專利名稱：具有內(nèi)置游戲控制裝置的手機(jī)以及游戲控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種具有游戲控制裝置的手機(jī)， 及其游戲控制系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前基于個人電腦的體感運(yùn)動游戲越來越普遍，但是，大多數(shù)游戲 遙控手柄通過紅外技術(shù)來實(shí)現(xiàn)空中鼠標(biāo)功能，不僅功耗高、而且手柄與 游戲主機(jī)中間不能有遮擋物，手柄與游戲主機(jī)信號接收器必須對準(zhǔn)，否 則就無法對游戲進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的控制，因此，遙控手柄的使用、操作 極其不方便。
另外，傳統(tǒng)的游戲遙控手柄功能單一，僅僅充當(dāng)游戲操控中介的作 用，卻使用了復(fù)雜的無線通訊、信號微處理器、運(yùn)動傳感器以及內(nèi)存等， 既不經(jīng)濟(jì)又不方便隨身攜帶。同時，而大多數(shù)手機(jī)雖然集成了滿足甚至 優(yōu)于現(xiàn)有游戲遙控器功能的部件，卻沒有實(shí)現(xiàn)這一用途廣泛的功能，造 成了資源浪費(fèi)。
因此，實(shí)有必要設(shè)計(jì)一種設(shè)備，克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種方便地通過手機(jī)操 控游戲裝置的設(shè)備。
本發(fā)明提供了 一種具有內(nèi)置游戲控制裝置的手機(jī)，所述游戲控制裝 置包括姿態(tài)傳感裝置、中央處理單元、無線射頻發(fā)射單元、接收單元、
游戲反饋單元，其中姿態(tài)傳感裝置用于感測手機(jī)的姿態(tài)，并將感測到 的手機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理單元；中央處理單元用于對所述姿態(tài) 數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到無線射頻發(fā)射單元；無線射頻發(fā)射單元用于將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置；接收單元 用于接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并將所述游戲反饋信息發(fā)送 到游戲反饋單元；游戲反饋單元用于根據(jù)所述游戲反饋信息產(chǎn)生響應(yīng)信
，
優(yōu)選地，所述無線射頻發(fā)射單元為所述手機(jī)的藍(lán)牙接口。
優(yōu)選地，所述姿態(tài)傳感裝置包括在所述手機(jī)中內(nèi)置的三軸加速度傳
感器和/或二軸陀螺儀。
優(yōu)選地，所述中央處理單元是手機(jī)中的ARM處理器。
優(yōu)選地，所述游戲反饋單元包括振動器、揚(yáng)聲器和LED指示燈中的
一種或多種。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種利用手機(jī)進(jìn)行游戲控制的方法，所述 方法包括a.通過手機(jī)內(nèi)置的姿態(tài)傳感裝置感測手機(jī)的姿態(tài)；b.對感測 到的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)的無線發(fā)射 單元；c.通過手機(jī)的無線發(fā)射單元將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲 裝置；d.接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并根據(jù)所述游戲反饋信 息產(chǎn)生響應(yīng)信號。
優(yōu)選地，在步驟c中，通過手機(jī)的藍(lán)牙接口將所述處理后的姿態(tài)數(shù) 據(jù)發(fā)送到游戲裝置。
相應(yīng)地，本發(fā)明還涵蓋了一種游戲控制系統(tǒng)，包括手機(jī)和游戲裝置， 其中所述手機(jī)包括姿態(tài)傳感裝置、無線射頻發(fā)射單元、接收單元、中央 處理單元，游戲反饋單元，其中姿態(tài)傳感裝置用于感測手機(jī)的姿態(tài)， 并將感測到的手機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理單元；中央處理單元用于 對所述姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)射單元；無 線射頻發(fā)射單元用于將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置；接收單 元用于接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并將所述游戲反饋信息發(fā) 送到游戲反饋單元；游戲反饋單元用于根據(jù)所述游戲反饋信息產(chǎn)生響應(yīng) 信號。
優(yōu)選地，所述無線射頻發(fā)射單元為手機(jī)的藍(lán)牙接口。 優(yōu)選地，游戲裝置包括藍(lán)牙接口。
5采用本發(fā)明的具有內(nèi)置游戲控制裝置的手機(jī)，設(shè)計(jì)成本低，并且使 手機(jī)的娛樂功能更豐富、更實(shí)用，也使得游戲遙控功能變得更方便、更 經(jīng)濟(jì)。
