专利名称：具有游戏功能的计步器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有游戏功能的计步器，尤其涉及根据计步器或万步计的计数值使游戏用的角色(character)或图像显示发生变化而具有游戏感、即使是儿童也乐意使用的具有游戏功能的计步器。
已有的计步器是以维护成人健康而测知步行步数为目的使用为前提，能根据步数数据计算已消耗的卡路里，完全没有游戏功能，不能用于儿童游戏。
但是，城市中儿童们的游乐场所在减少，运动不足的孩子们在增加，这种肥胖儿童的增加或具有成人病症状儿童的增加正在构成社会问题。由于这类儿童们没有想用已有成人用计步器来作步行或跑步等运动的意愿，故盼望有儿童也乐意使用的计步器。
因此，本发明的目的在于提供一种儿童也乐意使用的、具有游戏感、能作为一种游戏使用的、新颖的具有游戏功能的计步器。
本发明的另一目的在于提供一种儿童进行步行或跑步等运动时没有痛苦感、儿童一边盼望运动量增加一边运动那样的具有游戏功能的计步器。
本申请发明的具有游戏功能的计步器，是一种佩带于使用者身体部分使用的随着使用者步行而显示步数的计步器，其特征在于，备有检测使用者步行产生的振动的振动检测手段；对振动检测手段输出进行计数求取步数的计数手段；以计数手段的计数值为步数信息进行显示的步数显示手段；显示游戏用角色的角色显示手段；根据计数手段的计数值进行控制使角色显示手段显示的角色显示状态变化的角色显示控制手段。
按照本申请发明的一个实施例，游戏用显示的角色可以是人物、犬、猫等生物或怪兽等想像动物那样的模拟宠物，并利用与步数信息本身或步数有关的信息(如步数累计值信息的全部或部分)使所述显示状态变化。
按照本申请发明的其它实施例，还备有产生时间信息或当前时刻信息的手段，根据时刻信息对使角色或模拟宠物的动作或姿态变化进行组合，并根据步数信息提供与时间相关显示变化不同的变化。
按照本发明，能实现一种儿童也乐意使用的具有游戏感并能用作一种游戏的新颖的具有游戏功能的计步器。
因此，带有本发明计步器的儿童，由于以游戏感使用计步器，进行走路或跑步等运动，故儿童边盼望运动量增加边运动，能确保儿童一天所需运动量，有利于儿童健康成长。
下面结合附图详细描述本发明的实施例。
图1为本发明一实施例具有游戏功能的计步器的外观图；图2为本发明一实施例的框图；图3为工作RAM23及显示RAM26的存储分配图；图4为表示振动检测器一例的结构图；图5表示本发明一实施例中游戏显示例；图6表示本发明一实施例中游戏显示例；图7为说明本发明计步器原理用的流程图；图8表示本发明一实施例中游戏显示例；图9、图10为说明本发明计步器一实施例用的流程图。
图1为本发明一实施例具有游戏功能的计步器的外观图。图1中，具有游戏机功能的计步器(以下简称为“计步器”)10结构上在壳体11一侧主面上设有LCD显示器12，并在其下方设有操作单元13。LCD显示器12是点阵型显示器，设有显示游戏用角色或图形、标记等的大面积游戏显示器121，并在游戏显示器121的上部和下部区域中设有显示时间用的时间显示器122和显示步数用的步数显示器123。为了指定输入模式，最好在点阵显示器12的部分区域设置图标124、125、126等。例如，图标124为设定输入时间信息时所指定的标记。图标125为设定输入报警时刻时所指定的标记。图标126为选择与步数数据及/或时间数据无关仅按使用者(游戏者)意愿能游戏的游戏模式用的标记。操作单元13包括复位按钮131，起动按钮132，图标选择或游戏模式中指示角色移动用的方向指示开关133和指示角色动作的动作开关134、135。
另外，图中未画出，在壳体11内部装有电路板，该电路板装有下述图2框图所示的单片机及各种电子元器件。另外，与已有计步器一样，在壳体11背面形成有为穿过使用者佩带等佩带于身体上用的扣环(hook)。
