專利名稱：一種體育游戲裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種游戲機，尤其是使用計算機進行體育游戲的裝置。
背景技術：
隨著生活水平的不斷提高，人們越來越重視身體健康，加強體育鍛煉。各種體育場館，如乒乓球館、羽毛球館、籃球場、足球場、健身房等人滿為患。體育場館的建設遠遠無法滿足人們體育鍛煉的巨大需求。
為解決該問題，國內(nèi)外技術人員進行了有益的探索和嘗試，研發(fā)出互動仿真體育健身電視游戲機。例如中國專利申請?zhí)?0803483.4，申請日2000年10月2日，公開號CN1338961A，
公開日2002年3月6日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為感應球類游戲機，該申請案公開了一種感應球類游戲裝置，包括連接到電視監(jiān)視器的游戲機，球棒輸入設備具有一個加速度傳感器，加速度信號由一個紅外線LED發(fā)送到游戲機的紅外線接收機，從而游戲機確定球棒輸入設備的運動速度，以計算要被揮擊的球的運動參數(shù)，相應地被擊球在游戲屏幕上根據(jù)該參數(shù)而運動。游戲機包括操作處理裝置、圖像處理裝置、聲音處理裝置和存儲器，操作處理裝置執(zhí)行游戲程序代碼并計算球的位置、運動方向、速度，圖像處理裝置產(chǎn)生圖像信息送往電視機顯示，聲音處理裝置產(chǎn)生游戲聲音送往電視機播放，游戲程序代碼存儲在存儲器(如非易失性半導體存儲器)中。
再例如中國專利申請?zhí)?4102585.3，申請日1994年3月15日，公開號CN1108577A，
公開日1995年9月20日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為結(jié)合健身器械和電視游戲機的方法，該申請案公開了一種把健身器和電視游戲機結(jié)合起來的方法，在現(xiàn)有的健身器械上安裝速度傳感器和左、右按鍵，在電視上產(chǎn)生健身器運動模擬畫面，并處理信號處理電路送來的信號，控制電視畫面上圖像移動，使健身運動充滿趣味性。
互動仿真體育健身電視游戲機，使得人們在進行健身運動時，不會像其它健身器讓人感到枯燥無味，而讓人猶如置身在體育運動的現(xiàn)場比賽中，集健身、娛樂和游戲等多功能于一體。但是這些現(xiàn)有的體育健身電視游戲機仍存在一些缺點，主要有以下三點
一、對游戲玩家視力的影響由于游戲畫面和對抗選手畫面顯示在電視機畫面中，因此玩家需集中精力盯著看電視機的畫面變化，而電視機畫面或多或少有閃爍和抖動，使得看電視機玩游戲?qū)ν婕业囊暳τ胁涣加绊懀瑫r間過長將對視力有損傷；二、使用范圍受限使用電視機方式通常只能用于家庭，企業(yè)員工無法在中午等休息時間通過體育游戲提高身體素質(zhì)；三、軟件升級維護復雜由于游戲程序代碼存儲在游戲機的存儲器中，而購買游戲機的消費者分散在全國各地，因此通常游戲機一旦售出，很難對游戲機的軟件進行升級維護。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的使用電視機玩體育游戲?qū)τ螒蛲婕乙暳τ袚p傷、使用范圍受限、軟件升級維護復雜的三個缺點，提供了一種使用計算機的互動仿真體育游戲裝置，它使用計算機顯示器顯示模擬的體育現(xiàn)場畫面來以現(xiàn)實的感受來進行體育游戲。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明所述的體育游戲裝置，用于通過在計算機顯示器的屏幕上至少顯示一個體育標志來進行體育游戲，包括輸入設備、通訊適配器、計算機三個部分，其中輸入設備，其被一個游戲玩家在三維空間中運動；信號輸出裝置，其包含在該輸入設備中，以根據(jù)該輸入設備在三維空間中的運動輸出一個運動信號；通訊適配器，接收信號輸出裝置輸出的運動信號，并且將該運動信號輸入給計算機；計算機，接收通訊適配器輸出的運動信號，使得顯示在計算機顯示器的屏幕上的體育標志發(fā)生改變。
所述的體育游戲可以是乒乓球、羽毛球、棒球、保齡球、臺球、高爾夫球、足球、網(wǎng)球、壁球、手球、排球、籃球、冰球、曲棍球各類球游戲，也可以是賽車、騎自行車、擊劍、射擊、射箭、劃船、跑步、拳擊、游泳、飛鏢、滑雪、滑冰。相應的，體育標志是乒乓球標志、羽毛球標志、棒球標志、保齡球標志、臺球標志、高爾夫球標志、足球標志、網(wǎng)球標志、壁球標志、手球標志、排球標志、籃球標志、冰球標志、曲棍球標志、機動車標志、自行車標志、劍標志、槍標志、船標志、跑步者標志、拳擊者標志、游泳者標志、飛鏢標志、滑雪板標志、滑冰鞋標志。
所述的運動信號包含一種或多種加速度校正信號、運動方向信號、位置信號或速度信號。例如，對于球類運動，運動信號包括加速度校正信號；對于賽車或騎自行車，運動信號包括運動方向信號和速度信號。
所述的信號輸出裝置包括無線信號發(fā)送裝置，用于把運動信號無線發(fā)送到所述通訊適配器。所述的無線信號發(fā)送裝置是紅外線、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF無線裝置。
所述的信號輸出裝置包括紅外線發(fā)送裝置，用于把運動信號以紅外線方式發(fā)送到所述通訊適配器；所述的通訊適配器包括紅外線接收裝置，用于接收所述紅外線發(fā)送裝置發(fā)送的運動信號；所述通訊適配器和所述計算機之間通過USB接口、IEEE 1394接口、串口、并口或LAN網(wǎng)絡口連接。
所述的信號輸出裝置包括無線信號發(fā)送裝置，用于把運動信號無線發(fā)送到所述通訊適配器；所述的通訊適配器是無線接口裝置，用于接收所述無線信號發(fā)送裝置發(fā)送的運動信號；所述無線信號發(fā)送裝置和所述通訊適配器相對應，是紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF無線裝置。
所述的計算機根據(jù)從所述通訊適配器輸入的運動信號確定所述輸入設備的運動速度，以及根據(jù)至少該運動速度確定用于改變該體育標志的參數(shù)。所述的計算機至少包括硬盤、中央處理裝置、顯示裝置和聲音播放裝置；所述的硬盤存儲游戲程序代碼；所述的中央處理裝置執(zhí)行存儲在所述硬盤中的游戲程序代碼，并且根據(jù)接收到的運動信號確定所述輸入設備的運動速度，計算體育標志的位置、運動方向，并且判斷當前游戲運行狀態(tài)，產(chǎn)生包括體育標志的位置或運動軌跡的圖像信息送給所述顯示裝置顯示，根據(jù)游戲的當前運行狀態(tài)產(chǎn)生不同的游戲聲音，送給所述聲音播放裝置播放；所述的顯示裝置根據(jù)所述中央處理裝置產(chǎn)生的游戲圖像信號顯示游戲畫面和體育標志；所述的聲音播放裝置根據(jù)所述中央處理裝置產(chǎn)生的游戲聲音信號播放游戲聲音。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是1.較好的保護游戲玩家的視力本發(fā)明使用計算機來替代電視機，使得游戲玩家長時間進行體育游戲，不會出現(xiàn)因為游戲畫面的閃爍造成游戲玩家視力的下降；2.使用范圍擴大本發(fā)明大大擴展了使用領域，不僅適用于家庭，而且適用于企業(yè)，目前許多企事業(yè)單位員工都配有計算機，只要有1平方米空間，在休息時間員工就可以在計算機面前進行體育游戲，員工一方面通過鍛煉提高身體素質(zhì)，另一方面員工可以更充沛的精力投入到工作中；3.軟件升級維護方便由于計算機的采用，體育游戲軟件不再存儲在游戲機的存儲器中，而是作為一個可執(zhí)行程序存儲在計算機的硬盤中，因此體育游戲軟件的升級維護就很方便，例如通過Internet就可以下載一個體育游戲軟件的升級版本；4.成本低由于計算機的采用，使得電視游戲機中的操作處理裝置、圖像處理裝置、聲音處理裝置實現(xiàn)的功能改由計算機軟件來實現(xiàn)，從而游戲機的成本大幅下降。
