可实现人机交互的移动终端及其方法

专利名称：可实现人机交互的移动终端及其方法
可实现人机交互的移动终端及其方法所属技术领域
本发明涉及一种信息交互终端，尤其涉及一种可实现人机交互的移动终端及实现 人机交互的方法。背景技术：
由于移动终端具有携带方便等优点，使用移动终端的用户也在不断增长，以移动 终端为基础的各类服务也层出不穷，尤其是给移动终端增加各种各样的游戏服务。
目前的移动终端游戏都是预先内置于移动终端内，用户只能通过操作移动终端上 的操作键来操作游戏，如中国专利申请2004100096 . 5号，其公开的技术为在移动终端内 嵌入游戏平台，用户可以通过操作移动终端按键或者移动终端自身姿态和运动的变化来控 制游戏。
虽然所述的在移动终端内置游戏技术有利于增加移动终端的娱乐性，然而玩家在 娱乐时不能够与其他玩家共同加入一个游戏场景中，使得游戏较单调。另外，由于移动终端 的显示屏较小，内存也非常有限，用户在玩游戏的同时必须通过移动终端显示屏获知游戏 状态，这给用户通过自身的动作变化来控制游戏的方式带来了很大的约束，只能作一些简 单的移动或者旋转，娱乐效果不佳，而且玩家在玩游戏的同时无法达到锻炼身体的目的。
为了使用户在玩游戏的同时能够达到锻炼身体的目的，目前出现了游戏杆，例如 目前出现的无线感应游戏杆，可以通过用户的实时动作来控制游戏，玩家在娱乐的同时可 以锻炼身体，然而玩家需要玩游戏则必须额外购买游戏杆，无疑会增加玩家的使用成本，而 且也携带不便，因此也阻碍了游戏杆的普及度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现人机交互的移动终端，根据游戏 需求，可以有多个移动终端同时进入人机的互动模式中，并且可以通过移动终端的运动来 实时控制互动内容，增加娱乐性的同时可以达到健身的目的，而且携带方便，使用成本低，容易普及。
为达以上目的，本发明可以采用以下技术方案来实现一种通过识别人体动作信 息最为输入信息的可实现人机交互的移动终端，其包括处理单元、与处理单元连接的输入 单元、输出单元以及信息收发单元，所述的移动终端还包括与处理单元连接的动作信息采 集模块及移动终端定义模块，所述移动终端内置有唯一的硬件识别码，其用于对移动终端 进行对应于人机交互主体数据或者对应于人体肢体不同部分的具体功能定义；所述的动作 信息采集模块用于感应人体在实际运动中由肢体动作带动移动终端而产生的实时动作信 息，并通过处理单元处理后经信息收发单元发送出。
所述移动终端为手机，所述的输出单元包括扬声器、显示屏，所述的输入单元包括 操作键和话筒。
所述的处理单元包括动作信息处理单元及数据控制处理单元，所述的动作信息采集模块与动作信息处理单元连接，动作信息处理单元接收到动作采集模块发送的实时动作 信息后，采用软件算法将动作信息转换成数据控制处理单元可以识别的数字信号，再经过 数据控制处理单元处理成可控制人机交互主体数据的信号。
所述的动作信息采集模块包括加速度感应器及位移感应器。
为达以上目的，本发明可以采用以下另一种技术方案来实现一种通过移动终端 实现人机交互的方法，其包括移动终端及信息数据端，信息数据端内存储有人机交互主体 数据，移动终端设置有唯一的硬件识别码，该方法包括
一种通过移动终端实现人机交互的方法，其包括移动终端及信息数据端，信息数 据端内存储有人机交互主体数据，移动终端设置有唯一的硬件识别码，其特征在于该方法 包括
a.移动终端向信息数据端发送带有硬件识别码的请求连接信息，请求移动终端与 信息数据端的连接；
b.信息数据端接收到移动终端发送的连接信息后，判断移动终端是否已注册，如 果是，则向移动终端发送连接信息，与移动终端进行连接，如果不是，则结束连接或者提醒 需要注册的信息；
c.建立好连接后，信息数据端向移动终端发送人机交互主体数据，移动终端接收 到该主体数据后，启动终端定义模式，向用户显示目前可以选择的定义内容，通过用户选定 相应的定义内容，完成对移动终端的定义；
d.对移动终端的定义完成后，移动终端向信息数据端发送完成定义的信息，进入 人机交互的模式。
所述的移动终端为手机，所述的信息数据端为游戏主机，该手机包括输入单元及 输出单元。
