滑雪板測距校準系統及模擬滑雪儀的制作方法

本發明涉及運動器械技術領域，特別涉及一種滑雪板測距校準系統及模擬滑雪儀。

背景技術：

模擬滑雪儀，是結合虛擬現實技術并綜合生物學、物理學、力學、工程學等學科，以用于實現模擬滑雪運動的大型儀器設備。模擬滑雪儀能夠在室內或室外非滑雪場地進行逼真有效地滑雪訓練，使用戶獲得真實、動感、刺激的體驗。

模擬滑雪儀進入中國，無疑會為中國冰雪成績的提高創造良好的氛圍，也有利于加快中國冰雪項目的發展與競技成績的提高。同時，對于青少年發展的影響也是潛移默化的，在他們心中種下體育的種子，使他們能夠從小就像冰雪項目發達國家的孩子一樣，去更多地接觸這些運動，在“玩”中積累實力，在“耍”中享受快樂。此外，由于未經訓練的青少年直接在雪地進行體育運動存在擦傷、摔傷的風險，因此模擬滑雪儀的產生具有重大意義。

申請人發現，實際應用時，模擬滑雪儀中的滑雪板需要與顯示屏幕中的虛擬畫面進行自動地匹配對應；此外，由于當某個使用者通過模擬滑雪儀完成滑雪體驗后，滑雪板會停留在機體長度方向上的任意位置，因此當下一個使用者進行使用前，需要將滑雪板自動歸位至機體長度方向上的中間位置，從而與顯示屏幕中的起始畫面相吻合。

因此如何自主開發研制一款屬于我們自己的模擬滑雪儀及其內部的相關構件，成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種滑雪板測距校準系統及應用其的模擬滑雪儀，以實現滑雪板自動地與顯示屏幕中的虛擬畫面進行匹配對應，且滑雪板能夠自動歸位至機體長度方向上的中間位置，并與顯示屏幕中的起始畫面相吻合的目的。

本發明提供一種滑雪板測距校準系統，包括：距離傳感器，所述距離傳感器包括發射端和接收端，所述發射端和所述接收端分別設置在滑雪板和模擬滑雪儀的機體的長度方向上的一端，且所述發射端和所述接收端相對設置；校正輪，且所述校正輪設置有兩個，兩個所述校正輪分別設置在所述機體的長度方向上的兩端，且其中一個所述校正輪連接有編碼器；通電鋼絲繩，所述通電鋼絲繩的一端由所述滑雪板起，并依次分別繞過兩個所述校正輪后，由另一端回繞固定至所述滑雪板止；所述編碼器通過獲取所述校正輪的正轉極限和\或反轉極限用于確定所述滑雪板的位置，并使所述滑雪板歸位。

實際應用時，所述滑雪板上設置有支撐架，所述支撐架為U型結構，且所述U型結構的兩側段為柱狀體；所述U型結構內容納有彈性件；所述通電鋼絲繩的一端由所述彈性件起，并纏繞過臨近的一個所述柱狀體，且依次分別繞過兩個所述校正輪后，由另一端纏繞過另一個所述柱狀體，并固定至所述彈性件止。

其中，所述彈性件為螺旋彈簧。

具體地，所述距離傳感器為紅外線傳感器；所述發射端為紅外線發射器，所述接收端為紅外線接收器。

進一步地，所述編碼器為旋轉編碼器。

相對于現有技術，本發明所述的滑雪板測距校準系統具有以下優勢：

本發明提供的滑雪板測距校準系統中，包括：距離傳感器，校正輪和通電鋼絲繩；其中，距離傳感器包括發射端和接收端，發射端和接收端分別設置在滑雪板和模擬滑雪儀的機體的長度方向上的一端，且發射端和接收端相對設置；具體地，校正輪設置有兩個，兩個校正輪分別設置在機體的長度方向上的兩端，且其中一個校正輪連接有編碼器；通電鋼絲繩的一端由滑雪板起，并依次分別繞過兩個校正輪后，由另一端回繞固定至滑雪板止；編碼器通過獲取校正輪的正轉極限和\或反轉極限用于確定滑雪板的位置，并使滑雪板歸位。由此分析可知，本發明提供的滑雪板測距校準系統中，可以通過距離傳感器的發射端向接收端發送信號，并通過該信號以確定滑雪板位于機體的長度方向上的具體位置，從而能夠與顯示屏幕中的虛擬畫面相匹配；此外，編碼器能夠利用通電鋼絲繩并通過確定校正輪的正轉極限和\或反轉極限以用于校準滑雪板的位置，并使滑雪板歸位，即使滑雪板歸位至機體長度方向上的中間位置。綜上，本發明提供的滑雪板測距校準系統能夠實現滑雪板自動地與顯示屏幕中的虛擬畫面進行匹配對應，且滑雪板能夠自動歸位至機體長度方向上的中間位置，并與顯示屏幕中的起始畫面相吻合的目的。

