專利名稱：多人游戲型生理信號(hào)遙控運(yùn)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多人游戲型的遙控運(yùn)動(dòng)裝置，尤其涉及一種應(yīng)用游戲者生理信號(hào)遙控的，多人共同參與的集體游戲或競賽型運(yùn)動(dòng)控制裝置。這種裝置在傳送同一頻率的，以代表游戲者生理信號(hào)改變程度倍增因子為基礎(chǔ)而轉(zhuǎn)化的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾。在相同的通信頻率上對不同游戲者操縱的不同運(yùn)動(dòng)裝置或遙控玩具實(shí)施精確和遠(yuǎn)程的控制。
背景技術(shù)：
娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置，包括電動(dòng)式遙控的汽車、摩托車、火車、飛機(jī)、坦克、船艦、賽馬玩具或模型裝置，和游戲者自己駕駛的電動(dòng)汽車、碰碰車、方程式賽車、電動(dòng)火車等裝置，是大眾喜聞樂見的傳統(tǒng)娛樂及競賽項(xiàng)目，深受廣大群眾的喜歡和熱愛，廣泛普及應(yīng)用。
傳統(tǒng)的娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置采用游戲者四肢運(yùn)動(dòng)控制，主要鍛煉游戲者四肢活動(dòng)的靈活性、敏捷性，長時(shí)間游玩會(huì)產(chǎn)生乏味和厭煩，同時(shí)也不能鍛煉人體的精神和意識(shí)狀態(tài)，對人體健康無特殊效果。而且這類裝置主要是青少年游玩的項(xiàng)目，由于其缺乏更大的趣味性和競爭性，故不能吸引更多青中年人群的游玩。所以將現(xiàn)有的娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置上增加趣味性、刺激性，并將該娛樂項(xiàng)目與健康活動(dòng)相結(jié)合，會(huì)在更大范圍普及該項(xiàng)傳統(tǒng)項(xiàng)目。
目前遙控玩具所采用的常規(guī)無線電遙控器，同一頻率下，一定范圍內(nèi)，只能遙控一個(gè)玩具。當(dāng)兩個(gè)或以上頻率相同的遙控玩具在一起操縱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)互相干擾現(xiàn)象。很多游樂場、公園等公共場所使用遙控模擬玩具供游客娛樂?，F(xiàn)用的各種遙控車、遙控船、遙控坦克等遙控模型玩具，均為一個(gè)遙控器控制一個(gè)被遙控模型(車、船、坦克等)，如果兩個(gè)相同的遙控玩具放在同一場地上玩，會(huì)相互干擾，如果要互相不干擾，則只能使用不同頻率的遙控玩具，這樣很不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多個(gè)游戲者應(yīng)用各自生理信號(hào)遙控玩具及信息交換方法和裝置，與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明直接解決了相同頻率下，多個(gè)遙控器互相干擾這一技術(shù)性問題，并在玩具間建立了信息交換的渠道，為多人游戲提供了一個(gè)較為全面的解決方案，使游戲由個(gè)人參與與發(fā)展為集體參與，增強(qiáng)了游戲的競爭性與趣味性。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種遙控玩具，其接收機(jī)即使在數(shù)據(jù)以變化的傳送循環(huán)傳送到該接收機(jī)的情況下也盡可能可靠地運(yùn)行，并且它更精確地實(shí)施遙控。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種滿足傳送循環(huán)長度和響應(yīng)性能這兩個(gè)相反條件的遙控玩具。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種在同一場地上由許多人可以同時(shí)玩的遙控玩具(可以是玩具車、玩具船、玩具坦克等)，并且彼此互不干擾，同時(shí)還具有對每一部遙控模型進(jìn)行定時(shí)控制的功能。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，本發(fā)明提出的裝置由生理信號(hào)監(jiān)測模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和娛樂型運(yùn)動(dòng)模塊組成，生理信號(hào)監(jiān)測模塊負(fù)責(zé)采集、調(diào)理、轉(zhuǎn)換各種生理信號(hào)，對信號(hào)進(jìn)一步處理、分析、計(jì)算出代表游戲者生理信號(hào)變化程度的倍增因子數(shù)值，將此數(shù)值傳輸?shù)竭\(yùn)動(dòng)控制模塊，計(jì)算并編碼成運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)直接傳輸或通過遙控傳輸方式下達(dá)指令給娛樂型運(yùn)動(dòng)模塊，按照傳輸?shù)闹噶顖?zhí)行規(guī)定的動(dòng)作。本發(fā)明的裝置既可以增加娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置的趣味性和競爭性，還可以廣泛應(yīng)用于生物反饋訓(xùn)練和放松訓(xùn)練等多種健康及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
應(yīng)用于本發(fā)明裝置控制的生理信號(hào)，可以是人體各種形式的體表生理信號(hào)包括脈搏波信號(hào)、心電信號(hào)、腦電信號(hào)、肌電信號(hào)、皮膚電信號(hào)、呼吸信號(hào)、體表溫度信號(hào)、血壓信號(hào)、血氧飽和度信號(hào)、眼電信號(hào)、眼球運(yùn)動(dòng)信號(hào)等生理信號(hào)。上述生理信號(hào)可以采用相應(yīng)的專用生理信號(hào)傳感器采集。這種由生理信號(hào)傳感器采集的生物電信號(hào)或非電信號(hào)，通過傳感器轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步放大、調(diào)理。本發(fā)明裝置中生理信號(hào)采集模塊由上述各種通用型或?qū)Ｓ眯蜕硇盘?hào)傳感器構(gòu)成。
本發(fā)明裝置用于監(jiān)測游戲者生理信號(hào)的各項(xiàng)指標(biāo)是以觀察人體生理放松狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)的，這些指標(biāo)可以是監(jiān)測脈搏波或心電波形中RR-50數(shù)量、PP-50數(shù)量、LH分量、HF分量或LF/HF比值、心率單位時(shí)間內(nèi)的變化、呼吸頻率或呼吸幅度變化、肌電信號(hào)變化、腦電α波數(shù)量變化、體表溫度變化、皮膚電傳導(dǎo)率變化、血壓變化、血氧飽和度改變、單位時(shí)間內(nèi)氧氣和二氧化碳的改變等。最佳的選擇是生理信號(hào)傳感器容易佩戴，不影響游戲者活動(dòng)，不增加游戲者痛苦，指標(biāo)穩(wěn)定可靠，重復(fù)性強(qiáng)，容易測試、分析對比的生理信號(hào)類型。此外，由于不同生理信號(hào)的生物反饋控制難度不一致，考慮到初學(xué)者和新手掌握難易程度，可以從最簡單的呼吸生物反饋訓(xùn)練開始，讓游戲者有一定理解和認(rèn)識(shí)后，采用脈搏波傳感器監(jiān)測RR-50數(shù)量，逐步發(fā)展到測試肌電信號(hào)、皮電信號(hào)、皮膚溫度信號(hào)，最后采用腦電信號(hào)生物反饋。也可以根據(jù)游戲者個(gè)人健康狀態(tài)，選擇最適合的生物反饋形式。采集的生理信號(hào)進(jìn)行前置放大、工頻濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)接口電路，將數(shù)字信號(hào)輸出至計(jì)算機(jī)裝置。