所述步骤c中，信息数据端向移动终端发送的人机交互主体数据包括游戏主体， 移动终端通过输出单元向用户显示可选择的定义内容。
所述的移动终端为若干个，在步骤a中，选定某移动终端作为主控制端，其他移动 终端作为从控制端，各从控制端向主控制端发送硬件识别码，主控制端向信息数据端发送 带有主控制端和各从控制端的硬件识别码的请求连接信息。
所述的步骤a中，从控制端通过有线或者无线的方式向主控制端发送信息，主控 制端通过无线的方式向信息数据发送信息。
所述的步骤c中，信息数据端向主控制端发送数据主体，主控制端启动定义模式， 并显示可以定义的模式，用户通过该主控制端完成对主控制端及从控制端的定义。
所述的步骤d中，通过主控制端向信息数据端发送完成定义的信息，主控制端及 从控制端同步的进入人机交互模式，此后可以通过主控制端向信息数据端发送各主、从控 制端的实时动作信息，或者各个主、从控制端分别向信息数据端发送实时动作信息。
所述的步骤a中，若干个移动终端分别向信息数据端发送带有各自识别码的请求 连接信息，步骤b中，信息数据端收到各移动终端的识别码后，判断各识别码是否已注册， 如果是则建立与各移动终端的连接，并向各移动终端发送人机交互主体数据。
所述各移动终端接收到连接信息后，分别启动终端定义模式，用户通过各移动终 端显示的定义模式，分别对各移动终端进行定义。
本发明的实现人机交互的移动终端及其方法具有下列优点
用户可以根据自己的游戏内容，定义多个移动终端，赋予每个移动终端相应的定 义内容，将定义好的移动终端携带在人体的相应部位后，用户可以通过自己的动作，实时控 制游戏内容，用户在玩游戏的同时可以锻炼身体。而且用户可以直接在移动终端上进行定 义操作，当有多个玩家需要进入游戏模式时，可以分别在各自的移动终端上对各自的移动 终端进行定义，也可以通过将某个移动终端设定为主控制端，其他移动终端设定为从控制 端，可以在主控制端上实现对各控制端的定义，操作方便，而且形式较灵活。
另外，本发明通过在移动终端上增加与游戏主机互动的功能，有效利用了移动终 端具有无线收发功能和显示功能的多个优点，而无需用户额外购买专门的游戏装置，为用 户节约的使用成本，而且由于移动终端的普遍应用，有利于人机互动装置的普及化。

图1是本发明的可实现人机交互的移动终端的结构框图。
图2是两个本发明的可实现人机交互的移动终端进行羽毛球游戏的示意图。
图3是两个本发明的可实现人机交互的移动终端进行拳击游戏的示意图。
图4是本发明的可实现人机交互的移动终端进入定义模式后显示屏上显示的示 意图。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实 施例，对本发明的一种可实现人机交互的移动终端及其方法的具体实施方式
及其功效，详 细说明如下。
本发明涉及一种通过识别人体动作信息作为输入信息的可实现人机交互的移动 终端以及实现人机交互的方法，该移动终端可以与内置有人机交互主体数据的信息数据端 进行互动，在本实施例中，所述的信息数据端可以为游戏主机、电脑等设备；所述的人机交 互主体数据可以为游戏等，所述移动终端可以为手机、PDA等便携式电子设备。特别地，本发 明的移动终端可以根据不同的游戏被定义为相应的游戏主体或者游戏主体的肢体部分，移 动终端通过定义后，可以感应人体各肢体部分动作信息并将该动作信息作为控制游戏的控 制命令，达到人机交互的目的，例如将两个本发明的移动终端A、B分别定义成游戏主体A’ 和游戏主体B’，如图2所示，则移动终端A的实时动作信息会控制游戏主体A’，移动终端B 的实时动作信息会控制游戏主体B’ ；同样如图3所示，可以将两个移动终端A、B分别定义 为游戏主体的左手部A’和右手部B’，利用移动终端A、B的运动来控制游戏主体的左手和 右手的动作。本发明的移动终端可作为控制游戏主体的工具，负责对其自身定义模式的显 示以及通过用户操作完成定义，该移动终端可以是特殊的终端，也可以是普通的移动终端， 比如手机；游戏主机2与显示器3连接成为一个整体，是游戏应用的主体，包括对游戏提供 显示、声音等多媒体效果，以及实现移动终端与游戏的交互信息管理，保持游戏参与方的各 种状态。
