专利名称：健身自行车的游戏装置和健身自行车系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种健身自行车技术，特别是涉及一种健身自行车的游戏装置和健身自行车系统。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，休闲健身已逐渐成为时尚。
健身自行车往往是健身房的必备健身器械之一，健身自行车不仅可以使健身者在室内感受骑自行车的感觉，而且，还可以使健身者的腿部肌肉以及心肺功能等得到有效的锻炼。
现有的健身自行车通常会在车的前端(如车把的中部)设置一个包括液晶显示屏的电子设备，该电子设备可以通过液晶显示屏显示骑行者的当前骑行速度、总的骑行公里数以及每分钟的心跳次数等监测数据。针对高端健身自行车而言，该电子设备也可以起到电视机、收音机以及MP4等多媒体设备的作用。
发明人在实现本发明过程中发现:现有的健身自行车的可娱乐性较差，如果能够增强健身自行车的可娱乐性，则可以进一步增强健身者的健身兴趣，从而不但有利于人们的身体健康，而且，还可以为商家带来一定的经济效益。
有鉴于上述现有的健身自行车存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的健身自行车的游戏装置和健身自行车系统，能够增强健身自行车的可娱乐性，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容
本发明的目的在于，克服现有的健身自行车存在的缺陷，而提供一种新的健身自行车的游戏装置和健身自行车系统，所要解决的技术问题是，增强健身自行车的可娱乐性，非常适于实用。
本发明的目的以及解决其技术问题可以采用以下的技术方案来实现。
依据本发明提出的一种健身自行车的游戏装置，包括:所述游戏装置与健身自行车信号连接，所述游戏装置包括:接收模块，用于接收健身自行车的上行监测信号，所述上行监测信号包括:速度监测信号和左右倾斜度监测信号；转换模块，用于将速度监测信号转换为速度控制信号，并将所述左右倾斜度监测信号转换为方向控制信号；游戏处理模块，用于根据速度控制信号控制游戏中的被控制者的行进速度，根据所述方向控制信号控制游戏中的被控制者的行进方向，并产生游戏画面信息；显示模块，用于根据所述游戏画面信息显示相应的游戏画面。
本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
较佳的，前述的健身自行车的游戏装置，其中所述速度监测信号基于设置于健身自行车上的速度监测模块而产生，且所述速度监测模块包括:磁电转速传感器或者数字频率计。
较佳的，前述的健身自行车的游戏装置，其中所述左右倾斜度监测信号基于设置于健身自行车上的倾斜监测模块产生，且所述倾斜监测模块包括:倾斜传感器或者陀螺仪。
较佳的，前述的健身自行车的游戏装置，其中所述左右倾斜度监测信号由针对摄像装置实时摄取的图像进行图像分析而产生。
较佳的，前述的健身自行车的游戏装置，其中该游戏装还置包括:摄像装置和图像处理模块；所述摄像装置用于实时摄取图像，并向图像处理模块输出摄取到的图像；所述图像处理模块用于对所述图像进行分析，以确定图像中的骑行者的左右倾斜角度，并向所述转换模块输出左右倾斜度监测信号。
较佳的，前述的健身自行车的游戏装置，其中该游戏装置还包括:发送模块，用于向健身自行车发送下行控制信号，下行控制信号包括:阻尼调整控制信号、前端上扬控制信号、后端上扬控制信号以及马达震动控制信号中的至少一个；所述下行控制信号由所述游戏处理模块根据被控制者的当前骑行情况产生。
