專利名稱：生理信號控制的自動骰子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自動骰子游戲裝置，尤其涉及一種由游戲者生理狀態(tài)改變程度控制輸贏的自動骰子游戲裝置，更具體的說，這種裝置由游戲者生理信號采集裝置、信號調(diào)理、放大、處理、分析、計算裝置和自動骰子游戲裝置組成。游戲中每個游戲者的生理信號被采集、調(diào)理、處理、分析后，計算出代表游戲者生理狀態(tài)改變程度的倍增因子，根據(jù)游戲者的倍增因子等級，決定游戲中各個游戲者的輸贏結(jié)果，并將此結(jié)果轉(zhuǎn)化為指令，傳輸給自動骰子游戲裝置的計算機的中央處理器，控制骰子按預定的結(jié)果顯示點數(shù)。這種裝置不但極大的豐富了骰子游戲的趣味性和娛樂性，還可用于生物反饋訓練和放松訓練。
背景技術：
骰子游戲的歷史淵源流長，是傳統(tǒng)的大眾娛樂項目，深受普通大眾喜愛，在民間流傳甚廣。但傳統(tǒng)的骰子游戲是手工方式擲骰子，根據(jù)朝上一面的骰子點數(shù)大小，判定勝負，游戲簡單，主要是由機率決定勝敗結(jié)果。這種游戲相對比較簡單，趣味性不高。
盡管目前出現(xiàn)一些自動計算骰子點數(shù)的裝置，但是本質(zhì)上與傳統(tǒng)骰子游戲無本質(zhì)性區(qū)別，并未提高骰子游戲的趣味性和娛樂性。
骰子游戲完全是一種由機率決定勝負的游戲，使游戲者感到缺乏控制感和刺激性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出一種通過探測游戲者生理狀態(tài)改變程度來控制骰子游戲勝負結(jié)果的自動骰子游戲裝置。這種裝置增加了骰子游戲的趣味性、娛樂性，提高了游戲者在游戲過程中的控制感，在游戲同時游戲者學會有效的調(diào)節(jié)和控制自己的生理狀態(tài)，學會放松技巧。在游戲同時促進健康，在娛樂過程中達到健康結(jié)果，不僅可應用于娛樂場所，還可應用于生物反饋訓練和放松訓練。
本發(fā)明的技術特征是，本發(fā)明的裝置是由游戲者生理信號采集裝置，信號調(diào)理、放大、處理、分析、計算裝置和自動骰子游戲裝置組成，游戲中每個游戲者的生理信號被采集、調(diào)理、處理、分析后，計算出代表游戲者生理狀態(tài)改變程度的倍增因子，根據(jù)游戲者的倍增因子等級，決定游戲中各個游戲者的輸贏結(jié)果，并將此結(jié)果轉(zhuǎn)化為指令，傳輸給自動骰子游戲裝置內(nèi)計算機中的中央處理器，控制骰子按預定的結(jié)果顯示點數(shù)。這種裝置不但極大的豐富了骰子游戲的趣味性和娛樂性，還可用于生物反饋訓練和放松訓練。
本發(fā)明的技術特征是，在游戲過程中持續(xù)監(jiān)測游戲者的一種或多種生理信號，將采集的生理信號進行放大、調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，采用計算機裝置和專用軟件對生理信號進行處理、分析、計算，將計算結(jié)果與游戲者生理信號基線值進行對比，計算代表游戲者生理信號改變程度的倍增因子，并將游戲者倍增因子級別轉(zhuǎn)化為指令，傳輸至自動骰子游戲裝置執(zhí)行模塊計算機的中央處理器。中央處理器自動比較游戲組中每個游戲者的倍增因子級別。根據(jù)預置的規(guī)則，決定各個游戲者的勝敗結(jié)果，按此結(jié)果決定應顯示的骰子點數(shù)，控制自動骰子裝置顯示上述預定的骰子點數(shù)。
應用于本發(fā)明裝置控制的生理信號，可以是人體各種形式的，體表生理信號包括脈搏波信號、心電信號、腦電信號、肌電信號、皮膚電信號、呼吸信號、體表溫度信號、血壓信號、血氧飽和度信號、眼電信號、眼球運動信號等生理信號。上述生理信號可以采用相應的專用生理信號傳感器采集。這種由生理信號傳感器采集的生物電信號或非電信號，通過傳感器轉(zhuǎn)變成標準電信號進行進一步放大、調(diào)理。本發(fā)明裝置中生理信號采集模塊由上述各種通用型或?qū)Ｓ眯蜕硇盘杺鞲衅鳂?gòu)成。
本發(fā)明裝置用于監(jiān)測游戲者生理信號的各項指標是以觀察人體生理放松狀態(tài)為標準的，這些指標可以是監(jiān)測脈搏波或心電波形中RR-50數(shù)量、PP-50數(shù)量、LH分量、HF分量或LF/HF比值、心率單位時間內(nèi)的變化、呼吸頻率或呼吸幅度變化、肌電信號變化、腦電α波數(shù)量變化、體表溫度變化、皮膚電傳導率變化、血壓變化、血氧飽和度改變、單位時間內(nèi)氧氣和二氧化碳的改變等。最佳的選擇是生理信號傳感器容易佩戴，不影響游戲者活動，不增加游戲者痛苦，指標穩(wěn)定可靠，重復性強，容易測試、分析對比的生理信號類型。此外，由于不同生理信號的生物反饋控制難度不一致，考慮到初學者和新手掌握難易程度，可以從最簡單的呼吸生物反饋訓練開始，讓游戲者有一定理解和認識后，采用脈搏波傳感器監(jiān)測RR-50數(shù)量，逐步發(fā)展到測試肌電信號、皮電信號、皮膚溫度信號，最后采用腦電信號生物反饋。也可以根據(jù)游戲者個人健康狀態(tài)，選擇最適合的生物反饋形式。采集的生理信號進行前置放大、工頻濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過計算機接口電路，將數(shù)字信號輸出至計算機裝置。
