專利名稱：單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種游戲?qū)崿F(xiàn)技術(shù)，特別是涉及一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置和方法。
背景技術(shù)：
目前的游戲主要是基于鍵盤、鼠標(biāo)、或者游戲手柄等游戲控制系統(tǒng)來實現(xiàn)游戲控制。例如，利用計算機(jī)鍵盤中的上下左右鍵來控制游戲中的被控制對象的行走方向、及跳躍等，利用計算機(jī)鍵盤中的空格鍵來控制游戲中的被控制對象的下蹲等。發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明過程中發(fā)現(xiàn)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，通過腦電信號來識別人的意念(或者說想法)已經(jīng)成為了可能。如果能夠?qū)⒛X電信號的識別技術(shù)與游戲結(jié)合起來，則可以提供一種完全不同于傳統(tǒng)游戲?qū)崿F(xiàn)方式的全新游戲?qū)崿F(xiàn)方式，從而給游戲玩家?guī)?一種全新的游戲體驗。有鑒于上述游戲?qū)崿F(xiàn)方式待豐富的需求，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置和方法，能夠提供一種全新的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方式，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)過反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對游戲?qū)崿F(xiàn)方式待豐富的需求，而提供一種新的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置和方法，所要解決的技術(shù)問題是，基于人的不同意念伴隨的腦電信號實現(xiàn)單機(jī)游戲，從而豐富了單機(jī)游戲的實現(xiàn)方式，非常適于實用。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題可以采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，所述裝置包括至少一個電極傳感器，用于采集人的腦電信號并輸出；放大電路，與所述電極傳感器連接，用于接收所述電極傳感器傳輸來的腦電信號，并對所述腦電信號進(jìn)行放大處理；去噪模塊，與所述放大電路連接，用于對所述放大電路放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，與去噪模塊連接，將所述去噪模塊輸出的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出；存儲模塊，用于存儲意念特征數(shù)據(jù)；比較模塊，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和存儲模塊均連接，用于將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號與所述存儲模塊中的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以確定所述數(shù)字信號所表示的意念信號；信號轉(zhuǎn)換模塊，與所述比較模塊連接，用于將所述比較模塊確定出的意念信號轉(zhuǎn)換為游戲控制命令，并輸出；游戲模塊，與所述信號轉(zhuǎn)換模塊連接，用于接收并執(zhí)行所述信號轉(zhuǎn)換模塊輸出的游戲控制命令，以實現(xiàn)單機(jī)游戲。本發(fā)明的目的以及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實現(xiàn)。較佳的，前述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其中所述放大電路包括差分放大電路。較佳的，前述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其中所述去噪模塊包括高通濾波模塊和低通濾波模塊。較佳的，前述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊位于數(shù)字信號處理器DSP 中。較佳的，前述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其中存儲模塊、比較模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、以及游戲模塊位于計算機(jī)或者游戲機(jī)中。較佳的，前述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其中所述數(shù)字信號處理器通過串行接口與所述計算機(jī)或者游戲機(jī)連接。依據(jù)本發(fā)明提出的一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法，所述方法包括采集人的腦電信號；對所述腦電信號進(jìn)行放大處理；對所述放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理，以去除干擾信號；將所述去噪處理后的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；將所述數(shù)字信號與預(yù)先存儲的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以確定所述數(shù)字信號所表示的意念信號；將所述確定的意念信號轉(zhuǎn)換為游戲控制命令；執(zhí)行所述游戲控制命令，以實現(xiàn)單機(jī)游戲。較佳的，前述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法，其中所述對所述腦電信號進(jìn)行放大處理包括 對所述腦電信號進(jìn)行差分放大處理。較佳的，前述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法，其中所述對所述放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理包括對所述放大處理后的腦電信號進(jìn)行高通濾波和低通濾波。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置和方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明通過對腦電信號進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測到的腦電信號轉(zhuǎn)換為游戲控制信號提供給正在運行的游戲，實現(xiàn)了基于人的不同意念伴隨的腦電信號實現(xiàn)單機(jī)游戲，從而豐富了單機(jī)游戲的實現(xiàn)方式。綜上所述，本發(fā)明可基于人的不同意念伴隨的不同的腦電信號實現(xiàn)單機(jī)游戲。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖I為本發(fā)明的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置示意圖；圖2為本發(fā)明的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法流程圖。
