CN113134214A - 一种可用于健身的电动自行车及交互系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可用于健身的电动自行车及交互系统，涉及健身器材技术领域，解决了现有技术中存在的电动自行车作为健身器材使用时，需要增加外部阻尼器达到健身目的的技术问题。该可用于健身的电动自行车及交互系统包括电动自行车主体、前轮支架、后轮支架及第一控制器；电动自行车主体的前轮固定在前轮支架上，前轮支架上设有转向回正结构，前轮支架在偏移指定位置后，转向回正结构能够施加作用力使前轮支架回到指定位置；电动自行车主体的驱动电机与第一控制器电连接，在使用电动自行车主体进行健身时，第一控制器能够控制驱动电机输出反向扭矩。本发明用于提供一种利用电动自行车的驱动电机提供反向扭矩的可用于健身的电动自行车及交互系统。

Description

一种可用于健身的电动自行车及交互系统
技术领域
本发明涉及健身器材技术领域，尤其是涉及一种可用于健身的电动自行车及交互系统。
背景技术
现有的电动自行车一般只用于出行时使用，不能用于健身。
现有的电动自行车想作为运动器材在室内使用时，需要购买专用支架。此类支架需要在车轮外增加额外阻力，或拆掉后轮，将阻力设备直接连接至自行车链条上。使用户在踩踏时不会空踩，达到健身效果。
然而，这两种方式都有弊端。
如果在轮胎外侧增加阻力轮，需要用阻力轮挤压后轮轮胎，造成轮胎变形，运动时会有较大噪音及磨损轮胎。
如果拆掉后轮用链条直接连接阻力轮，则拆装过程较为复杂。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有的电动自行车作为健身器材使用时，而且需要增加外部阻尼器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于健身的电动自行车及交互系统，以解决现有技术中存在的电动自行车作为健身器材使用时，需要增加外部阻尼器以达到健身目的的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的可用于健身的电动自行车，包括电动自行车主体、前轮支架、后轮支架以及第一控制器；其中，
所述后轮支架支撑所述电动自行车主体，并使所述电动自行车主体的后轮处于悬空状态；
所述电动自行车主体的前轮固定在所述前轮支架上，所述前轮支架上设有转向回正结构，所述前轮支架在偏移指定位置后，所述转向回正结构能够施加作用力使所述前轮支架回到指定位置；
所述电动自行车主体的驱动电机与所述第一控制器电连接，在使用该电动自行车主体进行健身时，所述第一控制器能够控制所述电动自行车主体的驱动电机输出反向扭矩。
优选地，在所述后轮支架上设置有变色LED灯和音响。
优选地，所述后轮支架上设置有第一套接件和第二套接件，所述第一套接件和所述第二套接件分别与所述电动自行车主体后轮轴的两端连接。
优选地，所述第一套接件和所述第二套接件均与所述后轮支架螺纹连接，旋转所述所述第一套接件和所述第二套接件，能够将所述电动自行车主体后轮轴支撑在所述第一套接件和所述第二套接件之间。
优选地，所述后轮支架与所述电动自行车主体通过有线或者无线的方式相连接。
优选地，所述转向回正结构包含沟槽上片和沟槽下片，在所述沟槽上片和所述沟槽下片之间设置有滚珠和弹簧，所述弹簧的两端分别与所述沟槽上片、所述沟槽下片相连接，所述沟槽上片和所述沟槽下片通过所述滚珠转动连接，所述沟槽上片相对于所述沟槽下片转动时，所述弹簧的作用力使所述沟槽上片复位。
优选地，可用于健身的电动自行车还包括第二控制器和仪表装置，所述仪表装置分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接，所述第二控制器与所述前轮支架、所述后轮支架、所述第一控制器均电连接。
优选地，在所述沟槽上片和沟槽下片上均设置有位置探测器，所述位置探测器与所述第二控制器连接。
优选地，所述第二控制器和仪表装置设置在车把上，在所述第二控制器上设置有加速度传感器和磁感传感器。
一种交互系统，包括计算机、显示设备以及如权利要求7所述的可用于健身的电动自行车；其中，
可用于健身的电动自行车包括：
所述第二控制器，设置在所述电动自行车主体上；
所述位置探测器，设置在所述前轮支架上，用于获取所述电动自行车主体车把的转动方向及角度信息并将信息反馈至所述第二控制器；
所述第一控制器，设置在所述电动自行车主体上，用于控制所述电动自行车主体的驱动电机以及获得所述电动自行车主体的车速以及加速度信息，并将信息反馈至所述第二控制器；
所述仪表装置，用于显示所述电动自行车主体的电池电量、车速以及加速度信息；
所述计算机与所述第二控制器连接，并根据所述第二控制器获取的可用于健身的电动自行车的运动状态来控制所述显示设备显示的游戏操作。