较佳的，前述的健身自行车的游戏装置，其中该游戏装置还包括:音频播放模块，用于播放所述游戏处理模块产生的游戏音频信号。
本发明还提供一种健身自行车系统，所述系统包括:健身自行车和上述健身自行车的游戏装置。
较佳的，前述的健身自行车系统，其中所述健身自行车包括:收发模块、速度监测模块、倾斜监测模块、信息处理模块、阻尼调整模块、前后倾斜调整模块以及至少一个马达；
所述收发模块与所述游戏装置连接，用于接收所述游戏装置传输来的下行控制信号，并将所述下行控制信号传输给信息处理模块，将速度监测模块和倾斜监测模块传输来的速度监测信号和左右倾斜度监测信号传输给所述游戏装置；
速度监测模块与所述信息处理模块连接，用于产生速度信息，并向所述信息处理模块传输该速度信息；
倾斜监测模块与所述信息处理模块连接，用于产生倾斜度信息，并向所述信息处理模块传输该倾斜度信息；
信息处理模块与所述下行收发模块、阻尼调整模块、前后倾斜调整模块、马达、速度监测模块以及倾斜监测模块均连接，用于将接收到的速度信息转换为速度监测信号，将接收到的倾斜度信息转换为左右倾斜度监测信号，并将所述速度监测信号和所述左右倾斜度监测信号通过所述收发模块向所述游戏装置发送，所述信息处理模块在判断出所述下行控制信号为阻尼调整控制信号时，控制所述阻尼调整模块进行阻尼调整操作，在判断出所述下行控制信号为前端上扬控制信号或者后端上扬控制信号时，控制所述前后倾斜调整模块进行前/后端上扬操作，在判断出所述下行控制信号为马达震动控制信号时，控制所述马达工作。
借由上述技术方案，本发明的健身自行车的游戏装置和健身自行车系统至少具有下列优点及有益效果:本发明通过获取健身自行车的上行监测信号，并将其中的速度监测信号和左右倾斜度监测信号转换为游戏中的速度控制信号和方向控制信号，这样，游戏装置可以基于健身自行车的上行监测信号来控制游戏中的被控制者的行进速度和行进方向，从而将健身自行车与游戏相结合，增强了健身自行车的可娱乐性，最终本发明可以增强健身者的健身兴趣，并可以为商家带来一定的经济效益，非常适于实用。
综上所述，本发明在技术上有显著的进步，具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图详细说明如下。
图1为本发明的健身自行车的游戏装置示意图2为本发明的健身自行车系统示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的健身自行车的游戏装置和健身自行车系统其具体实施方式
、结构、特征及功效，详细说明如后。
实施例一、健身自行车的游戏装置。该游戏装置的结构简图如附图1所示。
图1示出的游戏装置主要包括:接收模块1、转换模块2、游戏处理模块3以及显示模块4。另外，该游戏装置还可以包括:摄像装置5和图像处理模块6，且该游戏装置还可以包括:发送模块7和音频播放模块8中的至少一个。
其中，接收模块I与转换模块2连接，转换模块2与接收模块1、游戏处理模块3和图像处理模块6分别连接，游戏处理模块3与转换模块2、显示模块4、发送模块7和音频播放模块8分别连接，摄像装置5与图像处理模块6连接。
接收模块I主要用于接收健身自行车的上行监测信号。这里的上行监测信号主要包括:速度监测信号和左右倾斜度监测信号。当然，该接收模块I还可以接收到其它监测信号，如骑行者的身体状况监测信号(每分钟心跳次数等)等。
接收模块I接收到的上行监测信号可以是健身自行车传输来的，一个具体的例子，设置于健身自行车上的速度监测模块产生的速度信息被转换为速度监测信号，并向游戏装置传输该速度监测信号；这里的速度监测信号可以表现为转速信号等；另一个具体的例子，设置于健身自行车上的倾斜监测模块产生的倾斜度信息被转换为左右倾斜度监测信号，并向游戏装置传输该左右倾斜度监测信号；这里的左右倾斜度监测信号可以表现为角度信号等。