图2为本发明一实施例的方框图。计步器10包括单片机20。单片机(chipmicro computer)20包括CPU芯片21，只读存储器(ROM)22，随机存取存储器(RAM)23。ROM22永久性存储有显示时间用程序，产生报警(alarm)用程序，计算步数并加以显示用的程序，累计步数(积算)用程序，根据当前时刻、步数信息、步数累计信息等进行游戏显示用的游戏程序等。这种游戏程序，例如可包括下面图5、图6、图8所示游戏显示用的角色数据和下面用图7、图9、图10所示角色数据显示控制用的程序。该游戏程序也可以是与当前时刻、步数无关改变游戏状态显示用的程序(例如，吃角子老虎或占挂等小型游戏用程序)。RAM23用作工作存储器或寄存器，用于暂时存储将计步器10用作钟表或计步器或游戏机等情况下的各种数据。下面将参照图3对其进行详细说明。
CPU芯片21连接有操作器13所包含的各个开关或按钮131-135，并连接振动检测器24。CPU芯片21还连接硬件复位开关25，以便在开始使用计步器20时根据需要对RAM23及显示RAM26进行初始清除(冷复位)。CPU芯片21根据各开关的输入和振动检测器24的输入按照程序进行处理，并产生产显示数据用于改变LCD显示器12的显示状态。经CPU21处理后的显示数据送给显示RAM26加以暂时存储，经LCD驱动器27加给LCD显示器12进行显示。
下面，说明CPU芯片21的具体功能。CPU芯片21按照存储在ROM22中的各个程序对当前时刻进行计时，并对振动检测器24的检测输出进行计数求取步数，根据当前时刻数据及/或步数数据产生游戏用显示数据来改变游戏显示单元121的显示状态。CPU芯片21按需要对步数进行累计，并根据步数累计值(或步数积算积)进行控制来改变游戏用角色的显示状态。此时，在基于步数计数器的计数值的场合，为了能实现使用者所希望的显示状态，也可用手甩动计步器10，通过施加振动使步数计数器(图3的23b)的计数值产生步进，从而能实现所希望的显示状态。与此相反，在根据累计计数器(图3的23c)的计数值改变显示状态的场合，使用者总是不能获知该计数值，故能实现不能预测的(或随机因素强的)显示状态的变化，能根据作用于游戏的不确定因素进行游戏状态的变化。换言之，还能使用累计计数器23c的计数值来代替为游戏而产生随机数的随机数数据ROM。此时，作为与游戏有关的确定显示状态变化的条件或因素，可使用步数信息、步数累计信息、当前时刻信息中至少一种或二种以上信息组合的信息。但是，作为与游戏有关的显示状态可考虑像角色或模拟宠物随着时间进行的行为或动作或姿态(起床，刷牙，吃饭，步行，跑步，学习，球类游戏，睡觉等)的变化。这种角色或模拟宠物可以是人物，犬，猫等生物，或怪兽等假想动物，通过像作为使用者生出的孩子或宠物来培育或使之成长来改变显示状态，从而能提高游戏的兴趣。另外，能根据使用者的日程表设定模拟宠物的动作，也能根据步数信息或步数累计信息来改变其动作状态。
图3为工作RAM23及显示RAM26的存储分配图。工作RAM23包括计数器区231和寄存器区232。计数器区231将多个寄存器作为计数器应用，例如包含对当前时刻进行计时的计时器23a，步数计数器23b及累计计数器23c。计时器23a按基准时钟28对当前时刻计时。步数计数器23b，由使用者按下复位按钮131被复位并对振动检测器24提供的脉冲进行计数，进行复位后的步数计数。累计计数器23c累计计步器10从开始使用来的步数，求取步数的累计值。该累计值或积算值在游戏控制中需要随机数据情况下，将使用其计数值的全部位数或部分位数。计数器区231最好包含每当步数计数器23b或累计计数器23c增大规定数(如20步)时使其计数值步进的游戏计数器(未图示)。该游戏计数器的计数值用于对能进行小型游戏的数进行计数，或能使模拟宠物高兴而能提供的数值(例如，在提供电气或能量情况下，数值单位称为“瓦特”)进行计数。寄存器区232包括多个寄存器，例如包括报警时刻寄存器23d，备份寄存器23e，根据需要包含有游戏表演次数寄存器23f，报警时刻寄存器23d还用来存储设定输入的报警时刻。备份寄存器23e用于在使用昨天步数信息控制游戏的场合(例如，当昨日步行量多时显示模拟宠物仍然疲倦那样进行显示的场合)，在第二天24小时中暂时存储昨日步数信息。显示RAM26具有对应于LCD显示器12纵横点数的存储器。
