CN114100065A - 一种涉及单车的物联网控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及智能单车技术领域，公开了一种涉及单车的物联网控制方法、装置及系统，该方法包括：获取单车的转弯数据信息和速度数据信息；基于单车的转弯数据信息，发送转弯调节指令给小车，小车接收并且响应于转弯指令，在预设范围内调节移动方向；基于单车的速度数据信息，发送速度调节指令给小车，小车接收并且响应于速度调节指令，在预设范围内调节移动速度，本申请具有提高健身人员与小车之间的互动性，从而提高健身的积极性的效果。

Description

一种涉及单车的物联网控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及智能单车技术领域，尤其是涉及一种涉及单车的物联网控制方法、装置及系统。

背景技术

目前，市面上出现一种趣味自行车，会先圈定一个地方，放上轨道，轨道上有小车，然后在轨道外面放自行车，踩踏自行车可对轨道发电，小车上有电刷，通过电刷能驱动小车在轨道上运动。

在健身房内设置这种动感单车时，通过健身人员脚踩动感单车，进行发电，使小车在轨道上来回移动，以此来增加健身人员的健身积极性，但是由于健身人员每次脚踩的速度和频率难以保持一致，造成小车在轨道上的移动速度不好把控，当骑行快了，小车容易脱离轨道。

针对上述相关技术，发明人认为为了达到锻炼身体的需求，当健身人员脚踩单车，整体趣味性也不高，健身人员只需要关注骑行的快慢就行，没有与小车之间的互动性，导致健身的积极性不足。

发明内容

为了提高健身人员与小车之间的互动性，从而提高健身的积极性，本申请提供一种涉及单车的物联网控制方法、装置及系统。

第一方面，本申请提供的一种涉及单车的物联网控制方法，采用如下的技术方案：

一种涉及单车的物联网控制方法，包括：

获取单车的转弯数据信息和速度数据信息；

基于单车的转弯数据信息，发送转弯调节指令给小车，小车接收并且响应于转弯指令，在预设范围内调节移动方向；

基于单车的速度数据信息，发送速度调节指令给小车，小车接收并且响应于速度调节指令，在预设范围内调节移动速度。

通过采用上述技术方案，在健身人员骑行单车时，通过脚踩单车以及把控单车的把手，物联网控制器能获取单车的转弯数据信息和速度数据信息，根据转弯数据信息和速度数据信息，能获取健身人员所需要调节小车的速度需求和转弯角度需求，能根据转弯角度需求控制小车在预设范围内转弯，而不是单纯地只是控制小车直线行驶，能增强趣味性，从而提高健身人员与小车之间的互动性。

可选的，所述获取单车的转弯数据信息的步骤包括：

获取单车把手的形变信息；

基于单车把手的形变信息，获取单车把手的虚拟转弯角度值；

将虚拟转弯角度值以预设比例系数k进行放大，形成单车的转弯数据信息。

通过采用上述技术方案，在需要控制小车的转弯角度的改变时通过健身人员控制单车把手，单车把手产生细微形变，根据形变程度以及形变方向来获取单把手的向虚拟转弯角度值，然后根据虚拟转弯角度值以预设比例系数k进行放大，控制单车的转弯角度的同时能适应性控制小车的转弯角度的改变，从而能提高单车与小车之间的互动性。

可选的，所述获取单车的速度数据信息的步骤包括：

获取单车骑行台的骑行功率信息和骑行速度信息；

基于骑行台的骑行功率信息和骑行速度信息，获取单车的速度数据信息。

通过采用上述技术方案，由于健身人员使用单车时，是通过脚踩骑行台上的踏板，根据踏板的转速从而生成单车的骑行速度，然后根据单车的骑行速度获取单车的速度数据，根据单车的速度数据，来控制小车的速度的调节；根据骑行功率能获取骑行单车时可以生成的发电量。

可选的，所述获取单车骑行台的骑行功率信息的步骤之后还包括：

将所述骑行功率信息发送至发电模块，所述发电模块根据所述骑行功率信息生成电能并且存储至电量存储模块，所述电量存储模块为小车提供电能。

通过采用上述技术方案，根据骑行人员脚踩单车时，当踏板连续转动时，通过发电模块将机械能转化为电能，电量存储模块将电能进行存储，在小车移动时，将电能转化为机械能，使小车顺利移动。

