FI96663C - Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen - Google Patents

Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen Download PDF

Info

Publication number
FI96663C
FI96663C FI941202A FI941202A FI96663C FI 96663 C FI96663 C FI 96663C FI 941202 A FI941202 A FI 941202A FI 941202 A FI941202 A FI 941202A FI 96663 C FI96663 C FI 96663C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
resistance
speed
joystick
connection device
computer
Prior art date
Application number
FI941202A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI941202A (fi
FI96663B (fi
FI941202A0 (fi
Inventor
Jukka Antero Virkkala
Original Assignee
Jukka Antero Virkkala
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jukka Antero Virkkala filed Critical Jukka Antero Virkkala
Priority to FI941202A priority Critical patent/FI96663C/fi
Publication of FI941202A0 publication Critical patent/FI941202A0/fi
Priority to DE19581572T priority patent/DE19581572T1/de
Priority to PCT/FI1995/000137 priority patent/WO1995025297A1/en
Priority to AU19516/95A priority patent/AU1951695A/en
Publication of FI941202A publication Critical patent/FI941202A/fi
Publication of FI96663B publication Critical patent/FI96663B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI96663C publication Critical patent/FI96663C/fi
Priority to US08/710,244 priority patent/US5839990A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383Signal control means within the pointing device
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20Input arrangements for video game devices
    • A63F13/21Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types
    • A63F13/211Input arrangements for video game devices characterised by their sensors, purposes or types using inertial sensors, e.g. accelerometers or gyroscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/20Input arrangements for video game devices
    • A63F13/24Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles
    • A63F13/245Constructional details thereof, e.g. game controllers with detachable joystick handles specially adapted to a particular type of game, e.g. steering wheels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/40Processing input control signals of video game devices, e.g. signals generated by the player or derived from the environment
    • A63F13/42Processing input control signals of video game devices, e.g. signals generated by the player or derived from the environment by mapping the input signals into game commands, e.g. mapping the displacement of a stylus on a touch screen to the steering angle of a virtual vehicle
    • A63F13/428Processing input control signals of video game devices, e.g. signals generated by the player or derived from the environment by mapping the input signals into game commands, e.g. mapping the displacement of a stylus on a touch screen to the steering angle of a virtual vehicle involving motion or position input signals, e.g. signals representing the rotation of an input controller or a player's arm motions sensed by accelerometers or gyroscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/55Controlling game characters or game objects based on the game progress
    • A63F13/57Simulating properties, behaviour or motion of objects in the game world, e.g. computing tyre load in a car race game
    • A63F13/573Simulating properties, behaviour or motion of objects in the game world, e.g. computing tyre load in a car race game using trajectories of game objects, e.g. of a golf ball according to the point of impact
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/80Special adaptations for executing a specific game genre or game mode
    • A63F13/803Driving vehicles or craft, e.g. cars, airplanes, ships, robots or tanks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/06Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement
    • A63B22/0605Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement performing a circular movement, e.g. ergometers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/30Speed
    • A63B2220/34Angular speed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/10Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals
    • A63F2300/105Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals using inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/10Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals
    • A63F2300/1062Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals being specially adapted to a type of game, e.g. steering wheel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/60Methods for processing data by generating or executing the game program
    • A63F2300/64Methods for processing data by generating or executing the game program for computing dynamical parameters of game objects, e.g. motion determination or computation of frictional forces for a virtual car
    • A63F2300/646Methods for processing data by generating or executing the game program for computing dynamical parameters of game objects, e.g. motion determination or computation of frictional forces for a virtual car for calculating the trajectory of an object
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/80Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game specially adapted for executing a specific type of game
    • A63F2300/8017Driving on land or water; Flying
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S482/00Exercise devices
    • Y10S482/901Exercise devices having computer circuitry
    • Y10S482/902Employing specific graphic or video display

Description

1 96663
Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen
Keksintö liittyy tietokonejärjestelmiin ja kuntolaitteisiin, kuten kuten kuntopyöriin. Erityisesti keksintö liittyy motivaation säilyttämiseen kuntoilujakson aikana sal-5 limalla käyttäjän pelata tietokonepelejä ja ohjata auton tai lentokoneen tapaisen hahmon nopeutta pelissä muuttamalla poljentanopeuttaan.
Kunnon kohottamiseen tähtäävän liikunnan on kestettävä ainakin 15 minuuttia kerrallaan ja sen on oltava säännöllistä. Eräs tapa motivaation ylläpitämiseksi on yhdistää kuntoiluväline - esim. kuntopyörä, juoksurata tai soutulaite - tieto-10 koneeseen tai videopelikonsoliin ja saada tätä kautta kuntoileminen miellyttävämmäksi. Monista aiemmista patenteista ja -hakemuksista huolimatta kyseisiä tuotteita ei ole myytävänä urheilu-, kuntoilu- tai tietokonekaupoissa eikä niistä ilmoiteta ko. alojen lehdissä. Seuraavan tyyppisiä ratkaisuja on esitetty aiemmissa patenteissa ja -hakemuksissa: 15 1. Kuntopyörän ohjaama videonauhuri tai filmiprojektori, jossa filmi etenee pol kemiseen verrannollisella nopeudella, esim. DE 3210899 (Ehinger) ja US 4278095 (Lapeyre). Laitteisto on kallis, vie tilaa, eikä sille ole muuta käyttöä. Kilpailutilanteen luoma motivaatio polkemiseen puuttuu.