图4为表示振动检测器-例的结构图。振动检测器24包括振子241和簧片开关242。振子241以弹簧243的一端为支点支持着，其另一端摆动自如，弹簧243另一端安装有磁铁244。磁铁244的向下移动位置处设有簧片开关242。这样一来，每当将计步器10佩带于身体的使用者进行步行或跑步施加振动时，振子241上下转动，一旦靠近簧片开关242，则磁铁244的磁力使簧片开关242接通-断开，从而每一步产生一个脉冲。
图5及图6表示本发明一实施例的游戏显示例。特别是图示中的角色或模拟宠物是人物(使用者假想的朋友)，该例表示按照使用者一天的生活改变行动的情况。然而，角色或模拟宠物不限于此，也可以是犬、猫等动物，或怪兽、可爱的假想动物。
图7为说明本发明计步器原理的流程图。下面，参照图5～图7说明计步器10的原理。若使用者装入电池，则在步骤1显示像图1中显示例所示的图标124,125,126，显示输入模式画面。此时，使用者操作方向开关33，通过选择图标124来选择当前时刻输入模式，同时操作方向开关133和开关134、135，输入当前时刻。使用者可按需要输入报警时刻。在步骤2，进行步骤计数动作前的处理，例如将输入的当前时刻设定给计时器23a，或进行步数计数器23b的复位处理等。
在步骤3中进行步数计数处理(即，对每一次振动检测器24来的脉冲输入使步数计数器23b及累计计数器23c进行步进的处理)。在步骤4，根据时间信息进行模拟宠物对应于时间的行为或动作的显示处理。具体而言，如图5及图6所示，按对应的时间顺序显示图案或插图，这些图案或插图用于显示被认为是使用者从早起至晚寝各个时间段上行动的行动图形。例如，在游戏画面显示区12显示有上午6点起床的图案(图5a)，根据其后时间变化显示有刷牙的图案(图5-b)，吃早饭的图案(图5-c)，学习时的图案(图5-d)，吃午饭的图案(图5-e)，音乐、运动等游戏的图案(图6-f)，吃晚饭的图案(图6-g)，休息的图案(图6-h)，洗澡等的图案(图6-i)，就寝时的图案(图6-j)等。计时器23a计时的当前时刻与上述图案一致显示在时间显示器122上，同时由步数计数器23b计数的步数显示在步数显示器123。
在步骤5，根据步数信息进行模拟宠物显示状态变化的控制。例如，对于5-d的学习图案的显示时间带(上午9时～12时)，当步数计数器23b的计数值比日常生活行动产生的步数大规定值以上时，则显示表示运动的图案(图5-d1)代替图5-d。在图6-f游戏图案的显示时间带(下午1时～6时)中，当步数计数器23d的计数值比日常生活行动产生的步数大规定数以上时，则显示表示游泳、足球等运动的图案(图6-f1或f2)以代替图6-f的图案。同样，对于休息时间带(下午6点半-8时)，将根据步数大小显示看电视的图案(图6-h)，玩无线电遥控游戏的图案(图6-h1)或操作个人微机的图案(图6-h2)。
这样，由于显示是按照时间带改变模拟宠物的图案或根据步行量改变模拟宠物的动作或姿态，故使用者即使是儿童，也会对佩带计步器10步行感兴趣，能积极运动，乐意运动，从而能实现促使儿童应用的计步器。
