专利名称：虚拟实境阶梯型跑步机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种虚拟实境阶梯型跑步机，它为一种设置兼具阶梯状与可仿真实境装置的跑步机，以使运动者在室内运动时，可借助虚拟实境阶梯型跑步机同时达到娱乐与运动的目的。
背景技术：
传统上使用跑步机的运动者均在一单调的环境(例如健身房与卧室)中进行运动，很少有场所会提供某种情境的运动环境。并且，在现有技术中，跑步机为一水平方向的传动带带动着跑步机上的轮轴，如图1所示的现有技术中的跑步机示意图所示，运动者10可用手扶着跑步机的扶手11，以在一传动带13上跑步，并且在一面板100上设定跑步机速度开关，前轮轴15a与后轮轴15b主动带动传动带13，以使运动者10在其上跑步；运动者10也可向前做跑步或走路运动。因鞋子与传动带13之间的摩擦力的关系，传动带13带动着可自由转动的前轮轴15a与后轮轴15b，从而达到现有技术中跑步机的功效。
请参阅图2所示现有技术中的健身楼梯机的示意图，运动者10在一包括多个阶梯20的楼梯机上做上楼梯的运动，该多个阶梯20随着侧板24内的传动带循环交替，运动者10可在楼梯机面板22上进行开关以及阶梯20的循环速度的设定。
发明内容
为解决上述现有一般跑步机与楼梯机位于一单调乏味的室内环境的缺陷，本发明的目的在于提出一虚拟实境阶梯型跑步机，它兼具娱乐与运动的效果。
本发明虚拟实境阶梯型跑步机为利用轮轴带动传动装置的一种呈阶梯状的跑步机，以使运动者在室内运动时，可借助该阶梯型跑步机达到如同上楼梯的运动效果。另一方面，本发明虚拟实境阶梯型跑步机也可改变为平面的跑步机型式，以使运动者如同在平面上跑步。再者，本发明虚拟实境阶梯型跑步机可更进一步设置一屏幕或头戴式仿真实境装置，以使运动者在室内运动的同时，可仿佛在一仿真环境中运动。借助该呈阶梯状的装置加上虚拟实境的仿真装置，结合现有技术的跑步机，使本发明的虚拟实境阶梯型跑步机达到娱乐与运动的目的。
更具体地说，根据本发明的一个方面，提出一种阶梯型跑步机，包括有多个阶梯，它组成一阶梯型跑步机的阶梯部分；多个阶梯支撑板，用于连接且支撑该多个阶梯；多个卡榫，通过该多个卡榫连接该多个阶梯与该多个阶梯支撑板；一传动装置，它活动连接并带动该多个阶梯与该多个阶梯支撑板循环更替，其中，该阶梯与该阶梯支撑板可移动而平铺于该传动装置之上；多个传动轴，它带动该传动装置循环运作；一升降机构，它连接该阶梯型跑步机的两侧，并带动该阶梯型跑步机垂直上升及降下至水平方向的平面；一侧板，它包括一控制器，该控制器系控制该升降机构与该传动装置的运作；及一控制面板，它包括一处理器，以控制该阶梯型跑步机的运作模式设定。
根据本发明的另一方面，提供一种虚拟实境阶梯型跑步机，包括有多个阶梯，它组成一阶梯型跑步机的阶梯部分；一传动带，它带动该多个阶梯循环更替，其中该多个阶梯可移动而平铺于该传动带之上；多个转动支撑钮，它连接并支撑多个阶梯于该传动带上；多个传动轮盘，它带动该传动带循环运作；一升降机构，它连接该阶梯型跑步机的两侧，并带动该阶梯型跑步机垂直上升以及降下至水平方向的平面；一侧板，它包括一控制器，该控制器控制该升降机构与该多个转动支撑钮的运作；一控制面板，它包括一处理器，以控制该阶梯型跑步机的运作模式设定；及一虚拟实境呈现装置，用以接收该处理器的虚拟实境仿真讯息并加以呈现。
下面结合附图对本发明的内容及技术做进一步的详细说明，其中图1为现有技术中跑步机的示意图；图2为现有技术中健身楼梯机的示意图；图3A为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的示意图；图3B为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的侧面示意图；图3C为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机阶梯的关节示意图；图4A为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的水平运作示意图；图4B为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的水平运作俯视图；图5为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的运作流程方框图；图6A为本发明第二实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的示意图；图6B为本发明第二实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的运作流程方框图；图7A为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机加头盔时的示意图；图7B为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机加头盔时的运作流程方框图。
具体实施例方式