2. Kuntopyörän ja pelitietokoneen muodostama kokonaisuus, jota voidaan 20 käyttää vain pelaamiseen. Esimerkkejä: EP 255142 (Nobuta), WO 9216267 (Atari), DE 3218086 (Schleicher), DE 3404539 (Stel), DE (3408303 (Schwegler) ja US 4556216 (Pitkänen). Nämäkin laitteet ovat kalliita ja tilaa-vieviä eikä niille ole muuta käyttöä. Ohjelmatarjonta on suppea, koska pelit joudutaan kirjoittamaan vain näille laitteistoille.
25 3. Liitäntä pelikonsoliin kilpa-ajopelejä käyttäen. Pelikonsoleihin on vaikea yh distää kuntopyörää niin, että poljentanopeus vaikuttaisi pelin kulkuun (esim. auton ohjaukseen) jatkuvasti muuttuvana suureena. Näin siksi, että useimpien pelikonsoleiden luontevin liitäntä - pelikahvaliitäntä - tunnistaa peiikah-vasta keskiasennon lisäksi vain pää- ja väli-ilmansuunnat on/ei -tiloina.
30 Tästä syystä ei näihin koneisiin ole kehitetty realistisia, fysiikan lakeja noudattavia kilpa-ajo-ohjelmia. Monimutkainen ratkaisu edes muutaman erillisen nopeusarvon tuomiseksi pelikonsoleihin on esitetty julkaisussa WO 9209347 (Shatford). Siinä mikroprosessori mittaa polkemisen nopeutta ja syöttää pe-likahvaliitäntään ylös- tai alas-puisseja sen mukaan, pitääkö pelattavan au-35 ton nopeuttaa kiihdyttää vai hidastaa.
4. Liitäntä pelikonsoliin mitä tahansa peliohjelmaa käyttäen. Patenteissa US 4512567 (Phillips) ja US 4637605 (Ritchie) esitetään laitteisto, jossa mitä ta 2 96663 hansa videopeliä voidaan pelata kuntopyörän kahvoilta, kunhan pyörää samalla poljetaan riittävän nopeasti. Muuta kytkentää polkemisesta peliin ei ole.
5. Liitäntä valmiiseen tietokoneeseen. Patentissa GB 2114901 (Bannister) esitetään laskijalaite, joka mittaa pyörän nopeuden 4-bittisenä lukuna, muttei 5 esitä, mikä tietokone ja peliohjelma ottaisi vastaan tämän luvun. Patentti US 4824111 (Hoye) esittää laitteiston, joka korvaa tietokoneen näppäimistön. Missään yllämainitussa patentissa ei esitetä liitäntää teollisuusstandardin mukaiseen, kuten IBM PC/AT-yhteensopivaan tietokoneeseen tai yleensä tietokoneeseen, jonka pelikahvaliitännän muodostaa kaksi jatkuvasti muuttuvaa resis-10 tanssia, toinen vaaka- ja toinen pystysuuntaista ohjausta varten. Patentissa US 4 512 567 sanotaan palstan 3 rivillä 10, että pelikahvaliitäntään on tuotava muuttuva resistanssi, mutta rivillä 40 taas, että dynamosta tasasuuntauksella ja suodatuksella saatu tasajännite viedään pelikahvaliitäntään. IBM PC/AT -yhteensopivien tietokoneiden pelikahvaliitäntä vaatii resistanssin, ei jännitettä.
15 Riippumatta siitä, miten hyvin tunnetut laitteistot toimivat aiotussa ympäristössään, mikään niistä ei toimi, jos käyttäjä haluaa ohjata kuntopyörällä IBM PC/AT -yhteensopivassa tietokoneessa toimivaa valmista peliohjelmaa.
Urheilijat yltävät parhaisiin tuloksiinsa kilpailutilanteissa. Kuntopyörälläkin edelläajavan kilpa-auton saavuttaminen innostaa polkemaan paremmin kuin pelkkä 20 numeerinen tulos, esim. tietyssä ajassa poljettu matka. Paras motivaatio syntyy, kun kuntopyörällä päästään ohjaamaan todentuntuista kilpa-ajo-ohjelmaa. Kilpailu toisten, tietokoneen ohjaamien vastustajien kanssa asettaa suuret vaatimukset järjestelmän ajettavuudelle. Jos kilpailuun ryhdytään, siinä on myös oltava mahdollisuus menestyä. Ajotuntuman on oltava yhtä hyvä tai parempi kuin par-25 hailia pelikahvoilla.