本發(fā)明裝置中的生理信號(hào)放大調(diào)理模塊，由生物電信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)接口電路組成，根據(jù)不同類型的生理信號(hào)，可以選用不同類型的專用或通用生物電放大器。放大器通常由高共模抑制比的儀表放大器組成。A/D轉(zhuǎn)換器可以采用8位、12位或16位A/D轉(zhuǎn)換器，根據(jù)不同的采樣率及精確度而選擇。計(jì)算機(jī)接口電路，可以采用多種接口方式，包括USB接口方式，RS232接口方式，或者采用直接計(jì)算機(jī)串行接口或者并行接口方式輸出數(shù)字信號(hào)到計(jì)算機(jī)。生理信號(hào)放大調(diào)理模塊，可以采用市售通用型信號(hào)調(diào)理板和數(shù)據(jù)采集板，也可以根據(jù)生理信號(hào)的類型，自行設(shè)計(jì)，制造專用特殊用途的裝置。上述的生理信號(hào)放大、調(diào)理模塊將采集的生理信號(hào)進(jìn)行前置放大、工頻濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)接口電路，將數(shù)字信號(hào)輸出至計(jì)算機(jī)裝置。
本發(fā)明裝置中的生理信號(hào)處理、分析、計(jì)算、貯存模塊，是多種形式的計(jì)算機(jī)裝置，由中央處理器(CPU)，程序貯存器(RAM)，數(shù)據(jù)貯存器(ROM)構(gòu)成，可以是任何形式的計(jì)算機(jī)裝置，包括臺(tái)式電腦、筆記本電腦、手掌式電腦(PDA)、單片電腦或單板電腦、工業(yè)控制電腦等。這些計(jì)算機(jī)裝置配備必要的輸入、輸出裝置、控制裝置、多媒體裝置和操作系統(tǒng)軟件以及專用信號(hào)輸入、處理、分析、計(jì)算、控制軟件，根據(jù)不同的生理信號(hào)及不同的骰子裝置選擇合適的計(jì)算機(jī)裝置。生理信號(hào)處理、分析、計(jì)算、貯存模塊，接受輸入的生理信號(hào)，對輸入的生理信號(hào)進(jìn)行各種處理，將處理的信號(hào)采用專門的工具進(jìn)行分析，將分析的信號(hào)貯存，并與貯存在數(shù)據(jù)貯存模塊中的生理信號(hào)基線數(shù)值進(jìn)行對比計(jì)算，計(jì)算出倍增因子及其級(jí)別，以聲光模式，通過多媒體裝置，顯示即時(shí)的倍增因子級(jí)別及其標(biāo)記。同時(shí)將倍增因子級(jí)別，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，輸出至運(yùn)動(dòng)控制模塊，經(jīng)過編碼后，采用直接傳輸或遙控反射的方式傳輸至娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置，后者根據(jù)指令執(zhí)行各種不同的指令。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，本裝置中采用倍增因子來代表游戲者生理狀態(tài)改變的程度。倍增因子計(jì)算采用游戲時(shí)即時(shí)測量的生理信號(hào)數(shù)值除以該生理信號(hào)的基線值，基線值作為常數(shù)貯存在RAM中。為了更直接顯示和表達(dá)倍增因子的意義，采用倍增因子級(jí)別和標(biāo)記來表示倍增因子的程度，倍增因子與其對應(yīng)的倍增因子級(jí)別和倍增因子標(biāo)記相互關(guān)系采用表格形式存放在計(jì)算機(jī)裝置的RAM中，通過查表法可以快捷查找。代表游戲者即時(shí)生理狀態(tài)改變程度的倍增因子級(jí)別和倍增因子標(biāo)記會(huì)自動(dòng)顯示在骰子裝置中游戲者面前的顯示屏中。倍增因子所代表的游戲者生理狀態(tài)提示語音內(nèi)容也可以通過耳機(jī)提示游戲者。在游戲中游戲者的倍增因子某單位時(shí)間里自動(dòng)改變，改變的幅度取決于游戲者生理狀態(tài)的改變。倍增因子更新的時(shí)間間隔，取決于預(yù)置的計(jì)算倍增因子的間隔時(shí)間，可以調(diào)整。這個(gè)間隔時(shí)間應(yīng)該根據(jù)游戲裝置的特殊性來設(shè)置，兩者之間應(yīng)該諧調(diào)和配合。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，當(dāng)游戲者的倍增因子級(jí)別不理想，而游戲者想通過調(diào)整個(gè)人的生理狀態(tài)，達(dá)到更放松的生理狀態(tài)時(shí)，游戲者可以選擇“呼吸模擬”選項(xiàng)，一旦這個(gè)選項(xiàng)被選擇，計(jì)算機(jī)裝置根據(jù)游戲者目前的倍增因子級(jí)別自動(dòng)選擇合適的呼吸頻率和呼吸周期，并以聲音模擬和影象模擬的方式指導(dǎo)游戲者通過調(diào)整呼吸來改善生理放松狀態(tài)，游戲者也可以通過其他方式調(diào)整個(gè)人的放松狀態(tài)，包括各種放松訓(xùn)練和生物反饋訓(xùn)練的方法。
發(fā)明的技術(shù)特征是，在游戲中，代表游戲者生理狀態(tài)改變程度的倍增因子會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶?，輸出至控制模塊。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明裝置中采用的游戲者的生理信號(hào)基線值是監(jiān)測游戲者生理狀態(tài)改變的基礎(chǔ)和參考對比數(shù)值。基線值測量的準(zhǔn)確程度直接影響監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。游戲者基線值的測試方法可以是多種形式的，可以在游戲開始前，在游戲者安靜坐位姿勢五分鐘后，開始測量某種生理信號(hào)1分鐘至10分鐘，最好是2～3分鐘，計(jì)算其平均數(shù)值，以此為游戲者個(gè)人的某種生理信號(hào)基線值，記錄在游戲者個(gè)人擋案內(nèi)，以便隨時(shí)可以調(diào)用。游戲者基線值也可以是采用以前生物反饋訓(xùn)練結(jié)束時(shí)的生理信號(hào)數(shù)值，還可以是在游戲開始后2～5分鐘內(nèi)采集游戲者生理信號(hào)的平均數(shù)值。采用上述方法測試基線值都是被允許的，最重要的是，任何一個(gè)游戲團(tuán)體或游戲小組必須采用同一種生理信號(hào)，同一種分析計(jì)算方法，以及同一種方法測定基線值，否則游戲的結(jié)果失去準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明裝置中監(jiān)測的數(shù)值是游戲者生理信號(hào)在游戲中的改變，游戲者生理信號(hào)的絕對值沒有意義，只有生理信號(hào)在游戲中任何一個(gè)時(shí)段的改變所代表的生理信號(hào)相對改變值，才是決定游戲得分率和得勝率的關(guān)鍵，在本裝置中的生理信號(hào)數(shù)值改變是動(dòng)態(tài)的、變化的。計(jì)算某個(gè)時(shí)間段生理信號(hào)數(shù)值與生理信號(hào)基線值的比值，就代表該時(shí)間段游戲者生理狀態(tài)的改變程度，測量和計(jì)算生理信號(hào)改變程度的時(shí)間間隔和周期可以自由調(diào)節(jié)，但其間隔至少不能低于30秒，否則太短時(shí)間間隔不能有效計(jì)算生理信號(hào)的平均數(shù)值，可能會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。測量和計(jì)算的間隔時(shí)間最好在30秒至5分鐘，最佳時(shí)間在30秒到60秒鐘，游戲管理者可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明中娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置的執(zhí)行的動(dòng)作包括運(yùn)動(dòng)裝置的啟動(dòng)、加速、減速、停止、向左、向右、后退，以及運(yùn)動(dòng)裝置附屬模塊中的各種動(dòng)作，這些動(dòng)作包括發(fā)出聲音和發(fā)光增添真實(shí)效果，或者發(fā)射光束向?qū)沟钠渌\(yùn)動(dòng)裝置射擊等動(dòng)作。在上述動(dòng)作，有大部分動(dòng)作由游戲者的生理信號(hào)來控制，其他部分由游戲者的四肢來控制。本發(fā)明裝置可以全部由游戲者生理信號(hào)控制，或者采用生理信號(hào)與手動(dòng)控制結(jié)合的方式進(jìn)行控制，根據(jù)不同娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置的不同游戲方法，組合最合理的解決方法。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明裝置可以采用全部由游戲者生理信號(hào)控制的解決方案控制娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置，這種解決方案的特征是，當(dāng)游戲者倍增因子＞1時(shí)，觸發(fā)“啟動(dòng)向前”運(yùn)動(dòng)指令，接通啟動(dòng)開關(guān)，運(yùn)動(dòng)裝置向前運(yùn)動(dòng)；倍增因子數(shù)值越大，出發(fā)“加速”指令，運(yùn)動(dòng)裝置開始加快。