CN101327372B - 娱乐健身机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种娱乐健身机。该娱乐健身机包括依次连接的机台底座、机身和处理装置，该娱乐健身机还包括投掷物，所述机身设置有投掷板和与所述处理装置连接的投影机，所述处理装置用于响应通过向投掷板投掷所述投掷物产生的投掷信号，并通过所述投影机在所述投掷板上显示相应的显示画面。通过本发明公开的娱乐健身机，通过计算机等设备形式的处理装置的控制，使使用者在健身过程中实现了远距离人机交互；使使用者的体力运动和脑力运动相结合，有利于使用者的身体健康，提高使用者的体力；使使用者在操作过程中远离显示屏幕，避免视觉疲劳；以及有利于锻炼使用者的眼力和判断能力。

Description

娱乐健身机

技术领域

本发明涉及一种娱乐健身机，尤其涉及一种通过投掷所述投掷物产生的投掷信号得到相应的显示画面的娱乐健身机。

背景技术

如今，各种健身设备在市场上层出不穷，例如各种室内投球类设备，其可以用来锻炼使用者的臂力，并仅放置在室内，非常方便使用者锻炼身体，因此深受用户的喜爱。

但是，目前常见的健身机都采取使使用者按照设计模式重复运动的方式，达到锻炼的目的；在不断完善过程中，虽然出现了伴有光、声效果加以激励的技术方案，但都是基于系统中设置好的触发信息，无法与使用者实现人机交互，所以仍嫌枯燥。

另一方面，现今的娱乐设备大都由使用者直接控制，且基本都是通过直接触摸屏幕感应区或者通过操控手柄来实现引导界面的加载，这导致使用者在整个过程中主要维持坐姿，不利于身体健康；同时，直接触摸式或者手柄式操作，都迫使使用者贴近屏幕，很容易造成视觉疲劳，特别是对青少年的视力影响更大。

可见，现有技术只是各自在机械结构或是在声光电上提供娱乐效果方面，作出了部分的改进，但是并未充分将机械、视频、声频充分结合起来。因此，急需一种具有人机交互功能的健身机，但目前尚无此类技术方案。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的发明目的是提供一种娱乐健身机，从而将健身和电子娱乐相结合，实现在健身过程中的人机交互目的。

本发明提供了一种娱乐健身机，所述娱乐健身机包括依次连接的机台底座、机身和处理装置，所述娱乐健身机还包括投掷物，所述机身设置有投掷板和与所述处理装置连接的投影机，所述处理装置用于响应通过向投掷板投掷所述投掷物产生的投掷信号，并通过所述投影机在所述投掷板上显示相应的显示画面。

作为一种优选实施方式，所述处理装置还连接有感测装置和数据库模块；其中所述感测装置用于感测击中所述投掷区的投掷物，产生相应的投掷信号，并向所述处理装置传送所述产生的投掷信号；所述数据库模块与所述处理装置电连接，用于存储并提供在先设定的相关显示画面数据。

作为一种优选实施方式，在所述投掷板上以开口的方式设有一个或多个投掷区，并且所述投掷区与所述投掷物的大小相对应。

作为一种优选实施方式，在所述投掷板的下方还设有导球板，其用于回收和引导所述投掷物。

作为一种优选实施方式，所述机身还设置有储存所述投掷物的第一储物区，以及回送投掷物的回送通道，所述机身前端设置有第二储物区，当启动所述娱乐健身机时，所述投掷物从所述第一储物区通过所述回送通道，自动输送到所述第二储物区。其中，所述回送通道可以预定角度(锐角)倾斜，以利用重力原理回送投掷物；为了合理的控制投掷物的回送速度，所述预定角度优选为15°～30°；所述回送通道的表面可由柔性材料构成，所述柔性材料优选为帆布，起到缓冲作用，以避免下落的投掷物弹起；而且，为了适应不同身高的人群与处理显示装置之间的人机交互，所述回送通道优选为多条，分别连接多个具有高度差的第二储物区。

