CN114728681A - 室内单车训练装置 - Google Patents

Abstract

提供一种室内固定单车训练装置，其提供优于常规锻炼用单车设计的优点。固定单车可包含倾斜/枢转机构以将室内单车定向成模拟下降或爬升。所述室内单车可包含柔性且弹性的车架元件以支持室内训练装置在一些骑行情况下左右移动，从而模拟室外单车在相同骑行情况下的左右摇晃运动。所述室内单车可包含车架调整的数个组合以提供所述室内单车的可配置尺寸，从而调整所述车架以使其恰好适合骑车人，所述尺寸可基于用户室外单车的对应尺寸进行调整。固定单车装置的其它方面可有助于在使用所述装置时产生“室外”感。

Description

室内单车训练装置

相关申请的交叉引用

本专利合作条约(PCT)申请要求2019年8月29日提交的标题为“单车训练装置(Bicycle Training Device)”的第62/893,563号共同待决美国专利申请的优先权，所述美国专利申请在此以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开的实施例大体上涉及一种室内骑车训练装置和相关系统，并且更具体地说，涉及一种提供各种特征的室内单车装置，所述特征包含便携性、车架可调整性和骑车人配合可定制性、集成爬升和下降以及控制，以及蹬踏阻力可控性，以及其它特征和优点，这些特征和优点以各种组合单独和共同提供动态平台以提供动态室内训练环境，包含模拟和仿真室外骑行，以及与各种虚拟训练环境交互，以及其它优点。

背景技术

利用合适的设备进行室内骑车训练可以是非常愉快的。另外，日程繁忙、天气恶劣、训练集中和其它因素使得包含新手到专业人士在内的单车骑车人在室内进行训练。存在许多室内训练选择方案，包含多年来已开发出的许多不同类型的锻炼用单车。典型的锻炼用单车可能看起来类似于真正的单车，包含车座、车把、脚踏板、曲柄臂、传动链轮和链条，但通常没有车轮。锻炼用自行车通常包含某种形式的可调整阻力，其对抗蹬踏并使骑车人改变蹬踏锻炼用单车所需的力量。

常规的锻炼用单车虽然对于室内训练很有用，但其体验常常令人感到不舒服，与实际在室外骑单车不同，并且还存在各种不足。例如，许多常规的锻炼用单车包含较重的刚性车架，它非常适于进行锻炼，但并不意味着与在室外骑车的感觉相同。虽然锻炼用单车提供了许多用于改变尺寸的选择方案，但锻炼用自行车通常无法调整到足够的尺寸以复制在非常合适的室外单车中发现的车架构件与车把、车座等之间的所有尺寸关系。这些问题尤其使得骑锻炼用单车与骑包含车轮并预期在骑车人接合或操作传动曲柄时驱使骑车人前进的常规室外单车的感觉有所不同。典型的固定训练单车和所谓的“动感(spin)”(室内骑车)单车的刚性车架也可能无法模拟在奋力冲刺或爬升期间用力蹬踏、站着蹬踏时体验到的左右运动感觉，以及骑车人在室外骑单车时可以体验到的那种感觉。与室外单车相比，固定训练单车装置的曲柄组件、齿轮比、换档器和其它方面的大小和控制也可能有所不同，以进一步提供不同于室外骑行的“固定”体验。

计算机集成的虚拟骑行和训练软件，例如TrainerRoad^TM和Zwift^TM等等，也变得越来越流行。由于许多骑车人是出于室外骑行的乐趣而参加骑车的，因此与虚拟骑行系统完美集成并提供动态的室外骑行体验的室内训练装置将是有益的。考虑到这些想法等等，构想如本文中所公开的固定单车训练装置的各种方面。

发明内容

本公开的一个方面涉及一种包括车架的固定单车装置。车架可包含：杆，其与定位成接合表面的脚组件可枢转地联接；上管，其从杆向前延伸，在一个实例中在与脚组件相对的一端从杆向前延伸；柔性支撑腿结构，其支撑杆，柔性支撑腿结构包括第一柔性弹性腿和第二柔性弹性腿，第一柔性弹性腿响应于第一力而变形以允许杆倾斜到一侧，并且第二柔性弹性腿响应于第二力而变形以允许杆倾斜到另一侧；以及倾斜机构，其与杆可操作地联接，倾斜机构可控制地使杆向前或向后枢转以模拟下降或上倾骑行位置。

另一方面涉及一种包括车架的室内自行车，所述车架具有：竖直定向的枢转杆，其支撑车座和车把；以及倾斜机构，其与竖直定向的枢转杆可操作地联接，倾斜机构用于使杆向前枢转以将车架定向成模拟下降骑行位置，或使杆向后枢转以将车架定向成模拟爬升骑行位置。

本公开的另一方面涉及一种固定室内训练装置，其包括：杆，其包括上端区域和下端区域，杆从接合表面的脚(或基部)竖直延伸；上管，其从杆的上端区域向前延伸。在一个实例中，上管支撑可调整车座组件，并且杆大体支撑可调整车座组件的车座上的用户的重量。室内训练装置进一步包含第一柔性支撑臂和第二柔性支撑臂，其各自从脚或基部大体向前和向后延伸，每个柔性支撑臂位移或以其它方式被配置成响应于用户在侧向运动中转移重量而竖直位移，并使得或以其它方式允许杆在用户转移重量的方向上倾斜。

本公开的又一方面涉及一种可调整室内固定单车装置，其包括：长度可调的中心杆，其包括下端和上端；以及上管，其从中心杆的上端向前延伸，上管包括前端和后端。固定单车装置还可包含：车座组件，其与上管的后端可调整地联接以相对于上管的后端向前或向后延伸，车座组件支撑车座；以及车把组件，其与上管的前端可调整地联接以相对于上管的前端向前或向后延伸，车把组件支撑车把。

本公开的又一方面涉及一种左右摇摆的具有车架的锻炼用单车。所述车架可包含将锻炼用单车支撑在表面上的第一柔性弹性构件和第二柔性弹性构件。柔性弹性构件各自包含接合表面的至少两个点，以及两个点之间安置在表面上方的部分。第一柔性弹性构件支撑锻炼用单车的第一侧。在实例中，第一柔性弹性构件可以限定弧形形状。第二柔性弹性构件也可以限定弧形形状。无论如何，第二柔性弹性构件包含接合表面的至少两个点，以及两个点之间安置在表面上方的第二部分，第二柔性弹性构件支撑锻炼用单车的第二侧。第一柔性弹性构件和第二柔性弹性构件可以通常以中立竖直定向支撑车架，第一柔性弹性构件的部分响应于用户将重量转移到第一侧而朝表面向下偏转，第二柔性弹性构件的部分响应于用户将重量转移到第二侧而朝表面向下偏转。