可选的，所述发电模块根据所述骑行功率信息生成电能并且存储至电量存储模块的步骤包括：

获取电量存储模块的剩余电量信息；

若电量存储模块的剩余电量信息低于电量阈值，则发送报警指令给单车，单车接收并响应于报警指令进行报警提示；

若电量存储模块的电量充足，则控制所述发电模块生成的电能直接为小车供电，当所述发电模块生成的电能未能满足对小车的供电时，所述电量存储模块为所述小车提供电能。

通过采用上述技术方案，电量存储模块为小车的移动提供电能，这是另一种单车控制小车移动的方式，即通过电量存储模块为小车的移动提供电能，使小车能以一定的速度匀速行驶，在电量存储模块的电量不足以支撑小车继续移动时，则单车进行报警以提醒健身人员继续骑行单车或加速骑行单车，在电量存储模块的电量充足时，则骑行人员骑行单车所产生的电能提供给小车移动所需，当骑行人员骑行单车的实时电能不足以供给小车移动所需时，则电量存储模块为小车提供电能；当健身人员感到疲惫而减速时，电量存储模块为小车提供备用电能，能给健身人员提供健身缓冲作用，能提高人性化。

可选的，获取预设时间段内同时启动的若干单车的行驶里程；

基于若干单车的行驶里程，获取若干单车的排名信息；

基于若干单车的排名信息，依次为排名从高到低的若干单车赋予分值。

通过采用上述技术方案，若多个健身人员同时健身时，可以通过多个健身人员同时骑行单车进行竞赛，通过积分排名的形式，根据行驶里程进行排名并且获取相应的积分，具有增强健身趣味性的效果。

可选的，获取单车的实时运行数据，所述运行数据包括单车实时速度和单车实时踏频；

若单车实时速度超出速度阈值范围和/或单车实时踏频超出踏频阈值范围，则发送报警信息给监控平台。

通过采用上述技术方案，由于为了保证锻炼效果，需要控制单车的实时速度以及单车的踏频，使单车的实时速度和/或单车的踏频位于合适的范围内，才能达到有效的锻炼效果，若骑行过快或者过慢，均达不到所需锻炼效果，甚至可能对身体有害，因此在健身人员骑行的过程中能增强锻炼效果。

第二方面，本申请提供的一种涉及单车的物联网控制装置，采用如下的技术方案：

一种涉及单车的物联网控制装置，包括存储器和处理器；

所述存储器存储有使单车与小车进行互动的运行程序；

所述处理器在运行所述存储器存储的使单车与小车进行互动的运行程序时执行上述的方法。

第三方面，本申请提供的一种涉及单车的物联网控制系统，采用如下的技术方案：

一种涉及单车的物联网控制系统，包括单车、小车、转弯角度采集模块、骑行速度采集模块及上述的涉及单车的物联网控制装置。

所述单车，设置有若干，与所述小车通讯连接，用于骑行；

所述小车，设置有若干，所述单车至少能与一辆小车建立通讯连接；

所述转弯角度采集模块，用于采集单车的转弯数据信息并且发送至所述物联网控制装置；

所述骑行速度采集模块，用于采集单车的速度数据信息并且发送至所述物联网控制装置。

通过采用上述技术方案，在健身人员骑行单车时，通过脚踩单车以及把控单车的把手，物联网控制器能获取单车的转弯数据信息和速度数据信息，根据转弯数据信息和速度数据信息，能获取健身人员所需要调节小车的速度需求和转弯角度需求，能根据转弯角度需求控制小车在预设范围内转弯，而不是单纯地只是控制小车直线行驶，能增强趣味性，从而提高健身人员与小车之间的互动性。

可选的，该装置还包括功率检测单元、发电模块、电量存储模块、报警模块、监控平台；所述转弯角度采集模块包括形变产生单元、形变检测单元及转弯放大单元；功率检测单元、发电模块、电量存储模块、报警模块、监控平台及转弯角度采集模块均与所述物联网控制装置通讯连接；

