模拟人体动作的游戏系统及系统中使用的空气流量传感器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种空气流量传感器，包括一端开口的筒体（８）；筒体的中部设置有一端焊接在筒壁、另一端悬空的金属箔片（９），金属箔片的悬空端连接塑胶制品的弹性膜片；膜片垂直于筒体的空气流通方向；金属箔片的固定端连接电源的一极，电源的另一极连接一凸块（３），凸块位于金属箔片悬空端后方１－４毫米处；当金属箔片的悬空端在空气流作用下搭接到凸块时，电源导通并触发感应信号。本实用新型专利技术还公开了使用上述传感器实现的游戏系统。本实用新型专利技术的游戏系统，在降低了传感器的成本的前提下，适宜普及，其游戏的真实性得到了较好体现，最大程度上满足了玩家的娱乐要求，能够让玩家在游戏中得到健身，并获得最大的成就感。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

模拟人体动作的游戏系统及系统中使用的空气流量传感器
本专利技术涉及一种模拟人体动作实现游戏控制的系统，更具体地说，涉及系 统中一种釆集人体动作信号的新型传感器及系统的实现方式。
技术介绍
市场上的电脑、电视、大型街机游戏的输入方式基本上局限于按键+摇杆或 键盘+鼠标操作，该操作真实性较低，不能满足玩家的成就感。目前国内外已经开始研究如何采集人体真实的动作信号，以便作为游戏系 统的信号源，使人们真实的活动在游戏中。多数情况下，这一信号输入均由传 感器实现。而有关人体运动信号传感系统在国外动画工作室早已使用相关精密 设备，其原理是通过高精度惯性传感器(陀螺仪)或光学动态捕捉系统、导航 和定位系统、结合电脑中特殊开发软件来记录人体的动作，进而生成虚拟人物动画，此类设备主要用于动画制作领域，设备包括17-20个惯性运动传感器， 电池供电通信设备、电脑配套软件以及安装惯性运动传感器与身体之间的大量 复杂数据线。该设备虽然精度高，但复杂昂贵，不适用于家庭普通娱乐用途。此外，在娱乐领域，任天堂近期开发的Wii游戏机核心技术是在遥控器中 采用了 3轴加速度传感器，游戏者手持遥控器做出挥击运动，运动信号被加速 度传感器釆集，通过遥控器的蓝牙模块向游戏主机传递。但是该游戏只能采集 单臂运动信号，所以网球、棒球等单臂运动可以由任天堂Wii游戏机模拟，双臂运动和四肢运动则难以胜任。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供了一种空气流量传感器，及使用该传感器模拟 人体动作的游戏系统。其目的在于，解决当前此类游戏系统中传感器造价昂贵，不适宜普通家庭使用的问题。同时本专利技术提供了 一套在无线方式下使用的游戏 系统，进一步方便游戏使用。为了解决上述问题，本专利技术设计了一种空气流量传感器，包括一端开口的筒体；筒体的中部设置有一条一端焊接在筒壁、另一端悬空的条形金属箔片， 金属箔片的悬空端连接塑胶制品的弹性膜片；弹性膜片的膜片面垂直于筒体的 空气流通方向。金属箔片的固定端连接电源的一极，电源的另一极连接一凸块， 凸块位于金属箔片的悬空端后方1-4毫米处；当金属箔片的悬空端在空气流作 用下招、接到凸块时，电源导通并触发感应信号。上述空气流量传感器的改进在于，筒体在空气流入口处设置有用于调节空 气通流截面的叶片机构。弹性膜片的膜片面面积略小于筒体的横截面。本专利技术还设计了 一套利用上述传感器实现的游戏系统，包括用于感应人体 动作的传感器、用于接收传感器信号并进行处理的中央处理器，以及用于显示 动作状态的显示设备。其中传感器如上所述，为空气流量传感器，包括一端开 口的筒体；筒体的中部设置有一条一端焊接在筒壁、另一端悬空的条形金属箔 片，金属箔片的悬空端连接塑胶制品的弹性膜片；弹性膜片的膜片面垂直于筒 体的空气流通方向。金属箔片的固定端连接电源的一极，电源的另一极连接一 凸块，凸块位于所述金属箔片的悬空端后方1-4毫米处；当金属箔片的悬空端 在空气流作用下搭接到凸块时，电源导通并触发感应信号。上述模拟人体动作的游戏系统，其进一步改进在于，传感器的感应信号通 过无线发射/接收模块传送到中央处理器。当双人游戏时，需要使用两套所述无 线发射/接收模块，并分别工作在两种频率方式下。而这些无线发射/接收模块的工作频率设置在315MHz—433 MHz之间。优选方式下，传感器的设置方式如 下二个设置于人体双手手背，二个设置于人体双脚脚面外侧， 一对设置于腰 部，其中，设置于双手的传感器其筒体轴线与手臂在一条直线上，设置于双脚 的传感器在正常站立状态下筒体轴线与地面平行，腰部传感器筒体轴线与人体 躯干平行。