專利名稱：虛擬實境階梯型跑步機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種虛擬實境階梯型跑步機，它為一種設置兼具階梯狀與可仿真實境裝置的跑步機，以使運動者在室內運動時，可借助虛擬實境階梯型跑步機同時達到娛樂與運動的目的。
背景技術：
傳統上使用跑步機的運動者均在一單調的環境(例如健身房與臥室)中進行運動，很少有場所會提供某種情境的運動環境。并且，在現有技術中，跑步機為一水平方向的傳動帶帶動著跑步機上的輪軸，如圖1所示的現有技術中的跑步機示意圖所示，運動者10可用手扶著跑步機的扶手11，以在一傳動帶13上跑步，并且在一面板100上設定跑步機速度開關，前輪軸15a與后輪軸15b主動帶動傳動帶13，以使運動者10在其上跑步；運動者10也可向前做跑步或走路運動。因鞋子與傳動帶13之間的摩擦力的關系，傳動帶13帶動著可自由轉動的前輪軸15a與后輪軸15b，從而達到現有技術中跑步機的功效。
請參閱圖2所示現有技術中的健身樓梯機的示意圖，運動者10在一包括多個階梯20的樓梯機上做上樓梯的運動，該多個階梯20隨著側板24內的傳動帶循環交替，運動者10可在樓梯機面板22上進行開關以及階梯20的循環速度的設定。
發明內容
為解決上述現有一般跑步機與樓梯機位于一單調乏味的室內環境的缺陷，本發明的目的在于提出一虛擬實境階梯型跑步機，它兼具娛樂與運動的效果。
本發明虛擬實境階梯型跑步機為利用輪軸帶動傳動裝置的一種呈階梯狀的跑步機，以使運動者在室內運動時，可借助該階梯型跑步機達到如同上樓梯的運動效果。另一方面，本發明虛擬實境階梯型跑步機也可改變為平面的跑步機型式，以使運動者如同在平面上跑步。再者，本發明虛擬實境階梯型跑步機可更進一步設置一屏幕或頭戴式仿真實境裝置，以使運動者在室內運動的同時，可仿佛在一仿真環境中運動。借助該呈階梯狀的裝置加上虛擬實境的仿真裝置，結合現有技術的跑步機，使本發明的虛擬實境階梯型跑步機達到娛樂與運動的目的。
更具體地說，根據本發明的一個方面，提出一種階梯型跑步機，包括有多個階梯，它組成一階梯型跑步機的階梯部分；多個階梯支撐板，用于連接且支撐該多個階梯；多個卡榫，通過該多個卡榫連接該多個階梯與該多個階梯支撐板；一傳動裝置，它活動連接并帶動該多個階梯與該多個階梯支撐板循環更替，其中，該階梯與該階梯支撐板可移動而平鋪于該傳動裝置之上；多個傳動軸，它帶動該傳動裝置循環運作；一升降機構，它連接該階梯型跑步機的兩側，并帶動該階梯型跑步機垂直上升及降下至水平方向的平面；一側板，它包括一控制器，該控制器系控制該升降機構與該傳動裝置的運作；及一控制面板，它包括一處理器，以控制該階梯型跑步機的運作模式設定。
根據本發明的另一方面，提供一種虛擬實境階梯型跑步機，包括有多個階梯，它組成一階梯型跑步機的階梯部分；一傳動帶，它帶動該多個階梯循環更替，其中該多個階梯可移動而平鋪于該傳動帶之上；多個轉動支撐鈕，它連接并支撐多個階梯于該傳動帶上；多個傳動輪盤，它帶動該傳動帶循環運作；一升降機構，它連接該階梯型跑步機的兩側，并帶動該階梯型跑步機垂直上升以及降下至水平方向的平面；一側板，它包括一控制器，該控制器控制該升降機構與該多個轉動支撐鈕的運作；一控制面板，它包括一處理器，以控制該階梯型跑步機的運作模式設定；及一虛擬實境呈現裝置，用以接收該處理器的虛擬實境仿真訊息并加以呈現。
下面結合附圖對本發明的內容及技術做進一步的詳細說明，其中圖1為現有技術中跑步機的示意圖；圖2為現有技術中健身樓梯機的示意圖；圖3A為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的示意圖；圖3B為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的側面示意圖；圖3C為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機階梯的關節示意圖；圖4A為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的水平運作示意圖；圖4B為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的水平運作俯視圖；圖5為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的運作流程方框圖；圖6A為本發明第二實施例的虛擬實境階梯型跑步機的示意圖；圖6B為本發明第二實施例的虛擬實境階梯型跑步機的運作流程方框圖；圖7A為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機加頭盔時的示意圖；圖7B為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機加頭盔時的運作流程方框圖。
具體實施例方式
