CN110025931A - 一种折叠式智能健身车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种折叠式智能健身车，包括：健身车本体；所述的健身车本体包括可供使用者乘坐的坐垫、供人手握持的握把和可供踩踏的曲柄机构，所述的曲柄机构包括一对运动脚蹬和由所述的运动脚蹬带动的阻尼轮；还包括包围所述的曲柄机构的旅行箱体，所述的旅行箱体底部形成支撑健身车本体的可伸缩支架，所述的坐垫和握把的支撑杆为可收纳入旅行箱体内的可伸缩支撑杆；所述的曲柄机构中还包括由阻尼轮带动的发电机，在所述的旅行箱体内还设置有蓄电池和发电机对蓄电池充电的充电控制电路。本发明公开了一种折叠以后形成一个旅行箱的智能健身车，方便随身携带。
Description
技术领域
本发明健身车领域，特别是一种折叠式智能健身车。
背景技术
目前，现代人因工作繁忙或受限于天候影响，而常有无法至室外运动的情形发生，也因此造就现今室内健身器材的流行，而健身车是一种模拟脚踏车运动的健身器材，其可藉由透过原地踩踏健身车的传动机构，以达到训练肌肉与强化心肺功能的目的。
中国发明专利公开号CN 107029393 B公开了一种健身车结构，包括一健身车本体，该健身车本体上设有一可供使用者乘坐的座垫、一可供人手握持的握把与一可供踩踏的曲柄机构，并在该健身车本体的底部形成有一可相对置放在一地面上的底座；并在该底座朝向地面的端面上接设有复数个呈间隔对称设置而可用以与地面相互抵接的弹性垫体，各该弹性垫体分别由软质弹性材质制成中空状，而在其内部形成有一内部空间，且各该弹性垫体在相对其内部空间的周壁分别圈围形成为一环墙，且当各该弹性垫体在承受来自该底座的作用力时，各该弹性垫体的环墙即会因受力而相对变形，并进而即可使该健身车本体产生摇晃以模拟真实的骑乘感受。
这种健身车利用底座安装在健身室内可以满足人们健身的需要，但对于没有健身室的用户或者需要随身携带进入租用的健身室抑或在室外随时找到空地进行健身的用户，搬运不方便。
发明内容
本发明是针对目前健身车需要有健身房（室）固定安装，不方便随身携带进入租用的健身室抑或在室外随时找到空地进行健身的用户，搬运不方便的不足，提供一种折叠式智能健身车。
本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：一种折叠式智能健身车，包括：健身车本体；所述的健身车本体包括可供使用者乘坐的坐垫、供人手握持的握把和可供踩踏的曲柄机构，所述的曲柄机构包括一对运动脚蹬和由所述的运动脚蹬带动的阻尼轮；还包括包围所述的曲柄机构的旅行箱体，所述的旅行箱体底部形成支撑健身车本体的可伸缩支架，所述的坐垫和握把的支撑杆为可收纳入旅行箱体内的可伸缩支撑杆；所述的曲柄机构中还包括由阻尼轮带动的发电机，在所述的旅行箱体内还设置有蓄电池和发电机对蓄电池充电的充电控制电路。
本发明公开了一种折叠以后形成一个旅行箱的智能健身车，方便随身携带。
进一步的，上述的折叠式智能健身车中：在所述的旅行箱体内还设置有由蓄电池供电的中央控制单元，所述的发电机包括设置在阻尼轮边缘的电磁发电线圈组和安装在阻尼轮外侧的电磁发电模块，所述的电磁发电模块的磁场强度由所述的中央处理单元控制。
进一步的，上述的折叠式智能健身车中：还包括运动量检测单元，所述的运动量检测单元包括用于检测施加于运动脚蹬上的压力的压力检测单元，对阻尼轮转数计数的计数单元，所述的计数单元包括设置在阻尼轮边缘的磁性材料和设置在阻尼轮侧面的磁敏感元件，所述的中央处理单元采集压力检测单元和计数单元的输出获得运动量。
进一步的，上述的折叠式智能健身车中：所述的通信模块中还包括与物联网发射、对接的无线网卡，所述的无线网卡与所述的中央处理单元相连。
进一步的，上述的折叠式智能健身车中：还包括图像投影装置，所述的图像投影装置与所述的中央处理单元相连，播放由手机提供的视频。
进一步的，上述的折叠式智能健身车中：还包括电子游戏模块，所述的电子游戏模块的互动游戏手柄设置在握把上，游戏视频由图像投影装置播放。
进一步的，上述的折叠式智能健身车中：所述的发电机对蓄电池充电的充电控制电路包括AC-DC模块、Buck-Boost电源转换模块；所述AC-DC模块将发电机交流电能转变为直流电能，输入到Buck-Boost电源转换模块转换为电压稳定的直流电源对蓄电池充电。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。