本發(fā)明的體育游戲裝置提供的體育游戲是一種益智型電子游戲，不同于其它純軟件的計算機游戲，對于青少年不會因沉迷游戲而產(chǎn)生諸如耽誤學習、降低視力等負面影響；對于成年人，在忙碌的工作同時，可以隨時得到放松，提高身體素質(zhì)。


圖1是本發(fā)明的一個乒乓球體育游戲裝置實施例的整體結(jié)構的示意圖；圖2是圖1的實施例中的計算機顯示器的屏幕上顯示的一個游戲畫面示意圖；圖3是本發(fā)明的一種使用紅外線通訊的體育游戲裝置的方框圖；圖4是圖3示出的體育游戲裝置的輸入設備產(chǎn)生紅外線信號及通訊適配器解調(diào)信號示意圖；圖5是計算機根據(jù)接收到的運動信號計算輸入設備的運動速度的流程圖；圖6是計算機檢測輸入設備的運動速度的峰值的流程圖；圖7是實施例1乒乓球體育游戲中實際游戲玩家回球的流程圖；圖8是實施例1乒乓球體育游戲中實際游戲玩家發(fā)球的流程圖；圖9是本發(fā)明的另一種體育游戲裝置的方框圖；
圖10是本發(fā)明使用藍牙進行運動信號無線傳輸?shù)囊粋€實施例示意圖；圖11是計算機顯示器的屏幕上顯示的足球射門游戲的一個游戲畫面；圖12是計算機顯示器的屏幕上顯示的保齡球游戲的一個游戲畫面；圖13是本發(fā)明的一個騎自行車體育游戲裝置結(jié)構、計算機顯示器的屏幕上顯示的騎自行車游戲的一個游戲畫面；圖14是本發(fā)明的體育游戲軟件升級包的獲取方式。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述本發(fā)明所述的體育游戲可以是乒乓球、羽毛球、棒球、保齡球、臺球、高爾夫球、足球、網(wǎng)球、壁球、手球、排球、籃球、冰球、曲棍球各類球游戲，也可以是賽車、騎自行車、擊劍、射擊、射箭、劃船、跑步、拳擊、游泳、飛鏢、滑雪、滑冰等。
實施例1乒乓球體育游戲。圖1是本發(fā)明的一個實施例的乒乓球體育游戲裝置，通過在計算機顯示器的屏幕上至少顯示一個乒乓球體育標志來進行體育游戲，它包括輸入設備1、通訊適配器2和計算機3。通訊適配器2通過一條電纜204A連接到計算機3，該電纜204A可以是USB接口線、IEEE 1394接口線、串口線、并口線或LAN網(wǎng)絡線。通訊適配器2電源可以用一個交流/直流適配器204B提供直流電，或者電池204C來代替。另外通訊適配器2電源也可以通過連接計算機3的電纜204A從計算機3引入電源，例如USB接口提供了內(nèi)置電源，USB電源能向通訊適配器2提供5V的電源，從而降低了通訊適配器2的成本并提高了性價比。通訊適配器2還包括一個紅外線接收裝置201，紅外線接收裝置201接收來自乒乓球拍輸入設備1上的一個紅外線LED(發(fā)光二極管)102的紅外線信號。
輸入設備1是一種實際的游戲工具或者模擬形狀的游戲工具，它被游戲玩家在三維空間中運動。本實施例中輸入設備1是乒乓球拍輸入設備，它由塑料所形成，并且具有模擬用于實際乒乓球比賽中的乒乓球拍的形狀、尺寸或重量。通過游戲玩家的實際揮動使該設備在三維空間中運動。為了玩本實施例的乒乓球游戲，游戲玩家在一個握持部分抓住乒乓球拍輸入設備1，并且象實際乒乓球比賽中那樣揮動乒乓球拍輸入設備1。乒乓球拍輸入設備1在運動過程中將產(chǎn)生運動信號，例如加速度或旋轉(zhuǎn)方向，然后內(nèi)置于輸入設備1的信號輸出裝置將運動信號通過無線或者電纜有線的發(fā)送給通訊適配器2，圖1中給出的輸入設備1的信號輸出裝置是紅外線LED102。通訊適配器2用于接收輸入設備1的運動信號，并且將該運動信號轉(zhuǎn)發(fā)給計算機3。計算機3接收通訊適配器2轉(zhuǎn)發(fā)的運動信號，使得顯示在計算機3的顯示器304的屏幕上的乒乓球體育標志發(fā)生改變。
在圖1的乒乓球體育游戲裝置中，例如圖2中所示的游戲畫面顯示在計算機的顯示器的屏幕上。游戲畫面至少包括對抗游戲玩家a1、球網(wǎng)a2、乒乓球臺a3、乒乓球a4、記分表a5，其中乒乓球a4就是乒乓球體育標志，乒乓球臺a3以球網(wǎng)a2為界，實際游戲玩家這邊的球臺為a31，對抗游戲玩家a1那邊的球臺為a32。計算機產(chǎn)生一個模擬的對抗游戲玩家a1與實際游戲玩家進行乒乓球?qū)贡荣?，游戲畫面顯示的是從實際游戲玩家角度觀看的圖像。記分表a5中的1P表示實際游戲玩家，PC表示計算機模擬的游戲玩家，圖2中示出的實際游戲玩家和計算機模擬對抗游戲玩家的比賽比分為11比15。在比賽過程中，隨著乒乓球拍輸入設備的運動，計算機的顯示器的屏幕上的乒乓球體育標志a4不斷發(fā)生改變。計算機模擬的游戲玩家可以按級別分為初學者、業(yè)余選手、職業(yè)選手、國家選手、世界選手，主要區(qū)別在于攻擊力、速度、技術方面，實際游戲玩家可選擇不同級別的計算機模擬的游戲玩家進行互動的對抗比賽。
實際游戲玩家的發(fā)球動作是乒乓球a4在乒乓球臺a3的臺面a31上左右移動時，揮動乒乓球拍輸入設備將乒乓球a4拋起，在其下落過程中揮拍發(fā)球。實際游戲玩家的回球動作是把握時機將在乒乓球臺a3自己前面的臺面a31上彈起的乒乓球a4用力打回到對方的臺面a32上。計算機模擬的游戲玩家a1根據(jù)游戲程序代碼自動發(fā)球、回球等工作，使得乒乓球a4也隨之改變。因為計算機模擬的游戲玩家a1也隨著輸入設備的運動而運動(如回球)，因此模擬游戲玩家a1也是一個體育標志。扣球是指游戲玩家用力揮動乒乓球拍輸入設備進行回球。如果游戲玩家在扣球時扣出的是低平球或邊緣球就可能造成乒乓球a4的下網(wǎng)或出界。下網(wǎng)球是指游戲玩家在發(fā)球或回球時，沒有將乒乓球a4打回到對方的臺面上，而是直接打落在乒乓球臺a3中央的球網(wǎng)a2上。出界是指游戲玩家在發(fā)球或回球時，乒乓球a4落到了乒乓球臺a3以外的地方。界內(nèi)球是指乒乓球a4沒有出界，而接球一方的游戲玩家沒有接到乒乓球a4。發(fā)球失誤是指在發(fā)球的時候，沒有將乒乓球a4發(fā)到對方的臺面上。發(fā)球下網(wǎng)、發(fā)球出界都屬于發(fā)球失誤。
圖3是本發(fā)明的一種體育游戲裝置的方框圖。圖1示出的乒乓球?qū)嵤├菆D3的具體應用。體育游戲裝置包括輸入設備1、通訊適配器2和計算機3三個部分，其中輸入設備1，其被一個游戲玩家在三維空間中運動；信號輸出裝置11，其包含在該輸入設備1中，以根據(jù)該輸入設備1在三維空間中的運動輸出一個運動信號；通訊適配器2，接收信號輸出裝置11輸出的運動信號，并且將該運動信號輸入給計算機3；計算機3，接收通訊適配器2輸出的運動信號，使得顯示在計算機顯示器的屏幕上的體育標志發(fā)生改變。
輸入設備1內(nèi)置信號輸出裝置11，信號輸出裝置11包括運動信號傳感器101、紅外線二極管102、載波發(fā)生器調(diào)制電路103。運動信號傳感器101與載波發(fā)生器調(diào)制電路103相連，運動信號傳感器101可以是壓電蜂鳴器、加速度開關或加速度傳感器等，它產(chǎn)生運動信號，運動信號包含一種或多種加速度校正信號、運動方向信號、位置信號或速度信號，運動信號被輸入到載波發(fā)生器調(diào)制電路103中；載波發(fā)生器調(diào)制電路103接收到運動信號傳感器101輸出的運動運動，將運動信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進行數(shù)字調(diào)制，然后驅(qū)動紅外線二極管102；紅外線二極管102，或稱紅外線發(fā)送裝置，是無線信號發(fā)送裝置，它將調(diào)制后的運動信號通過紅外線方式發(fā)送出去。
