運動測量裝置,包括該裝置的電子游戲機及其使用方法

專利名稱：運動測量裝置,包括該裝置的電子游戲機及其使用方法
技術領域：
本發明涉及一種用于方便地測量由人體運動產生的沖量的運動測量裝置，包括運動測量裝置的電子游戲機，和使用游戲機的方法。
實際中已存在許多種電子游戲機。近來，市場上已出現了打斗運動游戲產品。
例如，在使用顯示屏的計算機圖象游戲中，通過控制器的鍵操作使屏幕上出現的人物運動，以模擬各種動作，包括打和踢，這樣該人物可以與由計算機一方或對方控制器操作的另一人物進行打斗。在這種情況下，迫使人物進行打斗的比賽者僅需操作控制器的鍵，因此在計算機圖象游戲和實際的打斗運動之間有很大的不同，這減弱了玩兒游戲的樂趣。
有一種游戲機，用它比賽者可與對手比賽破壞力。例如這種游戲機可檢測施加在比賽者所打擊的目標上的沖擊力。在這種情況下，需要用作目標的被打擊的物體。此外，為檢測施加在目標上的沖擊力，需要一個大的、復雜的檢測裝置。由于這些原因，這種類型的游戲機存在僅適于用在娛樂廳中的問題。
因此，還沒有用小型的結構方便地檢測與身體運動對應的沖擊力的設備，而且不可能制造能使比賽者在任何地方方便地玩涉及到實際打斗動作的打斗運動游戲的游戲機。
本發明的第一個目的是提供一種能以小型的結構方便地檢測實際人體動作的速度和沖擊力的運動測量裝置，而不需要用作目標的物體。
本發明的第二個目的是提供一種包括運動測量裝置的電子游戲機，該電子游戲機使比賽者能夠在任何地方玩涉及到其實際打斗動作的打斗運動游戲。
本發明的運動測量裝置包括加速度檢測部分，該部分戴在身體上，并檢測身體運動的加速度；最大加速度檢測部分，用于檢測在身體的特定運動過程中由加速度檢測部分檢測的加速度的最大值；速度計算部分，用于根據由最大加速度檢測部分檢測的加速度最大值確定由身體的特定運動產生的速度；例如，當其手臂上戴有運動測量裝置的比賽者做打擊動作時，由打擊動作產生的加速度被加速度檢測設備檢測，而最大加速度檢測部分檢測最大加速度。速度計算部分根據最大加速度確定打擊速度。設置的重量使得能夠根據該重量和打擊速度獲得沖擊力。從而，用這種具有簡單結構的小型裝置可測量比賽者的實際打擊速度和沖擊力。
本發明的游戲機包括加速度檢測部分，該部分戴在身體上，并檢測身體運動的加速度；計算部分，用于根據由加速度檢測部分檢測的加速度獲得表示運動幅度的數據；及判決設備，用于根據由計算部分獲得的表示身體特定運動幅度的數據，確定勝利或失敗。例如，當其手臂上戴有游戲機的比賽者做打擊動作時，由打擊的強和弱來確定勝利或失敗。這使得比賽者能夠在任何地方方便地玩涉及到實際打斗動作的打斗運動游戲。


圖1A是根據本發明的電子游戲機第一實施例的手表裝置前視圖，該電子游戲機包括一運動測量裝置；圖1B示出加速度檢測器；圖2示出加速度檢測器如何檢測由戴有圖1的手表裝置的人的運動引起的加速度；圖3是圖1中手表裝置的電子線路方框圖；圖4示出在圖3的電子線路的RAM中提供的，用于能力測量方式和游戲方式的各寄存器；圖5是根據世界等級的K值設置表，當在游戲方式中確定攻擊強度A時要參考該表；圖6是防衛力量設置表，當在游戲方式中確定防衛力量D時要參考該表；圖7A和7B是等級更新表，當根據在游戲方式中勝利和失敗形式確定在世界等級中升高或降低的位置數時要參考該表--圖7A是根據勝利形式的等級升高數設置表，且圖7B是根據失敗形式的等級降低數設置表；圖8是與各工作方式相對應的初始屏幕圖；圖9是在圖1的手表裝置的能力測量方式中測量方式過程的流程；圖10是在能力測量方式中，測量方式過程中測量過程的流程；圖11說明在能力測量方式中，測量方式過程中的顯示操作；圖12是在能力測量方式中，測量過程中聲音和圖象的改變的時間圖；圖13是在打擊游戲方式中游戲方式過程的流程；圖14是在手表裝置的打擊游戲方式中，游戲方式過程中交戰過程的流程；圖15示出在打擊游戲方式中，游戲方式過程中的顯示操作；圖16是幫助說明在打擊游戲方式中，游戲方式過程中經過的時間的時間圖；圖17是根據本發明第二實施例電子手表的電路方框圖；以及圖18是游戲過程的流程。
(1)第一實施例參照圖1到16，將對本發明第一實施例進行說明。
圖1A是根據本發明的電子游戲機第一實施例的手表裝置前視圖，該電子游戲機包括運動測量裝置。圖1B示出加速度檢測器。
表體11與普通手表一樣大，且可用表帶11a戴在手腕或腳腕。在表體11內部設置有加速度檢測器12和控制表的各種功能的電子線路。
加速度檢測器12例如是這樣的，即兩片矩形片狀壓電元件12b裝在圓柱形外殼12a中，該壓電元件12b底部兩側連接到兩引出線12c上，如圖1B所示。該檢測器通過接收由于壓電元件12b在震動中彎曲而產生的電壓來檢測加速度。
放置加速度檢測器12，使之與表體11上九點鐘的位置對應。將檢測器設置在使其可檢測到正電壓和負電壓的方向上，其中正電壓與表體11在九點鐘方向上運動的加速度成比例.，負電壓與表體11在三點鐘方向上運動的加速度成比例。