本公开的又一方面涉及一种支撑锻炼用装置的方法。对于锻炼用装置，第一柔性弹性构件在一侧(例如，参考沿着由车把手杆、座杆和其间的上管限定的竖直中心平面的某一装置部分的左侧)接合表面以提供前向支撑、后向支撑和侧向支撑，前提是第一柔性弹性构件被定向到所述侧。柔性弹性构件包含安置在表面上方的部分，并且第一柔性弹性构件响应于施加到第一柔性弹性构件的第一力而在第一方向上位移，第一力对应于锻炼用装置的用户的第一侧向移动。例如，在蹬踏期间，用户略微向左倾斜，使得第一构件发生位移，并且自行车架相应地略微向左倾斜。第一柔性弹性构件还响应于第一力的消除而恢复为中立定向，或以其它方式将第一柔性弹性构件恢复为位移前形状。第二柔性弹性构件与第一柔性弹性构件相对(例如，在另外的右侧上)，第二柔性弹性构件类似地响应于(例如，当用户在蹬踏时向右倾斜时)施加到第二柔性弹性构件的第二力而位移，第二力对应于锻炼用装置的用户的第二侧向移动。

本公开的又一方面涉及一种可调整固定单车装置，其包括：可伸缩车架杆；从车架杆向前延伸的可调整上管，其可以是双向伸缩的，上管包括可调整地联接在上管的后端内以相对于上管向前或向后伸缩的车座组件支架，以及可调整地联接在上管的前端内以相对于上管向前或向后伸缩的车把组件支架。

附图说明

参考附图说明了示例实施例。预期本文中所公开的实施例和图被视为说明性而非限制性的。

图1是根据一个实施例的固定单车训练装置的侧视图。

图2是根据一个实施例的固定单车训练装置的侧视图，其示出了控制电路和传动机构。

图3是根据一个实施例的图2的固定单车训练装置的控制电路和传动机构的侧视图。

图4是根据一个实施例的固定单车训练装置的相对侧视图，其示出了单车的曲柄臂和脚踏板组件。

图5是根据一个实施例的固定单车训练装置的底后部的等距视图，其示出了倾斜机构。

图6是根据一个实施例的固定单车训练装置的底部的等距视图，其示出了中心脚组件。

图7是根据一个实施例的固定单车训练装置的底后部的等距视图，其示出了倾斜机构与中心脚组件之间的连接。

图8是根据一个实施例的固定单车训练装置的底后部的相对侧的等距视图，其示出了倾斜机构与中心脚组件之间的连接。

图9是根据一个实施例的固定单车训练装置的底后部的等距视图，其示出了中心脚组件的部件。

图10是根据一个实施例的固定单车训练装置的用于倾斜中心杆的倾斜机构的侧视图。

图11是根据一个实施例的固定单车训练装置的俯视图，其示出了从装置的主体延伸的支撑腿。

图12是根据一个实施例的固定单车训练装置的正视图，其示出了从装置的主体延伸的支撑腿。

图13是根据一个实施例的固定单车训练装置的侧视图，其示出了从装置的主体延伸的支撑腿。

图14是根据一个实施例的连接到固定单车训练装置的支撑腿的前脚垫的等距仰视图。

图15是根据一个实施例的连接到固定单车训练装置的支撑腿的前脚垫的俯视图。

图16是根据一个实施例的固定单车训练装置的侧视图，其示出了用于改变单车装置的尺寸的各种调整机构。

图17是根据一个实施例的固定单车训练装置的剖视图，其示出了用于改变单车装置的尺寸的各种调整机构。

图18示出了根据一个实施例的固定单车的上管的剖视图。

图19是示出根据一个实施例的固定单车训练装置的调整机构的自动调整方法的流程图。

图20是示出根据一个实施例的可调整曲柄臂的固定单车训练装置的侧视图。

图21是根据一个实施例的固定单车训练装置的飞轮/电机组件的剖视图，其示出了所述组件的飞轮构件。

图22是根据一个实施例的固定单车训练装置的飞轮/电机组件的剖视图，其示出了所述组件的电机部分。

图23是根据一个实施例的固定单车训练装置的飞轮/电机组件的横截面图的放大图，其示出了所述组件的电机部分。

图24是示出可用于实施本公开的实施例的计算系统的实例的图式。

图25A是示出根据一个实施例的用于控制固定单车训练装置的电机的控制电路的框图。

图25B是根据一个实施例的用于产生固定单车训练装置的电机的驱动信号以辅助飞轮的初始旋转的方法的流程图。

图26是根据一个实施例的固定单车训练装置的车把组件的等距视图。

图27是根据一个实施例的固定单车训练装置的换档器/制动器控制器的等距侧视图。

图28是根据一个实施例的固定单车训练装置的换档器/制动器控制器的等距相对侧视图。

图29是根据一个实施例的固定单车训练装置的计算装置的等距侧视图，所述计算装置被配置成接收来自换档器/制动器控制器的输入。

具体实施方式

本公开的各方面涉及一种室内智能训练单车装置，其提供优于常规的固定锻炼用单车的数个优点。例如，本文中所提供的室内单车可包含支撑在中心脚组件上的竖直可调整中心杆，所述中心脚组件可包含倾斜机构以使中心杆向前和/或向后倾斜，从而提供爬升或下降模拟。在一些情况下，与固定单车相关联的控制器可以结合训练计划控制或操作室内单车的车架的倾斜以提供室外骑行感。爬升模拟还可以与阻力控制相协调，使得阻力随着爬升模拟而增加，并且阻力随着下降模拟而减少。例如，通过控制器，固定单车的中心杆可以例如通过旋转或枢转而向前倾斜，以模拟对应于程序或显示器的下坡骑行。类似地，控制器可以控制倾斜机构以使中心杆向后倾斜，从而模拟与示出骑单车上坡的骑车人的虚拟形象的程序或显示器相对应的爬坡。当与虚拟骑行平台配对时，可示出虚拟形象与室内骑车和/或阻力控制的物理定向同步地下坡或上坡。

锻炼用单车的各方面可进一步包含车架元件，其允许室内单车进行一定量的弯曲，使得室内单车在蹬踏时左右移动，这可以提供相对更舒适的感觉，并模拟在室外骑单车的感觉。在一个实例中，室内单车包含从中心脚组件向外且向前以及向外且向后延伸的一对稳定腿。在骑车人坐下的中立位置，稳定腿使室内单车保持处于竖直定向。在其它实例中，如果骑车人在蹬踏、站着蹬踏或用力蹬踏时左右倾斜，则腿还允许室内单车左右倾斜。稳定腿允许的左右运动大体上垂直于室内单车的前向以及爬升和下降后的倾斜旋转。固定单车的左右运动还可以仿真或以其它方式接近在转动单车时体验的倾斜移动。