圖1示出的乒乓球?qū)嵤├妮斎朐O備就是乒乓球輸入設備。乒乓球拍輸入設備的形狀、尺寸或重量可以適當?shù)馗淖円园阉鳛橐粋€玩具。但是乒乓球拍輸入設備至少一部分是內(nèi)部中空的，以在其中容納在壓電蜂鳴器、加速度開關或加速度傳感器以及紅外線二極管等。中國專利申請?zhí)?0803483.4，申請日2000年10月2日，公開號CN1338961A，
公開日2002年3月6日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為感應球類游戲機，該申請案詳細公開了一種乒乓球拍輸入設備和棒球球棒輸入設備的結(jié)構。
圖3示出的體育游戲裝置的特點是有一個通訊適配器2，輸入設備1與通訊適配器2之間通過紅外線無線通訊，而通訊適配器2與計算機3之間通過短距離的有線電纜通訊，通訊適配器2實現(xiàn)將輸入設備1輸出的紅外信號轉(zhuǎn)換成計算機可識別的數(shù)字信號。通訊適配器2包括紅外線接收裝置201、單片機202、通訊接口203。來自輸入設備1產(chǎn)生的運動信號經(jīng)紅外線二極管102輸出的紅外線信號被通訊適配器2的紅外線接收裝置201的紅外線光接收器所接收，然后被解調(diào)和輸入到單片機202。單片機202通過通訊接口203與計算機3的通訊接口301相連接，將接收到的運動信號傳送給計算機3。通訊適配器2的通訊接口203與計算機3的通訊接口301相同，都是USB接口，或者是IEEE 1394接口、串口、并口或LAN網(wǎng)絡口，通過有線電纜方式連接。通訊適配器2的通訊接口203與計算機3的通訊接口301之間有一個通訊鏈路建立的過程，它們分別在各自的處理器(單片機202和中央處理裝置302)控制下建立通訊連接。
紅外線接收裝置201從紅外線二極管102接收一個紅外線信號，然后解調(diào)所接收到的紅外線信號，解調(diào)后的信號是運動信號，然后把它輸入到單片機202中。中國專利申請?zhí)?0803483.4，申請日2000年10月2日，公開號CN1338961A，
公開日2002年3月6日，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為感應球類游戲機，該申請案實施例中詳細公開了一種游戲機中的紅外線接收機的結(jié)構和工作原理，本發(fā)明的紅外線接收裝置201的結(jié)構與功能與其相同。
由于單片機202的功能只是完成一個運動信號的轉(zhuǎn)發(fā)，即將紅外線接收裝置201接收到的運動信號通過通訊接口203轉(zhuǎn)發(fā)給計算機3，因此可使用很簡單、便宜的單片機，例如ATMEL公司的AT89C2051單片機，而無需使用中國專利申請?zhí)?0803483.4、發(fā)明創(chuàng)造的名稱為感應球類游戲機所述的電視游戲機的專用游戲處理器。AT89C2051單片機是一種帶2K字節(jié)可編程EPROM的8位微控制器，其包括128字節(jié)RAM，15個I/O線，2個16位定時/計數(shù)器、5個向量二級中斷結(jié)構、一個全雙工串行口。AT89C2051單片機的輸入/輸出控制電路通過I/O線接收紅外線接收裝置201的運動信號。由于AT89C2051單片機本身帶有串口接口，因此如果通訊接口203采用串口接口，則通訊接口203就已包含在單片機202中。對于USB接口、IEEE1394接口、并口、LAN網(wǎng)絡口，通訊接口203既可以是一個接口芯片，也可以集成到單片機202中。
通用串行總線(USB)已經(jīng)用廣泛應用于機頂盒等數(shù)字式消費類裝置與個人計算機及各種外圍設備之間的連接。Cypress半導體公司推出了USB單芯片，即在一塊芯片上集成了單片機和USB收發(fā)器，單片機內(nèi)嵌了8051內(nèi)核，例如EZ-USB FX系列的CY7C64613芯片包括智能USB核芯、增強型8051、8K RAM和高性能I/O。因此如果通訊接口203采用USB接口，則單片機202和通訊接口203可使用一片EZ-USBFX芯片。
IEEE 1394是能夠進行400Mbit/s高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇薪涌跇藴?。Epson公司的IEEE 1394控制器S1R72901集成了單片機、64K Flash、I/O接口，因此如果通訊接口203采用IEEE 1394接口，則單片機202和通訊接口203可使用一片S1R72901芯片。另外，通訊接口203可使用TI(德州儀器)公司的PCI4510雙端口IEEE 1394控制器，或者NEC公司的D72874GC IEEE 1394控制器。
如果通訊接口203采用并口接口，則通訊接口203可使用8255可編程并行接口芯片。
如果通訊接口203采用LAN網(wǎng)絡口接口，則通訊接口203可使用LXT90510Base-T以太網(wǎng)收發(fā)器，并經(jīng)過型號為PE-68023的變壓器適配為RJ45以太網(wǎng)端口，提供10Mbps全雙工/半雙工數(shù)據(jù)傳輸速率。
計算機3包括通訊接口301、中央處理裝置302、硬盤303、顯示裝置304、聲音播放裝置305。
現(xiàn)在絕大多數(shù)計算機都同時提供USB接口、串口、并口和LAN網(wǎng)絡口，也有一些計算機還提供IEEE 1394接口。通訊接口301可以是USB接口、IEEE 1394接口、串口、并口和LAN網(wǎng)絡口，與通訊適配器2的通訊接口203相對應，即如果通訊適配器2的通訊接口203采用USB接口，則計算機3的通訊接口301對應為USB接口。通訊接口301用于接收從通訊適配器2的通訊接口203傳過來的運動信號。
中央處理裝置302物理上包括CPU和內(nèi)存，邏輯上包括計算機構、圖像處理機構和聲音處理機構。計算機構執(zhí)行存儲在硬盤303中的游戲程序代碼，并且根據(jù)從通訊接口301接收到的運動信號確定輸入設備的運動速度，以及根據(jù)至少該運動速度確定用于改變體育標志(如乒乓球體育標志)的參數(shù)。中央處理裝置202除了可計算輸入設備的運動速度外，還至少可計算體育標志的位置和運動方向，并且判斷當前游戲運行狀態(tài)，例如扣球、下網(wǎng)、出界、界內(nèi)、發(fā)球失誤。圖像處理機構根據(jù)計算機構的處理結(jié)果，如體育標志的運動速度、位置和運動方向，產(chǎn)生包括體育標志的位置或運動軌跡的圖像信息，送給顯示裝置304顯示。聲音處理機構根據(jù)體育游戲的當前運行狀態(tài)(例如扣球、下網(wǎng))產(chǎn)生不同的游戲聲音，送給聲音播放裝置305播放。玩家在進行體育游戲的過程中，可以進行游戲設置，例如缺省的計算機模擬對手、游戲聲音音量大小等，中央處理裝置302將游戲設置保存到硬盤303中，另外游戲的進程和結(jié)果也可以保存到硬盤303中，以便游戲玩家可繼續(xù)已暫停的游戲，或者查看體育游戲的歷史對抗結(jié)果。
