专利名称：自行车的实景车道控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种自行车的实景车道控制系统，尤指须借由踩踏自行车及操控前轮转向，才能于屏幕仿真出逼真行驶状态的特别技术。
背景技术：
中国台湾1220387号具体能教练辅助功能的虚拟实境健身设备主要是在显示器仿真出一动态行车路况影像，并于使用健身设备之前先检测体适能状况，该健身设备并依据该体适能状况推定ー个运动等级，并将该运动等级转化为一形成于显示器的虚拟体能教练，让使用者參考该体能教练来调整操作健身设备。
但是，该发明前案在实际运用上，确有以下不如意处
I.该健身设备只须透过脚的踩踏运动，即可令操作者图像沿动态行车路况影像上行进，換言之，操作者只须一直踩踏健身设备，即便行车路况有转弯的情形，该操作者图像永远都会在该动态行车路况影像中央位置，就此而言，其完全没有“手脚协调”、“眼手协调”的训练功能，故而有健身功能局限的问题。2.由于该健身设备无须因应动态行车路况影像的实际转弯情形，其与实际行驶情形有极大的落差，确有逼真效果不足的缺点，造成操作者使用没多久就厌倦。因此，本发明人基于多年从事研究与诸多实务经验，经多方研究，遂提出能解决上述缺点的本发明。
发明内容
本发明目的在于提供ー种自行车的实景车道控制系统，解决健身设备功能局限的问题，使屏幕与自行车的配合更加完美及逼真，大大提升操作者使用自行车的乐趣。为达上述目的，本发明的解决方案是，
ー种自行车的实景车道控制系统，其包括
ー电控装置，其能输出一匹配前轮转向的方向信息；
ー负载装置，其能对自行车的后轮施加阻尼，井能依据后轮的转速而相应的输出一速度讯号；
ー屏幕；以及ー主机，其储存有车道实景软件，用以使屏幕显示该动态车道实景，并于动态车道实景中产生ー操作者图像；该主机且能接收速度讯号、方向信息，以速度讯号推定操作者图像沿动态车道实景的移动速度及直线位置，另以方向信息推定操作者图像于动态车道实景的转弯角度，进而仿真操作者图像于动态车道实景的横移位置，并使该操作者图像的移动速度、直线位置、横移位置能与车道实景所建构的路径比较。进ー步，操作者图像的直线位置、横移位置在超出该路径设定范围后，控制该屏幕的动态车道实景呈停止状态，待重新调整前轮转向及驱动后轮后，才能重新启动该动态车道实景。进ー步，电控装置包括有ー电源供应单元、一能输出方向信息的方向感应组件、一第一微处理器，所述第一微处理器耦接电源供应单元、方向感应组件，令电源供应单元能供应第一微处理器运作所需的电力，且令该第一微处理器能处理该方向信息，令将该方向信息传送至主机。进一歩，电控装置包括有ー电源供应单元、一第一微处理器，所述第一微处理器耦接电源供应单元，令电源供应单元能供应第一微处理器运作所需的电力；自行车上另安装有一能输出方向信息的方向感测组件，令该方向感测组件以有线或无线的方式耦接电控装置的第一无线模组，以使第一微 处理器能处理该方向信息，令将该方向信息传送至主机。进ー步，负载装置包括有一能对自行车后轮施加阻尼的阻カ产生器，该阻カ产生器且能对第一微处理器发送速度讯号；主机则具有第二微处理器，所述第二微处理器储存有车道实景软件，且能接收第一微处理器发送的速度讯号、方向信息。进ー步，主机更于第二微处理器耦接有第二无线模组，至于负载装置则另安装有第三无线模组，该第三无线模组能发送阻力产生器所产生的速度讯号，至于该电控装置则于第一微处理器另外稱接有第一无线模组，令第一微处理器能将该方向信息、速度讯号，透过第一无线模组而发送至第二无线模组接收。进ー步，主机能与负载装置作讯号控制，令主机能依据动态车道实景的高度变化而相应的控制负载装置对后轮的阻尼。进一歩，车道实景软件透过行车纪录器拍摄真实车道路况、GPS装置纪录行车路径轨道及车道等高度坡度数据编辑而成，用以于主机建置依照行车纪绿器拍摄路况、车道轨迹、路径等高度图而建立车道基本数据，以便于屏幕显示出车道、高度图、操作者图像。进一歩，主机、屏幕提供至少两自行车共享，并借由主机的设定，使屏幕能于该车道实景中产生相对数量的操作者图像。进ー步，另具有ー远程计算机，该远程能将至少ニ台主机整合，此远程计算机亦储存有车道实景软件，用以使每台主机个别所控制的屏幕能产生相对数量的操作者图像。采用上述结构后，本发明须借由踩踏自行车及操控前轮转向，方能于屏幕仿真出对应动态车道实景的行驶状态，故而具有以下优点
