專利名稱：具有路面仿真功能的跑步機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有路面仿真功能的跑步機，是一種可仿真路面情況的跑步機，并配合可仿真實境的裝置，使運動者在室內(nèi)運動時，同時達到娛樂與運動的目的。
為解決上述現(xiàn)有跑步機單調(diào)乏味的缺點，本發(fā)明提出具有路面仿真功能的跑步機，并配合虛擬實境裝置，實現(xiàn)具有本發(fā)明娛樂與運動的效果。
依據(jù)本發(fā)明具有路面仿真功能的跑步機的一優(yōu)選實施例，包括有機架，設(shè)于該機架上且具有一移動表面的傳動裝置以用于讓運動者在其上跑步，其中，該移動表面為可調(diào)整式表面而可改變其表面狀態(tài)，以供運動者在不同表面狀態(tài)的移動表面上跑步。
依據(jù)本發(fā)明具有路面仿真功能的跑步機的另一優(yōu)選實施例，包括有路面仿真裝置，包含有用于在其上跑步的移動表面；探測裝置，用以探測運動者的移動狀態(tài)資料；控制裝置，用以控制該跑步裝置的速度以及該移動表面的表面狀態(tài)的改變中的至少一個；計算機裝置，包含處理器及游戲程序，其中該處理器用于執(zhí)行該游戲程序；及，影像輸出裝置用于在其上顯示由該游戲程序所產(chǎn)生的游戲；其中，該計算機裝置可接收該探測裝置的信號而可讀取這些狀態(tài)資料，且可響應于這些狀態(tài)資料而改變顯示于該影像輸出裝置上的游戲的狀態(tài)。
依據(jù)本發(fā)明具有路面仿真功能的跑步機的又一優(yōu)選實施例，包括有傳動裝置，包含有第一電動機；路面仿真裝置，可仿真不同路面，以用于在其上跑步，該路面仿真裝置由該第一電動機所驅(qū)動，而使該路面移動；探測裝置，用以探測該運動者的移動狀態(tài)資料；計算機裝置，包含處理器及游戲程序，其中該處理器用于執(zhí)行該游戲程序且該游戲程序包含有至少一游戲主體；及，影像輸出裝置用于顯示由該游戲程序所產(chǎn)生的游戲于其上；其中，該計算機裝置可接收該探測裝置的信號而可讀取這些移動狀態(tài)資料，且該游戲程序可響應于這些移動狀態(tài)資料而改變顯示于該影像輸出裝置上的游戲影像。
有關(guān)本發(fā)明的詳細內(nèi)容及技術(shù)，現(xiàn)就配合


如下
圖7為本發(fā)明實施例的具有路面仿真功能的跑步機加一盔上顯示器示意圖。
發(fā)明的詳細說明請參閱圖2，為本發(fā)明的具有路面仿真功能的跑步機200的一優(yōu)選實施例示意圖。本發(fā)明的具有路面仿真功能的跑步機200包括跑步裝置220、控制裝置260及計算機裝置280。
跑步裝置220包括機架222、傳動裝置224及控制面板226。如圖2所示，該機架222為一L形機架，包含一基座228及直立設(shè)于基座228之前的兩支柱230、及設(shè)于該兩支柱230上的一對扶手232而讓使用者握持。
也請同時參閱圖3A至3C，其中圖3A為該傳動裝置224左前方的一側(cè)面剖視示意圖，圖3B為該傳動裝置224的一左方中央的側(cè)面剖視示意圖，圖3C為該傳動裝置224的一左方中央的俯視面剖視示意圖。該傳動裝置224為路面仿真?zhèn)鲃友b置，包含前、后滾軸234，前、后飛輪235，左、右傳動鏈236，傳動電動機238，以及路面仿真器240。前、后滾軸234，其設(shè)于該基座228的左、右側(cè)板233之間而可相對于該左、右側(cè)板233轉(zhuǎn)動；該前、后飛輪235則分別設(shè)于該前、后滾軸234上，并于滾軸234的左、右側(cè)各設(shè)一個，用以支撐該左、右傳動鏈236并與的連動，也即，左前飛輪235與左后飛輪235上裝置有左傳動鏈236，右前飛輪235與右后飛輪235上裝置有右傳動鏈236；該左、右傳動鏈236之間則設(shè)有該路面仿真器240。當該傳動電動機238轉(zhuǎn)動時，可帶動該前飛輪235的轉(zhuǎn)動，并進而帶動左傳動鏈236的移動，再進而帶動該路面仿真器240的移動，運動者則可在移動中的該路面仿真器240上跑步或走步。
該路面仿真器240包含多個轉(zhuǎn)動電動機242，它們設(shè)于該左傳動帶236，及與這些轉(zhuǎn)動電動機242連接的多個多面桿244。每一多面桿244具有一桿軸245，該桿軸245的一端連設(shè)于該轉(zhuǎn)動電動機242的一轉(zhuǎn)軸243上，而桿軸245的另一端則以可樞轉(zhuǎn)的方式設(shè)于右傳動鏈236上。