本發(fā)明裝置中的生理信號放大調(diào)理模塊，由生物電信號放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、計算機接口電路組成，根據(jù)不同類型的生理信號，可以選用不同類型的專用或通用生物電放大器。放大器通常由高共模抑制比的儀表放大器組成。A/D轉(zhuǎn)換器可以采用8位、12位或16位A/D轉(zhuǎn)換器，根據(jù)不同的采樣率及精確度而選擇。計算機接口電路，可以采用多種接口方式，包括USB接口方式，RS232接口方式，或者采用直接計算機串行接口或者并行接口方式輸出數(shù)字信號到計算機。生理信號放大調(diào)理模塊，可以采用市售通用型信號調(diào)理板和數(shù)據(jù)采集板，也可以根據(jù)生理信號的類型，自行設計，制造專用特殊用途的裝置。上述的生理信號放大、調(diào)理模塊將采集的生理信號進行前置放大、工頻率波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過計算機接口電路，將數(shù)字信號輸出至計算機裝置。
本發(fā)明裝置中的生理信號處理、分析、計算、貯存模塊，是多種形式的計算機裝置，由中央處理器(CPU)，程序貯存器(RAM)，數(shù)據(jù)貯存器(ROM)構(gòu)成，可以是任何形式的計算機裝置，包括臺式電腦、筆記本電腦、手掌式電腦(PDA)、單片電腦或單板電腦、工業(yè)控制電腦等。這些計算機裝置配備必要的輸入、輸出裝置、控制裝置、多媒體裝置和操作系統(tǒng)軟件以及專用信號輸入、處理、分析、計算、控制軟件，根據(jù)不同的生理信號及不同的骰子裝置選擇合適的計算機裝置。生理信號處理、分析、計算、貯存模塊，接受輸入的生理信號，對輸入的生理信號進行各種處理，將處理的信號采用專門的工具進行分析，將分析的信號貯存，并與貯存在數(shù)據(jù)貯存模塊中的生理信號基線數(shù)值進行對比計算，計算出倍增因子及其級別，以聲光模式，通過多媒體裝置，顯示即時的倍增因子級別及其標記。同時將倍增因子級別，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，或轉(zhuǎn)化為得勝率，輸出至控制骰子轉(zhuǎn)動次數(shù)。
本發(fā)明的技術特征是，通過監(jiān)測、計算游戲者游戲時生理狀態(tài)的改變程度來決定游戲者的得分或勝負。這個數(shù)值是通過測量游戲者游戲時的生理信號數(shù)值，并將其與游戲者生理信號基線值相對比，計算出倍增因子，以此代表游戲者當時生理狀態(tài)改變的程度，并將倍增因子級別轉(zhuǎn)化為數(shù)字或模擬控制指令，控制游戲者的得分率或得勝率。游戲者游戲時生理信號改變的幅度與游戲者的得勝率或得分率呈線性關系，游戲者游戲時生理狀態(tài)越放松，越處于松弛狀態(tài)，游戲者得分率和得勝率就越高。反之，游戲者游戲時生理狀態(tài)越緊張，越處于緊張狀態(tài)，游戲者的得分率和得勝率就越低。
本發(fā)明的技術特征是，本裝置中采用倍增因子來代表游戲者生理狀態(tài)改變的程度。倍增因子計算采用游戲時即時測量的生理信號數(shù)值除以該生理信號的基線值，基線值作為常數(shù)貯存在RAM中。為了更直接顯示和表達倍增因子的意義，采用倍增因子級別和標記來表示倍增因子的程度，倍增因子與其對應的倍增因子級別和倍增因子標記相互關系采用表格形式存放在計算機裝置的RAM中，通過查表法可以快捷查找。代表游戲者即時生理狀態(tài)改變程度的倍增因子級別和倍增因子標記會自動顯示在骰子裝置中游戲者面前的顯示屏中。倍增因子所代表的游戲者生理狀態(tài)提示語音內(nèi)容也可以通過耳機提示游戲者。在游戲中游戲者的倍增因子某單位時間里自動改變，改變的幅度取決于游戲者生理狀態(tài)的改變。倍增因子更新的時間間隔，取決于預置的計算倍增因子的間隔時間，可以調(diào)整。這個間隔時間應該根據(jù)游戲裝置的特殊性來設置，兩者之間應該諧調(diào)和配合。
本發(fā)明的技術特征是，當游戲者的倍增因子級別不理想，而游戲者想通過調(diào)整個人的生理狀態(tài)，達到更放松的生理狀態(tài)時，游戲者可以選擇“呼吸模擬”選項，一旦這個選項被選擇，計算機裝置根據(jù)游戲者目前的倍增因子級別自動選擇合適的呼吸頻率和呼吸周期，并以聲音模擬和影象模擬的方式指導游戲者通過調(diào)整呼吸來改善生理放松狀態(tài)。游戲者也可以通過其他方式調(diào)整個人的放松狀態(tài)，包括各種放松訓練和生物反饋訓練的方法。
