專利名稱：遠程控制的機器人游戲系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機器人游戲系統，具體涉及一種由遠程終端控制的機 器人游戲系統。
背景技術：
目前，游戲系統發展迅速、總類繁多，網絡游戲和掌上游戲廣為盛行，
然而以實物為實體的機器人游戲系統仍處于初步探索階段。公開號為GN 1410321，申請人為石川島播磨重工業抹式會社，發明名稱為機器人游戲系 統的日本專利申請，該專利申請是以國際空間站作為機器人的游戲場景， 操作員處在地球的基站上，橾作員與機器人通過發送和接收無線電信號來 完成操控和反饋信息，該專利申請是在特定的環境即國際空間站來完成的， 不適用于地面遠程遙控機器人游戲。 一種適用于普通環境下的機器人游戲 系統需要更進一步探討和研究。
此外，隨著智能手機的普及，媒體應用越來越多的向掌上智能平臺轉 移，wifi網絡與internet網絡的融合為終端互聯提供了統一平臺。將智能 終端與智能獨立系統通過wifi網絡相互結合具有廣泛的應用前景。通過手 機終端與智能機器人組建wif i無線局域網，進而實現手機終端遠程操控智 能機器人游戲作戰具有重要的現實意義。
發明內容
本發明提供了一種利用手機等控制終端實現遠程操控智能機器人游戲 作戰的系統。
在第一方面，本發明提供了一種在遠程控制下進行游戲的機器人，包 括視頻模塊、基本l/0模塊、網絡模塊、第一存儲器和第一處理器。其中， 視頻模塊用來獲取該機器人周圍場景的視頻，并將該視頻信息進行處理； 基本I/O模塊用來向其它機器人發射信號及接收來自其它機器人的信號； 網絡模塊用于建立機器人與控制終端之間的網絡連接；第一存儲器用于存 儲生命值信息，該生命值按照來自其它機器人的信號個數遞減；第一處理器
將所述視頻信息和生命值信息通過網絡模塊發送給控制終端，并且基于來 自控制終端的命令執行游戲動作。
在第二方面，本發明提供了一種遠程控制機器人進行游戲的控制終端， 包括網卡、顯示屏和第二處理器。其中，網卡用來建立控制終端與機器人 之間的網絡連接；顯示屏顯示該機器人周圍的視頻信息和該機器人的生命 值；第二處理器將通過網卡接收的視頻信息在顯示屏上顯示，所迷視頻信 息是機器人周圍的視頻信息；用戶基于視頻信息操縱第二處理器發出指令， 指令經網卡傳送給機器人；該機器人基于指令進行游戲操作。
在第三方面，本發明提供了一種遠程控制的機器人游戲系統，包括控 制終端以及由該控制終端控制的至少 一個機器人。
在本發明的一個實施例中，機器人的生命值按照來自其它機器人的信 號個數遞減。機器人的生命^f直通過該機器人身上的led燈標志，同時該機 器人的生命值通過在視頻圖像上疊加0SD信息來實現，所述視頻圖像是機 器人采集到的其周圍場景的圖像。
本發明通過在機器人與控制終端組建網絡的方式，實現機器人與控制 終端相互通信，進而實現控制終端對機器人遠程操控的功能。相對于網絡 游戲和掌上游戲，本發明的實戰游戲具有更強烈的趣味性，同時本發明創 造性的開辟了地面遠程控制機器人游戲作戰的先河。
下面將參照附圖對本發明的具體實施方案進行更詳細的說明，在附圖
中
圖1為本發明的手機終端遠程控制機器人的示意圖。
圖2為本發明的控制終端遠程控制機器人游戲系統硬件體系框圖。
具體實施例方式
參照附圖對本發明的遠程控制機器人游戲系統進行詳細說明。 圖1是本發明所采用的手機終端遠程控制機器人的示意圖，其中，A和 B表示機器人，C表示手機終端，D表示無線接入點。手機終端C與機器人 A和B之間建立wif i網絡，手機終端G通過無線接入點D訪問和控制機器
人A和B，機器人A和B通過無線接入點D發送數據到手機終端G。機器人 A和B之間的信息交互，如相互攻擊，通過發射和接收紅外線來完成。
圖2是本發明的控制終端遠程控制機器人游戲系統硬件體系框圖。
機器人100包括視頻模塊110、音頻模塊120、基本1/0模塊130、網 絡模塊140、第一存儲器150、第一處理器160和夜視模塊。其中，視頻模 塊110包括視頻傳感模塊111、圖像處理模塊112和視頻壓縮模塊113。音 頻模塊120包括音頻采集模塊121和音頻播放模塊122。基本1/0模塊130 包括信號發射模塊131和信號傳感模塊132。夜視模塊包括紅外燈和晝夜兩 用鏡頭，可以采用光敏電阻的方式控制紅外燈。