也請同時參閱圖4。該多面桿244具有三個面，包括第一桿面246、第二桿面247、及第三桿面248，分別仿真一草地路面、一石子地路面、及一柏油路面。通過控制這些轉(zhuǎn)動電動機242的旋轉(zhuǎn)，可以將該多面桿244外露的使用路面調(diào)整為這些第一桿面246、第二桿面247、及第三桿面248中的任一個。在本實施例中，該多面桿244具有三個面，但可以不是三個面，如兩個面或是四個面、五個面、或六個面等，且這些面也可以仿真其它路面效果，如水泥路面、跑道路面等。這些外露的面整體可構(gòu)成運動者運動時的移動表面。
也請同時參閱圖5A至5C。該轉(zhuǎn)動電動機242具有一第一導線250用作為火線，一第二導線251用作為地線，及至少一第三導線252用作為訊號線。該基座228的左側(cè)板233上設(shè)有一第一導體區(qū)253用于與該第一導線250電氣連接以提供正電，一第二導體區(qū)254用于與該第二導線251電氣連接以提供負電，及至少一第三導體區(qū)255用于與該第三導線252電氣連接以提供控制信號的傳輸進而控制該轉(zhuǎn)動電動機242的轉(zhuǎn)動。這些第一、第二及第三導線250、251、252可以電刷的方式設(shè)置于該轉(zhuǎn)動電動機242上，而在傳動帶移動時，仍能與固設(shè)于左側(cè)板233上的這些第一、第二及第三導體區(qū)253、254、255電氣連接。另外，這些轉(zhuǎn)動電動機242可為步進馬達而可精確控制所欲轉(zhuǎn)動的角度；且，這些轉(zhuǎn)動電動機242可在該多面桿244移動至跑步裝置220下方時才進行轉(zhuǎn)動調(diào)整其外露面，而不會在跑者使用的位置上發(fā)生轉(zhuǎn)動調(diào)整。
另外，該第三導體區(qū)255的設(shè)置也可使用多個第三導體區(qū)255的多軌平行設(shè)置以分別控制每一轉(zhuǎn)動電動機242?；蚴?，該第三導體區(qū)255可設(shè)計為單軌區(qū)段設(shè)計，利用不同的轉(zhuǎn)動電動機242在于不同時間先后經(jīng)過設(shè)于同一位置的第三導體區(qū)255區(qū)段時加以控制其轉(zhuǎn)動，也即，當特定的轉(zhuǎn)動電動機242經(jīng)過一區(qū)段的第三導體區(qū)255而以該第三導線252與其相接觸時(見第三A圖)，可接收控制裝置260所發(fā)出的轉(zhuǎn)動控制訊號以調(diào)整該多面桿244的外露面。當然，前述的兩種方式也可合并使用以利本案的實施。
該傳動鏈236可由多個傳動鏈單元256所構(gòu)成。該傳動鏈單元256具有一前扣部257a向前延伸及兩后扣部257b相后延伸，且這些前扣部257a及后扣部257b均設(shè)有一橫向穿孔258。故而一傳動鏈單元256的前扣部257a可插入于另一傳動鏈單元256的兩后扣部257b間并利用一插銷259(見第三C圖)穿過這些穿孔258而接合在一起，且使該兩傳動鏈單元256可以相對于該插銷259樞轉(zhuǎn)。該轉(zhuǎn)動電動機242可固設(shè)于這些傳動鏈單元256上，而達到調(diào)整該多面桿244的目的。當該轉(zhuǎn)動電動機242設(shè)于左傳動鏈236上時，右傳動鏈236上可設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)讓這些多面桿244可樞轉(zhuǎn)地支撐于其上。該傳動鏈單元256另設(shè)有齒槽239可與飛輪235的輪齒237相嚙合而可與的連動。
雖然上述的實施例中，使用了兩個傳動鏈(左、右傳動鏈236)，但實則這些傳動鏈也可以傳動帶取代之，也即該轉(zhuǎn)動電動機設(shè)于一側(cè)的傳動帶上，而于另一側(cè)的傳動帶上設(shè)有支撐結(jié)構(gòu)讓這些多面桿可樞轉(zhuǎn)地支撐于其上即可。又，也可僅使用一個傳動帶橫跨左、右兩側(cè)，而將該轉(zhuǎn)動電動機及這些多面桿支撐結(jié)構(gòu)分設(shè)于兩側(cè)即可。另，雖然在本實施例中，這些多面桿244以轉(zhuǎn)動電動機242加以控制旋轉(zhuǎn)，但也可使用其它機構(gòu)達成此一功能。
