩家要移动的棋子（即“选中棋子”，示意图中为“士”），(c)中玩家将棋牌游戏交互辅助装置拿离屏幕，平板电脑上原来“士”消失了，(d)中当玩家接着用棋牌游戏交互辅助装置触及目标位置（图中为“将”右边“兵”的位置），图中的“兵”消失，此位置显示“士”，表示“士”吃掉了“兵”，最后屏幕上显示的棋局如(e)所示。

上述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：所述的棋牌游戏交互辅助装置包括电源模块、触感发生模块、通信模块、信号处理模块；

所述的电源模块用于给所述的棋牌游戏交互辅助装置供电；

所述的触感发生模块用于生成游戏设备中玩家操控的虚拟棋牌对应的棋牌实体形状，让玩家产生摸到棋牌实体的感觉； 

    所述的通信模块用于实现所述的棋牌游戏交互辅助装置与游戏设备之间的数据交互；   

    所述的信号处理模块用于存储和处理所述的棋牌游戏交互辅助装置工作过程中的各类数据，并控制触感发生模块生成相应的棋牌实体形状；

    所述的通信模块接收到游戏设备发送过来的虚拟棋牌的信息，所述的信号处理模块对接收到的虚拟棋牌的信息进行处理，然后控制触感发生模块生成与接收到的虚拟棋牌的信息对应的棋牌实体形状，让玩家产生摸到棋牌实体的感觉。

2.根据权利要求1所述的棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：所述的触感发生模块包括位移发生器阵列和阵列调控单元，所述的阵列调控单元控制位移发生器阵列的工作，形成不同形状的凹凸分布；所述的位移发生器阵列由多个位移发生器组成，所述的位移发生器用于将电信号转换成机械位移。

3.根据权利要求1或2所述的棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：

所述的棋牌游戏交互辅助装置进一步还包括玩家动作检测模块，所述的玩家动作检测模块获取玩家对棋牌游戏辅助装置的操作动作数据，并将所述的操作动作数据发送给所述的信号处理模块，所述的信号处理模块根据所述的操作动作数据生成动作指令并将其通过所述的通信模块发送到游戏设备，游戏设备根据收到的动作指令做出相应的响应。

4.根据权利要求3所述的棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：

所述的操作动作数据选自玩家移动棋牌游戏辅助装置的数据、玩家翻转游戏辅助装置的角度数据、玩家按压棋牌游戏辅助装置的数据中的任意一种或任意多种。

5.根据权利要求3所述的棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：所述的玩家动作检测模块包括功能按键和/或运动传感器。

6.根据权利要求5所述的玩家动作检测模块，其特征在于：

所述的功能按键为物理按键和/或触摸按键。

7.根据权利要求5所述的玩家动作检测模块，其特征在于：

所述的运动传感器选自加速度传感器、速度传感器、陀螺仪传感器、角速度传感器、电子罗盘中的任意一种或任意多种。

8.根据权利要求1或2所述的棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：

所述的棋牌游戏交互辅助装置进一步还包括触控单元，所述的触控单元用于触控游戏设备上的触控屏。

9.根据权利要求1或2所述的棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：所述的棋牌游戏交互辅助装置与游戏设备之间的通信方式为有线方式或无线方式。

10.根据权利要求1或2所述的棋牌游戏交互辅助装置，其特征在于：所述的棋牌是各种棋类或各种牌类，所述的棋类包括中国象棋、围棋、军棋、五子棋、黑白棋、跳棋、飞行棋、国际象棋、连连看；所述的牌类包括麻将、牌九、扑克。