图3A为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的示意图。其中，如图1所示的现有技术中跑步机的传送带13被一呈阶梯状的构造代替，其包括固定于传动装置30上的第一阶梯31a、第二阶梯32a以及第三阶梯33a等多个阶梯，一运动者10通过位于扶手架37上并与跑步机侧板38内的控制器电连接的控制面板39设定阶梯运作速度及与虚拟实境屏幕300影像互动的画面，运动者10可随阶梯运作做上楼梯的运动，在屏幕300上显示为上楼梯或爬往高处的动作，反复通过前传动轴36a与后传动轴36b带动阶梯传动装置30做多个阶梯的循环运作，其中，多个阶梯通过多个卡榫34连接多个阶梯支撑板并与传动装置30连结，具体地说，包括图中所示通过卡榫34连结于第一阶梯31a的第一阶梯支撑板31b、连结于第二阶梯32a的第二阶梯支撑板32b以及连结于第三阶梯33a的第三阶梯支撑板33b。
当传动装置30带动第一阶梯31a运动至阶梯型跑步机下方时，第二阶梯32a即渐进运作至原来第一阶梯31a的位置，第三阶梯33a渐进运作至第二阶梯32a的位置，此时运动者10做上楼梯的运动，如此反复运作，从而达到本发明虚拟实境阶梯型跑步机的功效。
图3B为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的侧面示意图。如图中所示，通过一升降机构(例如油压机构等)35将此阶梯型跑步机固定于一倾斜角度，阶梯型跑步机上方有第一阶梯31a，并通过卡榫34连接第一阶梯支撑板31b而活动连接至传动装置30上，第二阶梯32a通过卡榫34连接第二阶梯支撑板32b，第三阶梯33a通过卡榫34连接第三阶梯支撑板33b。一控制面板39固定于扶手架37上，运动者10可通过该控制面板39控制该虚拟实境阶梯型跑步机的运作模式。
图3C为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的阶梯关节示意图。原本该阶梯型跑步机成一倾斜角度，第三阶梯33a通过一卡榫34连接第三阶梯支撑板33b，当阶梯型跑步机成水平状态时，则需抽出卡榫34，而成为图中虚线部分的第三水平阶梯33a’与向外旋转翻至水平状态的第三水平阶梯支撑板33b’。同理，第一阶梯31a与第二阶梯32a等相关结构也以此方式操作，而形成一水平方向的跑步机。应注意的是，使第三水平阶梯33a’与第三水平阶梯支撑板33b’成水平状态的实施方式相当多，例如以卡榫34为固定轴，而第三水平阶梯支撑板33b’向外平移，最后则呈水平铺设状态等方式(此时卡榫34朝着垂直于跑步机传送带的方向移动)均可应用于本发明的较佳实施例中，这些修正均应包含在本发明的范围中。
请参阅图4A所示本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的水平运作示意图。上述图3A所示虚拟实境阶梯型跑步机的第一阶梯31a、第二阶梯32a与第三阶梯33a通过设置于阶梯型跑步机两侧的升降机构35可降下至水平方向，从而成为一现有跑步机的形式，此时如图所示，跑步机上的阶梯均呈一水平铺设状态，而升降机构35也显然为最低高度状态，位于侧板38内的前传动轴36a与后传动轴36b仍带动传动装置30循环运作，运动者10如在一现有水平跑步机上运动一样。
图4B为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的水平运作俯视图。当运动者10欲在一水平跑步机上运动时，需在控制面板39上作水平运动设定，此时虚拟实境屏幕300则显示平面运动的情景。如图所示，位于跑步机侧板38之间的第一阶梯31a、第一阶梯支撑板31b、第二阶梯32a、第二阶梯支撑板32b、第三阶梯33a与第三阶梯支撑板33b成一平面状态。当然，在实际实施方面，可在虚拟实境屏幕300之外，增加空调装置、光源装置、音效装置等等，以及采用可根据处理器所送出的虚拟实境仿真讯号而调整的系统或装置，以更进一步增强虚拟实境的效果，这些变型或修改均应包含在本发明的范围中。
图5为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的运作流程方框图。运动者10可在控制面板39上作运动模式设定，其中包括阶梯型跑步机的速度、上坡运动或水平运动以及跑步机开关，控制讯号经由处理器500作画面影像处理及讯号处理，虚拟实境屏幕300则反映环境画面，控制讯号也传送至侧板38内的控制器502，以控制传动装置30的运作。在倾斜状态下，传动装置30则依照指定速度动作；当设定于水平状态且前述多个阶梯均水平设置完成后，传动装置30将依指定速度运作。
