具有flash游戏功能的电视机及应用其玩游戏的方法

专利名称：具有flash游戏功能的电视机及应用其玩游戏的方法
技术领域：
本发明涉及一种电视机遥控器，特别是涉及一种兼具电视游戏功能的电视机遥控装置 及遥控方法。该遥控装置除了具备基本的电视遥控功能外，还具备电视机游戏手柄功能。
技术背景现代社会人们的生活节奏快，娱乐方式少，调查发现大部分人家中都至少有一台电视 机，而大多数人闲暇时间的娱乐方式都是在家观看电视，因此电视机是现代人家庭中必不 可少的家电之一。然而传统的电视机只具备单纯的视频信号播放的功能，作用比较单一， 要玩游戏的话，则需要外接一个专用的游戏机，连接各种信号线，显得十分不便。现有的带游戏功能的电视机的硬件功能构成中，主体部分为微处理器、显像和声音 回放电路、电视信号处理电路以及游戏存储器。这种现有的带有游戏功能的电视机的工作 原理是通过处理器内的游戏解析程序，执行游戏介质中的由厂商专门编写的、不通用的 游戏代码，然后调用传统电视机的显像和声音回放电路来播放游戏。其中严重制约了游戏 更新的关键部件是现有的固定或内置的游戏存储器，制约游戏更新的关键问题是游戏源的 专门性问题。现有技术提供的游戏存储器是内置的存储器或者是外置的游戏卡带、光盘 等介质。现有的游戏存储器由于不是通用的U盘、SD卡等存储器，专业性很强。加上游戏 程序本身的存储格式特殊，需要专业厂商进行开发，用户不容易获取和更新，唯一途径是 由供应商提供。这些特点就造成了现有的带有游戏功能的电视机，其游戏节目源具有很强 的专业性限制，存储器具有无法逾越的专用性限制，其可提供的游戏不多、比较单调，而 且更新困难，这就无形中降低了这种游戏电视机的可玩性。随着现代网络技术的发展，互联网这个资源的宝库为人们提供了数之不尽的小游戏，其中FLASH小游戏以其可玩性、可移植性、丰富多彩的玩法和小巧的体积风靡网络，并且有十分美好的发展前景。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种具有FLASH游戏功能的电视机，使 该遥控装置在具备一般的电视机遥控器功能的同时，还具备游戏手柄的功能，为电视机游 戏提供了更好的操控性和趣味性。本发明的另一目的在于提供应用上述电视机玩游戏的方法。本发明的目的通过如下技术方案实现具有FLASH游戏功能的电视机，包括电视机和遥控器；所述电视机包括嵌入式CPU、 高频头、放大和信号处理模组、视频解码和驱动模组、显像系统、通用外置存储接口、音 频解码和音响系统和遥控接收模组；所述放大和信号处理模组、视频解码和驱动模组、外 部存储器或USB接口、音频解码和音响系统和遥控接收模组分别与嵌入式CPU 106信号连 接，高频头接放大和信号处理模组，显像系统接视频解码和驱动模组；嵌入式CPU接收来 自遥控接收线路传来的遥控信号并还原出控制信号；所述遥控器包括遥控发射模组、单片式处理器、运动传感器和遥控器键盘；所述遥控 发射模组、运动传感器和遥控器键盘分别与单片式处理器信号连接；遥控发射模组与电视 机的遥控接收模组通讯联接；单片式处理器检测遥控器键盘是否有按键操作、采样运动传 感器的动作信号，并通过运动的强度判决是否触发一个等效的按键动作，通过遥控发射模 组传送遥控信号给电视机的遥控接收模组。所述的嵌入式CPU包括ARM9内核、DSP内核以及协处理器，并带有USB 2. 0高速的USB 主机控制器。所述的运动传感器选用三轴运动传感器；三轴运动传感器的加速度传感器通过稳压电 路与电源连接；加速度传感器的输出端还通过无源滤波器与A/D转换器的输入端连接；A/D 转换器与稳压电路连接以获取电源。所述的A/D转换器为微处理器内置的A/D转换器，或者是为外置的10位精度以上的 A/D转换器。