硬盤303除了存儲游戲程序代碼之外，還可存儲游戲玩家的游戲設置、游戲的進程和結(jié)果。顯示裝置304包括顯示卡和顯示器，根據(jù)中央處理裝置302產(chǎn)生的游戲圖像信號顯示游戲畫面和體育標志。聲音播放裝置305包括聲卡和揚聲器，根據(jù)中央處理裝置302產(chǎn)生的游戲聲音信號播放游戲聲音。對于筆記本計算機，顯示卡和聲卡都可集成在計算機的主板上。
本發(fā)明的體育游戲裝置工作過程為1.輸入設備1工作過程(1)輸入設備1被游戲玩家在三維空間中運動；(2)壓電蜂鳴器等運動信號傳感器101產(chǎn)生運動信號；(3)運動信號被載波調(diào)制成紅外線信號；(4)紅外線信號通過紅外線二極管102發(fā)射出去；2.通訊適配器2工作過程(1)紅外線接收裝置201接收到紅外二極管102發(fā)射的紅外線信號；(2)紅外線接收裝置201解調(diào)所接收的紅外線信號，恢復成運動信號；(3)紅外線接收裝置201將該運動信號輸入到單片機202中；(4)單片機202接收紅外線接收裝置201輸出的運動信號；(5)單片機202將該運動信號通過通訊接口203輸入到計算機3中；3.計算機3工作過程(1)通過通訊接口301接收單片機202輸出的運動信號；(2)中央處理裝置302的計算機構根據(jù)該運動信號確定輸入設備的運動速度，以及確定體育標志的相關參數(shù)；(3)中央處理裝置302的圖像處理機構產(chǎn)生包括體育標志的位置或運動軌跡的圖像信息，送給顯示裝置304顯示；(4)中央處理裝置302的聲音處理機構根據(jù)體育游戲的當前運行狀態(tài)產(chǎn)生不同的游戲聲音，送給聲音播放裝置305播放；
(5)顯示裝置304根據(jù)中央處理裝置302產(chǎn)生的游戲圖像信號顯示游戲畫面和體育標志；(6)聲音播放裝置305根據(jù)中央處理裝置302產(chǎn)生的游戲聲音信號播放游戲聲音。
圖4是圖3示出的體育游戲裝置的輸入設備1產(chǎn)生紅外線信號及通訊適配器2解調(diào)信號示意圖。輸入設備被游戲玩家在三維空間中運動，例如游戲玩家使用乒乓球拍輸入設備發(fā)球和回球，輸入設備的運動是一個由慢變快，再由快變慢的過程。假設圖3中輸入設備1的運動信號傳感器101是壓電蜂鳴器，則圖4(A)的波形隨輸入設備的揮動造成的加速度改變而改變；壓電蜂鳴器產(chǎn)生如圖4(B)所示的電壓信號；輸入設備有一個判定電平，當壓電蜂鳴器電壓超過該判定電平時認為輸入設備是運動的，反之，當壓電蜂鳴器電壓低于該判定電平時認為輸入設備未運動，從而輸出門信號，如圖4(C)所示；圖3中的載波發(fā)生器調(diào)制電路103包括調(diào)制脈沖產(chǎn)生電路和載波產(chǎn)生電路，調(diào)制脈沖產(chǎn)生電路輸出接近于加速度的幅度成反比的脈沖寬度的調(diào)制脈沖，如圖4(D)所示；載波產(chǎn)生電路產(chǎn)生預定頻率的載波，載波波形如圖4(E)所示；圖3中的紅外線二極管102根據(jù)圖4(D)的調(diào)制信號輸出如圖4(F)所示的紅外線信號。圖3中的通訊適配器2接收到紅外線二極管102發(fā)出的紅外線信號，進行解調(diào)輸出如圖4(G)所示的解調(diào)信號，解調(diào)后的信號就是運動信號。
圖5給出了圖3的計算機3在接收到通訊適配器2輸出的運動信號后，如何計算出輸入設備的運動速度的流程圖。步驟501為開始步驟。步驟502為當檢測到如圖4(G)所示的解調(diào)信號的前沿時，記錄前沿時間t1。步驟503為當檢測到解調(diào)信號的后沿時，記錄后沿時間t2。步驟504為計算解調(diào)信號脈沖的前沿和后沿之間的時間間隔t，它等于后沿時間t2減去前沿時間t1。步驟505為計算輸入設備的運動速度，步驟504所述的時間間隔的倒數(shù)1/t可作為輸入設備的運動或旋轉(zhuǎn)速度，從圖4(G)的波形中也可看出輸入設備的運動速度是慢→稍快→快→稍慢→慢。步驟506為結(jié)束步驟。計算機根據(jù)輸入設備的運動或旋轉(zhuǎn)速度的整個變化過程，就可得知輸入設備運動過程，從而根據(jù)輸入設備的揮動速度改變乒乓球等體育標志的位置或方向(如圖2所示)。
圖6是計算機檢測輸入設備的運動速度的峰值的流程圖。我們已經(jīng)知道，乒乓球拍等輸入設備在揮動的過程中，運動速度由慢到快，到達峰值后，運動速度逐漸下降。假設運動速度變量Vsav為當前保存的輸入設備的運動速度；當前運動速度變量Vcur為按圖5流程圖計算出的輸入設備的最新運動速度。步驟601為開始步驟。步驟602為將運動速度變量Vsav初始化，置為0。步驟603為計算輸入設備的當前運動速度Vcur。在步驟604中，判斷當前運動速度Vcur數(shù)值是否小于當前保存的運動速度Vsav數(shù)值。若步驟604判斷結(jié)果為否，則表示當前輸入設備被揮動，運動速度正在由慢到快，執(zhí)行步驟605。步驟605為將當前運動速度Vcur數(shù)值保存到運動速度變量Vsav中，然后回到步驟603，重新計算輸入設備的當前運動速度。一旦步驟604判斷結(jié)果為是，則表示當前輸入設備的運動速度開始由快變慢，即表示輸入設備的運動速度已達到峰值，執(zhí)行步驟606。步驟606為將當前的運動速度Vcur作為輸入設備的運動速度峰值Vmax。步驟607為結(jié)束步驟。
圖7是實施例1乒乓球體育游戲中實際游戲玩家回球的流程圖。步驟701為開始步驟。步驟702為將運動速度變量Vsav初始化，置為0。步驟703為計算輸入設備的當前運動速度Vcur。在步驟704中，判斷當前運動速度Vcur數(shù)值是否為0。若步驟704判斷結(jié)果為是，表示乒乓球拍輸入設備沒有被揮動，執(zhí)行步驟714。若步驟704判斷結(jié)果為否，表示乒乓球拍輸入設備被游戲玩家揮動，執(zhí)行步驟705。在步驟705中，判斷當前運動速度Vcur數(shù)值是否小于當前保存的運動速度Vsav數(shù)值。若步驟705判斷結(jié)果為否，則表示當前輸入設備被揮動，運動速度正在由慢到快，執(zhí)行步驟706。步驟706為將當前運動速度Vcur數(shù)值保存到運動速度變量Vsav中。步驟707為根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度、路線、時序等確定乒乓球的球速、方向等。步驟708為重新計算輸入設備的當前運動速度Vcur。在步驟709中，判斷圖2所述的乒乓球體育標志—球a4是否已到達球返回極限位置。該判斷可以通過檢測在深度位置的球a4是否已經(jīng)運動到作為球返回極限的位置。若步驟709判斷結(jié)果為是，則表示球a4在到達球返回極限位置之前沒有檢測到運動速度的峰值，也就是說在實際游戲玩家揮動乒乓球拍輸入設備的時間和球a4運動的時間之間不一致，即該揮拍動作在球a4到達球返回極限位置之后，執(zhí)行步驟710。步驟710為游戲軟件認為在這種情況下實際游戲玩家回球失誤，比賽分數(shù)失一分。若步驟709判斷結(jié)果為否，則重新執(zhí)行步驟705。
一旦步驟705判斷結(jié)果為是，則表示當前輸入設備的運動速度開始由快變慢，即表示輸入設備的運動速度已達到峰值，執(zhí)行步驟711。步驟711為將當前的運動速度Vcur作為輸入設備的運動速度峰值Vmax。步驟712表示在球a4到達球返回極限位置之前運動速度已達到峰值，則實際游戲玩家將球a4回到對方，同時根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度、路線、時序等確定球速、方向等。如果此時運動速度超過一定數(shù)值，則可認為實際游戲玩家的回球是扣球。步驟713判斷回球是否成功，主要判斷依據(jù)是回球時體育標志—球a4所在的位置以及乒乓球拍輸入設備的運動速度和運動方向，如果回球是低平球或邊緣球就可能造成乒乓球a4的下網(wǎng)或出界。