本发明的有益效果是：本发明提供的可用于健身的电动自行车及交互系统，通过设置后轮支架，将后轮置于悬空状态，通过设置第一控制器，所述第一控制器能够控制电动自行车的驱动电机提供反向扭矩，用户在健身状态时，驱动电机能够提供阻力，用户在正向踩踏时可以感受到驱动电机经由链条及传动机构输出至脚踏上的阻力，不会导致空蹬，使得电动自行车可以直接作为健身器材使用，不需要额外增加阻力设备，也不需要在轮胎外侧增加阻力轮，方便快捷；另外，在前轮上设置有前轮支架，前轮支架设置有转向回正结构，在健身时，前轮可以根据用户需求完成转向，且在没有外力驱动下能够自动回正，提升用户使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的转向回正结构结构示意图；
图3是本发明的后轮支架结构示意图；
图4是本发明的交互系统结构示意图。
图中1、前轮支架；2、车身；3、后轮支架；4、转向回正结构；5、第一控制器；6、仪表装置；7、第二控制器；41、沟槽上片；42、滚珠；43、弹簧；44、沟槽下片。
具体实施方式
下面可以参照附图图1～图4以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种利用电动自行车的驱动电机提供反向扭矩的，不需要增加阻尼器可用于健身的电动自行车及交互系统。
下面结合图1～图4对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
本发明提供了一种可用于健身的电动自行车，包括电动自行车主体、前轮支架、后轮支架以及第一控制器；其中，
所述后轮支架支撑所述电动自行车主体，并使所述电动自行车主体的后轮处于悬空状态；
所述电动自行车主体的前轮固定在所述前轮支架上，所述前轮支架上设有转向回正结构，所述前轮支架在偏移指定位置后，所述转向回正结构能够施加作用力使所述前轮支架回到指定位置；
所述电动自行车主体的驱动电机与所述第一控制器电连接，在使用该电动自行车主体进行健身时，所述第一控制器能够控制所述电动自行车主体的驱动电机输出反向扭矩。
本发明提供的可用于健身的电动自行车及交互系统，通过设置后轮支架，将后轮置于悬空状态，通过设置第一控制器，所述第一控制器能够控制电动自行车的驱动电机提供反向扭矩，用户在健身状态时，驱动电机能够提供阻力，用户在正向踩踏时可以感受到驱动电机经由链条及传动机构输出至脚踏上的阻力，不会导致空蹬，使得电动自行车可以直接作为健身器材使用，不需要额外增加阻力设备，也不需要在轮胎外侧增加阻力轮，方便快捷；另外，在前轮上设置有前轮支架，前轮支架设置有转向回正结构，在健身时，前轮可以根据用户需求完成转向，且在没有外力驱动下能够自动回正，提升用户使用体验。
作为可选地实施方式，在所述后轮支架上设置有变色LED灯和音响。
在后轮支架上设置有变色LED灯和音响，为用户在健身过程中提供声光伴动，以激励用户完成健身。
作为可选地实施方式，所述后轮支架上设置有第一套接件和第二套接件，所述第一套接件和所述第二套接件分别与所述电动自行车主体后轮轴的两端连接。
作为可选地实施方式，所述第一套接件和所述第二套接件均与所述后轮支架螺纹连接，旋转所述所述第一套接件和所述第二套接件，能够将所述电动自行车主体后轮轴支撑在所述第一套接件和所述第二套接件之间。
上述结构，通过第一套接件和第二套接件将后轮轴的两端固定，从而让后轮处于悬空状态，结构非常简单，而且拆卸方便。
作为可选地实施方式，所述后轮支架与所述电动自行车主体通过有线或者无线的方式相连接。后轮支架与电动自行车的电池连接或者通过外接电源与后轮支架连接来为后轮支架供电，从而实现变色LED灯和音响的伴动效果。
作为可选地实施方式，所述转向回正结构包含沟槽上片和沟槽下片，在所述沟槽上片和所述沟槽下片之间设置有滚珠和弹簧，所述弹簧的两端分别与所述沟槽上片、所述沟槽下片相连接，所述沟槽上片和所述沟槽下片通过所述滚珠转动连接，所述沟槽上片相对于所述沟槽下片转动时，所述弹簧的作用力使所述沟槽上片复位。
钩槽上片和钩槽下片上分别设置有钩槽，钩槽内设置有滚珠，通过滚珠实现所述钩槽上片与所述钩槽下片的相对转动连接，而在钩槽上片和钩槽下片之间设置有弹簧，当钩槽上片与钩槽下片相对移动时，弹簧会产生形变，提供反向作用，使钩槽上片与钩槽下片在没有外力驱动的情况下，能够自动归位，达到回正的目的。
作为可选地实施方式，可用于健身的电动自行车还包括第二控制器和仪表装置，所述仪表装置分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接，所述第二控制器与所述前轮支架、所述后轮支架、所述第一控制器均电连接。