除了上述使用期间固定单车的移动之外，室内单车还可以包含数个自由度，从而调整车架的各种可配置尺寸以使其恰好适合骑车人。例如，中心杆可进行竖直调整以将中心杆的长度延伸到各种长度，这至少具有允许骑车人调整到曲柄轴的距离并使车架的总高度与骑车人的身高相配合的优点(仅通过调整车座高度即可)。还可以调整连接到中心杆的上管的长度。在一个实例中，通过从上管向后延伸的第一水平可调整臂和从上管向前延伸的第二水平可调整臂来调整上管长度，这实现了调整上管长度以进一步定制锻炼用自行车与任何给定骑车人的配合。与中心杆长度一样，上管长度提供了使车架与骑车人的身材配合的机制，并通过仅调整车座位置或车把位置来粗略地限定车座和车把之间的距离。单车座杆可以连接到后向可调整臂，并且车把杆可以连接到前向可调整臂，这两个臂可竖直地进行调整以调整车座高度和车把高度。第一可调整臂和第二可调整臂(相对于上管前向或后向)的移动允许固定单车的骑车人或用户选择所需的上管长度以及单车的车座组件与车把组件之间的距离。因此，固定单车装置提供了中心杆、座杆和车把杆的竖直调整点，以及第一可调整臂和第二可调整臂的水平调整，从而允许本质上定制室内自行车车架。固定单车装置的多个调整点单独地或以组合方式允许针对各个骑车人的多种类型、身材和身形调整单车配合。

在一些实施方案中，可以基于用户室外单车的对应尺寸来设置或调整固定单车的尺寸。例如，(相对于单车上的任何参考点的位置的)车座高度和车把高度以及车座与车把之间的距离可以根据用户室外单车来确定并用于调整室内单车车架的各个零件以在尺寸上匹配室外单车。这适用于任何骑车人来说都是有用的，但在骑车人的室外自行车已经与他们相配合并且他们希望将这种配合与室内单车匹配时特别适用。以此方式，通过调整室内单车的尺寸以与用户室外单车的尺寸匹配，固定单车的感觉可类似于用户室外单车，反之亦然。在一些实施方案中，室内单车的一个或多个调整点可由控制器控制，所述控制器向电机或其它机械装置提供调整信号以将调整点自动地调整到所决定尺寸。所决定尺寸可由计算装置例如经由与用户室外单车相关联的移动装置或计算装置提供给控制器以调整固定单车，所述移动装置或计算装置捕获室外单车的尺寸(例如，室外单车的各个点之间的角度和间隔，可以转换为锻炼用单车)。控制器或计算装置可以将室外单车的所决定尺寸转换成固定单车的调整点的一个或多个设置以满足室外单车的尺寸。控制器还可以为单车的不同骑车人自动调整固定单车的调整点，使得单个固定单车可以被数个骑车人使用，而单车为每个骑车人相应地调整单车的尺寸。

室内单车装置还可以包含曲柄部件，其实现了调整有效曲柄长度。一般来说，并且按照惯例，曲柄臂长度由曲柄围绕其旋转的曲柄轴(或对应的孔口)与脚踏板孔口之间的间隔限定，其中脚踏板安装到曲柄。此处的曲柄臂包含用于安装曲柄臂的脚踏板孔口和用于安装脚踏板的多个孔，当脚踏板安装到孔时，每个孔提供不同的有效脚踏板长度。更具体地说，曲柄臂部件可包含具有大体三角形端部的臂，所述端部包含沿着三角形端部区域的边缘布置的多个螺纹孔。通过将脚踏板与曲柄臂的多个螺纹孔中的一个螺纹接合(其中每个孔限定不同的曲柄臂长度)，可以基于曲柄臂偏好或为了与用户室外单车的曲柄长度匹配而快速选择固定单车的曲柄长度。

室内单车装置的又其它方面可能有助于在使用室内单车时产生“室外”感。例如，室内单车可包含飞轮/电机组件，其用于控制阻力、对虚拟环境中的条件作出响应，以及用于室外模拟、游戏、训练等的无数其它可能性。一般来说，曲柄联接到传动链轮(齿轮)，传动链轮(齿轮)又通过带、链条或其它机构与飞轮/电机组件联接。飞轮用于模拟常规单车的惯性和动量。为了增强可控性，电机可以驱动飞轮或向飞轮提供阻力。虽然系统可以仅与飞轮一起工作，尽管相对较大的飞轮能更好地模拟成人骑车人的惯性和动量，但在飞轮具有相对较大重量或没有飞轮的情况下，同时使用飞轮和电机组合提供了控制灵活性和骑行感。在一些实例中，可以激活电机以转动飞轮，从而模拟下坡骑行或滑行，例如，模拟在单车下坡时出现的蹬踏轻松程度和速度。类似地，电机可以向飞轮组件施加相反的力，即制动力，以模拟上坡骑行，例如在上坡骑行时模拟重力阻力。由电机组件施加到飞轮的力还可用于模拟室外单车的不同齿轮比或换档。具体地说，一个或多个电子换档器还可与固定室内单车装置包含在一起。电子换档器可包含一个或多个激活器，其可编程以在被激活时提供各种结果。以这种方式，换档器可以被配置成模仿或接近骑车人在连接到“室外”单车时使用的换档器。此外，固定单车可以通过控制与飞轮组件相关的电机来模拟响应于换档器的激活而改变齿轮比的体验，例如，不是像室外自行车那样实际换档，当用户激活电子换档器时，通过改变电机施加的阻力来控制电机以模拟升档或降档的感觉。当然，在考虑速度、坡度、骑车人体重、虚拟牵引等因素的环境中，这种效果可能会进一步叠加。因此，固定单车可包含数个特征，以在骑车人将固定单车用于例如模拟室外骑行、模拟室内赛道骑行、伴随虚拟骑行计划(例如训练计划、在线视频游戏)等用途时为固定单车提供真实感。

现在更详细地参考图式。图1-2示出了固定单车100，其包含从脚组件104竖直延伸的可调整杆102。杆102略微向后定向。上管106附接到中心杆102的在中心脚组件上方的顶端。在一些情况下，上管106可焊接到或以其它方式连接到中心杆102。上管106大体从中心杆102的顶端向前延伸。在所示实例中，上管还大致垂直于中心杆，但其可限定相对于中心杆大于或小于90度的某一角度。下文更详细地论述上管106的方面，包含用于调整上管106的长度和室内单车100的与上管106相关联的其它尺寸的多个机构。如在图1-4中最清楚地看到，传动组件108支撑在中心杆102的第一侧上，从坐在装置上的骑车人的角度来看，第一侧可以是右侧。传动组件108可包含连接到曲柄轴110的传动链轮116。传动链轮116被配置成转动带，但也可被配置成用于链条。在所示实例中，传动链轮116是圆形的，但也可以是椭圆形的。曲柄轴110延伸穿过中心杆102并支撑第一曲柄臂112和第二曲柄臂114，其中所述中心杆可旋转地支撑在底部托架中。第一脚踏板120可连接到第一曲柄臂112，并且第二脚踏板122可连接到第二曲柄臂114。通过在相应的脚踏板120、122上施加向下的力，骑车人可以使曲柄轴110对应地旋转，并使传动链轮116围绕穿过曲柄轴110中心的旋转轴旋转。传动链轮116可包含齿，所述齿从传动链轮的外圆周延伸，并且与传动带118的内表面上的对应胎面啮合，使得传动链轮116的旋转引起传动带118的旋转。