作为一种优选实施方式，所述导球板还设置有闸门，其打开和关闭状态由所述处理装置控制，通过所述闸门的开/闭使投掷物通过回送通道自动输送到第二储物区/第一储物区。

作为一种优选实施方式，在所述投掷板上设有多个投掷区时，与所述多个投掷区对应地设置有多个感测装置，由于每个投掷区都相应地设置了感测装置，故可以相应地提高检测精度。

作为一种优选实施方式，所述投掷物为弹性球状物，所述弹性球状物的直径小于所述投掷板和导球板之间的距离，因此克服处理装置对投掷信号进行处理所产生的显示滞后问题，使视觉感觉更加真实；另一方面，为了使感测装置确实感测到投中的弹性球状物。

作为一种优选实施方式，所述导球板朝向所述机身前端向下倾斜。当投掷物未击中投掷区时，可以使其通过倾斜的导球板落到所述传送通道。

作为一种优选实施方式，所述机台底座、所述机身、所述处理装置可拆分地连接，且所述投掷板相对于所述机身前端的距离可调，由此可以适应不同体力、视力的人群及其所述人机交互需要。

作为一种优选实施方式，所述机身前端还开设有预定高度的凹槽，且与所述第二储物区相连，利用所述凹槽，使得身高小的儿童可站在所述凹槽上，以相对较近距离向所述投掷板进行投掷。

作为一种优选实施方式，所述机身设有连接有投币检测电路的投币口、连接有开关检测电路的开关启动键和/或连接有奖励物驱动电路的奖励物出口，以及设有分别与所述投币口和奖励物出口物理连接的投币存储区和奖励物仓储区；所述投币检测电路以及开关检测电路与所述处理装置电连接，所述处理装置指令所述奖励物驱动电路驱动奖励物仓储区，从所述奖励物出口输出奖励物。通过奖励机制，强化了使用者与娱乐健身机之间的交互，提高了使用者的成就感和健身乐趣。

作为一种优选实施方式，所述机身的顶部还设置有灯箱，所述灯箱与处理装置电连接，用于向投掷者提供提示信号，该灯箱不仅还可以提供对投掷路径的照明以及装饰性光效，还起到提示投掷者的投掷等信息的作用。

作为一种优选实施方式，所述处理装置还包括声音输出电路以及与所述声音输出电路连接的扬声器，用于提供语音指导和音效。

由上述技术方案可知，本发明通过结合健身功能与娱乐功能，采用投掷物替代触摸屏/手柄控制显示画面的方式，具有以下有益效果：

1、通过计算机等设备形式的处理显示装置的控制，使使用者在健身过程中实现了人机交互；

2、使使用者的体力运动和脑力运动相结合，有利于使用者的身体健康，提高使用者的体力；

3、使使用者在操作过程中远离显示屏幕，避免视觉疲劳；

4、有利于锻炼使用者的眼力和判断能力。

下面通过附图和实施例，以示例的形式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明提供的娱乐健身机一实施例的结构图；

图2a至图2e为本发明提供的娱乐健身机各组成部件的示意图；

图3为本发明提供的娱乐健身机的闸门的一实施例的结构图；

图4为IC主板驱动下，本发明所提供的娱乐健身机的工作原理示意图；

图5为本发明提供的娱乐健身机的工作流程图。

具体实施方式

为了实现健身机的人机交互功能，本发明提供了一种娱乐健身机，将健身和电子娱乐相结合，通过计算机等设备形式的处理装置，使使用者在健身过程中实现了人机交互，下面采用具体实施例加以描述。

请参见图1，为本发明提供的娱乐健身机一实施例的结构图。如图所示，该娱乐健身机包括依次连接的机身1、机台底座2和处理装置3(图中未示)。

该娱乐健身机还包括投掷物(图中未示)，该投掷物优选为弹性的球状物，也可以根据娱乐内容的不同，采用其他外形；比如，当娱乐内容为作战类时，可以选用手雷、手榴弹形的弹性投掷物。并且该机身1还包括设置于机身1中部正面的投掷板11，并且该投掷板11呈预定角度倾斜，该倾斜角度可以从0度至89度，优选的，该倾斜角度的范围为15度至30度。