附图说明
附图1是本发明折叠式智能健身车结构图。
附图2是本发明折叠式智能健身车外形图。
附图3是本发明折叠式智能健身车携行图。
附图4是本发明实施例计数单元示意图。
附图5是本发明折叠式智能健身车电子装置框图。
附图6是本发明实施例控制系统拓扑框图。
附图7是本发明实施例电源管理原理图。
附图8是本发明实施例的控制流程简图。
附图9是本发明实施例按键控制流程简图。
具体实施方式
实施例1是一种折叠式智能健身车如图1、2、3所示，本实施例的折叠式智能健身车在不使用时如图3所示，使用时如图2所示，整体呈一旅行箱形状，具体结构如图1所示，本实施例的折叠式智能健身车本体与目前一般的健身车一样，也包括可供使用者乘坐的坐垫1、供人手握持的握把2和可供踩踏的曲柄机构，曲柄机构包括一对运动脚蹬3和由所述的运动脚蹬3带动的阻尼轮4；与目前大多数的健身车不同的是，本实施例中还包括包围所述的曲柄机构的旅行箱体5，旅行箱体5底部形成支撑健身车本体的可伸缩支架6，在可伸缩支架6支开时，与地面接触的部位还设置有弹性垫15。坐垫1和握把2的支撑杆为可收纳入旅行箱体5内的可伸缩支撑杆；曲柄机构中还包括由阻尼轮4带动的发电机7，在所述的旅行箱体5内还设置有蓄电池8和发电机7对蓄电池8充电的充电控制电路。
本实施例中，智能装置由发电机7通过蓄电池8供电，使用时，如图2所示，只有坐垫1、握把2、运动脚蹬3以及可伸缩支架6露出旅行箱体5如图需要带起，随身携带，则通过打开支撑坐垫1的支撑杆上的第一伸缩活动连接锁14，支撑杆收缩进旅行箱体5内，只留下坐垫1盖在旅行箱体5上。打开支撑握把2的支撑杆上的第二伸缩活动连接锁13，支撑杆收缩进旅行箱体5内，并将一对握把2向内压缩，靠在旅行箱体5两侧，两个运动脚蹬3也可以收纳到旅行箱体5内，形成如图3所示的状态，方便携带。
本实施例中，旅行箱体5内设置有由蓄电池8供电的中央控制单元，发电机7包括设置在阻尼轮4边缘的电磁发电线圈组41和安装在阻尼轮4外侧的电磁发电模块42，电磁发电模块42的磁场强度由中央处理单元控制。健身运动时，用户双脚踏蹬两个运动脚蹬3，通过调速装置带动阻尼轮4旋转，阻尼轮4边缘的电磁发电线圈组41在电磁发电模块42产生的磁场中运动发电，利用中央处理单元控制控制电磁发电模块42的磁场强度，可以对健身的运动强度进行设置。
作为一种智能的健身装置，如图5所示，本实施例包括运动量检测单元，运动量检测单元包括用于检测施加于运动脚蹬3上的压力的压力检测单元，对阻尼轮4转数计数的计数单元，计数单元如图4所示，包括设置在阻尼轮4边缘的磁性材料和设置在阻尼轮4侧面的磁敏感元件，所述的中央处理单元采集压力检测单元和计数单元的输出获得运动量。另外还包括通信模块，通信模块中包括与物联网发射、对接的无线网卡，无线网卡与所述的中央处理单元相连。还包括图像投影装置，图像投影装置与所述的中央处理单元相连，播放由手机提供的视频，目前，手机与本实施例的折叠式智能健身车的中央处理单元采用Wifi等无线通信方式，将手机等智能终端内的视频信号源转送到折叠式智能健身车上，由投影仪播放。另外还包括电子游戏模块，电子游戏模块的互动游戏手柄21设置在握把2上，游戏视频由图像投影装置播放。智能装置的拓扑图如图6所示。另外，本实施例中在折叠式智能健身车本体上还设置有固定手机或者其它智能移动终端的支架11和专门用于对手机充电的充电的USB接口电路12，可以在边健身时，边玩游戏或者利用手机和投影仪观看视频。
本实施例中，当将其携带到合适的地方进行健身活动时，将可伸缩支架6支开，弹性垫15与地面接触。放开第一伸缩活动连接锁14和第二伸缩活动连接锁13，抽出坐垫1和握把2，并将第一伸缩活动连接锁14和第二伸缩活动连接锁13锁紧，防止坐垫1和握把2回缩。就可以跨上坐垫1，手握握把2开始健身了，在健身过程中还可以充分享受智能健身车带来的其它乐趣，如通过握把2上的互动游戏手柄21玩互动游戏等。