传动带118还连接到直径比传动链轮116小的后齿轮(或链轮)124的外圆周。后齿轮124大体上位于传动链轮116后方，并且类似于传动链轮116，包含从后齿轮124的外圆周表面延伸以与传动带118的对应齿啮合的齿。后齿轮124与飞轮/电机组件126可操作地啮合(在下文更详细地论述)，使得传动带118的旋转引起后齿轮124的对应旋转，且继而引起飞轮的旋转。以此方式，固定单车100的骑车人可蹬踏传动组件108，以引起飞轮/电机组件126的旋转。如图1中所见，传动带118上方可包含保护盖128以防止在使用期间接触到传动组件108。在一些实施例中，水壶架130可从中心杆102的前表面向上且向前延伸。

返回到图3，包括多个控制部件的控制电路板132可支撑在中心杆102的后表面上。本文中进一步论述的固定单车100的控制系统的部件可包含在控制电路板132中或以其它方式支撑在所述控制电路板上，以用于执行一个或多个驱动控制程序、传感器信号处理、骑行模拟算法或程序等。一般来说，控制电路板132可包含计算装置的部件，包含括存储器部件、处理单元或部件、电信号处理部件等，以执行与室内单车100的操作和控制相关联的一个或多个程序。

参考图1和图5-10等，如上所述，固定单车100的一个这样的控制特征包含中心杆102的向前和/或向后倾斜，其用于将室内单车定向成模拟传统单车的上坡或下坡骑行位置。可通过连接到杆102的下端的倾斜机构150以及中心脚组件104来控制中心杆102的倾斜。如图6-9中最清楚地示出，中心脚组件104限定大体倒置的T形，并且包含平坦底表面134、侧壁136和从底表面134向上延伸的圆形前壁138(如图9所示)。侧壁136在壁之间限定通道，其中所述通道向上定向并间隔开以接收中心杆102的底端。更具体地说，中心杆安装销140延伸穿过中心脚组件104的侧壁136，并在中心杆底端附近延伸穿过中心杆102，从而将中心杆102可枢转地支撑到中心脚组件104。中心杆安装销140允许中心杆102以前向或后向旋转围绕销140旋转，以允许室内车架向前或向后倾斜，从而模拟下降或爬升车架定向。销由合适的轴承布置支撑，所述轴承布置固定在相应的中心杆和脚组件中。因此，除了将中心杆102连接到中心脚组件104之外，中心杆安装销140还为固定单车100的中心杆102的倾斜移动提供旋转轴。在一些情况下，脚组件104的底表面134上可包含硬塑料材料制成的脚垫142以提供基部，中心杆组件在所述基部上接合定位有室内自行车的任何表面。

倾斜机构150联接在脚组件与中心杆之间，并且可以涉及电机驱动杆152，其伸出或缩回以使杆102围绕枢轴销140枢转。更具体地说，倾斜机构150可以可旋转地支撑在中心脚组件104的后端处。虽然倾斜机构定向到中心杆的后方，但也可以定向到杆的前方。在一个实例中，当中心杆102连接到中心脚组件104时，以类似的销和轴承布置实现可旋转支撑。具体地说，倾斜传动安装销146可以延伸穿过中心脚组件104的侧壁136，并延伸穿过从倾斜传动电机144的外壳底部延伸的一对安装环148。允许倾斜机构150围绕倾斜传动安装销146向前或向后枢转或旋转。倾斜机构150与中心脚组件104之间的其它可旋转连接是可能的。倾斜传动电机144可包含步进式电机传动装置以使轴152伸出或缩回。如在图10中最清楚地看到，轴152在下端处连接到倾斜传动装置144且在上端处连接到托架154。轴152通过倾斜托架销156连接到托架154，所述倾斜托架销延伸穿过托架154和轴152的上端，以实现轴152围绕托架销156的旋转移动。托架154的前向部分连接到中心杆102，并且在一些情况下可以焊接到中心杆102。

为了使中心杆102倾斜并模拟室内单车100的上坡或下坡定向，倾斜传动装置144从固定单车100的控制部件132接收一个或多个控制信号，以使得传动装置144使轴152伸出或缩回。轴152的伸出使中心杆102围绕中心杆安装销140的旋转轴向前倾斜。随着中心杆102向前倾斜，围绕托架销156和传动安装销146也会对应地旋转。倾斜传动装置144使轴152缩回，从而使中心杆102向后产生相反的倾斜移动。以这种方式并通过控制倾斜机构150，固定单车100的中心杆102可以向前和向后倾斜。使中心杆102向前倾斜模拟了在下坡骑室外单车的定向，并且使中心杆102向后倾斜模拟了在上坡骑室外单车的定向。在固定单车100倾斜期间，中心脚组件104可以保持平坦或以其它方式不移动，以为单车提供稳定的支撑基部。在下面更详细描述的一些情况下，通过倾斜机构150使中心杆102倾斜可对应于显示固定单车的骑车人虚拟形象的程序或其它骑行模拟程序，以响应示出沿程序内的斜坡上下骑行的程序，从而进一步模拟骑室外单车的体验。类似地，上坡和下坡位置模拟可能伴随着飞轮电机控制的对应变化。包含一种用于激活或以其它方式控制中心杆102的倾斜的示例控制机构，如Wahoo Fitness有限责任公司的美国专利申请2019/0022497所描述，其全部内容并入本文中。

其它倾斜机构可另外或替代地包含在固定单车100上。例如，倾斜传动装置144可包含任何类型的致动器以使倾斜轴152伸出或缩回，所述致动器例如线性致动器，优选机械但气动或液压也是可能的，或所述倾斜传动装置可包含驱动活塞的任何其它电机、步进式电机、螺旋传动装置，或致动轴的伸出和缩回的任何其它机械装置。此外，倾斜传动装置144可以位于固定单车100上的不同位置，例如在中心杆102的上端、在中心杆的前方、邻近于中心杆等。在又其它情况下，倾斜机构150可以不包含倾斜轴，而是响应于驱动信号使中心杆102旋转。例如，旋转传动装置可以与倾斜传动安装销146连通，以使中心杆102以前向或后向旋转围绕安装销146旋转。在又其它情况下，固定单车100车架的额外部分可向前或向后倾斜以模拟上坡或下坡骑行。一般来说，与室内单车联接并且可致动以使中心杆围绕枢轴销倾斜的任何机构都可以并入单车中以模拟上坡或下坡体验。