仪表装置用于显示车速、电量等信息，第二控制器用于控制发送操作指令，在实践中，第二控制器可以为手机等手持设备，通过程序控制达到健身状态(包括驱动电机提供反向扭矩、后轮支架声光伴动等)的控制。第二控制器获取仪表装置关于车速、电量等信息，能够量化健身数据，指导用户调整健身方式。
作为可选地实施方式，在所述沟槽上片和沟槽下片上均设置有位置探测器，所述位置探测器与所述第二控制器连接。
作为可选地实施方式，所述第二控制器和仪表装置设置在车把上，在所述第二控制器上设置有加速度传感器和磁感传感器。当第二控制器为手机时，也可以直接利用手机的指南针等APP程序获取车把的转向。
一种交互系统，包括计算机、显示设备以及如权利要求7所述的可用于健身的电动自行车；其中，
可用于健身的电动自行车包括：
所述第二控制器，设置在所述电动自行车主体上；
所述位置探测器，设置在所述前轮支架上，用于获取所述电动自行车主体车把的转动方向及角度信息并将信息反馈至所述第二控制器；
所述第一控制器，设置在所述电动自行车主体上，用于控制所述电动自行车主体的驱动电机以及获得所述电动自行车主体的车速以及加速度信息，并将信息反馈至所述第二控制器；
所述仪表装置，用于显示所述电动自行车主体的电池电量、车速以及加速度信息；
所述计算机与所述第二控制器连接，并根据所述第二控制器获取的可用于健身的电动自行车的运动状态来控制所述显示设备显示的游戏操作。
实施例1:
本发明提供的可用于健身的电动自行车，包括电动自行车主体、前轮支架1以及第一控制器5。
所述电动自行车主体包含车身2和后轮支架3，所述后轮支架3支撑所述车身2，并使其后轮处于悬空状态，从而可以将电动自行车主体作为室内健身设备使用。
在所述后轮支架3上设置有变色LED灯和音响，车身2与所述后轮支架3电连接，车身2电池用于对所述后轮支架3充电，为用户健身过程中提供声光伴动，以激励用户完成健身。也可以通过外接电源对所述后轮支架3充电。
所述后轮支架3上设置有第一套接件31和第二套接件32，所述第一套接件31和所述第二套接件32均与所述后轮支架3螺纹连接，旋转所述所述第一套接件31和所述第二套接件32，能够将所述电动自行车主体后轮轴支撑在所述第一套接件31和所述第二套接件32之间。
所述车身2的前轮固定在所述前轮支架1上，所述前轮支架1上设有转向回正结构4，所述前轮支架1在偏移指定位置后，所述转向回正结构4能够施加作用力使所述前轮支架1回到指定位置；所述前轮支架1上设有转向回正结构4，在使用该可用于健身的电动自行车健身时，可以转动车把，并且车把在不受外力时能够自动回正，提升用户使用体验。
所述转向回正结构4包含沟槽上片41和沟槽下片44，在所述沟槽上片41和所述沟槽下片44之间设置有滚珠42和弹簧43，所述弹簧43的两端分别与所述沟槽上片41、所述沟槽下片44相连接，所述沟槽上片41和所述沟槽下片44通过所述滚珠42转动连接，所述沟槽上片41相对于所述沟槽下片44转动时，所述弹簧43的作用力使所述沟槽上片41复位。
所述电动自行车主体与所述第一控制器5连接，在使用该电动自行车主体进行健身时，所述第一控制器5能够使所述电动自行车主体的驱动电机输出反向扭矩。该可用于健身的电动自行车用于在健身时，能够感受到驱动电机提供的阻力，无需增加额外的阻力设备。且还能以能量回收的形式将运动健身时人体所输出的动力转化为电量，储存于电动自行车的电池中。
实施例2：
本实施例2与实施例1的不同点在于：该可用于健身的电动自行车还包括仪表装置6和第二控制器7，所述第二控制器7和所述仪表装置6均设置在所述车身2的车把上，所述仪表装置6分别与所述第一控制器5、所述第二控制器7连接，所述第二控制器7与所述前轮支架1、所述后轮支架3、所述第一控制器5均电连接。当电动自行车本体锁定在所述后轮支架3上时，车辆此时已经处于健身器状态，该状态信息发送至第二控制器7，第二控制器7与第一控制器5连接，第一控制器5控制电动自行车本体的驱动电机输出反向扭矩，用户在使用时能够感受到驱动电机输出的阻力，满足健身需求。
第二控制器7与后轮支架3连接，能够控制所述后轮支架3上的变色LED灯和音响的启闭。具体地，第二控制器7为手机，手机通过蓝牙与后轮支架3、第一控制器5、前轮支架1连接，以控制该可用于健身的电动自行车。
在所述沟槽上片41和沟槽下片44上均设置有位置探测器，所述位置探测器与所述第二控制器7连接。具体地，以线性霍尔感应器为例，发信体磁铁及受体霍尔安装时，在车辆前轮完全回正的位置上，左右两侧霍尔分别不对称地进行偏置。使用户转向时，可根据磁场强弱信号及磁场变化顺序，判断用户转向方向及转向角度，并将角度信息反馈至第二控制器7。
一种交互系统，包含计算机、显示设备以及如上所述的可用于健身的电动自行车，所述计算机与所述可用于健身的电动自行车连接，并根据所述可用于健身的电动自行车的运动状态来控制所述显示设备显示的游戏操作。