發(fā)明的技術特征是，在游戲中，代表游戲者生理狀態(tài)改變程度的倍增因子會自動轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶睿敵鲋量刂颇K，后者自動比較每個游戲者的倍增因子級別，按照預置規(guī)則，決定游戲者勝負。
本發(fā)明的技術特征是，本發(fā)明裝置中采用的游戲者的生理信號基線值是監(jiān)測游戲者生理狀態(tài)改變的基礎和參考對比數(shù)值?；€值測量的準確程度直接影響監(jiān)測結(jié)果的準確性。游戲者基線值的測試方法可以是多種形式的，可以在游戲開始前，在游戲者安靜坐位姿勢五分鐘后，開始測量某種生理信號1分鐘至10分鐘，最好是2～3分鐘，計算其平均數(shù)值，以此為游戲者個人的某種生理信號基線值，記錄在游戲者個人擋案內(nèi)，以便隨時可以調(diào)用。游戲者基線值也可以是采用以前生物反饋訓練結(jié)束時的生理信號數(shù)值，還可以是在游戲開始后2～5分鐘內(nèi)采集游戲者生理信號的平均數(shù)值。采用上述方法測試基線值都是被允許的，最重要的是，任何一個游戲團體或游戲小組必須采用同一種生理信號，同一種分析計算方法，以及同一種方法測定基線值，否則游戲的結(jié)果失去準確性。
本發(fā)明的技術特征是，本發(fā)明裝置中監(jiān)測的數(shù)值是游戲者生理信號在游戲中的改變，游戲者生理信號的絕對值沒有意義，只有生理信號在游戲中任何一個時段的改變所代表的生理信號相對改變值，才是決定游戲得分率和得勝率的關鍵，在本裝置中的生理信號數(shù)值改變是動態(tài)的、變化的。計算某個時間段生理信號數(shù)值與生理信號基線值的比值，就代表該時間段游戲者生理狀態(tài)的改變程度，測量和計算生理信號改變程度的時間間隔和周期可以自由調(diào)節(jié)，但其間隔至少不能低于30秒，否則太短時間間隔不能有效計算生理信號的平均數(shù)值，可能會出現(xiàn)較大的誤差。測量和計算的間隔時間最好在30秒至5分鐘，最佳時間在30秒到60秒鐘，游戲管理者可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的技術特征是，本發(fā)明裝置中，骰子游戲的基本規(guī)則是多個游戲者輪流做莊主。在游戲者作為莊主時，有權(quán)搖動骰盅，莊主一個人面對所有的其他游戲者。其他游戲者可以在搖骰前，在籌碼臺上投放籌碼。每個游戲者面前置放一個搖骰，當莊主啟動搖骰的開關時，骰子在透明盅內(nèi)滾動一段時間后停止，莊主輸給骰子點數(shù)高于莊主的游戲者，骰子點數(shù)小于莊主的游戲者輸給莊主。每個游戲者臺前有一個搖骰啟動開關。當按壓這個開關時，所有游戲者面前的搖骰都會啟動。只有該游戲者作為莊主時，才有權(quán)控制這個開關。每個開關在電腦中有固定的編號，當啟動開關時，觸發(fā)一個外部中斷給CPU，CPU以該游戲者倍增因子級別作為參考對比值與其他游戲者的倍增因子級別對比分析，并確定高于莊主骰子點數(shù)的游戲者和低于骰子點數(shù)的游戲者。根據(jù)這個結(jié)果，自動確定各個游戲者面前骰子點數(shù)，顯示的骰子點數(shù)結(jié)果是倍增因子級別高于莊主的游戲者，骰子點數(shù)高于莊主。而倍增因子級別低于莊主的游戲者，骰子點數(shù)低于莊主。例如，六個游戲者為一組，莊主的倍增因子為1.4，其中一個游戲者倍增因子為1.6，另一個游戲者倍增因子為1.4，其他三個游戲者倍增因子分別為1.3、1.2、1.1，則骰子點數(shù)排列為(最高點為6點)，莊主骰子點數(shù)為5點，倍增因子為1.6的游戲者骰子點數(shù)為6點(勝莊主)，倍增因子為1.4的游戲者，骰子點數(shù)為5點(與莊主平局)，倍增因子為1.3、1.2、1.1的游戲者骰子點數(shù)分別為4點、3點、2點(輸給莊主)。
本發(fā)明的技術特征是，本發(fā)明裝置中，一種實現(xiàn)方式為，自動骰子裝置是真實骰子在透明骰盅內(nèi)，骰盅底板在馬達帶動凸輪產(chǎn)生的振動中進行搖動，從而驅(qū)使骰子在透明骰盅內(nèi)搖動。骰子內(nèi)預置永久磁塊，分北極和南極排列，而透明骰盅底部、頂部和四周裝有不同北極和南極的電磁裝置，根據(jù)CPU決定的骰子點數(shù)，啟動埋藏在骰盅不同位置的不同極性的電磁裝置。利用同性相斥、異性相吸的原理，控制朝上顯示的骰子面，這種預置的編號和組合排列方式貯存在RAM中，根據(jù)CPU指令，以快速查表方式查尋而實施控制。
