[發明專利]基于陀螺儀的虛擬搖桿控制方法和系統及其介質和設備

有效

• 申請號: 201711298230.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN108159685B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 姚海平;司宏偉
• 申請（專利權）人: 上海感悟通信科技有限公司;感悟科技（深圳）有限公司
• 主分類號: A63F13/211
• 分類號: A63F13/211;A63F13/42
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發明提供了一種基于陀螺儀的虛擬搖桿控制方法、系統、設備以及介質，包括：實時檢測由操作鍵被觸發而形成的原點觸發指令；根據接收到原點觸發指令時陀螺儀的當前狀態，設置原點狀態；獲取陀螺儀的實時狀態與所述原點狀態之間的變化量，得到虛擬搖桿的偏移量。本發明中陀螺儀配合物理按鍵等操作鍵很好解決了原點問題，用于無人機、遙控車以及電子游戲等的操控時非常方便，且虛擬搖桿體積和操作空間小，便于攜帶，更可兼容在現有的智能手機等用戶終端上實現額外的虛擬搖桿。

技術領域

本發明涉及虛擬搖桿控制領域，具體地，涉及基于陀螺儀的虛擬搖桿控制方法和裝置及其介質和終端。

背景技術

目前，游戲機產業方興未艾，結合VR、AR技術的新的游戲體驗也是層出不窮。這些游戲機中有相當一部分需要實體操控，通常是通過手柄裝置。

以專利文獻CN202015480U為例，該專利文獻CN202015480U公開了一種游戲手柄，包括設置于殼體上的行程按鍵，通過電位器檢測所述行程按鍵按壓所對應模擬量，然后通過處理單元與所述電位器電連接并轉換處理所述模擬量。這些手柄裝置一般都包含搖桿，用于較為精確的控制實體游戲機的運動，例如遙控車和遙控飛機的遙控器。為更好的控制，這些搖桿需要較大的體積和操作空間，從而降低了便攜性。其控制精度受限于其電位控制器精度、體積和允許的操作空間?？蓞⒁妶D1示出的電位器，電極1T與電極3T之間電阻通過物理搖桿所驅動的電極2T調整，從而檢測物理搖桿的位置。

為克服實體搖桿占用空間大的技術問題，本領域技術人員可以參照專利文獻CN104636063A來省略實體的搖桿部件，該專利文獻CN104636063A公開了一種電子屏幕虛擬搖桿的構建方法，該專利文獻通過獲取用戶在多點觸摸終端的觸屏上的操作來確定操作按鈕的初始位置，然后根據所述操作的移動方向來控制操作按鈕的位置，使觸摸點始終處于操作按鈕的控制區域內，從而通過在多點觸摸屏上實現操作按鈕跟隨操作位置移動的方案提高操作的準確性。

但是，上述專利文獻CN202015480U、專利文獻CN104636063A中無論是實體的搖桿還是虛擬的搖桿，均是通過手指來操控的，由于手指本身操控范圍的限制，使得手指操作的搖桿的行程都是短距離小范圍的，手指的輕微抖動就容易引起搖桿的誤操作。雖然這種誤操作可以通過一定的軟件算法進行識別以及屏蔽，但是識別精度仍然有待于提高，并且也容易將正常的抖動誤識別為誤操作而導致正常的操作被錯誤地屏蔽。

Wii體感遙控器在一定程度上解決了用手臂操作代替手指操作的問題，但是這種控制完全是利用加速度計自身的特性進行的，比如目前運動手表上應用加速度計對運動的姿態進行計算，這是加速度計最原始的應用。Wii的應用也沒有擺脫這種最原始的應用，它只適合據基于絕對姿態進行控制的操作，例如打羽毛球等，不能模擬joystick的操作，所以至今體感游戲和普通游戲一直是兩類，不能用體感的方式來控制普通游戲。

為此，本領域技術人員可以參照專利文獻CN103111073A，以解決上述技術問題。專利文獻CN103111073A公開了一種VP手柄及其手柄中虛擬電位器的運算方法，采用多個動作傳感器，設置某一狀態為零點，以該狀態時動作傳感器所在平面為基礎，以此零點映射到顯示器平面的中心點，通過動作帶動動作傳感器進行移動，來模擬推動各種手柄搖桿的控制方法。雖然Wii這樣的體感控制器也采用動作控制取代了機械式3D搖桿操控，將原本必須用手指完成的操作改為手臂和身體來完成，可以認為實現一定的搖桿特性的控制，但是由于體感控制器的單手操作特性，使其無法滿足需要多按鍵復雜操作的游戲，因此體感控制器作為通用手柄時需配置雙手分離的雙手控制器，即使如此體感控制器在對游戲的操控方面仍無法等同于通用游戲手柄在游戲中操控的復雜度和精準性。

進一步地，雖然上述專利文獻CN103111073A公開了需要設置零點狀態，然后根據零點狀態設定坐標系，但是專利文獻CN103111073A沒有公開如何設置零點狀態，無法快捷實時地控制零點，導致虛擬搖桿的功能簡單。

發明內容