圖2示出加速度檢測器如何檢測由戴有手表裝置的比賽者的運動而引起的加速度。
例如，比賽者把手表表體11放在他的右臂，即他的主臂上。當他如圖2中(A)到(E)所示做打擊動作時，通過加速度檢測器12產生的電壓按如下這樣在對應于(A)到(C)的打擊的階段，檢測到與在打擊的方向上速度的增加成比例的正電壓，且在做打擊動作的手臂完全伸出的轉折點檢測到最大負峰值電壓。
由于在打擊動作中打擊的最大速度幾乎與由加速度檢測器12檢測的加速度峰值B成線性比例，考慮到比例直線的斜度，通過將加速度峰值B與一常數相乘來確定打擊的最大速度。
圖3是手表裝置的電子線路的方框圖。
手表裝置的電子線路帶有CPU13。
根據通過A/D轉換電路14從加速度檢測器12輸入的每個加速度數據，從鍵部分15輸入的鍵操作信號，和通過分頻電路17及時間和日期計數電路18從振蕩電路16輸入的時間和日期計數數據，CPU13啟動以前存儲在ROM19中的系統程序，并按照系統程序來控制每個電路的工作。連接到CPU13上的不但有A/D轉換電路14，鍵部分15，時間和日期計數電路18和ROM19，而且還有RAM20，警告部分21和顯示部分22。
A/D轉換電路14將從加速度檢測器12輸出的與被檢測的加速度對應的電壓信號轉換成數字數據，并將數字數據送到CPU13。在這種情況下，A/D轉換電路14將由加速度檢測器12檢測的與加速度-60G到+60G對應的電壓信號轉換成范圍從-128到+128的數字數據，并將數字數據送到CPU13。
鍵部分15帶有S1鍵，S2鍵，S3鍵，FO鍵和SM鍵，當在手表裝置中的各種方式，包括基本表方式，能力測量方式和游戲方式中執行各種功能時操作這些鍵。
具體地，例如在基本表方式中，在顯示部分22上顯示與從時間和日期計數電路18輸入的時間和日期計數數據對應的當前日期和時間數據項。例如在能力測量方式中，根據由于比賽者的打擊動作而產生的、由加速度檢測器12檢測的加速度數據，測量并顯示打擊速度和打擊的破壞力(沖擊力)。例如在游戲方式中，根據由于比賽者的打擊動作而產生的、由加速度檢測器12檢測的加速度數據，確定對抗假想對手的攻擊強度和防衛力量，并判斷勝利或失敗。之后顯示判斷結果。
ROM19不但存儲管理電子線路的整個控制的系統程序，而且還存儲管理與各種工作方式對應的控制和預置的列表數據項的子程序，其中工作方式包括基本表方式，能力測量方式，游戲方式。
圖4示出在手表裝置中電子線路的RAM20中提供的、用于能力測量方式和游戲方式的各寄存器的結構。
例如RAM20中的測量方式寄存器包括第一測量寄存器20a，第二測量寄存器20b，和第三測量寄存器20c，它們分別將根據加速度數據所測量的打擊速度和打擊的破壞力(沖擊力)作為第一測量值，第二測量值和第三測量值來存儲，其中加速度數據是由于比賽者的打擊動作產生并通過加速度檢測器12檢測的。測量方式寄存器還包括存儲最大打擊速度和直到當時為止所測量的能力值中的最大打擊破壞力的最大值寄存器20d，和其中分別設置有比賽者重量和戴有手表裝置的主臂的重量寄存器20e和主臂寄存器20f。
比賽者的打擊動作中打擊速度V用公式1確定。打擊破壞力(沖擊力)P用公式2得出。
特別地，如果通過A/D轉換電路14從加速度檢測器12獲得的加速度數據項的最大值為C，比賽者的重量為W，則打擊速度V將為V＝0.8×|C|(小數點后一位或其以后的數字舍去)…[1]例如，如果從A/D轉換電路14獲得的由于比賽者的打擊動作而產生的加速度數據為“54”(加速度約為25G)，則打擊速度V將為V＝0.8×54＝43.2＝43打擊的破壞力(沖擊力)P將為P＝0.003×W×V2(小數點后一位或其以后的數字合去)…[2]例如，當根據由于比賽者的打擊動作產生的加速度數據項“54”(加速度約為25G)獲得的打擊速度V為“43”，且比賽者的重量W為34kg時，打擊的破壞力(沖擊力)P將為P＝0.003×35×43×43＝194.145＝194RAM20中的游戲方式寄存器包括比賽者自身耐力寄存器20g，對手耐力寄存器20h，世界等級寄存器20i，贏和輸數寄存器20j及KO贏和輸數寄存器20k，其中在比賽者自身耐力寄存器20g中存儲從例如在游戲開始時賦給比賽者的50分的耐力中減去對應于當前回合中防衛力量D(損失)的值所得結果，在對手耐力寄存器20h中存儲從在游戲開始時賦給假想對手的50分的耐力中減去對應于當前回合中攻擊強度A的值所得結果，在世界等級寄存器20i中存儲比賽者的世界等級，該世界等級是按照由回合結束時比賽者自身耐力和對手耐力而確定的勝利或失敗，而在30個世界等級中上升或下降的，在贏和輸數寄存器20j中存儲到現在為止贏和輸的數，在KO贏和輸數寄存器20k中存儲到現在為止KO贏和輸的數。