若步驟704判斷結(jié)果為是，即當前運動速度Vcur保持為0，則意味著乒乓球拍輸入設備沒有被揮動，執(zhí)行步驟714。在步驟714中，判斷球a4已到達實際游戲玩家的自己前面的臺面a31上。若步驟714判斷結(jié)果為是，則表示該球為界內(nèi)球，實際游戲玩家未能將球回給對方，實際游戲玩家失一分，即計算機模擬玩家得一分。若步驟714判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行步驟716。在步驟716中，判斷球a4是否已到達球返回極限位置。若步驟716判斷結(jié)果為否，則重新執(zhí)行步驟703，表示有可能計算機模擬游戲玩家剛發(fā)球，球a4尚未越過圖2所示的球網(wǎng)a2。若步驟716判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟717。步驟717為計算機判定乒乓球出界，為界外球，實際游戲玩家得一分，即計算機模擬玩家失一分。步驟718為結(jié)束步驟。
在本發(fā)明實施例1中乒乓球體育游戲的發(fā)球動作可分為兩個步驟一是乒乓球a4(如圖2所示)在乒乓球臺a3的臺面a31上左右移動時，揮動乒乓球拍輸入設備將乒乓球a4拋起；二是在其乒乓球a4下落過程中揮拍發(fā)球。即對于發(fā)球，實際游戲玩家要揮動兩次乒乓球拍輸入設備。不同于中國專利申請?zhí)?0803483.4，公開號CN1338961A，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為感應球類游戲機，該申請案實施例中給出的一種乒乓球拍輸入設備上安裝有一個發(fā)球開關，該開關在輸入一個發(fā)球時被啟動。圖8是本發(fā)明實施例1乒乓球體育游戲的實際游戲玩家發(fā)球的流程圖。步驟801為開始步驟。步驟802為將運動速度變量Vsav初始化，置為0。步驟803為計算輸入設備的當前運動速度Vcur。在步驟804中，判斷當前運動速度Vcur數(shù)值是否為0。若步驟804判斷結(jié)果為是，表示乒乓球拍輸入設備沒有被揮動，執(zhí)行步驟805。在步驟805中，判斷實際游戲玩家的發(fā)球時間是否超時(例如1分鐘)。若步驟805判斷結(jié)果為是，表示發(fā)球時間超時，執(zhí)行步驟806。步驟806為游戲軟件判實際游戲玩家發(fā)球失誤，失一分。若步驟805判斷結(jié)果為否，表示實際游戲玩家尚未開始發(fā)球，重新執(zhí)行步驟803。若步驟804判斷結(jié)果為否，執(zhí)行步驟807，表示乒乓球拍輸入設備被游戲玩家揮動，在發(fā)球動作中就是開始第一個步驟—揮動球拍將球向上拋起。
在步驟807中，判斷當前運動速度Vcur數(shù)值是否小于當前保存的運動速度Vsav數(shù)值。若步驟807判斷結(jié)果為否，則表示當前乒乓球拍輸入設備被揮動，運動速度正在由慢到快，執(zhí)行步驟808。步驟808為將當前運動速度Vcur數(shù)值保存到運動速度變量Vsav中。步驟809為重新計算輸入設備的當前運動速度Vcur，然后再次執(zhí)行步驟807。一旦步驟807判斷結(jié)果為是，則表示輸入設備的運動速度已達到峰值，執(zhí)行步驟810。步驟810為將當前的運動速度Vcur作為輸入設備的運動速度峰值Vmax。步驟811表示實際游戲玩家揮動球拍向上拋球，同時再次初始化運動速度變量Vsav，將其置為0。此時，實際游戲玩家已完成第一個步驟—揮動球拍將球向上拋起，接下來實際游戲玩家必須在球下落過程中再次揮拍發(fā)球，實際游戲玩家需要在球a4落下乒乓球臺a3(如圖2所示)的臺面之前揮拍，否則會發(fā)球失誤。
步驟812為計算輸入設備的當前運動速度Vcur。在步驟813中，判斷當前運動速度Vcur數(shù)值是否為0。若步驟813判斷結(jié)果為是，表示乒乓球拍輸入設備沒有被揮動，執(zhí)行步驟814。在步驟814中，判斷球a4是否已到達球返回極限位置。對于發(fā)球，球返回極限的位置就是球a4落到乒乓球臺a3的臺面位置。若步驟814判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟815，表示實際游戲玩家尚未開始揮動球拍，球a4就已經(jīng)落到乒乓球臺a3的臺面下面。步驟815為游戲軟件判實際游戲玩家發(fā)球失誤，失一分。若步驟814判斷結(jié)果為否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟812，表示球a4尚處于上升或落下的過程中。
若步驟813判斷結(jié)果為否，表示乒乓球拍輸入設備被揮動，執(zhí)行步驟816。在步驟816中，判斷當前運動速度Vcur數(shù)值是否小于當前保存的運動速度Vsav數(shù)值。若步驟816判斷結(jié)果為否，則表示當前輸入設備被揮動，運動速度正在由慢到快，執(zhí)行步驟817。步驟817為將當前運動速度Vcur數(shù)值保存到運動速度變量Vsav中。步驟818為根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度、路線、時序等確定乒乓球的球速、方向等。步驟819為重新計算輸入設備的當前運動速度Vcur。在步驟820中，判斷球a4是否已到達球返回極限位置。對于發(fā)球，球返回極限的位置就是球a4落到乒乓球臺a3的臺面位置。若步驟820判斷結(jié)果為是，則表示球a4在到達球返回極限位置之前沒有檢測到運動速度的峰值，也就是說在實際游戲玩家揮動乒乓球拍輸入設備的時間和球a4運動的時間之間不一致，即實際游戲玩家揮拍動作落后于球a4的下落動作，執(zhí)行步驟821。步驟821為游戲軟件認為在這種情況下實際游戲玩家發(fā)球失誤，比賽分數(shù)失一分。若步驟820判斷結(jié)果為否，則重新執(zhí)行步驟816。
一旦步驟816判斷結(jié)果為是，則表示乒乓球拍輸入設備的運動速度已達到峰值，執(zhí)行步驟822。步驟822為將當前的運動速度Vcur作為輸入設備的運動速度峰值Vmax。步驟823表示在球a4到達球返回極限位置之前運動速度已達到峰值，則實際游戲玩家將球a4發(fā)到對方，同時根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度、路線、時序等確定球速、方向等。步驟824為判斷發(fā)球結(jié)果，主要判斷依據(jù)是發(fā)球時體育標志—球a4所在的位置以及乒乓球拍輸入設備的運動速度和運動方向，如果發(fā)球是低平球或邊緣球就可能造成乒乓球a4的下網(wǎng)或出界。步驟825為結(jié)束步驟。
以上圖5至圖8示出的流程圖都是本發(fā)明的體育游戲程序的流程圖。為了進一步提高計算機對輸入設備的運動方向各種參數(shù)的確定，可對輸入設備的運動信號傳感器增加多個或多類別的傳感單元。例如，假設運動信號傳感器為加速度傳感器，若加速度傳感器包括6個壓電蜂鳴器，用于獨立地檢測在三個軸向方向中的加速度，則游戲程序根據(jù)每個軸的旋轉(zhuǎn)速度、每個軸的運動速度、到達運動速度峰值的時間等可更精確的計算出輸入設備的改變程度、運動速度、運動方向等參數(shù)。中國專利申請?zhí)?0803483.4，公開號CN1338961A，發(fā)明創(chuàng)造的名稱為感應球類游戲機，該申請案實施例公開了一種棒球游戲的球輸入設備，該輸入設備就包括6個壓電蜂鳴器的加速度傳感器。