同時，利用陀螺儀與藍(lán)牙傳輸?shù)募夹g(shù)克服了現(xiàn)有游戲遙控手柄利用 紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)空中鼠標(biāo)時需要對準(zhǔn)、中間不能遮擋物以及功耗大等缺點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的原理結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的 一種優(yōu)選實(shí)施方式的手機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)示意圖。手機(jī)200與游戲裝置210之間通過 無線射頻方式進(jìn)行通信。在手機(jī)200中設(shè)置有游戲控制裝置100,所述內(nèi) 置游戲控制裝置100包括姿態(tài)傳感裝置101、中央處理單元102、無線射 頻發(fā)射單元103、接收單元104和游戲反饋單元105。
姿態(tài)傳感裝置101用于感測手機(jī)的姿態(tài)，并將感測到的手機(jī)的姿態(tài) 數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理單元。姿態(tài)傳感裝置101可以包括手機(jī)1內(nèi)置的三 軸加速度傳感器和二軸陀螺儀，所述三軸加速度傳感器用于采集手機(jī)操 作者運(yùn)動時手機(jī)的空間三軸線性加速度信號，三軸加速度傳感器釆集到 游戲者在水平左右(X軸)和水平前后(Y軸)的運(yùn)動方向及運(yùn)動速度。 二軸陀螺儀用于采集空間二軸的角加速度信號。
中央處理單元102用于對所述姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿 態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到無線射頻發(fā)射單元。中央處理單元102可以由手機(jī)中的 ARM處理器實(shí)現(xiàn)。ARM處理器對三軸加速度傳感器和二軸陀螺儀發(fā)出 數(shù)據(jù)采集指令、角加速度數(shù)據(jù)采樣并進(jìn)行運(yùn)算、位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)及運(yùn)動狀 態(tài)數(shù)據(jù)的打包、通過HCI協(xié)議命令藍(lán)牙設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)、外圍設(shè)備如振動 器和揚(yáng)聲器的驅(qū)動。
無線射頻發(fā)射單元103用于將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置。所述電腦普遍具有藍(lán)牙接口，因此對游戲裝置(例如運(yùn)行游戲軟件 的電腦)不需要進(jìn)行硬件的改動就可以利用本發(fā)明的手機(jī)進(jìn)行控制。
接收單元104用于接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并將所述 游戲反饋信息發(fā)送到游戲反饋單元105。所述接收單元104優(yōu)選是藍(lán)牙接 收器，
游戲反饋單元105用于根據(jù)所述游戲反饋信息產(chǎn)生響應(yīng)信號。游戲 反饋單元105手機(jī)的振動器、揚(yáng)聲器及LED指示燈等部件，當(dāng)接收到游 戲裝置發(fā)出的游戲信息后，相應(yīng)地產(chǎn)生振動、鳴響或閃爍等響應(yīng)信號。
上述中央處理單元102是手機(jī)本身的微處理器；無線射頻發(fā)射單元 103、接收單元104相應(yīng)地采用手機(jī)上原有的藍(lán)牙接口；所述游戲反饋單 元105采用手機(jī)上原有的振動器、揚(yáng)聲器、LED指示燈等部件。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明還涵蓋了 一種利用手機(jī)進(jìn)行游戲 控制的系統(tǒng)，如圖1所示，所述系統(tǒng)包括如上所述的具有游戲控制裝置 的手才幾200和游戲裝置210,手機(jī)200和游戲裝置210和中間通過無線射 頻裝置通信。所述無線射頻裝置優(yōu)選為手機(jī)藍(lán)牙接口和電腦藍(lán)牙接口 。
圖2是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的手才幾結(jié)構(gòu)示意圖。手機(jī)200內(nèi) 置三軸加速度傳感器205和二軸陀螺儀204。三軸加速度傳感器205用于 采集手機(jī)操作者運(yùn)動時手機(jī)的空間三軸線性加速度信號；二軸陀螺儀204 用于采集空間二軸的角加速度信號。二軸陀螺儀204采集的角加速度信 號通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，和三軸加速度傳感器205采集的線性加速度信號 一起，經(jīng)過手機(jī)的ARM微處理器203運(yùn)算處理后，形成位置坐標(biāo)、手機(jī) 運(yùn)動狀態(tài)及控制命令。
通過手機(jī)內(nèi)置的藍(lán)牙接口 206發(fā)送到電腦210的電腦藍(lán)牙接口 212,
電腦藍(lán)牙接口 212將接收到的手機(jī)位置坐標(biāo)、運(yùn)動狀態(tài)及控制命令傳輸
至電腦210的CPU處理，從而控制電腦210中游戲角色的動作與手機(jī)操 作者動作一致。
電腦210中運(yùn)行的游戲在既定事件下設(shè)置的聲光電及振動命令，通 過電腦11的CPU計(jì)算處理后，由電腦的藍(lán)牙收發(fā)器212發(fā)送給手機(jī)藍(lán) 牙接口 206。手機(jī)藍(lán)牙接口 206將接收到的數(shù)據(jù)交給手機(jī)ARM微處理器
7203運(yùn)算處理，由ARM處理器203控制手機(jī)的振動器207、揚(yáng)聲器208 及LED燈209響應(yīng)，形成手機(jī)200對電腦游戲的反饋。