加速分為多檔，與倍增因子級(jí)別相對應(yīng)，倍增因子級(jí)別越高，觸發(fā)越高級(jí)別的“加速”指令；當(dāng)倍增因子級(jí)別降低時(shí)，觸發(fā)“減速”指令，倍增因子降低級(jí)別與減速級(jí)別相對應(yīng)，倍增因子級(jí)別越降低，減速級(jí)別越高。當(dāng)倍增因子數(shù)值＜1時(shí)，觸發(fā)“后退”指令，后退速度分為多檔，倍增因子數(shù)值越小，后退速度越快，兩者呈相對應(yīng)關(guān)系；當(dāng)游戲或競賽預(yù)時(shí)間到達(dá)時(shí)，自動(dòng)出發(fā)“停止”指令，運(yùn)動(dòng)裝置停止移動(dòng)；生理監(jiān)測系統(tǒng)同時(shí)采集游戲者左右兩側(cè)對應(yīng)的生理信號(hào)，并自動(dòng)對比兩側(cè)生理信號(hào)同一時(shí)間倍增因子數(shù)值。當(dāng)左/右倍增因子比值0.8-1.2時(shí)，運(yùn)動(dòng)裝置始終向前運(yùn)動(dòng)，當(dāng)左/右倍增因子比值＜0.8時(shí)，觸發(fā)“向左“指令，運(yùn)動(dòng)裝置方向向左，左/右倍增因子比值越小，向左傾斜方向越大。向左傾斜角度越大，兩者呈相對應(yīng)關(guān)系；當(dāng)左/右倍增因子比值＞1.2時(shí)，觸發(fā)“向右”指令，運(yùn)動(dòng)裝置方向向右，左/右倍增因子比值越大，向右傾斜角度越大，向右傾斜方向越大。
本發(fā)明的一種集體遙控玩具控制及信息交換方法，該方法通過在多個(gè)遙控器和多個(gè)玩具主體控制板所組成的裝置組上，按同頻搶占、釋放機(jī)制，地址識(shí)別機(jī)制，以及遙控命令規(guī)約進(jìn)行信息交換。本發(fā)明裝置的遙控器，包括內(nèi)含生理信號(hào)監(jiān)測系統(tǒng)，CPU，寄存器，ROM，RAM，輸入/輸出端口的單片機(jī)，通訊接口電路，無線電收發(fā)器，鍵盤，地址變量，信道占用標(biāo)志變量；本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的控制板，包括內(nèi)含CPU，寄存器，ROM，RAM，輸入/輸出端口的單片機(jī)，通訊接口電路，無線電接收器，地址置機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明采用信息交換的方法是遙控器在發(fā)送信號(hào)前先檢查“信道占用標(biāo)志”變量，當(dāng)其為“空閑”狀態(tài)時(shí)，最先啟動(dòng)發(fā)送信號(hào)功能的遙控器發(fā)射“通道占用”命令，占用通道，并開始按遙控器規(guī)約發(fā)送遙控命令；有效范圍內(nèi)的所有其他遙控器收到“通道占用”命令后將自身遙控器內(nèi)的“信道占用標(biāo)志”設(shè)置為“占用”狀態(tài)；當(dāng)占用通道的遙控器發(fā)送信號(hào)完畢后，最后發(fā)送“通道空閑”命令，該命令將有效范圍內(nèi)的所有其他遙控器的“信道占用標(biāo)志”設(shè)置為“空閑”狀態(tài)；當(dāng)“信道占用標(biāo)志”為“占用”狀態(tài)時(shí)，除“通道占用”命令的發(fā)送者外，其他遙控器即使被按下按鍵，也無法發(fā)送信號(hào)；此時(shí)其他遙控器只有等待隨機(jī)時(shí)間后再檢查“信道占用標(biāo)志”，直到該標(biāo)志為“空閑”狀態(tài)，再行搶占；占用通道的遙控器按遙控器規(guī)約發(fā)送的含地址信息的遙控命令，該遙控命令被所有參與游戲的運(yùn)動(dòng)裝置收到，運(yùn)動(dòng)裝置控制板內(nèi)的單片機(jī)檢查遙控命令中的地址，如果與自身地址設(shè)置機(jī)構(gòu)中確定的地址相同便執(zhí)行，不同則不執(zhí)行；當(dāng)運(yùn)動(dòng)裝置控制板通過其無線電接收器接收到與自身地址設(shè)置機(jī)構(gòu)中確定的地址相同的遙控命令，控制板上的單片機(jī)對該命令進(jìn)行分析，并根據(jù)命令控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成指定動(dòng)作。
為了完成上述目的，本發(fā)明的另一種解決方案是遙控一種既有發(fā)射機(jī)又有接收機(jī)的遙控運(yùn)動(dòng)裝置，該反射機(jī)用于發(fā)射包含識(shí)別數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的通信數(shù)據(jù)，而該接收機(jī)用于接收從發(fā)射機(jī)發(fā)射的通信數(shù)據(jù)且根據(jù)所接收的、其識(shí)別數(shù)據(jù)與事先存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)器中的識(shí)別數(shù)據(jù)相同的通信數(shù)據(jù)中的操作數(shù)據(jù)來實(shí)施一個(gè)受控制的操作。
該遙控運(yùn)動(dòng)裝置包括具有操作部分的發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射包括識(shí)別數(shù)據(jù)和從該操作部分接收到的操作數(shù)據(jù)的通信數(shù)據(jù)；和接收機(jī)，用于接收從發(fā)射機(jī)發(fā)射的通信數(shù)據(jù)，當(dāng)包括在接收到的通信數(shù)據(jù)中的識(shí)別數(shù)據(jù)與事先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分中的識(shí)別數(shù)據(jù)相同時(shí)，將該通信數(shù)據(jù)設(shè)置為給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)，以及根據(jù)給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)中的操作數(shù)據(jù)實(shí)施控制操作。該發(fā)射機(jī)還包括設(shè)置部分，用于設(shè)置該通信數(shù)據(jù)的傳送循環(huán)；判斷部分，用于判斷輸入到操作部分的操作數(shù)據(jù)是否改變；以及傳送控制部分，用于在判斷部分判斷出輸入到操作部分的操作數(shù)據(jù)沒有改變時(shí)不發(fā)射通信數(shù)據(jù)，還用于在判斷部分判斷出輸入到操作部分的操作數(shù)據(jù)改變時(shí)在設(shè)置部分設(shè)置的傳送循環(huán)中發(fā)射該通信數(shù)據(jù)，并且該接收機(jī)繼續(xù)實(shí)施當(dāng)前的控制操作，一直到接收到給此接收機(jī)的新的通信數(shù)據(jù)。
在上面的構(gòu)造中，即使在通信數(shù)據(jù)的傳送定時(shí)(傳送循環(huán))中，當(dāng)用戶的操作沒有改變時(shí)，發(fā)射機(jī)就不發(fā)射通信數(shù)據(jù)。因此，在通信數(shù)據(jù)的傳送中沖突(重疊)的發(fā)生頻率可以降低，也可以在可能的范圍內(nèi)防止由于串?dāng)_而導(dǎo)致的發(fā)射機(jī)故障。同樣，因?yàn)榻邮諜C(jī)繼續(xù)實(shí)施當(dāng)前的控制操作，一直到接收到給此接收機(jī)的新的通信數(shù)據(jù)，所以也可以防止該接收機(jī)不能接收給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)(換句話說，發(fā)射機(jī)不發(fā)射給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù))的問題。
更重要的是，在判斷部分判斷出輸入到操作部分的操作數(shù)據(jù)沒有改變時(shí)，在從對于輸入到操作部分的上一操作數(shù)據(jù)的上一判斷為被改變起的規(guī)定時(shí)間周期過去后，或者在從對于輸入到操作部分的上一操作數(shù)據(jù)的上一判斷為被改變起傳送規(guī)定次數(shù)的通信數(shù)據(jù)后，傳送控制部分停止發(fā)射通信數(shù)據(jù)。
在上面的構(gòu)造中，即使當(dāng)判斷部分判斷出操作數(shù)據(jù)沒有改變時(shí)，發(fā)射機(jī)還是發(fā)射通信數(shù)據(jù)規(guī)定的時(shí)間周期或者規(guī)定的次數(shù)。因此，即使當(dāng)接收機(jī)由于通信中的沖突而沒有接收恰在判斷為沒有改變之前(或者在上一判斷為被改變的時(shí)間)的通信數(shù)據(jù)時(shí)，仍會(huì)因?yàn)橥ㄐ艛?shù)據(jù)是重復(fù)發(fā)射的，而使對此接收機(jī)的遙控可以更可靠地實(shí)施。