上述速度监测模块可以具体为磁电转速传感器，也可以为数字频率计等；上述倾斜监测模块可以为倾斜传感器，也可以为陀螺仪等。本发明不限制速度监测模块和倾斜监测模块的具体实现方式。
另外，接收模块I接收到的上行监测信号也可以是游戏装置中的其它元件传输来的，例如，游戏装置中的图像处理模块6向接收模块I传输左右倾斜度监测信号。具体的，游戏装置中的摄像装置5根据采样频率实时摄取图像，并向图像处理模块6传输其摄取的图像序列，图像处理模块6可以利用现有的图像处理技术对摄像装置5输出的图像序列进行人像提取处理，并基于图像序列的人像提取处理结果判断骑行者的左右倾斜度，之后，图像处理模块6根据其判断出的左右倾斜度产生对应的左右倾斜度监测信号，并向接收模块I传输该左右倾斜度监测信号。本发明中的摄像装置5可以为RGB摄像装置，也可以为3D深度感应器。
接收模块I可以为无线形式，也可以为有线形式，即游戏装置与健身自行车之间的信号传输可以为有线信号传输，也可以为无线信号传输。具体的，接收模块I可以表现为蓝牙、2.4GHz模块、WIFI模块、红外模块或者USB接口等形式。
转换模块2主要用于将接收模块I接收到的速度监测信号转换为速度控制信号，并将接收模块I接收到的左右倾斜度监测信号转换为方向控制信号。这里的转换后的速度控制信号和方向控制信号为游戏处理模块3可以有效识别的游戏输入信号(或者称为游戏控制信号)。也就是说，转换模块2负责将游戏处理模块3不能够有效识别的上行监测信号转换为游戏处理模块3能够有效识别的游戏控制信号。
转换模块2进行信号转换的具体实现过程与上行监测信号的具体表现方式以及游戏处理模块中运行的游戏所需的游戏控制信号的具体表现方式有关，本发明不限制转换模块2进行信号转换的具体实现过程。
游戏处理模块3主要用于运行游戏，在游戏运行过程中，游戏处理模块3可以根据相应的游戏输入信号产生相应的游戏进度，以使该正在运行的游戏可以基于游戏输入信号进行相应的后续发展。
针对本发明来说，游戏处理模块3主要用于根据转换后的速度控制信号控制游戏中的被控制者的行进速度，并根据转换后的方向控制信号控制游戏中的被控制者的行进方向(如向左拐或者向右拐等)。
游戏处理模块3可以根据游戏的当前进展情况产生相应的游戏画面信息，如产生包含有竞赛场地、被控制者以及竞争者的游戏画面。在游戏处理模块3中运行的游戏可以为单机游戏，也可以为网络游戏。在游戏处理模块3中运行的游戏为单机游戏时，上述竞争者通常为单机游戏中设定的缺省竞争者；在游戏处理模块3中运行的游戏为网络游戏时，上述竞争者可以为参与该网络游戏的其它骑行者对应的被控制者。
游戏处理模块3中运行的游戏通常为行进类竞赛游戏,如自行车竞赛游戏、摩托车竞赛游戏或者跑步竞赛游戏等等。本发明不限制该游戏的具体表现形式。
显示模块4主要用于根据游戏处理模块3传输来的游戏画面信息显示相应的游戏画面。另外，显示模块4还可以根据游戏处理模块3传输来的骑行者的身体状况信息显示相应的数字或者图形，例如，在游戏画面的左上角显示当前骑行者的每分钟心跳次数等信息。
显示模块4可以包括液晶显示屏，且该液晶显示屏可以为触碰式液晶显示屏，也可以为非触碰式液晶显示屏。在显示模块包括触碰式液晶显示屏时，骑行者通过触碰式液晶显示屏也可以对游戏进行控制，如通过触碰式液晶显示屏输入的信息被提供给游戏处理模块3，游戏处理模块3将该信息作为游戏输入信息提供给当前正在运行的游戏。
