多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，包括自行車、輔助裝置、計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備，自行車通過(guò)支撐架固定在地面上，輔助裝置設(shè)置在自行車上，計(jì)算機(jī)與自行車連接，并根據(jù)自行車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)控制顯示設(shè)備顯示的游戲操作，其中，自行車輔助裝置包括：速度傳感器，其設(shè)置在靠近自行車的兩個(gè)腳踏的位置處；偏轉(zhuǎn)角度傳感器，其設(shè)置在靠近自行車的車把的位置處；微動(dòng)開關(guān)，其設(shè)置在自行車的剎車位置處；控制器，其設(shè)置在自行車上，與速度傳感器、偏轉(zhuǎn)角度傳感器、微動(dòng)開關(guān)和計(jì)算機(jī)相連接。本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)健身與娛樂(lè)為一體，經(jīng)濟(jì)適用且環(huán)保節(jié)能。
【專利說(shuō)明】多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種健身娛樂(lè)系統(tǒng)，尤其涉及一種集健身和娛樂(lè)為一體的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)休閑生活的追求也有所提高。運(yùn)動(dòng)健身和電腦游戲或許是人們休閑生活的重頭戲。尤其是最近受到熱烈歡迎的體感游戲。體感游戲是用身體去感受各種電子游戲。體感游戲是通過(guò)身體的運(yùn)動(dòng)變化體驗(yàn)的新型游戲，通過(guò)肢體的運(yùn)動(dòng)變化來(lái)玩游戲。從早期電動(dòng)城的射擊游戲、跳舞機(jī)到現(xiàn)在的X-b0X、kinect甚至水果忍者等等都離不開體感游戲。在科技飛速發(fā)展的今天，體感游戲成為人們運(yùn)動(dòng)健身和休閑放松完美結(jié)合的產(chǎn)物，有益于身心健康，并且更易使人投入其中，可玩性強(qiáng)，所以受到廣大玩家的推崇與喜愛。
[0003]然而，目前的體感游戲只能在健身房中依靠播放的音樂(lè)來(lái)進(jìn)行，然而，健身房大多是人員擁擠的地方，如果長(zhǎng)時(shí)間呆在健身房，將不利于身心健康。而且，目前的健身房的收費(fèi)也不是一筆小數(shù)目，這對(duì)于喜愛體感游戲的收入不是很高的年輕一族來(lái)說(shuō)，是一筆不少的開銷。而且，健身房提供的動(dòng)感單車只能用來(lái)聽音樂(lè)，比較枯燥。因此，提供一種集娛樂(lè)和健身一體的娛樂(lè)系統(tǒng)顯得尤為重要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種將健身房中的動(dòng)感單車和電腦游戲極品飛車的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)體感游戲的效果，使得有想要通過(guò)騎車運(yùn)動(dòng)達(dá)到健身目的的人不用再去健身房使用枯燥而又只能聽音樂(lè)的動(dòng)感單車用以健身的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，其特征在于，包括自行車、輔助裝置、計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備，所述自行車通過(guò)支撐架固定在地面上，所述輔助裝置設(shè)置在所述自行車上，所述計(jì)算機(jī)與所述自行車連接，并根據(jù)所述自行車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)控制所述顯示設(shè)備顯示的游戲操作，其中，所述輔助裝置包括:速度傳感器，其設(shè)置在靠近所述自行車的兩個(gè)腳踏的位置處；偏轉(zhuǎn)角度傳感器，其設(shè)置在靠近所述自行車的車把的位置處；微動(dòng)開關(guān)，其設(shè)置在所述自行車的剎車位置處；控制器，其設(shè)置在所述自行車上，與所述速度傳感器、偏轉(zhuǎn)角度傳感器、微動(dòng)開關(guān)和所述計(jì)算機(jī)相連接。
[0007]優(yōu)選地，所述速度傳感器為霍爾傳感器。
[0008]優(yōu)選地，所述偏轉(zhuǎn)角度傳感器為電子羅盤。