更重要的是，設(shè)置部分具有用于從多個(gè)傳送循環(huán)中選擇傳送循環(huán)的開關(guān)，它還將通過該開關(guān)選定的傳送循環(huán)設(shè)置為通信數(shù)據(jù)的傳送循環(huán)。在以上的構(gòu)造中，通過使用該開關(guān)改變該傳送循環(huán)，傳送循環(huán)可以更簡單地設(shè)置。
本發(fā)明的目的也通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的假設(shè)有八部遙控車在一起玩，每部車都有“前進(jìn)”、“后退”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”四個(gè)通道.那么就選用一個(gè)具有32個(gè)通道的發(fā)射機(jī)(注；發(fā)射機(jī)做到幾十個(gè)通道屬于成熱技術(shù))，將這32個(gè)通道分成八組，每組四個(gè)通道。每組四個(gè)通道(即四個(gè)按鍵)做在一個(gè)手柄上，分別控制一部車的“前進(jìn)”、“后退”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”，這樣共有八個(gè)控制手柄(每個(gè)手柄上有四個(gè)按鍵)，每個(gè)手輛與發(fā)射機(jī)電路板之間用電線連接，并且在手柄與電路板之間裝上一個(gè)定時(shí)器，該定時(shí)器的作用是控制每次玩遙控車的時(shí)間，定時(shí)時(shí)間一到，該手柄的電路自動(dòng)切斷。如果該手柄嬰繼續(xù)遙控場地上的玩具，則需重新定時(shí)。
本發(fā)明的有益效果是，通過增加生理信號(hào)控制技術(shù)增加了游戲的趣味性，通過引入多人游戲方式，加強(qiáng)了游戲的競爭樂趣，在娛樂時(shí)達(dá)到健康目的。


圖1是搶占型遙控裝置程序流程2是數(shù)據(jù)識(shí)別型遙控器框3是圖2裝置的功能框4是圖2裝置的操作流程5是圖2裝置的操作流程圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1.脈搏波控制的搶占機(jī)制型遙控運(yùn)動(dòng)裝置在本實(shí)施例中，可以選用光電脈搏式傳感器，佩戴在游戲者的食指上采集脈搏波信號(hào)，分析提取RR-50，計(jì)算RR-50數(shù)量作為游戲者生理狀態(tài)改變的指標(biāo)。每一分鐘將即時(shí)采集的RR-50數(shù)量/分，除以基線值，得出倍增因子數(shù)值，傳輸至控制模塊的單片機(jī)CPU，后者計(jì)算和對比各個(gè)游戲者的倍增因子數(shù)值，控制和調(diào)節(jié)游戲者遙控玩具的運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)、前進(jìn)、加速、后退等動(dòng)作。實(shí)施例1中，遙控裝置由同頻搶占式無線電遙控器，該類遙控器采用同頻率搶占、釋放機(jī)制、運(yùn)動(dòng)裝置控制板、地址識(shí)別機(jī)制、運(yùn)動(dòng)裝置光信號(hào)發(fā)射接收裝置、搶占式遙控器命令規(guī)約、運(yùn)動(dòng)裝置間規(guī)約及記分裝置構(gòu)成。
搶占式遙控器具有以下基本功能(1)將有線數(shù)據(jù)傳輸器件改為無線信號(hào)收、發(fā)器件。(2)增加地址設(shè)置功能。(3)按遙控器規(guī)約發(fā)送遙控命令。同時(shí)具有無線信號(hào)收發(fā)功能，使多個(gè)搶占式遙控器在同一無線信號(hào)有效范圍內(nèi)，彼此可收發(fā)信號(hào)，這是搶占機(jī)制的基礎(chǔ)。地址設(shè)置功能是指搶占式遙控器可通過特定的操作步驟(如按住“前進(jìn)鍵”的同時(shí)按若干下“開火鍵”)，將地址變量設(shè)定并保存在單片機(jī)寄存器或RAM中。該地址通常與要操縱的運(yùn)動(dòng)裝置地址相同。而遙控器規(guī)約中含有地址，按遙控器規(guī)約發(fā)送帶地址信號(hào)，使每一個(gè)遙控器都可將遙控命令信號(hào)準(zhǔn)確地被指定的運(yùn)動(dòng)裝置接收并處理。無線信號(hào)收發(fā)功能的實(shí)現(xiàn)技術(shù)已很成熟，市場上也有很多專用器件可供選擇。地址設(shè)置功能也可采用軟件或硬件技術(shù)，在產(chǎn)品(玩具)出廠前將地址固化。采用這種固化方法，遙控器與主板必須配套使用。
搶占機(jī)制原理如下為防止兩個(gè)或更多工作在同一頻率下(同頻)的遙控器因同時(shí)發(fā)射信號(hào)而相互干擾，每個(gè)遙控器在發(fā)送信號(hào)前先檢查“信道占用標(biāo)志”。當(dāng)“信道占用標(biāo)志”為“空閑”狀態(tài)時(shí)，最先啟動(dòng)發(fā)送信號(hào)功能(即最先被按下遙控器按鍵)的遙控器發(fā)射“通道占用”信號(hào)，占用通道，并開始按遙控器規(guī)約發(fā)送遙控命令。有效范圍內(nèi)的所有其他遙控器收到“通道占用”信號(hào)后將自身遙控器內(nèi)的“信道占用標(biāo)志”設(shè)置為“占用”狀態(tài)。當(dāng)占用通道的遙控器發(fā)送信號(hào)完畢后，最后發(fā)送“通道空閑”信號(hào)，該信號(hào)將有效范圍內(nèi)的所有其他遙控器的“信道占用標(biāo)志”設(shè)置為“空閑”狀態(tài)。當(dāng)“信道占用標(biāo)志”為“占用”狀態(tài)時(shí)，除“通道占用”信號(hào)的發(fā)送者(最先啟動(dòng)發(fā)送信號(hào)功能的遙控器)外，其他遙控器即使被按下按鍵，也無法發(fā)送信號(hào)。此時(shí)其他遙控器只有等待隨機(jī)時(shí)間后再檢查“信道占用標(biāo)志”，直到該標(biāo)志為“空閑”狀態(tài)，再行搶占。該種機(jī)制在實(shí)現(xiàn)上可采用單片機(jī)或?qū)ｉT邏輯電路實(shí)現(xiàn)?！靶诺勒加脴?biāo)志”T12A實(shí)際是單片機(jī)寄存器或存儲(chǔ)器中的一個(gè)程序變量空間，而“空閑”或“占用”狀態(tài)僅是“信道占用標(biāo)志”T12A的具體取值。
主板由單片機(jī)(內(nèi)含CPU，寄存器，ROM，RAM，輸入/輸出端口)，通訊接口電路，無線電收發(fā)器件或電路，“地址設(shè)置機(jī)構(gòu)”，及其他現(xiàn)有常規(guī)玩具主體控制板所具備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。地址設(shè)置機(jī)構(gòu)目的是為參加游戲的運(yùn)動(dòng)裝置(可以是玩具坦克、玩具車、船等)設(shè)置不同的“地址”。該“地址”及地址設(shè)置機(jī)構(gòu)作為“地址識(shí)別機(jī)制”的一部分，將用于運(yùn)動(dòng)裝置識(shí)別遙控信號(hào)的標(biāo)識(shí)?！暗刂吩O(shè)置機(jī)構(gòu)”的實(shí)現(xiàn)可采用雙排直插DIP撥位開關(guān)(4位或8位，取決于有效地址的多少)，允許游戲的參加者設(shè)置。也可采用市場上的PT2262/PT2272等芯片，在玩具出廠前將地址固化。
地址識(shí)別機(jī)制是由遙控器中的地址設(shè)置功能、主板中的“地址設(shè)置機(jī)構(gòu)”及遙控器規(guī)約中的地址信號(hào)配合實(shí)現(xiàn)的。游戲者為使自己的玩具主體只受自己遙控器操作，在游戲開始前要先與所有游戲參與者協(xié)商，并運(yùn)動(dòng)裝置為每個(gè)確定并設(shè)置彼此不同的地址，然后再用遙控器中的地址設(shè)置功能為遙控器設(shè)置相同地址，當(dāng)遙控器發(fā)出的“帶地址”信號(hào)被所有有效范圍內(nèi)的玩具主體收到后，每個(gè)玩具主體先檢查收到的信號(hào)地址，如果與自身地址相同便執(zhí)行，不同則不執(zhí)行。
光收發(fā)器是一組光信號(hào)的收發(fā)裝置及相應(yīng)接口電路，多用為運(yùn)動(dòng)裝置的“炮塔”。收發(fā)的光信號(hào)可通過相應(yīng)接口電路被主板的單片機(jī)處理。光信號(hào)的收發(fā)裝置可采用紅外發(fā)光二極管或激光二極管及相應(yīng)電路實(shí)現(xiàn)。目前紅外信號(hào)收發(fā)技術(shù)已很成熟，相應(yīng)器件在市場上可成套購買。本設(shè)計(jì)不同之處在于光收發(fā)器收發(fā)的是帶有特定含義的二進(jìn)制字符序列，根據(jù)收發(fā)的光信號(hào)，接收方(被“擊中”方)可對其判斷，做出相應(yīng)的處理。一個(gè)典型的例子是，發(fā)送方(“開炮”方)將自身的地址通過發(fā)光電路發(fā)射出去，接收方根據(jù)收到的地址可判斷是否是“自己人”(如高4位地址是否與自己相同)，若不是，則“被擊中”一次；若是，則忽略不記。光收發(fā)器在實(shí)現(xiàn)上可放在主板上，或與主板分開。
