CN1206008C - 组合式脚踏车及跑步健身机 - Google Patents

Abstract

本发明的组合式脚踏车及跑步健身机，为一种组合健身脚踏车与跑步机的运动装置，使运动者通过单一装置进行跑步与骑乘脚踏车两种健身运动，并设置虚拟实境或交互式的显示装置或其它可仿真实境装置，使运动者于室内运动同时，能仿佛于一仿真的环境中运动，以通过组合式脚踏车及跑步健身机达到娱乐与运动的多样功能与目的。

Description

组合式脚踏车及跑步健身机

技术领域

本发明涉及一种组合式脚踏车及跑步健身机，是一种同时设置健身脚踏车与跑步机的健身器材，并设置仿真环境装置，使运动者于室内运动时，可通过组合式脚踏车及跑步健身机同时达到娱乐与运动的目的。

发明背景

传统上使用跑步机的运动者，都在一单调的环境中进行运动，比如健身房与卧室，很少有场所会提供某种情境的运动环境，现有技术上，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所示的现有技术跑步机10的示意图，运动者1手扶着跑步机扶手11于一传动带13上跑步，并且于一跑步机面板12设定跑步机速度与开关，前轮轴15a或后轮轴15b主动带动传动带13，让运动者1在在其上跑步；运动者1也亦可向前做跑步或走路运动，因鞋子与传动带13的摩擦力的关系，透过传动带13带动可自由转动的前轮轴15a与后轮轴15b，达到现有技术跑步机的功效。

再请参阅图2所示的现有技术健身脚踏车示意图。运动者1跨骑一健身脚踏车20，坐在座椅21上，手扶着脚踏车扶手25，并以自身之力踩踏踏板23，于脚踏车面板27上可看见运动者1骑乘的速度与距离，以侦测运动者1的运动量。但运动环境仍为单一室内环境。

另外，传统的跑步机10只能进行跑步运动而无法进行脚踏车运动，传统的脚踏车健身机20只能进行脚踏车运动而无法进行跑步运动，均为单一功能的装置，无法同时具有两种运动功能。运动者若要考虑进行此两种运动时，则需分别购买一台跑步机10及一台脚踏车健身机20。然而，虽然买两台不同功能的健身机可符合前述需求，但又有占地过广及其价格过高等问题不能解决。

发明内容

为解决上述现有技术的跑步机或脚踏车健身机的单调乏味、功能有限、占地过广及其价格过高等缺点，本发明提出一组合式脚踏车及跑步健身机，兼具本发明娱乐与运动的效果。

依据本发明组合式脚踏车及跑步健身机的一较佳实施例，包括有：跑步机装置，包含带有传动带的跑步机传动装置用以供运动者在该传动带上跑步；脚踏车装置，包含带有一组踏板的脚踏车传动装置以供运动者在该踏板上踩踏；连动装置，设置在该跑步机传动装置和该脚踏车传动装置之间，以使得该脚踏车传动装置受到该跑步机传动装置的连动。

依据本发明组合式脚踏车及跑步健身机的另一较佳实施例，包括有：一跑步机装置，包含带有传动带的跑步机传动装置用以供运动者在其上跑步；脚踏车装置，包含带有一组踏板的脚踏车传动装置以供运动者在其上踩踏；连动装置，可将该跑步机传动装置及该脚踏车传动装置于使用时连接在一起，以使得该脚踏车装置的负载来自于该跑步机装置；感测装置，用于感测该跑步机装置及该脚踏车装置的状态资料；控制装置，包含至少一控制器及至少一控制面板，该控制器可接该控制面板的设定资料以及该状态资料；计算机装置，包含一处理器及一游戏程序，其中该处理器用于执行该交互式游戏程序且该游戏程序包含有至少一游戏主体；及影像输出装置用于显示一由该游戏程序所产生的游戏在其上；其中该计算机装置与该控制装置信号连接，且可读取该状态资料，且该游戏主体可响应于该状态资料而改变显示于该影像输出装置上的游戏主体的状态。

依据本发明组合式脚踏车及跑步健身机的再一较佳实施例，包括有：跑步机装置，包含带有传动带的跑步机传动装置用以供运动者在其上跑步；脚踏车装置，包含带有一组踏板的脚踏车传动装置以供运动者在其上踩踏；连动装置，可将该跑步机传动装置及该脚踏车传动装置于使用时连接在一起，以使得该脚踏车装置的负载来自于该跑步机装置；感测装置，用于感测该跑步机装置及该脚踏车装置的状态资料；计算机装置，包含一处理器及一游戏程序，其中该处理器用于执行该交互式游戏程序且该游戏程序包含有至少一游戏主体；及影像输出装置用于显示一由该游戏程序在其上所产生的游戏；其中该计算机装置可接收该感测装置的一信号而可读取该状态资料，且该游戏主体可响应于该状态资料而改变显示于该影像输出装置上的游戏主体的状态。