作为一种优选方式，该投掷板11为液晶显示面板，该液晶显示面板与该处理装置3电相连，可以根据响应通过向投掷板投掷投掷物产生的投掷信号，由该液晶显示面板显示相应的显示画面，关于如何根据不同的投掷信号显示对应的显示画面将于下文详述；并且在该液晶显示面板上设置有保护层，缓冲投掷物投掷到液晶显示面板上的冲击力，防止对液晶显示面板造成不必要的损坏。

作为另一种优选方式，该机身1还可以包括设置于机身1顶部的投影机12，该投影机12与处理装置3电相连，该投影机12接收由处理装置3产生的响应通过向投掷板投掷投掷物产生的投掷信号，并向该投掷板11投射相应的显示画面。在该优选方式当中，为了使使用者在较远的距离也能感受到显示画面带来的冲击力和更佳的视觉享受，可以选用尺寸大的背投显示屏，也就是更大面积的投掷板，比如选用51寸的带有背投显示屏的投掷板11。另外投掷板11还设置有电子管，其与处理装置3电相连，并由电子管显示投掷状况和/或投掷时间。

该处理装置3用于响应通过向投掷板11投掷投掷物产生的投掷信号，从而显示相应显示画面。该显示画面可以包括启动画面和操作界面，比如当娱乐健身机启动时，进入引导启动界面，此时使用者选择相应的投掷背景界面进行投掷。

同时，当感测到投中的投掷物时，需要由处理装置3对投掷信号进行处理，再发送显示信号给投影机或液晶显示面板进行显示，实现相对实时的投掷反应，然而，存在实际显示时间比投掷命中时间滞后的问题；为了克服这一问题，优选的实施方案为投掷物的直径小于所述投掷板和导球板之间的距离。这样，投掷物首先产生投掷信号，通过RS232控制器发送给集成电路板芯片，激活后续的显示处理步骤，可以抵消部分甚至全部的时间滞后，使使用者的视觉感觉更加真实。

在本实施例中，处理装置3为执行本发明所有功能的集成电路，使用了本发明的发明人自行研发设计的集成电路板，用来实现对该娱乐健身机的管理和控制。该集成电路板的组成部件包括CPU、显卡、总线控制逻辑、I/O总线插槽、BIOS芯片读写控制、系统时钟发生器、时序控制电路、DMA传输与控制通道、内存及其读写控制等，甚至还包括网卡，以便和其它娱乐健身机联网。所运行的程序编译后烧录到芯片里，用户只需要插入该集成电路主板即可实现处理装置的全部功能。基于此类集成主板，可以实现有趣丰富的关卡设计和各种风格的角色设计，可使使用者在健身的同时达到休闲的目的，充分地享受该娱乐健身机带来的休闲和锻炼身体的功能。

处理装置3还可包括声音输出电路以及与所述声音输出电路连接的扬声器31，既可以用来指导使用者的操作，也可以提供优美的音乐和配音，让使用者体会到更多的乐趣。

为了便于运输，机身的投掷板11、机台底座2可拆分地连接。同时，为了满足不同体力、视力人群与处理显示装置之间的人机交互，机身的投掷板11相对于该机身1的前端距离可调。比如，当使用者为未成年人/老人时，可以将距离调短；当使用者为成年人且身体强壮时，可以将距离调远；或者，当使用者近视时，可以将距离调近。该距离的调节可以根据实际需要进行，这里不进行一一列举。具体距离的调节方式也具有多样化特点，比如，在机台底座2上设置滑轨，将机身1安置在滑轨上，从而实现相对于投掷板11的前后移动；或者，在机台底座2下设置滚轮，使其自身可以前后移动；实际采用的调节方式可以由工程师根据实际的场地需要进行，在此不再进行赘述。

