一种通过移动设备传感器进行人机交互的智能手柄及其方法

技术领域

本发明涉及计算机领域，一种通过移动设备传感器进行人机交互的智能手柄及其方法。

背景技术

随着电动车的蓬勃兴起，在小型客车内配置大显示器、高性能的主机已经慢慢普及，在电动车中配置智能座舱是未来的发展趋势。伴随智能座舱的广泛实施，相应的应用及游戏也在如火如荼地开发中。常见的PC应用及游戏中，由于缺乏传感器支持，少了更多交互及娱乐的方式。这种交互方式能很好的满足智能座舱内应用及游戏的需求。

但是，在智能座舱中，由于屏幕的数量变多也变宽变大了，根据智能座舱的整体布置，不能充分利用智能座舱特点，营造娱乐氛围，提供最佳体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过移动设备传感器进行人机交互的智能手柄及其方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通过移动设备传感器进行人机交互的智能手柄及其方法，其包括智能座舱、主机、显示屏、移动设备、智能手柄模块；移动设备通过陀螺仪和加速度等传感器用以确定移动设备到显示器的指向角度；智能手柄模块用来架设移动设备并通过智能手柄的动作触发装置触发应用及游戏内动作；该方法包括以下步骤：

S1、移动设备架设到智能手柄上并和智能手柄建立数据连接；

S2、使移动设备和主机通过蓝牙或Wi-Fi进行数据连接；

S3、主机运行应用及游戏并显示初识校准画面状态；

S4、移动设备和主机连接成功后移动智能手柄角度并对准显示屏上显示的准星进行指向角校准，然后建立空间联系;

S5、移动智能手柄角度改变游戏中场景和瞄准镜的焦点，并通过智能手柄动作触发装置触发应用及游戏内动作，触发动作后移动设备将产生声光特效。

优选的，通过所述移动设备陀螺仪和加速度等传感器确定智能手柄转动或移动所改变的指向角来改变场景内所述准星焦点。

优选的，所述S4步骤中，通过以下方法确定空间范围：

S4-1、转动所述移动设备并指向屏幕中显示的左上角准星，通过智能手柄动作触发装置触发校准动作，确定左方和上方边界。

S4-2、转动所述移动设备并指向屏幕中显示的右下角准星，通过智能手柄动作触发装置触发校准动作，确定右方和下方边界。

优选的，还包括所述智能手柄和移动设备建立的数据连接和传输，并通过所述智能手柄动作触发装置触发应用及游戏场景内动作，并且所述移动设备同时伴有声光特效。

优选的，还包括所述移动设备和主机建立起的数据连接和传输，并通过滤波器算法来降低传感器数据及对应指向角度的抖动。

优选的，所述建立的空间联系中的还包括对多屏幕的支持。

优选的，所述移动设备和多显示屏间建立的空间联系中通过一定频率的出现特定目标对指向角进行校准。

优选的，所述移动设备中画面作为所述显示屏内场景画面的高倍瞄准镜使用。

本发明的有益效果：根据移动设备陀螺仪和加速度传感器和主机显示屏之间建立起空间联系，并通过智能手柄触发应用及游戏内动作效果，增加娱乐性和沉浸式体验。

附图说明

图1是本发明的原理示意图。

实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种通过移动设备传感器进行人机交互的智能手柄及其方法，该智能座舱设置在机动车内，智能座舱内设置有用以运行应用及游戏的主机；智能座舱内设置有用以显示应用及游戏的画面的单个或多个显示屏；该主机为机动车的车载电脑或是连接该车载电脑的具有处理功能的主机；智能座舱内设置有环绕主驾和副驾的扬声器。智能手柄是可以夹住移动设备并可以通过蓝牙或Wi-Fi连接移动设备进行数据连接，移动设备可以接收智能手柄的动作触发装置状态变化数据。

该方法包括以下步骤：

S1、移动设备架设到智能手柄上并和智能手柄建立数据连接；

S2、使移动设备和主机通过蓝牙或Wi-Fi进行数据连接；

S3、主机运行应用及游戏并显示初识校准画面状态；

S4、移动设备和主机连接成功后移动智能手柄角度并对准显示屏上显示的准星进行指向角校准，然后建立空间联系;

S5、移动智能手柄角度改变游戏中场景和瞄准镜的焦点，并通过智能手柄动作触发装置触发应用及游戏内动作，触发动作后移动设备将产生声光特效。

上述步骤的工作原理是，通过移动设备陀螺仪测量角速度（即物体在单位时间内旋转的角度）的传感器，它可以测量手机绕三个轴向（x、y、z）旋转的角速度。在测量过程中，陀螺仪会通过感知到旋转的速度，输出三个轴向上的角速度值。通过对这些角速度值的积分，就可以得到移动设备的角度变化信息，从而推算出当前移动设备的方向。例如，当把移动设备转动一下，陀螺仪会感知到旋转的角速度，通过对这些角速度值的积分，就可以计算出移动设备旋转的角度和方向。配合加速度传感器测量加速度变化，它可以检测移动设备在三个轴向上的加速度变化。在测量过程中，加速度传感器会输出三个轴向上的加速度值，这些值可以用来计算出移动设备的速度和方向。例如，当向前推动移动设备时，加速度传感器会感知到手机在x轴上的加速度变化，通过积分加速度值，就可以得到手机在x轴上的速度变化信息，从而推算出手机当前的运动方向。陀螺仪和加速度传感器的输出值都是相对值，并且会受到一些干扰因素的影响。因此，本发明在使用它们的时候，进行一些校准和滤波等处理，以保证获取到的指向角数据的准确性和稳定性。在进行校准和滤波处理时，考虑到处理时间和处理精度的平衡，本发明通过定期出现特定目标进行动态校准以保证处理效果和运行效率的兼顾。在首次开启应用及游戏的时候通过左上角和右下角两个目标进行初次校准并建立与屏幕空间的联系，形成一个平面空间坐标系，移动设备移动过程中将指向角传给主机内应用及游戏，首先转换到屏幕平面空间坐标系再转到应用及游戏内空间坐标系进行确定移动设备指向在应用及游戏内的焦点。

本发明在使用时，其首先通过移动设备陀螺仪和加速度等传感器进行校准建立空间联系；然后通过移动或转动移动设备来改变指向，并对准应用及游戏中目标角色在场景内位置进行动作触发，以让应用及游戏操作者获得更好的交互和娱乐体验。这就形成了一个非常具有沉浸感的互动体验，让应用及游戏操作者有非常好的 体验。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。