使對手消耗其耐力的攻擊強度A是用公式3確定的。
具體地，如果打擊破壞力為P，打擊速度為V，且世界等級系數為R，則攻擊強度A將為A＝P×R(小數點后一位或其以后的數字舍去)＝K×V2…[3]K為考慮到具體重量，根據比賽者的世界等級而預置的系數。即，攻擊強度A是使用從公式1獲得的、由于比賽者的打擊動作產生的打擊速度V，和與當前比賽者的世界等級對應的系數K得出的。
圖5是根據世界等級的K值設置表，當在手表裝置的游戲方式中確定攻擊強度A時要參考該表。
根據世界等級的K值設置表例如預先存儲在ROM19中。
例如，如果從A/D轉換電路14獲得的、由于比賽者的打擊動作而產生的加速度數據為“54”(加速度約為25G)，且當前比賽者的世界等級為第二十級，則攻擊強度A將為V＝0.8×54＝43.2＝43A＝0.007×43×43＝12.943＝12根據當前比賽者的世界等級和防衛的打擊速度V來確定防衛力量D(損失)，該防衛力量D能抑制由于假想對手的進攻而引起的比賽者的耐力消耗。
圖6是防衛力量設置表，當在手表裝置的游戲方式中確定防衛力量D時要參考該表。
防衛力量設置表例如預先存儲在ROM19中。
在這種情況下，如果比賽者當前的世界等級升高時防衛的打擊速度V不提高，則防衛力量D將下降，并且從比賽者自身的耐力中減去的值將變得更大。
例如，如果從A/D轉換電路14獲得的、由于比賽者的防衛打擊動作而產生的加速度數據為“21”(加速度約為10G)，且比賽者當前的世界等級為第二十級，則防衛力量D將為V＝0.8×21＝16.8＝16這樣，從防衛力量設置表(見圖6)可看出防衛力量D＝0。
圖7A和7B是等級更新表，當在手表裝置的游戲方式中根據勝利或失敗形式確定在世界等級中升高或降低的位置數時要參考該表--圖7A是根據勝利形式的等級升高數設置表，且圖7B是根據失敗形式的等級降低數設置表。
等級升高表和等級降低表二者均預先存儲在ROM19中。
在這種情況下，世界等級中的最高位置是冠軍。假設不管還剩下多少等級可供比賽者上升，都不超過冠軍。
例如，當在打斗運動游戲的第二回合中比賽者已擊倒對手時，他的等級在世界等級中升高三個位置。當在回合結束時，根據比較耐力分數的結果，比賽者贏了時，他的等級升高一個位置，并且世界等級寄存器20i的內容被更新。
另一方面，例如當在打斗運動游戲的第二回合中比賽者已被擊倒時，他的等級在世界等級中降低三個位置。當在回合結束時，根據比較耐力分數的結果，比賽者被擊敗時，他的等級降低一個位置，并且世界等級寄存器20i的內容被更新。
圖8是與手表裝置的各工作方式相對應的初始屏幕圖。圖8中的圖解(A)是基本表方式中的初始屏幕圖。圖8中的圖解(B)是能力測量方式中的初始屏幕圖。圖8中的圖解(C)是游戲方式中的初始屏幕圖。
每次當操作在鍵部分15中提供的SM鍵時，手表裝置的工作方式按這種順序切換基本表方式→能力測量方式→游戲方式→基本表方式。如圖8中的圖解(A)所示，在基本表方式中的初始屏幕上，根據從時間和日期計數電路18獲得的日期和時間數據，在顯示部分22的下部顯示區域中顯示當前的時間。
如圖8中的圖解(B)所示，在能力測量方式中的初始屏幕上，每次當操作在鍵部分15中提供的S3鍵時，表示第一、第二、和第三測量方式的測量數顯示在顯示部分22的上部顯示區域中，并以這種順序切換P-1、P-2、和P-3。在下部顯示區域中顯示在每個測量方式中在前面階段中測量的打擊破壞力(POWER)和打擊速度(SPEED)。
如圖8中的圖解(C)所示，在游戲方式中的初始屏幕上，在顯示部分22的上部顯示區域中，顯示帶有比賽者耐力水平(左)和對手耐力水平(右)的打擊游戲圖象。在下部顯示區域中，顯示比賽者與對手對抗的記錄和他在當前的世界等級(RANK)。
接下來將說明如此構造的手表裝置的能力測量操作。
圖9是在手表裝置的能力測量方式中測量方式處理的流程。
圖10是在手表裝置的能力測量方式中，測量方式處理的流程。
圖11說明在手表裝置的能力測量方式中，測量方式處理中的顯示操作。
圖12是在手表裝置的能力測量方式中，測量處理中聲音和圖象的改變的時序圖。
當操作鍵部分15中的SM鍵時，圖9的能力測量方式處理被啟動。在如圖11中的圖解(C1)所示，在初始屏幕上在顯示部分22的上部顯示區域中顯示表示第一測量方式的測量數P-1，且在下部顯示區域中顯示在第一測量方式中在前面階段測量的打擊破壞力(POWER)和打擊速度(SPEED)的情況下，當操作鍵部分15中的S1鍵時，屏幕改變為如圖11中的圖解(A)所示的最大值調用屏幕。之后，讀出存儲在RAM20的最大值寄存器20d中的以前的最大打擊破壞力和打擊速度(MAX.POWER/SPEED)，并將其在顯示部分22上強制顯示規定的時間(步驟A1→步驟A2)。