本实施例中发电机7对蓄电池8充电的充电控制电路包括AC-DC模块、Buck-Boost电源转换模块；所述AC-DC模块将发电机7交流电能转变为直流电能，输入到Buck-Boost电源转换模块转换为电压稳定的直流电源对蓄电池8充电。实践上，具体的电源管理装置具体包含几个部分：AC-DC模块、滤波模块、Buck-Boost电源转换模块、降压稳压模块。其中AC-DC模块将负荷施加装置转换的交流电能转变为直流电能，此时的电源极不稳定，输入到Buck-Boost电源转换模块转换为电压稳定的直流电源，再通过降压稳压模块为系统的各个装置供电，滤波模块为各模块滤除不稳定的电源干扰，提高系统的稳定性。如图7所示。
如图5所示，依据本发明较佳实例的智能健身车的控制系统主要包含：中央控制单元、运动负荷施加装置、一个电源管理装置、一个通信装置、一个投影装置、一个传感检测装置和一个按键装置。
首先中央控制单元具体为一种固化了程序代码的单片微型计算机(MCU )及其外设单元。
显示装置是一种置于折叠式智能健身车使用者使用方向正前方的投影仪9，投影仪9安装在旅行箱体5中间偏上高度位置，将显示内容无障碍的投影于运动者的视线正前方，可调节投影装置的投影角度、偏转方向和形变参数，方便使用者得到良好的观影效果。
互动游戏手柄21设置于折叠式智能健身车的握把2上，运动者借助把2上的互动游戏手柄21上的按键也可以对系统进行操作，中央处理单元接受使用者的控制操作，当连接智能移动终端后可通过按键装置操作智能移动终端，可以充当智能移动终端的游戏手柄，在一边运动的同时一边玩游戏，让运动者沉浸在游戏中获得锻炼。
本发明的控制流程图如图8所示，运动者使用运动器材，触发系统启动，中央单元开始对系统各部分硬件初始化，初始化完成后软硬件进入就绪状态，投影装置投影系统显示内容，系统始终监测是否有智能移动终端连接，如有连接，通信装置切换为高速模式，投影装置自动切换投影内容为智能移动终端显示内容，按键装置切换至智能移动终端操控，中央单元把传感检测装置的各项数据经计算处理后通过通信装置实时发送给智能移动终端。未连接智能移动终端，中央单元将通信装置切换为低功耗模式，降低系统能耗；传感检测装置循环检测当前运动状态，输送给中央单元计算处理，处理后的数据通过投影装置显示当前运动状态信息。
按键装置与中央单元直接相连，作为中断信号传输至中央单元，具有较高的优先级，中央单元接收到按键信号后立即进入中断程序处理按键内容，首先再次确认按键信息，排除误触发信号和消除抖动的不稳定信号，然后再判断按键内容，根据按键内容做出相应的设置和信号输出。如图9所示。
在本实例中，压力检测单元，对阻尼轮4转数计数的计数单元是计算运动强度和运动量的主要传感器。另外，还名以使用其它运动传感检测装置包括：压力敏感元件、磁敏感元件和模数转换元件，其中压力敏感元件与模数转换元件相连接，压力敏感元件用于检测运动者对运动器材的向下压力；磁敏感元件与模数转换元件相连，磁敏感元件设置于运动器材靠近的圆形转盘，并在圆形转盘设置一磁性材料，当转盘在运动者的运动过程中转动时，每转一圈磁性材料靠近一次磁敏感元件，如图4所示，从而被磁敏感元件捕获转动一圈的数据，模数转换元件将压力敏感元件和磁敏感元件获得的信号转变为电信号并向所述中央单元输出所述电信号，电信号为脉冲电平信号。中央单元通过计算运动者的重量和所述运动器材的转圈数据，得出模拟运动距离、运动时速、和消耗能量。圆形转盘半径为r，转盘在运动者骑行转动一圈时间为t，转动一圈模拟运动骑行距离s（m）和模拟运动骑行时速为v（km/h）分别为：
S = 2π*r*n（其中n为所转圈数）
V = 3.6*s/t
运动负荷施加装置具体为电磁发电装置，所述中央单元输出控制信号控制电磁发电装置磁场强度进而调节运动器材施加的运动负荷F。运动者运动一段时间后消耗的卡路里K为：
K = 4.184*F*S*η（其中η为运动者运动能量转化为做功的比例）
电压检测单元和电流电测单元分别检测所述运动负荷施加装置的电压U和电流I的数据，用于记录运动者运动期间转换的电能量Q大小：
Q = U*I*Δt
在本实例中，运动负荷施加装置具体为电磁发电装置，中央单元控制电磁发电装置线圈匝数，从而控制线圈电感量大小，进而控制运动负荷大小。由于所述运动负荷施加装置转换的电能为交流源，且输出电压极不稳定，未利用转换的能量，需要将这股能量进行转换，这部分工作由所述电源管理装置进行处理。如图5所示，电源管理装置具体包含四个模块：AC-DC模块、滤波模块、Buck-Boost电源转换模块、降压稳压模块。其中所述AC-DC模块将负荷施加装置转换的交流电能转变为直流电能，此时的电源极不稳定，输入到Buck-Boost电源转换模块转换为电压稳定的直流电源，再通过降压稳压模块为系统的各个装置供电，滤波模块为各模块滤除不稳定的电源干扰，提高系统的稳定性，使最终输出直流电源为一个或多个不同电压的恒压电源。这里应当说明的是，当运动者运动转换的电能不足或系统电池电量不足时，系统可连接外置电源给系统进行供电。