以游戲"極品飛車"為例，手機(jī)中的三軸加速度傳感器采集到游戲 者在水平左右(X軸)和水平前后(Y軸)的運(yùn)動方向及運(yùn)動速度，數(shù) 據(jù)直接傳輸給手機(jī)ARM微處理器打包，打包數(shù)據(jù)通過ARM與藍(lán)牙之間 的HCI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸至手機(jī)藍(lán)牙接口，再通過手機(jī)藍(lán)牙與電腦藍(lán)牙 之間的數(shù)據(jù)交互，而被電腦端的游戲軟件調(diào)用，通過電腦端加載的游戲 指令適配軟件。例如，在電腦游戲中設(shè)置X軸運(yùn)動變量控制左右轉(zhuǎn)彎， Y軸運(yùn)動變量控制油門實(shí)現(xiàn)前進(jìn)或者倒車，從而通過手機(jī)的位置姿態(tài)參 數(shù)控制電腦游戲中賽車的運(yùn)動狀態(tài)。反過來，電腦游戲過程中設(shè)置的振 動及發(fā)聲命令，通過串口數(shù)據(jù)交換協(xié)議由藍(lán)牙設(shè)備之間的通信傳輸至手 機(jī)ARM微處理器，ARM微處理器發(fā)出指令驅(qū)動手機(jī)振動器和揚(yáng)聲器， 形成對游戲事件的反饋。
對于需要用手機(jī)遙控電腦屏幕的菜單、游戲被控物體等場合，需要 利用二軸陀螺儀采集的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，這就是手機(jī)的空中鼠標(biāo)功能。二 軸陀螺儀采集到的手機(jī)旋轉(zhuǎn)角速度經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路，由ARM微處理 器采樣并計(jì)算出手機(jī)運(yùn)動過程中的位置坐標(biāo)，并打包通過ARM與藍(lán)牙之 間的HCI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議傳輸至手機(jī)藍(lán)牙設(shè)備，再通過手機(jī)藍(lán)牙與電腦藍(lán) 牙之間的數(shù)據(jù)交互，而被電腦標(biāo)準(zhǔn)鼠標(biāo)接口或游戲軟件調(diào)用，從而控制 電腦屏幕菜單的點(diǎn)選以及游戲被控物體在屏幕上的位置。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種利用手機(jī)進(jìn)行游戲控制的方法，如圖3 所示，所述方法包括下列步驟
步驟301,感測手機(jī)的姿態(tài)。手機(jī)的姿態(tài)包括手機(jī)空間的三維位置數(shù) 據(jù)和運(yùn)動方向、運(yùn)動速度數(shù)據(jù)，上述數(shù)據(jù)通常需要通過線性加速度和角 加速度運(yùn)算得出，而線性加速度和角加速度可以由手機(jī)中內(nèi)置的三軸加 速度傳感器和二軸陀螺儀分別獲得。其中，三軸加速度傳感器采集游戲 者手機(jī)在水平面內(nèi)的運(yùn)動方向及運(yùn)動速度，數(shù)據(jù)直接傳輸給手機(jī)的微處 理器；二軸陀螺儀采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換發(fā)送到手機(jī)的微處理器。手 機(jī)姿態(tài)解算方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)，在此不加贅述。步驟302,對感測到的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā) 送到無線射頻發(fā)射單元。步驟301中采集到的數(shù)據(jù)由手機(jī)中的中央處理 單元，例如ARM處理器進(jìn)行處理，所述處理器可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣、打 包等處理。
步驟303，將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置。在本發(fā)明中， 優(yōu)選地通過藍(lán)牙發(fā)射器以HCI協(xié)議發(fā)送處理后的數(shù)據(jù)。所述藍(lán)牙發(fā)射器 是手機(jī)中的原有部件，因此，可以最大限度地利用手機(jī)現(xiàn)有資源。
步驟304,接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并根據(jù)所述游戲反 饋信息產(chǎn)生響應(yīng)信號。游戲裝置，例如運(yùn)行游戲程序的電腦，在接收到 手機(jī)藍(lán)牙發(fā)射器發(fā)送的手機(jī)姿態(tài)數(shù)據(jù)后，通過解析所述數(shù)據(jù)，并將所述 數(shù)據(jù)通過相應(yīng)游戲軟件進(jìn)行適配，從而控制電腦中游戲角色的動作與手 機(jī)操作者動作一致。根據(jù)游戲在既定事件下的設(shè)置，電腦向手機(jī)發(fā)送游 戲反饋信息，同樣，所述游戲反饋信息也優(yōu)選地通過電腦的藍(lán)牙發(fā)射器 發(fā)出，手機(jī)的藍(lán)牙接收器在接收到所述游戲反饋信息后，根據(jù)設(shè)定，產(chǎn) 生相應(yīng)的相應(yīng)信號，例如手積4展動器的4展動。
盡管本發(fā)明是通過上述的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述的，但是其實(shí)現(xiàn)形 式并不局限于上述的實(shí)施方式。應(yīng)該^人識到在不脫離本發(fā)明主旨的情 況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明做出不同的變化和修改。
權(quán)利要求