通过本发明组合式脚踏车及跑步健身机，可使运动者于室内运动同时，置身于于一仿真环境中运动，达到娱乐与运动的目的。

有关本发明的详细内容及技术，现就配合图式说明如下：

附图说明

图1为现有技术跑步机示意图；

图2为现有技术健身脚踏车示意图；

图3A为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机示意图；

图3B为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机后视示意图；

图3C为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机侧视示意图；

图3D为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机在有人使用时的后视示意图，此时脚踏车装置的轮胎会与跑步机装置的传动带接触而可传输负载；

图4A及4B为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机运作流程方块图；

图5A为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机动力连动示意图；

图5B为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机动力连动侧视示意图；

图6为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机加虚拟实境盔上显示器的示意图。

具体实施方式

请参阅图3A至3D为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机200的示意图。本发明的组合式脚踏车及跑步健身机200包括一跑步机装置220、一脚踏车装置240、一控制装置260及一计算机装置280。

跑步机装置220包括一机架222、一传动装置224及一控制面板226。如图3A所示，该机架222为一L形机架，包含一基座228及两支柱230直立设于基座228之前、及一对扶手232设于该两支柱230上而让使用者握持。该传动装置224包含多个滚轮234设于该基座228的两侧板233间、一传动带236覆设于该滚轮234上、及一电动机238连设于该滚轮234上用以提供带动该传动带236转动的动力。该电动机238可设于该最前方的滚轮234a上，或是设于该最后方的滚轮234b上，或者是该滚轮234的任一者上，只要其可适当地带动传动带236的转动即可。该滚轮234可相对于该基座228的两侧板232旋转，故而当传动带236转动时随之旋转，且提供传动带236支撑的力量，而让一跑步者适当地在该传动带236的之外表面上跑步。控制面板226上设有控制设定装置，例如像是电源开关、设定钮、液晶显示屏等，可针对该跑步机装置220进行设定，并具有其它控制机构而可设定所使用的游戏种类，并进一步设定该游戏的各种选项，以及设定游戏的计算机装置280的环境。

脚踏车装置240包括一车身242、一传动装置244及一控制面板246。如图3A所示，该车身242包含一座椅248、一支杆250设于车身242的前方、及一对扶手252设于该支杆250上而让使用者握持、及一支撑装置253设于车身242的下方用以支撑该脚踏车装置240于该跑步机装置220上。该传动装置244包含一车轮254设于该车身242上及一对踏板256设于该车轮234的轮轴258上供骑乘者踩踏。该支撑装置253可为一弹簧装置，以当无人使用该脚踏车装置240时，让该车轮254与该跑步机装置220的传动带236分离，如图3B所示；当有人骑乘于该脚踏车装置240的座椅248上时，让该车轮254与该跑步机装置220的传动带236接触，如图3D所示，且当骑乘者踩踏该踏板256时，该车轮254以磨擦力带动该传动带236，而由该跑步机装置220的传动装置224提供负载给该脚踏车装置240。该支撑装置253亦可为一受控支撑装置255，例如像是液压装置，而在控制面板246上加以控制其升降、倾斜或转向或是其它运动，以达到其与该跑步机装置220的传动带236接触的目的，以及达到控制脚踏车装置240的车身姿态及运动状况改变的效果。控制面板246上设有控制设定装置，例如像是电源开关、设定钮、液晶显示屏等，可针对该脚踏车装置240进行设定，并具有其它控制机构而可设定所使用的游戏种类，并进一步设定该游戏的各种选项，以及设定游戏的计算机装置280的环境。