作为改变模拟宠物显示状态要素的步数信息，不用步数计数器23b的计数值(即步数)，若用累计计数器23c的计数值(积算值)，则即使不是使用者实际步行，而用手甩动计步器10使其步进，因累计步数(或积算步数)始终不显示，故对其不得而知，从而能根据无规律性或随机性高的数据来改变显示状态。为了提高利用累计步数改变显示状态时的随机性，也可利用对累计步数信息中多位数值相加等运算处理的结果。备份寄存器23e存储着前一日的步数，该步数超过规定数时，还可显示推迟早起图案的显示时间、或起床时仍感疲劳那样看到打呵欠等疲劳状态等的图案，这样会有趣味。
在步骤6，更新处理随模拟宠物成长的各种参数。如果所述各种参数的更新处理加上时间或日数的履历信息来设定程序，使得累计步数随属预定的哪个等级而不同，这样能进一步提高趣味性。
在步骤7，每经过单位时间(例如，1秒或1分)就更新时间信息。然后，重复步骤3～7的动作。
下面，说明更详细的实施例。
图8表示本发明一实施例的游戏显示例。该例表明学习时间带(上午9时～12时)中图案随步数增加的变化情形。例如，一定时间(如5分钟)内步数基本不变时，继续显示与图5d一样的学习图案，若有相当于步行程度的增加，则显示步行的图案(图8d)，若增加相当于比步行多的运动量，就显示跑步的图案(图8-d3)。若在显示跑步图案中没有步数变化时，则为停止状态，故显示站住并上气不接下气的图案(图8-d4)。若在一定时间以上步数一点也不变，则借助显示蹲坐在屋角(或缩成一团)状况的图案(图8-d5)来促使运动。
图9-图10为说明本发明计步器一实施例用的流程图。下面，参照图5、图6、图8～图10，说明计步器10的详细动作。
一旦使用者放入电池并接通电源，则CPU芯片21按照存储在ROM22中的程序开始下面的动作。在步骤11，随着按下硬件复位开关25,RAM23及显示RAM26的所有区域被初始(initial)复位，通过这样能防止电源接通前所存储的不需要数据引起的误动作。在步骤12显示图1所示起始输入画面或图标。在步骤13，处于待机状态到有某种输入为止。此时，若使用者操作各种开关131～135，由某个键输入或图标指定进行输入模式的指定，则在步骤13判断某个输入，并进入步骤14。
在步骤14判断是否输入时间设定。若判断为时间设定，则接着在步骤15将键输入信息作为当前时刻设定给计时器23a。相反，判断为不是时间设定时，则在步骤16判断是否设定报警。若判断为是设定报警，则接着在步骤17将键输入信息作为报警时刻设定给报警时刻寄存器23e。
在上述步骤16判断为不是报警设定时，则在步骤18判断复位按钮131是否按下(或接通)。若判断为复位按钮131被按压，则在相继的步骤19向备份寄存器23e设定步数计数器23b的计数值后，在步骤20使步数计数器23b复位。将步数计数器23b的计数值设定给备份寄存器计数器23d，也可如下面步骤37中详细说明，于一天结束时(上午0时的一天开始时)进行代替按压复位按钮131。
相反，在步骤18判断为未按压复位按钮131时，则在步骤21判断是否指示显示累计计数器23c的计数值。若判断为是，则在步骤22，累计计数器23c的计数值显示在步数显示器123上规定时间。在这些步骤15、17、20、22之后，或在步骤21判断为不指示累计计数器23c的计数值之后，进入下面的步骤23。
在步骤23，根据当前时刻和步数计数器23b的计数值(步数)及/或累计计数器23c的计数值(累计值)，在游戏显示器121上显示与时间有关的且随步数信息而不同的图案(例如，图5及图6中a～j的任一个)。
在步骤24，判断振动检测器24是否产生振动检测信号，一旦判断到有振动检测信号，就在步骤25使步数计数器23b及累计计数器23c的计数值分别步进(加1)。相反，若判断没有振动检测，则在步骤26判断没有振动检测是否在规定时间以上。当在一定时间以上没有振动检测情况下，就在步骤27显示一定时间以上没有振动检测情形的图案(例如，上午9时至12时的时间带为例，图8中d5)。