应用所述的电视机玩游戏的方法，包括如下步骤(1) 电视机处于电视信号播放状态时，嵌入式CPU实时检测通用外置存储接口；如果检测到外部存储器的接入，则加载存储器的驱动程序，并且识别存储器保存的FLASH文件;(2) 如果电视机没有外部存储器的接入，则始终处于电视信号播放状态；(3) 外部存储器插入后，通过遥控器中进行状态切换，遥控器发出切换指令，被嵌入 式CPU接收，电视机进入游戏状态，并且接受遥控器的游戏控制信号；(4) 在游戏状态下时，通过遥控器上的控制按键或运动传感器控制FLASH的播放进度 或触发FLASH的切换；(5) 电视机在游戏状态下，如果接收到来自遥控器的状态切换指令，则马上退出游戏 状态，切换到电视信号播放状态；如果没有接收到状态切换指令，则保持在游戏状态。相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果(1) 本发明是带有外部存储器接口，具有存储器驱动和FLASH播放功能，配合遥控器 可以实现FLASH游戏操作的电视机。(2) 本发明提供了一种用电视机实现FLASH游戏读取和操作的方法，使电视机可以既 用于观看电视节目，又可以在不增加内部存储器成本的情况下，通过在外置闪存器中预存 FLASH游戏的方法，实现FLASH游戏的读取和播放。(3) 本发明用电视机实现FLASH游戏读取和操作的方法，由于采用外部的移动存储器 作为游戏文件的载体，无需增加本身硬件存储器的成本，在利用网上庞大的FLASH资源的 基础上，提高了游戏电视机的可玩性和可更新性。


图1为本发明具有FLASH游戏功能的电视机结构框图； 图2为遥控器中三轴运动传感器的X轴的原理框图； 图3为应用图1具有FLASH游戏功能的电视机玩游戏的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步描述，需要说明的是本发明要求保护的范 围并不局限于实施例记载的范围。如图l所示，具有FLASH游戏功能的电视机包括电视机114和遥控器113两部分。电 视机114包括嵌入式CPU 106、高频头101、放大和信号处理模组102、视频解码和驱动模 组103、显像系统104、通用外置存储接口 (也即外部存储器或USB接口) 105、音频解码 和音响系统107以及遥控接收模组108。放大和信号处理模组102、视频解码和驱动模组 103、外部存储器或USB接口 105、音频解码和音响系统107和遥控接收模组108分别与嵌 入式CPU 106信号连接，高频头101接放大和信号处理模组102,显像系统104接视频解 码和驱动模组103。嵌入式CPU 106的主要功能是1、接收通过高频头101和放大和信号 处理线路102的电视信号并进行解调和处理；2、接收来自遥控接收线路108传来的遥控信 号并还原出控制信号；3、识别和读取插入在通用外置存储接口 105的外部存储器或闪存盘， 并播放存储在外部通用外置存储接口 105中的FLASH游戏文件，实时检测外部移动存储器 的插入是通过检测插入瞬间USB接口中数据线电平的拉低来实现的。4、将处理后的视频信 号送到视频解码和驱动线路103，将处理后的音频信号送到音频解码和音响系统107。高频 头101负责接收电视信号。显像系统104用来还原电视图像和游戏图像。嵌入式CPU 106选择美国TI公司生产的基于达芬奇技术的数字媒体处理器 TMS320DM355/335，其内部包含了 ARM9内核、DSP内核以及协处理器，另外还带有USB2.0 高速的USB主机控制器。嵌入式CPU 106通过ARM9内核执行控制指令，配置和控制外部的 外部存储器或USB接口 105、对音频解码和音响系统107输出PCM音频信号和解码遥控接 收模组108送入的编码；嵌入式CPU 106通过内部DSP内核解调及縮放放大和信号处理模 组102传来的电视信号，以及渲染由ARM9解码得到的FLASH图像信号；嵌入式CPU 106通 过内部的协处理器转换视频信号格式为视频解码和驱动模组103可识别的信号，并送出到 视频解码和驱动模组103。嵌入式CPU 106内部带有的USB2.0主机控制器，U盘等直接通 过通用外置存储接口 105，连接到嵌入式CPU 106即可读写内部数据。嵌入式CPU 106在收到来自遥控器113的按键编码动作后，判决当前执行的动作。