在初始屏幕如圖11中的圖解(C1)所示處于能力測量方式的情況下，當操作鍵部分15中的S2鍵時，屏幕改變為如圖11中的圖解(B1)和(B2)所示的比賽者重量和主臂設置屏幕，。靠S1鍵和S3鍵的結合，設置比賽者重量或主臂，并將其分別存儲在RAM20中的重量寄存器20e和主臂寄存器20f中(步驟A3→步驟A4)。
在初始屏幕如圖11中的圖解(C1)所示處于能力測量方式的情況下，當操作鍵部分15中的S3鍵時，每次操作S3鍵時，表示第一、第二和第三測量方式的測量數被切換并按這種順序顯示P-1、P-2和P-3(步驟A5→步驟A6)。
之后，例如在工作于如圖11中的圖解(C1)所示的第一測量方式的情況下，當操作鍵部分15中的F0鍵時，圖10的測量過程被啟動(步驟A7→步驟A8)。這使屏幕改變為如圖11中的圖解(C2)所示的測量等待屏幕，作為如圖12所示隨著定時T1到T3進行的三秒倒計時的結果，該屏幕提供聲音和顯示(步驟B1)。
之后，當隨圖12中的定時T4產生測量開始聲時，屏幕變為圖11中圖解(C3)所示的在測量中屏幕。隨著定時T5，加速度檢測器12被設置為ON以檢測由比賽者的打擊動作產生的加速度。之后，將經過A/D轉換的加速度數據提供給CPU(步驟B2，B3)。
之后，隨著圖12的定時T6，產生測量結束聲。接著，根據由比賽者的打擊動作產生的、通過A/D轉換電路14由加速度檢測器12檢測的最大打擊加速度數據C，用公式1計算打擊速度V。與此同時，根據打擊速度V和在RAM20的重量寄存器20e中存儲的第一比賽者的重量，用公式2計算打擊破壞力(沖擊力)P。將打擊速度和打擊破壞力存儲在RAM20的第一測量寄存器20a中(步驟B5)。
這里，將存儲在第一測量寄存器20a中的、當前能力測量中的打擊速度V和打擊破壞力P，與存儲在RAM20的最大值寄存器20d中的最大打擊速度Vmax和最大打擊破壞力Pmax進行比較，以判斷前者在當時是否是最大的(步驟B6)。
例如，如果判斷當前能力測量中第一比賽者的打擊速度V和打擊破壞力P在當時是最大的，則將第一比賽者的打擊速度V和打擊破壞力P作為最大打擊速度Vmax和最大打擊破壞力Pmax，存儲在RAM20的最大值寄存器20d中，從而將后者更新(步驟B6→B7)。
之后，隨著圖12的定時T7，產生測量結果聲，同時屏幕改變為圖11中的圖解C4所示的測量結果屏幕，在該測量結果屏幕上顯示存儲在RAM20的第一測量寄存器20a中的第一比賽者的打擊破壞力(POWER)和打擊速度(SPEED)(步驟B8)。
其后，當測量第二比賽者和第三比賽者的能力時，操作鍵部分15中的S3鍵可將測量方式切換到第二測量方式(P-2)或第三測量方式(P-3)。然后，通過與上述同樣的過程，根據每個比賽者的打擊加速度C計算打擊速度V和打擊破壞力P。計算結果存儲在RAM20中的第二測量寄存器20b或第三測量寄存器20c中。
因此，在這樣構造的手表裝置中的能力測量方式處理中，當其手臂上戴有手表裝置的比賽者做打擊動作時，根據由加速度檢測器12檢測的打擊加速度C，通過簡單的計算可確定打擊速度V。與此同時，根據打擊速度V和比賽者的重量W，通過簡單的計算可確定打擊破壞力(沖擊力)P。在顯示部分22上強制顯示打擊速度和打擊破壞力，這使得比賽者能夠用這種小型結構測量與他自身的打擊動作相應的速度和破壞力(沖擊力)。
接下來說明具有上述結構的手表裝置的游戲操作。
圖13是在手表裝置的打擊游戲方式中游戲方式處理的流程。
圖14是在手表裝置的打擊游戲方式中，游戲方式處理中交戰處理的流程。
圖15示出在手表裝置的打擊游戲方式中，游戲方式處理中的顯示操作。
圖16是幫助說明在手表裝置的打擊游戲方式中，游戲方式處理中經過的時間的時序圖。
當通過操作鍵部分15中的SM鍵啟動圖13的游戲方式處理時，打擊游戲圖象與存儲在RAM20的比賽者耐力寄存器20g和對手耐力寄存器20h中的比賽者(左)和對手(右)的耐力水平(初始值為50分)一起，顯示在顯示部分22的上部顯示區域中。在下部顯示區域中，顯示存儲在RAM20的贏和輸數寄存器20j和世界等級寄存器20i中的比賽者與對手對抗的記錄和當前的世界等級(RANK)(步驟(C1)。
在初始屏幕處于圖15中圖解(A)的游戲方式的情況下，當操作鍵部分15中的S1鍵時，在顯示部分22的上部顯示區域中，將“KO”圖象顯示規定的時間，如圖15中的圖解(B)所示。與此同時，讀出存儲在RAM20的KO贏和輸數寄存器20k中過去的KO贏和輸數，并將其顯示在下部顯示區域中(步驟C2→步驟C3→步驟C4)。
在初始屏幕處于圖15中圖解(A)的游戲方式的情況下，當操作鍵部分15中的FO鍵時，屏幕改變為如圖15中的圖解(C1)所示的等待屏幕。在顯示部分22下部顯示區域的中間，出現當前的回合標記“1”。與此同時，隨著圖16的定時T1到T2，產生作為三秒倒計時結果的等待聲(步驟C2→步驟C5)。