如图11-15等所示，固定单车100还可包含一对支撑腿158、160。从中心脚组件区域的角度来看，每条腿包含向前延伸的部分和向后且向外延伸的部分。一般来说，每条腿提供前后支撑，并且还例如侧向地为车架的一侧提供支撑，另一条腿支撑另一侧。在中心脚组件的区域中，在每条腿的前向和后向/向外部分之间的顶点区域处，腿在支撑表面上方，并以较浅的角度向下延伸，以在相应的前向和后向/向外端处接合表面。腿被配置成向固定单车100提供侧向(左右)和前后稳定性。在所示实例中，每条支撑腿158、160包括前平直部分162、164和后倾斜部分172、174。每条支撑腿158、160以类似的方式工作以向固定单车100提供稳定性支撑。腿还通过设计的弯曲来提供左右稳定性，以适应一些左右车架移动，这模拟了蹬踏室外单车时的左右移动，尤其是在激烈冲刺条件下以及站着蹬踏时。一般来说，随着骑车人在蹬踏时使重量转移到一侧或另一侧，力通过车架的连接传递，使得骑车人移向的任一条支撑腿的顶点区域略微向下偏转，从而允许室内自行车略微倾斜到向下偏转的任一条腿。

具体地说，支撑腿158、160包含前平直部分162、164，其从中心脚组件104向前且略微向下延伸。向前延伸部分与上管大体平行。支撑腿158、160支撑在中心脚组件104的壁136的与底表面134相对的上表面上或以其它方式连接到所述上表面。因此，腿158、160的前平直部分162、164在近端从中心脚组件104的顶表面向下倾斜，以在平直部分162、164的远端与地面接触，从而提供与地面的前支撑接触点。在一个实施例中，平直部分162、164的远端或前端可延伸到平行于中心脚组件104的底表面134的水平。前脚垫166可将支撑腿158、160的平直部分162、164的前端或远端连接在一起，并为固定单车100提供缓冲前支撑。在替代实施例中，每个支撑腿158、160可包含单独的前脚垫，固定单车100靠在所述前脚垫上。前脚垫166可具有大体三角形的基部，其侧面向上延伸，并朝固定单车100的后方逐渐变细。一个或多个软垫可位于前脚垫166的底表面上，以在放置在地面上时为固定单车提供缓冲。两个通道170可位于前脚垫166的后方，以容纳腿158、160的前平直部分162、164的远端或前端。

每个支撑腿158、160还可包含从脚组件104向后延伸的后部172、174。每条腿在前部与后部之间包含弯曲或顶点区域。从弯曲区段171、173开始，后部向后且向外延伸，或从脚组件104展开。每条腿支撑在中心脚组件104的壁136的与底表面134相对的上表面上或以其它方式连接到所述上表面。后部在腿支撑在中心脚组件上的位置后方略微向外延伸。每条腿4的后部相对于中心脚组件104的顶表面向下倾斜。支撑腿158、160的后部172、174的远端可包含向下延伸的圆形后支撑脚176、178以为固定单车提供后向支撑。在一些情况下，车轮180可支撑在支撑腿158、160的后部172、174的远端上，以帮助将固定单车100从一个位置移动到另一个位置。

如所描述，固定单车100主要由中心杆102下方的中心脚组件104支撑，因为车架和骑车人的重量转移到中心脚组件及其在地面上的支架上。腿提供竖直支撑和侧向支撑两者。在操作室内单车100时，骑车人的重量可能会响应于骑车人进行的蹬踏移动而以左右运动进行摆动。换句话说，当骑车人在单车100的一侧上施加向下的力以推动脚踏板并使传动链轮116旋转时，骑车人的重量可能会瞬间转移到所述侧，这在冲刺或站着骑行时尤其明显。换句话说，从骑车人面朝前的角度来看，骑车人可能会侧向左右移位，这会相应地使分别定位在车座和骑车人下方、右侧或左侧的相应柔性弹性腿在重量分别在右侧或左侧时各自向下偏转，从而允许竖直定向的中心杆略微左右枢转，从而模拟室外自行车骑行时的左右移动。即使骑车人可能坐着，躯干的侧向移动即使轻微也可能足以引起骑车人重量转移到支撑腿上的一定轻微偏转。这种骑车人移动可使骑车人重心从单车100的中心(通常沿着中心杆102)略微转移到单车100的施加力的一侧。当重心转移到一侧时，固定单车100可使中心杆102(以及单车的其它部件)在骑车人重量转移的方向上倾斜，从而在支撑腿158、160上施加对应的向下压力，从而使支撑腿发生偏转。在一些实施例中，支撑腿158，160可由半刚性材料构成，当骑车人的重量转移到一侧(如图13的箭头182所示)时，腿可在向下移动中弯曲(类似于阻尼钢板弹簧结构)，并具有类似的弹性，使得腿在力被消除时恢复为其中立形状。更具体地说，并且当固定单车如图13所示放置在平坦表面上时，支撑腿158、160和地板(或单车100所在的其它表面)形成三角形支撑结构184。当由于骑车人的重量转移到固定单车100的一侧而在支撑三角184的顶部施加力时，支撑腿158的平直部分164和后倾斜部分174可能会随着支撑三角的顶部更靠近放置固定单车100的表面移动而弯曲。一般来说，支撑三角184的顶点与固定单车100(包含中心杆102、传动组件108、飞轮/电机组件等)的重心对准，使得倾斜的侧向力集中在支撑三角184的顶点。尽管支撑腿158发生一定的弯曲，但支撑腿158和中心杆102可以保持足够的刚性，以将固定单车100保持在基本直立的位置，同时在蹬踏动作期间提供一定的左右倾斜。这种移动可能接近室外单车的类似左右倾斜。因此，本文中所描述的固定单车100没有提供基本上不提供左右移动的刚性车架设计，而是结合了这种移动，以进一步接近室外骑车的感觉和/或身体益处(例如，腹部核心、肩部、关节等)。

以类似方式，除了上文所论述的通过倾斜机构150使中心杆102倾斜之外，支撑腿158、160的前部162、164还可以使固定单车100进行一定的向前和向后移动或弯曲。具体地说，骑车人重心向前转移可能会使支撑腿158、160的前部162、164的至少一部分发生类似但轻微的向下移动(弯曲)。支撑腿158、160的前部162、164的向下弯曲可模拟室外单车的类似弯曲，因为骑车人的重量移向单车的前轮并更多地转移到前轮上，尤其是在下坡冲刺或空气动力学身体定位期间。当固定单车100的骑车人将其重量移向固定单车100的后方时，支撑腿158、160的后部172、174可能会发生类似的向后弯曲。支撑腿158、160的弯曲可包含类似于钢板弹簧机构的向上反作用力。换句话说，当支撑腿158、160上的向下力因骑车人重量转移而增加时，支撑腿158、160可提供向上的反作用力以使固定单车100保持在直立位置，同时在任何前向/后向或左右方向上提供一定的弹性，从而进一步模拟骑室外单车的感觉，这无法通过刚性车架固定单车设计来实现。