图6A为本发明第二实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的示意图。多个阶梯60通过多个转动支撑钮65连接至阶梯型跑步机侧板38内的传动带62上，并在一传动轨道67上自由滑动，前传动轮盘66a与后传动轮盘66b带动一传动带62转动，并带动此多个阶梯60作循环动作，以达到阶梯型跑步机的上楼梯运动的功能。更进一步，支撑该阶梯型跑步机并设置于两侧的升降机构35可作升降操作，当运动者10在控制面板39设定为在一有坡度或没有坡度的水平环境下跑步时，虚拟实境呈现装置600显示出某种坡度的环境，升降机构35可依情境降下或上升至一倾斜角度(包括水平状态)，并且转动支撑钮65可随倾斜角度带动阶梯60变动来调整保持阶梯60的平面与地面平行，使运动者10可感受于在一定角度的坡度上运动。
图6B为本发明第二实施例的虚拟实境阶梯型跑步机的运作流程方框图。运动者10在控制面板39上作运动模式设定，包括阶梯型跑步机的速度、上坡运动的角度或水平运动及跑步机开关，控制讯号经由处理器500作画面影像处理与讯号处理，虚拟实境呈现装置600则反映环境画面，更可将画面讯息传送至处理器，控制讯号也传送至侧板38内的控制器502，控制升降机构35的角度，控制传动装置各部分的运作，包括前传动轮盘66a、后传动轮盘66b、传动带62、传动轨道67等，并配合倾斜状态或水平状态及其传动速度，而通过转动支撑钮65带动阶梯60变动其平面，使之保持与地面平行。
图7A为本发明一实施例的虚拟实境阶梯型跑步机加头盔时的示意图。运动者10头部戴上一可仿真实境的虚拟实境头盔700，此头盔700中可放映各种环境仿真的影片，让运动者10在阶梯型跑步机上运动时，也可因戴上虚拟实境头盔700而感受到在各种环境下运动的乐趣，因而兼具娱乐与运动的效果。当然，在实际实施方面，可在头盔700之外，增加空调装置、光源装置、音效装置等等，并采用可根据处理器500所送出的虚拟实境仿真讯号而调整的系统或装置，以更进一步增强虚拟实境的效果，这些变型均应包含于本发明的范围中。图7B为本发明实施例的虚拟实境阶梯型跑步机加头盔运作时的流程方框图。处理器500接收来自头盔700的讯息，亦可接收运动者10于控制面板39输入的讯息，再通知头盔700显示画面，进而将控制讯息传送至控制器502控制升降机构35的升降角度。
以上为本发明虚拟实境阶梯型跑步机的实施例的详细说明，运动者在包含多个阶梯的阶梯状跑步机上运动，并设置升降机构使之可仿真在坡度或平面上的运动，更在跑步机上设置屏幕与头盔等可仿真实境的装置，从而可达到运动与娱乐兼具的目的与功效。
当然，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，其并不构成对本发明范围的限制。在本发明原理的基础上做出的任何改进或变型，均应包含在本发明的范围内。
附图标记说明10................................................运动者；
11................................................扶手；13................................................传动装置；15a...............................................前轮轴；15b...............................................后轮轴；100...............................................面板；20................................................阶梯；22................................................楼梯机面板；24................................................侧板；30................................................传动装置；31a...............................................第一阶梯；32a...............................................第二阶梯；33a...............................................第三阶梯；31b...............................................第一阶梯支撑板；32b...............................................第二阶梯支撑板；33b...............................................第三阶梯支撑板；33a’.............................................第三水平阶梯；33b’.............................................第三水平阶梯支撑板；35................................................升降机构；36a...............................................前传动轴；36b...............................................后传动轴；37................................................扶手架；38................................................侧板；39................................................控制面板；300...............................................屏幕；500...............................................处理器；