I.本发明须借由眼睛和手、脚的运动紧密配合，才能于屏幕仿真出对应的行驶状态，此种配合能达到同时训练“手脚协调”、“眼手协调”的功能，其运动效果远较上掲专利前案更佳。2.本发明所模拟的行驶状态，其可使屏幕与自行车的配合更加完美及逼真，确可大大提升操作者使用自行车的乐趣。
图I为本发明整体配置的位置示意 图2为本发明负载装置、电控装置、主机及屏幕的控制方块示意 图3为图2的电路配置方块示意 图4为本发明车道实景软件建置的示意 图5为本发明第二实施例示意 图6为本发明第三实施例示意 图7为本发明第三实施例示意图。
主要组件符号说明
S车道实景软件C远程计算机
10、10a、IOb自行车11前轮
12把手13后轮
14脚踏板20负载装置
21阻力产生器22第三无线模组
30电控装置31讯号输入単元 32电源供应单元33、33A方向感应组件
331方向信息34第一无线模组
35心跳传感器351心跳信息
36第一微处理器40、40a、40b屏幕
50、50a、50b主机51第二微处理器
52第二无线模组60支持装置。
具体实施例方式为了进一歩解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。配合图I至图4，本发明包括有
一自行车10，如图I所示，其具有一被定位于原地的前轮11、一能控制前轮11转向的把手12、一能在原地自转的后轮13、一能带动后轮13自转的脚踏板14 ；
一能对后轮13施加阻尼的负载装置20，如图1、2、3所示，该负载装置20包括由阻カ产生器21及第三无线模组22所组成，此阻カ产生器21能对后轮13施加阻尼，且能依据后轮13的转速而输出ー相应的速度讯号，并使第三无线模组22能向外发送该速度讯号，该负载装置20为ー习知技术(Prior Art)，在此不详述；
ー电控装置30，其透过束套或螺座而组装于自行车10的把手12上，使之能随前轮11转向而相应的输出一匹配的方向信息；如图3所不，电控装置30包括有一讯号输入单兀31、一电源供应单兀32、一能输出方向信息331的方向感应组件33、一第一无线模组34、一能输出实际心跳信息351的心跳传感器35、一第一微处理器36,所述第一微处理器36 f禹接讯号输入単元31、电源供应单元32、方向感应组件33、第一无线模组34，令讯号输入単元31可以提供设定參数送至第一微处理器36，其电源供应单元32则能供应第一微处理器36运作所需的电力，而该第一微处理器36能处理该方向信息331、心跳信息351,然后经由第一无线模组34向外发送；此外，该第一无线模组34、第三无线模组22能作双向讯号确认，令第一无线模组34能接收第三无线模组22所输出的速度讯号，用以使该第一微处理器36能处理该速度讯号，然后经由第一无线模组34向外发送；
一大型屏幕40，其安装于自行车10的把手12前方；以及
