CN103561826A - 具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法，其在用于有限空间内的跑步机上具备另外的影像装置，从而根据使用者的选择，若使用者通过设置部选择设置于虚拟跑步影像装置的虚拟泡沫跑道影像菜单，则在屏幕上显示各种跑道画面，并根据使用者的跑步速度改变影像屏幕的影像速度，而且，在倾斜和弯道区间，与之联动控制实现倾斜面，因此，即使在有限的空间内使用跑步机也能获得逼真的效果，克服枯燥感。而且，存储装置可存储个人运动履历，可分几次完成长距离跑步跑道，而且，可将画面分割成两个及以上的画面同时显示不同的内容。

Description

具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法
技术领域
本发明涉及具备虚拟跑步影像装置的跑步机及虚拟跑步方法，尤其涉及在设置于体育中心等公众所利用的运动空间或家庭的跑步机上，通过影像装置设定在各种跑道上跑步的影像画面，从而利用各种虚拟跑步影像内容消除枯燥的情绪，饶有兴趣的进行长时间的运动，而且，可根据影像屏幕上的虚拟跑步跑道的倾斜度及弯道画面联动跑步机的倾斜度，以使使用者更逼真地进行运动的具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法。
背景技术
一般而言，作为用于家庭或健身中心等特定场所的运动器械的跑步机固定在室内使用。
这样的跑步机因设置于室内，因此，具有可免受季节和气候的影响进行运动的优点，但因在没有变化的空间内进行持续进行重复运动，从而因单调的使用环境容易引起使用者的枯燥感，放弃运动。
为解决上述问题，开发出在现有技术的跑步机上附加各种影像装置，从而使使用者在观看画面的同时进行运动的跑步机，但这样的跑步机因所提供的内容是单方面的，而且是固定的内容，因此，不能引起使用者对内容的兴趣，难以彻底改变上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法，其在跑步机内安装各种虚拟跑步跑道程序，使用户在通过所具备的影像装置选择满意的虚拟跑步影像跑道观看的同时进行跑步运动，从而使用户能够克服枯燥感，持续进行跑步运动。
本发明的另一目的在于，提供一种具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法，其可使跑步机的跑步驱动皮带的驱动速度和倾斜角度与虚拟跑步跑道的上坡、下坡及弯道联动，从而使使用者进行更逼真的跑步运动。
本发明的又一目的在于，提供一种具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法，其可同时分为两个或两个以上的画面，从而使使用者能够同时观看两个或两个以上的影像内容。
为达到上述目的，本发明的具备虚拟跑步影像装置的跑步机，其特征在于，包括：设置部，具备于跑步机的选择面板以使使用者选择虚拟跑步跑道，设置用户名、密码等跑步条件；速度控制部，实时分析被选择的虚拟跑步跑道的数据以控制皮带驱动马达和倾斜马达控制部；画面速度控制部，分析及变换皮带驱动马达的输入电源部的电气信号以控制影像屏幕的画面速度；数据存储部，存储使用者的用户名、密码、运动履历及虚拟跑步跑道的跑道信息；倾斜马达控制部，接受虚拟跑步跑道中倾斜及弯道区间的信息，联动虚拟跑道的倾斜及弯道状况控制倾斜部驱动马达；主控制部，与上述各控制部相互有机连接进行控制；影像屏幕，可同时分割为两个或两个以上的画面，以根据使用者的选择同时观看两个或两个以上的影像内容。
为达到上述目的，本发明的跑步机的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：1）接通（ON）跑步机的电源；2）向设置部输入跑步条件；3）皮带驱动马达被驱动开始驱动移动皮带；4）速度控制部根据数据存储部提供的数据判断倾斜区间或弯道与否；5）在不是倾斜区间或弯道区间时，通过速度控制部的控制驱动皮带驱动马达以正常模式驱动移动皮带；6）通过画面速度控制部控制画面速度；7）若上述4）步骤的判断结果为倾斜或弯道区间，则通过速度控制部及倾斜马达控制部以倾斜模式驱动倾斜部驱动马达；8）进行保存。