具體實施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置和方法其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。圖I示出了本發(fā)明具體實施例的一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，該單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置主要包括至少一個電極傳感器I、放大電路2、去噪模塊3、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4、存儲模塊5、比較模塊6、信號轉(zhuǎn)換模塊7、以及游戲模塊8。電極傳感器I與放大電路2連接，去噪模塊3與放大電路2和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4連接，比較模塊6與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4、存儲模塊5、以及信號轉(zhuǎn)換模塊7均連接，游戲模塊8與信號轉(zhuǎn)換模塊7連接。電極傳感器I主要用于采集人的腦電信號并輸出。電極傳感器I的數(shù)量可以為I個或者多個。多個電極傳感器I可以位于人體頭部的多個不同部位，如前、后、左、右腦等。電極傳感器I采集到的腦電信號通常很微弱，放大電路2主要用于對電極傳感器I傳輸來的腦電信號進(jìn)行放大處理，以便于其它模塊能夠方便的針對采集到的腦電信號進(jìn)行處理。本發(fā)明中的放大電路2可以具體為差分放大電路。放大電路2可以采用美國AD公司的AD627BR等生物電放大器。電極傳感器I采集到的腦電信號中通?；煊卸喾N背景噪聲，如50Hz的工頻干擾、電極傳感器I與頭部的接觸噪聲、以及電極傳感器I與地之間的共模信號等，去噪模塊3主要用于對放大電路2放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理，以便于其它模塊能夠針對真正的腦電信號進(jìn)行處理。去噪模塊3可以具體為高通濾波模塊和低通濾波模塊，即本發(fā)明可以對放大電路2放大處理后的腦電信號進(jìn)行高通濾波和低通濾波，高通濾波可以有效去除采集到的腦電信號中混雜的直流信號，低通濾波可以有效去除50Hz的工頻干擾。高通濾波 模塊可以采用無源濾波器，低通濾波模塊可以采用有源濾波器。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4主要用于將去噪模塊3輸出的去除干擾后的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并向比較模塊5發(fā)送該數(shù)字信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4可以位于數(shù)字信號處理器DSP中，即本發(fā)明可以采用帶模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的DSP來進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理。存儲模塊5主要用于存儲意念特征數(shù)據(jù)。存儲模塊5中可以存儲意念標(biāo)識與意念特征數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系信息。存儲模塊5存儲的意念特征數(shù)據(jù)可以是基于現(xiàn)有的經(jīng)驗總結(jié)出的意念特征數(shù)據(jù)。存儲模塊5可以為閃存、內(nèi)存或者硬盤等。比較模塊6主要用于將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4發(fā)送來的數(shù)字信號與存儲模塊5中存儲的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以確定模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4傳輸來的數(shù)字信號所表示的意念信號。比較模塊6可以先從其接收到的數(shù)字信號中截取有效片斷，并將該有效片斷與存儲模塊5中存儲的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。比較模塊6可以向信號轉(zhuǎn)換模塊7輸出意念標(biāo)識信息(如意念特征數(shù)據(jù)的索引號)。比較模塊6可以采用中央處理器或者可編程邏輯器件等。信號轉(zhuǎn)換模塊7主要用于將比較模塊6確定出的意念信號轉(zhuǎn)換為游戲控制命令，并向游戲模塊8發(fā)送該游戲控制命令。信號轉(zhuǎn)換模塊7中可以預(yù)先存儲有意念標(biāo)識與游戲控制命令的對應(yīng)關(guān)系信息，這樣，信號轉(zhuǎn)換模塊7在接收到比較模塊6輸出的意念標(biāo)識信息后，直接根據(jù)該意念標(biāo)識信息從對應(yīng)關(guān)系中查找獲得游戲控制命令。游戲模塊8主要用于在接收到轉(zhuǎn)換模塊7輸出的游戲控制命令后，執(zhí)行該游戲控制命令，以實現(xiàn)單機(jī)游戲。上述存儲模塊5、比較模塊6、信號轉(zhuǎn)換模塊7、以及游戲模塊8可以位于計算機(jī)或者游戲機(jī)中。該計算機(jī)或者游戲機(jī)可以通過串行接口(如USB接口)與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊4所在設(shè)備(如DSP)連接。圖2示出了本發(fā)明具體實施例的一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法，該方法主要包括如下步驟S200、采集人的腦電信號。具體的，可以通過分布于人體頭部不同部位的多個電極傳感器來采集人的腦電信號。S210、對上述采集的腦電信號進(jìn)行放大處理。通常情況下，采集到的腦電信號通常很微弱，因此，可以對采集到的腦電信號進(jìn)行放大處理，以便于后續(xù)流程能夠方便的針對采集到的腦電信號進(jìn)行處理。本發(fā)明可以對采集到的腦電信號進(jìn)行差分放大處理，如采用美國AD公司的AD627BR等生物電放大器對腦電信號進(jìn)行放大處理。S220、對上述放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理，以去除腦電信號中的干擾信號。由于采集到的腦電信號中通常混有多種背景噪聲，如50Hz的工頻干擾、電極傳感器與頭部的接觸噪聲、以及電極傳感器與地之間的共模信號等，因此去噪處理后的腦電信號能夠便于后續(xù)流程針對真正的腦電信號進(jìn)行處理。具體的，可以對放大處理后的腦電信號進(jìn)行高通濾波和低通濾波，高通濾波可以有效去除采集到的腦電信號中混雜的直流信號干擾，低通濾波可以有效去除腦電信號中混雜的50Hz的工頻干擾。本實施例可以采用無源濾波器進(jìn)行高通濾波，可以采用有源濾波器進(jìn)行低通濾波。S230、將上述濾波后的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。具體的，可以使用帶模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的DSP來將濾波后的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。