本發(fā)明的技術特征是，本發(fā)明裝置中，另一種實現(xiàn)方式為，自動骰子裝置中模擬骰子裝置是一種電子骰，包括骰盅、用于模擬骰及其點數(shù)圖象不規(guī)則變化的中央處理器、顯示器和背光源電路、中央處理器的模擬骰點數(shù)圖象信號輸出接顯示器，中央處理器的輸入口分別接有骰數(shù)選擇開關、搖動開關和啟動開關，搖動開關固定在骰盅內(nèi)，骰盅內(nèi)裝有彈弓或鋼珠。背光源電路由三極管、電阻、發(fā)光二極管組、按鍵開關和罩組成。三極管的基極接中央處理器的控制信號輸出，三極管的集電極信號輸出經(jīng)電阻、并聯(lián)發(fā)光二極管后接地，并聯(lián)發(fā)光二極管組固定在顯示器的顯示屏下面，按鍵開關一端接中央處理器，另一端接地，按鍵開關固定在顯示屏上，罩壓合在按鍵開關上。設置骰盅，搖動開關固定在骰盅內(nèi)，骰盅內(nèi)裝有彈弓或鋼珠。通過搖動骰盅，使骰盅內(nèi)的彈弓或鋼珠不規(guī)則地撞擊骰盅內(nèi)的搖動開關，中央處理器受到搖動開關的觸發(fā)信號后，按照預先設定的程式，中央處理器集成電路模擬骰的圖象，并使模擬骰作不規(guī)則的點數(shù)跳動變化，然后由顯示器顯示出最終跳動結(jié)果的點數(shù)圖象。直觀、逼真，娛樂性、游戲性、趣味性大大加強。由于彈弓或鋼珠撞擊搖動開關的不規(guī)則性和中央處理器內(nèi)部點數(shù)圖象輸出程式的不規(guī)則性，彈弓或鋼珠每撞擊搖動開關一次，顯示器上顯示點數(shù)改變一次，當停手不再搖動骰盅時，骰的點數(shù)圖象停下來，根據(jù)需要，通過骰數(shù)選擇開關，可同時在顯示器顯示多個骰的點數(shù)變化圖象。各個游戲者骰最終顯示的點數(shù)，由單片機CPU根據(jù)莊主倍增因子與其他游戲者的倍增因子對比而確定，原則與上述游戲規(guī)則相同。每個游戲者面前有一個電子骰裝置，電子骰上可以顯示多個骰的點數(shù)變化，骰子從一個到六個，由游戲管理員通過骰數(shù)開關選擇，選擇不同的骰子數(shù)目，游戲時總骰子點數(shù)隨之改變，原則為6x骰子點數(shù)，各個游戲者勝負判定標準與上述規(guī)則相同。
本發(fā)明的技術特征是，本發(fā)明裝置由多個生理信號采集、調(diào)理、分析計算裝置(按照游戲組設置游戲者數(shù)量而定)，多個自動骰子游戲裝置和(或)多個電子骰裝置(每個游戲者配置一個)，中央計算機系統(tǒng)，和多個生物反饋顯示終端，包括生物反饋信號顯示器和耳機組成。本發(fā)明的裝置從每個游戲者體表采集生理信號，經(jīng)處理、分析、計算后，對比作為莊主游戲者的生理信號改變程度與其他游戲者之間的差別。計算各游戲者之間的勝敗結(jié)果，控制自動骰子裝置或電子骰按計算結(jié)果顯示骰子點數(shù)。
本發(fā)明的有益效果是，克服了現(xiàn)有技術的不足，提出一種通過探測游戲者生理狀態(tài)改變程度來控制骰子游戲勝負結(jié)果的自動骰子游戲裝置。這種裝置增加了游戲的趣味性、娛樂性，提高了游戲者在游戲過程中的控制感，在游戲同時游戲者學分有效的調(diào)節(jié)和控制自己的生理狀態(tài)，學會放松技巧。在游戲同時促進健康，在娛樂過程中達到健康結(jié)果，不僅可應用于娛樂場所，還可應用于生物反饋訓練和放松訓練。


圖1是系統(tǒng)組成方框2是倍增因子與語音提示對照表圖3是倍增因子與模擬呼吸頻率對照表圖4是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框5是電子骰電路原理6是電子骰點數(shù)示意7是自動骰子裝置示意8是自動骰內(nèi)部示意圖具體實施方式
實施例1.電子骰裝置參照圖5，一種電子骰，包括中央處理器U1、顯示器LCD、骰數(shù)選擇開關(RA1、RA2)、搖動開關T4、啟動開關T3和背光源電路，中央處理器U1選用集成模塊W741E260，中央處理器U1內(nèi)置程序用于模擬骰及其點數(shù)圖象的不規(guī)則變化，中央處理器U1的模擬骰點數(shù)圖象信號輸出接顯示器LCD，由顯示器LCD顯示模擬骰點數(shù)圖象最后結(jié)果。中央處理器U1的輸入口分別接有骰數(shù)選擇開關(RA1、RA2)、搖動開關T4和啟動開關T3，骰數(shù)選擇開關(RA1、RA2)通過高(工作電源3V)、低(接地0V)電位狀態(tài)的不同組合設置骰數(shù)，搖動開關T4和啟動開關T3的另一端接地。背光源電路由三極管Q1、電阻(R2、R3)、發(fā)光二極管組D1·4、按鍵開關(T1、T2)和罩組成，三極管Q1的基極經(jīng)電阻R2接中央處理器U的控制信號輸出口RBO，三極管Q1的集電極信號輸出經(jīng)電阻R3、并聯(lián)發(fā)光二極管D1~4后接地，并聯(lián)發(fā)光二極管組D1~4固定在顯示器LCD的顯示屏下面，按鍵開關(T1、T2)的一端分別接中央處理器U1的輸入口RC3、RC2，按鍵開關(n、T2)另一端接地，按鍵開關(n、T2)固定在顯示屏LCD上，罩壓在按鍵開關(T1、T2)上時閉合，罩移開時按鍵開關(n、T2)斷開。