本發明還提供一種模擬滑雪儀，包括：如上述任一項所述的滑雪板測距校準系統。

實際應用時，所述模擬滑雪儀還包括：處理器和驅動器，且所述驅動器與所述滑雪板連接；所述距離傳感器的所述發射端和所述通電鋼絲繩還連接有電容器，所述電容器與所述處理器連接；所述編碼器也與所述處理器連接，且所述處理器與所述驅動器連接。

其中，所述滑雪板包括：滑雪踏板和承載裝置；所述承載裝置包括：固定支架，滑動輪，連接桿和導向輪；所述滑動輪安裝在所述固定支架上，且所述滑動輪連接有所述驅動器；所述連接桿固定在所述固定支架的頂端，且所述連接桿上安裝有所述滑雪踏板；所述導向輪設置在所述連接桿的兩端，且所述導向輪與所述滑動輪垂直設置。

具體地，所述固定支架上還連接有安裝板，所述安裝板上設置有所述距離傳感器的所述發射端或所述接收端。

進一步地，所述安裝板通過所述支撐架與所述固定支架連接。

更進一步地，所述滑動輪包括有沿所述固定支架的長度方向設置的四個，且四個所述滑動輪分為兩組、每組兩個；兩組所述滑動輪分別位于所述固定支架的兩端。

所述模擬滑雪儀與上述滑雪板測距校準系統相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統在使用時的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的模擬滑雪儀中滑雪板的承載裝置在使用時的結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的模擬滑雪儀中滑雪板的承載裝置非使用時的立體結構示意圖。

圖中：

1－距離傳感器；11－發射端；12－接收端；2－滑雪板；3－機體；4－校正輪；5－編碼器；6－通電鋼絲繩；21－支撐架；211－柱狀體；7－彈性件；22－滑雪踏板；23－承載裝置；231－固定支架；232－滑動輪；233－連接桿；234－導向輪；31－軌道側壁；235－安裝板。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電氣連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

圖1為本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統在使用時的結構示意圖。

如圖1和圖2所示，本發明實施例提供一種滑雪板測距校準系統，包括：距離傳感器1，距離傳感器1包括發射端11和接收端12，發射端11和接收端12分別設置在滑雪板2和模擬滑雪儀的機體3的長度方向上的一端，且發射端11和接收端12相對設置；校正輪4，且校正輪4設置有兩個，兩個校正輪分別設置在機體3的長度方向上的兩端，且其中一個校正輪4連接有編碼器5；通電鋼絲繩6，通電鋼絲繩6的一端由滑雪板2起，并依次分別繞過兩個校正輪4后，由另一端回繞固定至滑雪板2止；編碼器5通過獲取校正輪4的正轉極限和\或反轉極限用于確定滑雪板2的位置，并使滑雪板2歸位。

相對于現有技術，本發明實施例所述的滑雪板測距校準系統具有以下優勢：

本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統中，如圖1和圖2所示，包括：距離傳感器1，校正輪4和通電鋼絲繩6；其中，距離傳感器1包括發射端11和接收端12，發射端11和接收端12分別設置在滑雪板2和模擬滑雪儀的機體3的長度方向上的一端，且發射端11和接收端12相對設置；具體地，校正輪4設置有兩個，兩個校正輪4分別設置在機體3的長度方向上的兩端，且其中一個校正輪4連接有編碼器5；通電鋼絲繩6的一端由滑雪板2起，并依次分別繞過兩個校正輪4后，由另一端回繞固定至滑雪板2止；編碼器5通過獲取校正輪4的正轉極限和\或反轉極限用于確定滑雪板2的位置，并使滑雪板2歸位。由此分析可知，本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統中，可以通過距離傳感器1的發射端11向接收端12發送信號，并通過該信號以確定滑雪板2位于機體3的長度方向上的具體位置，從而能夠與顯示屏幕中的虛擬畫面相匹配；此外，編碼器5能夠利用通電鋼絲繩6并通過確定校正輪4的正轉極限和\或反轉極限以用于校準滑雪板2的位置，并使滑雪板2歸位，即使滑雪板2歸位至機體3長度方向上的中間位置。綜上，本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統能夠實現滑雪板2自動地與顯示屏幕中的虛擬畫面進行匹配對應，且滑雪板2能夠自動歸位至機體3長度方向上的中間位置，并與顯示屏幕中的起始畫面相吻合的目的。