[0009]優(yōu)選地，其特征在于，所述控制器包括依次連接的單片機(jī)、數(shù)字電位器、方向盤電路板。
[0010]優(yōu)選地，還包括與所述控制器連接的直流電機(jī)以及設(shè)置在所述自行車后輪處的發(fā)電設(shè)備。
[0011]本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，通過(guò)將普通自行車與電腦游戲，如極品飛車結(jié)合起來(lái)，使得人們不用到健身房，就可以通過(guò)自行車的騎行、轉(zhuǎn)向控制電腦賽車類游戲，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)向騎車者吹風(fēng)，真實(shí)模擬騎行過(guò)程，實(shí)現(xiàn)健身與娛樂(lè)為一體，經(jīng)濟(jì)適用且環(huán)保節(jié)能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0016]圖1是本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)1、顯示設(shè)備2、自行車3和輔助裝置，其中，輔助裝置設(shè)置在自行車上，計(jì)算機(jī)1與自行車3連接，并根據(jù)自行車3的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)控制顯示設(shè)備1中的游戲操作。
[0018]在本實(shí)用新型中，自行車3可為任何一輛普通的自行車，只要能夠使用即可，自行車3通過(guò)支撐架4固定在地面上，支撐架4具有阻尼調(diào)節(jié)功能。顯示設(shè)備2只要是具有顯示功能的顯示屏即可。
[0019]輔助裝置可包括:微動(dòng)開關(guān)31，其設(shè)置在自行車3的左右剎車位置處，為兩個(gè)；速度傳感器32，其設(shè)置在靠近自行車3的兩個(gè)腳踏的位置，為兩個(gè)；偏轉(zhuǎn)角度傳感器33，其設(shè)置在靠近自行車3的兩個(gè)車把位置處；控制器34，其與速度傳感器32、偏轉(zhuǎn)角度傳感器33、微動(dòng)開關(guān)31和計(jì)算機(jī)1相連接。
[0020]具體地，以體感游戲極品飛車為例，本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的自行車車頭可對(duì)應(yīng)賽車方向盤、自行車的腳踏可對(duì)應(yīng)賽車油門、自行車左剎車可對(duì)應(yīng)賽車的腳剎、自行車的右剎車可對(duì)應(yīng)賽車手剎或者氮?dú)饧铀?。在游戲模擬過(guò)程中，計(jì)算機(jī)1根據(jù)玩家的肢體動(dòng)作引起的自行車3的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)控制顯示設(shè)備2播放的游戲動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)在健身的同時(shí)享受游戲帶來(lái)的樂(lè)趣。
[0021]圖3是本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。下面結(jié)合圖3，同時(shí)參考圖1和2對(duì)實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
[0022]在本實(shí)用新型中，微動(dòng)開關(guān)31安裝在自行車的左右剎車位置處，為兩個(gè)，微動(dòng)開關(guān)31直接與方向盤電路板連接，相當(dāng)于方向盤本身的按鍵，利用開關(guān)量來(lái)控制游戲中的剎車，當(dāng)其閉合時(shí)相當(dāng)于按鍵按下，從而控制汽車游戲中的剎車。
[0023]速度傳感器32用于檢測(cè)自行車3的腳踏速度，安裝在自行車的兩個(gè)踏板附近，通過(guò)踏板轉(zhuǎn)動(dòng)周期經(jīng)過(guò)的時(shí)間大小來(lái)控制汽車游戲的加速，即根據(jù)自行車3的踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的頻次來(lái)控制汽車游戲中的加速。速度傳感器32可采用結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、安裝方便、功耗小、頻率高(可達(dá)1MHZ)、耐震動(dòng)、不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕的霍爾傳感器，即霍爾元件?