具体地，可用于健身的电动自行车包括：
第二控制器，设置在电动自行车主体上；
位置探测器，设置在前轮支架上，用于获取电动自行车主体车把的转动方向及角度信息并将信息反馈至第二控制器；
第一控制器，设置在电动自行车主体上，用于控制电动自行车主体的驱动电机以及获得电动自行车主体的车速以及加速度信息，并将信息反馈至第二控制器；
仪表装置，用于显示电动自行车主体的电池电量、车速以及加速度信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可用于健身的电动自行车，其特征在于，包括电动自行车主体、前轮支架、后轮支架以及第一控制器；其中，
所述后轮支架支撑所述电动自行车主体，并使所述电动自行车主体的后轮处于悬空状态；
所述电动自行车主体的前轮固定在所述前轮支架上，所述前轮支架上设有转向回正结构，所述前轮支架在偏移指定位置后，所述转向回正结构能够施加作用力使所述前轮支架回到指定位置；
所述电动自行车主体的驱动电机与所述第一控制器电连接，在使用该电动自行车主体进行健身时，所述第一控制器能够控制所述电动自行车主体的驱动电机输出反向扭矩。
2.根据权利要求1所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，所述后轮支架上设置有第一套接件和第二套接件，所述第一套接件和所述第二套接件分别与所述电动自行车主体后轮轴的两端连接。
3.根据权利要求2所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，所述第一套接件和所述第二套接件均与所述后轮支架螺纹连接，旋转所述所述第一套接件和所述第二套接件，能够将所述电动自行车主体后轮轴支撑在所述第一套接件和所述第二套接件之间。
4.根据权利要求1所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，所述后轮支架与所述电动自行车主体通过有线或者无线的方式相连接。
5.根据权利要求1所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，所述转向回正结构包含沟槽上片和沟槽下片，在所述沟槽上片和所述沟槽下片之间设置有滚珠和弹簧，所述弹簧的两端分别与所述沟槽上片、所述沟槽下片相连接，所述沟槽上片和所述沟槽下片通过所述滚珠转动连接，所述沟槽上片相对于所述沟槽下片转动时，所述弹簧的作用力使所述沟槽上片复位。
6.根据权利要求5所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，可用于健身的电动自行车还包括第二控制器和仪表装置，所述仪表装置分别与所述第一控制器、所述第二控制器连接，所述第二控制器与所述前轮支架、所述后轮支架、所述第一控制器均电连接。
7.根据权利要求6所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，在所述沟槽上片和沟槽下片上均设置有位置探测器，所述位置探测器与所述第二控制器连接。
8.根据权利要求6所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，所述第二控制器和仪表装置设置在车把上，在所述第二控制器上设置有加速度传感器和磁感传感器。
9.根据权利要求1所述的可用于健身的电动自行车，其特征在于，在所述后轮支架上设置有变色LED灯和音响。
10.一种交互系统，其特征在于，包括计算机、显示设备以及如权利要求7所述的可用于健身的电动自行车；其中，
可用于健身的电动自行车包括：
所述第二控制器，设置在所述电动自行车主体上；
所述位置探测器，设置在所述前轮支架上，用于获取所述电动自行车主体车把的转动方向及角度信息并将信息反馈至所述第二控制器；
所述第一控制器，设置在所述电动自行车主体上，用于控制所述电动自行车主体的驱动电机以及获得所述电动自行车主体的车速以及加速度信息，并将信息反馈至所述第二控制器；
所述仪表装置，用于显示所述电动自行车主体的电池电量、车速以及加速度信息；
所述计算机与所述第二控制器连接，并根据所述第二控制器获取的可用于健身的电动自行车的运动状态来控制所述显示设备显示的游戏操作。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022247022A1 (zh) * 2021-05-27 2022-12-01 索罗威(北京)科技发展有限责任公司 一种可用于健身的电动自行车及交互系统

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