一主机50，其具有一第二微处理器51、ー耦接第二微处理器51的第二无线模组52，所述主机50储存有车道实景软件S，用以使屏幕40能显示ー对应的动态车道实景，并于动态车道实景中产生一操作者图像，如图4所示，该车道实景软件S主要透过行车纪录器拍摄真实车道路况SI、GPS装置纪录行车路径轨道及车道等高度(坡度)数据S2、參考心跳信息编辑而成，用以于该主机50中建置依照行车纪绿器拍摄路况、车道轨迹、路径等高度图及心跳信息而建立车道基本数据，经该第二微处理器51处理后以便于屏幕40显示出车道、高度图、心跳、卡路里消耗、行车教练、操作者图像、时间、时速、名次、距离等数据，电控装置30的讯号输入単元31便是调整该等数据的參数值，相同的道理，该讯号输入单元31可以ー键盘外接于主机50 ;至于第二无线模组52则能接收电控装置30所输出的速度讯号、方向信息331,令第二微处理器51能执行该速度讯号、方向信息331,以速度讯号推定操作者图像沿动态车道实景的移动速度及直线位置，另以方向信息331推定操作者图像于动态车道实景的转弯角度，进而仿真操作者图像于动态车道实景的横移位置，并使该操作者图像的移动速度、直线位置、横移位置能与车道实景所建构的路径比较，以便在操作者图像超出该路径设定范围后，能控制该屏幕40的动态车道实景呈停止状态，继之，在重新调整前轮11转向及驱动后轮13后，才能启动该动态车道实景。所述主机50的第二微处理器51能依据动态车道实景的高度(坡度)变化而相应的控制负载装置20对后轮13的阻尼。
此外，该第二微处理器51尚能依据心跳信息351而于屏幕40上表示操作者当下运动的心跳变化，使之能与參考正常心跳信息比对，用以数值化比对操作者心脏负荷正常与否。再则，本发明安装有ー针对前轮11的支持装置60，用以使前轮11在原地转向时更为顺畅、灵敏。另外，本发明亦可米有线的方式对负载装置20、第一微理器36、第二微处理器51作数据传输，此时便无须图3的第一、ニ、三无线模组34、52、22设置，但是，仍须透过电控装置30先行整合速度讯号、方向信息331,继之,才使主机50执行该速度讯号、方向信息331,于屏幕40推定操作者图像沿动态车道实景的移动速度、直线位置、横移位置。请參看图5，其为本发明第二实施例，其进ー步说明方向感测组件33A亦可以独立的另外装置于自行车10上，令该方向感测组件33A透过有线或无线的方式耦接至电控装置30的第一无线模组34，用以使图3所示的第一微处理器36能处理该方向感测组件33A的方向信息331。
请參看图6，其为本发明第三实施例，该实施例主要说明本发明可以两自行车10a、IOb共享一台主机50及屏幕40而达成,此时借由主机50的设定,使屏幕40能动态显示车道实景，并于该车道实景中产生二相对的操作者图像，以达到争先赛的锻练或比赛效果O请參看图7，其为本发明第四实施例，该实施例主要说明本发明可以透过远程计算机C而将两台主机50a、50b整合，此远程计算机C亦储存有车道实景软件S，用以使两台主机50a、50b个别控制的屏幕40a、40b能产生二相对的操作者图像，以达到争先赛的训练效果，此种实施例较适合不限地域运用。综上所述，本发明完全突破上掲专利前案在实际使用上的问题，而具有能达到同时训练“手脚协调”、“眼手协调”的功能，以及可使屏幕与自行车的配合更加完美及逼真，其确是ー技术理念上的高度创作。上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
权利要求
1.一种自行车的实景车道控制系统，其特征在于，包含有 一电控装置，其能输出一匹配前轮转向的方向信息； 一负载装置，其能依据后轮的转速而相应的输出一速度讯号； 一屏眷; 一主机，其储存有车道实景软件，令屏幕显示该动态车道实景，并于动态车道实景中产生一操作者图像；该主机且能接收速度讯号、方向信息，以速度讯号推定操作者图像沿动态车道实景的移动速度及直线位置，另以方向信息推定操作者图像于动态车道实景的转弯角度，进而仿真操作者图像于动态车道实景的横移位置，并使该操作者图像的移动速度、直线位置、横移位置能与车道实景所建构的路径比较。
2.如权利要求I所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于操作者图像的直线位置、横移位置在超出该路径设定范围后，控制该屏幕的动态车道实景呈停止状态，待重新调整前轮转向及驱动后轮后，才能重新启动该动态车道实景。