在步骤28，判断步数计数器23b每单位时间(例如5分钟)的计数值变化量是否在对应于跑步状态的规定值以上。若在规定值以下，判断为使用者为步行状态，并在步骤29显示步行状态的图案，(例如，图8中d2)。在步骤30判断步数计数器23b的变化量是否为0)，若不为0返回步骤28，重复步骤28,29,30的动作。若为0，则进入下述的步骤34。
在步骤28若检测到变化在规定值以上，则在步骤31显示表示变化量在规定值以上状态的图案(例如，图8中d3)。在相继的步骤32中，判断步数计数器23b的变化量是否为0，若为使用者步行情形，则判断变化量不为0，返回步骤28，重复步骤28,31,32的动作。然而在使用者疲劳站住或中止跑步时，则在步骤32判断变化量为0，在步骤33检测为变化量在规定值以上的状态(即跑步状态)已结束。在下面的步骤33，显示疲劳、上气不接下气状态的图案(图8中d4)作为跳步后的状态。
在步骤34，根据累计计数器23c的计数值判断是否为应改变显示状态的条件，若判断是应改变的条件，则在步骤35按照累计计数器23c的计数值改变模拟宠物的动作或姿态。
这样一来，若根据步数或累计值来改变模拟宠物的显示状态，且这种变化后的图案越是能引起使用者兴趣的图案，则越是能激发使用者运动的欲望，能促使运动，有利于克服运动不足。
在步骤36判断一日是否结束(是否为上午0时)，若一日未结束，回到步骤23，重复上述动作。若判断为一日结束，则在步骤37将步数计数器23b中计数的上一日步数信息暂时存储在备份寄存器23e中。该上一日步数信息用来根据模拟宠物上一日疲劳状态改变下一日早起的时间，或显示起床后动作的变化(显示疲劳的脸部形态，或脚痛那样的姿态等)。
在上述实施例中，对根据步数信息改变模拟宠物动作的显示状态的情形进行了说明，但本发明的技术构思并不限于这些，能适合于各种游戏。例如，取游戏内容为已经已知的游戏，确定每隔一定数(例如500)的步数容许玩一次游戏，则可在寄存器区232设置游戏次数寄存器23f。而且，在使用者使用计步器10作步数计数的状态下，每当步数计数器23b的计数值超过规定数(500)，游戏次数寄存器23f存储每次加1的值。在步行或运动结束后，使用者用图标选择游戏模式的场合，随着游戏起动开关132按下，在游戏次数寄存器23f存储1以上的值的期间，激活游戏动作，进行游戏用图像显示，同时根据各开关131-135的操作改变图像显示。
由此，若利用步数信息作为许可游戏的信息，则为了确保想要游戏的次数需要完成更多的运动量，这样有利于防止使用者光顾游戏而不运动的问题。
此外，还可以考虑将步数信息或步数累计信息作为与游戏处理有关的信息加以种种利用，由此，能实现使用者即使是儿童也乐意使用的计步器。
权利要求
1．一种具有游戏功能的计步器，是一种佩带于使用者身体部分使用的随着使用者步行而显示步数的计步器，其特征在于，备有检测使用者步行产生的振动的振动检测手段；对所述振动检测手段输出进行计数求取步数的计数手段；以所述计数手段的计数值为步数信息进行显示的步数显示手段；显示游戏用角色的角色显示手段；至少根据所述计数手段的计数值进行控制使所述角色显示手段显示的角色显示状态变化的角色显示控制手段。
2．如权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述角色显示控制手段包含产生为改变游戏用角色的显示状态数据的角色显示变化数据发生手段；根据所述计数手段的计数值提供数据用以施加与所述角色显示变化数据发生手段改变角色显示状态不同的变化的变更数据供给手段。
3．如权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述角色显示控制手段包含产生为改变游戏用角色的显示状态数据的角色显示变化数据发生手段；将所述数手段的计数值作为随机数加以利用、提供数据用以施加与所述角色显示变化数据发生手段改变角色显示状态不同的变化的变更数据供给手段。
