[发明专利]互动板的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及互动板，特别涉及利用多个传感器和射频通信进行互动板上的物体识别和位置探测。

背景技术

近期低价计算机处理器的大量出现，对游戏、玩具、书籍、乐器等产品产生了极大的影响。越来越多的游戏采用内嵌式传感器外加与感官元件，如音频和视频装置，相连接的计算机系统，来增强玩家的交互体验。

一般而言，电脑游戏通过一个电子显示系统，例如一个像素化平板显示器或触摸屏等，向玩家提供一个游戏活动的直观显示。但是很遗憾，这些显示方式缺乏三维特性，无法提供传统的基于游戏板的游戏所固有的物理交互。例如，传统的游戏板游戏可以使用一个或多个可移动的游戏部件，玩家（尤其是年轻玩家）在游戏体验过程中更“自然”、更容易进行交互。另一方面，传统的游戏板游戏通常缺乏电脑游戏可以向玩家提供的音频和/或视觉交互。因此，一种将电脑技术和物理游戏组合起来的方法将增强玩家的游戏体验。

因此，需要开发一种可以在一个物理限定的环境中，通过电脑系统将物体进行识别和定位的系统和方法。例如，如果电脑系统可以识别游戏板部件的标识以及其在游戏板上的位置，则可以使用电脑系统来识别玩家的身体动作，进而通过多种感官元件，如视频和/或音频输出，向玩家提供实时反馈，有效地增强玩家的体验。

尽管已经存在大量的内嵌在游戏板的物体识别和定位系统，这些系统所具有的许多缺点妨碍了其更进一步的应用。例如，许多系统使用视场有限的低分辨率相机，严重限制了物体的可识别范围。当物体发生重叠或在相机的视场内被遮挡，则可能导致位置和追踪的不准确。此外，与背景趋于一体或外观与其他物体类似的物体，如类似颜色的物体或相同的物体，可能很难精确追踪。因此，当物体正在运动或物体局部被遮挡时，可能很难使用互动板系统。

因此，为了扩大实际应用，需要更准确的物体识别、验证和追踪功能，来克服技术中的缺点和不足。

发明内容

本发明公开了一种用于识别放置于互动板（如游戏板、象棋板、公告板等）表面上的一个或多个物体的标识和位置的系统及方法。所述系统由一互动板（主要包括传感器、微电脑单元、天线和计算机），以及一个或多个物体（主要包括计算机芯片、天线、微电脑单元和开关）组成。放置于互动板表面上的物体的标识和位置在极短的时间间隔内通过两种不同的物理方式进行识别。放置于互动板表面上的物体位置通过互动板内嵌的多种传感器的探测进行识别，并且通过物体与互动板之间的信号交换进行进一步确认。放置于互动板表面上的物体的标识在位置确认后的一个极短的时间间隔内通过射频通信，例如：2.4GHz，进行识别。互动板的例子可以包括但不限于游戏板、音乐板、象棋板、公告板等。

在多种形式的实施例中，本发明提供了一种利用多个传感器和射频通信，例如：2.4GHz，在极短的时间间隔内通过两种不同的物理方式来识别放置于互动板表面上的一个或多个物体的标识和位置的系统及方法。其应用范围包括但不限于游戏板、音乐板、象棋板、公告板等。

内嵌有具有标识码的计算机芯片的物体，放置于具有操作表面的互动板的上方或附近。所述物体的位置通过内嵌在所述互动板中的多个传感器（板传感器）进行探测，并且通过物体与互动板之间的具有极短的时间间隔的信号交换进行进一步确认。所述物体的标识信息通过所述物体内嵌的微电脑单元（物体MCU），在位置确认之后的一个极短的延时间隔之后进行广播。所述互动板（板MCU）中的微电脑单元接收具有所述物体标识信息的无线电广播。

板MCU按照所述计算机中运行的用户设定的程序向所连接的计算机发送信息，包括但不限于标识和位置信息，并接收反馈。

计算机或板MCU或物体MCU可以指示所述互动板或物体中内嵌的感官元件来实现某些动作。

附图说明

图1展示了一个实施例中的互动板。

图2展示了一个实施例中的物体。

图3是一个实施例中的物体的示意图。

图4是一个实施例中的互动板的示意图。

图5是一个实施例中系统的示例性流程图。

图6是一个实施例中，通过使用电阻触摸探测技术来测定位于互动板操作表面上的物体位置的示意图。

图7是一个实施例中，通过使用电容传感器来测定位于互动板操作表面上或附近的物体位置的示意图。

图8展示了一个底部嵌有导电材料，以供电容传感器探测的物体。

具体实施方式