发送模块7主要用于游戏装置向健身自行车发送下行控制信号，也就是说，健身自行车可以根据正在运行的游戏的控制进行相应的动作。发送模块7可以和接收模块I集成设置在一起，例如，接收模块I和发送模块7集成设置为蓝牙、2.4GHz模块、WIFI模块、红外模块或者USB接口等形式。
这里的下行控制信号可以是由游戏处理模块3根据被控制者的当前骑行情况产生，例如，游戏处理模块3根据游戏中预先设定的游戏背景中的路况(如上坡/下坡)产生阻尼调整控制信号和前端上扬控制信号，或者产生阻尼调整控制信号和后端上扬控制信号；再例如，游戏处理模块3根据被控制者的摔倒事件或者根据被控制者的碰撞事件而产生阻尼调整控制信号和所有马达震动控制信号。本发明不限制下行控制信号的具体产生方式。
发送模块7向健身自行车传输的下行控制信号可以包括:阻尼调整控制信号、前端上扬控制信号、后端上扬控制信号以及马达震动控制信号中的至少一个。当然，下行控制信号还可以包括其它控制信号，本领域技术人员可以根据实际需要来设计。
上述阻尼调整控制信号主要用于调整健身自行车(如脚踏装置)运转的阻尼系数，从而可以自动调整骑行者脚踏的难易程度；前端上扬控制信号用于调整健身自行车呈车头高、车尾低的上扬状态；后端上扬控制信号用于调整健身自行车呈车头低、车尾高的下冲状态；马达震动控制信号用于控制设置于健身自行车上的马达是否工作，如触发健身自行车车座下部的马达工作，利用马达工作产生的震动来使骑行者体验颠簸路段的感觉。
一个具体的例子，游戏处理模块3当前运行的游戏中出现环山路，且被控制者处于山脚下，则游戏处理模块3通过发送模块7向健身自行车发送阻尼增大控制信号和前端上扬控制信号，健身自行车根据接收到的阻尼增大控制信号和前端上扬控制信号调整自身的状态为上扬状态且同时增大阻尼系数，此时，骑行者完全可以真实的感受到游戏中的环山上坡路。另外，在上坡骑行过程中，骑行者应控制好健身自行车的左右倾斜角度，以避免游戏中的被控制者撞到山体或者驶出山路。
另一个具体的例子，游戏处理模块3当前运行的游戏中出现环山路，且被控制者处于山顶，则游戏处理模块3通过发送模块7向健身自行车发送阻尼减小控制信号和后端上扬控制信号，健身自行车根据接收到的阻尼减小控制信号和后端上扬控制信号调整自身的状态为下冲状态且同时减小阻尼系数，此时，骑行者完全可以真实的感受到游戏中的环山下坡路。另外，在下坡骑行过程中，骑行者更应该准确的控制好健身自行车的左右倾斜角度，以避免游戏中的被控制者撞到山体或者冲出山路。
音频播放模块8主要用于播放游戏处理模块3实时产生的游戏音频信号，如播放游戏背景音等。音频播放模块8可以具体为扬声器等。
实施例二、健身自行车系统。该健身自行车系统的结构简图如附图2所示。
图2示出的健身自行车系统主要包括:健身自行车10和健身自行车的游戏装置20。健身自行车10与健身自行车的游戏装置20之间可以进行信号交互。游戏装置20的结构如上述实施例一中的描述，在本实施例中仅对健身自行车10的结构进行详细说明。
图2中的健身自行车10包括:收发模块11、速度监测模块12、倾斜监测模块13、信息处理模块14、阻尼调整模块15、前后倾斜调整模块16以及至少一个马达17。其中的信息处理模块14与收发模块11、速度监测模块12、倾斜监测模块13、阻尼调整模块15、前后倾斜调整模块16以及各马达17均连接。
需要说明的是，图2中并没有示出健身自行车的车架、车轮、脚踏装置以及车座车把等实际结构，图2仅示意性的示出了健身自行车的部分部件。
收发模块11和游戏装置20中的接收模块I和发送模块7是健身自行车10和游戏装置20之间的信息传输的接口。收发模块11主要用于将信息处理模块14传输来的上行监测信号向游戏装置20发送，并接收游戏装置20中的游戏处理模块3通过发送模块7传输来的下行控制信号；收发模块11将其接收的下行控制信号传输给信息处理模块14。