本发明的具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机的驱动方法，在用于有限空间的跑步机上设置单独的影像装置，若使用者通过设置部选择虚拟跑步影像装置中的虚拟跑步跑道影像菜单，则在屏幕上显示济州Olle的各跑道、智异山Doolle的各跑道、汝矣岛Eunzonglo跑道、国内外主要马拉松跑道等影像，根据使用者的跑步速度变换影像的速度，在跑步跑道的倾斜和弯道区间的倾斜模式中，与之联动表现与之对应的倾斜面并控制驱动皮带的运行，因此，即使在有限的空间内使用跑步机，也能获得如在实际跑道上跑步的逼真感，从而可克服枯燥感，持续进行运动，另外，在存储装置中保存跑步履历并进行管理，从而可查看个人运动履历，在长距离跑步跑道的情况下，可分数次跑完全程，而且，影像屏幕可分割成两个或两个以上的画面显示相互不同的两个以上的影像内容，以使使用者在观看虚拟跑步跑道的同时，观看新闻等广播内容，从而提高使用效率。
附图说明
图1a、图1b为本发明第一实施例的跑步机的概略示意图及驱动板的纵向截面图；
图2为本发明第一实施例的具备虚拟跑步影像装置的跑步机的主要部分结构图；
图3为本发明第一实施例的具备虚拟跑步影像装置的跑步机框图；
图4为本发明第一实施例的具备虚拟跑步影像装置流程图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明较佳的第一实施例进行详细说明。
图1a为本发明第一实施例的具备虚拟跑步影像装置的跑步机A的概略示意图。
如图1a、图1b所示，本发明第一实施例的具备虚拟跑步影像装置的跑步机A，在直立设置于上述跑步机主体100前端部的支撑杆110的上部中间具备控制部主体300，而在上述控制部主体300上，具备用于显示跑步机的驱动状态的面板屏幕121和选择面板部120。
上述选择面板部120由触摸屏构成，并具备由多个按钮构成的设置部122。
如图2所示，上述控制部主体300，包括：主控制部310，用于控制各种控制部；数据存储部380，连接于上述主控制部310并用于保存多个虚拟跑步跑道信息；速度控制部340，连接于上述主控制部310，实时分析及变换来自上述数据存储部380的各跑步跑道信息并将信号发送至皮带驱动马达160和倾斜马达控制部370；倾斜马达控制部370，连接于上述主控制部310并在虚拟跑步跑道信息为倾斜模式时，控制倾斜马达；画面速度控制部360，连接于上述主控制部310，根据虚拟跑步跑道信息输出实时画面并控制输出的画面速度；选择面板部120，具备设置部122。
即，上述选择面板部120通过主控制部310与数据存储部380电连接。
另外，包括在上部具备面板屏幕121和设置部122的选择面板部120的控制部主体300，连接于影像屏幕120构成虚拟跑步影像装置B。
在上述影像屏幕130上，具备与上述虚拟跑步跑道联动产生与虚拟跑步跑道相关的音响的扬声器部130a和香气产生部130b，而上述扬声器部130a与插入使用者耳朵的耳机（未图示）无线连接。上述香气产生部130b产生负离子或植物杀菌素。为更逼真的跑步效果，上述影像屏幕130至少具备30英寸以上的屏幕。
在本实施例中，虽然影像屏幕130具备于支撑杆110上部，但因为产生振动，可用另外的支架（未图示）支撑影像屏幕130。在上述支撑杆110的上部具备风扇111，可吹凉使用者的汗水等。
在上述跑步机A的跑步机主体100的供使用者上去跑的驱动板140的驱动皮带150的四个角落，具备四个倾斜驱动马达151。在上述驱动皮带150的前方具备从动轴150a，而上述从动轴150a设置成皮带驱动马达160的旋转力利用动力传递用皮带161进行旋转的样式。
在上述跑步机主体100的驱动板140的上部，前后具备导引手柄142，而在上述导引手柄142上具备光敏器件143，而具备于上述前方的导引手柄142上的前方光敏器件143发出对使用者的前方接近危险的报警音，而后方光敏器件143检测使用者的驱动皮带150上的后方坠落危险发出报警音。另外，在前方导引手柄142上具备紧急停止开关144，以在紧急状况下停止驱动皮带140的驱动。