手機終端200包括網卡210、音頻播放器220、顯示屏230、第二存儲 器240和第二處理器250。
手機終端200與機器人100通過手機終端200的網卡210和機器人100 的網絡模塊140形成wif i網絡，使得手機終端200經過無線接入點與機器 人100之間相互通信，如傳輸視頻信息、音頻信息等。
機器人100的視頻模塊110用于獲取機器人100周圍場景的視頻信息。 具體地，視頻模塊110的視頻傳感模塊111負責將機器人100周圍場景的 光信號轉換為電信號，并輸出原始的數字圖像，如貝爾圖像；圖像處理模 塊112對原始的數字圖像進行處理，比如自動曝光、自動對焦，自動白平 衡，OSD疊加等；視頻壓縮模塊113對處理后的數字圖像進行壓縮，壓縮格 式為MJPEG， MPEG4或H264等。
機器人100的音頻模塊120用于采集、播放和發送音頻信息。具體地， 音頻采集模塊121采集機器人100周圍的音頻信息；音頻播放模塊122播 放以及發送音頻信息，音頻播放模塊122可以播放第一存儲器150中以及 由手機終端200發送過來的音頻信息；音頻播放模塊122也可以將機器人 100接收到的語音信息以廣播的方式群發或者以點對點的方式發送到同組 的其它機器人。
當機器人100所處游戲場景的光線暗時，開啟紅外燈。在本發明的一 個實施例中，通過光敏電阻感知游戲場地的光線狀況并控制機器人100打 開紅外燈。在本發明的另一個實施例中，手機終端200通過視頻模塊得知 游戲場景的光線狀況，發送控制信息到機器人100要求該機器人打開紅外
燈。
下面詳細闡述同組機器人協同作戰時音頻播放模塊的兩種工作方式 在游戲過程中，當第一機器人發現其同組的第二機器人遇到危險時，
該第一機器人的音頻播放模塊播放如"躲閃"等相關語音信息，該第二機
器人通過其音頻采集模塊采集到所迷內容的語音信息。
在游戲過程中，當第一機器人需要發送秘密信息到同組的一個或若干
個其它機器人時，如共同攻擊敵方某機器人，則該第一機器人的音頻播放
模塊將該秘密信息以廣播的方式群發或以點對點的方式發送到同組的機器人。
機器人100的基本I/O模塊130包括信號發射模塊131和信號傳感模 塊132。信號發射模塊131發射信號，表示機器人100發射子彈；信號傳感 模塊132接收信號，表示機器人100被擊中。當第一機器人向第二機器人 發起進攻時，該第一機器人通過其基本1/0模塊的信號發射模塊發射信號； 若該第二機器人通過其基本I/O模塊的信號傳感模塊接收到第一機器人發 射的信號，表示第二機器人被擊中。在本發明的一個實施例中，信號發射 模塊和信號傳感模塊分別為紅外發射器和紅外接收器，信號發射模塊和信 號傳感模塊分別發射和接收的是紅外信號。在本發明的另一個實施例中， 信號發射模塊和信號傳感模塊分別為無線電發射器和無線電接收器，信號 發射模塊和信號傳感模塊分別發射和接收的是無線電信號。
手機終端200的顯示屏230可顯示機器人100向手機終端200發送的 視頻信息，同時也可以顯示機器人100被擊中后視頻發生抖動的信息，進 而實現視頻抖動。該視頻抖動通過扭曲圖像來實現，在本發明的一個實施 例中，在某固定時間(如半秒)內，機器人100連續丟棄壓縮前視頻數據 的一部分信息。手機終端200的音頻播放器220可以播放第二存儲器240 中的音頻信息，也可以播放由機器人100發送過來的音頻信息。
機器人100被其它機器人擊中后，手機終端200的音頻播放器220播 放被擊中的聲音。在本發明的一個實施例中，機器人100將第一存儲器150 中的"被擊中聲音"的信息通過wifi無線局域網傳送到手機終端200，手 機終端200通過音頻播放器220將"被擊中聲音"播放出來。在本發明的 另一個實施例中，機器人100發送命令信息到手機終端200，要求播放"被
擊中聲音"，手機終端200接收到該命令信息后播放第二存儲器240中的 "被擊中聲音"。
下面闡述用戶如何實現遠程監控機器人的過程。 按如下方式，用戶遠程查看機器人周圍場景
1. 機器人100通過視頻模塊110捕獲機器人100周圍的圖像，并將該 圖像信息進行處理；