如图1所示，为本发明的移动终端的结构框图，该移动终端包括处理单元10、与处 理单元10分别连接的输入单元16、输出单元15、无线通讯单元13、信息收发单元12、数据传输接口 18，其中，所述的输入单元16包括操作键和话筒，所述的输出单元15包括扬声器 和显示屏，所述的无线通讯单元13可以为现有的移动通信网络，所述的信息收发单12元可 以通过有线的方式收发信息，也可以通过无线的方式收发信息，在本实施例中为无线的方 式，并且可以为现有的蓝牙或者红外，通过无线收发单元12，移动终端可以与其他设备进行 数据的传输，所述的数据传输接口可以为USB接口或者其他数据传输接口。
本发明的移动终端与现有移动终端不同的是其还包括与处理单元10连接的动作 信息采集模块14、以及移动终端定义模块11，其中动作信息采集模块14包括加速度感应器 140及位移感应器141。所述移动终端定义模块11用于对移动终端进行对应于游戏主体或 者对应于人体肢体不同部分的具体功能定义；动作信息采集模块14用于感应人体在实际 运动中由肢体带动移动终端而产生的实时动作信息。
本发明的移动终端具有现有手机的功能外，其还包括以下功能对动作信息采集 模块14的驱动及相关的参数设定，该设定包括对位移感应器141及加速度感应器140的采 样率及灵敏度的设定；对位移感应器141和加速度感应器140所表示的实时动作信息数据 进行采样，进而对采样数据进行分析、处理，完成数据的采样和处理后，发送至处理单元10。 具体地，所述处理单元10还包括动作信息处理单元101及数据控制处理单元102，所述的动 作信息采集模块14与动作信息处理单元101相连接，用于检测本发明的移动终端的实时动 作信息，即在三维空间中的位置变化及加速度信息，并将检测后的信息输出到处理单元10 的动作信息处理单元101内，动作信息处理单元101接收到该信息后，采用软件算法将动作 信息转换成数据控制处理单元102可以识别的数字信号，再经过数据控制处理单元102处 理成实际的游戏动作控制信号后，由信息收发单元12发送至游戏主机内对游戏进行实时 操作。
以下将具体介绍本发明的移动终端与游戏主机进行互动的过程，具体介绍本发明 的移动终端。
如图2所示，本发明的移动终端A、B分别设有唯一的硬件识别码，游戏主机2通 过不同的硬件识别码来辨别不同的移动终端。持有移动终端A和移动终端B的两个不同用 户进行羽毛球比赛的游戏，首先建立移动终端A和移动终端B与游戏主机的无线连接，移动 终端A和移动终端B分别向游戏主机发送带有硬件识别码的请求连接信息，游戏主机接收 到信息后判断硬件识别码是否经过注册，如果是，则向移动终端A和移动终端B发送连接的 信息，与两个移动终端建立连接，并将游戏主体发送给各移动终端，两个移动终端接收到游 戏主体后分别启动移动终端定义模块13，两个用户分别将各自的移动终端定义为游戏主体 A’和游戏主体B’，定义完成后，各移动终端A、B分别将定义结果发送给游戏主机，并且进入 互动模式，游戏主机通过硬件识别码辨别各移动终端，并将定义结果与游戏主体进行对应。 当移动终端A运动时，其内的动作信息采集模块14将动作信息转化成电信号，通过处理单 元10的分析处理后发送给游戏主机，游戏主机接收到该实时动作信号后对游戏主体A’做 出相应的控制。同时，移动终端B的实时动作信息也会发送到游戏主机内来控制游戏主体 B，。
所述的移动终端A和移动终端B是分别通过不同的用户来控制不同的游戏主体， 用户还可以持有两个移动终端，将两个移动终端分别定义为游戏主体的肢体不同部分来控 制游戏主体。如图3所示，用户持有移动终端A和移动终端B，进行拳击游戏，建立各移动终端A、B与游戏主机的连接后，各移动终端的显示屏会出现可以选择的定义内容，如游戏主 体的左手和右手(图4所示)，用户通过移动光标，按键确认，将移动终端A定义为游戏主体 的左手A’，将移动终端B定义为游戏主体的右手B’，完成定义后即可进入互动游戏模式，用 户左手和右手的实时动作控制游戏主体的左手和右手的动作，达到用户与游戏实时互动的 目的。
基于上述介绍，本发明的移动终端在具体实现与游戏主机实时互动时包括以下方 法
a.请求移动终端与游戏主机的连接。用户开启移动终端与游戏主机，多个移动终 端分别向游戏主机发送带有识别码的请求连接信息。