502...............................................控制器；504...............................................传动机构；60................................................阶梯；600...............................................虚拟实境呈现装置；62................................................传动带；65................................................转动支撑钮；66a...............................................前传动轮盘；66b...............................................后传动轮盘；67................................................传动轨道；700...............................................头盔。
权利要求
1.一种阶梯型跑步机，包括有多个阶梯，它组成一阶梯型跑步机的阶梯部分；多个阶梯支撑板，用于连接且支撑该多个阶梯；多个卡榫，通过该多个卡榫连接该多个阶梯与该多个阶梯支撑板；一传动装置，它活动连接并带动该多个阶梯与该多个阶梯支撑板循环更替，其中，该阶梯与该阶梯支撑板可移动而平铺于该传动装置之上；多个传动轴，它带动该传动装置循环运作；一升降机构，它连接该阶梯型跑步机的两侧，并带动该阶梯型跑步机垂直上升及降下至水平方向的平面；一侧板，它包括一控制器，该控制器系控制该升降机构与该传动装置的运作；及一控制面板，它包括一处理器，以控制该阶梯型跑步机的运作模式设定。
2.如权利要求1所述的阶梯型跑步机，其特征在于，该控制面板包含该处理器，该处理器与该控制器电连接，而该控制器连接该传动装置。
3.如权利要求1所述的阶梯型跑步机，其特征在于，通过移除该多个卡榫使多个阶梯与多个阶梯支撑板转至一平面，以形成一水平方向跑步机。
4.如权利要求1所述的阶梯型跑步机，其特征在于，以该卡榫为支撑，以使该多个阶梯的多个阶梯支撑板转至一平面，以形成一水平方向跑步机。
5.如权利要求1所述的阶梯型跑步机，其特征在于，该升降机构包含一油压机构。
6.一种虚拟实境阶梯型跑步机，包括有多个阶梯，它组成一阶梯型跑步机的阶梯部分；一传动带，它带动该多个阶梯循环更替，其中该多个阶梯可移动而平铺于该传动带之上；多个转动支撑钮，它连接并支撑多个阶梯于该传动带上；多个传动轮盘，它带动该传动带循环运作；一升降机构，它连接该阶梯型跑步机的两侧，并带动该阶梯型跑步机垂直上升以及降下至水平方向的平面；一侧板，它包括一控制器，该控制器控制该升降机构与该多个转动支撑钮的运作；一控制面板，它包括一处理器，以控制该阶梯型跑步机的运作模式设定；及一虚拟实境呈现装置，用以接收该处理器的虚拟实境仿真讯息并加以呈现。
7.如权利要求6所述的虚拟实境阶梯型跑步机，其特征在于，该控制面板包含该处理器，该处理器与该控制器及该虚拟实境呈现装置电连接，而该控制器连接该传动装置及升降机构。
8.如权利要求6所述的虚拟实境阶梯型跑步机，其特征在于，该多个阶梯通过该多个转动支撑钮随该虚拟实境阶梯型跑步机的倾斜角度调整平面。
9.如权利要求6所述的虚拟实境阶梯型跑步机，其特征在于，该升降机构包含一油压机构。
10.如权利要求6所述的虚拟实境阶梯型跑步机，其特征在于，该虚拟实境呈现装置包含一屏幕，用以接收该虚拟实境仿真讯息所包含的影像讯息，以播放虚拟实境影片。
全文摘要
本发明涉及一种虚拟实境阶梯型跑步机，它为一种呈阶梯状的跑步机，以使运动者在室内运动时，可通过该阶梯型跑步机达到如同上楼梯的运动效果，并且更进一步设置一屏幕或其它可仿真实境的装置，以使运动者在室内运动的同时，仿佛在一仿真实际环境中运动，并通过该虚拟实境阶梯型跑步机达到娱乐与运动的目的。
文档编号A63B22/00GK1403179SQ0214330
公开日2003年3月19日 申请日期2002年9月25日 优先权日2002年9月25日
发明者郭澎嘉 申请人:威盛电子股份有限公司