图2为本发明第一实施例的具备虚拟跑步影像装置的跑步机100的主要部分结构图，而图3为表示本发明的虚拟跑步影像装置的各部分关系的框图。
在上述具备虚拟跑步影像装置的跑步机A中，若通过具备于面板选择部120的设置部122输入用户名、密码、跑步跑道、季节等跑步条件并按下跑步开始按钮，则保存于数据存储部380的虚拟跑步跑道的跑步信息信号传递至速度控制部340，而速度控制部340实时分析及变换来自数据存储部380的各跑步跑道信息控制皮带驱动马达160和倾斜马达控制部370。
在上述数据存储部380中，除使用者的用户名、密码、运动履历等内容之外，还保存有多个虚拟跑步跑道信息，而这些虚拟跑步跑道信息中包括根据相应跑道的影像及地理信息系统（GIS）的相应跑道各区间的高度、弯道、距离等信息。这些虚拟跑步跑道信息的例子有春川马拉松跑道，而春川马拉松跑道跑包括经过毅菴水库等湖边的约四小时的影像（称为春川全程马拉松跑道），而该春川全程马拉松跑道以约30分钟为间隔分为8个区间跑道，使用者可调取所需区间跑道进行跑步练习，而且，因画面速度可根据影像屏幕130的倍速变更，从而可以30分钟的影像进行一小时（两倍速的情况）、一个半小时（三倍速）的马拉松训练。
上述速度控制部340以这些数据存储部380的信息为基础，在接收到的信息为倾斜及弯道区间时，利用预设的程序向倾斜马达控制部370传递相应区间的信息驱动各倾斜部驱动马达151，与此同时，以与之对应的速度控制皮带驱动马达160的速度。
即，通过预设的程序运行皮带驱动马达160，与倾斜水平成比例地，在上坡缓慢运行，在下坡快速运行。
画面速度控制部360分析皮带驱动马达160的输入电源并变换为信号，以控制影像屏幕130的速度。因此，影像屏幕130的画面速度始终具有与皮带驱动马达160的旋转速度相关的画面速度。
另外，上述具备虚拟跑步影像装置的跑步机A具备倍速跑步功能。在上述影像装置B中运行的倍速跑步功能，若使用者在设置部122选择倍速跑步功能，则上述跑步机A利用预设的程序控制画面速度控制部360，使影像屏幕130的画面速度不受驱动皮带150速度的影像，而根据规定的倍率变快，从而可在短时间内跑长距离，使使用者在有趣的体验当中完成运动。这些倍速跑步功能利用用于普通数字电视或DVD的倍速功能驱动。
其一例有以倍速跑步功能运行的春川马拉松跑道的影像，若希望在30分钟内跑完全程为四小时的春川全程马拉松跑道中的第一区间和第二区间，则选择两倍速功能跑步即可，即通过30分钟的运动可以看到经过第一及第二区间的相当于一小时的影像。该倍速跑步功能根据所保存的信息，从记录于大容量存储装置的数据的特定位置提取构成一幅影像的部分传送至MPEG解码器进行播放。
图4为本发明一实施例的流程图。
若使用者接通（ON）跑步机A的电源并在设置部输入用户名和密码之后，选择跑步跑道开始跑步，则数据存储部380开始产生对相应跑道的数据信号，而接收信号的速度部340实时分析及变换所接收的信号控制皮带驱动马达160的速度，并根据受控制的速度运行皮带驱动马达160，而画面速度控制部360分析、变换皮带驱动马达160的输入部的电信号控制影像屏幕130的画面速度。
若数据存储部380传送的信号为关于倾斜区间或陡坡区间的倾斜模式信息，则速度部控制部340另外向倾斜马达控制部370发送信号，而倾斜马达控制部370分析及变换所接收的信号控制倾斜部驱动马达151。即，若跑步跑道为上坡区间，则运行前方的两个倾斜部驱动马达151使倾斜部驱动马达151向右旋转，以向上抬起驱动皮带150实现上坡的效果，与此同时，通过速度控制部340使皮带驱动马达160变慢，驱动皮带150的速度变慢，而且，通过画面速度控制部360使画面速度变慢，实现虚拟跑步跑道的跑步条件。
与此相反，在下坡的情况下完成与上坡相反的运行，但考虑到跑步机的特点和使用者的安全，下坡时驱动皮带150的倾斜度向接近水平的前方维持向下倾斜的情况下，控制驱动皮带150的速度。
另外，在弯道区间，倾斜马达控制部370分析及变换速度控制部340从数据存储部380接收的弯道数据信息，控制四个倾斜驱动马达151的不同高度，从而在驱动板14上实现虚拟的弯道倾斜面。