b.游戏主机对移动终端进行验证，通过验证后建立连接。游戏主机收到移动终 端所发送来的识别码后，判断各移动终端是否注册，如果是，则向每个移动终端发送连接信 息，建立连接；如果某移动终端未注册，则终止与该移动终端的连接，并通过移动终端的显 示屏提示用户需要注册的信息。
c.对进入连接状态的移动终端进行定义。建立好连接后，游戏主机向移动终端发 送游戏主体，移动终端接收到该信息后通过处理单元10控制移动终端定义模块11进入定 义模式，通过输出单元15向用户显示出目前可以选择的定义内容以及相应的操作，用户通 过移动终端上的按键选择相关定义模式，完成对移动终端的定义。
d.进入信息互动状态。对各移动终端的定义完成后，移动终端向游戏主机发送完 成定义的信息，启动游戏进程。在该互动模式状态下，任何一个移动终端都可以与游戏主机 进行必要的信息传输，游戏主机作为互动游戏的管理中心，进行游戏的状态调整、进行管控 等功能。例如可以控制本游戏终端的显示、声音、游戏进程，即应该播放什么音乐，应该显示 什么画面，应该切换到哪个游戏的进程等等。用户可以将定义好的各移动终端按照定义内 容依次携带在人体的对应部位，以便进行对应的信息互动。当用户被呼叫或需要发起呼叫 时，可以进入互动连接的保持状态，将互动模式被暂停，移动终端和游戏主机保持连接的状 态，当用户结束通信业务后，可以重新恢复游戏的互动模式进程，继续游戏进程。
e.结束游戏进程。用户希望结束游戏时，向游戏主机发送退出请求消息，断开移动 终端与游戏主机的连接，并通知游戏主机用户退出，结束游戏互动状态。
所述多个移动终端在整个游戏互动模式中是平等的关系，即可以同步与游戏主机 进行信息传输，当然也可以将某个移动终端定义为主控制端，其他移动终端定义为从控制 端，在建立移动终端与游戏主机进行连接时，各从控制端通过向主控制端发送识别码，主控 制端再通过蓝牙或者红外向游戏主机发送带有主控制端及从控制端的识别码的请求连接 信息，游戏主机通过验证后，向主控制发送连接成功信息以及游戏主体信息，用户可以通过 主控制端完成对各从移动终端的定义，主控制端与游戏主机之间通过无线的连接方式，各 从控制终端与主控制端之间为无线或者有线的连接方式，在有线的连接方式中，从控制端 之间的线缆设置成与人体相符的结构，避免影响人体动作。在完成定义后，进入信息互动模 式，各移动终端同步的进入游戏互动模式中，可以通过主控制端向游戏主机发送信息，也可 以为各个主、从控制端分别向游戏主机发送信息。
以上仅对本发明的实施例加以描述，但并非用以限制本发明，依本发明精神所作 出的各种变化或修饰，都在本发明的权利要求的保护范畴之内。8
权利要求
1.一种可实现人机交互的移动终端，其包括处理单元、与处理单元连接的输入单元、 输出单元以及信息收发单元，其特征在于所述的移动终端还包括与处理单元连接的动作 信息采集模块及移动终端定义模块，所述移动终端设有唯一的硬件识别码，所述移动终端 定义模块用于对移动终端进行对应于人机交互主体数据或者对应于人体肢体不同部分的 具体功能定义；所述的动作信息采集模块用于感应人体在实际运动中由肢体动作带动移动 终端而产生的实时动作信息，并通过处理单元处理后经信息收发单元发送出去。
2.根据权利要求1所述的可实现人机交互的移动终端，其特征在于所述移动终端为 手机，所述的输出单元包括扬声器、显示屏，所述的输入单元包括操作键和话筒。
3.根据权利要求1所述的可实现人机交互的移动终端，其特征在于所述的处理单元 包括动作信息处理单元及数据控制处理单元，所述的动作信息采集模块与动作信息处理单 元连接，动作信息处理单元接收到动作信息采集模块发送的实时动作信息后，采用软件算 法将动作信息转换成数据控制处理单元可以识别的数字信号，再经过数据控制处理单元处 理成可控制人机交互主体数据的信号。
4.根据权利要求1至3任意项所述的可实现人机交互的移动终端，其特征在于所述 的动作信息采集模块包括加速度感应器及位移感应器。