2. 將處理后的圖像信息通過wi f i無線局域網傳送到手機終端200;
3. 顯示屏230顯示傳送到手機終端200的視頻圖像。 按如下方式，用戶遠程控制機器人
1. 用戶通過手機終端200的顯示屏230中的視頻信息查看機器人100 的周圍場景；
2. 根據用戶需求，手機終端200通過wifi無線局域網發送命令信息到 機器人100，機器人100的第一處理器160根據該命令信息完成用戶指示， 如移動機器人100或者攻擊其它機器人等。
手機終端200通過wifi無線局域網設置機器人100的生命值(具體數 目由用戶設定)，機器人100被擊中一次，其生命值就減少一個，當該機 器人的生命值減少到某一特定數值時(具體數目由用戶設定)，標識該機 器人生命狀態的led燈變色，直到生命值減少到零，led燈熄滅。游戲中的 所有機器人通過查看機器人100的led燈的顏色得知機器人100的生命狀 態。
下面闡述手機終端200如何得知被其控制的機器人100的生命狀態。 OSD (On Screen DispIay，在屏顯示)技術是在圖像上疊加文字或者 圖形信息，使顯示屏為用戶提供更多的附加內容。本發明采用OSD技術， 根據機器人100的生命值在視頻圖像上疊加OSD信息，當用戶查看機器人 100的同時能夠得知機器人100的生命狀態，所述視頻圖像是機器人100采 集其周圍場景的視頻圖像。在本發明的一個實施例中，根據機器人100的 生命值，在機器人100采集到的視頻圖像上疊加連續若干個(數目與機器 人100生命值一致)某種顏色的像素塊，機器人100被擊中一次則減少一 個該種顏色的像素塊，直到像素塊減少到零為止。在本發明的另一個實施 例中，根據機器人100的生命值，在機器人100采集到的視頻圖像上疊加
阿拉伯數字信息(數字內容與機器人100生命值一致)，機器人100被擊
中一次則阿拉伯數字減一，直到阿拉伯數字減到為零為止。
下面闡述在視頻圖像上疊加OSD信息的三種方式，該視頻圖像是機器 人100采集其周圍場景的視頻圖像。
第一種方式是在手機終端200處對視頻圖像疊加OSD信息，具體實現 過程為
1. 手機終端200接收機器人100發送過來的生命值信息；
2. 手機終端200對視頻圖像解壓；
3. 手機終端200根據機器人100發送過來的生命值信息，在視頻圖像 上疊加OSD信息；
4. 用戶通過查看手機終端200的顯示屏230得知機器人100的生命狀態。
第二種方式是在機器人100處對視頻圖像疊加OSD信息，具體實現過 程為
1. 機器人100根據其生命值在視頻圖像上疊加OSD信息；
2. 視頻壓縮模塊113對疊加后的視頻圖像進行壓縮；
3. 將壓縮后的視頻圖像發送到手機終端200;
4. 用戶通過查看手機終端200的顯示屏230得知機器人100的生命狀態。
第三種方式也是在機器人100處對視頻圖像疊加OSD信息，具體實現 過程為
1. 機器人100對壓縮后的視頻圖像進行部分解碼并疊加OSD信息；
2. 對疊加OSD信息后的視頻圖像編碼；
3. 將編碼后的視頻圖像傳送到手機終端200;
4. 用戶通過查看手機終端200的顯示屏230得知機器人100的生命狀 態。
參照附圖2，對本發明所適用的遠程控制機器人游戲作戰方式進行詳細 說明
1.手機終端200通過機器人100的視頻模塊110查看機器人100周圍 場景；
2. 手機終端200控制機器人100移至游戲場地；
3. 手機終端200通過wifi無線局域網設置機器人100的彈藥數量、生 命值；
4. 當用戶通過機器人100的視頻模塊110查看到敵方機器人時，手機 終端200控制機器人100向敵方機器人的接收器(紅外接收器或無線電接 收器)發射信號(紅外信號或無線電信號)；
5. 機器人100通過wifi無線局域網向手機終端200發送"已向敵方機 器人發射子彈"的信息；
6. 手機終端200通過音頻播放器220播放"發射子彈"的聲音；
7. 如果敵方機器人的信號傳感模塊接收到機器人100發射的信號(紅 外信號或無線電信號)，敵方機器人將通過wifi無線局域網向控制該機器 人的手機終端發送"被擊中"的信息，該手機終端通過其音頻播放器播放
"機器人被擊中"的聲音；
