专利名称：单机游戏实现装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种游戏实现技术，特别是涉及一种单机游戏实现装置和方法。
背景技术：
目前的游戏主要是基于键盘、鼠标、或者游戏手柄等游戏控制系统来实现游戏控制。例如，利用计算机键盘中的上下左右键来控制游戏中的被控制对象的行走方向、及跳跃等，利用计算机键盘中的空格键来控制游戏中的被控制对象的下蹲等。发明人在实现本发明过程中发现随着科学技术的进步，通过脑电信号来识别人的意念(或者说想法)已经成为了可能。如果能够将脑电信号的识别技术与游戏结合起来，则可以提供一种完全不同于传统游戏实现方式的全新游戏实现方式，从而给游戏玩家带来 一种全新的游戏体验。有鉴于上述游戏实现方式待丰富的需求，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的单机游戏实现装置和方法，能够提供一种全新的单机游戏实现方式，经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对游戏实现方式待丰富的需求，而提供一种新的单机游戏实现装置和方法，所要解决的技术问题是，基于人的不同意念伴随的脑电信号实现单机游戏，从而丰富了单机游戏的实现方式，非常适于实用。本发明的目的以及解决其技术问题可以采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种单机游戏实现装置，所述装置包括至少一个电极传感器，用于采集人的脑电信号并输出；放大电路，与所述电极传感器连接，用于接收所述电极传感器传输来的脑电信号，并对所述脑电信号进行放大处理；去噪模块，与所述放大电路连接，用于对所述放大电路放大处理后的脑电信号进行去噪处理；模数转换模块，与去噪模块连接，将所述去噪模块输出的脑电信号转换为数字信号并输出；存储模块，用于存储意念特征数据；比较模块，与所述模数转换模块和存储模块均连接，用于将所述模数转换模块输出的数字信号与所述存储模块中的意念特征数据进行比对，以确定所述数字信号所表示的意念信号；信号转换模块，与所述比较模块连接，用于将所述比较模块确定出的意念信号转换为游戏控制命令，并输出；游戏模块，与所述信号转换模块连接，用于接收并执行所述信号转换模块输出的游戏控制命令，以实现单机游戏。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。较佳的，前述的单机游戏实现装置，其中所述放大电路包括差分放大电路。较佳的，前述的单机游戏实现装置，其中所述去噪模块包括高通滤波模块和低通滤波模块。较佳的，前述的单机游戏实现装置，其中所述模数转换模块位于数字信号处理器DSP 中。较佳的，前述的单机游戏实现装置，其中存储模块、比较模块、信号转换模块、以及游戏模块位于计算机或者游戏机中。较佳的，前述的单机游戏实现装置，其中所述数字信号处理器通过串行接口与所述计算机或者游戏机连接。依据本发明提出的一种单机游戏实现方法，所述方法包括采集人的脑电信号；对所述脑电信号进行放大处理；对所述放大处理后的脑电信号进行去噪处理，以去除干扰信号；将所述去噪处理后的脑电信号转换为数字信号；将所述数字信号与预先存储的意念特征数据进行比对，以确定所述数字信号所表示的意念信号；将所述确定的意念信号转换为游戏控制命令；执行所述游戏控制命令，以实现单机游戏。较佳的，前述的单机游戏实现方法，其中所述对所述脑电信号进行放大处理包括 对所述脑电信号进行差分放大处理。较佳的，前述的单机游戏实现方法，其中所述对所述放大处理后的脑电信号进行去噪处理包括对所述放大处理后的脑电信号进行高通滤波和低通滤波。借由上述技术方案，本发明的单机游戏实现装置和方法至少具有下列优点及有益效果本发明通过对脑电信号进行监测，并将监测到的脑电信号转换为游戏控制信号提供给正在运行的游戏，实现了基于人的不同意念伴随的脑电信号实现单机游戏，从而丰富了单机游戏的实现方式。综上所述，本发明可基于人的不同意念伴随的不同的脑电信号实现单机游戏。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图I为本发明的单机游戏实现装置示意图；图2为本发明的单机游戏实现方法流程图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的单机游戏实现装置和方法其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。