所述形变产生单元设置在单车把手位置，用于获取单车把手的形变信息；

所述形变检测单元，用于基于单车把手的形变信息，获取单车把手的虚拟转弯信息；

所述转弯放大单元，用于将虚拟转弯信息中的虚拟转弯角度值以预设比例系数k进行放大，形成单车的转弯数据信息；

所述功率检测单元，用于获取单车骑行台的骑行功率信息；

所述发电模块，用于根据单车骑行台的骑行功率信息生成电能；

所述电量存储模块，用于存储所述发电模块产生的电能；

所述单车骑行数据获取模块，用于获取单车的行驶里程及单车的实时运行数据；

所述报警模块，用于在单车实时速度超出速度阈值范围和/或单车实时踏频超出踏频阈值范围时，发送报警信息给监控平台；

所述监控平台，与单车骑行数据获取模块通讯连接，用于基于报警信息进行报警，及实时监控单车的行驶里程及实时运行数据。

通过采用上述技术方案，在健身人员骑行的过程中，基于单车把手的形变信息，获取单车把手的虚拟转弯角度值；然后将虚拟转弯角度值以预设比例系数k进行放大，形成单车的转弯数据信息；获取单车骑行台的骑行功率信息，根据单车骑行台的骑行功率信息生成电能，存储发电模块产生的电能；获取单车的行驶里程及单车的实时运行数据，在单车实时速度超出速度阈值范围和/或单车实时踏频超出踏频阈值范围时，发送报警信息给监控平台，基于报警信息进行报警，及实时监控单车的行驶里程及实时运行数据。在健身人员骑行时，能提高健身的趣味性和多样性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.能根据转弯角度需求控制小车在预设范围内转弯，而不是单纯地只是控制小车直线行驶，能增强趣味性，从而提高健身人员与小车之间的互动性；

2.控制单车的实时速度以及单车的踏频，使单车的实时速度和/或单车的踏频位于合适的范围内，在健身人员骑行的过程中能增强锻炼效果。

附图说明

图1是本申请实施例的一种涉及单车的物联网控制系统的硬件架构示意图。

图2是本申请实施例的一种涉及单车的物联网控制方法的流程图。

图3是图2中S100的展开流程图一。

图4是图2中S100的展开流程图二。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开一种涉及单车的物联网控制系统，包括单车、小车、转弯角度采集模块、骑行速度采集模块、功率检测单元、发电模块、电量存储模块、单车骑行数据获取模块、报警模块、监控平台及涉及单车的物联网控制装置。

在室内固定区域的空地上，比如说在健身房，单车设置为多组，类型可以为动感单车，单车设置有骑行台。

在单车一侧设置一个预设的区域，区域的面积可以为100m²，小车设置为多组，小车与单车能通过蓝牙或者其他无线方式建立单线通讯连接，健身人员通过脚踩单车来控制小车在预设区域内移动，实现小车的速度改变和方向改变。

转弯角度采集模块，包括形变产生单元、形变检测单元及转弯放大单元：形变产生单元可以为设置在单车把手上的应变片，健身人员通过按压应变片，应变片会产生物理形变；形变检测单元能获取应变片的形变角度以及形变大小，从而获取虚拟转弯角度值，形变检测单元可以为角度传感器；转弯放大单元用于针对角度传感器所采集的虚拟转弯角度值，以预设比例系数k进行放大，形成单车的转弯数据信息，比如说比例系数k取值为2，则健身人员在应变片上的按压角度为30度时，小车的实时转弯角度为60度。

骑行速度采集模块，用于采集单车的速度数据信息并且发送至物联网控制装置，功率检测单元设置在单车骑行台上，通过蓝牙或者WiFi等无线通信的方式，骑行台的骑行功率和骑行速度均反馈至小车；健身人员通过脚踩骑行台的踏板，功率检测单元和发电模块均设置在踏板上，单车的动力系统与电量存储模块电连接，健身人员通过脚踩踏板，踏板进行转动，发电模块通过脚踩踏板的机械能转化为电能，电能存储在电量存储模块内，电量存储模块可以为蓄电池，在单车踏板转动的过程中，功率检测单元能检测单车骑行台的发电功率。