8. 在播放"機器人被擊中"聲音的同時，顯示器230中的視頻發生抖
動；
9. 在敵方機器人的信號傳感模塊接收到機器人100發射的信號(紅外 信號或無線電信號)的同時，敵方機器人減少一個生命值并且更新疊加在 其視頻圖像上的OSD信息；
10. 敵方手機終端控制其機器人還擊，敵方機器人的信號發射模塊向機 器人100發射信號(紅外信號或無線電信號)。
如前文所述，手機終端與機器人組成wif i無線局域網用于傳輸視頻數 據、音頻數據、控制數據等，實際上，手機終端與機器人之間采用其他的 技術方案，如組成wimax無線城域網，采用GDWIA技術或藍牙技術同樣具有 傳輸視頻、音頻、控制等數據的功能。
如前文所述，手機終端用來控制機器人游戲作戰，實際上，其它的控 制終端如計算機終端也可以完成控制機器人游戲作戰的功能。
前文示意性地描述了一臺手機終端控制一個機器人的情況，需要說明 的是， 一臺手機終端控制多個機器人并與另外若干個手機終端分別控制多 個機器人進行多方游戲作戰也在本發明的保護范圍之內。在本發明中，一 臺手機終端控制多個機器人與一臺手機終端控制一個機器人的原理相同，
只是要求控制多個機器人的手機終端的顯卡為多屏顯示卡，被其控制的每
顯而易見，在不偏離本發明的真實精神和范圍的前提下，在此描述的 本發明可以有許多變化。因此，所有對于本領域技術人員來說顯而易見的 改變，都應包括在本權利要求書所涵蓋的范圍之內。本發明所要求保護的 范圍僅由所述的權利要求書進行限定。
權利要求
1. 一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)，包括視頻模塊(110)，獲取機器人(100)周圍場景的視頻，并對該視頻信息進行處理；基本I/0模塊(130)，向其它機器人發射信號及接收來自其它機器人的信號；網絡模塊(140)，與控制終端(200)建立網絡連接；第一存儲器(150)，存儲生命值信息，生命值按照來自其它機器人的信號個數遞減；第一處理器(160)；其中第一處理器(160)將所述視頻信息和生命值信息經網絡模塊(140)發送給控制終端(200)，并且基于來自控制終端(200)的命令執行游戲動作。
2. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于，視頻模塊(110)包括視頻傳感模塊(111)，將光信號轉換為電信號并輸出原始的數字圖像； 圖像處理模塊(112),處理原始的數字圖像； 視頻壓縮模塊(113)，壓縮處理后的數字圖像。
3. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于包括音頻模塊(120)，所述音頻模塊(120)用于采集機器人(100)周圍的音頻信息，播放和發送音頻信息。
4. 如權利要求3所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于，音頻模塊(120)包括音頻采集模塊(121)，采集音頻外部信息； 音頻播放模塊(122)，播放和發送音頻信息。
5. 如權利要求4所述的在遠程控制下進行游戲的機器人(100)，其特 征在于，音頻播放模塊(122)播放第一存儲器(150)中的音頻信息或播 放由控制終端(200)發送過來的音頻信息。
6. 如權利要求4所述的在遠程控制下進行游戲的機器人(100),其特 征在于，音頻播放模塊(122)以廣播的方式群發音頻信息或者以點對點的 方式發送音頻信息。
7. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于，基本l/0模塊(130)包括信號發射模塊(131)，發射信號； 信號傳感模塊(132)，接收信號。
8. 如權利要求7所述的在遠程控制下進行游戲的機器人(100)，其特 征在于，信號發射模塊(131)是紅外發射器，信號傳感模塊(132)是紅 外接收器。
9. 如權利要求7所述的在遠程控制下進行游戲的機器人(100)，其特 征在于，信號發射模塊(131)是無線電發射器，信號傳感模塊(132)是 無線電接收器。
10. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于包括設置在其上的led燈，機器人(100)的生命值通過led燈 標志，當該機器人的生命值達到某一特定數值時，led燈變色，直到生命值 為零led燈熄滅。
11. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于，控制終端(200)根據機器人(100)發送過來的生命值在視 頻圖像上疊加OSD信息。
12. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于，機器人(100)在視頻圖像上疊加0SD信息并壓縮，再傳送給控 制終端(200)。
13. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100), 其特征在于，機器人(100)對壓縮后的視頻圖像進行部分解碼并疊加OSD 信息，再編碼，再傳送到控制終端(200)。
14. 如權利要求1所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于包括夜視模塊。
15. 如權利要求14所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于夜視模塊包括紅外燈和晝夜兩用鏡頭。
16. 如權利要求15所述的一種在遠程控制下進行游戲的機器人(100)， 其特征在于包括光敏電阻，所述紅外燈通過光敏電阻的方式控制開啟及關閉。
17. —種遠程控制機器人進行游戲的控制終端(200)，包括 網卡(210)，與機器人(100)通過網絡通信；顯示屏(230)，顯示視頻信息和機器人(100)的生命值； 第二處理器(250);其中，第二處理器(250)將通過網卡(210)接收的視頻信息在顯示 屏(230)上顯示，所述視頻信息是機器人(100)周圍場景的視頻信息； 用戶基于視頻信息操縱第二處理器(250)發出指令，指令經網卡(210) 傳送給機器人(100);機器人(100)基于指令進行游戲搡作。
18. 如權利要求17所述的一種遠程控制機器人進行游戲的控制終端 (200)，其特征在于控制終端(200)是手機終端或計算機終端。
19. 如權利要求17所述的一種遠程控制機器人進行游戲的控制終端 (200)，其特征在于顯示屏(230)以視頻抖動的方式顯示機器人被擊中后的視頻信息。
20. 如權利要求19所述的一種遠程控制機器人進行游戲的控制終端 (200)，其特征在于，視頻抖動是通過在某固定時間內，機器人(100)連續丟棄壓縮前視頻數據的一部分信息的方式來實現的。
21. —種遠程控制的機器人游戲系統，包括權利要求17所述的控制終 端(200)以及由控制終端(200)控制的一個如權利要求1所述的機器人(100)。
22. 如權利要求21所述的一種遠程控制的機器人游戲系統，其特征在 于，所述控制終端(200)對機器人(100)的控制是通過組建wifi無線局 域網或wimax無線城域網或采用CDMA技術或采用藍牙技術的方式實現。
全文摘要
本發明涉及一種機器人游戲實戰系統，具體涉及遠程控制的機器人游戲系統。本發明通過在控制終端(200)與機器人(100)之間組建wifi無線局域網，實現控制終端(200)對機器人(100)遠程操控。機器人(100)的視頻模塊(110)用于獲取機器人(100)周圍視頻信息；基本I/O模塊用于向其它機器人發射信號及接收來自其它機器人的信號；第一處理器(160)將所述視頻信息經網絡模塊(140)發送給控制終端(200)，并且基于來自控制終端(200)的命令執行游戲動作。控制終端(200)的第二處理器(250)將通過網卡(210)接收的視頻信息在顯示屏(230)上顯示，用戶基于視頻信息操縱機器人(100)。本發明的機器人實戰系統，廣泛適用于各種遠程操控的機器人系統中。
文檔編號A63F13/12GK101391147SQ20081022593
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月6日 優先權日2008年11月6日
發明者喬啟盛 申請人:北京中星微電子有限公司