图I示出了本发明具体实施例的一种单机游戏实现装置，该单机游戏实现装置主要包括至少一个电极传感器I、放大电路2、去噪模块3、模数转换模块4、存储模块5、比较模块6、信号转换模块7、以及游戏模块8。电极传感器I与放大电路2连接，去噪模块3与放大电路2和模数转换模块4连接，比较模块6与模数转换模块4、存储模块5、以及信号转换模块7均连接，游戏模块8与信号转换模块7连接。电极传感器I主要用于采集人的脑电信号并输出。电极传感器I的数量可以为I个或者多个。多个电极传感器I可以位于人体头部的多个不同部位，如前、后、左、右脑等。电极传感器I采集到的脑电信号通常很微弱，放大电路2主要用于对电极传感器I传输来的脑电信号进行放大处理，以便于其它模块能够方便的针对采集到的脑电信号进行处理。本发明中的放大电路2可以具体为差分放大电路。放大电路2可以采用美国AD公司的AD627BR等生物电放大器。电极传感器I采集到的脑电信号中通常混有多种背景噪声，如50Hz的工频干扰、电极传感器I与头部的接触噪声、以及电极传感器I与地之间的共模信号等，去噪模块3主要用于对放大电路2放大处理后的脑电信号进行去噪处理，以便于其它模块能够针对真正的脑电信号进行处理。去噪模块3可以具体为高通滤波模块和低通滤波模块，即本发明可以对放大电路2放大处理后的脑电信号进行高通滤波和低通滤波，高通滤波可以有效去除采集到的脑电信号中混杂的直流信号，低通滤波可以有效去除50Hz的工频干扰。高通滤波 模块可以采用无源滤波器，低通滤波模块可以采用有源滤波器。模数转换模块4主要用于将去噪模块3输出的去除干扰后的脑电信号转换为数字信号，并向比较模块5发送该数字信号。模数转换模块4可以位于数字信号处理器DSP中，即本发明可以采用带模数转换功能的DSP来进行模数转换处理。存储模块5主要用于存储意念特征数据。存储模块5中可以存储意念标识与意念特征数据的对应关系信息。存储模块5存储的意念特征数据可以是基于现有的经验总结出的意念特征数据。存储模块5可以为闪存、内存或者硬盘等。比较模块6主要用于将模数转换模块4发送来的数字信号与存储模块5中存储的意念特征数据进行比对，以确定模数转换模块4传输来的数字信号所表示的意念信号。比较模块6可以先从其接收到的数字信号中截取有效片断，并将该有效片断与存储模块5中存储的意念特征数据进行比较。比较模块6可以向信号转换模块7输出意念标识信息(如意念特征数据的索引号)。比较模块6可以采用中央处理器或者可编程逻辑器件等。信号转换模块7主要用于将比较模块6确定出的意念信号转换为游戏控制命令，并向游戏模块8发送该游戏控制命令。信号转换模块7中可以预先存储有意念标识与游戏控制命令的对应关系信息，这样，信号转换模块7在接收到比较模块6输出的意念标识信息后，直接根据该意念标识信息从对应关系中查找获得游戏控制命令。游戏模块8主要用于在接收到转换模块7输出的游戏控制命令后，执行该游戏控制命令，以实现单机游戏。上述存储模块5、比较模块6、信号转换模块7、以及游戏模块8可以位于计算机或者游戏机中。该计算机或者游戏机可以通过串行接口(如USB接口)与模数转换模块4所在设备(如DSP)连接。图2示出了本发明具体实施例的一种单机游戏实现方法，该方法主要包括如下步骤S200、采集人的脑电信号。具体的，可以通过分布于人体头部不同部位的多个电极传感器来采集人的脑电信号。S210、对上述采集的脑电信号进行放大处理。通常情况下，采集到的脑电信号通常很微弱，因此，可以对采集到的脑电信号进行放大处理，以便于后续流程能够方便的针对采集到的脑电信号进行处理。本发明可以对采集到的脑电信号进行差分放大处理，如采用美国AD公司的AD627BR等生物电放大器对脑电信号进行放大处理。S220、对上述放大处理后的脑电信号进行去噪处理，以去除脑电信号中的干扰信号。由于采集到的脑电信号中通常混有多种背景噪声，如50Hz的工频干扰、电极传感器与头部的接触噪声、以及电极传感器与地之间的共模信号等，因此去噪处理后的脑电信号能够便于后续流程针对真正的脑电信号进行处理。具体的，可以对放大处理后的脑电信号进行高通滤波和低通滤波，高通滤波可以有效去除采集到的脑电信号中混杂的直流信号干扰，低通滤波可以有效去除脑电信号中混杂的50Hz的工频干扰。本实施例可以采用无源滤波器进行高通滤波，可以采用有源滤波器进行低通滤波。S230、将上述滤波后的脑电信号转换为数字信号。