Vähälle huomiolle on jäänyt kuntopyörän ja oikean polkupyörän välinen oleellinen ero: kuntopyörässä ei voida erottaa toisistaan vapaata rullausta ja aktiivista jarruttamista. Kuntopyörän ja dedikoidun elektroniikan käsittävissä laitteistoissa, joihin ohjelmat kirjoitetaan vartavasten, voidaan pelissä oleva kilpa-auto asettaa 30 kulkemaan kuntopyörän polkemiseen verrannollisella nopeudella. Ohjattaessa valmista tietokonetta ja valmista peliä pelikahvaliitännän kautta näin ei voida ‘ tehdä, koska pelikahvalla ei voida suoraan asettaa auton nopeutta. Pelikahva toimii yhdistettynä kaasu- ja jarrupolkimena. Työntäminen keskiasennosta eteenpäin vastaa kiihdyttämistä ja taaksepäin vetäminen jarruttamista. Pelikah-35 van mahdollisista asennoista puolet käytetään kiihdyttämiseen ja puolet jarruttamiseen. Kuinka kuntopyörän mahdolliset poljentanopeudet pitäisi tulkita pelin 3 96663 näkemäksi pelikahvan asennoiksi? Mitä tilannetta vastaa se, että pyörää ei poljeta? Vastaako se vapaata rullausta vai täyttä jarrutusta?
Jos kuntopyörän seisominen vastaa täyttä jarrutusta ja signaali käsitellään lineaarisesti, täytyy pyörää polkea puolella täydestä nopeudesta, ennen kuin pelioh-5 jelma näkisi käyttäjän lopettavan jarrutuksen ja siirtyvän edes hitaaseen ajoon. Tämä on epähavainnollista ja huonontaa ajonautintoa. Tätä esittää viiva A kuviossa 2. Kuvion y-akseli (pelikahvan resistanssi nopeuden funktiona) on esitetty ylösalaisin, koska pieni resistanssin arvo vastaa suurta nopeutta ja päinvastoin.
Jos taas kuntopyörän seisominen vastaa pelikahvan keskiasentoa, millä sitten 10 jarrutetaan? Tätä esittää viiva B. Pyörään pitäisi rakentaa erillinen jarru. Tätä olisi käyttäjien vaikea omaksua: vaikkei kuntopyörä liikkuisi, tarvitaan silti sähköinen jarru hidastamaan pelattavan auton liikettä. Sähköisestä jarrusta tulisi kohtalaisen monimutkainen, sillä yksinkertainen on/ei -painike ei riitä. Parhaat peliohjelmat ovat niin realistisia, että täysjarrutuksen käyttö suuressa nopeudes-15 sa lukitsee pyörät ja heittää yleensä auton ulos radalta. Taaksepäin polkemi-nenkaan ei ole hyvä ratkaisu. Joitakin kuntopyöriä ei voi polkea taaksepäin. Lisäksi nopeusanturin pitäisi erottaa kahden erisuuntaisen pyörimisliikkeen välillä.
Keksinnön mukaisessa sovitinlaitteistossa ongelma on ratkaistu epälineaarisella elementillä: kuntopyörän seisominen vastaa pelikahvan vetämistä taakse eli 20 täysjarrutusta, mutta signaalin käsittely on epälineaarista. Tätä esittää käyrä C kuviossa 2. Polkeminen tiettyä rajanopeutta pienemmällä nopeudella vastaa eriasteista jarruttamista ja polkeminen tätä nopeutta suuremmalla nopeudella vastaa eriasteista kiihdyttämistä. Rajanopeus, jolla polkeminen vastaa pelikahvan pitämistä keskiasennossa, on pienempi kuin puolet maksiminopeudesta.
·· 25 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle liitäntälaitteelle on tunnus omaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti kuvioiden avulla, joista:
Kuvio 1 esittää sovitinlaitteiston liittämisen kuntopyörään, pelikahvaan ja tietokoneeseen; ! 30 Kuvio 2 esittää kolmea erilaista sovitinlaitteiston tietokoneelle välittämää resis- * tanssia poljentanopeuden funktiona; ja
Kuvio 3 esittää sovitinlaitteiston erästä mahdollista suoritusmuotoa.
Kuvio 1 näyttää, kuinka laitteisto liitetään kuntopyörään. Vauhtipyörän läheisyyteen asennetaan nopeusanturi ja kädensijoihin asennetaan ohjauskytkimet.
35 Sovitinlaitteisto kytketään tietokoneen pelikahvaliitäntään.
4 96663
Kuviossa 3 esitetyn laitteiston ytimen muodostaa elektroniikkayksikkö, johon kuuluu: • Liitännät tietokoneelle, ulkoiselle pelikahvalle, nopeusanturille sekä kahdelle kädensijalle; 5 · Nopeus-resistanssi -muunnin, joka muuntaa kuntopyörän kaksi tilaa (seisominen tai polkeminen) kilpa-ajopelien vaatimaksi kolmeksi tilaksi (jarrutus, vapaa rullaus, kiihdytys) ilman erillistä jarrua. Jarrun tilalla on käytetty epälineaarista elementtiä siten, että kuntopyörän polkeminen tiettyä rajanopeutta pienemmällä nopeudella vastaa eriasteista jarruttamista ja tätä 10 nopeutta suuremmalla nopeudella vastaa eriasteista kiihdyttämistä. Rajanopeus, jolla polkeminen vastaa pelikahvan pitämistä keskiasennossa, on pienempi kuin puolet maksiminopeudesta. Kuntopyörän mahdollisista poljen-tanopeuksista 0-100 % pienempi osa käytetään siis eriasteiseen jarruttamiseen ja suurempi osa eriasteiseen kiihdyttämiseen. Tällä järjestelyllä pyritään 15 ja päästään erittäin hyvään ajotuntumaan ja sitä kautta motivaation ylläpitämiseen. Nopeus-resistanssi -muuntimen muodostavat pulssianturi, ajastin-piiri, alipäästösuodin, LED (tai muu lamppu) ja valovastus.