圖3A為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的示意圖。其中，如圖1所示的現有技術中跑步機的傳送帶13被一呈階梯狀的構造代替，其包括固定于傳動裝置30上的第一階梯31a、第二階梯32a以及第三階梯33a等多個階梯，一運動者10通過位于扶手架37上并與跑步機側板38內的控制器電連接的控制面板39設定階梯運作速度及與虛擬實境屏幕300影像互動的畫面，運動者10可隨階梯運作做上樓梯的運動，在屏幕300上顯示為上樓梯或爬往高處的動作，反復通過前傳動軸36a與后傳動軸36b帶動階梯傳動裝置30做多個階梯的循環運作，其中，多個階梯通過多個卡榫34連接多個階梯支撐板并與傳動裝置30連結，具體地說，包括圖中所示通過卡榫34連結于第一階梯31a的第一階梯支撐板31b、連結于第二階梯32a的第二階梯支撐板32b以及連結于第三階梯33a的第三階梯支撐板33b。
當傳動裝置30帶動第一階梯31a運動至階梯型跑步機下方時，第二階梯32a即漸進運作至原來第一階梯31a的位置，第三階梯33a漸進運作至第二階梯32a的位置，此時運動者10做上樓梯的運動，如此反復運作，從而達到本發明虛擬實境階梯型跑步機的功效。
圖3B為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的側面示意圖。如圖中所示，通過一升降機構(例如油壓機構等)35將此階梯型跑步機固定于一傾斜角度，階梯型跑步機上方有第一階梯31a，并通過卡榫34連接第一階梯支撐板31b而活動連接至傳動裝置30上，第二階梯32a通過卡榫34連接第二階梯支撐板32b，第三階梯33a通過卡榫34連接第三階梯支撐板33b。一控制面板39固定于扶手架37上，運動者10可通過該控制面板39控制該虛擬實境階梯型跑步機的運作模式。
圖3C為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的階梯關節示意圖。原本該階梯型跑步機成一傾斜角度，第三階梯33a通過一卡榫34連接第三階梯支撐板33b，當階梯型跑步機成水平狀態時，則需抽出卡榫34，而成為圖中虛線部分的第三水平階梯33a’與向外旋轉翻至水平狀態的第三水平階梯支撐板33b’。同理，第一階梯31a與第二階梯32a等相關結構也以此方式操作，而形成一水平方向的跑步機。應注意的是，使第三水平階梯33a’與第三水平階梯支撐板33b’成水平狀態的實施方式相當多，例如以卡榫34為固定軸，而第三水平階梯支撐板33b’向外平移，最后則呈水平鋪設狀態等方式(此時卡榫34朝著垂直于跑步機傳送帶的方向移動)均可應用于本發明的較佳實施例中，這些修正均應包含在本發明的范圍中。
請參閱圖4A所示本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的水平運作示意圖。上述圖3A所示虛擬實境階梯型跑步機的第一階梯31a、第二階梯32a與第三階梯33a通過設置于階梯型跑步機兩側的升降機構35可降下至水平方向，從而成為一現有跑步機的形式，此時如圖所示，跑步機上的階梯均呈一水平鋪設狀態，而升降機構35也顯然為最低高度狀態，位于側板38內的前傳動軸36a與后傳動軸36b仍帶動傳動裝置30循環運作，運動者10如在一現有水平跑步機上運動一樣。
圖4B為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的水平運作俯視圖。當運動者10欲在一水平跑步機上運動時，需在控制面板39上作水平運動設定，此時虛擬實境屏幕300則顯示平面運動的情景。如圖所示，位于跑步機側板38之間的第一階梯31a、第一階梯支撐板31b、第二階梯32a、第二階梯支撐板32b、第三階梯33a與第三階梯支撐板33b成一平面狀態。當然，在實際實施方面，可在虛擬實境屏幕300之外，增加空調裝置、光源裝置、音效裝置等等，以及采用可根據處理器所送出的虛擬實境仿真訊號而調整的系統或裝置，以更進一步增強虛擬實境的效果，這些變型或修改均應包含在本發明的范圍中。
圖5為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機的運作流程方框圖。運動者10可在控制面板39上作運動模式設定，其中包括階梯型跑步機的速度、上坡運動或水平運動以及跑步機開關，控制訊號經由處理器500作畫面影像處理及訊號處理，虛擬實境屏幕300則反映環境畫面，控制訊號也傳送至側板38內的控制器502，以控制傳動裝置30的運作。在傾斜狀態下，傳動裝置30則依照指定速度動作；當設定于水平狀態且前述多個階梯均水平設置完成后，傳動裝置30將依指定速度運作。
圖6A為本發明第二實施例的虛擬實境階梯型跑步機的示意圖。多個階梯60通過多個轉動支撐鈕65連接至階梯型跑步機側板38內的傳動帶62上，并在一傳動軌道67上自由滑動，前傳動輪盤66a與后傳動輪盤66b帶動一傳動帶62轉動，并帶動此多個階梯60作循環動作，以達到階梯型跑步機的上樓梯運動的功能。更進一步，支撐該階梯型跑步機并設置于兩側的升降機構35可作升降操作，當運動者10在控制面板39設定為在一有坡度或沒有坡度的水平環境下跑步時，虛擬實境呈現裝置600顯示出某種坡度的環境，升降機構35可依情境降下或上升至一傾斜角度(包括水平狀態)，并且轉動支撐鈕65可隨傾斜角度帶動階梯60變動來調整保持階梯60的平面與地面平行，使運動者10可感受于在一定角度的坡度上運動。
