專利名稱：具傳感功能的互動(dòng)式健身器材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及健身器材。
背景技術(shù)：
所謂的互動(dòng)式健身器材，是指將健身器材與一互動(dòng)單元連線，健身器材的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)被轉(zhuǎn)換成特定信號傳輸至所述的互動(dòng)單元，所述的互動(dòng)單元以適合的 軟體接收并處理所述的信號，所述的軟體并同時(shí)將一模擬畫面顯示在一顯示器 供使用者觀看，健身器材的動(dòng)作信號可經(jīng)由所述的軟體的處理而成為所述的模 擬畫面中的 一標(biāo)的物，使用者可以所述的模擬畫面所提供的情境為依據(jù)而控制 所述的健身器材。
以下的先前案揭示了互動(dòng)式健身器材的大致態(tài)樣。
US4817950(簡稱950案)，是一種沖浪運(yùn)動(dòng)模擬機(jī)。 一模擬訓(xùn)練裝置以一懸 置機(jī)構(gòu)支持一沖浪板，沖浪板可被使用者站立控制而全方位的傾斜動(dòng)作。多數(shù) 的動(dòng)作感測器以及開關(guān)模塊用來感測所述的沖浪^反全方位的傾斜方向以及傾斜 角度，動(dòng)作感測器以及開關(guān)模塊與一電腦系統(tǒng)連線，電腦系統(tǒng)的螢?zāi)伙@示一模 擬動(dòng)態(tài)的海浪畫面以及一受所述的沖浪板的控制而表現(xiàn)沖浪動(dòng)作的虛擬標(biāo)的 物。使用者依據(jù)動(dòng)態(tài)的海浪畫面控制自己的重心而使沖浪板產(chǎn)生預(yù)期的傾斜方 向以及傾斜角度。
US5613690(簡稱690案)，是一種平衡訓(xùn)練機(jī)， 一平衡板設(shè)在一基板頂部， 平衡板與基板之間具有球面接收部以及球面凸出部相結(jié)合，兩個(gè)曲弧線表面具 有低磨擦力，基板上設(shè)有復(fù)數(shù)的動(dòng)作感測器以及開關(guān)模塊用來感應(yīng)平衡板的傾 斜方向，感測器以及開關(guān)模塊連接至一電腦，電腦通過一適合的軟體將平衡板 的角度以利于使用者觀看的方式顯示在一顯示器。
690案和950案均是以復(fù)數(shù)的動(dòng)作感測器以及開關(guān)模塊感應(yīng)平衡板或沖浪板 的全方位傾斜動(dòng)作。但是復(fù)數(shù)的動(dòng)作感測器以及開關(guān)模塊使健身器材的硬體設(shè) 計(jì)顯得較為復(fù)雜，且占用空間較多，感測所得資料需經(jīng)復(fù)雜的程式運(yùn)算，資料傳輸可能有短暫的延遲現(xiàn)象，而使健身器材的動(dòng)作無法即時(shí)的表現(xiàn)在互動(dòng)單元 的模擬畫面中。而動(dòng)作感測器以及開關(guān)模塊屬被動(dòng)感應(yīng)元件，設(shè)置位置不當(dāng)或 數(shù)量」 確性<
發(fā)明內(nèi)容
本案的主要目的是在提供一種具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，所述的健身 器材可感應(yīng)其運(yùn)動(dòng)物件的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)角度、運(yùn)動(dòng)速度...等動(dòng)作狀態(tài)，并傳 輸予一互動(dòng)單元接收。所述的互動(dòng)單元進(jìn)而將所述的運(yùn)動(dòng)物件的動(dòng)作狀態(tài)轉(zhuǎn)換 成一呈現(xiàn)在虛擬畫面中的標(biāo)的物，供使用者依所述的虛擬畫面所提供的情境來 控制所述的運(yùn)動(dòng)物件，達(dá)到實(shí)體健身器材與虛擬畫面互動(dòng)的效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是
一種具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，包括 一操作單元，所述操作單元包 括一固定座、 一活動(dòng)板、 一設(shè)在所述的固定座用來支持所述的活動(dòng)板的支持組 件；所述的活動(dòng)板與一健身器材中被使用者操作而搖動(dòng)、傾斜、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、 或滑行的一運(yùn)動(dòng)物件組合，所述的健身器材與所述的運(yùn)動(dòng)物件相對的固定位置 與所述的固定座結(jié)合； 一加速度傳感器，用來感測上述運(yùn)動(dòng)物件或所迷的活動(dòng) 板的所有動(dòng)作并處理成特定信號輸出； 一互動(dòng)單元，將一模擬畫面顯示在一顯 示器，所述的互動(dòng)單元接收并處理所述的加速度傳感器所輸出的信號，并使之 成為所述的模擬畫面中 一 隨著上述運(yùn)動(dòng)物件或所述的活動(dòng)板而動(dòng)作的標(biāo)的物。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于加 速度傳感器的應(yīng)用可使健身器材擺脫復(fù)雜的動(dòng)作感測器、開關(guān)模塊以及配線， 并具有高靈敏度，可快速且正確的感應(yīng)所述的操作單元的全方位動(dòng)作，并進(jìn)行 信號處理以及傳輸，使操作單元的動(dòng)作可即時(shí)的反應(yīng)在模擬畫面中。