• Painike-resistanssimuunnos siten, joka muuntaa vasemmanpuoleisessa kä-densijassa olevan painikkeen painamisen resistanssiksi, joka vastaa peli- 20 kahvan kääntämistä vasemmalle ja oikeanpuoleisessa kädensijassa olevan painikkeen painamisen resistanssiksi, joka vastaa pelikahvan kääntämistä oikealle. Ohjauspainikkeiden käsittely on toteutettu siten, että tietokoneen näkemä resistanssi ei koskaan nouse suuremmaksi kuin tavallisen pelikahvan maksimiresistanssi. Jos näin kävisi, monien pelien pelikahvan kalibrointi 25 sekoaisi. Lisäksi kädensijoissa on "A"-ja "B" -painikkeet, kuten tavallisissa pelikahvoissakin. Näillä vaihdetaan suuremmalle tai pienemmälle vaihteelle, valitaan pelin toimintoja ym.
• Valintakytkimet, joilla tietokoneen näkemät x- ja y-ohjaus voidaan erikseen valita kuntopyörältä tai ulkoiselta pelikahvalta. Ulkoista pelikahvaa tarvitaan 30 pelien toimintojen valitsemiseen sekä pelikahvan kalibrointiin.
Liitännän elektroninen toteutus ilmenee kuviosta 3. Hall-anturi antaa pulsseja, * kun kuntopyörän vauhtipyörään kiinnitetyt magneetit ohittavat sen. Jos magneet teja on 4, saadaan 4 pulssia kierrosta kohti. Pulssit viedään ajastimelle U1. Ajastimen antamat määrämittaiset pulssit suodatetaan alipäästösuotimella R7-8, 35 C4-5. Transistorilla Q1 ohjataan LED-diodia D1, joka valaisee valovastusta R12.
Valovastuksen resistanssi on kääntäen verrannollinen valaistukseen eli likimain kääntäen verrannollinen kuntopyörän nopeuteen. Vastuksella R13 asetetaan 5 96663 yhdistelmän R12-13 resistanssi vastaamaan pelikahvan maksimiresistanssia, kun LED D1 on pimeänä (pyörää ei poljeta). Kytkimellä SW2 valitaan, näkeekö tietokoneen pelikahvaliitäntä yhdistelmän R12-13 vai ulkoisen pelikahvan resistanssin. Jälkimmäistä asentoa käytetään valittaessa pelien toimintoja.
5 Vaakasuuntainen ohjaus voidaan toteuttaa jatkuvana potentiometrin R6 avulla. Useimmissa peleissä ohjaus on joka tapauksessa on/ei -tyyppinen, joten ohjaus on helpompi toteuttaa kuntopyörän ohjaustankoon kiinnitettyjen "vasen" ja "oikea" -painikkeiden avulla. Potentiometrin liuku on yhdistetty sen tietokoneelle menevään nastaan analogiakytkimen U2C kautta. Jos potentiometri on keski-10 asennossa, tietokone näkee pelikahvan keskiasentoa vastaavan resistanssin.
U2C ohjataan johtamaan vastuksella R3. "Oikea" -painikkeen painaminen maa-dottaa U2C:n ohjauksen ja tietokone näkee potentiometrin koko resistanssin. ’Vasen" -painiketta painettaessa U2B lakkaa johtamasta ja U2D alkaa johtaa, kytkien vastuksen R2 potentiometrin R6 rinnalle. R2:n resistanssi on n. 2 kW, 15 mikä vastaa todellisen pelikahvan resistanssia minimissään. Kytkimellä SW1 valitaan, näkeekö tietokone potentiometrin R6 vai ulkoisen pelikahvan resistanssin. Ulkoinen pelikahva on käytännöllinen peliohjelmien valikoissa. Lisäksi se tarjoaa mahdollisuuden liittää kääntyvän ohjaustangon tms. "A" ja "B" -painikkeet vastaavat pelikahvoissa olevia painikkeita, joilla esim. vaihdetaan 20 suuremmalle tai pienemmälle vaihteelle.
Keksinnön mukainen laitteisto tuo mukanaan seuraavat edut: • Toimii valmiin tietokoneen ja valmiiden peliohjelmien kanssa. Kun pelit toimivat myös pelikahvalla, niiden laatu ja valikoima on parempi ja hinta edullisempi kuin jos ne jouduttaisiin kirjoittamaan pelkästään kuntopyörälle.
25 Toimitettavissa käyttäjän asennettavana muunnossarjana. Tunnetut laitteet ovat erikoisen elektroniikkansa tai kääntyvän ohjaustangon vuoksi varsin monimutkaisia.
