[實用新型]一種實時交互健身自行車

有效

• 申請號: 201520601867.2
• 申請日: 2015-08-11
• 公開（公告）號: CN204996063U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 王燕軍
• 申請（專利權）人: 王燕軍
• 主分類號: A63B22/08
• 分類號: A63B22/08;A63B24/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 徐紅銀;郭國中

技術領域

本實用新型涉及運動娛樂交互領域，具體地，涉及一種實時交互健身自行車。

背景技術

目前的健身只是使用者自身的健身運動，缺乏交互性和娛樂性，還沒有出現針對實時交互的一種實時交互健身自行車產品出現。

如申請號為201310598527.4的中國專利申請，該專利提供了一種基于健身自行車的新型同步視頻系統，包括速度檢測模塊、方向檢測模塊、DSP數據采集和控制系統、液晶顯示模塊、工控機、網絡服務平臺、手控鍵盤、力檢測模塊和阻力電機，所述的速度檢測模塊、方向檢測模塊和力檢測模塊分別與DSP數據采集和控制系統連接，工控機與DSP數據采集和控制系統相連，阻力電機與DSP數據采集和控制系統連接，液晶顯示模塊與工控機連接，手控鍵盤與工控機連接，網絡服務平臺與工控機相連。

上述專利技術雖然提供了一定的虛擬場景中獲得了如同真實環境中騎車的體驗，但是卻無法實現運動娛樂交互，而且該專利中也沒有詳細給出具體如何虛擬和控制的技術。

實用新型內容

針對現有健身自行車的不足，本實用新型的目的是提供一種實時交互健身自行車，將健身自行車和虛擬現實結合在一起，通過交互式控制器(顯示部件)實時控制健身自行車的狀態，并根據操作者對健身自行車的操作反應到交互式控制器中，提高健身自行車的交互性和娛樂性。

為實現以上目的，本實用新型提供一種實時交互健身自行車，包括車體、俯仰模擬機構、振動模擬機構、扭矩模擬機構、速比模擬機構、車龍頭傳感器、腳踏板傳感器、主控制器和交互式控制器，其中：

所述車體，作為實時交互健身自行車的支撐部分，將俯仰模擬機構、振動模擬機構、扭矩模擬機構、速比模擬機構、腳踏板和車龍頭傳感器連接并固定；

所述俯仰模擬機構連接主控制器，在主控制器的控制下改變車體的俯仰角度以模擬自行車上下坡效果，并將車體的俯仰角度信息實時反饋給主控制器；

所述振動模擬機構連接主控制器，在主控制器的控制下改變車體的振動幅度和頻率，從而模擬自行車不同的顛簸效果；

所述扭矩模擬機構連接腳踏板和主控制器，在主控制器的控制下改變腳踏板旋轉的阻力，以模擬自行車在不同路況條件下的蹬踏阻力效果；

所述速比模擬機構，用于設置腳踏輸入軸到自行車輪之間的速比，將設置信息傳遞給交互式控制器，并將當前速比值傳遞給主控制器；

所述車龍頭傳感器，采集車龍頭旋轉的角度并傳遞給主控制器，由主控制器轉成角度信息傳遞給交互式控制器，由交互式控制器同步記錄和再現的自行車轉彎角度；

所述腳踏板傳感器，采集旋轉腳踏板的轉速和圈數并傳遞給主控制器；

所述主控制器，用于控制俯仰模擬機構的輸出俯仰角度、控制振動模擬機構輸出的自行車車體振動幅度和頻率、控制扭矩模擬機構的輸出扭矩、采集速比模擬機構的當前速比、采集車龍頭傳感器的旋轉角度以及腳踏板傳感器的腳踏板的轉速和圈數，并與交互式控制器交互；

所述交互式控制器，實時記錄并通過顯示部件再現自行車的操作狀態，將當前顯示部件虛擬路況的各種參數發送給主控制器，從而控制車體的俯仰角度、顛簸情況、腳踏阻力效果，并根據自行車車龍頭的旋轉角度以及腳踏板的速度和圈數同步記錄和再現的自行車姿態。

優選地，所述的俯仰模擬機構，包含角度執行電機、角度傳動機構、角度電機驅動器和角度傳感器，其中：

所述角度傳動機構，包含一個固定旋轉支點和一個旋轉結構，用以改變車體的俯仰角度；

所述角度執行電機，作為角度傳動機構的運動源，將角度執行電機的旋轉角度變成一定比例的角度傳動機構的輸出角度從而控制車體的俯仰角度；

所述角度電機驅動器，用于接收主控制器的命令，根據需求改變角度執行電機的旋轉角度從而改變一定比例的車體俯仰角度；

所述角度傳感器，作為主控制器對于俯仰模擬機構角度閉環控制的反饋部分，實時檢測車體的當前俯仰角度，并反饋給主控制器。

優選地，所述的振動模擬機構，包括振動傳動機構、振動執行電機、振動電機驅動器，其中：

所述振動傳動機構，用于將振動執行電機的旋轉運動轉換成一定頻率、一定幅度的往復運動，從而模擬不同路況下車體的顛簸效果；

所述振動執行電機，作為振動模擬機構的運動源，用于將振動執行電機的旋轉速度轉變成自行車車座的往復頻率和振幅；

所述振動電機驅動器，用于接收主控制器的命令，并改變振動模擬機構振動的頻率和振幅，從而模擬不同路況下車體的顛簸效果。

優選地，所述的扭矩模擬機構，包含扭矩執行機構、扭矩驅動器，其中：