短距離無線傳輸技術主要包括紅外線、藍牙(Bluetooth)、無線局域網(wǎng)WLAN(Wireless LAN)、HomeRF，以及新興起的無線USB(Wireless USB)。圖3示出的方框圖中輸入設備1的紅外二極管102和通訊適配器2的紅外線接收裝置201之間的通訊就是紅外線通訊。圖9是本發(fā)明的另一種體育游戲裝置的方框圖，與圖3示出的體育游戲裝置方框圖的區(qū)別點有二一是通訊適配器2是紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF無線裝置，可內(nèi)置于計算機中或者作為商用的計算機配件，使得本發(fā)明結(jié)構更為簡單，通訊適配器2作為計算機3的無線接口裝置301而存在，輸入設備1與計算機3之間直接通過紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或者HomeRF無線方式進行通訊；二是輸入設備1的無線信號發(fā)送裝置102和計算機3的無線接口裝置301相對應，是紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或者HomeRF無線裝置。
1993年成立的Infrared Data Association(紅外線數(shù)據(jù)標準協(xié)會)是一個致力于建立無線傳播連接的國際標準的非營利性組織，其制訂了一種稱為IrDA的紅外線無線協(xié)議。IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，優(yōu)點是成本低、硬件及相應軟件技術都已比較成熟?，F(xiàn)行的IrDA傳輸速率為最新VFIR的16Mbps，相比原來FIR的4Mbps快了4倍，接收角度也由傳統(tǒng)的30度擴展到120度。
藍牙是一種短距離無線連接技術，其主要目的取代線纜，使用電磁波來實現(xiàn)手機、計算機和手持終端等各種設備間的連接，提供一個低成本、高可靠性、支持高質(zhì)量的語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線通信網(wǎng)絡。藍牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學、醫(yī)學)頻段，通訊范圍可達10米，完全能滿足本發(fā)明的體育游戲所需。
WLAN使用的是IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)制定的IEEE802.11或802.15標準，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中的用戶與用戶終端之間的無線接入，目前最常用的是IEEE802.11b(Wi-Fi)標準。WLAN與藍牙一樣也使用2.4GHz頻段。
Cypress半導體公司于2002年推出的無線USB(Wireless USB)，它也工作在2.4GHz頻段，在不少情況可以取代藍牙，因為它們使用的標準幾乎是一樣的。Intel公司的寬帶無線技術“UWB(Ultra Wideband)”也是一種無線USB，它定位于在筆記本電腦及外圍設備之間實現(xiàn)局部連接用途(即PANPersonal AreaNetwork)的物理層技術。
HomeRF無線標準是由HomeRF工作組開發(fā)的，旨在家庭范圍內(nèi)，使計算機與其它電子設備之間實現(xiàn)無線通信的開放性工業(yè)標準。與前幾種技術一樣，使用開放的2.4GHz頻段。
圖9示出的體育游戲裝置包括輸入設備1和計算機3兩個部分，其中輸入設備1，其被一個游戲玩家在三維空間中運動；信號輸出裝置11，其包含在該輸入設備1中，以根據(jù)該輸入設備1在三維空間中的運動輸出一個運動信號；計算機3，接收輸入設備1輸出的運動信號，使得顯示在計算機顯示器的屏幕上的體育標志發(fā)生改變。
輸入設備1內(nèi)置信號輸出裝置11，信號輸出裝置11至少包括三個部分，一是運動信號傳感器101，與圖3示出的運動信號傳感器101功能和結(jié)構相同；二是無線信號發(fā)送裝置102，是紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或者HomeRF無線裝置；三是單片機103。運動信號傳感器101輸出的運動信號輸入到單片機103中，然后被轉(zhuǎn)換成紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或者HomeRF信號，通過無線信號發(fā)送裝置102無線的發(fā)送出去。
單片機103只是完成一個運動信號的轉(zhuǎn)發(fā)，因此可使用很簡單、便宜的單片機，例如ATMEL公司的AT89C2051單片機。無線信號發(fā)送裝置102根據(jù)不同的無線發(fā)送方式而有所不同對于紅外線IrDA，無線信號發(fā)送裝置102由紅外線LED及配套電路組成；對于藍牙，無線信號發(fā)送裝置102由藍牙模塊組成，藍牙模塊通常包括控制器芯片、進行數(shù)據(jù)和模擬電磁波轉(zhuǎn)換的基帶芯片和產(chǎn)生電磁波的RF芯片，例如飛利浦公司的低功率藍牙套件，由Blueberry DATA基帶集成電路(PCF87752)、TrueBlue無線電模塊(BGB101)組成；對于WLAN，無線信號發(fā)送裝置102由支持IEEE802.11b標準的芯片組成，例如矽統(tǒng)科技(SiS)公司的SiS160芯片，Atheros Communications公司的AR5001X CMOS芯片組；對于無線USB，無線信號發(fā)送裝置102由無線USB芯片組成，例如Cypress公司的CY6943USB芯片；對于HomeRF，無線信號發(fā)送裝置102由HomeRF芯片組成。
計算機3包括無線接口裝置301、中央處理裝置302、硬盤303、顯示裝置304、聲音播放裝置305，其中中央處理裝置302、硬盤303、顯示裝置304、聲音播放裝置305結(jié)構與功能和圖3示出的體育游戲裝置的計算機3的中央處理裝置302、硬盤303、顯示裝置304、聲音播放裝置305相同。
無線接口裝置301對應于圖3示出的體育游戲裝置的通訊適配器2，可以是紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或者HomeRF無線裝置，與輸入設備1的無線信號發(fā)送裝置102相對應，即如果輸入設備1的無線信號發(fā)送裝置102采用藍牙接口，則計算機3的無線接口裝置301對應為藍牙接口。無線接口裝置301用于接收從輸入設備1的無線信號發(fā)送裝置102無線發(fā)送的運動信號。輸入設備1的無線信號發(fā)送裝置102與計算機3的無線接口裝置301之間有一個通訊鏈路建立的過程，它們分別在各自的處理器(單片機103和中央處理裝置302)控制下建立通訊連接。