• Ylläpitää motivaatiota. Minuuttitason motivaatio syntyy kilpa-ajon jännityksestä ja vaihtelevista tilanteista. Päivätason motivaatiota ylläpitää kehitys: tulok- 30 set paranevat sekä jaksetaan polkea suuremmalla rasituksella. Vuositason motivaatio säilyy vaihtelevien, vuodesta toiseen kehittyvien pelien mukana.
’ · Kääntyvää ohjaustankoa ei tarvita. IBM-yhteensopivien koneiden pelikahvan muodostaa kaksi jatkuvasti muuttuvaa resistanssia. Tässäkin ympäristössä on/ei -tyyppinen ohjaus toimii jopa paremmin kuin lineaarinen ohjaus. Jotkut 35 pelit käsittelevät pelikahvaa kuin tietokoneen nuolinäppäimiä. Ne tunnistavat kahvasta vain kaksi asentoa: kahvaa joko käännetään tai ei. Muunnos on/ei -ohjauksesta jatkuvaan ohjaukseen tapahtuu peliohjelmassa: kun pelaaja β 96663 kääntää vasemmalle, ohjelma "kääntää ohjauspyörää". Pelaajan vapauttaessa napin tai pelikahvan, ohjauspyörä palaa tietyllä nopeudella kohti keski-asentoa. Yritys ohjata tällaista peliä kääntyvällä ohjaustangolla yleensä epäonnistuu. Pieni ohjaustangon liike ei vaikuta mitään. Vasta tietyn kynnyksen 5 ylittävä liike vaikuttaa ohjauspyörään, mutta on samantekevää, ylitetäänkö kynnys vähän vai reilusti.
• Erillistä jarrua ei tarvita. Kuntopyörän kaksi tilaa (seisominen tai polkeminen) on muunnettu kilpa-ajopelien vaatimaksi kolmeksi tilaksi (jarrutus, vapaa rullaus, kiihdytys) ilman erillistä jarrua.
10 · Ohjaus on helposti vaihdettavissa tavalliselle pelikahvalle. Tavallista pelikah- vaa tarvitaan kahdesta syystä: 1. Järjestelmän kalibrointiin. Jos tämä tehdään kuntopyörää polkemalla, kalibrointi vaihtelee ajokerrasta toiseen, koska pyörää on mahdoton polkea joka kalibrointikerralla samalla nopeudella. Tällöin myös ajo- 15 tuntuma vaihtelee ja kilpailussa on vaikea menestyä. Parempi tulos saavutetaan kalibroimalla järjestelmä tavallisen pelikahvan avulla, jonka ääri- ja keskiasennot voidaan toistaa kerrasta toiseen samalla tavalla.
2. Pelin toimintojen valitsemiseen, kuten kilparadan valitsemiseen, au- 20 ton virittämiseen ym. Jos ohjelman valikko on pystysuuntainen, toi minnan valitseminen kuntopyörän poikimilla ei onnistu. Sen vuoksi tarvitaan myös helppo tapa tavallisen pelikahvan liittämiseksi.
Edellä on kuvattu vain yksi mahdollinen tapa laitteiston toteuttamiseksi. Laitteisto voi olla analoginen tai digitaalinen. Digitaalinen laitteisto voidaan muodostaa 25 siten, että nopeus-resistanssi-muunnin käsittää laskimen, joka laskee kellopuls-seja kuntopyörän jonkin pyörivän kierroksen aikana ja valitsee vastaavan resistanssin sopivasta resistanssien sarjasta. Vaihtoehtoisesti muunnin voi käsittää laskimen, joka laskee kuntopyörän jonkin pyörivän osan tahdistamia pulsseja ennaltamäärättynä aikana ja valitsee vastaavan resistanssin sopivasta resis-30 tanssien sarjasta.
Sovitinlaitteiston kaupallinen toteutus voi olla erillinen liitäntäsarja kuntoiluväli-neen yhdistämiseksi olemassaolevaan tietokoneeseen tai se voi olla laitteiston sisällyttäminen osaksi valmista kuntoiluvälinettä. Keksintö ei siis rajoitu ylläkuvattuihin suoritusmuotoihin, vaan sen suojapiiri voi vaihdella patenttivaatimusten 35 puitteissa.