收发模块11可以为无线形式，也可以为有线形式，具体的，收发模块11可以表现为蓝牙、2.4GHz模块、WIFI模块、红外模块或者USB接口等形式。需要说明的是，收发模块11的具体类型应该与上述接收模块I和发送模块7的具体类型相匹配。
速度监测模块12主要用于对健身自行车10的当前骑行速度进行实时监测，以实时产生速度信息，速度监测模块12将其实时产生的速度信息传输给信息处理模块14。速度监测模块12可以具体为磁电转速传感器，也可以为数字频率计等。本发明不限制速度监测模块12的具体实现方式。
倾斜监测模块13主要用于对健身自行车10的当前左右倾斜度进行实时监测，以实时产生倾斜度信息，倾斜监测模块13将其实时产生的倾斜度信息传输给信息处理模块14。倾斜监测模块13可以具体为倾斜传感器，也可以为陀螺仪等。本发明不限制倾斜监测模块13的具体实现方式。
信息处理模块14主要用于将速度监测模块12传输来的速度信息转换为速度监测信号，将倾斜监测模块13传输来的倾斜度信息转换为左右倾斜度监测信号，并将转换后的速度监测信号和左右倾斜度监测信号通过收发模块11传输给游戏装置20。
信息处理模块14还用于对收发模块11传输来的下行控制信号进行判断，并根据判断结果向阻尼调整模块15、前后倾斜调整模块16和/或者至少一个马达17下发相应的控制命令，该控制命令是阻尼调整模块15、前后倾斜调整模块16以及马达17可以有效识别的控制命令。
具体的，信息处理模块14在判断出该下行控制信号为阻尼调整控制信号时，信息处理模块14向阻尼调整模块15输出阻尼增大/减小命令，以控制阻尼调整模块15进行相应的健身自行车的阻尼调整操作；在判断出该下行控制信号为前端上扬控制信号时，信息处理模块14向前后倾斜调整模块16输出前端上扬命令，以控制前后倾斜调整模块16进行相应的健身自行车的前端上扬操作；在判断出该下行控制信号为后端上扬控制信号时，信息处理模块14向前后倾斜调整模块16输出后端上扬命令，以控制前后倾斜调整模块16进行相应的健身自行车的后端上扬操作；在判断出该下行控制信号为马达震动控制信号时，信息处理模块14向相应位置的马达5输出触发信号，以控制相应位置的马达17在预定时间段内工作，以利用马达工作产生的震动来为骑行者模拟颠簸感。
上述阻尼调整模块15可以采用现有的技术实现，只要能增大/减小健身自行车10的运动阻力即可，例如，可以采用阻尼器等。上述前后倾斜调整模块16可以包括设置在健身自行车10前后的两个液压杆等。本发明不限制阻尼调整模块15以及前后倾斜调整模块16的具体实现方式。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种健身自行车的游戏装置，其特征在于，所述游戏装置与健身自行车信号连接，所述游戏装置包括: 接收模块，用于接收健身自行车的上行监测信号，所述上行监测信号包括:速度监测信号和左右倾斜度监测信号； 转换模块，用于将所述速度监测信号转换为速度控制信号，并将所述左右倾斜度监测信号转换为方向控制信号； 游戏处理模块，用于根据所述速度控制信号控制游戏中的被控制者的行进速度，根据所述方向控制信号控制游戏中的被控制者的行进方向，并产生游戏画面信息； 显示模块，用于根据所述游戏画面信息显示相应的游戏画面。
2.如权利要求1所述的健身自行车的游戏装置，其特征在于，所述速度监测信号基于设置于健身自行车上的速度监测模块而产生，且所述速度监测模块包括:磁电转速传感器或者数字频率计。
3.如权利要求1所述的健身自行车的游戏装置，其特征在于，所述左右倾斜度监测信号基于设置于健身自行车上的倾斜监测模块产生，且所述倾斜监测模块包括:倾斜传感器或者陀螺仪。