遙控器規(guī)約指遙控器發(fā)出的經(jīng)過編碼的無線電信序列。游戲參與者對運(yùn)動(dòng)裝置的操作命令，經(jīng)遙控器轉(zhuǎn)換成規(guī)約后發(fā)給指定的運(yùn)動(dòng)裝置。運(yùn)動(dòng)裝置接到命令后對其分析并做出相應(yīng)動(dòng)作。
運(yùn)動(dòng)裝置間規(guī)約是運(yùn)動(dòng)裝置間通過光收發(fā)器進(jìn)行信息交換的信號(hào)序列。根據(jù)玩具的不同，規(guī)約也不同。主體間規(guī)約的一個(gè)簡單實(shí)例是發(fā)送自身地址碼，以便接收方判斷“被誰擊中”。再如，若為玩具主體安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的光發(fā)射器，規(guī)定不同的發(fā)射器種類不同，并為其編號(hào)(類號(hào)1、2……)。在運(yùn)動(dòng)裝置間，規(guī)約中增加該類號(hào)，用以區(qū)別接收方“被哪種類型的武器擊中”，規(guī)定被1類“武器”(發(fā)射器)擊中1次即“丟失一命”，被2類“武器”擊中2次“丟失一命”……通過這種方法可模擬“火力強(qiáng)弱”。
記分裝置是用來記錄游戲過程中被“擊中”次數(shù)或“剩余命數(shù)”的指示裝置，可用單片機(jī)控制至少一個(gè)指示燈(發(fā)光二極管)、LED或LCD實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例2.肌電信號(hào)數(shù)據(jù)識(shí)別型遙控運(yùn)動(dòng)裝置在本實(shí)施例中，可以選用肌電手臂式傳感器，佩戴在游戲者的手臂上采集肌電信號(hào)，分析提取肌電信號(hào)，計(jì)算肌電信號(hào)振幅作為游戲者生理狀態(tài)改變的指標(biāo)。每一分鐘將即時(shí)采集的肌電振幅平均值，除以基線值，得出倍增因子數(shù)值，傳輸至控制模塊的單片機(jī)CPU，后者計(jì)算和對比各個(gè)游戲者的倍增因子數(shù)值，控制運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)方向及速度。
根據(jù)本實(shí)施例的遙控運(yùn)動(dòng)裝置功能構(gòu)造解釋。圖2是根據(jù)本實(shí)施例的每個(gè)遙控器的功能框圖。遙控器100包括輸入部分110、發(fā)射機(jī)控制部分120，發(fā)射部分130，存儲(chǔ)部分140和臨時(shí)存儲(chǔ)部分150。
輸入部分110包括對應(yīng)于操縱桿1-12或2-12的操作部分112和對應(yīng)于開關(guān)1-18或2-18的信道設(shè)置部分118。操作部分112檢測用戶輸入的操作的量，對輸入的操作實(shí)施模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換等并將操作數(shù)據(jù)輸出到發(fā)射機(jī)控制部分120。信道設(shè)置部分118輸出指示用戶設(shè)置的傳送循環(huán)信道的信號(hào)。在第一實(shí)施例中，信道A表示187ms的固定的傳送循環(huán)(傳送間隔)，而信道B表示289ms的固定的傳送循環(huán)。
在這里將解釋傳送循環(huán)。信道A中的通信數(shù)據(jù)在時(shí)間t＝0與信道B中的通信數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)射。其后，信道A中的通信數(shù)據(jù)每187ms發(fā)射一次，信道B中的通信數(shù)據(jù)每289ms發(fā)射一次。因此，通信數(shù)據(jù)的傳送沖突每3.179s發(fā)生一次，3.179s表示對應(yīng)于“187”(ms)和“289”(ms)的最小公倍數(shù)的“3179”(ms)。
通信數(shù)據(jù)的傳送沖突的頻率可以通過選擇盡可能大地設(shè)置的質(zhì)數(shù)為傳送循環(huán)來降低。雖然有傳送循環(huán)被設(shè)置為包括小數(shù)的數(shù)字的情況，但是，通信數(shù)據(jù)的傳送沖突以相同的方式發(fā)生。
雖然可以在信道A和B設(shè)置兩個(gè)傳送循環(huán)，但是優(yōu)選的是能夠從三個(gè)或更多的傳送循環(huán)中選擇和設(shè)置一個(gè)傳送循環(huán)。此外，設(shè)置不同于187ms和289ms的兩個(gè)傳送循環(huán)是優(yōu)選的。
發(fā)射機(jī)控制部分120由中央處理單元(CPU)等組成，并且它表示用于將遙控器100作為統(tǒng)一體控制的功能部分。發(fā)射機(jī)控制部分120包括通信數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分122和傳送定時(shí)控制部分124。通信數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分122產(chǎn)生包括從操作部分112輸出的操作數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分140中的識(shí)別數(shù)據(jù)(ID)142，的通信數(shù)據(jù)，并將該通信數(shù)據(jù)輸出到發(fā)射部分130。
傳送定時(shí)控制部分124以對應(yīng)于信道設(shè)置部分118設(shè)置的信道的定時(shí)來鎖存從操作部分112輸出的操作數(shù)據(jù)。此后，該部分124比較鎖存的操作數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)部分150中的上一操作數(shù)據(jù)152，并且判斷鎖存的操作數(shù)據(jù)是否與上一操作數(shù)據(jù)152相同。當(dāng)那些操作數(shù)據(jù)被判斷為互相相同時(shí)，就停止在那個(gè)定時(shí)的通信數(shù)據(jù)的傳送。所以就沒有傳送指令信號(hào)輸出。相反地，當(dāng)那些操作數(shù)據(jù)被判斷為互不相同時(shí)，傳送指令信號(hào)從傳送定時(shí)控制部分124輸出到發(fā)射部分130從而在那個(gè)定時(shí)發(fā)射通信數(shù)據(jù)。
也就是說，判斷在用戶實(shí)施的生理信號(hào)控制量的操作量中是否發(fā)生了改變(置換)。當(dāng)由于用戶固定的操作因而操作量沒有發(fā)生改變時(shí)，從操作部分112輸出的操作數(shù)據(jù)與上一操作數(shù)據(jù)152相同。在同一性的判斷之后，傳送定時(shí)控制部分124將從操作部分112輸出的操作數(shù)據(jù)寫入臨時(shí)存儲(chǔ)部分150中作為上一操作數(shù)據(jù)152，從而更新該臨時(shí)存儲(chǔ)部分150中的數(shù)據(jù)152。
發(fā)射部分130包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器、振蕩器和天線(沒有顯示)。當(dāng)從傳送定時(shí)控制部分124輸出的傳送指令信號(hào)輸入到發(fā)射部分130時(shí)，發(fā)射部分130根據(jù)幅移鍵控而調(diào)制從通信數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分122輸出的通信數(shù)據(jù)并發(fā)射該已調(diào)制的通信數(shù)據(jù)。
發(fā)射部分130以27MHz的通信頻率實(shí)施數(shù)據(jù)傳送。因此發(fā)射圖4顯示的18比特通信數(shù)據(jù)所需的時(shí)間周期等于11.88ms(＝660μs*18比特)。因?yàn)榕c信道A和B中的傳送循環(huán)相比，發(fā)射通信數(shù)據(jù)所需的時(shí)間足夠短，所以，在數(shù)據(jù)傳送中可以降低信道A中的一部分通信數(shù)據(jù)重疊到信道B中一部分另外的通信數(shù)據(jù)上的頻率。