1、一種具有內(nèi)置游戲控制裝置的手機(jī)，其特征在于，所述游戲控制裝置包括姿態(tài)傳感裝置、中央處理單元、無線射頻發(fā)射單元、接收單元、游戲反饋單元，其中姿態(tài)傳感裝置用于感測手機(jī)的姿態(tài)，并將感測到的手機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理單元；中央處理單元用于對所述姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到無線射頻發(fā)射單元；無線射頻發(fā)射單元用于將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置；接收單元用于接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并將所述游戲反饋信息發(fā)送到游戲反饋單元；游戲反饋單元用于根據(jù)所述游戲反饋信息產(chǎn)生響應(yīng)信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手機(jī)，其特征在于，所述無線射頻發(fā)射單 元為所述手4幾的藍(lán)牙4妄口 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手機(jī)，其特征在于，所述姿態(tài)傳感裝 置包括在所述手機(jī)中內(nèi)置的三軸加速度傳感器和/或二軸陀螺儀。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手機(jī)，其特征在于，所述中央處理單元是 手機(jī)中的ARM處理器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的手機(jī)，其特征在于，所述游戲反饋單元包 括振動器、揚(yáng)聲器和LED指示燈中的一種或多種。
6、 一種利用手機(jī)進(jìn)行游戲控制的方法，其特征在于，所述方法包括a. 通過手機(jī)內(nèi)置的姿態(tài)傳感裝置感測手機(jī)的姿態(tài)；b. 對感測到的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到手 機(jī)的無線發(fā)射單元；c. 通過手機(jī)的無線發(fā)射單元將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置；d. 接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并根據(jù)所述游戲反饋信息 產(chǎn)生響應(yīng)信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在步驟c中，通過手機(jī)的藍(lán)牙接口將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置。
8、 一種游戲控制系統(tǒng)，其特征在于，包括手機(jī)和游戲裝置，其中所 述手機(jī)包括姿態(tài)傳感裝置、無線射頻發(fā)射單元、接收單元、中央處理單 元，游戲反饋單元，其中，姿態(tài)傳感裝置用于感測手機(jī)的姿態(tài)，并將感測到的手機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù) 發(fā)送到中央處理單元；中央處理單元用于對所述姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù) 據(jù)發(fā)送到發(fā)射單元；無線射頻發(fā)射單元用于將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置；接收單元用于接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并將所述游戲 反饋信息發(fā)送到游戲反饋單元；游戲反饋單元用于根據(jù)所述游戲反饋信息產(chǎn)生響應(yīng)信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線射頻發(fā)射單 元為手才幾的藍(lán)牙4妻口。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，游戲裝置包括藍(lán)牙 接口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有內(nèi)置游戲控制裝置的手機(jī)，所述游戲控制裝置包括姿態(tài)傳感裝置、中央處理單元、無線射頻發(fā)射單元、接收單元、游戲反饋單元，其中姿態(tài)傳感裝置用于感測手機(jī)的姿態(tài)，并將感測到的手機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理單元；中央處理單元用于對所述姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到無線射頻發(fā)射單元；無線射頻發(fā)射單元用于將所述處理后的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到游戲裝置；接收單元用于接收游戲裝置發(fā)送回的游戲反饋信息，并將所述游戲反饋信息發(fā)送到游戲反饋單元；游戲反饋單元用于根據(jù)所述游戲反饋信息產(chǎn)生響應(yīng)信號。采用本發(fā)明的具有內(nèi)置游戲控制裝置的手機(jī)，設(shè)計(jì)成本低，也使得游戲遙控功能變得更方便、更經(jīng)濟(jì)。
文檔編號G06F19/00GK101577759SQ20091008726
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者聶靈芝 申請人:北京艾摩訊工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司