在一些情况下，固定单车100可包含传感器以检测单车的向前/向后倾斜和左右移动，以改变向单车骑车人显示的训练计划。例如，管传感器可位于中心杆102内，所述管传感器检测中心杆102的内壁在任何方向上对管传感器施加的压力。在另一实例中，加速度计可包含在固定单车100上(例如包含在上管计算装置中或包含在驱动控制电路132中，以及其它位置中)，以检测单车的移动，并且可包含陀螺仪装置以在三个维度上检测单车的位置。在一个实例中，加速度计传感器(或其它位置/移动传感器)可位于车把手杆216或头管217处或附近。来自这种传感器的输出可用于改变与固定单车100相关联的模拟程序或以其它方式与之交互。例如，模拟程序可示出固定单车100的骑车人通过各种路线和地形的虚拟形象。所述程序可由与固定单车100相关联的一个或多个计算装置(例如车载计算装置、骑车人的移动计算装置或车载处理和个人计算装置的组合)执行，并显示在骑车人视野内的显示器上。骑车人向固定单车100提供的输入(例如脚踏板的操作、飞轮的速度、飞轮产生的功率、按下单车上的一个或多个按钮、单车的倾侧或倾斜移动等)可以由计算装置来解释，并且程序内骑车人的虚拟形象可以相应地作出响应。例如，中心杆102的管传感器可检测骑车人在固定单车100上向右倾斜，并且作为响应，示出在模拟程序内向右转动的虚拟形象。传感器还可检测左右加速度，并且单独或结合功率读数、速度读数等，确定骑车人在冲刺还是站立冲刺，并提供与之相关的输出信号。对于上文所论述的其它类型的输入，可在程序内执行类似的虚拟形象移动。在另一实例中，模拟程序可能不包含虚拟形象，而是可提供接近骑车人视角的移动场景，就好像骑车人在室外骑行一样。提供给程序的传感器和其它输入可以相应地调整风景，以接近骑车人在所示风景中的移动。这可以进一步提供在使用固定单车100的同时在室外操作室外单车的感觉。

如上所述，固定单车100可包含数个点或机构以针对不同类型和形状的骑车人调整固定单车的一个或多个可配置尺寸，或根据用户偏好调整室内单车100。例如，固定单车100的中心杆102可以是可调整的，以改变中心杆102的长度，从而改变固定单车100的堆叠高度(例如，从传动链轮118的中心到头管217的中心的距离)。为了调整中心杆102的长度并且如图16-17所示，中心杆102可包含围绕内部杆188定位的中空外部套管186。外部套管186可沿着内部杆188竖直地进行调整并通过中心杆锁定机构190锁定到适当位置。在一些情况下，中心杆锁定机构190可包含沿着内部杆188接合一个或多个定位槽的锁定销191，但也可使用将中心外部套管186沿着内部杆188锁定在选定高度的其它锁定机构。为了调整中心杆102的高度，固定单车100的用户可通过向后拉动锁定销191来分离中心杆锁定机构190，从而允许外部套管186沿着内部杆188竖直滑动。当定位所需的中心杆102高度时，锁定销191可向前移动以沿着内部杆188接合一个或多个定位槽，从而将外部套管186保持在选定位置。在一些实施方案中，锁定机构安全臂192可以可旋转地附接到外部套管186，所述外部套管在一个方向上旋转以允许接近锁定销191，并返回以在固定单车100处于使用中时阻止锁定销191的移除。

除了调整中心杆102的高度之外，还可通过类似于中心杆调整机构的两个调整机构来调整上管106的长度。具体地说，后向水平可调整臂194可从上管106的后端延伸，以调整从上管106的后端到附接到可调整臂194的后端的车座组件196的距离。这种调整自由度允许针对单独的骑车人定制相对于曲柄轴、车把等的用户身体定位。在一些实施方案中，可以与中心杆102的高度类似的方式调整从上管106的后端到车座组件196的距离。例如，后向水平可调整臂194可包含三角形横截面，并且可部分地位于上管106内。后向可调整臂锁定机构198可包含在包含可旋转锁定机构的上管106的顶表面上，所述可旋转锁定机构与后向水平可调整臂194的顶表面接合，以使臂以所需延伸长度保持或锁定在适当位置。车座组件196可在臂的相对于上管106的远端处连接到后向水平可调整臂194，使得后向水平可调整臂194的水平调整增加了车座与上管106端的距离。因此，通过分离后向可调整臂锁定机构198、将后向水平可调整臂194滑入或滑出上管106以及以所需距离与后向可调整臂锁定机构198重新接合，骑车人可调整车座组件196与上管106的距离。另外，后向水平可调整臂194的调整可增大或减小用于骑车人的车座角度(例如，从传动链轮118的中心到车座组件196的中心的角度)。提供不具有下管的车架，如许多常规的室外自行车和锻炼用自行车中存在的，其中下管、常规刚性座管和常规刚性上管一起提供刚性三角形，本文中所描述的室内单车允许调整中心杆高度(长度)和上管长度两者，这是因为不存在固定中心杆和上管的长度以及车架本身的几何形状的结构构件，例如下管。

另外，车座组件196可包含用以调整车座206的高度的车座高度调整机构。具体地说，车座组件196可包含从附接到后向水平可调整臂194的后端的座管205延伸的座杆204。座杆204可在座管205与自行车座206之间部分地竖直延伸，并且在座管205上方延伸的座杆204的高度或长度可通过车座锁定机构210进行调整。车座本身也可使用导轨和夹紧机构相对于座杆顶部进行前后调整。

前向水平可调整臂200还可从上管106的前端延伸，以调整从上管106的前端到附接到可调整臂200的前端的车把组件202的距离。可以如上文所描述的类似方式调整从上管106到车把组件202的长度的变化。具体地说，前向水平可调整臂200可包含位于上管106的前开口内的三角形杆。前向可调整臂锁定机构208可包含在包含可旋转锁定机构的上管106的顶表面上，所述可旋转锁定机构与前向水平可调整臂200的顶表面接合，以使臂以所需延伸长度保持或锁定在适当位置。车把组件202可在臂的相对于上管106的远端处连接到向前水平可调整臂200，使得向前水平可调整臂200的调整增加了车把组件202距上管106端的距离。车把组件202可包含车把212、制动器和换档器控制器214(在下文更详细地论述)、车把杆216和头管217。车把杆216可在头管217与车把212之间部分地竖直延伸，并且可以是可调整的以改变车把212的高度。具体地说，可通过车把锁定机构218调整在头管217上方延伸的车把杆216的高度或长度。通过分离前向可调整臂锁定机构208，将前向水平可调整臂200滑入或滑出上管106以及以所需距离重新接合后向可调整臂锁定机构208，固定单车100的骑车人或用户可调整车把组件202与上管106(以及中心杆102和车座组件196)的距离。