在游戲等待過程中的倒計時隨著圖16的定時T2結束后，屏幕改變為如圖15的圖解(C2)中所示的游戲開始屏幕，并且圖14的交戰過程(第一回合)被啟動(步驟CD)。
在交戰過程中，隨著圖16的定時T2到T3，根據存儲在RAM20的世界等級寄存器20i中的比賽者當前的世界等級，將第一回合的交戰時間設置為十秒或十五秒。在第一回合交戰時間中，隨著隨機的定時，產生攻擊聲，防衛聲，和仿造聲，其中攻擊聲表示比賽者的打擊動作的進攻定時，防衛聲表示保護比賽者不受對手進攻的定時，仿造聲表示裝做對抗對手進攻。
在這種情況下，根據存儲在RAM20的世界等級寄存器20i中的比賽者當前的世界等級，將攻擊聲和防衛聲的發生數設置為三到六次。對于第10世界等級或更高等級，在產生防衛聲之前，即刻產生一次仿造聲，或不產生仿造聲。
具體地，例如在圖14的交戰過程中，當隨著產生攻擊聲的定時，在警告部分21產生攻擊聲時，屏幕改變為圖15的圖解(C2a)中所示的進攻情況屏幕。與此同時，加速度檢測器12被設置為ON，并檢測由比賽者的攻擊打擊動作產生的加速度。之后，將經過A/D轉換的加速度數據提供給CPU13(步驟D1→步驟D2和D3)。
之后，根據通過A/D轉換電路14由加速度檢測器12檢測的、由于比賽者的防衛打擊動作產生的最大打擊加速度數據C，用公式1計算打擊速度V。與此同時，根據打擊速度V和與比賽者當前的世界等級相對應的系數K，用公式3計算攻擊強度A，其中系數K是從存儲在ROM19中的表(見圖5)中的數據獲得的。然后，從存儲在RAM20的對手耐力寄存器20h中的對手耐力分中減去攻擊強度A(步驟D4和步驟D5)。
這里，判斷對手耐力分是否達到“0”。如果判斷它們沒有達到“0”，則控制將回到等待產生攻擊聲和防衛聲的定時的狀態。如果判斷它們已達到“0”，則將進行在顯示部分22上顯示“KO WIN”的處理，且其后控制將轉到圖13的步驟C11，在這里將執行贏或輸的顯示處理(步驟D6→步驟D7→KO)。
此外，當到達產生防衛聲的定時時，判斷是否需要產生仿造聲(步驟D8→步驟D9)。當到達產生仿造聲的定時時，警告部分21產生仿造聲(步驟D9→步驟D10)，并在0.5秒后產生防衛聲(步驟D11→步驟D12)。
然后，如圖15中圖解(C2b)所示，屏幕改變為防衛屏幕。與此同時，將加速度檢測器12設置為ON，以檢測由比賽者的防衛動作產生的加速度。接著，將經過A/D轉換的加速度數據提供給CPU13(步驟D13)。
然后，根據通過A/D轉換電路14由加速度檢測器12檢測的、與比賽者的防衛動作相關的加速度數據C，用公式1計算防衛速度V。之后，根據防衛速度V和存儲在ROM19中的表數據(見圖6)，確定與比賽者當前的世界等級相應的防衛力量(比賽者的損失)D。然后，從存儲在RAM20的比賽者耐力寄存器20g中的比賽者耐力分中減去防衛力量D(步驟D14，D15)。
然后，判斷比賽者耐力分是否降低到零。如果判斷它們還未降到零，則控制將回到等待產生攻擊聲和防衛聲的定時的狀態。如果判斷它們已降到零，則強制在顯示部分22上顯示“KO DEFEAT”，且其后控制將轉到圖13中的勝利或失敗顯示處理步驟C11(步驟D16→步驟D17→KO)。
在存儲于RAM20的比賽者耐力寄存器20g中的比賽者耐力分，和存儲于對手耐力寄存器20h中的對手耐力分均不為“0”的情況下，當隨著圖16的定時T3判斷已經經過了規定的時間時，則終止第一回合的交戰過程(步驟D18→結束)。
然后，隨著圖16的定時T4，控制進行到如圖15的圖解(C3)中所示的第一回合中的結果顯示處理，存儲在RAM20的比賽者耐力寄存器20g中的比賽者剩余耐力分和存儲在對手耐力寄存器20h中的對手剩余耐力分以幅度的形式顯示在左和右刻度上。
在通過步驟C5，CD(D1到D18)和C6完成了與打斗游戲的第一回合有關的游戲等待處理，交戰處理和結果顯示處理之后，啟動與第二回合有關的游戲等待處理，如上所述，該處理之后跟有交戰處理和結果顯示處理步驟C7，CD，C8)。
在完成了與第二回合有關的游戲等待處理，交戰處理和結果顯示處理之后，啟動與第三回合有關的游戲等待處理，如上所述，該處理之后跟有交戰處理和結果顯示處理(步驟C9，CD，C10)。
然后，當打斗游戲的第一到第三回合結束時，或者對手耐力分或比賽者耐力分二者之一降至零，并且第一到第三回合之一的結果是KO贏或KO輸時，顯示部分22上的屏幕改變為如圖15的圖解(D)所示的勝利或失敗屏幕，在這里存儲在RAM20的比賽者耐力寄存器20g中的比賽者剩余耐力分和存儲在對手耐力寄存器20h中的對手剩余耐力分以幅度的形式顯示在上部顯示區域中的左側和右側刻度上。與此同時，在下部顯示區域中，以數字的形式顯示比賽者和對手耐力分，并且在上部中間圖象顯示區域中顯示通過比較剩余耐力分確定的贏者圖象(步驟C11)。