请见图4A，控制装置260包括一控制器262及一感测装置264。该感测装置264包含用于该跑步机装置220的一跑步速度传感器265及一跑步负载传感器相266以及用于该脚踏车装置240的一脚踏车速度传感器267及一脚踏车负载传感器268，分别用以感测该跑步机装置220与该脚踏车装置240的速度与负载等等状态。该控制器262透过一第一信号线271与该跑步机装置220的该控制面板226相连、透过一第二信号线272及一第三信号线273分别与用于该跑步速度传感器265及该跑步负载传感器相266连。该控制器262透过由一第四信号线274与该脚踏车装置240的该控制面板246相连、透过一第五信号线275及一第六信号线276分别与用于该脚踏车速度传感器267及该脚踏车负载传感器268相连。该控制装置262也可通过一第七信号线277用以发出控制信号对该电动机238进行转速、负载等控制。该控制装置262亦可透过一第八信号线278用以发出控制信号对该受控支撑装置255进行控制，并进而达到对脚踏车装置的车身姿态及运动状态等控制的效果，例如控制其侧向倾斜角度及倾斜速度等。该控制器262经由一第九信号线279与该计算机装置280相连。

虽然在本实施例中，该控制器262通过第一至第九信号线271～279与本发明的其它部分连接，但熟悉该现有技术的技术人员当知，该信号线的连接方式主要为达到信号传递的目的，当可有多种变化，例如无线通讯技术，而不仅限于图4A中所示者。

在本发明的另一实施例中，如图4B中所示，该控制装置260’包含一对控制器262a、262b，分别用以控制跑步机装置220及脚踏车装置240两者，且分别与相关的感测装置264a、264b信号连接，且此两个控制器可分别由计算机装置280透过信号线279a、279b加以控制。虽然本发明揭露图4A及4B中的控制装置用以控制跑步机装置220及脚踏车装置240两者，但熟悉现有技术的技术人员当知，该控制装置亦可以其它构成及方式控制该跑步机装置220及该脚踏车装置240而有多种变化而不脱本发明的范筹。

请见图4A及4B，计算机装置280包括一中央处理单元282、一影像输出装置284、以及游戏程序286。该计算机装置280的内部连接方式与本发明的其它装置间的控制方块图如图4A及4B所示；虽然在本实施例中显示出该计算机装置280的一种内部连接方式，但熟悉现有技术者当知，该计算机装置280的内部连接方式当可有多种变化而不仅限于图4A及4B所示者。

该计算机装置280可透过该控制装置260，260’而得知跑步机装置220的控制面板226的各种设定及跑步机装置220的速度与负载等状态的资料，以及得知脚踏车装置240的控制面板246的各种设定及脚踏车装置220的速度与负载等状态等的资料。该游戏程序286为一软件或一韧体装置，可为一个二度空间交互式游戏软件或韧体或一个三度空间虚拟实境游戏软件或韧体，而可于进行游戏时因应游戏程序286的各种设定、控制面板226及246的各种设定、及跑步机装置220与脚踏车装置240的各种设定及状态资料等产生互动而反应在该影像输出装置284上。

当该游戏程序286为一个二度空间交互式游戏时，该影像输出装置284可为一屏幕，例如一大屏幕288(可为投影式、电浆式、LCD式、LED式等)或一计算机屏幕或一电视屏幕或一电视墙等。当该游戏程序286为一虚拟实境游戏时，该影像输出装置284可为一可为一虚拟实境输出装置，例如一虚拟实境盔上显示器或一虚拟实境眼镜显示器或一虚拟实境立体投影机或一激光3D立体投影机等。当一运动者使用该跑步机装置220时，该游戏程序286于执行时，将可于该影像输出装置284上显示出一计算机游戏且包含一游戏主体，例如一仿真跑步者(未显示于图中)与跑步者1相对应，并反应出跑步者1的各种状态。当一运动者1使用该脚踏车装置240时，该游戏程序286于执行时，将可于该影像输出装置284上显示出另一游戏及另一游戏主体，例如一仿真脚踏车(未显示于图中)与骑乘者1所骑的脚踏车装置220相对应，并反应出脚踏车装置240的各种状态。此外，该游戏程序286于执行时，更可于该影像输出装置284上显示出不只一个游戏主体于一游戏中，例如另显示出一仿真骑乘者(未显示于图中)与骑乘者1相对应，并可相对于脚踏车装置240的各种状态而显示出不同的身体姿态。

当运动者1开始使用本发明时，若要使用跑步机装置220，可于跑步机装置220的控制面板226上开启电源开关并设定游戏种类及进行各种相关设定项目后，跑步者1即能由该影像输出装置284看到身处的情境并开始游戏、运动，而跑步机装置220的状态讯号即可传送至控制装置260，再传送至计算机装置280的中央处理单元282，并与该游戏程序286产生互动而改变该仿真脚踏车及/或该仿真骑乘者的状态，且反应在该影像输出装置284上。