在本实施例中，该投掷板11上以开口的方式设有一个或多个投掷区，并且所述投掷区与所述投掷物的大小相对应。也就是说，该投掷区的大小要适当的比投掷物的直径略大。在该投掷板的下方还设有导球板，该导球板用于回收和引导投中的投掷物。该机身还设置有储存投掷物的第一储物区，以及回送投掷物的回送通道，该娱乐健身机的机身前端设置有第二储物区，当启动该娱乐健身机时，该投掷物从第一储物区通过该回送通道，自动输送到第二储物区。该导球板还设置有闸门13，该闸门13与处理装置3电相连并接受处理装置3发送的控制信号，该闸门13的打开和关闭状态由处理装置3控制，当该闸门打开时，投掷物通过该回送通道自动输送到第二储物区；当该闸门的关闭时，投掷物通过回送通道自动输送到第一储物区。这样，在娱乐健身机处于非工作状态时，投掷物被存放于第一储物区；当娱乐健身机开启，闸门13被打开，投掷物经回送通道输出到第二储物区；当健身结束，娱乐健身机关闭，则闸门13被关闭，回落的投掷物被输出到第一储物区，使用者无法再行获取。

在本实施例中，该投掷板11以预定角度倾斜设置，当使用者投掷的投掷物未击中投掷区时，该未投中的投掷物顺着倾斜的投掷板表面滑落到回送通道上；如果投掷出的投掷物击中投掷区时，则投中的投掷物通过导球板，由上述的检测装置(例如电眼)检测得到响应的投掷信号后，落到回送通道上。

为了便于回送，回送通道以预定角度倾斜，从而使投掷物根据高度差和重力惯性，自动输出到第二储物区；其中，为了合理的控制投掷物的回送速度，所述预定角度优选为15°～30°。进一步的，为了避免投掷物弹起，使其平稳回送，回送通道的表面由柔性材料构成，所述柔性材料为帆布；但本发明并不以此为限，回送通道表面材料也可以使用普通的板材。以及为了满足不同年龄层次和不同身高的使用者的需要，回送通道为多条，分别连接多个具有高度差的第二储物区，使用者可以预先指定，就近获取。

参见图2a、图2b和图2c，图2a为本发明带有7个洞口的投掷板11的结构示意图；图2b为投掷板上7个洞的位置示意图；图2c为本发明设置有检测装置(例如电眼)的导球板的结构示意图。电眼采用反射方式触发，它包含一个发射管和一个接收管。电眼的发射管发射红外线，没有小球落下就不存在反射面使得电眼触发；当有小球落下时小球的曲面作为红外光的反射面反射红外光，电眼上的接收管接收到红外光信号就触发一个信号，然后电眼会发送一个信号给处理装置3，表示一个小球落入投掷区中。采用红外检测方式仅为本发明的一个实施例，但本发明还可以采用其它的检测方式，并不以此为限。

请参见图2d，图2d为本发明提供的闸门13的结构示意图。该闸门13设置于上述导球板上，该闸门13可以关闭和打开。闸门13的一个具体实施例如图3所示，通过处理装置3控制马达131带动其丝杠132的正转/反转，使其闸门13被顶起实现开启，落下实现关闭。但本领域技术人员同时可以采用其他方式，如户枢设计，实现闸门的打开或关闭，而不会对本发明的技术方案产生影响。

该机身的顶部还设置有灯箱14，所述灯箱14与处理装置电连接，用于向投掷者提供提示信号。在本投掷健身机中为计时娱乐，即需要使用者在规定的时间内完成投掷任务，故该灯箱14不仅还可以提供对投掷路径的照明以及装饰性光效，还起到提醒使用者进行的状态。

为了提供娱乐健身机开启的信号，机身1表面还可设有连接有投币检测电路的投币口15、连接有开关检测电路的开关启动键16，该投币口15与操作台内部的投币存储区物理连接；所述投币检测电路监测到投币状况，以及开关检测电路监测到开关启动时，就可以触发相应的显示画面，使使用者开始或者继续投掷程序。