控制面板226上設(shè)有控制設(shè)定裝置，例如像是電源開關(guān)、設(shè)定鈕、液晶顯示屏等，可針對該跑步裝置220進行設(shè)定，例如設(shè)定該多面桿244的外露使用表面等，并具有其它控制機構(gòu)而可設(shè)定所使用的游戲種類(在該計算機裝置280中)，并進一步設(shè)定該游戲的各種選項，以及設(shè)定游戲的計算機裝置280的環(huán)境。
請參閱圖6，控制裝置260包括一控制器262及一探測裝置264。該探測裝置264包含多個設(shè)于該機架上的傳感器用于探測運動者1的運動狀態(tài)，例如跑步速度、方向等，并透過一透過一第一信號線271與該控制器262相連。該控制器262透過一第二信號線272與該跑步裝置220的該控制面板226相連、一第三信號線273與該跑步裝置220的該傳動電動機238相連及一第四信號線274與該跑步裝置220的該第三導體區(qū)255相連用以控制該轉(zhuǎn)動電動機242。該控制器262經(jīng)由一第五信號線275與該計算機裝置280相連。
雖然在本實施例中，該控制器262通過第一至第五信號線271～275與本發(fā)明的其它部分連接，但熟悉該項技術(shù)者當知，這些信號線每一者，可包含多個導線用以傳遞多個信號。又且，這些信號線的連接方式主要為達到信號傳遞的目的，當可有多種變化，例如無線通訊技術(shù)，如藍牙技術(shù)或紅外線技術(shù)等，而不僅限于圖6中所示者。另外，雖然在本發(fā)明圖6中的控制裝置260僅使用一控制器262來控制跑步機裝置220，但熟悉該項技術(shù)者當知，該控制裝置260也可以其它構(gòu)成及方式進行控制與探測而不脫本發(fā)明的范籌，例如利用多個控制器分別用以連接該傳動電動機238、這些轉(zhuǎn)動電動機242及該探測裝置264。
再請見圖6，計算機裝置280包括中央處理單元282、影像輸出裝置284、以及游戲程序286。該計算機裝置280的內(nèi)部連接方式與本發(fā)明的其它裝置間的控制方塊圖如圖6所示；雖然在本實施例中顯示出該計算機裝置280的一種內(nèi)部連接方式，但熟悉該項技術(shù)者當知，該計算機裝置280的內(nèi)部連接方式當可有多種變化而不僅限于圖6所示者。
該計算機裝置280可透過該控制裝置260，而得知跑步裝置220的控制面板226的各種設(shè)定及跑步裝置220的速度等狀態(tài)的資料。該游戲程序286為一軟件或一軟體裝置，可為一個二維空間交互式游戲軟件或軟體或一個三維空間虛擬實境游戲軟件或軟體，而可于進行游戲時因應游戲程序286的各種設(shè)定、控制面板226的各種設(shè)定、及跑步裝置220的各種設(shè)定及狀態(tài)資料等產(chǎn)生互動而反應在該影像輸出裝置284上。
當該游戲程序286為一個二維空間交互式游戲時，該影像輸出裝置284可為一屏幕，例如一大屏幕288(可為投影式、電漿式、LCD式、LED式等)或一計算機屏幕或一電視屏幕或一電視墻等。當該游戲程序286為一虛擬實境游戲時，該影像輸出裝置284可為一可為一虛擬實境輸出裝置，例如一虛擬實境盔上顯示器或一虛擬實境眼鏡顯示器或一虛擬實境立體投影機或一雷射3D立體投影機等。當一運動者1使用該跑步裝置220時，該游戲程序286于執(zhí)行時，將可于該影像輸出裝置284上顯示出一計算機游戲且包含一游戲主體，例如一仿真跑步者(未顯示于圖中)與跑步運動者1相對應，并反應出跑步者的各種狀態(tài)。此外，該游戲程序286于執(zhí)行時，更可于該影像輸出裝置284上顯示出不只一個游戲主體于一游戲中，例如顯示出另一第二仿真跑步運動者(未顯示于圖中)與運動者1與游戲中產(chǎn)生互動。該游戲主體本身不一定要顯示于該影像輸出裝置284中，而也可以該影像輸出裝置284所顯示者代表該游戲主體所見的事物，并借此顯現(xiàn)該游戲主體的狀態(tài)，如速度、方向等。