工作過程通過骰數(shù)選擇開關(RA1、RA2)設置骰的數(shù)量，如將RA1和RA2全部接地，顯示5粒骰(本實施例以5粒骰為例)；將RA1接地、RA2接高高位，顯示2粒骰；將RA1接高電位、RA2接地，則只顯示1粒骰。
設置啟動開關T3，當T3處于斷開狀態(tài)時，中央處理器U1處于待命狀態(tài)，此時，搖動開關T4，顯示器以及背光電路都不啟動。當T3處于接通狀態(tài)時，中央處理器U1發(fā)出指令，將模擬骰的隨機點數(shù)信號通過其內(nèi)置顯示器驅(qū)動器轉(zhuǎn)換成輸出信號給顯示器LCD，由顯示器LCD將T3關機前的點數(shù)顯示出來。
搖動開關T4通過RCO口發(fā)出觸發(fā)信號，中央處理器U1收到T4開關的觸發(fā)信號后，按照預先設定的程式，不規(guī)則地改變5粒骰的點數(shù)，經(jīng)由顯示器驅(qū)動器將改變后的結(jié)果顯示出來，搖動開關丁4每通、斷一次，點數(shù)就改變一次，直至開關T4停止搖動。搖動開關T4的通、斷實現(xiàn)方式，可以是設置骰盅，在骰盅內(nèi)裝有彈弓或鋼珠，搖動開關固定在骰盅內(nèi)，搖動骰盅，通過彈弓或鋼珠撞擊搖動開關T4實現(xiàn)通斷。另外，也可以將搖動開關T4設置成高彈性的開關，直接撥動高彈性的搖動開關T4實現(xiàn)一定頻率的通斷。
顯示器LCD的顯示屏上有一個罩，用來罩住顯示屏。當罩住顯示屏時，按鍵開關(n、T2)受壓閉合導通，使RC2和RC3接地后處于零電位，而中央處理器U1收到輸入口RC信號后，通過輸出口RB發(fā)出指令，給RBO一個高電位，經(jīng)過電阻R2輸入到三極管Q1的基極，此時，Q1處于截止狀態(tài)，Q1的集電極無電壓輸出。當罩移開顯示屏時，按鍵開關(n、T2)斷開，RC2和RC3變?yōu)楦唠娢?，中央處理器U1從RBO輸出零電位，Q1處于飽和狀態(tài)，Q1的集電極輸出電壓通過降壓電阻R3驅(qū)動固定在顯示器LCD的顯示屏下面的并聯(lián)發(fā)光二極管組D1·4發(fā)出藍光，再通過顯示屏下面的透光板照亮顯示屏。
在本實施例中，按鍵開關(T1、T2)任何一個處于斷開狀態(tài)時，發(fā)光二極管組D1~4都會亮。只有在按鍵開關(T1、T2)同時導通的情況下，發(fā)光二極管組D1~4才不會亮。也就是說，要將罩完全蓋上顯示屏才能使按鍵開關(T1、T2)都壓合。否則，只要將罩揭起其中的一個角，背光源電路的二極管就會發(fā)光照亮顯示屏而清楚地看到顯示的點數(shù)。
在本實施例中，可以選用光電脈搏式傳感器，佩戴在游戲者的食指上采集脈搏波信號，分析提取RR-50，計算RR-50數(shù)量作為游戲者生理狀態(tài)改變的指標。每一分鐘將即時采集的RR-50數(shù)量/分，除以基線值，得出倍增因子數(shù)值，傳輸至自動骰子裝置的單片機CPU，后者計算和對比各個游戲者的倍增因子數(shù)值，決定最終各個游戲者骰子點數(shù)，最終結(jié)果在搖動結(jié)束時通過顯示器顯示，決定游戲者的勝負。
實施例2.自動骰子裝置(圖6和圖7)該裝置由骰盅301、骰子和骰盅底板305及其搖動裝置構(gòu)成。骰盅由塑料或有機玻璃等非金屬材料制備，透明狀，骰盅底板聯(lián)接活動性凸輪306，凸輪由馬達307驅(qū)動。底板隨馬達的驅(qū)動而不停的搖動。骰子(1)在骰盅內(nèi)隨之滾動。骰子為一個具有六個點數(shù)面的正方體。骰子內(nèi)部以任一點數(shù)面為基準，對應該點數(shù)面的下部設有一個永久磁塊(22、23、24)，以N極或S極對準數(shù)面。永久磁塊以基板(21)相連接固定，在骰盅的底板和器壁301。各固定兩個電磁塊裝置，分別以N極和S極面向內(nèi)壁。當CPU接受指令，決定各個游戲者面前的骰子數(shù)后，決定固定在骰盅內(nèi)壁的某個電磁裝置，接通N極或S極電磁塊，吸引或排斥固定在骰子內(nèi)各個面的永久磁塊，控制預定的骰子點數(shù)顯示向上。
在本實施例中，可以選用光電脈搏式傳感器，佩戴在游戲者的食指上采集脈搏波信號，分析提取RR-50，計算RR-50數(shù)量作為游戲者生理狀態(tài)改變的指標。每一分鐘將即時采集的RR-50數(shù)量/分，除以基線值，得出倍增因子數(shù)值，傳輸至自動骰子裝置的單片機CPU，后者計算和對比各個游戲者的倍增因子數(shù)值，決定最終各個游戲者骰子點數(shù)，最終結(jié)果在搖動結(jié)束時通過啟動骰盅內(nèi)壁特定的電磁塊裝置，產(chǎn)生相吸作用，使預置結(jié)果的骰子點數(shù)的骰子面朝上。