一般来说，可进行投掷的时间可以所投的币的数量来确定，当检测到一个币或者多个币被投入，处理装置中的计时器计算投掷时间，进入倒计时状态；当倒计时归零时，由使用者决定结束还是投币继续。同时，开关启动健可以不只一个，以便多人同时进行操作。

机身1表面还可设有连接有奖励物驱动电路的奖励物出口17，与操作台内部的奖励物仓储区物理连接；当符合预设的投掷命中状况时，所述处理装置3指令所述奖励物驱动电路驱动奖励物仓储区，从奖励物出口17输出奖励物，如奖券、幸运星等。

另外，机身底座2和机身1的示意图，请详见图2e，在此不再赘述。

通过上面的描述，提供了一个完整的系统结构和相应部分的功能，下面结合图4和图5，通过对本发明所提供娱乐健身机的工作流程的描述，进一步阐释娱乐健身机的工作原理。

参见图5，为本发明所提供的娱乐健身机的工作原理示意图，IC主板通过接收投币检测电路发送的投币口情况，以及开关启动键的信号，执行健身程序的启动或者继续操作的处理，指令显示相应的显示画面。此外，IC主板还可以接收红外线收发光电感应器通过RS232控制器传输的信号，指令显示相应的显示画面。在此过程中，显示画面相关数据都预先存储在数据库模块中，IC主板通过获取数据库模块中的显示画面相关数据，实现显示以及其他效果，包括：控制闸门电机带动闸门开/闭，将相关显示画面的数据传送给投影机，通过声音输出电路和显示灯驱动电路提供光、声效果，以及通过奖励物驱动电路实现奖励物的提供。

请参见图6，图6为本发明提供的娱乐健身机的工作流程图。

首先，接通电源，主板发送信号到投影机、扬声器、电子管，51寸背投开始播放演示动画，扬声器开始播放音乐，电子管显示最高分数(见步骤S601)。

投币器的检测装置检测是否已经投币(见步骤S602)。如果没有投币，则持续步骤601的待机状态；如果检测到已经投币，则主板发送信号到投影机、扬声器、灯箱和操控台的按键灯，使得投影机切换到开始等待画面，扬声器播放等待音乐，灯箱和操控台的按键灯开始闪烁，提示使用者开始投掷(见步骤S603)。

开始键的传感器检测是否有开始键被按下(见步骤S604)。当没有开始键按下时，则持续步骤601的待机状态；或者有开始键按下后，发送信号给主板，其处理该发送信号后，再分别给电子管、投影机、扬声器、灯箱、按键灯、闸门和检测装置(例如电眼)发送信号，使电子管显示投掷状态和使用者分数并把投掷时间进行5秒倒数，51寸背投切换到开始画面，扬声器播放音乐，灯箱和按键灯停止闪烁，闸门打开，并且电眼开始工作，投掷开始。

接着，使用者开始投掷(见步骤S605)。检测装置(例如电眼)检测是否有球击中目标(见步骤S606)。如果有球击中目标，则通过RS232总线向主板发送一个信号，在主板处理后将图像信号发送到投影机，演示击中目标后相应的动画效果，并给使用者在电子管计算相应的分数(见步骤S607)。之后，判断投掷是否结束(见步骤S608)。如果投掷没有结束，则回到步骤S606，等待下次检测到有球击中目标。

如果判断投掷结束，主板发送信号关闭闸门，发送相应的图像信号到投影机，演示结束动画并计算使用者所得分数(见步骤S609)。然后由主板根据使用者所得分数，计算使用者赢得的奖励物(例如彩票数)，主板发送信号到彩票驱动器，彩票驱动器接收信号后驱动彩票机吐出相应数量的彩票(见步骤S610)。