實際應用時，為了防止通電鋼絲繩6在(長期的)使用過程中崩斷，產生安全隱患，如圖1所示，本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統中，優選為滑雪板2上設置有支撐架21，該支撐架21為U型結構，且U型結構的兩側段為柱狀體211；U型結構內容納有彈性件7，從而通電鋼絲繩6的一端可以由該彈性件7起，并纏繞過臨近的一個柱狀體211，且依次分別繞過兩個校正輪4后，由另一端纏繞過另一個柱狀體211，并固定至彈性件7止。此方案中由于設置有彈性件7，且通過該彈性件7連接通電鋼絲繩6的兩端，因此能夠保證通電鋼絲繩6在工作過程中具有彈性余量，從而借助彈性件7起到良好地緩沖作用，進而有效避免崩斷現象的產生。

其中，為了保證彈性件7具有良好地彈性效果，并降低制造成本、便于安裝，本發明實施例提供的滑雪板測距校準系統中，上述彈性件7可以為螺旋彈簧，從而通電鋼絲繩6的起始端可以與螺旋彈簧的一端連接、通電鋼絲繩6的終止端可以與螺旋彈簧的另一端連接。此種設置，也即巧妙地利用柱狀體211及纏設繞過其的通電鋼絲繩6將彈性件7(螺旋彈簧)安裝設置在U型結構的支撐架21內，無需使用額外的固定件。

具體地，為了有效提高距離傳感器1工作時的穩定性，上述距離傳感器1可以為紅外線傳感器；相應地，發射端11可以為紅外線發射器，接收端12可以為紅外線接收器，從而通過由紅外線發射器向紅外線接收器發射紅外線，并通過該紅外線的具體長度距離以確定滑雪板2位于機體3的長度方向上的具體位置，進而能夠與顯示屏幕中的虛擬畫面相匹配。

進一步地，上述編碼器5可以為旋轉編碼器；旋轉編碼器是用來測量轉速并配合PWM技術實現快速調速的裝置；其中，光電式旋轉編碼器通過光電轉換，可將輸出軸的角位移、角速度等機械量轉換成相應的電脈沖以數字量輸出。

本發明實施例還提供一種模擬滑雪儀，包括：如上述任一項所述的滑雪板測距校準系統。

實際應用時，為了實現各電子元件及驅動器之間的協同控制，本發明實施例提供的模擬滑雪儀還可以包括：處理器和驅動器，且驅動器可以與滑雪板2連接；距離傳感器1的發射端11和通電鋼絲繩6還可以連接有電容器，該電容器與處理器連接；編碼器5也可以與處理器連接，且處理器與驅動器連接，從而距離傳感器1和通電鋼絲繩6可以通過電容器與處理器連接，且編碼器5也與處理器連接，進而距離傳感器1的發射端11和編碼器5可以將相應地信號發送給控制器，控制器接收信號后作出對應的指令，譬如控制驅動器帶動滑雪板2移動，以使滑雪板2位于相應的位置。

圖3為本發明實施例提供的模擬滑雪儀中滑雪板的承載裝置在使用時的結構示意圖；圖4為本發明實施例提供的模擬滑雪儀中滑雪板的承載裝置非使用時的立體結構示意圖。

其中，為了使滑雪板2能夠穩定地在模擬滑雪儀的機體3上左右滑動，如圖1、圖2結合圖3、圖4所示，上述滑雪板2可以包括：滑雪踏板22和承載裝置23；具體地，該承載裝置23可以包括：固定支架231，滑動輪232，連接桿233和導向輪234；進一步地，如圖3結合圖2所示，滑動輪232安裝在固定支架231上，且滑動輪232連接有驅動器；連接桿233固定在固定支架231的頂端，且連接桿233上安裝有滑雪踏板22；導向輪234設置在連接桿233的兩端，且導向輪234與滑動輪232垂直設置。由于固定支架231、連接桿233和滑動輪232能夠共同起到穩固支撐滑雪踏板22的作用，且通過驅動器能夠帶動滑動輪232及承載裝置23和滑雪踏板22沿模擬滑雪儀的機體3的長度方向左右移動，以實現模擬實際滑雪場地中的左右移動，同時導向輪234能夠保證滑雪板2的承載裝置23緊貼機體3的軌道側壁31移動，以避免滑雪板2發生沿機體3的寬度方向的擺動，影響模擬效果，因此上述設置能夠保證滑雪板2穩定地在模擬滑雪儀的機體3上左右滑動。

具體地，為了便于距離傳感器1的裝配，如圖4所示，上述固定支架231上還連接有安裝板235，該安裝板235上可以設置有距離傳感器1的發射端11或接收端12。

進一步地，為了提高距離傳感器1的工作性能，防止其被滑雪板2干涉，如圖4所示，上述安裝板235可以通過支撐架21與固定支架231連接，從而保證距離傳感器1能夠伸出承載裝置23設置，以保證其在工作時不受干涉。

更進一步地，為了提高滑雪板2的承載裝置23的支撐效果，以及滑動時的穩定性，如圖3所示，上述滑動輪232包括有沿固定支架231的長度方向設置的四個，且四個滑動輪232分為兩組、每組兩個；兩組滑動輪232可以分別位于固定支架231的兩端。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。