CN101143261B - 一种游戏健身器中的方向传感装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及游戏健身器的技术领域，特指一种游戏健身器中的方向传感装置。本发明包括重力件和旋转件，重力件与旋转件活动连接且当转动旋转件时，重力件可通过重力作用保持竖直状态，在重力件或旋转件或两者之上设有由于旋转件与重力件产生相对转动而触发方向感应信号的感应件，感应件将方向感应信号传递到外部方向信息处理装置。本发明利用重力件始终保持竖直状态，旋转件和重力件之间相对角度的变化，生产感应信号，实现立体角度方向的传感。本发明结构简单、成本低、传感精度高、无噪声、稳定可靠。

Description

一种游戏健身器中的方向传感装置
技术领域
本发明涉及游戏健身器的技术领域，特指一种游戏健身器中的方向传感装置。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对于自身健康的关注越来越多，健身的要求也就越发的迫切，各种健身器的有氧健身运动更是受到健身爱好者的青睐。人们在进行传统的健身器运动时，由于比较单调枯燥，往往很难坚持，也就不能很好的达到健身的效果。把传统的健身器运动和游戏结合起来的游戏健身器很好的解决了这个问题，它使人们在做健身器运动时融入到身临其境的游戏中，使得健身不再枯燥，而且在健身的同时锻炼了人的反应能力和灵活性，起到了一举多得的效果。然而，游戏与健身设备之间需要传感装置相互联系，达到逼真效果，因此，健身设备上的传感装置直接影响游戏的逼真效果。
一些健身器和游戏(如赛艇、飞机等)相互结合时，健身器上需要安装立体角度变化的方向传感，目前，这种立体传感设备结构往往很复杂，成本高昂。因此，如何采用结构简单、效果好的方向传感装置成为游戏健身领域所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足之处而提供的一种结构简单、成本低、传感精度高的游戏健身器中的方向传感装置，该装置利用部件本身重力进行立体角度方向上的传感。
为达到上述目的，本发明包括重力件和旋转件，重力件与旋转件活动连接且当转动旋转件时，重力件可通过重力作用保持竖直状态，在重力件或旋转件或两者之上设有由于旋转件与重力件产生相对转动而触发方向感应信号的感应件，感应件将方向感应信号传递到外部方向信息处理装置。
采用上述结构后，本发明利用重力件在旋转件转动时，在自身的重力作用下始终保持竖直状态从而使两者产生相对转动这一特点，在两者上装上合适的感应件，相对转动触发感应信号，实现角度方向传感，比传动复杂传感设备的结构简化很多，成本也低很多。由于重力件保持竖直状态，旋转件和重力件之间的角度变化十分精确，因此，本发明的感应件可准确感应到旋转角度的变化，产生精确的感应信号传递到游戏设备内，使得玩家在本发明游戏健身器的游戏中真正体会到身临其境的感觉。另外，本发明装置只利用重力杆自身重力来实现非接触传感，使得本发明同时具有了无噪声、稳定可靠的特点。
附图说明
图1为重力件为杆件实施例处于平衡位置时的原理结构示意图。
图2为重力件为杆件实施例逆时针转动时的原理结构示意图。
图3为重力件为杆件实施例本顺时针转动时的原理结构示意图。
图4为重力件为圆盘件实施例的原理结构示意图。
图5为重力件为球体实施例的原理结构示意图。
具体实施方式
如图1～5所示，本发明包括重力件1和旋转件2，重力件1与旋转件2活动连接且当转动旋转件2时，重力件1可通过重力作用保持竖直状态，在重力件1或旋转件2或两者之上设有由于旋转件2与重力件1产生相对转动而触发方向感应信号的感应件3，感应件3将方向感应信号传递到外部方向信息处理装置。
如图1～4所示，所述重力件1的偏离重心位置与旋转件2转轴连接，而所述的感应件3为信号发生器3a和信号接收器3b，在重力件1的转动端设有信号发生器3a，在旋转件2上设有若干个与信号发生器3a相互感应的信号接收器3b，信号接收器3a与外部方向信息处理装置连接。
如图1和图4所示，所述的重力件1可为杆件1a或圆盘件1b。
所述的信号发生器3a为一小型磁铁，信号接收器3b为干簧管，当旋转件2旋转使其上的干簧管与小型磁铁之间的夹角小于或等于传感需要最小旋转角时，该干簧管与磁铁处于吸合传感状态；当旋转件旋转使其上的干簧管与小型磁铁之间的夹角大于传感需要最小旋转角时，该干簧管与小型磁铁处于离合断开状态。
所述的信号发生器3a也可为发光二极管，信号接收器3b可为光电二极管，当旋转件3旋转使其上的光电二极管与发光二极管之间的夹角小于或等于传感需要最小旋转角时，该光电二极管与发光二极管处于吸合传感状态；当旋转件3旋转使其上的光电二极管与发光二极管之间的夹角大于传感需要最小旋转角时，该光电二极管与发光二极管处于离合断开状态。
如图5所示的实施例，所述的重力件1为球体1c，所述的旋转件2内有弧形轨道21，该球体1c放置在该弧形轨道21内且当转动旋转件2，作为重力件1的球体1c始终保持在弧形轨道21圆心的竖直线上，作为重力件1的球体1c与弧形轨道21之间产生相对转动而触发感应信号。
所述的弧形轨道21上开有若干个间隙孔211，在旋转件2上设有的感应件3为红外感应件，其发射的红外线传过这些间隙孔211，所述球体1c在弧形轨道21中滚动时恰好可遮挡住该间隙孔211，从而产生方向感应信号。
所述的弧形轨道21上设有压力感应件，当球体1c在弧形轨道上转动时，压力感应件受到球体1c的重力从而产生方向感应信号。
使用时，如图1-3实施例中所示，当运动者根据游戏的场景，需要控制方向时，转动旋转件2，重力杆1在自身重力的作用下保持竖直状态，当旋转件2转动时，位于旋转件2上的左侧信号接收器3b慢慢靠近信号发生器3a，达到感应角度范围时，左侧信号接收器3b就接收到信号发生器3a所传来的相对角度信号，并将相对角度信号传到外部方向信息处理装置处理成方向电子信息。
再如图4所示的实施例，重力杆1为圆盘，其工作原理同上。
在元件的选择上可采用两种方案：其一，信号发生器3a采用一小型磁铁，信号接收器3b采用干簧管，当磁铁和干簧管在一定的角度范围内时，干簧管被磁铁吸合，达到传感的目的；其二，信号发生器3a采用发光二极管，信号接收器3b采用光电二极管，当发光二极管和光电二极管在一定角度范围内时，发光二极管发出的光使光电二极管导通，从而起到传感的目的。
再如图5所示的实施例，重力件1为球体，当转动旋转件2时，球体在旋转件2内的弧形轨道21内产生相对转动，由于球体将轨道21上的间隙211挡住，遮住了红外感应件发出的红外线，从而产生角度方向感应信号。
综上所述，本发明利用重力件始终保持竖直状态，旋转件和重力件之间相对角度的变化，生产感应信号，实现立体角度方向的传感。本发明结构简单、成本低、传感精度高、无噪声、稳定可靠。