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種自動骰子游戲裝置，尤其涉及一種由游戲者生理狀態(tài)改變程度控制輸贏的自動骰子游戲裝置，更具體的說，這種裝置由游戲者生理信號采集裝置、信號調(diào)理、放大、處理、分析、計算裝置和自動骰子游戲裝置組成，游戲中每個游戲者的生理信號被采集、調(diào)理、處理、分析后，計算出代表游戲者生理狀態(tài)改變程度的倍增因子，根據(jù)游戲者的倍增因子等級，決定游戲中各個游戲者的輸贏結(jié)果，并將此結(jié)果轉(zhuǎn)化為指令，傳輸給自動骰子游戲裝置的計算機的中央處理器，控制骰子按預定的結(jié)果顯示點數(shù)，這種裝置不但極大的豐富了骰子游戲的趣味性和娛樂性，還可用于生物反饋訓練和放松訓練。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，在游戲過程中持續(xù)監(jiān)測游戲者的一種或多種生理信號，將采集的生理信號進行放大、調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，采用計算機裝置和專用軟件對生理信號進行處理、分析、計算，將計算結(jié)果與游戲者生理信號基線值進行對比，計算代表游戲者生理信號改變程度的倍增因子，并將游戲者倍增因子級別轉(zhuǎn)化為指令，傳輸至自動骰子游戲裝置執(zhí)行模塊計算機的中央處理器。中央處理器自動比較游戲組中每個游戲者的倍增因子級別。根據(jù)預置的規(guī)則，決定各個游戲者的勝敗結(jié)果，按此結(jié)果決定應顯示的骰子點數(shù)，控制自動骰子裝置顯示上述預定的骰子點數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，應用于本發(fā)明裝置控制的生理信號，可以是人體各種形式的，體表生理信號包括脈搏波信號、心電信號、腦電信號、肌電信號、皮膚電信號、呼吸信號、體表溫度信號、血壓信號、血氧飽和度信號、眼電信號、眼球運動信號等生理信號，上述生理信號可以采用相應的專用生理信號傳感器采集。這種由生理信號傳感器采集的生物電信號或非電信號，通過傳感器轉(zhuǎn)變成標準電信號進行進一步放大、調(diào)理。本發(fā)明裝置中生理信號采集模塊由上述各種通用型或?qū)Ｓ眯蜕硇盘杺鞲衅鳂?gòu)成，本發(fā)明裝置用于監(jiān)測游戲者生理信號的各項指標是以觀察人體生理放松狀態(tài)為標準的，這些指標可以是監(jiān)測脈搏波或心電波形中RR-50數(shù)量、PP-50數(shù)量、LH分量、HF分量或LF/HF比值、心率單位時間內(nèi)的變化、呼吸頻率或呼吸幅度變化、肌電信號變化、腦電α波數(shù)量變化、體表溫度變化、皮膚電傳導率變化、血壓變化、血氧飽和度改變、單位時間內(nèi)氧氣和二氧化碳的改變等，最佳的選擇是生理信號傳感器容易佩戴，不影響游戲者活動，不增加游戲者痛苦，指標穩(wěn)定可靠，重復性強，容易測試、分析對比的生理信號類型。此外，由于不同生理信號的生物反饋控制難度不一致，考慮到初學者和新手掌握難易程度，可以從最簡單的呼吸生物反饋訓練開始，讓游戲者有一定理解和認識后，采用脈搏波傳感器監(jiān)測RR-50數(shù)量，逐步發(fā)展到測試肌電信號、皮電信號、皮膚溫度信號，最后采用腦電信號生物反饋。也可以根據(jù)游戲者個人健康狀態(tài)，選擇最適合的生物反饋形式，采集的生理信號進行前置放大、工頻濾波、A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過計算機接口電路，將數(shù)字信號輸出至計算機裝置。
4.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，通過監(jiān)測、計算游戲者游戲時生理狀態(tài)的改變程度來決定游戲者的得分或勝負，這個數(shù)值是通過測量游戲者游戲時的生理信號數(shù)值，并將其與游戲者生理信號基線值相對比，計算出倍增因子，以此代表游戲者當時生理狀態(tài)改變的程度，并將倍增因子級別轉(zhuǎn)化為數(shù)字或模擬控制指令，控制游戲者的得分率或得勝率。游戲者游戲時生理信號改變的幅度與游戲者的得勝率或得分率呈線性關系，游戲者游戲時生理狀態(tài)越放松，越處于松弛狀態(tài)，游戲者得分率和得勝率就越高，反之，游戲者游戲時生理狀態(tài)越緊張，越處于緊張狀態(tài)，游戲者的得分率和得勝率就越低。