如 果送来的编码信号对应的是电视/游戏切换编码，则嵌入式CPU106即判断当前状态若为 电视信号播放状态，则切断嵌入式CPU 106自身与放大和信号处理模组102的信号连接，并开始读取通用外置存储接口 105中的数据，调用CPU内置的FLASH文件解析程序，并进 入游戏状态，对视频解码和驱动模组103以及音频解码和音响系统107分别输出游戏图像 和音频信号。若当前处于游戏状态，接收到切换信号后，则切断嵌入式CPU 106自身与放 大和外置存储器接口 105的信号连接，建立与放大和信号处理模组102的信号连接，调用 CPU内部的电视信号解调程序，并进入电视信号播放状态，对视频解码和驱动模组103以 及音频解码和音响系统107分别输出电视图像和伴音信号。遥控器113上设有遥控发射模组109、单片式处理器110、运动传感器112和遥控器键 盘lll。遥控发射模组109、运动传感器112和遥控器键盘111分别与单片式处理器110信 号连接。遥控发射模组109用于与电视机114上的遥控接收模组108通讯。遥控器113内 置一个单片式处理器110,其主要功能是1、检测遥控器键盘111是否有按键操作；2、 采样运动传感器112的动作信号，并以运动所产生的加速度增量是否超过10%的重力加速 度g为判据判断运动的强度，判决是否触发一个等效的按键动作。单片式处理器iio检测 或者判决任何一个按键动作后，即通过遥控发射模组109传送遥控信号给电视机114的遥 控接收模组108。运动传感器112选用三轴运动传感器，通过检测遥控器的运动来代替按键的操作。图2 为遥控器中三轴运动传感器的X轴的原理框图。其中，Y轴、Z轴检测部分原理图跟X轴一致。 如图2所示，三轴运动传感器的加速度传感器202通过稳压电路201与电源205连接；加速度 传感器202的输出端还通过无源滤波器204与A/D转换器203的输入端连接。A/D转换器与稳压 电路连接以获取电源。A/D转换器203可以直接采用微处理器内置的A/D转换器(如ATMEGA 系列、MSP430系列或者ADMC系列等单片机内部自带的低功耗多路A/D转换器)，或采用外置 的10位精度或以上A/D转换器。Y轴、Z轴运动检测传感电路与X轴运动检测传感电路一致， 唯一区别是X轴传感器是沿水平方向安装的，而Y轴传感器是沿前后方向安装的，Z轴传感器 是沿竖直方向安装的。加速度传感器202选择ADI公司的加速度传感器ADXL330或者是ST公司的LIS302三 轴加速度传感器。遥控器对三轴加速度传感器的三个轴使用相同的硬件接法和程序处理流程，唯一不同的是三个轴分别代表了游戏模式中的三种操作触发。以下详细说明本实施例 中在游戏模式下时遥控器对加速度传感器202的任何一轴的处理方法，其它任意一轴的处 理方法相同。游戏模式下时，加速度传感器202根据自身的运动加速度的大小线性地输出 电压，运动越突然越激烈则运动中的加速度值就会越大，从而在加速度传感器202中产生 更大的电压输出。也就是说，加速度传感器的输出信号是跟遥控器运动的加速度值成正比 的电信号，或者加速度传感器的输出信号是跟遥控器摆动的角速度值成正比的电信号。通 过检测遥控器的运动来代替按键的操作的方法是通过比较传感器输出信号的强度是否大于 某个阈值，从而判决是否输出按键操作信号。本实施例中遥控器通过检测运动触发动作就 是根据此原理实现的，通过在单片机110中预设阈值(典型为10%的重力加速度值)来作 为触发条件，遥控器在某个方向的强烈挥动会使得加速度传感器202输出值超过阈值，单 片机110判断这个电压超过阈值后，即向遥控发射模组109发出对应的动作编码信号(动作 编码信号跟键盘编码信号一样，将在下面详细描述)，通知电视机114中的嵌入式处理器 106动作已经发生。电视机114中的嵌入式处理器106在动作信号的触发下，执行FLASH 游戏的对应动作，则遥控器的动作即被映射到FLASH游戏当中。遥控器键盘111除了具有普通遥控器键盘的数字键、菜单键、菜单选择键、功能选择 键以外还带有一个"Alt"操作键。遥控器上的控制按键在电视信号播放状态下是普通功能 键或者数字键，在游戏状态下用于控制FLASH的进度或触发FLASH的切换。"