Il

Claims (7)

7 96663
1. Sovitinlaitteisto tietokoneen tai videopelijärjestelmän sovittamiseksi kuntopyörän tapaiseen kuntoväiineeseen, tu n nettu siitä, että sovitinlaitteisto sisältää: 5. ottovälineet vastaanottamaan ottosignaalia, joka osoittaa kuntovälineen käyttäjän suorittaman liikunnan nopeutta; • antovälineet liittymiseksi tietokoneeseen tai videopelijärjestelmään tämän pe-likahvaliitännän kautta; ja • muunninvälineet antovälineiden ohjaamiseksi, jolloin muunninvälineet sisältä-10 vät resistanssin, jonka arvo muuttuu vasteena ottosignaalille.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitinlaitteisto, tu n nettu siitä, että muunninvälineet sisältävät elementin, joka muuntaa kuntovälineen kaksi tilaa (lepotilan ja polkemisen) tietokonepelien vaatimiksi kolmeksi tilaksi (jarrutus, vapaa rullaus ja kiihdytys).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sovitinlaitteisto, t u n n e 11 u siitä, että muunninelementti on epälineaarinen siten, että: • ottosignaalit, jotka ilmaisevat kuntopyörän polkemista tiettyä rajanopeutta pienemmällä nopeudella, muunnetaan resistanssiksi, joka on suurempi kuin pelikahvan resistanssi keskiasennossaan, mikä vastaa pelikahvan vetämistä 20 taaksepäin (jarrutusta); ja • ottosignaalit, jotka ilmaisevat kuntopyörän polkemista tiettyä rajanopeutta vastaavalla nopeudella, muunnetaan resistanssiksi, joka vastaa pelikahvan resistanssia keskiasennossaan; ja • ottosignaalit, jotka ilmaisevat kuntopyörän polkemista tiettyä rajanopeutta 25 suuremmalla nopeudella, muunnetaan resistanssiksi, joka on pienempi kuin pelikahvan resistanssi keskiasennossaan, mikä vastaa pelikahvan työntämistä eteenpäin (kiihdytystä); missä: • kuntopyörän maksiminopeudella tarkoitetaan nopeutta, jolla sovitinlaitteisto 30 tuottaa resistanssin, joka vastaa eteentyönnetyn pelikahvan resistanssia; ja . . · rajanopeus, jolla sovitinlaitteisto tuottaa resistanssin, joka vastaa keskiasen nossaan olevan pelikahvan resistanssia, on pienempi kuin puolet maksiminopeudesta, jolloin mahdollisten poljentanopeuksien alueesta vähemmän kuin puolet vastaa eriasteista jarruttamista ja enemmän kuin puolet vastaa erias-35 teista kiihdyttämistä.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen sovitinlaitteisto,t u n n e tt u siitä, että muunninväline sisältää lampun tai ledin tapaisen valaisinvälineen valai- 8 96663 seman valoherkän vastuksen, jolloin valaisinvälineen kautta kulkeva virta on vasteellinen kuntopyörän poljentanopeuteen.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen sovitinlaitteisto.t u n n ettu siitä, että muunninväline sisältää pulssianturin, ajastimen, alipäästösuotimen, va- 5 laisinvälineen ja valoherkän vastuksen.
6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sovitinlaitteisto.t u n n e tt u siitä, että epälineaarinen muunninelementti käsittää laskinvälineen, joka laskee kellopulsseja kuntopyörän jonkin pyörivän kierroksen aikana ja valitsee vastaavan resistanssin sopivasta resistanssien sarjasta.
7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sovitinlaitteisto.t u n n e 11 u siitä, että epä lineaarinen muunninelementti käsittää laskinvälineen, joka laskee kuntopyörän jonkin pyörivän osan tahdistamia pulsseja ennaltamäärättynä aikana ja valitsee vastaavan resistanssin sopivasta resistanssien sarjasta. II 9 96663 Patentk rav:
FI941202A 1994-03-14 1994-03-14 Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen FI96663C (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI941202A FI96663C (fi) 1994-03-14 1994-03-14 Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen
DE19581572T DE19581572T1 (de) 1994-03-14 1995-03-14 Apparat zum Verbinden eines Übungsfahrrades mit einem Computer
PCT/FI1995/000137 WO1995025297A1 (en) 1994-03-14 1995-03-14 Apparatus for connecting an exercise bicycle to a computer
AU19516/95A AU1951695A (en) 1994-03-14 1995-03-14 Apparatus for connecting an exercise bicycle to a computer
US08/710,244 US5839990A (en) 1994-03-14 1996-09-13 Apparatus for connecting an exercise bicycle to a computer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI941202A FI96663C (fi) 1994-03-14 1994-03-14 Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen
FI941202 1994-04-14

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI941202A0 FI941202A0 (fi) 1994-03-14
FI941202A FI941202A (fi) 1995-09-15
FI96663B FI96663B (fi) 1996-04-30
FI96663C true FI96663C (fi) 1996-08-12

Family

ID=8540307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI941202A FI96663C (fi) 1994-03-14 1994-03-14 Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5839990A (fi)
AU (1) AU1951695A (fi)
DE (1) DE19581572T1 (fi)
FI (1) FI96663C (fi)