5.一种通过移动终端实现人机交互的方法，其包括移动终端及信息数据端，信息数据 端内存储有人机交互主体数据，移动终端设置有唯一的硬件识别码，其特征在于该方法包 括a.移动终端向信息数据端发送带有硬件识别码的请求连接信息，请求移动终端与信息 数据端的连接；b.信息数据端接收到移动终端发送的连接信息后，判断移动终端是否已注册，如果是， 则向移动终端发送连接信息，与移动终端进行连接，如果不是，则结束连接或者提醒需要注 册的信息；c.建立好连接后，信息数据端向移动终端发送人机交互主体数据，移动终端接收到该 主体数据后，启动终端定义模式，向用户显示目前可以选择的定义内容，通过用户选定相应 的定义内容，完成对移动终端的定义；d.对移动终端的定义完成后，移动终端向信息数据端发送完成定义的信息，进入人机 交互的模式。
6.根据权利要求5所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于所述的移 动终端为手机，所述的信息数据端为游戏主机，该手机包括输入单元及输出单元。
7.根据权利要求6所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于所述步骤 c中，信息数据端向移动终端发送的人机交互主体数据包括游戏主体，移动终端通过输出单 元向用户显示可选择的定义内容。
8.根据权利要求7所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于所述的移 动终端为若干个，在步骤a中，选定某移动终端作为主控制端，其他移动终端作为从控制 端，各从控制端向主控制端发送硬件识别码，主控制端向信息数据端发送带有主控制端和 各从控制端的硬件识别码的请求连接信息。
9.根据权利要求8所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于所述的步 骤a中，从控制端通过有线或者无线的方式向主控制端发送信息，主控制端通过无线的方式向信息数据发送信息。
10.根据权利要求8所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于所述的步 骤c中，信息数据端向主控制端发送数据主体，主控制端启动定义模式，并显示可以定义的 模式，用户通过该主控制端完成对主控制端及从控制端的定义。
11.根据权利要求10所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于所述的 步骤d中，通过主控制端向信息数据端发送完成定义的信息，主控制端及从控制端同步的 进入人机交互模式，此后可以通过主控制端向信息数据端发送各主、从控制端的实时动作 信息，或者各个主、从控制端分别向信息数据端发送实时动作信息。
12.根据权利要求5所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于所述的 步骤a中，若干个移动终端分别向信息数据端发送带有各自识别码的请求连接信息，步骤b 中，信息数据端收到各移动终端的识别码后，判断各识别码是否已注册，如果是则建立与各 移动终端的连接，并向各移动终端发送人机交互主体数据。
13.根据权利要求12所述的通过移动终端实现人机交互的方法，其特征在于各移动 终端接收到连接信息后，分别启动终端定义模式，用户通过各移动终端显示的定义模式，分 别对各移动终端进行定义。
全文摘要
本发明关于一种可实现人机交互的移动终端及其实现人机交互的方法，该移动终端可以通过实时的动作来控制游戏主机内的游戏，实现人与游戏的互动，而且根据不同游戏，用户可以首先对各移动终端进行定义，例如定义成游戏主体的左手和右手，被定义为左手和右手的移动终端的运动会实时控制游戏主体的左手及右手的动作，达到实时互动的目的。通过本发明的可实现人机交互的移动终端，用户可以与信息数据进行互动，特别是对于游戏玩家，在玩游戏的同时可以达到锻炼身体的目的，而且可以和几个玩家同时进行游戏操作，特别地，用户可以直接在移动终端上对其进行定义，操作方便，无需用户额外购买游戏手柄等设备，节约使用成本。
文档编号A63F13/02GK102033606SQ20091023553
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者吴冠廷 申请人:德信互动科技(北京)有限公司