报警模块，用于在单车实时速度超出速度阈值范围和/或单车实时踏频超出踏频阈值范围时，发送报警信息给监控平台，比如说速度阈值范围为15~25km/h，踏频的阈值范围为80~120r/min，则当速度处于速度阈值范围或者踏频处于阈值范围时，则代表健身人员处于正常的健身状态，当速度过快或者过慢，以及踏频过快或者过慢，均会导致健身效果不佳。

单车骑行数据获取模块，用于获取单车的行驶里程及单车的实时运行数据，包括骑车的数据：速度、踏频、里程、卡路里、功率等。

监控平台，与单车骑行数据获取模块通讯连接，用于基于报警信息进行报警，及实时监控单车的行驶里程及实时运行数据，报警模块可以为声光报警或者其他具有提示功能的报警设备，工作人员通过监控平台，能实时观察单车的骑行数据，包括骑车的数据：速度、踏频、里程、卡路里、功率等。

涉及单车的物联网控制装置，包括存储器和处理器，存储器存储有使单车与小车进行互动的运行程序，存储器包括cf闪存卡、sm闪存卡、sd闪存卡、xd闪存卡、mmc闪存卡和微硬盘等具有存储功能的硬件；处理器用于运行存储器存储的使单车与小车进行互动的运行程序，处理器包括单片机、MCU、中央处理器以及其他芯片等。

本申请实施例一种涉及单车的物联网控制系统的实施原理为：在健身人员骑行单车时，通过脚踩骑行台，获取骑行的速度和骑行的功率，并且通过发电模块进行发电，电量存储模块存储电能后在小车移动时给小车供电；同时，骑行人员通过单车把手上的应变片控制小车的转弯角度；同时，能通过监控平台监测单车的各项骑行数据，当速度或踏频超过阈值范围时，生成报警信息进行报警。

参照图2，基于上述硬件架构，本申请实施例还公开一种涉及单车的物联网控制方法，包括步骤S100~S300：

步骤S100：获取单车的转弯数据信息和速度数据信息。

在健身人员锻炼的过程中，通过脚踩单车，手握单车把手，来获取单车的移动速度和转弯方向，在这个过程中，形变产生单元产生物理形变后，形变检测单元获取形变大小和形变方向，从而获取单车的转弯数据，而健身人员脚踩踏板时，踏板本身会转动，通过踏板能同步于单车的移动速度，从而获取单车的速度数据信息。

步骤S200：基于单车的转弯数据信息，发送转弯调节指令给小车，小车接收并且响应于转弯指令，在预设范围内调节移动方向。

在需要控制小车移动的方向时，根据获取的单车转弯数据信息，同步至小车，从而远程控制小车在一定区域内活动，健身人员通过控制把手来调节小车的转弯角度，使健身人员的注意力聚焦于小车的移动上，能提高健身的趣味性。

步骤S300：基于单车的速度数据信息，发送速度调节指令给小车，小车接收并且响应于速度调节指令，在预设范围内调节移动速度。

在需要控制小车的移动速度时，通过健身人员脚踩单车的踏板，根据踏板的转速，将获取单车的速度数据信息，根据单车的速度数据信息，可以将单车的速度与小车的速度进行同步，也可以将单车的速度以一定倍数变化后再适应于小车，比如说单车的速度为20km/h，倍数为1.5，则控制小车的移动速度为30km/h，此时小车可以通过外接电源提供动力源，也可以通过蓄电池提供动力源。

参照图3，基于步骤S100中的获取单车的转弯数据信息，还包括步骤S110~S130：

步骤S110：获取单车把手的形变信息。

根据设置在把手上的形变产生单元（例如应变片），单车的把手是固定不变的，健身人员通过按压应变片，应变片产生形变。

步骤S120：基于单车把手的形变信息，获取单车把手的虚拟转弯角度值。

通过设置在把手上的形变检测单元，在应变片产生形变时，获取应变片的形变，从而获得单车把手的虚拟转弯角度值，虚拟转弯角度值指的是手动控制单车的角度，比如想手动控制单车的角度变化值为20度，则虚拟转弯角度值为20度。