WO (1) WO1995025297A1 (fi)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6126571A (en) * 1999-05-04 2000-10-03 Parks; Edward H. Apparatus for removably interfacing a bicycle to a computer
US6530864B1 (en) 1999-05-04 2003-03-11 Edward H. Parks Apparatus for removably interfacing a bicycle to a computer
US6244988B1 (en) * 1999-06-28 2001-06-12 David H. Delman Interactive exercise system and attachment module for same
US6179746B1 (en) 1999-06-17 2001-01-30 David Harris Delman Activity controlled audio-visual system
GB2359260A (en) * 2000-01-13 2001-08-22 Steven George Croston Interface linking exercise equipment to game equipment
US20070281828A1 (en) 2000-03-21 2007-12-06 Rice Michael J P Games controllers
GB0006672D0 (en) * 2000-03-21 2000-05-10 Rice Michael J P Improvements relating to controllers
US20060122474A1 (en) * 2000-06-16 2006-06-08 Bodymedia, Inc. Apparatus for monitoring health, wellness and fitness
US20020160883A1 (en) * 2001-03-08 2002-10-31 Dugan Brian M. System and method for improving fitness equipment and exercise
US8939831B2 (en) 2001-03-08 2015-01-27 Brian M. Dugan Systems and methods for improving fitness equipment and exercise
US20050143226A1 (en) * 2001-03-10 2005-06-30 Steven Heidecke Exercise device
US6902513B1 (en) 2002-04-02 2005-06-07 Mcclure Daniel R. Interactive fitness equipment
US6918860B1 (en) 2002-09-10 2005-07-19 Neil H. Nusbaum Exercise bicycle virtual reality steering apparatus
US20050130741A1 (en) * 2003-02-18 2005-06-16 Raj Pandian Human power conversion system based on video game play with exercise bicycle
US20050054492A1 (en) * 2003-07-15 2005-03-10 Neff John D. Exercise device for under a desk
US7497807B2 (en) * 2003-07-15 2009-03-03 Cube X Incorporated Interactive computer simulation enhanced exercise machine
US7497812B2 (en) * 2003-07-15 2009-03-03 Cube X, Incorporated Interactive computer simulation enhanced exercise machine
TW200610561A (en) * 2004-09-17 2006-04-01 Lai Yin Liang Multi-function man-machine interaction type gymnastic equipment
US8021277B2 (en) 2005-02-02 2011-09-20 Mad Dogg Athletics, Inc. Programmed exercise bicycle with computer aided guidance
US8692816B2 (en) * 2005-04-22 2014-04-08 Microsoft Corporation State-based auxiliary display operation
US7918732B2 (en) * 2005-05-06 2011-04-05 Milton Charles Van Noland Manifold compatibility electronic omni axis human interface
US11826652B2 (en) 2006-01-04 2023-11-28 Dugan Health, Llc Systems and methods for improving fitness equipment and exercise
EP2007485A2 (en) * 2006-04-14 2008-12-31 Icon Health & Fitness, Inc. Exercise apparatuses, components for exercise apparatuses and related methods
US8123527B2 (en) 2006-10-31 2012-02-28 Hoelljes H Christian Active learning device and method
US20100081548A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-01 Lawrence Labedz Exercise simulator and method for encouraging exercise
US20100113224A1 (en) * 2008-11-03 2010-05-06 Seh-Huang Chao Controlling device for electronic device usage control
US7967728B2 (en) 2008-11-16 2011-06-28 Vyacheslav Zavadsky Wireless game controller for strength training and physiotherapy
US9339691B2 (en) 2012-01-05 2016-05-17 Icon Health & Fitness, Inc. System and method for controlling an exercise device
US8721501B2 (en) * 2012-06-29 2014-05-13 Mu-Chuan Wu Detection device and monitoring system for detecting an exercising state
US9026348B2 (en) 2012-12-21 2015-05-05 Honda Motor Co., Ltd. System and method for brake coaching
EP2969058B1 (en) 2013-03-14 2020-05-13 Icon Health & Fitness, Inc. Strength training apparatus with flywheel and related methods
EP3974036A1 (en) 2013-12-26 2022-03-30 iFIT Inc. Magnetic resistance mechanism in a cable machine
WO2015138339A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Icon Health & Fitness, Inc. Pressure sensor to quantify work
WO2015191445A1 (en) 2014-06-09 2015-12-17 Icon Health & Fitness, Inc. Cable system incorporated into a treadmill
WO2015195965A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 Icon Health & Fitness, Inc. Post workout massage device
US20160153852A1 (en) * 2014-12-02 2016-06-02 Mu-Chuan Wu Torque adjustment and measurement system
US10258828B2 (en) 2015-01-16 2019-04-16 Icon Health & Fitness, Inc. Controls for an exercise device
US10391361B2 (en) 2015-02-27 2019-08-27 Icon Health & Fitness, Inc. Simulating real-world terrain on an exercise device
US10537764B2 (en) 2015-08-07 2020-01-21 Icon Health & Fitness, Inc. Emergency stop with magnetic brake for an exercise device
US10953305B2 (en) 2015-08-26 2021-03-23 Icon Health & Fitness, Inc. Strength exercise mechanisms
US10293211B2 (en) 2016-03-18 2019-05-21 Icon Health & Fitness, Inc. Coordinated weight selection
US10625137B2 (en) 2016-03-18 2020-04-21 Icon Health & Fitness, Inc. Coordinated displays in an exercise device