4.如权利要求1所述的健身自行车的游戏装置，其特征在于，所述左右倾斜度监测信号由针对摄像装置实时摄取的图像进行图像分析而产生。
5.如权利要求4所述的健身自行车的游戏装置，其特征在于，所述游戏装还置包括:摄像装置和图像处理模块； 所述摄像装置用于实时摄取图像，并向图像处理模块输出摄取到的图像； 所述图像处理模块用于对所述图像进行分析，以确定图像中的骑行者的左右倾斜角度，并向所述转换模块输出左右倾斜度监测信号。
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的健身自行车的游戏装置，其特征在于，所述游戏装置还包括: 发送模块，用于向健身自行车发送下行控制信号，所述下行控制信号包括:阻尼调整控制信号、前端上扬控制信号、后端上扬控制信号以及马达震动控制信号中的至少一个； 所述下行控制信号由所述游戏处理模块根据被控制者的当前骑行情况产生。
7.如权利要求1或2或3 或4或5所述的健身自行车的游戏装置，其特征在于，所述游戏装置还包括: 音频播放模块，用于播放所述游戏处理模块产生的游戏音频信号。
8.一种健身自行车系统，其特征在于，所述系统包括:健身自行车和所述权利要求1-7中任一权利要求所述的健身自行车的游戏装置。
9.如权利要求8所述的健身自行车系统，其特征在于，所述健身自行车包括:收发模块、速度监测模块、倾斜监测模块、信息处理模块、阻尼调整模块、前后倾斜调整模块以及至少一个马达； 所述收发模块与所述游戏装置连接，用于接收所述游戏装置传输来的下行控制信号，并将所述下行控制信号传输给信息处理模块，将速度监测模块和倾斜监测模块传输来的速度监测信号和左右倾斜度监测信号传输给所述游戏装置； 速度监测模块与所述信息处理模块连接，用于产生速度信息，并向所述信息处理模块传输该速度信息； 倾斜监测模块与所述信息处理模块连接，用于产生倾斜度信息，并向所述信息处理模块传输该倾斜度信息； 信息处理模块与所述下行收发模块、阻尼调整模块、前后倾斜调整模块、马达、速度监测模块以及倾斜监测模块均连接，用于将接收到的速度信息转换为速度监测信号，将接收到的倾斜度信息转换为左右倾斜度监测信号，并将所述速度监测信号和所述左右倾斜度监测信号通过所述收发模块向所述游戏装置发送，所述信息处理模块在判断出所述下行控制信号为阻尼调整控制信号时，控制所述阻尼调整模块进行阻尼调整操作，在判断出所述下行控制信号为 前端上扬控制信号或者后端上扬控制信号时，控制所述前后倾斜调整模块进行前/后端上扬操作，在判断出所述下行控制信号为马达震动控制信号时，控制所述马达工作。
全文摘要
本发明是有关于一种健身自行车的游戏装置和健身自行车系统。其中的游戏装置与健身自行车信号连接，且该游戏装置包括接收模块，用于接收健身自行车的上行监测信号，该上行监测信号包括速度监测信号和左右倾斜度监测信号；转换模块，用于将速度监测信号转换为速度控制信号，将左右倾斜度监测信号转换为方向控制信号；游戏处理模块，用于根据速度控制信号控制游戏中的被控制者的行进速度，根据方向控制信号控制游戏中的被控制者的行进方向，并产生游戏画面信息；显示模块，用于根据所述游戏画面信息显示相应的游戏画面。本发明提供的技术方案通过将健身自行车与游戏相结合，从而增强了健身自行车的可娱乐性，进而提高了健身者的健身兴趣。
文档编号A63F13/00GK103203099SQ20121001402
公开日2013年7月17日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者董德福 申请人:北京德信互动网络技术有限公司