；魻栐⒚看谓咏魻栐D(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間差發(fā)到控制器34中，經(jīng)過(guò)分析將相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)1(里，從而控制游戲中的汽車的油門?；魻栐捎枚喾N半導(dǎo)體材料制作，如Ge、S1、InSb、GaAs、InAs、InAsP以及多層半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)量子阱材料等等。具體地，在自行車的腳踏邊上貼上一個(gè)磁石，把兩個(gè)霍爾傳感器模塊裝到腳踏經(jīng)過(guò)的兩邊位置，在踩自行車時(shí)，通過(guò)計(jì)算兩只霍爾傳感器的時(shí)間差，來(lái)獲得騎車人踩單車的速度，由此對(duì)應(yīng)賽車油門的深淺。
[0024]偏轉(zhuǎn)角度傳感器33安裝在自行車的車把附近，用于采集車把的偏轉(zhuǎn)角度，并將采集的偏轉(zhuǎn)角度信號(hào)通過(guò)控制器的運(yùn)算將數(shù)據(jù)發(fā)給電腦從而控制汽車游戲的左右方向轉(zhuǎn)動(dòng)。偏轉(zhuǎn)角度傳感器33可為電子羅盤，優(yōu)選為三維電子羅盤。電子羅盤兼?zhèn)淙S陀螺儀和三維加速度傳感器的功能，可同時(shí)測(cè)定6個(gè)方向的位置、移動(dòng)軌跡和加速度。電子羅盤返回的數(shù)值是四元數(shù)。四元數(shù)的優(yōu)勢(shì)為:三維空間的旋轉(zhuǎn)完全可以由4元數(shù)來(lái)勝任。傳統(tǒng)意義上需要3X3矩陣來(lái)進(jìn)行向量的旋轉(zhuǎn)(4x4矩陣的第四列表示平移)。所以四元數(shù)更節(jié)省空間，運(yùn)算速度更快。既然四元數(shù)能方便的表示3D旋轉(zhuǎn)，那么對(duì)他們進(jìn)行插值就能產(chǎn)生平滑的旋轉(zhuǎn)效果。
[0025]控制器34與速度傳感器32、偏轉(zhuǎn)角度傳感器33、微動(dòng)開關(guān)31和計(jì)算機(jī)1相連接，將速度傳感器32和偏轉(zhuǎn)角度傳感器33獲取的自行車的腳踏速度和車把轉(zhuǎn)向速度進(jìn)行處理并輸出給計(jì)算機(jī)1?？刂破?4可所述控制器包括依次連接的單片機(jī)、數(shù)字電位器、方向盤電路板等，單片機(jī)可采用51單片機(jī)，方向盤電路板可為控制游戲的常規(guī)芯片。計(jì)算機(jī)1根據(jù)處理后的腳踏速度和轉(zhuǎn)向速度信息來(lái)控制汽車游戲中的汽車的加速和轉(zhuǎn)向，以及根據(jù)控制器34輸出的微動(dòng)開關(guān)31的開關(guān)控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行汽車的剎車等。
[0026]如圖3所示，當(dāng)玩家使用本實(shí)用新型的多功能動(dòng)感自行車時(shí)，速度傳感器32 (如霍爾元件)和偏轉(zhuǎn)角度傳感器33 (如電子羅盤)開始采集玩家的肢體動(dòng)作信息，具體地，霍爾元件采集自行車的腳踏速度并將采集的腳踏速度信息傳送給控制器34中的單片機(jī)模塊進(jìn)行處理，具體地，將磁鐵固定在自行車的腳蹬處，通過(guò)計(jì)算磁鐵通過(guò)霍爾元件的時(shí)間判斷腳踏速度，同時(shí)設(shè)定若時(shí)間長(zhǎng)于3秒仍未收到信號(hào)則判定腳踏速度為0 ;電子羅盤采集車把的轉(zhuǎn)向角度，并將采集的轉(zhuǎn)向角度傳送給控制器34中的單片機(jī)進(jìn)行處理。然后單片機(jī)將接收的腳踏速度信息和車把轉(zhuǎn)向角度信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)流，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)流發(fā)送給數(shù)字電位器，數(shù)字電位器將接收的數(shù)據(jù)流處理成相應(yīng)的電阻值，并將電阻值輸出至方向盤電路板，進(jìn)而輸送給計(jì)算機(jī)，從而控制游戲的操作。此外，微動(dòng)開關(guān)31采集的剎車信息直接通過(guò)按鍵中的按鍵電路進(jìn)入到方向盤電路中，來(lái)控制游戲中的汽車的剎車。此外，本實(shí)用新型還可包括控制游戲菜單的按鍵，其可布置在自行車3上的任一個(gè)地方，一般可布置在自行車3的車梁上，與控制器31相連接，用于控制游戲的進(jìn)入和退出等。