若为右侧弯道区间，则倾斜驱动马达151、151进行，向右旋转的同时向上抬起驱动皮带150，从而驱动皮带150的左侧面变高，而右侧相对较低，实现如右侧方向弯道的形状。
另外，在倾斜和弯道重叠的区间，也组合这样的功能实现之。
另外，本发明可在数据存储部380保存使用者的用户名、密码及个人的跑步履历，而在长距离跑道的情况下，将跑道的全程按不同日期保存，从而可查看使用者不同区间的的跑步履历，便于个人运动量的管理。
在本发明中，影像屏幕130根据用户的选择将画面分为两个131、132及以上画面，同时显示多个画面，而通过此功能，在观看虚拟跑步跑道影像的同时，还可观看电视节目等内容。
上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
工业实用性
本发明的具备虚拟跑步影像装置的跑步机及跑步机驱动方法，可在普通跑步机制造工厂重复制造相同的产品，因此具有工业实用性。

Claims (3)

1.一种具备虚拟跑步影像装置的跑步机，该跑步机(A)具备水平设置供使用者上去跑的驱动板(140)的驱动皮带(150)，在直立设置的支撑杆(110)的上部中间具备控制部主体(300)的跑步机主体(100)，而上述控制部主体(300)连接于影像屏幕(130)构成虚拟跑步影像装置，其中，上述控制部主体(300)，包括：
主控制部(310)，进行整体控制；
数据存储部(380)，连接于上述主控制部(310)并保存多个虚拟跑步跑道信息；
速度控制部(340)，连接于上述主控制部(310)，实时分析及变换来自上述数据存储部(380)的各跑步跑道信息并将信号传送至皮带驱动马达(160)和倾斜马达控制部(370)；
倾斜马达控制部(370)，连接于上述主控制部(310)并在虚拟跑步跑道信息为倾斜模式时空之倾斜马达；
画面速度控制部(360)，连接于上述主控制部(310)并根据虚拟泡沫跑道信息输出实时画面，控制输出的画面速度；
选择面板部(120)，具备连接于上述主控制部(310)并输入密码，设置跑步跑道、季节等跑步条件的设置部(122)；
而上述控制部主体(300)连接于影像屏幕(130)构成虚拟跑步影像装置(B)；
包括设置于上述跑步机主体(100)的驱动板(140)的驱动皮带(150)的四个角落，通过上述倾斜马达控制部(370)各自独立向左侧或右侧旋转，从而调节驱动皮带(150)的各部位的高度的倾斜部驱动马达(151)；
上述影像屏幕(130)可将画面分割成两个(131、132)及以上的画面并同时显示多个画面，而且，可进行倍速跑步。
2.一种跑步机的驱动方法，包括：
接通（ON）跑步机(100)的电源的电源接通步骤；
向设置部(122)输入跑步条件的输入步骤；
皮带驱动马达(160)开始被驱动的开始步骤；
根据数据存储部(380)提供的数据判断直线区间、倾斜区间(弯道)与否的区间判断步骤；
若上述区间判断步骤的判断结果为直线区间，则通过速度控制部(340)的控制驱动皮带驱动马(160)驱动驱动皮带(150)的驱动皮带驱动步骤；
画面速度控制部(360)分析及变换从皮带驱动马达(160)的电源输入部接收的输入信号控制画面速度的画面速度控制步骤；
若上述区间判断步骤的判断结果为倾斜或弯道区间，则通过速度控制部(340)及倾斜马达控制部(370)使倾斜部驱动马达(151)向左侧或右侧方向旋转的同时，控制皮带驱动马达(160)的速度变快或变慢的步骤；
结束跑步并保存数据的步骤；
而在上述画面速度控制步骤，若为倍速跑步，则不受驱动皮带(150)的运行速度的影像，使影像屏幕(130)的画面速度以设定的倍速变快，
而在跑步中的下坡跑道，驱动皮带(150)的速度和影像屏幕(130)的画面速度变快，而驱动皮带(150)的倾斜度向接近水平的维持前方向下倾斜状态。
3.根据权利要求2所述的跑步机的驱动方法，其特征在于：可基于保存的数据，将长距离跑步跑道分为数次进行跑步运动。
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