圖1是以立體分解圖表現(xiàn)本案的操作單元；
圖2是以立體外觀圖表現(xiàn)本案的操作單元；
圖3是以剖面圖表現(xiàn)本案操作單元呈平衡時(shí)的結(jié)構(gòu)樣態(tài)；
圖4是以剖面圖表現(xiàn)本案操作單元呈傾斜時(shí)的結(jié)構(gòu)樣態(tài)的一;
圖5是以剖面圖表現(xiàn)本案操作單元呈傾斜時(shí)的結(jié)構(gòu)樣態(tài)的二;圖6是表現(xiàn)本案操作單元實(shí)施在一互動(dòng)式健身車的示意圖； 圖7是圖6中圓圏部份的放大圖。
具體實(shí)施方式
為便于說明本案在上述發(fā)明內(nèi)容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實(shí)施 例表達(dá)。實(shí)施例中各種不同物件是按適在說明的比例、尺寸、變形量或位移量 而描繪，而非按實(shí)際元件的比例予以繪制，合先敘明。且以下的說明中，類似 的元件是以相同的編號來表示。
請參考圖1、圖2以及圖3，本案操作單元10包括一固定座11、 一活動(dòng)板 12、 一設(shè)在所述的固定座11上用來支持所述的活動(dòng)板12的支持組件13。所述
所述的支持組件13也不排除一種可使所述的活動(dòng)板12產(chǎn)生水平旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的結(jié) 構(gòu)或裝置。在本案圖例中，所述的支持組件13是一固定在所述的固定座ll且 支持所述的活動(dòng)板12底部的一彈性體，所述的彈性體是橡膠材質(zhì)的圓筒狀結(jié)構(gòu)， 所述的彈性體可使所述的活動(dòng)板12在靜態(tài)時(shí)保持平衡(如圖3),在受一向下的 偏力時(shí)往受力方向傾斜(如圖4、圖5),并且在所述的向下的偏力消失時(shí)提供反 彈力回饋所述的活動(dòng)板12。所述的彈性體使所述的活動(dòng)板12可表現(xiàn)全方位的傾 斜動(dòng)作。
本案操作單元IO更包括一內(nèi)建在所述的活動(dòng)板12的加速度傳感器 (G-SENSOR)20。所述的加速度傳感器20可感測所述的活動(dòng)板12的所有動(dòng)作， 包括傾斜、水平旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作的方向性、角度甚至于動(dòng)作速度。
上述操作單元10的活動(dòng)板12可以和健身器材中被使用者操作而搖動(dòng)、傾 斜、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、或滑行的運(yùn)動(dòng)物件結(jié)合，與所述的運(yùn)動(dòng)物件相對的一個(gè)固定 位置則結(jié)合所述的固定座11。例如，站立式平衡訓(xùn)練機(jī)供使用者雙腳站立踩踏 的平衡板可以和本案操作單元10的活動(dòng)板12結(jié)合。再例如，手部運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī) 供使用者手部搖動(dòng)的搖桿也可以和本案操作單元10的活動(dòng)板12結(jié)合
如圖6、圖7,表示一種腳踏式健身車，在以往，所述的健身車的車首結(jié)構(gòu) 是一固定式組合件，而本案操作單元IO建置在車首，將使之成為可與一互動(dòng)單 元30互動(dòng)的運(yùn)動(dòng)物件。
所述的健身車80的車首包括固定車首桿81以及活動(dòng)車首桿82,所述的活 動(dòng)車首桿82連結(jié)一可被使用者操控的把手83。上述固定座ll固定在所述的固定車首桿81的頂端，所述的活動(dòng)車首桿82的底端固定在所述的活動(dòng)板12。基 于此，所述的活動(dòng)車首桿82以及把手83可被使用者操控以所述的操作單元10 為支點(diǎn)而搖動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定角度，所述的活動(dòng)板12同步動(dòng)作，所述的加速度傳感 器20可感測所述的活動(dòng)板12的搖動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)角度、方向甚至是動(dòng)作速度，并將 其處理成特定信號，所述的信號經(jīng)由特定系統(tǒng)電路或程式轉(zhuǎn)換而輸出至所述的 互動(dòng)單元30,所述的互動(dòng)單元30將一才莫擬畫面顯示在一顯示器31,所述的互 動(dòng)單元30接收并處理所述的加速度傳感器20所輸出的信號，并使之成為所述 的模擬畫面中一隨著所述的健身器材的運(yùn)動(dòng)物件而動(dòng)作的標(biāo)的物，使用者可以 所述的模擬畫面所提供的情境為依據(jù)而控制所述的健身器材，達(dá)到實(shí)體健身器 材與虛擬畫面互動(dòng)的效果。