Alt"操作键 的作用是，将电视机由电视信号播放状态切换到游戏状态，或者将电视机由游戏状态切换 到电视信号播放状态。"Alt"操作键跟其它按键一起组成键盘阵列连接到单片式处理器110 上。单片式处理器110为键盘阵列内每一个键位定义一个对应的16进制编码，例如对于一 个36键的键盘编码就是从0x01到0x24。单片式处理器110对遥控器中的运动传感器112 预设跟键盘编码一样规律的16进制编码，例如在本实施例中，运动传感器112的动作编码 为X轴正向为0x25， X轴负向为0x26， Y轴正向为0x27, Y轴负向为0x28, Z轴正向0x29， Z轴负向0x30。单片式处理器110检测到一个键位的按键被按下时，就将对应键位的编码 通过遥控发射模组109发送出去。嵌入式CPU 106内预存有两个相同编码范围的数组，数组1是编码跟电视模式下按键操作的映射；数组2是编码跟游戏模式下按键操作的映射。 嵌入式CPU 106在接收到编码后即可根据所处的模式通过査询对应的数组执行相应的操作。模式切换是在"Alt"按键的触发下进行的。在电视模式下时，数组1的前36个编码 对应着电视控制的操作，后6个编码对应着空操作，所以运动传感器112的任何动作都不 会产生反应；在游戏模式下，数组2的前36个编码中，部分对应游戏进度、快慢调节等操 作，其余对应着空操作，后6个编码分别对应着左、右、上、下和两个保留操作，所以键 盘局部有用，同时运动传感器可以用于控制游戏中的运动方向。在本实施例中，单片式处理器110选择成本比较低廉的Atrael公司生产的Atmega8单 片机。遥控发射模组109采用红外发光二极管和典型的三极管共射驱动电路，遥控发射模 组109接收来自单片式处理器110送来的38kHz的编码信号，通过三极管共射驱动电路直 接驱动发光二极管发出红外编码信号。遥控接收模组108采用一体化红外接收管NB0038， 该器件能接收38kHz的红外信号，并转换为数字信号输出。在本实施例中，高频头IOI、放大和信号处理模组102、视频解码和驱动模组103、显 像系统104、以及音频解码和音响系统107都是采用传统电视机原有的设计。本发明嵌入 式CPU 106对信号的处理和它在两种模式间的切换使得电视机可以兼顾电视播放和FLASH 游戏的功能。如图3所示，电视机平时处于电视信号播放状态，嵌入式CPU 106随时检测通用外置 存储接口 105。如果发现外部存储器的接入，则进入下一步，加载存储器的驱动程序，并 且识别存储器保存的FLASH文件；识别外部存储器的FLASH文件是通过识别具有FLASH文 件扩展名的文件实现的。如果没有外部存储器的接入，则始终处于电视信号播放状态。外 部存储器插入并加载完驱动程序以后，通过按下遥控器113中的"Alt"键进行状态切换， 按下瞬间，遥控器113发出切换指令，最终被嵌入式CPU 106收到，电视机只要接收到来 自遥控器的状态切换指令，则马上进入下一步，进入游戏状态，并且接受遥控器的游戏控 制信号；在游戏状态下时，通过遥控器上的控制按键控制FLASH的播放进度和触发FLASH 的切换，通过运动传感器控制和动作按键控制FLASH里面的动作；如果电视机没有接收到来自遥控器的状态切换指令，则保持在电视信号播放状态。电 视机在游戏状态下时，如果接收到来自遥控器的状态切换指令，则马上退出游戏状态，切 换到电视信号播放状态；如果没有接收到状态切换指令，这保持在游戏状态。电视机处于电视信号播放状态下， 一旦通用外置存储接口 105有外置存储器插入时， 根据现有的通用存储器接口规范，外置存储器就会自动通过通用外置存储接口 105向嵌入 式CPU 106传输数据、描述特性并申请资源，嵌入式CPU 106接收到这些数据即可判断外 置存储器是否已经接入已经连接情况。嵌入式CPU 106除了在外部存储器没有插入时随时 检测存储器的插入外，还要在外部存储器已经插入时随时检测存储器的拔出。本发明电视机带有移动存储器的接口，电视机能自动识别存储器的接入和其中的FLASH 文件。电视信号和游戏存储介质都接到电视机内部的嵌入式CPU上，由嵌入式CPU集中处 理后再送到显示和声音回放电路。处理器能判决电视机当前处于的工作模式，并控制相应 的信号输送到显示和声音回放电路。电视机的工作模式分为电视信号播放模式和游戏模式， 通过遥控器的特定按键"Alt"进行切换，该按键被按下后，编码控制信号即通过遥控收发 模组被送至电视机内部的处理器，处理器经过判决切换状态。游戏模式下，遥控器的按键 被电视机的处理器识别为游戏控制键，遥控器内部的运动传感器信号也被传送并识别为动 作控制键。