當運動者1開始使用本發(fā)明的跑步裝置220，可在跑步裝置220的控制面板226上開啟電源開關(guān)并設(shè)定游戲種類及進行各種相關(guān)設(shè)定項目后，運動者1即能由該影像輸出裝置284看到身處的情境并開始游戲、運動，而跑步裝置220及運動者1的狀態(tài)訊號即可經(jīng)由該控制裝置260的探測裝置264傳送至控制器262，再傳送至計算機裝置280的中央處理單元282，并與該游戲程序286產(chǎn)生互動而改變該仿真跑步者及/或該第二仿真跑步者的狀態(tài)，且反應在該影像輸出裝置284上。其中，在使用時，該探測裝置264會將運動者1的狀態(tài)透過控制器262傳送給該計算機裝置280，并與游戲程序286產(chǎn)生互動且反應于顯示裝置284上。另外，運動者1也可決定跑步的速度，跑步裝220的傳動裝置224反應運動者1的跑步速度，并將速度反應至影像顯示裝置284上。
另外，當運動者1在運動中，也可在控制面板226上進行設(shè)定調(diào)整，這些調(diào)整信號也會傳送至計算機裝置280中，并與該游戲程序286產(chǎn)生互動而改變該仿真跑步者及/或該第二仿真跑步者的狀態(tài)，且反應在該影像輸出裝置284上。由于游戲程序286會不斷地產(chǎn)生各種游戲情境，且這些游戲情境會與該仿真跑步者/或該第二仿真跑步者的狀態(tài)產(chǎn)生互動而呈現(xiàn)于該影像輸出裝置284上，而運動者1也可隨著這些游戲情境的變化進行跑步裝置220的狀態(tài)調(diào)整，例如改變速度等，以與游戲情境產(chǎn)生互動。
再請參閱圖7，為本發(fā)明實施例的具有路面仿真功能的跑步機與一虛擬實境盔上顯示器290配合的示意圖。于本實施例中，該虛擬實境盔上顯示器290與該跑步裝置220的控制面板226相連，透過控制裝置260(未顯示于圖中)而可受到該計算機裝置280(未顯示于圖中)的控制，顯示出游戲的情境。在另一實施例中(未顯示于圖中)，該虛擬實境盔上顯示器290也可信號連接于該計算機裝置280，或是與該控制裝置260信號連接，且這些信號的連接，也可采用無線的連接技術(shù)，如藍牙技術(shù)或紅外線技術(shù)等，而此乃熟悉此項技術(shù)的人士所皆知。
當一運動者1頭部戴上一可仿真實境的虛擬實境盔上顯示器290時，此顯示器290中可放映各種環(huán)境仿真的影像并與運動者1產(chǎn)生3D立體的互動效果，讓運動者1能于具有路面仿真功能的跑步機上運動時，也能因戴上虛擬實境盔上顯示器290而感受到在各種環(huán)境下運動的真實感與臨場感樂趣，兼具有娛樂與運動的效果，達到本發(fā)明具有路面仿真功能的跑步機的功效與目的。
以上為本發(fā)明具有路面仿真功能的跑步機實施例的詳細說明，運動者在包含光學感應器的跑步機上運動，還在跑步機上設(shè)置屏幕與盔上顯示器等可仿真實境的裝置，達到運動與娛樂兼具有的目的與功效。
綜上所述，充份顯示出本發(fā)明具有路面仿真功能的跑步機在目的及功效上均深富實施的進步性，極具有產(chǎn)業(yè)的利用價值，且為目前市面上前所未見的新發(fā)明。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當不能以的限定本發(fā)明所實施的范圍。根據(jù)本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化與修飾，都應屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
附圖標記說明1........................運動者10.......................跑步機11.......................扶手12.......................面板13.......................傳動裝置15a......................前輪軸15b......................后輪軸200.....................具有路面仿真功能的跑步機220......................跑步裝置222......................機架224......................傳動裝置226......................控制面板228......................基座230......................支柱232......................扶手233......................