US10493349B2 (en) 2016-03-18 2019-12-03 Icon Health & Fitness, Inc. Display on exercise device
US10272317B2 (en) 2016-03-18 2019-04-30 Icon Health & Fitness, Inc. Lighted pace feature in a treadmill
US10561894B2 (en) 2016-03-18 2020-02-18 Icon Health & Fitness, Inc. Treadmill with removable supports
US10252109B2 (en) 2016-05-13 2019-04-09 Icon Health & Fitness, Inc. Weight platform treadmill
US10471299B2 (en) 2016-07-01 2019-11-12 Icon Health & Fitness, Inc. Systems and methods for cooling internal exercise equipment components
US10441844B2 (en) 2016-07-01 2019-10-15 Icon Health & Fitness, Inc. Cooling systems and methods for exercise equipment
US10671705B2 (en) 2016-09-28 2020-06-02 Icon Health & Fitness, Inc. Customizing recipe recommendations
US10500473B2 (en) 2016-10-10 2019-12-10 Icon Health & Fitness, Inc. Console positioning
US10376736B2 (en) 2016-10-12 2019-08-13 Icon Health & Fitness, Inc. Cooling an exercise device during a dive motor runway condition
US10625114B2 (en) 2016-11-01 2020-04-21 Icon Health & Fitness, Inc. Elliptical and stationary bicycle apparatus including row functionality
TWI637770B (zh) 2016-11-01 2018-10-11 美商愛康運動與健康公司 用於固定式腳踏車的落入式樞軸配置
TWI646997B (zh) 2016-11-01 2019-01-11 美商愛康運動與健康公司 用於控制台定位的距離感測器
US10661114B2 (en) 2016-11-01 2020-05-26 Icon Health & Fitness, Inc. Body weight lift mechanism on treadmill
TWI680782B (zh) 2016-12-05 2020-01-01 美商愛康運動與健康公司 於操作期間抵銷跑步機的平台之重量
US10702736B2 (en) 2017-01-14 2020-07-07 Icon Health & Fitness, Inc. Exercise cycle
US11130064B2 (en) 2017-07-17 2021-09-28 Neuromotion, Inc. Systems and methods for biofeedback gameplay
TWI722450B (zh) 2017-08-16 2021-03-21 美商愛康運動與健康公司 用於抗馬達中之軸向衝擊載荷的系統
US10729965B2 (en) 2017-12-22 2020-08-04 Icon Health & Fitness, Inc. Audible belt guide in a treadmill
TWI761125B (zh) * 2019-01-25 2022-04-11 美商愛康有限公司 互動式腳踏式運動訓練設備
JP7324658B2 (ja) * 2019-08-29 2023-08-10 株式会社シマノ 人力駆動車用の操作装置に関する電子装置、および、人力駆動車用の操作装置に関する電子装置における制御方法
US11926385B2 (en) 2021-03-01 2024-03-12 IRL Incorporated Cycling exercise system, device, and method
US11806577B1 (en) 2023-02-17 2023-11-07 Mad Dogg Athletics, Inc. Programmed exercise bicycle with computer aided guidance

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1108931B (it) * 1978-12-13 1985-12-16 Bicoccni Eugenio Dispositivo audiovisivo per attrezzi ginnici
GB2114901A (en) * 1982-02-09 1983-09-01 Robert Michael Bannister Exercise apparatus
US4512567A (en) * 1983-03-28 1985-04-23 Phillips Robert V Exercise bicycle apparatus particularly adapted for controlling video games
JPH067873B2 (ja) * 1986-08-01 1994-02-02 美津濃株式会社 トレ−ニング自転車装置
US4976435A (en) * 1988-10-17 1990-12-11 Will Shatford Video game control adapter
US5362069A (en) * 1992-12-03 1994-11-08 Heartbeat Corporation Combination exercise device/video game
US5591104A (en) * 1993-01-27 1997-01-07 Life Fitness Physical exercise video system

Also Published As

Publication number Publication date
FI941202A (fi) 1995-09-15
FI96663B (fi) 1996-04-30
DE19581572T1 (de) 1997-03-27
FI941202A0 (fi) 1994-03-14
WO1995025297A1 (en) 1995-09-21
AU1951695A (en) 1995-10-03
US5839990A (en) 1998-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI96663C (fi) Sovitinlaitteisto kuntopyörän yhdistämiseksi tietokoneeseen
CA2403752C (en) Improvements relating to games controllers
US7837595B2 (en) Controller for an exercise bicycle
US7874957B2 (en) Apparatus for measuring exercise performance
US5591104A (en) Physical exercise video system
US5888172A (en) Physical exercise video system
US20060287089A1 (en) System and method for interfacing a simulation device with a gaming device
US7044891B1 (en) Video bike
GB2591542A (en) Smart training attachment for an exercise bike
US6712737B1 (en) Exercise apparatus with video effects synchronized to exercise parameters
US20070123390A1 (en) Exercise equipment with interactive gaming component
EP2195099B1 (en) Sensing apparatus for use with exercise bicycles
US20080214305A1 (en) System and method for interfacing a simulation device with a gaming device
US20060258458A1 (en) System and method for interfacing a simulation device with a gaming device
JPH067873B2 (ja) トレ−ニング自転車装置
WO1998019746A3 (en) Interactive exercise apparatus
WO2009034309A1 (en) Exercise apparatus
KR100786650B1 (ko) 게임 기능을 구비한 헬스 싸이클
CN101495203A (zh) 游戏控制器
WO1994016774A1 (en) Physical exercise video system
JP2003033572A (ja) 運動により発生したパラメータでゲームと相互作用させる制御システム
GB2114901A (en) Exercise apparatus
KR101246826B1 (ko) 역주행 및 부하 제공이 가능한 자전거 시뮬레이션시스템
WO2001024892A2 (en) Exercise apparatus with video effects synchronized to exercise parameters
KR101759096B1 (ko) 마그네틱브레이크를 이용한 실내 자전거 및 그 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: VIRKKALA, JUKKA ANTERO

BB Publication of examined application