以上說明對本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修 改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，其特征在于，包括一操作單元(10)，所述操作單元(10)包括一固定座(11)、一活動(dòng)板(12)、一設(shè)在所述的固定座(11)用來支持所述的活動(dòng)板(12)的支持組件(13)；所述的活動(dòng)板(12)與一健身器材中被使用者操作而搖動(dòng)、傾斜、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、或滑行的一運(yùn)動(dòng)物件組合，所述的健身器材與所述的運(yùn)動(dòng)物件相對的固定位置與所述的固定座(11)結(jié)合；一加速度傳感器(20)，用來感測上述運(yùn)動(dòng)物件或所述的活動(dòng)板(12)的所有動(dòng)作并處理成特定信號輸出；一互動(dòng)單元(30)，將一模擬畫面顯示在一顯示器，所述的互動(dòng)單元(30)接收并處理所述的加速度傳感器(20)所輸出的信號，并使之成為所述的模擬畫面中一隨著上述運(yùn)動(dòng)物件或所述的活動(dòng)板(12)而動(dòng)作的標(biāo)的物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，其特征在于所述的 健身器材為一種站立式平衡訓(xùn)練機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，其特征在于所述的 健身器材為一種手部運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，其特征在于所述的 健身器材為 一種腳踏式健身車。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，其特征在于所述的 支持組件(13)是一使所述的活動(dòng)板(12)產(chǎn)生傾斜動(dòng)作的結(jié)構(gòu)或裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，其特征在于所述的 支持組件(13)是一使所述的活動(dòng)板(12)產(chǎn)生水平旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的結(jié)構(gòu)或裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，其特征在于所述的 支持組件(13)是至少一固定在所述的固定座(11)且支持所述的活動(dòng)板(12)的 一彈性體。
專利摘要本實(shí)用新型是一種具傳感功能的互動(dòng)式健身器材，包括一操作單元，所述操作單元包括一固定座、一活動(dòng)板、一設(shè)在所述的固定座用來支持所述的活動(dòng)板的支持組件；所述的活動(dòng)板與一健身器材中被使用者操作而搖動(dòng)、傾斜、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、或滑行的一運(yùn)動(dòng)物件組合，所述的健身器材與所述的運(yùn)動(dòng)物件相對的固定位置與所述的固定座結(jié)合；一加速度傳感器，用來感測上述運(yùn)動(dòng)物件或所述的活動(dòng)板的所有動(dòng)作并處理成特定信號輸出；一互動(dòng)單元，將一模擬畫面顯示在一顯示器，所述的互動(dòng)單元接收并處理所述的加速度傳感器所輸出的信號，并使之成為所述的模擬畫面中一隨著上述運(yùn)動(dòng)物件或所述的活動(dòng)板而動(dòng)作的標(biāo)的物。本實(shí)用新型可達(dá)到實(shí)體健身器材與虛擬畫面互動(dòng)的效果。
文檔編號A63B22/00GK201223711SQ200820116490
公開日2009年4月22日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者張家昌, 江子朋, 陳維隆 申請人:財(cái)團(tuán)法人自行車暨健康科技工業(yè)研究發(fā)展中心