然后，更新存儲在RAM20的贏和輸數寄存器20j中的贏和輸數。此外，在KO贏或輸的情況下，同時還更新存儲在KO贏和輸數寄存器20k中的KO贏和輸數。
根據在贏或輸顯示處理中獲得的贏或輸結果是否源于對剩余分的判定或第一到第三回合交戰處理之一的KO，存儲在RAM20的世界等級寄存器20i中的比賽者當前世界等級升高或降低，從而更新比賽者的等級(步驟C12)。
然后，如圖15的圖解(E)所示，在顯示部分22的下部顯示區域中，顯示在游戲之后RAM20的贏和輸數寄存器中更新的比賽者的贏和輸數，及世界等級寄存器20i中更新的比賽者的世界等級(步驟C13)。
在具有前述結構的手表裝置中的游戲方式處理的情況下，當其手臂上戴有手表裝置的比賽者根據在警告部分21隨機產生的攻擊聲和防衛聲進行打擊和防衛時，根據由加速度檢測器12檢測的加速度數據計算打擊動作過程中的攻擊強度A，并且降低存儲在對手耐力寄存器20h中的對手耐力分。在防衛動作過程中，計算防衛力量(比賽者的損失)D，并且降低存儲在比賽者耐力寄存器20g中的比賽者耐力分。根據比賽者和對手的剩余耐力分數顯示贏或輸結果，這使得比賽者能夠方便地在任何地方玩兒涉及到比賽者實際打擊動作的打斗運動游戲。(2)第二實施例以下將參照圖17和18說明本發明第二實施例。與第一實施例中同樣的部分將用同樣的參考符號表示，并將不給出對它們的說明。
圖17是根據本發明第二實施例電子手表的電路方框圖。圖17的方框圖與圖3的方框圖不同在于前者包括無線電收發兩用機部分31。
收發兩用機部分31利用紅外線或無線電發送或接受數據。它與對手游戲機在進攻期間交換攻擊強度數據，并在防衛期間交換防衛力量。
下面將參照圖18的流程說明第二實施例中游戲處理的內容。
在圖18的步驟S1，隨機地確定兩個游戲機中哪一個首先進攻。在步驟S2，判斷是否允許一個比賽者的游戲機首先進攻。如果允許比賽者首先進攻，將在步驟S3產生攻擊聲，之后將用加速度檢測器12進行十秒的加速度檢測。自攻擊聲產生起用十秒檢測加速度的原因是使對方比賽者能夠在十秒之內任意確定攻擊時間。
在步驟S5檢測攻擊強度，即得出在十秒期間由加速度檢測器12檢測的加速度最大值。然后，將在步驟S6計算的攻擊強度送到無線電收發兩用機部分31，該無線電收發兩用機部分31將其發送到對手游戲機中。在接下來的步驟S7，判斷是否收到對手的防衛力量。這里，防衛力量是由手臂的牽引動作產生的加速度的最大值。由于在防衛期間由手臂牽引動作產生的加速度的方向與在進攻期間向前撞擊的動作方向相反，因而由于進攻使比賽者或對手受到的損失可通過從攻擊強度中減去防衛力量來計算。重復進行步驟S7的過程，直到比賽者的游戲機接收到對手的防衛力量為止。如果比賽者的游戲機已接收到防衛力量，將根據比賽者的攻擊強度和對手的防衛力量計算損失。
在這種打斗運動游戲中，在游戲開始時賦給每個比賽者規定的耐力分。從比賽者的耐力分中減去他從對手那里所受到的損失。每個比賽者被允許進攻和防衛五次。耐力分少于對手耐力分的比賽者或在游戲過程中耐力分降低到零的比賽者是失敗者。
在步驟S9，根據比賽者的攻擊強度和對手的防衛力量計算對手所受到的損失。從對手當前具有的耐力分中減去所計算的損失從而更新對手的耐力分。
將對手的耐力分和比賽者的耐力分存儲在RAM20的寄存器中。在步驟S9，更新對手和比賽者的耐力分。
之后在步驟S10，判斷哪個比賽者沒有剩余的耐力分。如果兩個比賽者都有剩余的耐力分，或兩個比賽者的耐力分數都不為零，控制將進行到步驟S11，在其中判斷是否進攻和防衛每個都進行了五次。當進攻和防衛二者都進行了五次時，或者，當在步驟S10判斷耐力分數為零時，將比賽者的耐力分與對手的耐力分比較，且具有更多耐力分者被確定為贏者。
當在步驟S11進攻和防衛每個未進行五次時，或者當在步驟S2判斷不允許比賽者首先進攻時，控制將進行到步驟S13，在其中比賽者游戲機從對手游戲機接收攻擊強度。如果還沒有接收到攻擊強度，則重復步驟S13的過程，直到無線電收發兩用機部分31接收到對手的攻擊強度為止。如果無線電收發兩用機部分31已接收到對手的攻擊強度，在步驟S14產生告知比賽者他已被進攻的防衛聲。在步驟S15，加速度檢測器12被打開1.8秒以檢測攻擊強度的加速度的最大值。加速度檢測器12保持為開的時間限制在1.8秒的原因，是為當比賽者開始防衛時，限制他對被進攻情況的響應時間。即，當從他聽到防衛聲起比賽者在1.8秒內快速進行防衛時，防衛力量是有效的，但當他晚于1.8秒才反攻時，防衛力量是無效的。
當比賽者游戲機已獲得防衛力量時，它使無線電收發兩用機部分31向對手發送防衛力量。在步驟S18，通過從對手的攻擊強度中減去比賽者的防衛力量來計算比賽者由進攻所受到的損失，其中對手的攻擊強度是通過無線電收發兩用機部分31接收的。在步驟S19，從比賽者的耐力分中減去損失，從而更新他的耐力分。與此同時，從對手的耐力分中減去對手的損失從而更新對手的耐力分。之后，在步驟S20判斷哪個比賽者沒有剩余的耐力分。如果耐力分數不為零，將判斷是否進攻和防衛每個都進行了五次。如果進攻和防衛二者都進行了五次，則在步驟S12，將根據比賽者和對手的耐力分來確定勝利或失敗。在顯示部分22上強制顯示該結果。如果進攻和防衛沒有進行五次，則控制將回到步驟S3，在其中將重復攻擊和防衛處理。