存儲(chǔ)部分140由諸如只讀存儲(chǔ)器(ROM)等非易失性存儲(chǔ)器組成，它存儲(chǔ)ID142以及各種被執(zhí)行從而使得發(fā)射機(jī)控制部分120能夠起作用的程序。ID142指示相應(yīng)的遙控玩具所特有的值，它被事先存儲(chǔ)起來。例如，遙控玩具1的ID142就不同于遙控玩具2的ID。臨時(shí)存儲(chǔ)部分150由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)等組成，并且它存儲(chǔ)上一操作數(shù)據(jù)152。
圖3是跑動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)裝置的功能框圖。跑動(dòng)中的玩具200包括接收機(jī)控制部分220、接收部分230、存儲(chǔ)部分240、臨時(shí)存儲(chǔ)部分250，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)部分212和運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分214。
接收部分230包括天線，放大器、檢波器和A/D轉(zhuǎn)換器(沒有顯示)。接收部分230表示與遙控器100的發(fā)射部分130實(shí)行無線通信的功能部分。接收部分230還把接收到的通信數(shù)據(jù)輸出到接收機(jī)控制部分220。
接收機(jī)控制部分220由CPU等組成，它表示用于將跑動(dòng)中的玩具200作為統(tǒng)一體來控制的功能部分。接收機(jī)控制部分220包括通信數(shù)據(jù)區(qū)分部分222和驅(qū)動(dòng)控制部分224。通信數(shù)據(jù)區(qū)分部分222比較包括在通信數(shù)據(jù)中的ID和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分240中的ID242并判斷從接收部分230輸出的通信數(shù)據(jù)是否表示發(fā)送給此跑動(dòng)中玩具200的通信數(shù)據(jù)(下文中，被稱為給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù))。具體地，當(dāng)從接收部分230輸出的通信數(shù)據(jù)的ID與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分240中的ID242相同時(shí)，通信數(shù)據(jù)區(qū)分部分222判斷接收到的通信數(shù)據(jù)的ID表示給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)。此后，當(dāng)通信數(shù)據(jù)區(qū)分部分222判斷為給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)時(shí)，包括在該通信數(shù)據(jù)中的操作數(shù)據(jù)被作為當(dāng)前的操作數(shù)據(jù)252寫入和存儲(chǔ)到臨時(shí)存儲(chǔ)部分252中，從而更新該數(shù)據(jù)252。
驅(qū)動(dòng)控制部分224根據(jù)存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)部分250中的當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252來控制轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)部分212和運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分214的驅(qū)動(dòng)。具體地，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)部分212驅(qū)動(dòng)用來改變跑動(dòng)中玩具200的旋轉(zhuǎn)的前輪角度的電動(dòng)機(jī)。運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分214驅(qū)動(dòng)用來向前或向后轉(zhuǎn)動(dòng)該跑動(dòng)中的玩具200的后輪(驅(qū)動(dòng)輪)的電動(dòng)機(jī)。驅(qū)動(dòng)控制部分224輸出控制信號(hào)從而控制在轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)部分212和運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分214驅(qū)動(dòng)的每個(gè)電動(dòng)機(jī)中驅(qū)動(dòng)的量(發(fā)動(dòng)機(jī)速度)和旋轉(zhuǎn)方向。
驅(qū)動(dòng)控制部分224還根據(jù)當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252來控制該電動(dòng)機(jī)而不管通信數(shù)據(jù)的傳送定時(shí)。具體地，不管給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)的接收，驅(qū)動(dòng)控制部分224總是根據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)部分250中的當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252來控制電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。所以，當(dāng)沒有接收到給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制部分224繼續(xù)根據(jù)存儲(chǔ)的當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252來控制電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
存儲(chǔ)部分240由諸如ROM等非易失性存儲(chǔ)器組成，它存儲(chǔ)ID242和各種被執(zhí)行從而使接收機(jī)控制部分220能夠起作用的程序。ID242與存儲(chǔ)在相應(yīng)遙控器100的存儲(chǔ)部分140中的ID142相同，并且指示該相應(yīng)的遙控玩具所特有的值的ID242被事先存儲(chǔ)起來。臨時(shí)存儲(chǔ)部分250由RAM等組成，它將通信數(shù)據(jù)中的操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252，該通信數(shù)。據(jù)被通信數(shù)據(jù)區(qū)分部分222判斷為是給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)。
接下來將解釋發(fā)射和接收通信數(shù)據(jù)過程中遙控玩具的操作。
圖4是示意性顯示發(fā)射通信數(shù)據(jù)過程中的遙控器100的操作的流程圖。該處理過程被重復(fù)實(shí)施，一直到像切斷電源等的完成操作被實(shí)施為止(步驟S102)。最開始，當(dāng)遙控器100的信道設(shè)置部分118設(shè)置傳送循環(huán)時(shí)，發(fā)射機(jī)控制部分120等待輸入到輸入部分110中的操作數(shù)據(jù)(步驟S104)。
當(dāng)操作數(shù)據(jù)被輸入到輸入部分110(步驟S104；是)時(shí)，發(fā)射機(jī)控制部分120判斷輸入的操作數(shù)據(jù)是否與存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)部分150中的上一操作數(shù)據(jù)152相同(步驟S106)。換句話說，傳送控制部分120判斷用戶輸入的操作是否改變了。
當(dāng)發(fā)射機(jī)控制部分120判斷出輸入的操作數(shù)據(jù)與上一操作數(shù)據(jù)152相同(步驟S106；是)時(shí)，或者當(dāng)該部分120判斷出用戶輸入的操作中沒有改變時(shí)，該部分120使過程進(jìn)行到步驟S102。相反地，當(dāng)該部分120判斷出輸入的操作數(shù)據(jù)與上一操作數(shù)據(jù)152不相同(步驟S106；否)時(shí)，或者當(dāng)該部分120判斷出用戶輸入的操作中有改變時(shí)，通信數(shù)據(jù)被發(fā)射(步驟S108)。簡而言之，當(dāng)傳送定時(shí)控制部分124將傳送指令信號(hào)輸出到發(fā)射部分130時(shí)，包括在步驟S104中輸入的操作數(shù)據(jù)和在存儲(chǔ)部分140中存儲(chǔ)的ID142并在通信數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分122中產(chǎn)生的通信數(shù)據(jù)從發(fā)射部分130發(fā)射出去。