[0027]在本實(shí)用新型中，數(shù)字電位器可分為若干個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的電阻，不同的電阻值對(duì)應(yīng)不同的腳踏速度和偏轉(zhuǎn)角度。例如，可將車速分為10個(gè)等級(jí)，方向盤每5度設(shè)為一個(gè)等級(jí)，左右各90度便是32個(gè)等級(jí)，從而達(dá)到線性變化的目的。
[0028]直流電機(jī)與控制器31連接，控制其對(duì)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。在本實(shí)用新型中，通過(guò)霍爾元件測(cè)出的腳踏速度將直流電機(jī)轉(zhuǎn)速分為10個(gè)等級(jí)，騎行速度為0時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為0，騎行速度最大是電機(jī)轉(zhuǎn)速最大。這樣根據(jù)霍爾元件的測(cè)定的腳踏速度的結(jié)果，通過(guò)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在電機(jī)上加扇葉，使得其可以根據(jù)騎行速度吹出不同強(qiáng)度的風(fēng)，即可模擬騎行時(shí)的風(fēng)吹效果。
[0029]此外，本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)還包括設(shè)置在自行車后輪處、用于為系統(tǒng)回收能量的的發(fā)電設(shè)備以及存儲(chǔ)回收的能量的蓄電裝置。這樣，在健身的同時(shí)可以將能量有效的回收利用，環(huán)保節(jié)能。
[0030]綜上所述可知，本實(shí)用新型的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)通過(guò)在將普通的自行車與體感游戲進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，從而能夠可以不用到健身房就能體驗(yàn)體感游戲帶來(lái)的快感，同時(shí)能夠鍛煉身體，即能夠集健身和娛樂(lè)為一體，且成本低廉，環(huán)保節(jié)能。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，其特征在于，包括自行車、輔助裝置、計(jì)算機(jī)和顯示設(shè)備，所述自行車通過(guò)支撐架固定在地面上，所述輔助裝置設(shè)置在所述自行車上，所述計(jì)算機(jī)與所述自行車連接，并根據(jù)所述自行車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)控制所述顯示設(shè)備顯示的游戲操作， 其中，所述輔助裝置包括: 速度傳感器，其設(shè)置在靠近所述自行車的兩個(gè)腳踏的位置處； 偏轉(zhuǎn)角度傳感器，其設(shè)置在靠近所述自行車的車把的位置處； 微動(dòng)開關(guān)，其設(shè)置在所述自行車的剎車位置處； 控制器，其設(shè)置在所述自行車上，與所述速度傳感器、偏轉(zhuǎn)角度傳感器、微動(dòng)開關(guān)和所述計(jì)算機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，其特征在于，所述速度傳感器為霍爾傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)角度傳感器為電子羅盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器包括依次連接的單片機(jī)、數(shù)字電位器、方向盤電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的多功能體感同步自行車健身娛樂(lè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括通過(guò)所述控制器控制的直流電機(jī)以及設(shè)置在所述自行車后輪處的發(fā)電設(shè)備。
【文檔編號(hào)】A63F13/803GK204073263SQ201420471952
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】朱翊, 曹一聰, 馬璁 申請(qǐng)人:朱翊, 曹一聰, 馬璁