权利要求
1、具有FLASH游戏功能的电视机，包括电视机和遥控器；其特征在于所述电视机包括嵌入式CPU、高频头、放大和信号处理模组、视频解码和驱动模组、显像系统、通用外置存储接口、音频解码和音响系统和遥控接收模组；所述放大和信号处理模组、视频解码和驱动模组、外部存储器或USB接口、音频解码和音响系统和遥控接收模组分别与嵌入式CPU 106信号连接，高频头接放大和信号处理模组，显像系统接视频解码和驱动模组；嵌入式CPU接收来自遥控接收线路传来的遥控信号并还原出控制信号；所述遥控器包括遥控发射模组、单片式处理器、运动传感器和遥控器键盘；所述遥控发射模组、运动传感器和遥控器键盘分别与单片式处理器信号连接；遥控发射模组与电视机的遥控接收模组通讯联接；单片式处理器检测遥控器键盘是否有按键操作、采样运动传感器的动作信号，并通过运动的强度判决是否触发一个等效的按键动作，通过遥控发射模组传送遥控信号给电视机的遥控接收模组。
2、 根据权利要求l所述的具有FLASH游戏功能的电视机，其特征在于所述的嵌入式 CPU包括ARM9内核、DSP内核以及协处理器，并带有USB 2. 0高速的USB主机控制器。
3、 根据权利要求l所述的具有FLASH游戏功能的电视机，其特征在于所述的运动传 感器为三轴运动传感器；三轴运动传感器的加速度传感器通过稳压电路与电源连接；加速 度传感器的输出端还通过无源滤波器与A/D转换器的输入端连接；A/D转换器与稳压电路 连接以获取电源。
4、 根据权利要求3所述的具有FLASH游戏功能的电视机，其特征在于所述的A/D转换 器为微处理器内置的A/D转换器，或者是为外置的10位精度以上的A/D转换器。
5、 根据权利要求l所述的电视机玩游戏的方法，其特征在于包括如下步骤(1) 电视机处于电视信号播放状态时，嵌入式CPU实时检测通用外置存储接口；如果 检测到外部存储器的接入，则加载存储器的驱动程序，并且识别存储器保存的FLASH文件；(2) 如果电视机没有外部存储器的接入，则始终处于电视信号播放状态；(3) 外部存储器插入后，通过遥控器中进行状态切换，遥控器发出切换指令，被嵌入式CPU接收，电视机进入游戏状态，并且接受遥控器的游戏控制信号；(4) 在游戏状态下时，通过遥控器上的控制按键或运动传感器控制FLASH的播放进度 或触发FLASH的切换；(5) 电视机在游戏状态下，如果接收到来自遥控器的状态切换指令，则马上退出游戏 状态，切换到电视信号播放状态；如果没有接收到状态切换指令，这保持在游戏状态。
全文摘要
本发明公开了具有FLASH游戏功能的电视机及应用其玩游戏的方法，具有FLASH游戏功能的电视包括电视机和遥控器；电视机的放大和信号处理模组、视频解码和驱动模组、外部存储器或USB接口、音频解码和音响系统和遥控接收模组分别与嵌入式CPU 106信号连接；遥控器的遥控发射模组、运动传感器和遥控器键盘分别与单片式处理器信号连接。其玩游戏的方法是外部存储器插入后，通过遥控器中进行状态切换，遥控器发出切换指令，被嵌入式CPU接收，电视机进入游戏状态，并且接受遥控器的游戏控制信号。本发明电视机带有外部存储器接口，具有存储器驱动和FLASH播放功能，配合遥控器可以实现FLASH游戏操作。
文档编号A63F13/02GK101404736SQ200810218818
公开日2009年4月8日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者包文韬, 徐向民, 邢晓洁, 黄晓泓 申请人:华南理工大学