圖6B為本發明第二實施例的虛擬實境階梯型跑步機的運作流程方框圖。運動者10在控制面板39上作運動模式設定，包括階梯型跑步機的速度、上坡運動的角度或水平運動及跑步機開關，控制訊號經由處理器500作畫面影像處理與訊號處理，虛擬實境呈現裝置600則反映環境畫面，更可將畫面訊息傳送至處理器，控制訊號也傳送至側板38內的控制器502，控制升降機構35的角度，控制傳動裝置各部分的運作，包括前傳動輪盤66a、后傳動輪盤66b、傳動帶62、傳動軌道67等，并配合傾斜狀態或水平狀態及其傳動速度，而通過轉動支撐鈕65帶動階梯60變動其平面，使之保持與地面平行。
圖7A為本發明一實施例的虛擬實境階梯型跑步機加頭盔時的示意圖。運動者10頭部戴上一可仿真實境的虛擬實境頭盔700，此頭盔700中可放映各種環境仿真的影片，讓運動者10在階梯型跑步機上運動時，也可因戴上虛擬實境頭盔700而感受到在各種環境下運動的樂趣，因而兼具娛樂與運動的效果。當然，在實際實施方面，可在頭盔700之外，增加空調裝置、光源裝置、音效裝置等等，并采用可根據處理器500所送出的虛擬實境仿真訊號而調整的系統或裝置，以更進一步增強虛擬實境的效果，這些變型均應包含于本發明的范圍中。圖7B為本發明實施例的虛擬實境階梯型跑步機加頭盔運作時的流程方框圖。處理器500接收來自頭盔700的訊息，亦可接收運動者10于控制面板39輸入的訊息，再通知頭盔700顯示畫面，進而將控制訊息傳送至控制器502控制升降機構35的升降角度。
以上為本發明虛擬實境階梯型跑步機的實施例的詳細說明，運動者在包含多個階梯的階梯狀跑步機上運動，并設置升降機構使之可仿真在坡度或平面上的運動，更在跑步機上設置屏幕與頭盔等可仿真實境的裝置，從而可達到運動與娛樂兼具的目的與功效。
當然，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，其并不構成對本發明范圍的限制。在本發明原理的基礎上做出的任何改進或變型，均應包含在本發明的范圍內。
附圖標記說明10................................................運動者；
11................................................扶手；13................................................傳動裝置；15a...............................................前輪軸；15b...............................................后輪軸；100...............................................面板；20................................................階梯；22................................................樓梯機面板；24................................................側板；30................................................傳動裝置；31a...............................................第一階梯；32a...............................................第二階梯；33a...............................................第三階梯；31b...............................................第一階梯支撐板；32b...............................................第二階梯支撐板；33b...............................................第三階梯支撐板；33a’.............................................第三水平階梯；33b’.............................................第三水平階梯支撐板；35................................................升降機構；36a...............................................前傳動軸；36b...............................................后傳動軸；37................................................扶手架；38................................................側板；39................................................控制面板；300...............................................屏幕；500...............................................處理器；