S240、將數(shù)字信號與預(yù)先存儲的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以確定該數(shù)字信號所表不的意念信號。在本實施例中，預(yù)先存儲有意念特征數(shù)據(jù)，如存儲有意念標(biāo)識與意念特征數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系信息。該意念特征數(shù)據(jù)可以是基于現(xiàn)有的經(jīng)驗總結(jié)出的意念特征數(shù)據(jù)。在本步驟中，可以先從數(shù)字信號中截取有效片斷，并將該有效片斷與預(yù)先存儲的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而可以確定出意念標(biāo)識信息(如意念特征數(shù)據(jù)的索引號)。S250、將確定出的意念信號轉(zhuǎn)換為游戲控制命令。具體的，可以預(yù)先存儲意念標(biāo)識與游戲控制命令的對應(yīng)關(guān)系信息，這樣，可以根據(jù)上述步驟中確定出的意念標(biāo)識信息從對應(yīng)關(guān)系中查找獲得游戲控制命令。S260、執(zhí)行該游戲控制命令，以實現(xiàn)單機(jī)游戲。上述S240-S260可以由計算機(jī)或者游戲機(jī)執(zhí)行，上述S200-S230可以由與計算機(jī)外接的設(shè)備執(zhí)行，計算機(jī)與外接設(shè)備之間可以通過串行接口(如USB接口 )連接。以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的 限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其特征在于，所述裝置包括 至少一個電極傳感器，用于采集人的腦電信號并輸出； 放大電路，與所述電極傳感器連接，用于接收所述電極傳感器傳輸來的腦電信號，并對所述腦電信號進(jìn)行放大處理； 去噪模塊，與所述放大電路連接，用于對所述放大電路放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理； 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，與所述去噪模塊連接，將所述去噪模塊輸出的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出； 存儲模塊，用于存儲意念特征數(shù)據(jù)； 比較模塊，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和存儲模塊均連接，用于將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的 數(shù)字信號與所述存儲模塊中的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以確定所述數(shù)字信號所表示的意念信號; 信號轉(zhuǎn)換模塊，與所述比較模塊連接，用于將所述比較模塊確定出的意念信號轉(zhuǎn)換為游戲控制命令，并輸出； 游戲模塊，與所述信號轉(zhuǎn)換模塊連接，用于接收并執(zhí)行所述信號轉(zhuǎn)換模塊輸出的游戲控制命令，以實現(xiàn)單機(jī)游戲。
2.如權(quán)利要求I所述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其特征在于，所述放大電路包括差分放大電路。
3.如權(quán)利要求I所述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其特征在于，所述去噪模塊包括高通濾波模塊和低通濾波模塊。
4.如權(quán)利要求I所述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊位于數(shù)字信號處理器DSP中。
5.如權(quán)利要求4所述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其特征在于，所述存儲模塊、比較模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊、以及游戲模塊位于計算機(jī)或者游戲機(jī)中。
6.如權(quán)利要求5所述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置，其特征在于，所述數(shù)字信號處理器通過串行接口與所述計算機(jī)或者游戲機(jī)連接。
7.一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法，其特征在于，所述方法包括 采集人的腦電信號； 對所述腦電信號進(jìn)行放大處理； 對所述放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理，以去除干擾信號； 將所述去噪處理后的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； 將所述數(shù)字信號與預(yù)先存儲的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以確定所述數(shù)字信號所表示的意念信號； 將所述確定的意念信號轉(zhuǎn)換為游戲控制命令； 執(zhí)行所述游戲控制命令，以實現(xiàn)單機(jī)游戲。
8.如權(quán)利要求7所述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法，其特征在于，所述對所述腦電信號進(jìn)行放大處理包括對所述腦電信號進(jìn)行差分放大處理。
9.如權(quán)利要求7所述的單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方法，其特征在于，所述對所述放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理包括對所述放大處理后的腦電信號進(jìn)行高通濾波和 低通濾波。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)裝置和方法，該裝置包括電極傳感器，用于采集并輸出腦電信號；放大電路，用于對所述腦電信號進(jìn)行放大處理；去噪模塊，用于對上述放大處理后的腦電信號進(jìn)行去噪處理；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述去噪模塊輸出的腦電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸出；存儲模塊用于存儲意念特征數(shù)據(jù)；比較模塊，用于將數(shù)字信號與所述存儲模塊中存儲的意念特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，以確定數(shù)字信號所表示的具體意念；信號轉(zhuǎn)換模塊，用于將比較模塊輸出的意念信號轉(zhuǎn)換為游戲控制命令；游戲模塊，用于執(zhí)行該游戲控制命令，以實現(xiàn)單機(jī)游戲。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠基于人的不同意念伴隨的不同的腦電信號實現(xiàn)單機(jī)游戲，豐富了單機(jī)游戲?qū)崿F(xiàn)方式。
文檔編號G06F19/00GK102854975SQ20111018147
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者董德福, 吳冠廷 申請人:德信互動科技(北京)有限公司