側(cè)板234......................滾輪235......................飛輪236......................傳動帶237......................輪齒238......................傳動電動機239......................齒槽240......................路面仿真器242......................轉(zhuǎn)動電動機243......................轉(zhuǎn)軸244......................多面桿245......................桿軸246......................第一桿面247......................第二桿面248......................第三桿面250......................第一導線251......................第二導線252......................第三導線253......................第一導體區(qū)254......................第二導體區(qū)255......................第三導體區(qū)256......................傳動鏈單元257a......................前扣部257b......................后扣部258.......................穿孔259.......................插銷260.......................控制裝置262.......................控制器264.......................探測裝置271.......................第一信號線272.......................第二信號線273.......................第三信號線274.......................第四信號線275.......................第五信號線280.......................計算機裝置282.......................中央處理單元284.......................影像輸出裝置286.......................游戲程序288.......................大屏幕290.......................虛擬實境盔上顯示器
權(quán)利要求
1.一種具有路面仿真功能的跑步機，包括有機架，設(shè)于該機架上的傳動裝置，其具有移動表面用于運動者在其上跑步，其中，該移動表面為可調(diào)整式表面而可改變其表面狀態(tài)，以供運動者在不同表面狀態(tài)的移動表面上跑步。
2.如權(quán)利要求1所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該傳動裝置包含多個多面桿，每一多面桿具有多個桿面，該移動表面由這些多面桿的一桿面所構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，這些多面桿設(shè)于至少一傳動鏈上。
4.如權(quán)利要求3所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，其中該傳動鏈包含多個傳動鏈單元。
5.如權(quán)利要求3所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該傳動鏈上設(shè)有至少一電動機用于轉(zhuǎn)動該多面桿。
6.如權(quán)利要求5所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該機架上設(shè)有第一導體區(qū)、第二導體區(qū)及至少一第三導體區(qū)用于當轉(zhuǎn)動該多面桿的該電動機于移動時，分別與其的一火線、一地線及至少一信號線電性連接以提供電力及信號傳輸。