若运动者1要使用脚踏车装置240，可于脚踏车装置240的控制面板246上开启电源开关并设定游戏种类及进行各种相关设定项目后，骑乘者1即能由该影像输出装置284看到身处的情境并开始游戏、运动，而脚踏车装置240的状态讯号即可传送至控制装置260，再传送至计算机装置280的中央处理单元282，并与该游戏程序286产生互动而改变该仿真脚踏车及/或该仿真骑乘者的状态，且反应在该影像输出装置284上。

另外，当运动者1在运动中，也可在控制面板226或246上进行设定调整，此等调整信号也会传送至计算机装置280中，并与该游戏程序286产生互动而改变该仿真脚踏车及/或该仿真骑乘者的状态，且反应在该影像输出装置284上。由于游戏程序286会不断地产生各种游戏情境，且该游戏情境会与该仿真脚踏车及/或该仿真骑乘者的状态产生互动而呈现于该影像输出装置284上，而运动者1亦可随着该游戏情境的变化进行跑步机装置220或脚踏车装置240的状态调整，例如改变负载等，以与游戏情境产生互动。

请参阅图5A至5B，为本发明第二实施例组合式脚踏车及跑步健身机300的示意图，其中，与第一实施例相类同的装置以类同的组件符号标示。该组合式脚踏车及跑步健身机300包括一跑步机装置320、一脚踏车装置340、一控制装置260(未显示于图中)及一计算机装置280(未显示于图中)。在本实施例中，其与本发明第一实施例200的主要差异在于，该跑步机装置320与该脚踏车装置340所包含的传动装置324及344以直接连动方式设计，例如一组连动装置310将该跑步机装置320的传动装置324与该脚踏车装置340的传动装置344连接在一起并使其连动。该连动装置310可包含一转轴312设于该脚踏车装置340的车身342上，且可相对于车身转动；该转轴312与该脚踏车装置340的传动装置344的踏板256的轮轴258间，设有一第一连动带314而使转轴312与踏板256产生连动；该转轴312与该跑步机装置320的传动装置344的后滚轮234b的轮轴335间，设有一第二连动带316而使转轴312与后滚轮234b及传动带236产生连动。结果，踏板256与后滚轮234b及传动带236产生连动，因而该脚踏车装置340的负载来自该跑步机装置320的负载。该第二连动带316的材料可采较具弹性的材料，而当支撑装置253在设计的状态下使得该脚踏车装置340车身342位置改变(如车身342倾斜或升降)时，仍可有效达到传动的目的。虽然，在本实施例中，举弹性第二连动带316为例，熟悉本技术领域的人士皆知有多种方法可以达此传动的目的。又且，该连动装置310亦可为离合机构或是齿轮机构。

再请参阅图6，为本发明实施例的组合式脚踏车及跑步健身机与一虚拟实境盔上显示器290配合的示意图。于本实施例中，该虚拟实境盔上显示器290与该跑步机装置220的控制面板226相连，透过控制装置260而可受到该计算机装置280的控制，显示出游戏的情境。在另一实施例中(未显示于图中)，该虚拟实境盔上显示器290亦可信号连接于该脚踏车装置240的控制面板246，或是与该计算机装置280直接信号连接，或是与该控制装置260信号连接，且此等信号的连接，亦可采用无线的连接技术，如蓝牙技术或红外线技术等，而此乃熟悉本技术领域的人士所皆知。

当一运动者1头部戴上一可仿真实境的虚拟实境盔上显示器290时，此显示器290中可放映各种环境仿真的影片并与运动者1产生3D立体的互动效果，让运动者1能于组合式脚踏车及跑步健身机上运动时，亦能因戴上虚拟实境盔上显示器290而感受到在各种环境下运动的真实感与临场感乐趣，兼具娱乐与运动的效果，达到本发明组合式脚踏车及跑步健身机的功效与目的。

以上为本发明组合式脚踏车及跑步健身机实施例的详细说明，运动者于一结合健身脚踏车的跑步机上运动，更于跑步机上设置屏幕与头盔等可仿真实境的装置，达到运动与娱乐兼具的目的与功效。

以上所述的，仅为本创作的较佳实施例而已，当不能以其限定本发明所实施的范围。即大体依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本发明专利涵盖的范围内。