通信装置具有有线和无线多种连接方式，其中有线连接方式通过通用数据接口与智能移动终端连接，并且通过通用数据接口为智能移动终端提供电源，无线连接方式主要有WIFI连接方式。通信装置会根据智能移动终端的连接与否，自动切换高速模式和低功耗模式，智能移动终端可以是智能手机，也可以是PAD或笔记本电脑等移动智能设备。如图1所示，在折叠式智能健身车本体前部设置了安装智能终端如手机、IPAD等的支架11，在行旅箱体5相应的位置设置对这些智能终端充电和实现智能终端与中央控制单元通信的USB接口单元12。
Claims (7)
1.一种折叠式智能健身车，包括：健身车本体；所述的健身车本体包括可供使用者乘坐的坐垫（1）、供人手握持的握把（2）和可供踩踏的曲柄机构，所述的曲柄机构包括一对运动脚蹬（3）和由所述的运动脚蹬（3）带动的阻尼轮（4）；其特征在于：还包括包围所述的曲柄机构的旅行箱体（5），所述的旅行箱体（5）底部形成支撑健身车本体的可伸缩支架（6），所述的坐垫（1）和握把（2）的支撑杆为可收纳入旅行箱体（5）内的可伸缩支撑杆；所述的曲柄机构中还包括由阻尼轮（4）带动的发电机（7），在所述的旅行箱体（5）内还设置有蓄电池（8）和发电机（7）对蓄电池（8）充电的充电控制电路。
2.根据权利要求1所述的折叠式智能健身车，其特征在于：在所述的旅行箱体（5）内还设置有由蓄电池（8）供电的中央控制单元，所述的发电机（7）包括设置在阻尼轮（4）边缘的电磁发电线圈组（41）和安装在阻尼轮（4）外侧的电磁发电模块（42），所述的电磁发电模块（42）的磁场强度由所述的中央处理单元控制。
3.根据权利要求2所述的折叠式智能健身车，其特征在于：还包括运动量检测单元，所述的运动量检测单元包括用于检测施加于运动脚蹬（3）上的压力的压力检测单元，对阻尼轮（4）转数计数的计数单元，所述的计数单元包括设置在阻尼轮（4）边缘的磁性材料和设置在阻尼轮（4）侧面的磁敏感元件，所述的中央处理单元采集压力检测单元和计数单元的输出获得运动量。
4.根据权利要求2所述的折叠式智能健身车，其特征在于：
所述的通信模块中还包括与物联网发射、对接的无线网卡，所述的无线网卡与所述的中央处理单元相连。
5.根据权利要求4所述的折叠式智能健身车，其特征在于：还包括图像投影装置，所述的图像投影装置与所述的中央处理单元相连，播放由手机提供的视频。
6.根据权利要求5所述的折叠式智能健身车，其特征在于：还包括电子游戏模块，所述的电子游戏模块的互动游戏手柄（21）设置在握把（2）上，游戏视频由图像投影装置播放。
7.根据权利要求1至6中任一所述的折叠式智能健身车，其特征在于：所述的发电机（7）对蓄电池（8）充电的充电控制电路包括AC-DC模块、Buck-Boost电源转换模块；所述AC-DC模块将发电机（7）交流电能转变为直流电能，输入到Buck-Boost电源转换模块转换为电压稳定的直流电源对蓄电池（8）充电。
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| CN (1) | CN110025931A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110613918A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-27 | 深圳天眼技术服务有限公司 | 一种折叠功能的空气净化器智能健身车 |
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-
2019
- 2019-04-25 CN CN201910336583.8A patent/CN110025931A/zh not_active Withdrawn
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