盡管在第二實施例中，進攻一方接收對手的防衛力量，并根據對手的防衛力量和進攻一方的攻擊強度來計算對手的損失，對手一方也可計算他自身的損失及剩余的耐力分，并向進攻一方發送所計算的耐力分。
盡管在實施例中說明了將本發明用于打斗運動游戲的情況，本發明還可用于各種不同的游戲。
例如，通過用運動測量裝置檢測比賽者扔球的速度，本發明可用于棒球游戲(投手游戲)和躲球游戲中。通過用運動測量裝置檢測擺動強度，本發明還可用于網球游戲，高爾夫球游戲和棒球游戲(擊球游戲)中。
盡管在實施例中運動測量裝置是戴在手臂上的，它也可戴在腳腕上，并測量踢的力量。在這種情況下，除用于打斗運動游戲中外，本發明還可用于英式足球游戲中。
權利要求
1.運動測量裝置包括加速度檢測設備，該設備戴在身體上，并檢測身體運動的加速度；最大加速度檢測設備，用于檢測在身體的特定運動過程中由所述加速度檢測設備檢測的加速度的最大值；以及速度計算設備，用于根據由所述最大加速度檢測設備檢測的加速度的最大值，確定由身體的特定運動產生的速度。
2.如權利要求1的運動測量裝置，還包括用于輸入重量的重量輸入設備；以及沖擊力計算設備，用于根據從所述重量輸入設備輸入的重量和在所述速度計算設備獲得的速度，確定由所述身體的特定運動產生的沖擊力。
3.如權利要求1的運動測量裝置，其中所述速度計算設備通過將所述最大加速度與一常數相乘來確定速度。
4.如權利要求2的運動測量裝置，其中所述沖擊力計算設備通過將在所述速度計算設備獲得的速度的平方與所述從重量輸入設備輸入的重量和一常數相乘，來確定沖擊力。
5.如權利要求1的運動測量裝置，還包括顯示設備，用于顯示在所述速度計算設備獲得的速度。
6.如權利要求2的運動測量裝置，還包括顯示設備，用于顯示在所述沖擊力計算設備獲得的沖擊力。
7.如權利要求1的運動測量裝置，其中該裝置安裝在一外殼中，該外殼在兩端部具有能夠將該裝置戴在身體上的帶。
8.如權利要求7的運動測量裝置，其中所述加速度檢測設備檢測在與戴所述帶的方向相垂直的方向上的加速度。
9.如權利要求1的運動測量裝置，其中該裝置安裝在一外殼中，該外殼在兩端部具有能夠將該裝置戴在手臂上的帶。
10.如權利要求9的運動測量裝置，其中所述加速度檢測設備檢測在表的面上從三點鐘到九點鐘的方向上，或相反的方向上的加速度。
11.如權利要求9的運動測量裝置，還包括時間顯示設備，用于在所述外殼上顯示時間。
12.一種電子游戲機包括加速度檢測設備，該設備戴在身體上，并檢測身體運動的加速度；計算設備，用于根據由所述加速度檢測設備檢測的加速度獲得表示運動幅度的數據；及判決設備，用于根據由所述計算設備獲得的表示身體特定運動幅度的數據，確定勝利或失敗。
13.如權利要求12的電子游戲機，其中所述計算設備包括用于根據在第一階段中檢測的加速度獲得數據的設備，和用于根據在第二階段中檢測的加速度獲得數據的設備，并且所述判決設備根據基于在所述第一階段中檢測的加速度的數據，和基于在所述第二階段中檢測的加速度的數據，來確定勝利或失敗。
14.如權利要求12的電子游戲機，還包括聲音發生設備，用于產生對應于所述第一階段和所述第二階段的不同的聲音。
15.如權利要求12的電子游戲機，還包括顯示設備，用于顯示通過所述判決設備確定的勝利或失敗。
16.如權利要求12的電子游戲機，其中該游戲機安裝在一外殼中，該外殼在兩端部具有能夠將該游戲機戴在身體上的帶。
17.如權利要求16的電子游戲機，其中所述加速度檢測設備檢測在與戴所述帶的方向相垂直的方向上的加速度。
18.如權利要求12的電子游戲機，其中該游戲機安裝在一外殼中，該外殼在兩端部具有能夠將該游戲機戴在手臂上的帶。
19.如權利要求18的電子游戲機，其中所述加速度檢測設備檢測在表的面上從三點鐘到九點鐘的方向上或相反的方向上的加速度。
20.如權利要求18的電子游戲機，還包括時間顯示設備，用于在所述外殼上顯示時間。
21.如權利要求12的電子游戲機，還包括接收設備，用于接收從外部裝置發送的數據，其中，所述判決設備根據在所述計算設備獲得的數據和由所述接收設備接收的數據，確定勝利或失敗。
22.如權利要求21的電子游戲機，還包括發送設備，用于發送在所述計算設備獲得的數據。
23.一種測量特定運動幅度的方法，該方法包括步驟根據在戴在身體上的加速度檢測設備獲得的加速度，檢測特定運動的加速度的最大值；以及根據加速度的最大值，確定所述特定運動的速度。