3.如权利要求2所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于电控装置包括有一电源供应单元、一能输出方向信息的方向感应组件、一第一微处理器，所述第一微处理器耦接电源供应单元、方向感应组件，令电源供应单元能供应第一微处理器运作所需的电力，且令该第一微处理器能处理该方向信息，令将该方向信息传送至主机。
4.如权利要求2所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于电控装置包括有一电源供应单元、一第一微处理器，所述第一微处理器耦接电源供应单元，令电源供应单元能供应第一微处理器运作所需的电力；自行车上另安装有一能输出方向信息的方向感测组件，令该方向感测组件以有线或无线的方式耦接电控装置的第一无线模组，以使第一微处理器能处理该方向信息，令将该方向信息传送至主机。
5.如权利要求3或4所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于负载装置包括有一能对自行车后轮施加阻尼的阻力产生器，该阻力产生器且能对第一微处理器发送速度讯号；主机则具有第二微处理器，所述第二微处理器储存有车道实景软件，且能接收第一微处理器发送的速度讯号、方向信息。
6.如权利要求5所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于主机更于第二微处理器耦接有第二无线模组，至于负载装置则另安装有第三无线模组，该第三无线模组能发送阻力产生器所产生的速度讯号，至于该电控装置则于第一微处理器另外耦接有第一无线模组，令第一微处理器能将该方向信息、速度讯号，透过第一无线模组而发送至第二无线模组接收。
7.如权利要求5所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于主机能与负载装置作讯号控制，令主机能依据动态车道实景的高度变化而相应的控制负载装置对后轮的阻尼。
8.如权利要求I或2所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于车道实景软件透过行车纪录器拍摄真实车道路况、GPS装置纪录行车路径轨道及车道等高度坡度数据编辑而成，用以在主机建置依照行车纪绿器拍摄路况、车道轨迹、路径等高度图而建立车道基本数据，以便于屏幕显示出车道、高度图、操作者图像。
9.如权利要求I或2所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于主机、屏幕提供至少两自行车共享，并借由主机的设定，使屏幕能于该车道实景中产生相对数量的操作者图像。
10.如权利要求I或2所述的自行车的实景车道控制系统，其特征在于另具有一远程计算机，该远程能将至少二台主机整合，此远程计算机亦储存有车道实景软件，用以使每台主机个别所控制的屏幕能产生相对数量的操作者图像。
全文摘要
本发明公开了一种自行车的实景车道控制系统，其于自行车安装有电控装置、负载装置，该电控装置能输出与前轮转向匹配的方向信息，至于负载装置能依据后轮的转速而相应的输出一速度讯号；其更具有一与主机耦接的屏幕，该主机储存有车道实景软件，据以使屏幕能动态显示该车道实景，并于车道实景中产生一操作者图像，该主机且能接收上述速度讯号、方向信息，以速度讯号、方向信息推定操作者图像于车道实景的移动位置，并使该移动位置能与车道实景所建构的路径比较，进而能在动态车道实景中仿真出逼真行驶状态，使屏幕与自行车的配合更加完美及逼真，大大提升操作者使用自行车的乐趣。
文档编号G09B9/058GK102831795SQ201110162410
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者林炯男 申请人:恩特有限公司