附图标记说明

1..............................运动者

10.............................跑步机；

11.............................扶手；

12.............................跑步机面板；

13.............................传动带；

15a............................前轮轴；

15b............................后轮轴；

20.............................健身脚踏车；

21............................座椅；

23............................踏板；

25............................脚踏车扶手；

27............................脚踏车面板；

200...........................组合式脚踏车及跑步健身机第

一实施例

220...........................跑步机装置

222...........................机架

224...........................传动装置

226...........................控制面板

228...........................基座

230...........................支柱

232...........................扶手

233...........................侧板

234...........................滚轮

234a..........................前滚轮

234b..........................后滚轮

236...........................传动带

238...........................电动机

240...........................脚踏车装置

242...........................车身

244...........................传动装置

246...........................控制面板

248...........................座椅

250...........................支杆

252...........................扶手

253...........................支撑装置

254...........................车轮

255...........................受控支撑装置

256...........................踏板

258...........................轮轴

260...........................控制装置

262...........................控制器

264...........................感测装置

265...........................跑步速度传感器

266...........................跑步负载传感器

267...........................脚踏车速度传感器

268...........................脚踏车负载传感器

271...........................第一信号线

272...........................第二信号线

273...........................第三信号线

274...........................第四信号线

275...........................第五信号线

276...........................第六信号线

277...........................第七信号线

278...........................第八信号线

279...........................第九信号线

280...........................计算机装置

282...........................中央处理单元

284...........................影像输出装置

286...........................游戏程序

288...........................大屏幕

290...........................虚拟实境盔上显示器

300...........................组合式脚踏车及跑步健身机第

二实施例

310...........................连动装置

312...........................转轴

314...........................第一连动带

316...........................第二连动带

320...........................跑步机装置

324...........................传动装置

335...........................轮轴

340...........................脚踏车装置

342...........................车身

344...........................传动装置

Claims (10)

1.一种组合式脚踏车及跑步健身机，包括有：

跑步机装置，包含带有传动带的跑步机传动装置用以供运动者在该传动带上跑步；

脚踏车装置，包含带有一组踏板的脚踏车传动装置以供运动者在该踏板上踩踏；

连动装置，设置在该跑步机传动装置和该脚踏车传动装置之间，以使得该脚踏车传动装置受到该跑步机传动装置的连动。

2.如权利要求1所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，还包括：

感测装置，用于感测该跑步机装置及该脚踏车装置的状态资料；

计算机装置，包含一处理器及一游戏程序，其中该处理器用于执行该游戏程序且该游戏程序包含有至少一游戏主体；及

影像输出装置用于显示一由该游戏程序在其上所产生的游戏；其中

该计算机装置可接收该感测装置的一信号而可读取该状态资料，且该游戏主体可响应于该状态资料而改变显示于该影像输出装置上的游戏主体的状态。

3.如权利要求2所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，还包含一控制装置可控制该跑步机装置及/或脚踏车装置的状态。

4.如权利要求2所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，其中该连动装置包含一用于支撑该脚踏车装置的脚踏车支撑装置，及一与该组踏板连动的脚踏车车轮，该脚踏车支撑装置可在一第一状态与一第二状态间改变，在该第一状态下，该脚踏车车轮与该跑步装置的传动带间不能连动，在该第二状态下，该脚踏车车轮与该跑步装置的传动带间相互连动。

5.如权利要求2所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，其中该连动装置包含下列之一：皮带传动装置、齿轮传动装置及离合器装置。

6.如权利要求2所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，其中该输出显示装置为一个三度空间的立体显示装置，或为一虚拟实境影像显示装置。

7.如权利要求1所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，还包括：

感测装置，用于感测该跑步机装置及该脚踏车装置的状态资料；

控制装置，包含至少一控制器及至少一控制面板，该控制器可接该控制面板的设定资料以及该状态资料；

计算机装置，包含一处理器及一游戏程序，其中该处理器用于执行该游戏程序且该游戏程序包含有至少一游戏主体；及

影像输出装置用于显示一由该游戏程序在其上所产生的游戏；其中

该计算机装置与该控制装置信号连接，且可读取该状态资料，且该游戏主体可响应于该状态资料而改变显示于该影像输出装置上的游戏主体的状态。

8.如权利要求7所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，其中该脚踏车装置还包含一可受到该计算机装置控制的支撑装置。

9.如权利要求1所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，其中该连动装置包含一用于支撑该脚踏车装置的脚踏车支撑装置及一与该组踏板连动的脚踏车车轮，该脚踏车支撑装置可在一第一状态与一第二状态间改变，在该第一状态下，该脚踏车车轮与该跑步装置的传动带间不能连动，在该第二状态下，该脚踏车车轮与该跑步装置的传动带间相互连动。

10.如权利要求1所述的组合式脚踏车及跑步健身机，其特征在于，还包含一处理器用以提供一游戏程序而可与该脚踏车装置及该跑步机装置产生互动。

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