5.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，本裝置中采用倍增因子來代表游戲者生理狀態(tài)改變的程度，倍增因子計算采用游戲時即時測量的生理信號數(shù)值除以該生理信號的基線值，基線值作為常數(shù)貯存在RAM中，為了更直接顯示和表達倍增因子的意義，采用倍增因子級別和標記來表示倍增因子的程度，倍增因子與其對應的倍增因子級別和倍增因子標記相互關系采用表格形式存放在計算機裝置的RAM中，通過查表法可以快捷查找，代表游戲者即時生理狀態(tài)改變程度的倍增因子級別和倍增因子標記會自動顯示在骰子裝置中游戲者面前的顯示屏中，倍增因子所代表的游戲者生理狀態(tài)提示語音內(nèi)容也可以通過耳機提示游戲者，在游戲中游戲者的倍增因子某單位時間里自動改變，改變的幅度取決于游戲者生理狀態(tài)的改變，倍增因子更新的時間間隔，取決于預置的計算倍增因子的間隔時間，可以調(diào)整，這個間隔時間應該根據(jù)游戲裝置的特殊性來設置，兩者之間應該諧調(diào)和配合，當游戲者的倍增因子級別不理想，而游戲者想通過調(diào)整個人的生理狀態(tài)，達到更放松的生理狀態(tài)時，游戲者可以選擇“呼吸模擬”選項，一旦這個選項被選擇，計算機裝置根據(jù)游戲者目前的倍增因子級別自動選擇合適的呼吸頻率和呼吸周期，并以聲音模擬和影象模擬的方式指導游戲者通過調(diào)整呼吸來改善生理放松狀態(tài)。游戲者也可以通過其他方式調(diào)整個人的放松狀態(tài)，包括各種放松訓練和生物反饋訓練的方法，在游戲中，代表游戲者生理狀態(tài)改變程度的倍增因子會自動轉(zhuǎn)變?yōu)橹噶睿敵鲋量刂颇K，后者自動比較每個游戲者的倍增因子級別，按照預置規(guī)則，決定游戲者勝負。
6.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，本發(fā)明裝置中采用的游戲者的生理信號基線值是監(jiān)測游戲者生理狀態(tài)改變的基礎和參考對比數(shù)值，基線值測量的準確程度直接影響監(jiān)測結(jié)果的準確性，游戲者基線值的測試方法可以是多種形式的，可以在游戲開始前，在游戲者安靜坐位姿勢五分鐘后，開始測量某種生理信號1分鐘至10分鐘，最好是2～3分鐘，計算其平均數(shù)值，以此為游戲者個人的某種生理信號基線值，記錄在游戲者個人擋案內(nèi)，以便隨時可以調(diào)用。游戲者基線值也可以是采用以前生物反饋訓練結(jié)束時的生理信號數(shù)值，還可以是在游戲開始后2～5分鐘內(nèi)采集游戲者生理信號的平均數(shù)值。采用上述方法測試基線值都是被允許的，最重要的是，任何一個游戲團體或游戲小組必須采用同一種生理信號，同一種分析計算方法，以及同一種方法測定基線值，否則游戲的結(jié)果失去準確性，本發(fā)明裝置中監(jiān)測的數(shù)值是游戲者生理信號在游戲中的改變，游戲者生理信號的絕對值沒有意義，只有生理信號在游戲中任何一個時段的改變所代表的生理信號相對改變值，才是決定游戲得分率和得勝率的關鍵，在本裝置中的生理信號數(shù)值改變是動態(tài)的、變化的。計算某個時間段生理信號數(shù)值與生理信號基線值的比值，就代表該時間段游戲者生理狀態(tài)的改變程度，測量和計算生理信號改變程度的時間間隔和周期可以自由調(diào)節(jié)，但其間隔至少不能低于30秒，否則太短時間間隔不能有效計算生理信號的平均數(shù)值，可能會出現(xiàn)較大的誤差。測量和計算的間隔時間最好在30秒至5分鐘，最佳時間在30秒到60秒鐘，游戲管理者可以根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)。
7.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，本發(fā)明裝置中，骰子游戲的基本規(guī)則是多個游戲者輪流做莊主。在游戲者作為莊主時，有權(quán)搖動骰盅，莊主一個人面對所有的其他游戲者，其他游戲者可以在搖骰前，在籌碼臺上投放籌碼，每個游戲者面前置放一個搖骰，當莊主啟動搖骰的開關時，骰子在透明盅內(nèi)滾動一段時間后停止，莊主輸給骰子點數(shù)高于莊主的游戲者，骰子點數(shù)小于莊主的游戲者輸給莊主，每個游戲者臺前有一個搖骰啟動開關，當按壓這個開關時，所有游戲者面前的搖骰都會啟動，只有該游戲者作為莊主時，才有權(quán)控制這個開關。每個開關在電腦中有固定的編號，當啟動開關時，觸發(fā)一個外部中斷給CPU，CPU以該游戲者倍增因子級別作為參考對比值與其他游戲者的倍增因子級別對比分析，并確定高于莊主骰子點數(shù)的游戲者和低于骰子點數(shù)的游戲者，根據(jù)這個結(jié)果，自動確定各個游戲者面前骰子點數(shù)，顯示的骰子點數(shù)結(jié)果是倍增因子級別高于莊主的游戲者，骰子點數(shù)高于莊主，而倍增因子級別低于莊主的游戲者，骰子點數(shù)低于莊主，例如，六個游戲者為一組，莊主的倍增因子為1.4，其中一個游戲者倍增因子為1.6，另一個游戲者倍增因子為1.4，其他三個游戲者倍增因子分別為1.3、1.2、1.1，則骰子點數(shù)排列為(最高點為6點)，莊主骰子點數(shù)為5點，倍增因子為1.6的游戲者骰子點數(shù)為6點(勝莊主)，倍增因子為1.4的游戲者，骰子點數(shù)為5點(與莊主平局)，倍增因子為1.3、1.2、1.1的游戲者骰子點數(shù)分別為4點、3點、2點(輸給莊主)。