此外，优选方式下，如上所述，传感器的筒体在空气流入口处设置 有用于调节空气通流截面的叶片机构；弹性膜片的膜片面面积略小于筒体的横 截面。通过上述技术方案，本专利技术在人体四肢端和腰部设置空气流动传感器，捕 捉人体运动信号，-让人体运动的信号通过传感器传达给游戏机或电脑，进而控 制格斗游戏中的虛拟人物完成近似的动作。优选方式下，本专利技术由人体端6-8 个简单空气流动传感器和6-8个微型无线发射模块来传递信号，由一个接收器 接收信号，传递给游戏控制电路，再与电脑或电3见游戏机、大型游戏机连接， 不需要开发特殊游戏软件，因而可以在普通应用领域普及。如果针对本专利技术游 戏设备开发优化的格斗游戏软件，则会产生更好的模拟效果。此外本专利技术由于模拟人体真实运动，游戏者在发力、动作幅度上接近真实 水平，并且信号无线传输，没有复杂数据线的束缚，因而可以产生类似真实搏 斗感受。让真人模拟打斗，通过自己的力量打败电脑虚拟人物，游戏者将会有 很好的成就感，同时游戏者做大量运动；释放热量，起到很好的室内运动效果， 并且可以达到健体减肥、增强机体柔韧性目的。也可以用来发泄情绪，达到緩 解压力轻松心情目的。不同频率的两套产品可由两种颜色区分，共同使用时可以进4亍又又人才莫拟对抗性游戏。综上，釆用本专利技术提供的空气流量传感器能够有效地模拟人体动作实现游 戏系统，在降低传感器的成本的前提下，本专利技术的游戏系统适宜普及，最大程 度上满足玩家娱乐要求，能够让玩家在游戏中得到健身，并因此在游戏中获得 最大的成就感。附图说明图l是本专利技术游戏系统的原理示意图； 图2是本专利技术游戏系统的电路原理图； 图3是本专利技术空气流量传感器的结构原理图；图4是本专利技术空气流量传感器中弹性膜片与金属箔片的连接结构示意图。具体实施方式如图3所示空气流量传感器(或称空气流动感应开关)，包括一端开通(图 中右侧)的筒体8。筒体8的中部设置有一条一端焊接在筒壁、另一端悬空的条 形金属箔片9。金属箔片9的悬空端连接塑胶制品的弹性膜片7;弹性膜片7的 膜片面垂直于筒体8的空气流通方向。此外，金属箔片9的固定端连接电源的 一极，电源的另一极连接一凸块3，凸块3位于金属箔片9的悬空端后方1-4 毫米处；优选方式下，此距离设置在2毫米、3毫米或者2-3毫米之间。本空气 流量传感器通过在筒体8内设置弹性空气压力感应膜片7，当四月支运动时带动传 感器，与四周空气发生相对运动，空气通过空气入口 5进入，鼓动空气压力感应 片(即金属箔片9)的悬空端，使之发生移动，触发末端感应电极(凸块3), 空气流动感应开关导通。其他状态，当金属箔片9悬空端与凸块3不接触时，电源两才及断开，无感应信号发送。优选方式下，筒体8在空气流入口处设置有用于调节空气通流截面的叶片 机构(空气流通面积调节机构6)，类似于当前市场上存在的排风扇的合叶机构， 通过调整叶片张开的位置，调整筒体8中空气流通面积，从而调节传感器对空 气流通与运动速度之间的敏感度关系。此外，优选方式下，弹性膜片7的膜片 面面积略小于筒体8的横截面，并且与金属箔片9之间留有缝隙(如图4所示)， 以便保证空气压力最终仅仅加载到金属箔片9的悬空端。采用上述空气流量传感器模拟人体动作的游戏系统，包括用于感应人体动 作的传感器、用于接收传感器信号并进行处理的中央处理器，以及用于显示动 作状态的显示设备。其中，使用的空气流量传感器如上所述，包括一端开口的 筒体8;筒体8的中部设置有一条一端焊接在筒壁、另一端悬空的条形金属箔片 9,金属箔片9的悬空端连接塑胶制品的弹性膜片7;弹性膜片7的膜片面垂直 于所述筒体8的空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟人体动作的游戏系统，包括用于感应人体动作的传感器、用于接收传感器信号并进行处理的中央处理器，以及用于显示动作状态的显示设备；其特征在于：所述传感器为空气流量传感器，包括一端开口的筒体（８）；所述筒体（８）的中部设置有一条一端 焊接在筒壁、另一端悬空的条形金属箔片（９），所述金属箔片（９）的悬空端连接塑胶制品的弹性膜片（７）；所述弹性膜片（７）的膜片面垂直于所述筒体（８）的空气流通方向；所述金属箔片（９）的固定端连接电源的一极，电源的另一极连接一凸块（３） ，所述凸块（３）位于所述金属箔片（９）的悬空端后方１－４毫米处；当金属箔片（９）的悬空端在空气流作用下搭接到所述凸块（３）时，电源导通并触发感应信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵书扬，
申请(专利权)人：赵书扬，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]