7.如權(quán)利要求6所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該信號導體區(qū)當該電動機信號線移動至空間中的一特定位置時與其電性相連。
8.如權(quán)利要求1所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，還包括計算機裝置，包含處理器及游戲程序，其中該處理器用于執(zhí)行該游戲程序，及影像輸出裝置用于在其上顯示由該游戲程序所產(chǎn)生的游戲，其中該計算機裝置而可響應于該運動者的移動狀態(tài)資料而改變顯示于該影像輸出裝置上的輸出影像。
9.一種具有路面仿真功能的跑步機，包括有路面仿真裝置，包含有用于在其上跑步移動表面；探測裝置，用以探測運動者的移動狀態(tài)資料；控制裝置，用以控制該跑步裝置的速度以及該移動表面的表面狀態(tài)的改變中的至少一個；計算機裝置，包含處理器及游戲程序，其中該處理器用于執(zhí)行該游戲程序；及，影像輸出裝置，用于在其上顯示由該游戲程序所產(chǎn)生的游戲；其中，該計算機裝置可接收該探測裝置的信號而可讀取這些移動狀態(tài)資料，且可響應于這些移動狀態(tài)資料而改變顯示于該影像輸出裝置上的游戲的狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該路面仿真裝置包含多個多面桿，每一多面桿具有多個桿面，該移動表面由這些多面桿的一桿面所構(gòu)成。
11.一種具有路面仿真功能的跑步機，包括有傳動裝置，其包含有第一電動機；路面仿真裝置，可仿真不同的多個路面，用于在其上跑步，該路面仿真裝置由該第一電動機所驅(qū)動，而使該路面移動；探測裝置，用以探測該運動者的移動狀態(tài)資料；計算機裝置，包含處理器及游戲程序，其中該處理器用于執(zhí)行該游戲程序；及影像輸出裝置用于在其上顯示由該游戲程序所產(chǎn)生的游戲；其中，該計算機裝置可接收該探測裝置的信號而可讀取這些移動狀態(tài)資料，且該游戲程序可響應于這些移動狀態(tài)資料而改變顯示于該影像輸出裝置上的游戲影像。
12.如權(quán)利要求11所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該路面仿真裝置包含多個多面桿，且該多面桿具有多個不同狀態(tài)的表面，每一表面可仿真不同的路面。
13.如權(quán)利要求12所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該路面仿真裝置包含第二電動機用于轉(zhuǎn)動該多面桿。
14.如權(quán)利要求13所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該路面仿真裝置包含一傳動鏈為該第一電動機所驅(qū)動，且該第二電動機設(shè)置于該傳動鏈上。
15.如權(quán)利要求14所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，這些傳動鏈包含多個傳動鏈單元，每一傳動鏈單元具有至少一前扣部及至少一后扣部用于與相鄰的傳動鏈單元鏈接。
16.如權(quán)利要求13所述的具有路面仿真功能的跑步機，其特征在于，該跑步機包含一機架上，其設(shè)有第一導體區(qū)、第二導體區(qū)及至少一第三導體區(qū)用于當該第二電動機于移動時，分別與該第二電動機的一火線、一地線及至少一信號線電性連接以提供電力及信號傳輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有路面仿真功能的跑步機，在跑步機傳動裝置上裝設(shè)一路面仿真裝置，以使運動者于跑步機上運動時，可通過路面仿真裝置達到于各種不同路面上跑步的效果，并反應至一交互式或虛擬實境計算機游戲程序，借此使得運動者可與此計算機游戲程序產(chǎn)生互動，使運動者在室內(nèi)運動同時，能仿佛在仿真的環(huán)境中運動，以通過具有路面仿真功能的跑步機達到娛樂與運動的目的與效果。
文檔編號A63B22/08GK1404893SQ0214819
公開日2003年3月26日 申請日期2002年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者郭澎嘉 申請人:威盛電子股份有限公司