圖5是示意性顯示接收通信數(shù)據(jù)過程中的跑動(dòng)中運(yùn)動(dòng)裝置的操作的流程圖。該處理過程被重復(fù)實(shí)施一直到像切斷電源等的玩完成操作被實(shí)施為止(步驟S202)。最開始，跑動(dòng)中玩具200的接收部分230等待通信數(shù)據(jù)(步驟S204)。當(dāng)接收部分230接收到通信數(shù)據(jù)時(shí)，通信數(shù)據(jù)區(qū)分部分222查閱存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部分240中的ID242并判斷接收到的通信數(shù)據(jù)是否表示給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)(步驟S206)。
當(dāng)通信數(shù)據(jù)區(qū)分部分222判斷出接收到的通信數(shù)據(jù)表示給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)時(shí)，該部分222將包括在給此接收機(jī)的通信數(shù)據(jù)中的操作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)部分250中作為當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252，從而更新當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252(步驟S208)。在這里，驅(qū)動(dòng)控制部分224根據(jù)存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)部分250中的當(dāng)前操作數(shù)據(jù)252來控制轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)部分212和運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部分214的驅(qū)動(dòng)而不管通信數(shù)據(jù)的接收。
如上所述，根據(jù)第二實(shí)施例的遙控器100僅僅在操作數(shù)據(jù)改變時(shí)發(fā)射通信數(shù)據(jù)。因此，不需要在對應(yīng)于傳送循環(huán)的每個(gè)時(shí)間周期總是發(fā)射通信數(shù)據(jù)。結(jié)果，當(dāng)用戶玩多個(gè)遙控玩具時(shí)，通信數(shù)據(jù)沖突的發(fā)生就可以被減少。
在這里，在第2，實(shí)施例中，當(dāng)從操作部分112輸出的操作數(shù)據(jù)被輸入到通信數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分122時(shí)，總是會(huì)產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)。但是，優(yōu)選地，只有當(dāng)判斷出從操作部分112接收到的操作數(shù)據(jù)與上一操作數(shù)據(jù)152不同時(shí)才產(chǎn)生通信數(shù)據(jù)。
此外，當(dāng)判斷出從操作部分112接收到的操作數(shù)據(jù)與上一操作數(shù)據(jù)152相同時(shí)，傳送定時(shí)控制部分124不向發(fā)射部分130輸出任何的傳送指令信號(hào)。但是，隨后的修改是優(yōu)選的。如果恰在當(dāng)前時(shí)間之前的在前時(shí)間判斷出操作數(shù)據(jù)互不相同的條件下、在當(dāng)前時(shí)間判斷出操作數(shù)據(jù)互相相同時(shí)，當(dāng)在該在前時(shí)間之后過去了規(guī)定的時(shí)間周期時(shí)才停止傳送指令信號(hào)的輸出。具體地，在當(dāng)前時(shí)間之前的在前時(shí)間，當(dāng)接收到的操作數(shù)據(jù)與上一操作數(shù)據(jù)152不相同時(shí)，傳送指令信號(hào)就在該在前時(shí)間輸出。但是，即使在當(dāng)前時(shí)間判斷出操作數(shù)據(jù)互相相同，也不采用在當(dāng)前時(shí)間突然停止傳送指令信號(hào)的輸出(下文中稱為“即時(shí)停止”)，而是在該在前時(shí)間之后過去規(guī)定的時(shí)間周期(下文中稱為“停止延遲”)時(shí)才停止輸出傳送指令信號(hào)。例如，當(dāng)?shù)扔趥魉脱h(huán)兩倍的時(shí)間周期被設(shè)置為該規(guī)定的時(shí)間周期時(shí)，通信數(shù)據(jù)在該在前時(shí)間之后發(fā)射兩次。
實(shí)施例3.多通道型遙控裝置假設(shè)有八部遙控車在一起玩，每部車都有“前進(jìn)”、“后退”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”四個(gè)通道，那么就選用一個(gè)具有32個(gè)通道的發(fā)射機(jī)(注；發(fā)射機(jī)做到幾十個(gè)通道屬于成熟技術(shù))，將這32個(gè)通道分成八組，每組四個(gè)通道。每組四個(gè)通道(即四個(gè)按鍵)做在一個(gè)手柄上，分別控制一部車的“前進(jìn)”、“后退”、“左轉(zhuǎn)”、“右轉(zhuǎn)”，這樣共有八個(gè)控制手柄(每個(gè)手柄上有四個(gè)按鍵)，每個(gè)手柄與發(fā)射機(jī)電路板之間用電線連接，并且在手柄與電路扳之間裝上一個(gè)定時(shí)器，該定時(shí)器的作用是控制每次玩遙控車的時(shí)間，定時(shí)時(shí)間一到，該手柄的電路自動(dòng)切斷。如果該手柄要繼續(xù)遙控場地上的玩具，則需重新定時(shí)。
當(dāng)有人按下1A號(hào)手柄上“前進(jìn)”或“后退”、“左轉(zhuǎn)”或“右轉(zhuǎn)”，該指令便由5號(hào)件電線穿過2號(hào)件定時(shí)器傳到3號(hào)件發(fā)射機(jī)電路板，3號(hào)件電路再將手柄上指令由天線發(fā)射出去，場地上被遙控模型4A收到1A發(fā)出的指令后，便執(zhí)行“前進(jìn)”或“后退”、“左轉(zhuǎn)”或“右轉(zhuǎn)”的命令。同樣，如果手柄1B發(fā)出指令，則被遙控模型4B就執(zhí)行相應(yīng)的命令.手柄IC發(fā)出指令，則被遙控模型4C就執(zhí)行相應(yīng)命令...。
1A、1B、1C、1D...各手柄可以同時(shí)發(fā)出指令，而場地上的被遙空模型4A 4B、4C、4D...則可同時(shí)執(zhí)行各自對應(yīng)手柄發(fā)出的指令，彼此之間互不干擾，均能正常工作。而2號(hào)件定時(shí)器是一個(gè)常斷開關(guān)，平時(shí)手柄(1號(hào)件)與發(fā)射機(jī)電路板(3號(hào)件)之間處于斷開狀態(tài)，手柄上的指令并不能通過電路板發(fā)射出去，當(dāng)對它定時(shí)后，手柄(1號(hào)件)便與發(fā)射機(jī)電路板(3號(hào)件)接通，手柄上的指令便會(huì)由(3號(hào)件)線路板上的天線發(fā)射出去。場地上對應(yīng)的被遙控模型便會(huì)撥此指令工作。