24.如權利要求23的方法，還包括步驟輸入重量；以及根據在所述重量輸入步驟中輸入的重量，和在運動速度確定步驟中獲得的速度，確定由所述身體的特定運動產生的沖擊力。
25.如權利要求23的方法，其中所述速度確定步驟通過將所述最大加速度與一常數相乘來確定速度。
26.如權利要求24的方法，其中所述沖擊確定步驟通過將在所述速度確定步驟中獲得的速度的平方與在所述重量輸入步驟中輸入的重量和一常數相乘，來確定沖擊力。
27.如權利要求23的方法，還包括顯示在所述速度確定步驟中獲得的速度的步驟。
28.如權利要求24的方法，還包括顯示在所述沖擊力確定步驟中獲得的沖擊力的步驟。
29.一種電子游戲方法，包括步驟通過戴在身體上的加速度檢測設備檢測由特定運動所產生的加速度；從加速度獲得表示運動幅度的數據；并且根據表示運動幅度的數據確定勝利或失敗。
30.如權利要求29的電子游戲方法，其中所述獲得表示運動幅度數據的步驟包括獲得基于在第一階段中檢測的加速度的數據的步驟，及獲得基于在第二階段中檢測的加速度的數據的步驟，以及所述確定勝利或失敗的步驟包括根據基于在所述第一階段中檢測的加速度的數據，和基于在所述第二階段中檢測的加速度的數據，來確定勝利或失敗的步驟。
31.如權利要求29的電子游戲方法，其中所述確定勝利或失敗步驟包括步驟根據所述加速度改變比賽者的分和對手的分；以及通過將比賽者的分與對手的分進行比較確定勝利或失敗。
32.如權利要求29的電子游戲方法，還包括顯示勝利或失敗的步驟。
33.如權利要求29的電子游戲方法，還包括接收從外部裝置發送的數據的步驟，其中所述勝利或失敗確定步驟根據在接收步驟中接收的數據，和在所述獲得表示運動的數據的步驟中獲得的數據，確定勝利或失敗。
34.如權利要求33的電子游戲方法，還包括發送數據的步驟，該數據是在獲得表示所述運動幅度的數據的步驟中獲得的。
35.一種具有計算機可讀程序代碼的程序存儲介質，該計算機可讀程序代碼用于測量特定運動的幅度，該程序存儲介質包括用于根據從戴在身體上的加速度檢測設備獲得的加速度，檢測特定運動的加速度最大值的計算機可讀程序代碼裝置；以及用于根據加速度最大值獲得所述特定運動的速度的計算機可讀程序代碼裝置。
36.如權利要求35的程序存儲介質，還包括用于輸入重量的計算機可讀程序代碼裝置；以及用于根據輸入的重量和所述運動的速度，計算由身體所述特定運動產生的沖擊力的計算機可讀程序代碼裝置。
37.如權利要求35的程序存儲介質，還包括用于顯示所述運動速度的計算機可讀程序代碼裝置。
38.如權利要求35的程序存儲介質，還包括用于顯示所述沖擊力的計算機可讀程序代碼裝置。
39.一種具有計算機可讀程序代碼的程序存儲介質，該計算機可讀程序代碼用于執行使用由戴在身體上的加速度檢測設備檢測的加速度的游戲，該程序存儲介質包括用于當身體做特定運動時，根據由所述加速度檢測設備檢測的加速度，獲得表示所述特定運動幅度的數據的計算機可讀程序代碼裝置；以及用于根據表示所述運動幅度的數據，確定勝利或失敗的計算機可讀程序代碼裝置。
40.如權利要求39的程序存儲介質，還包括用于獲得基于在第一階段中，由所述加速度檢測裝置檢測的加速度的數據的計算機可讀程序代碼裝置；用于獲得基于在第二階段中，由所述加速度檢測裝置檢測的加速度的數據的計算機可讀程序代碼裝置；根據基于在第一階段中檢測的加速度的數據，和基于在第二階段中檢測的加速度的數據，來確定勝利或失敗的計算機可讀程序代碼裝置。
41.如權利要求39的程序存儲介質，還包括用于根據表示運動幅度的數據，改變比賽者的分和對手的分的計算機可讀程序代碼裝置；以及用于通過將比賽者的分與對手的分進行比較，確定勝利或失敗的計算機可讀程序代碼裝置。
42.如權利要求39的程序存儲介質，還包括用于顯示勝利或失敗的計算機可讀程序代碼裝置。
43.如權利要求39的程序存儲介質，還包括用于接收從外部裝置發送的數據的計算機可讀程序代碼裝置；以及用于根據所接收的數據和由所述用于獲得表示所述運動的數據的程序代碼裝置獲得的數據，確定勝利或失敗的計算機可讀程序代碼設備。
44.如權利要求43的程序存儲介質，還包括用于發送表示所述運動幅度的數據的計算機可讀程序代碼裝置。
全文摘要
一種運動測量裝置,當身體做特定運動時,根據由與身體相連的加速度檢測單元檢測的加速度最大值,確定身體特定運動的速度。例如,當將該裝置戴在手臂上并做打擊動作時,根據由打擊動作產生的最大加速度得出打擊速度。此外,一種游戲裝置,根據由加速度檢測單元檢測的加速度,獲得表示身體特定運動的幅度的數據,根據打擊的強和弱判決游戲結果。這使得用戶可在任何地方玩涉及到比賽者的實際打擊動作的打斗運動游戲。
文檔編號G01L5/00GK1194691SQ97190659
公開日1998年9月30日 申請日期1997年5月23日 優先權日1996年6月5日
發明者殿村敬介, 山岸正克 申請人:卡西歐計算機株式會社