現(xiàn)在越來越多的計算機已經(jīng)提供這些無線接口，則無線接口裝置301就是內(nèi)置于計算機3的紅外線、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF這些無線裝置。如果計算機未提供這些無線接口，則無線接口裝置301就是外置的通訊適配器對于紅外線IrDA，無線接口裝置301可以是無錫市緯業(yè)科技有限公司(網(wǎng)址為www.veyee.com)的IrDA適配器IAP210b，它實現(xiàn)IrDA到串口(RS232)的轉(zhuǎn)換，無線接口裝置301也可以是MicroLight公司的IrDA到USB的轉(zhuǎn)換器；對于藍牙，無線接口裝置301可以是3COM公司的3CREB96無線藍牙USB適配器或者3CRWB6096無線藍牙PCMCIA卡；對于WLAN，無線接口裝置301可以是華碩電腦公司的SpaceLink WL-140USB接口的WLAN無線網(wǎng)卡或者DLink公司的DWL-650HPCMCIA接口的WLAN無線網(wǎng)卡；對于HomeRF，無線接口裝置301可以是美國Proxim公司的Compact Flash接口的HomeRF卡。
中央處理裝置302執(zhí)行存儲在硬盤303中的游戲程序代碼，并且根據(jù)從無線接口裝置301接收到的運動信號確定輸入設備的運動速度，計算體育標志的位置、運動方向，并且判斷當前游戲運行狀態(tài)，產(chǎn)生包括體育標志的位置或運動軌跡的圖像信息送給顯示裝置304顯示，根據(jù)游戲的當前運行狀態(tài)產(chǎn)生不同的游戲聲音，送給聲音播放裝置305播放。
本發(fā)明的體育游戲裝置工作過程為1.輸入設備1工作過程(1)輸入設備1被游戲玩家在三維空間中運動；(2)壓電蜂鳴器等運動信號傳感器101產(chǎn)生運動信號，并輸入給單片機103；(3)單片機103接收運動信號傳感器101輸出的運動信號；(4)單片機103將該運動信號通過藍牙等無線信號發(fā)送裝置102無線發(fā)送出去；2.計算機3工作過程(1)通過藍牙等無線接口裝置301接收無線信號發(fā)送裝置102無線發(fā)送的運動信號；
(2)中央處理裝置302的計算機構根據(jù)該運動信號確定輸入設備的運動速度，以及確定乒乓球體育標志的相關參數(shù)；(3)中央處理裝置302的圖像處理機構產(chǎn)生包括體育標志的位置或運動軌跡的圖像信息，送給顯示裝置304顯示；(4)中央處理裝置302的聲音處理機構根據(jù)體育游戲的當前運行狀態(tài)產(chǎn)生不同的游戲聲音，送給聲音播放裝置305播放；(5)顯示裝置304根據(jù)中央處理裝置302產(chǎn)生的游戲圖像信號顯示游戲畫面和體育標志；(6)聲音播放裝置305根據(jù)中央處理裝置302產(chǎn)生的游戲聲音信號播放游戲聲音。
實施例2乒乓球體育游戲，與實施例1不同點在于它使用藍牙無線傳輸技術進行運動信號的發(fā)送和接收，體育游戲裝置方框圖如圖9所示。圖10是本發(fā)明使用藍牙進行運動信號無線傳輸?shù)囊粋€實施例，它包括輸入設備1和計算機3。與實施例1類似，輸入設備1也是乒乓球拍輸入設備，不同的是包含在輸入設備1內(nèi)的信號輸出裝置102不再是紅外線LED，而是藍牙接口。計算機3至少包括計算機主機、無線接口裝置301、顯示器304。無線接口裝置301就是通訊適配器，是3COM公司的3CREB96無線藍牙USB適配器，直接插入到計算機的USB插座上即可。輸入設備1被游戲玩家在三維空間中運動，產(chǎn)生運動信號，然后被信號輸出裝置102以藍牙方式發(fā)送出去。計算機3的無線接口裝置301以藍牙方式接收信號輸出裝置102發(fā)送的運動信號，使得顯示在計算機3的顯示器304的屏幕上的乒乓球體育標志發(fā)生改變。乒乓球體育游戲所產(chǎn)生的游戲畫面也如圖2所示，顯示在計算機的顯示器的屏幕上。
實施例3足球射門游戲。圖11是計算機顯示器的屏幕上顯示的足球射門游戲的一個游戲畫面。游戲畫面至少包括計算機模擬的守門員a1、球網(wǎng)a2、球門a3、足球a4，其中足球a4就是足球體育標志。足球射門體育游戲的體育游戲裝置的整體結(jié)構的示意圖與圖1所述的乒乓球體育游戲裝置基本相同，唯一不同的是輸入設備不再是乒乓球拍輸入設備，而是足球球鞋輸入設備。足球球鞋輸入設備既可以是裝有輸入設備的球鞋，也可以是綁在鞋子或腳踝上的裝置，它與乒乓球拍輸入設備只是形狀不同，內(nèi)部電路結(jié)構和功能完全相同。
實際游戲玩家腳穿足球輸入設備，進行射門，隨著腳的不同動作，足球輸入設備跟隨進行不同的運動，足球輸入設備的運動傳感器將運動信號通過紅外線、藍牙等無線方式傳送給通訊適配器，通訊適配器將運動信號轉(zhuǎn)發(fā)給計算機，計算機依據(jù)運動信號計算出足球輸入設備的運動速度、運動方向等，以改變足球a4在計算機顯示器的屏幕上的位置和運動軌跡。有關計算足球輸入設備的運動速度程序流程圖與圖5相同，計算機足球輸入設備的運動速度峰值程序流程圖與圖6相同。與乒乓球體育游戲流程圖不同的是，需依據(jù)足球運動規(guī)則進行相應的軟件設計，例如如何判斷射門有效等。由于隨著實際游戲玩家和足球輸入設備的運動，計算機模擬守門員a1也跟著作出相應的動作，例如撲球動作，因此模擬守門員a1也是一種體育標志。
實施例4保齡球游戲。圖12是計算機顯示器的屏幕上顯示的保齡球游戲的一個游戲畫面。游戲畫面至少包括球瓶a1、球道a2、記分表a3、保齡球a4，其中保齡球a4就是保齡球體育標志。保齡球體育游戲的體育游戲裝置的整體結(jié)構的示意圖與圖1所述的乒乓球體育游戲裝置基本相同，唯一不同的是輸入設備不再是乒乓球拍輸入設備，而是保齡球輸入設備，它們只是形狀不同，內(nèi)部電路結(jié)構和功能完全相同。
實際游戲玩家手持保齡球輸入設備進行投球，輸入設備輸出運動信號，計算機依據(jù)運動信號計算出輸入設備的運動速度和運動方向，從而可判斷出是直線球還是曲線球，從而改變球a4在球道a2上的運動軌跡，以及擊倒球瓶a1，并在計算機顯示器的屏幕上顯示改變了球a4和球瓶a1的游戲畫面。實際游戲玩家每次投球后，根據(jù)擊倒球瓶的數(shù)量改變記分表a3中的分數(shù)，例如圖12中兩輪投球后分數(shù)為18分。
有關計算足球輸入設備的運動速度程序流程圖與圖5相同，計算機足球輸入設備的運動速度峰值程序流程圖與圖6相同。與乒乓球體育游戲流程圖不同的是，需依據(jù)保齡球運動規(guī)則進行相應的軟件設計，例如如何判斷球瓶擊倒等。
羽毛球、棒球、臺球、高爾夫球、網(wǎng)球、壁球、手球、排球、籃球、冰球、曲棍球各類球游戲，以及賽車、騎自行車、擊劍、射擊、射箭、劃船、跑步、拳擊、游泳、飛鏢、滑雪、滑冰等體育游戲與乒乓球、足球、保齡球相類似，不同的體育游戲可使用同一套通訊適配器和計算機，不同的是玩不同的體育游戲需要不同的輸入設備，輸入設備是一種實際的游戲工具或者模擬形狀的游戲工具。不同的體育游戲的輸入設備也只是形狀不同，內(nèi)部電路結(jié)構和功能完全相同，都包括一個信號輸出裝置，其根據(jù)輸入設備在三維空間中的運動輸出一個運動信號。輸入設備將運動信號發(fā)送給通訊適配器可使用紅外線、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF等無線方式，也可以使用有線方式直接將運動信號輸入給通訊適配器。通訊適配器然后將運動信號輸入到計算機中。計算機根據(jù)該運動信號，以及根據(jù)不同體育游戲類型的運動規(guī)則使得體育標志發(fā)生改變。