上管106的一般形状(以及随后，至少部分插入上管106中的前向水平可调臂200和后向水平可调臂194)可在固定单车100中提供一定的额外左右灵活性。例如，图18示出了固定单车100的上管106的横截面图。如所示出，上管106通常是中空的，并且包含倒三角形横截面形状，其中三角形的底沿着上管106的顶部，并且相应的侧壁长于顶壁(限定等腰横截面)。与支撑腿158、160类似，上管106(以及固定单车100的其它部件)可由半刚性材料构成，当对材料施加足够的力时，所述材料可提供一定的弯曲。在一个实例中，这种材料可包含铝。当骑车人在车把组件202(或固定单车100的其它部分)上施加左右力时，上管106的顶点向下并且长壁在侧面的倒三角形形状提供管106的一定左右弯曲。然而，上管106的向前或向后弯曲可能受到上管106的倒三角形形状的限制。前向水平可调整臂200和/或后向水平可调整臂194中可包含类似的柔性特征。固定单车100的车架部件的整体柔性可模拟室外单车在使用期间的运动感，这与常规的刚性车架固定单车大不相同。当设置上管的长度时，三角形形状还允许内管构件楔入外管构件中，从而使得内管侧壁与外管侧壁之间例如在使用方管时可能出现的间隙很少或不存在。

通过上文所描述的调整机构，除其它调整机构(例如，车把手杆长度、车座位置等)之外，固定单车100还实现中心杆102、座杆204和车把杆216的竖直调整以及前向水平可调整臂200和后向水平可调整臂194的水平调整。固定单车100的这些多个可调整尺寸允许根据固定单车100的各个骑车人的多种类型、大小和形状来调整或定制单车。在一些情况下，可选择固定单车100的尺寸，以接近骑车人的室外单车的尺寸和/或感觉。此外，可以通过程序或应用程序向用户提供对固定单车100的调整机构进行的各种设置或调整。在一些情况下，调整程序可以被配置成经由用户提供的输入或经由分析用户室外单车的一个或多个数字图像来确定用户室外单车的近似尺寸，并将这些尺寸导入固定单车100的调整机构，以与用户室外单车的尺寸匹配。例如，图19是固定单车100接收与用户室外单车相关联的尺寸和/或大小信息或数据并根据接收到的尺寸调整固定单车100的一个或多个调整机构的方法220。在一个实例中，用户可以在与用户相关联的移动计算装置上下载或以其它方式获得计算机程序或应用程序，并在移动装置上执行所述程序。通过执行程序，计算装置可执行方法220的一个或多个操作，以根据用户室外单车或其它室外单车的尺寸调整固定单车100的尺寸。移动计算装置可包含但不限于笔记本计算机、游戏控制台、平板装置、蜂窝电话、个人助理装置，或可接收和执行应用程序、经由BluetoothTM、WiFi、蜂窝信号等接收和发送无线信号的任何其它计算装置。

在操作222中，计算装置可在与计算或移动装置相关联的显示装置上提供指令，以引导用户获得用户室外单车的一般尺寸。这种指令可包含请求用户(通过与移动装置相关联的输入装置)测量和输入室外单车的各种尺寸，例如车架堆叠高度(从齿轮中心到头管中心的竖直距离)、车把前伸距(reach)(从曲柄轴到车把手杆的中心端的水平距离)、车架前伸距(从曲柄轴到头管中心的水平距离)、车座高度(从曲柄轴到车座中心的竖直距离)、座管角度(座管与曲柄轴竖直线的角度)等。一般来说，可经由移动装置上显示的指令向用户请求任何尺寸。在另一实施例中，计算装置可指示用户拍摄用户室外单车的数个数字图像，同时使所述图像在单车上或单车附近的特定位置处居中。例如，计算装置可指示用户将相机置于用户室外单车的链环中心并拍摄单车的数字图像。还可以单车上或单车周围的各个其它点为中心拍摄单车的额外数字图像，以供程序分析。在又一实例中，用户可获得单车的数字图像，并在所述图像内选择限定成像单车的尺寸的接触点。此外，用户可提供一个或多个身体尺寸，例如用户的身高、内接缝、骑行位置等。

在操作224中，计算装置可通过接收到的输入数据或通过分析用户用移动装置拍摄的数字图像来计算室外单车的一个或多个上述尺寸。在一个实例中，程序可分析每个数字图像以确定用户室外单车上的标志(例如链环的中心、头管的中心等)，并估计所确定的标志之间的距离。通过对图像进行数字图像分析，计算装置可因此计算或估计用户室外单车的各种尺寸，以调整固定单车100。

在操作226中，计算装置可计算对固定单车100的调整机构的一个或多个对应设置或调整以接近室外单车的尺寸。例如，计算装置可根据所提供的信息或数据来计算用户室外单车的堆叠高度。中心杆102调整机构的特定设置可接近与计算出的用户室外单车堆叠高度相同或相似的堆叠高度，使得中心杆102向所述设置的调整可接近用户室外单车的堆叠高度。固定单车100的其它调整机构还可包含对应于接收到的尺寸的设置，例如用于接近于计算出的车把前伸距的前向水平可调整臂200设置、接近车座高度的车座杆204设置、接近座管角度的后向水平调整臂194设置等。在一些情况下，计算出的设置可包含对固定单车100的各种调整机构的调整组合以接近室外单车的尺寸。例如，可通过调整车座杆204和/或中心杆102两者来接近室外单车的车座高度。因此，一个或多个确定的设置可以考虑其它确定的设置，以保持固定单车100的外观、固定单车100的稳定性和/或固定单车100的整体性能。此外，由于固定单车100包含多个调整机构，因此可以实现单车尺寸的微调。例如，除了简单地增加上管的长度外，用于向前和向后移动车座组件和车把组件两者的调整机构还实现了对曲柄轴与车座位置、车把位置等之间的多个角度的调整。因此，与先前的固定单车设计相比，多个调整机构提供了更具可配置性的单车设计。

由于固定单车100包含各自可调整以改变装置骑行尺寸的多个调整机构，因此计算装置在计算单车调整机构的设置时可以应用额外的约束或考虑，使得一种调整可能优于另一种调整。例如，计算装置可尝试将中心杆102的高度保持在阈值高度以下，以确保固定单车100内的稳定性。还可利用固定单车100的其它调整机构的其它阈值限制，使得设置不超过对应的阈值限制。在一些情况下，目标尺寸可能无法通过室内单车100的调整机构获得。在这种情况下，计算装置可基于稳定性计算、美学考虑、骑车人尺寸考虑等来考虑对一些调整机构的偏好。例如，与车把长度或其它可调整尺寸相比，计算装置可能更倾向于车座高度调整。计算装置的另一个考虑因素可以是在所有或一些调整中最小化与目标尺寸的总误差或位移，使得调整机构的对应设置考虑所有调整机构中的误差。在一些情况下，例如通过计算装置的显示器，可以向单车用户提供目标固定单车100尺寸与固定单车100的实现尺寸之间的任何位移误差。