Claims (8)

1.一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：其包括重力件和旋转件，重力件与旋转件活动连接且当转动旋转件时，重力件可通过重力作用保持竖直状态，在重力件或旋转件或两者之上设有由于旋转件与重力件产生相对转动而触发方向感应信号的感应件，感应件将方向感应信号传递到外部方向信息处理装置。
2.根据权利要求1所述的一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：所述重力件的偏离重心位置与旋转件转轴连接，而所述的感应件为信号发生器和信号接收器，在重力件的转动端设有信号发生器，在旋转件上设有若干个与信号发生器相互感应的信号接收器，信号接收器与外部方向信息处理装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：所述的重力件可为杆件或圆盘件。
4.根据权利要求2所述的一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：所述的信号发生器为一小型磁铁，信号接收器为干簧管，当旋转件旋转使其上的干簧管与小型磁铁之间的夹角小于或等于传感需要最小旋转角时，该干簧管与磁铁处于吸合传感状态；当旋转件旋转使其上的干簧管与小型磁铁之间的夹角大于传感需要最小旋转角时，该干簧管与小型磁铁处于离合断开状态。
5.根据权利要求2所述的一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：所述的信号发生器为发光二极管，信号接收器为光电二极管，当旋转件旋转使其上的光电二极管与发光二极管之间的夹角小于或等于传感需要最小旋转角时，该光电二极管与发光二极管处于吸合传感状态；当旋转件旋转使其上的光电二极管与发光二极管之间的夹角大于传感需要最小旋转角时，该光电二极管与发光二极管处于离合断开状态。
6.根据权利要求1所述的一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：所述的重力件为球体，所述的旋转件内有弧形轨道，该球体放置在该弧形轨道内且当转动旋转件，作为重力件的球体始终保持在弧形轨道圆心的竖直线上，作为重力件的球体与弧形轨道之间产生相对转动而触发感应信号。
7.根据权利要求6所述的一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：所述的弧形轨道上开有若干个间隙孔，在旋转件上设有的感应件为红外感应件，其发射的红外线传过这些间隙孔，所述球体在弧形轨道中滚动时恰好可遮挡住该间隙孔，从而产生方向感应信号。
8.根据权利要求6所述的一种游戏健身器中的方向传感装置，其特征在于：所述的弧形轨道上设有压力感应件，当球体在弧形轨道上转动时，压力感应件受到球体的重力从而产生方向感应信号。
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