實施例5騎自行車體育游戲。圖13(a)給出了本發(fā)明的一個騎自行車體育游戲裝置的整體結(jié)構示意圖，圖13(b)給出來在計算機顯示器的屏幕上顯示的騎自行車游戲的一個游戲畫面。騎自行車體育游戲裝置包括自行車輸入設備1、通訊適配器2、計算機3，其中通訊適配器2和計算機3物理結(jié)構與乒乓球體育游戲、保齡球體育游戲完全相同。輸入設備1與通訊適配器2的運動信號除了可采用紅外線、藍牙等方式進行無線傳輸之外，還可以采用有線方式連接。自行車輸入設備1上安裝有速度傳感器、左、右按鍵(或者方向傳感器)、剎車傳感器，實際游戲玩家在騎自行車向前移動、向左轉(zhuǎn)、向右轉(zhuǎn)、加速、剎車減速等動作產(chǎn)生的運動方向信號或速度信號都作為運動信號發(fā)送到通訊適配器2中，然后再傳送給計算機3，這樣計算機3依據(jù)運動信號就能做出正確的判斷，使得計算機3的顯示器304的屏幕上游戲畫面發(fā)生改變。騎自行車體育游戲的游戲畫面至少包括各種模擬自然環(huán)境，諸如道路a1、河流a2、山坡a3、樹木a5，自行車a4、時間速度顯示表a6，其中自行車a4就是足球體育標志。如果進行騎自行車對抗賽，則游戲畫面中還可以包括計算機模擬游戲玩家，模擬游戲玩家也騎自行車。圖13中時間速度顯示表的數(shù)據(jù)含義為實際游戲玩家已經(jīng)進行12分鐘23秒騎自行車體育游戲，騎自行車的當前速度為50KM/H，已經(jīng)騎了10.26KM的路程。隨著自行車a4的不斷前進，道路a1兩邊的自然環(huán)境也不斷發(fā)生改變，給人以身臨其境的感覺，健身鍛煉不再枯燥乏味，而是充滿趣味性。
圖14是本發(fā)明的體育游戲軟件升級包的獲取方式。本發(fā)明的體育游戲軟件(游戲程序代碼)作為一個可執(zhí)行程序存儲在計算機的硬盤中，因此體育游戲軟件的升級維護就很方便，可采取兩種方案實施一是郵購生產(chǎn)廠家的可讀記錄媒體，例如光盤和磁盤，可讀記錄媒體中存儲體育游戲軟件升級包；二是生產(chǎn)廠家將體育游戲的升級軟件放到Web服務器上供游戲玩家下載，游戲玩家通過計算機撥號、ADSL、LAN等方式接入Internet，訪問生產(chǎn)廠家的Web服務器，下載體育游戲軟件升級包。然后游戲玩家在計算機上運行游戲軟件升級包，就可輕松完成軟件升級。通過軟件升級不僅可以解決原游戲軟件中的缺陷(Bug)，還可以增加新的游戲功能，以及更新或增加模擬游戲玩家。
權利要求
1.一種體育游戲裝置，用于通過在計算機顯示器的屏幕上至少顯示一個體育標志來進行體育游戲，其中包括輸入設備，其被一個游戲玩家在三維空間中運動；信號輸出裝置，其包含在該輸入設備中，以根據(jù)該輸入設備在三維空間中的運動輸出一個運動信號；其特征在于，還包括通訊適配器，接收所述信號輸出裝置輸出的運動信號，并且將該運動信號輸入給計算機；計算機，接收所述通訊適配器輸出的運動信號，使得顯示在計算機顯示器的屏幕上的體育標志發(fā)生改變。
2.根據(jù)權利要求1所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的信號輸出裝置包括無線信號發(fā)送裝置，用于把運動信號無線發(fā)送到所述通訊適配器。
3.根據(jù)權利要求2所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的無線信號發(fā)送裝置是紅外線、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF無線裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的信號輸出裝置包括紅外線發(fā)送裝置，用于把運動信號以紅外線方式發(fā)送到所述通訊適配器；所述的通訊適配器包括紅外線接收裝置，用于接收所述紅外線發(fā)送裝置發(fā)送的運動信號；所述通訊適配器和所述計算機之間通過USB接口、IEEE 1394接口、串口、并口或LAN網(wǎng)絡口連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的信號輸出裝置包括無線信號發(fā)送裝置，用于把運動信號無線發(fā)送到所述通訊適配器；所述的通訊適配器是無線接口裝置，用于接收所述無線信號發(fā)送裝置發(fā)送的運動信號；所述無線信號發(fā)送裝置和所述通訊適配器相對應，是紅外線IrDA、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF無線裝置。
6.根據(jù)權利要求1所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的計算機根據(jù)從所述通訊適配器輸入的運動信號確定所述輸入設備的運動速度，以及根據(jù)至少該運動速度確定用于改變該體育標志的參數(shù)。
7.根據(jù)權利要求1、2、4、5或6所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的運動信號包含一種或多種加速度校正信號、運動方向信號、位置信號或速度信號。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的計算機至少包括硬盤、中央處理裝置、顯示裝置和聲音播放裝置；所述的硬盤存儲游戲程序代碼；所述的中央處理裝置執(zhí)行存儲在所述硬盤中的游戲程序代碼，并且根據(jù)接收到的運動信號確定所述輸入設備的運動速度，計算體育標志的位置、運動方向，并且判斷當前游戲運行狀態(tài)，產(chǎn)生包括體育標志的位置或運動軌跡的圖像信息送給所述顯示裝置顯示，根據(jù)游戲的當前運行狀態(tài)產(chǎn)生不同的游戲聲音，送給所述聲音播放裝置播放；所述的顯示裝置根據(jù)所述中央處理裝置產(chǎn)生的游戲圖像信號顯示游戲畫面和體育標志；所述的聲音播放裝置根據(jù)所述中央處理裝置產(chǎn)生的游戲聲音信號播放游戲聲音。
9.根據(jù)權利要求1至6中的任何一項所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的體育游戲是球類游戲，所述的輸入設備包括球輸入設備，所述的計算機根據(jù)來自所述球輸入設備的運動信號使得顯示在計算機顯示器的屏幕上的球標志發(fā)生改變。
10.根據(jù)權利要求1至6中的任何一項所述的體育游戲裝置，其特征在于，所述的體育游戲是騎自行車游戲，所述的輸入設備包括自行車輸入設備，所述的計算機根據(jù)來自所述自行車輸入設備的運動信號使得顯示在計算機顯示器的屏幕上的自行車標志發(fā)生改變。
全文摘要
一種體育游戲裝置，涉及一種游戲機，尤其是使用計算機進行體育游戲的裝置，包括輸入設備、通訊適配器和計算機。輸入設備輸出一個運動信號，以紅外線、藍牙、WLAN、無線USB或HomeRF無線方式發(fā)送；通訊適配器接收輸入設備輸出的運動信號，并且將該運動信號輸入給計算機；計算機接收通訊適配器輸出的運動信號，使得顯示在計算機顯示器的屏幕上的體育標志發(fā)生改變。本發(fā)明使用計算機來替代電視機，較好的保護了游戲玩家的視力；同時大大擴展了使用領域，不僅適用于家庭，而且適用于企業(yè)；體育游戲軟件作為一個可執(zhí)行程序存儲在計算機的硬盤中，使得軟件的升級維護很方便。
文檔編號G06F19/00GK1442821SQ03113080
公開日2003年9月17日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權日2003年3月28日
發(fā)明者陳濤 申請人:陳濤