502...............................................控制器；504...............................................傳動機構；60................................................階梯；600...............................................虛擬實境呈現裝置；62................................................傳動帶；65................................................轉動支撐鈕；66a...............................................前傳動輪盤；66b...............................................后傳動輪盤；67................................................傳動軌道；700...............................................頭盔。
權利要求
1.一種階梯型跑步機，包括有多個階梯，它組成一階梯型跑步機的階梯部分；多個階梯支撐板，用于連接且支撐該多個階梯；多個卡榫，通過該多個卡榫連接該多個階梯與該多個階梯支撐板；一傳動裝置，它活動連接并帶動該多個階梯與該多個階梯支撐板循環更替，其中，該階梯與該階梯支撐板可移動而平鋪于該傳動裝置之上；多個傳動軸，它帶動該傳動裝置循環運作；一升降機構，它連接該階梯型跑步機的兩側，并帶動該階梯型跑步機垂直上升及降下至水平方向的平面；一側板，它包括一控制器，該控制器系控制該升降機構與該傳動裝置的運作；及一控制面板，它包括一處理器，以控制該階梯型跑步機的運作模式設定。
2.如權利要求1所述的階梯型跑步機，其特征在于，該控制面板包含該處理器，該處理器與該控制器電連接，而該控制器連接該傳動裝置。
3.如權利要求1所述的階梯型跑步機，其特征在于，通過移除該多個卡榫使多個階梯與多個階梯支撐板轉至一平面，以形成一水平方向跑步機。
4.如權利要求1所述的階梯型跑步機，其特征在于，以該卡榫為支撐，以使該多個階梯的多個階梯支撐板轉至一平面，以形成一水平方向跑步機。
5.如權利要求1所述的階梯型跑步機，其特征在于，該升降機構包含一油壓機構。
6.一種虛擬實境階梯型跑步機，包括有多個階梯，它組成一階梯型跑步機的階梯部分；一傳動帶，它帶動該多個階梯循環更替，其中該多個階梯可移動而平鋪于該傳動帶之上；多個轉動支撐鈕，它連接并支撐多個階梯于該傳動帶上；多個傳動輪盤，它帶動該傳動帶循環運作；一升降機構，它連接該階梯型跑步機的兩側，并帶動該階梯型跑步機垂直上升以及降下至水平方向的平面；一側板，它包括一控制器，該控制器控制該升降機構與該多個轉動支撐鈕的運作；一控制面板，它包括一處理器，以控制該階梯型跑步機的運作模式設定；及一虛擬實境呈現裝置，用以接收該處理器的虛擬實境仿真訊息并加以呈現。
7.如權利要求6所述的虛擬實境階梯型跑步機，其特征在于，該控制面板包含該處理器，該處理器與該控制器及該虛擬實境呈現裝置電連接，而該控制器連接該傳動裝置及升降機構。
8.如權利要求6所述的虛擬實境階梯型跑步機，其特征在于，該多個階梯通過該多個轉動支撐鈕隨該虛擬實境階梯型跑步機的傾斜角度調整平面。
9.如權利要求6所述的虛擬實境階梯型跑步機，其特征在于，該升降機構包含一油壓機構。
10.如權利要求6所述的虛擬實境階梯型跑步機，其特征在于，該虛擬實境呈現裝置包含一屏幕，用以接收該虛擬實境仿真訊息所包含的影像訊息，以播放虛擬實境影片。
全文摘要
本發明涉及一種虛擬實境階梯型跑步機，它為一種呈階梯狀的跑步機，以使運動者在室內運動時，可通過該階梯型跑步機達到如同上樓梯的運動效果，并且更進一步設置一屏幕或其它可仿真實境的裝置，以使運動者在室內運動的同時，仿佛在一仿真實際環境中運動，并通過該虛擬實境階梯型跑步機達到娛樂與運動的目的。
文檔編號A63B22/00GK1403179SQ0214330
公開日2003年3月19日 申請日期2002年9月25日 優先權日2002年9月25日
發明者郭澎嘉 申請人:威盛電子股份有限公司