通过本发明如上所述的娱乐健身机，通过计算机等设备形式的处理显示装置的控制，使使用者在健身过程中实现了人机交互；使使用者的体力运动和脑力运动相结合，有利于使用者的身体健康，提高使用者的体力；使使用者在操作过程中远离显示屏幕，避免视觉疲劳；以及，有利于锻炼使用者的眼力和判断能力。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以此限定本发明实施的范围，该专利保护的范围应当以权利要求书限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种娱乐健身机，所述娱乐健身机包括依次连接的机台底座、机身和处理装置，其特征在于，所述娱乐健身机还包括投掷物，所述机身设置有投掷板和与所述处理装置连接的投影机，所述处理装置用于响应通过向投掷板投掷所述投掷物产生的投掷信号，并通过所述投影机在所述投掷板上显示相应的显示画面。

2.如权利要求1所述的娱乐健身机，其特征在于，所述处理装置还连接有感测装置和数据库模块；

所述感测装置用于感测击中所述投掷板的投掷物，产生相应的投掷信号，并向所述处理装置传送所述产生的投掷信号；

所述数据库模块与所述处理装置电连接，用于存储并提供在先设定的相关显示画面数据。

3.如权利要求1所述的娱乐健身机，其特征在于，在所述投掷板上以开口的方式设有一个或多个投掷区，并且所述投掷区与所述投掷物的大小相对应。

4.如权利要求3所述的娱乐健身机，其特征在于，在所述投掷板上设有多个投掷区时，与所述多个投掷区对应地设置有多个感测装置。

5.如权利要求3所述的娱乐健身机，其特征在于，在所述投掷板的下方还设有导球板，其用于回收和引导所述投掷物。

6.如权利要求1或5所述的娱乐健身机，其特征在于，所述机身还设置有储存所述投掷物的第一储物区，以及回送投掷物的回送通道，所述机身前端设置有第二储物区，当启动所述娱乐健身机时，所述投掷物从所述第一储物区通过所述回送通道，自动输送到所述第二储物区。

7.如权利要求6所述的娱乐健身机，其特征在于，所述导球板还设置有闸门，所述打开和关闭状态由所述处理装置控制，通过所述闸门的开/闭使投掷物通过回送通道自动输送到第二储物区/第一储物区。

8.如权利要求5所述的娱乐健身机，其特征在于，所述投掷物为弹性球状物，所述弹性球状物的直径小于所述投掷板和导球板之间的距离。

9.如权利要求6所述的娱乐健身机，其特征在于，所述回送通道以预定角度倾斜。

10.如权利要求9所述的娱乐健身机，其特征在于，所述预定角度为15°～30°。

11.如权利要求9所述的娱乐健身机，其特征在于，所述回送通道的表面由柔性材料构成。

12.如权利要求11所述的娱乐健身机，其特征在于，所述柔性材料为帆布。

13.如权利要求6所述的娱乐健身机，其特征在于，所述导球板朝向所述机身前端向下倾斜。

14.如权利要求1所述的娱乐健身机，其特征在于，所述机台底座、所述机身、所述处理装置可拆分地连接，且所述投掷板相对于所述机身前端的距离可调。

15.如权利要求1所述的娱乐健身机，其特征在于，所述机身前端还开设有预定高度的凹槽，且与所述第二储物区相连。

16.如权利要求1所述的娱乐健身机，其特征在于，所述机身设有连接有投币检测电路的投币口、连接有开关检测电路的开关启动键和/或连接有奖励物驱动电路的奖励物出口，以及设有分别与所述投币口和奖励物出口物理连接的投币存储区和奖励物仓储区；所述投币检测电路以及开关检测电路与所述处理装置电连接，所述处理装置指令所述奖励物驱动电路驱动奖励物仓储区，从所述奖励物出口输出奖励物。

17.如权利要求1所述的娱乐健身机，其特征在于，所述机身的顶部还设置有灯箱，所述灯箱与处理装置电连接，用于向投掷者提供提示信号。

18.如权利要求1所述的娱乐健身机，其特征在于，所述处理装置还包括声音输出电路以及与所述声音输出电路连接的扬声器。

19.如权利要求6所述的娱乐健身机，其特征在于，所述回送通道为多条，分别连接多个具有高度差的第二储物区。

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