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種多人游戲型的遙控運(yùn)動(dòng)裝置，尤其涉及一種應(yīng)用游戲者生理信號(hào)遙控的，多人共同參與的集體游戲或競賽型運(yùn)動(dòng)控制裝置，這種裝置在傳送同一頻率的，以代表游戲者生理信號(hào)改變程度倍增因子為基礎(chǔ)而轉(zhuǎn)化的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾，在相同的通信頻率上對不同游戲者操縱的不同運(yùn)動(dòng)裝置或遙控玩具實(shí)施精確和遠(yuǎn)程的控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，本發(fā)明的特征是，本發(fā)明提出的裝置由生理信號(hào)監(jiān)測模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和娛樂型運(yùn)動(dòng)模塊組成，生理信號(hào)監(jiān)測模塊負(fù)責(zé)采集、調(diào)理、轉(zhuǎn)換各種生理信號(hào)，對信號(hào)進(jìn)一步處理、分析、計(jì)算出代表游戲者生理信號(hào)變化程度的倍增因子數(shù)值，將此數(shù)值傳輸?shù)竭\(yùn)動(dòng)控制模塊，計(jì)算并編碼成運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)直接傳輸或通過遙控傳輸方式下達(dá)指令給娛樂型運(yùn)動(dòng)模塊，按照傳輸?shù)闹噶顖?zhí)行規(guī)定的動(dòng)作，本發(fā)明的裝置既可以增加娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置的趣味性和競爭性，還可以廣泛應(yīng)用于生物反饋訓(xùn)練和放松訓(xùn)練等多種健康及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明中娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置的執(zhí)行的動(dòng)作包括運(yùn)動(dòng)裝置的啟動(dòng)、加速、減速、停止、向左、向右、后退，以及運(yùn)動(dòng)裝置附屬模塊中的各種動(dòng)作，這些動(dòng)作包括發(fā)出聲音和發(fā)光增添真實(shí)效果，或者發(fā)射光束向?qū)沟钠渌\(yùn)動(dòng)裝置射擊等動(dòng)作，在上述動(dòng)作，有大部分動(dòng)作由游戲者的生理信號(hào)來控制，其他部分由游戲者的四肢來控制，本發(fā)明裝置可以全部由游戲者生理信號(hào)控制，或者采用生理信號(hào)與手動(dòng)控制結(jié)合的方式進(jìn)行控制，根據(jù)不同娛樂型運(yùn)動(dòng)裝置的不同游戲方法，組合最合理的解決方法。
4.按照權(quán)利要求1所述的裝置，本發(fā)明的一種集體遙控玩具控制及信息交換方法，該方法通過在多個(gè)遙控器和多個(gè)玩具主體控制板所組成的裝置組上，按同頻搶占、釋放機(jī)制，地址識(shí)別機(jī)制，以及遙控命令規(guī)約進(jìn)行信息交換。
5.按照權(quán)利要求1所述的裝置，本發(fā)明涉及到既有發(fā)射機(jī)又有接收機(jī)的遙控運(yùn)動(dòng)裝置，該反射機(jī)用于發(fā)射包含識(shí)別數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的通信數(shù)據(jù)，而該接收機(jī)用于接收從發(fā)射機(jī)發(fā)射的通信數(shù)據(jù)且根據(jù)所接收的、其識(shí)別數(shù)據(jù)與事先存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)器中的識(shí)別數(shù)據(jù)相同的通信數(shù)據(jù)中的操作數(shù)據(jù)來實(shí)施一個(gè)受控制的操作。
6.按照權(quán)利要求1所述的裝置，應(yīng)用于本發(fā)明裝置控制的生理信號(hào)，可以是人體各種形式的體表生理信號(hào)包括脈搏波信號(hào)、心電信號(hào)、腦電信號(hào)、肌電信號(hào)、皮膚電信號(hào)、呼吸信號(hào)、體表溫度信號(hào)、血壓信號(hào)、血氧飽和度信號(hào)、眼電信號(hào)、眼球運(yùn)動(dòng)信號(hào)等生理信號(hào)，上述生理信號(hào)可以采用相應(yīng)的專用生理信號(hào)傳感器采集，這種由生理信號(hào)傳感器采集的生物電信號(hào)或非電信號(hào)，通過傳感器轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步放大、調(diào)理，本發(fā)明裝置中生理信號(hào)采集模塊由上述各種通用型或?qū)Ｓ眯蜕硇盘?hào)傳感器構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求1所述的裝置，本發(fā)明裝置用于監(jiān)測游戲者生理信號(hào)的各項(xiàng)指標(biāo)是以觀察人體生理放松狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)的，這些指標(biāo)可以是監(jiān)測脈搏波或心電波形中RR-50數(shù)量、PP-50數(shù)量、LH分量、HF分量或LF/HF比值、心率單位時(shí)間內(nèi)的變化、呼吸頻率或呼吸幅度變化、肌電信號(hào)變化、腦電α波數(shù)量變化、體表溫度變化、皮膚電傳導(dǎo)率變化、血壓變化、血氧飽和度改變、單位時(shí)間內(nèi)氧氣和二氧化碳的改變等，最佳的選擇是生理信號(hào)傳感器容易佩戴，不影響游戲者活動(dòng)，不增加游戲者痛苦，指標(biāo)穩(wěn)定可靠，重復(fù)性強(qiáng)，容易測試、分析對比的生理信號(hào)類型，此外，由于不同生理信號(hào)的生物反饋控制難度不一致，考慮到初學(xué)者和新手掌握難易程度，可以從最簡單的呼吸生物反饋訓(xùn)練開始，讓游戲者有一定理解和認(rèn)識(shí)后，采用脈搏波傳感器監(jiān)測RR-50數(shù)量，逐步發(fā)展到測試肌電信號(hào)、皮電信號(hào)、皮膚溫度信號(hào)，最后采用腦電信號(hào)生物反饋，也可以根據(jù)游戲者個(gè)人健康狀態(tài)，選擇最適合的生物反饋形式，采集的生理信號(hào)進(jìn)行前置放大、工頻濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)接口電路，將數(shù)字信號(hào)輸出至計(jì)算機(jī)裝置。
8.按照權(quán)利要求1所述的裝置，本發(fā)明的技術(shù)特征是，本裝置中采用倍增因子來代表游戲者生理狀態(tài)改變的程度，倍增因子計(jì)算采用游戲時(shí)即時(shí)測量的生理信號(hào)數(shù)值除以該生理信號(hào)的基線值，基線值作為常數(shù)貯存在RAM中，為了更直接顯示和表達(dá)倍增因子的意義，采用倍增因子級(jí)別和標(biāo)記來表示倍增因子的程度，倍增因子與其對應(yīng)的倍增因子級(jí)別和倍增因子標(biāo)記相互關(guān)系采用表格形式存放在計(jì)算機(jī)裝置的RAM中，通過查表法可以快捷查找，代表游戲者即時(shí)生理狀態(tài)改變程度的倍增因子級(jí)別和倍增因子標(biāo)記會(huì)自動(dòng)顯示在骰子裝置中游戲者面前的顯示屏中，倍增因子所代表的游戲者生理狀態(tài)提示語音內(nèi)容也可以通過耳機(jī)提示游戲者，在游戲中游戲者的倍增因子某單位時(shí)間里自動(dòng)改變，改變的幅度取決于游戲者生理狀態(tài)的改變，倍增因子更新的時(shí)間間隔，取決于預(yù)置的計(jì)算倍增因子的間隔時(shí)間，可以調(diào)整，這個(gè)間隔時(shí)間應(yīng)該根據(jù)游戲裝置的特殊性來設(shè)置，兩者之間應(yīng)該諧調(diào)和配合。
9.按照權(quán)利要求1所述的裝置，本發(fā)明的技術(shù)特征是，當(dāng)游戲者的倍增因子級(jí)別不理想，而游戲者想通過調(diào)整個(gè)人的生理狀態(tài)，達(dá)到更放松的生理狀態(tài)時(shí)，游戲者可以選擇“呼吸模擬”選項(xiàng)，一旦這個(gè)選項(xiàng)被選擇，計(jì)算機(jī)裝置根據(jù)游戲者目前的倍增因子級(jí)別自動(dòng)選擇合適的呼吸頻率和呼吸周期，并以聲音模擬和影象模擬的方式指導(dǎo)游戲者通過調(diào)整呼吸來改善生理放松狀態(tài)，游戲者也可以通過其他方式調(diào)整個(gè)人的放松狀態(tài)，包括各種放松訓(xùn)練和生物反饋訓(xùn)練的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多人游戲型的遙控運(yùn)動(dòng)裝置，尤其涉及一種應(yīng)用游戲者生理信號(hào)遙控的，多人共同參與的集體游戲或競賽型運(yùn)動(dòng)控制裝置，這種裝置在傳送同一頻率的，以代表游戲者生理信號(hào)改變程度倍增因子為基礎(chǔ)而轉(zhuǎn)化的運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)時(shí)，相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾，在相同的通信頻率上對不同游戲者操縱的不同運(yùn)動(dòng)裝置或遙控玩具實(shí)施精確和遠(yuǎn)程的控制。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1727028SQ200510027999
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者高春平 申請人:高春平