8.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，本發(fā)明裝置中，自動骰子裝置是真實骰子在透明骰盅內(nèi)，骰盅底板在馬達帶動凸輪產(chǎn)生的振動中進行搖動，從而驅(qū)使骰子在透明骰盅內(nèi)搖動。骰子內(nèi)預置永久磁塊，分北極和南極排列，而透明骰盅底部、頂部和四周裝有不同北極和南極的電磁裝置，根據(jù)CPU決定的骰子點數(shù)，啟動埋藏在骰盅不同位置的不同極性的電磁裝置，利用同性相斥、異性相吸的原理，控制朝上顯示的骰子面，這種預置的編號和組合排列方式貯存在RAM中，根據(jù)CPU指令，以快速查表方式查尋而實施控制。
9.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，本發(fā)明裝置中，自動骰子裝置中模擬骰子裝置是一種電子骰，包括骰盅、用于模擬骰及其點數(shù)圖象不規(guī)則變化的中央處理器、顯示器和背光源電路、中央處理器的模擬骰點數(shù)圖象信號輸出接顯示器，中央處理器的輸入口分別接有骰數(shù)選擇開關、搖動開關和啟動開關，搖動開關固定在骰盅內(nèi)，骰盅內(nèi)裝有彈弓或鋼珠，背光源電路由三極管、電阻、發(fā)光二極管組、按鍵開關和罩組成，三極管的基極接中央處理器的控制信號輸出，三極管的集電極信號輸出經(jīng)電阻、并聯(lián)發(fā)光二極管后接地，并聯(lián)發(fā)光二極管組固定在顯示器的顯示屏下面，按鍵開關一端接中央處理器，另一端接地，按鍵開關固定在顯示屏上，罩壓合在按鍵開關上，設置骰盅，搖動開關固定在骰盅內(nèi)，骰盅內(nèi)裝有彈弓或鋼珠。通過搖動骰盅，使骰盅內(nèi)的彈弓或鋼珠不規(guī)則地撞擊骰盅內(nèi)的搖動開關，中央處理器受到搖動開關的觸發(fā)信號后，按照預先設定的程式，中央處理器集成電路模擬骰的圖象，并使模擬骰作不規(guī)則的點數(shù)跳動變化，然后由顯示器顯示出最終跳動結(jié)果的點數(shù)圖象，直觀、逼真，娛樂性、游戲性、趣味性大大加強，由于彈弓或鋼珠撞擊搖動開關的不規(guī)則性和中央處理器內(nèi)部點數(shù)圖象輸出程式的不規(guī)則性，彈弓或鋼珠每撞擊搖動開關一次，顯示器上顯示點數(shù)改變一次，當停手不再搖動骰盅時，骰的點數(shù)圖象停下來，根據(jù)需要，通過骰數(shù)選擇開關，可同時在顯示器顯示多個骰的點數(shù)變化圖象，各個游戲者骰最終顯示的點數(shù)，由單片機CPU根據(jù)莊主倍增因子與其他游戲者的倍增因子對比而確定，原則與上述游戲規(guī)則相同，每個游戲者面前有一個電子骰裝置，電子骰上可以顯示多個骰的點數(shù)變化，骰子從一個到六個，由游戲管理員通過骰數(shù)開關選擇，選擇不同的骰子數(shù)目，游戲時總骰子點數(shù)隨之改變，原則為6x骰子點數(shù)，各個游戲者勝負判定標準與上述規(guī)則相同。
10.按照權(quán)利要求1所述的裝置中，其特征是，本發(fā)明裝置由多個生理信號采集、調(diào)理、分析計算裝置(按照游戲組設置游戲者數(shù)量而定)，多個自動骰子游戲裝置和(或)多個電子骰裝置(每個游戲者配置一個)，中央計算機系統(tǒng)，和多個生物反饋顯示終端，生物反饋信號顯示器和耳機組成。本發(fā)明的裝置從每個游戲者體表采集生理信號，經(jīng)處理、分析、計算后，對比作為莊主游戲者的生理信號改變程度與其他游戲者之間的差別。計算各游戲者之間的勝敗結(jié)果，控制自動骰子裝置或電子骰按計算結(jié)果顯示骰子點數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動骰子游戲裝置，尤其涉及一種由游戲者生理狀態(tài)改變程度控制輸贏的自動骰子游戲裝置，更具體的說，這種裝置由游戲者生理信號采集裝置、信號調(diào)理、放大、處理、分析、計算裝置和自動骰子游戲裝置組成。游戲中每個游戲者的生理信號被采集、調(diào)理、處理、分析后，計算出代表游戲者生理狀態(tài)改變程度的倍增因子，根據(jù)游戲者的倍增因子等級，決定游戲中各個游戲者的輸贏結(jié)果，并將此結(jié)果轉(zhuǎn)化為指令，傳輸給自動骰子游戲裝置的計算機的中央處理器，控制骰子按預定的結(jié)果顯示點數(shù)。這種裝置不但極大的豐富了骰子游戲的趣味性和娛樂性，還可用于生物反饋訓練和放松訓練。
文檔編號A61B5/00GK1772324SQ20051002800
公開日2006年5月17日 申請日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月21日
發(fā)明者高春平 申請人:高春平