步骤S130：将虚拟转弯角度值以预设比例系数k进行放大，形成单车的转弯数据信息。

这里所指的单车的转弯数据信息，指的是根据控制单车把手的转弯角度，然后以一定的倍数进行放大，使小车的转弯角度放大，从而使转弯更容易，比如说预设比例系数k为2，单车虚拟转弯角度值为30度，则控制小车的转弯角度为60度。

参照图4，基于步骤S100的获取单车的速度数据信息，还包括步骤S1A0~S1C0：

步骤S1A0：获取单车骑行台的骑行功率信息和骑行速度信息。

步骤S1B0：基于骑行台的骑行功率信息和骑行速度信息，获取单车的速度数据信息。

由于单车是设置在骑行台上的，则通过骑行台的骑行功率和骑行速度，能反映出单车此时的速度和踏频。

步骤S1C0：将所述骑行功率信息发送至发电模块，所述发电模块根据所述骑行功率信息生成电能并且存储至电量存储模块，所述电量存储模块为小车提供电能。

由于健身人员在踩单车的过程中，在骑行台上设置的发电模块能以机械能转化为电能的方式进行发电，然后将电能存储在电量存储模块内，在小车移动的过程中，能通过外接电源提供电能，此时的速度会根据单车的骑行速度进行改变，在另外一种方式中，健身人员通过脚踩踏板进行发电，电量存储模块的电能为小车的匀速移动提供电力源。

步骤S1C0中的所述骑行功率信息生成电能并且存储至电量存储模块还包括步骤S1CA~S1CC：

步骤S23A：获取电量存储模块的剩余电量信息。

步骤S23B：若电量存储模块的剩余电量信息低于电量阈值，则发送报警指令给单车，单车接收并响应于报警指令进行报警提示。

步骤S23C：若电量存储模块的电量充足，则控制所述发电模块生成的电能直接为小车供电，当所述发电模块生成的电能未能满足对小车的供电时，所述电量存储模块为所述小车提供电能。

在电量存储模块为小车提供电能时，若健身人员的骑行速度较快，则一定程度上能反映出发电的速度较快，则比较容易充满电量存储模块，然后剩余发出的电能则提供小车匀速行驶，当发出的电能无法满足小车匀速行驶的所需电能时，则电量存储模块内存储的电能为小车提供动力需求。

在骑行单车的过程中还包括：

获取预设时间段内同时启动的若干单车的行驶里程；

基于若干单车的行驶里程，获取若干单车的排名信息；

基于若干单车的排名信息，依次为排名从高到低的若干单车赋予分值。

在健身的过程中，为了增加健身的趣味性，多个健身人员可以通过竞赛的形式进行比赛，比如说通过获取多辆单车的行驶里程，来进行排名，举例来说，以半个小时为例，半个小时内，五辆单车一起骑行，在骑行的过程中，五辆单车的行驶里程分别为10km、11km、11.5km、12km和13km，则通过五个不同的里程赋予不同的积分奖励，然后通过积分的形式进行排名。

其次地，在骑行单车的过程中还包括：

获取单车的实时运行数据，所述运行数据包括单车实时速度和单车实时踏频；

若单车实时速度超出速度阈值范围和/或单车实时踏频超出踏频阈值范围，则发送报警信息给监控平台。

在骑行单车的过程中，不仅考虑到健身的积极性，还需要考虑到健身的效果，因此单车的骑行速度和踏频不能超过阈值范围，否则容易造成建健身效果不佳，当超过阈值范围时，需要进行报警提示。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涉及单车的物联网控制方法，其特征在于：包括：