具体的，可以使用带模数转换功能的DSP来将滤波后的脑电信号转换为数字信号。S240、将数字信号与预先存储的意念特征数据进行比对，以确定该数字信号所表不的意念信号。在本实施例中，预先存储有意念特征数据，如存储有意念标识与意念特征数据的对应关系信息。该意念特征数据可以是基于现有的经验总结出的意念特征数据。在本步骤中，可以先从数字信号中截取有效片断，并将该有效片断与预先存储的意念特征数据进行比较，从而可以确定出意念标识信息(如意念特征数据的索引号)。S250、将确定出的意念信号转换为游戏控制命令。具体的，可以预先存储意念标识与游戏控制命令的对应关系信息，这样，可以根据上述步骤中确定出的意念标识信息从对应关系中查找获得游戏控制命令。S260、执行该游戏控制命令，以实现单机游戏。上述S240-S260可以由计算机或者游戏机执行，上述S200-S230可以由与计算机外接的设备执行，计算机与外接设备之间可以通过串行接口(如USB接口 )连接。以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的 限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种单机游戏实现装置，其特征在于，所述装置包括 至少一个电极传感器，用于采集人的脑电信号并输出； 放大电路，与所述电极传感器连接，用于接收所述电极传感器传输来的脑电信号，并对所述脑电信号进行放大处理； 去噪模块，与所述放大电路连接，用于对所述放大电路放大处理后的脑电信号进行去噪处理； 模数转换模块，与所述去噪模块连接，将所述去噪模块输出的脑电信号转换为数字信号并输出； 存储模块，用于存储意念特征数据； 比较模块，与所述模数转换模块和存储模块均连接，用于将所述模数转换模块输出的 数字信号与所述存储模块中的意念特征数据进行比对，以确定所述数字信号所表示的意念信号; 信号转换模块，与所述比较模块连接，用于将所述比较模块确定出的意念信号转换为游戏控制命令，并输出； 游戏模块，与所述信号转换模块连接，用于接收并执行所述信号转换模块输出的游戏控制命令，以实现单机游戏。
2.如权利要求I所述的单机游戏实现装置，其特征在于，所述放大电路包括差分放大电路。
3.如权利要求I所述的单机游戏实现装置，其特征在于，所述去噪模块包括高通滤波模块和低通滤波模块。
4.如权利要求I所述的单机游戏实现装置，其特征在于，所述模数转换模块位于数字信号处理器DSP中。
5.如权利要求4所述的单机游戏实现装置，其特征在于，所述存储模块、比较模块、信号转换模块、以及游戏模块位于计算机或者游戏机中。
6.如权利要求5所述的单机游戏实现装置，其特征在于，所述数字信号处理器通过串行接口与所述计算机或者游戏机连接。
7.一种单机游戏实现方法，其特征在于，所述方法包括 采集人的脑电信号； 对所述脑电信号进行放大处理； 对所述放大处理后的脑电信号进行去噪处理，以去除干扰信号； 将所述去噪处理后的脑电信号转换为数字信号； 将所述数字信号与预先存储的意念特征数据进行比对，以确定所述数字信号所表示的意念信号； 将所述确定的意念信号转换为游戏控制命令； 执行所述游戏控制命令，以实现单机游戏。
8.如权利要求7所述的单机游戏实现方法，其特征在于，所述对所述脑电信号进行放大处理包括对所述脑电信号进行差分放大处理。
9.如权利要求7所述的单机游戏实现方法，其特征在于，所述对所述放大处理后的脑电信号进行去噪处理包括对所述放大处理后的脑电信号进行高通滤波和 低通滤波。
全文摘要
本发明是有关于一种单机游戏实现装置和方法，该装置包括电极传感器，用于采集并输出脑电信号；放大电路，用于对所述脑电信号进行放大处理；去噪模块，用于对上述放大处理后的脑电信号进行去噪处理；模数转换模块将所述去噪模块输出的脑电信号转换为数字信号并输出；存储模块用于存储意念特征数据；比较模块，用于将数字信号与所述存储模块中存储的意念特征数据进行比对，以确定数字信号所表示的具体意念；信号转换模块，用于将比较模块输出的意念信号转换为游戏控制命令；游戏模块，用于执行该游戏控制命令，以实现单机游戏。本发明提供的技术方案能够基于人的不同意念伴随的不同的脑电信号实现单机游戏，丰富了单机游戏实现方式。
文档编号G06F19/00GK102854975SQ20111018147
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者董德福, 吴冠廷 申请人:德信互动科技(北京)有限公司