4．如权利要求2所述的计步器，其特征在于，进一步备有产生时间数据的时间数据发生手段，所述变更数据供给手段，根据所述时间数据和所述计数手段的计数值，改变角色的显示状态。
5．如权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述角色显示变化数据发生手段包含存储可显示多种游戏用角色的程序的游戏程序存储手段；执行从存储在所述游戏程序存储手段的多个游戏用角色显示程序中所选择的一个程序的处理手段；根据所述计数手段的计数值从存储在所述程序存储手段的多个游戏程序中选择某个程序的程序选择手段。
6．如权利要求1所述的计步器，其特征在于，进一步备有由使用者操作复位步数信息用的复位开关，所述计数手段包含第一计数手段和第二计数手段，所述第一计数手段随着所述复位开关的操作对其计数值复位，且之后对所述振动检测手段提供的输出进行计数，求取步数，所述步数显示手段显示所述第一计数手段的计数值，所述第二计数手段累计计数所述振动检测手段的输出，求取步数累计值，所述角色显示控制手段根据所述第二计数手段的计数值进行控制来改变所述角色显示手段所显示角色的显示状态。
7．一种具有游戏功能的计步器，是一种佩带于使用者身体部分使用的随着使用者步行而显示步数的计步器，其特征在于，备有检测使用者步行产生的振动的振动检测手段；对所述振动检测手段输出进行计数求取步数的计数手段；以所述计数手段的计数值为步数信息进行显示的步数显示手段；显示游戏用模拟宠物的角色显示手段；至少根据所述计数手段的计数值进行控制使所述角色显示手段显示的模拟宠物的动作状态变化的角色显示控制手段。
8．如权利要求7所述的计步器，其特征在于，进一步备有产生时间数据的时间数据发生手段，所述角色显示控制手段进行显示控制，使得所述模拟宠物根据所述时间数据进行与时间有关的动作，作为第一显示状态，和根据所述计数手段的计数值进行与时间有关动作不同的动作，将模拟宠物设定为第二显示状态。
9．如权利要求7所述的计步器，其特征在于，进一步备有由使用者操作复位步数信息用的复位开关，所述计数手段包含第一计数手段和第二计数手段，所述第一计数手段随着所述复位开关的操作对其计数值复位，且之后对所述振动检测手段提供的输出进行计数，求取步数，所述步数显示手段显示所述第一计数手段的计数值，所述第二计数手段累计计数所述振动检测手段的输出，求取步数累计值，所述角色显示控制手段根据所述第二计数手段的计数值进行控制来改变所述角色显示手段所显示角色的显示状态。
10．一种具有游戏功能的计步器，是一种佩带于使用者身体部分使用的随着使用者步行而显示步数的计步器，其特征在于，备有检测使用者步行产生的振动的振动检测手段；对所述振动检测手段输出进行计数求取步数的计数手段；以所述计数手段的计数值为步数信息进行显示的步数显示手段；显示游戏用角色的角色显示手段；操作游戏用的操作开关；及控制改变所述角色显示手段所显示的角色显示状态的角色显示控制手段，所述角色显示控制手段包含当操作所述操作开关指示游戏开始时产生为改变游戏用角色的显示状态的数据、同时对应于所述操作开关的操作改变其显示状态的角色显示变化数据发生手段；每当检测所述步数计数手段的计数值在容许进行游戏的规定值以上时，对可进行游戏的次数进行计数、每当指示所述游戏开始时减少游戏次数的计数、并在可进行游戏次数范围内激活游戏的手段。
全文摘要
一种具有游戏功能的计步器,其特征在于,当检测振动检测器(24)来的振动时,使步数计数器(23b)及累计计数器(23c)的计数值产生步进,并根据上述步数计数器及/或累计计数器的计数值改变LCD显示器(12)上显示的角色的显示状态。该计步器不会使儿童在步行及/或跑步等运动中感到厌烦,而在使用中具有游戏感觉。
文档编号G09B9/00GK1213808SQ9811941
公开日1999年4月14日 申请日期1998年9月29日 优先权日1997年10月3日
发明者原田贵裕, 清水一伸 申请人:任天堂株式会社