获取单车的转弯数据信息和速度数据信息；

基于单车的转弯数据信息，发送转弯调节指令给小车，小车接收并且响应于转弯指令，在预设范围内调节移动方向；

基于单车的速度数据信息，发送速度调节指令给小车，小车接收并且响应于速度调节指令，在预设范围内调节移动速度。

2.根据权利要求1所述的一种涉及单车的物联网控制方法，其特征在于：所述获取单车的转弯数据信息的步骤包括：

获取单车把手的形变信息；

基于单车把手的形变信息，获取单车把手的虚拟转弯角度值；

将虚拟转弯角度值以预设比例系数k进行放大，形成单车的转弯数据信息。

3.根据权利要求1所述的一种涉及单车的物联网控制方法，其特征在于：所述获取单车的速度数据信息的步骤包括：

获取单车骑行台的骑行功率信息和骑行速度信息；

基于骑行台的骑行功率信息和骑行速度信息，获取单车的速度数据信息。

4.根据权利要求3所述的一种涉及单车的物联网控制方法，其特征在于：所述获取单车骑行台的骑行功率信息的步骤之后还包括：

将所述骑行功率信息发送至发电模块，所述发电模块根据所述骑行功率信息生成电能并且存储至电量存储模块，所述电量存储模块为小车提供电能。

5.根据权利要求4所述的一种涉及单车的物联网控制方法，其特征在于：所述发电模块根据所述骑行功率信息生成电能并且存储至电量存储模块的步骤包括：

获取电量存储模块的剩余电量信息；

若电量存储模块的剩余电量信息低于电量阈值，则发送报警指令给单车，单车接收并响应于报警指令进行报警提示；

若电量存储模块的电量充足，则控制所述发电模块生成的电能直接为小车供电，当所述发电模块生成的电能未能满足对小车的供电时，所述电量存储模块为所述小车提供电能。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的一种涉及单车的物联网控制方法，其特征在于：

获取预设时间段内同时启动的若干单车的行驶里程；

基于若干单车的行驶里程，获取若干单车的排名信息；

基于若干单车的排名信息，依次为排名从高到低的若干单车赋予分值。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种涉及单车的物联网控制方法，其特征在于：获取单车的实时运行数据，所述运行数据包括单车实时速度和单车实时踏频；

若单车实时速度超出速度阈值范围和/或单车实时踏频超出踏频阈值范围，则发送报警信息给监控平台。

8.一种涉及单车的物联网控制装置，其特征在于：包括存储器和处理器；

所述存储器存储有使单车与小车进行互动的运行程序；

所述处理器在运行所述存储器存储的使单车与小车进行互动的运行程序时执行上述权利要求1~7所述的方法。

9.一种涉及单车的物联网控制系统，其特征在于：包括单车、小车、转弯角度采集模块、骑行速度采集模块及权利要求8所述的涉及单车的物联网控制装置；

所述单车，设置有若干，与所述小车通讯连接，用于骑行；

所述小车，设置有若干，所述单车至少能与一辆小车建立通讯连接；

所述转弯角度采集模块，用于采集单车的转弯数据信息并且发送至所述物联网控制装置；

所述骑行速度采集模块，用于采集单车的速度数据信息并且发送至所述物联网控制装置。

10.根据权利要求9所述的一种涉及单车的物联网控制系统，其特征在于：该装置还包括功率检测单元、发电模块、电量存储模块、报警模块、监控平台；所述转弯角度采集模块包括形变产生单元、形变检测单元及转弯放大单元；所述功率检测单元、发电模块、电量存储模块、报警模块、监控平台及转弯角度采集模块均与所述物联网控制装置通讯连接；

所述形变产生单元设置在单车把手位置，用于获取单车把手的形变信息；

所述形变检测单元，用于基于单车把手的形变信息，获取单车把手的虚拟转弯角度值；

所述转弯放大单元，用于将虚拟转弯角度值以预设比例系数k进行放大，形成单车的转弯数据信息；

所述功率检测单元，用于获取单车骑行台的骑行功率信息；

所述发电模块，用于根据单车骑行台的骑行功率信息生成电能；

所述电量存储模块，用于存储所述发电模块产生的电能；

所述单车骑行数据获取模块，用于获取单车的行驶里程及单车的实时运行数据；

所述报警模块，用于在单车实时速度超出速度阈值范围和/或单车实时踏频超出踏频阈值范围时，发送报警信息给监控平台；

所述监控平台，与单车骑行数据获取模块通讯连接，用于基于报警信息进行报警，及实时监控单车的行驶里程及实时运行数据。

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