在一些情况下，可在与计算装置相关联的显示器上提供固定单车100的调整机构的设置，使得用户可相应地手动调整固定单车100。例如，可将计算出的中心杆102设置提供给用户以手动调整中心杆102。不同调整设置的一个或多个指示符可打印在调整机构或室内单车100上或以其它方式提供给用户以快速调整各种调整机构。在其它情况下，可将固定单车100的调整机构的确定对应设置传输或以其它方式提供给固定单车100的控制部分或电路，以根据操作228中的确定设置自动调整固定单车的尺寸。例如，用户移动装置可将固定单车100调整机构的一个或多个对应设置无线地传输到室内单车100上的控制电路或以其它方式连接到所述室内单车。固定单车100控制电路可响应于接收到对应设置而产生一个或多个控制信号并将其传输到与固定单车100的调整机构相关联的一个或多个电机，以在操作230中应用对应的设置。例如，基于从移动装置接收到的中心杆102设置，可激活中心杆调整电机，以使中心杆外部套管186沿着内部杆188竖直移动到由中心杆设置指示的位置，以接近用户室外单车的一个或多个尺寸。固定单车100的其它调整机构还可与调整电机相关联或包含调整电机，以根据从移动装置接收的对应设置自动调整固定单车100的尺寸。以此方式，可基于由计算装置确定的调整机构的计算出的对应设置来自动调整固定单车100。

此外，固定单车100的控制电路可包含用以存储固定单车100的一个或多个骑车人或用户的设置的一个或多个存储装置。例如，第一骑车人可具有对应于第一骑车人的偏好或第一骑车人的室外单车的尺寸的第一组调整设置。这些设置可存储在存储装置中，并且作为第一骑车人配置文件与第一骑车人的身份相关联。当(例如通过与单车100相关联的输入装置或通过骑车人携带的移动装置)向控制电路提供第一骑车人的指示时，固定单车100可将单车调整为存储的设置，使得固定单车100符合第一骑车人的偏好。在一个实例中，向固定单车提供的第一骑车人的指示可包含从第一骑车人携带或以其它方式与第一骑车人相关联的移动装置传输到控制电路的标识信号。以类似方式，当向单车的控制电路提供第二骑车人的指示时，第二骑车人的设置也可存储在控制电路的存储装置中以将固定单车调整成符合第二骑车人的偏好。此外，例如当用户有两辆或更多辆室外单车时，多于一个设置配置文件可与用户相关联。基于用户更喜欢固定单车100接近哪一辆室外单车，用户可根据需要从多个所存储配置文件中进行选择。一般来说，任何数量的固定单车骑车人的任何数量的设置配置文件均可被存储且用于调整单车的尺寸。

固定单车100的额外特征提供优于先前固定单车设计的更多优点。例如，固定单车100可包含实现调整曲柄长度的可调整曲柄臂112，如图20所示。曲柄臂112可具有大体三角形锤头形状，并且在第一端连接到曲柄轴110，使得整个曲柄臂112可围绕曲柄轴旋转。多个螺纹孔232可定位成在曲柄臂112的一端延伸穿过曲柄臂112，所述端相对于曲柄臂112的连接到曲柄轴110的一端在远端。穿过曲柄臂112的螺纹孔232可沿着曲柄臂112的端以弧形布置安置。每个曲柄臂孔232的螺纹可接合脚踏板120的安装杆上的对应螺纹，使得脚踏板在任何曲柄臂孔232位置处旋入曲柄臂112上或以其它方式连接到所述曲柄臂。通过使脚踏板120与曲柄臂112的多个螺纹孔232中的一个螺纹接合，可根据固定单车100的骑车人的需要调整曲柄长度(或从曲柄轴110的中心到脚踏板120的中心的长度)。例如，从曲柄轴110的中心到第一孔的中心的长度L1可短于从曲柄轴110的中心到曲柄臂的第二孔的中心的L2。曲柄臂112可包含多个此类长度，使得通过选择将脚踏板120插入孔中的一个中，固定单车100的用户可选择适合骑车人的所需长度(L1到LN)。曲柄长度的调整进一步针对骑车人的偏好或尺寸定制固定单车100。

现在转向图21-23，固定单车100还可包含飞轮/电机组件126，其包括相对较重的外部飞轮构件234，所述飞轮构件被配置成相对于多个内部部件旋转，所述内部部件大体相对于外部可旋转飞轮构件234固定。飞轮构件234与飞轮轴236(如图3所描绘)联接，所述飞轮轴通过飞轮/电机组件126的内部部分连通。飞轮轴236连接到上文所论述的后齿轮124，使得用户的蹬踏力通过带118从传动链轮116转移到后齿轮124和飞轮轴234，这又使得飞轮构件234旋转。飞轮构件234包含一个或多个辐条238，所述辐条从飞轮构件的中心部分延伸到飞轮构件234的外部部分，以向飞轮构件234增加结构支撑。在一个实例中，飞轮构件234上存在八个辐条。一个或多个平衡结构240可安置在飞轮构件234的外部部分上，向飞轮构件234的中心部分延伸，以向飞轮构件234提供加权平衡并减少或最小化构件在旋转期间的振动。在一个实例中，平衡结构240可以是T形的，并且飞轮构件234可包含八个这样的结构，它们围绕在飞轮构件234的外部部分的内圆周均匀地安置。

飞轮/电机组件126的固定内部部件可包含电磁电机组件，其包含支撑在芯板244上的多个电磁构件242，以向飞轮构件234提供磁性电机或制动力。在一些布置中，电机组件可由计算机控制，以动态调整飞轮构件234或向所述飞轮构件施加旋转力和/或制动力，以模拟不同的骑行体验。在所示实例中，芯板244限定圆形板，多个电磁构件242在所述圆形板上从芯板径向延伸。在一个实施例中，电机组件可以是三相电机，其包含围绕芯板244的圆周均等安置的36个电磁构件242。电磁构件242可包含绕有例如铜线的导体的线轴或I形部分246。导体可缠绕在I的上部与下部之间的I形部分246的颈部上。导线可以是连续的，使得一致的电流围绕每个电磁构件242流动，并且一致的电磁力在芯板244周围均匀地产生。总的来说，电磁构件242和绕线可产生与飞轮构件234磁耦合的磁场。具体地说，飞轮构件234的内表面包含多个磁体248。磁体248具有大体梯形的横截面，并且部分地朝电机组件的电磁构件242延伸。在一个实例中，沿着飞轮构件234的内表面安置38个磁体。当电磁构件242通电时，产生的磁场可与飞轮构件234上的磁体248的磁场相互作用。在飞轮构件234的旋转期间，电磁构件242的所产生磁场可对抗飞轮构件234的旋转或增加飞轮构件234的旋转，这取决于电流流过电磁构件242的布线的方向。以此方式，可向磁体和飞轮构件234施加制动力，或者可以通过电机组件增加飞轮构件234的旋转。

当飞轮构件与电机的所产生磁场相互作用时，相对大量的磁体可能会在飞轮构件周围产生更一致的磁场。例如，当磁体退出由第一电磁构件产生的磁场和进入由第一电磁构件产生的磁场时(在飞轮构件234围绕电磁构件242旋转期间)，磁场之间的相互作用力可能会发生变化。当磁体从一个磁场过渡到下一个磁场时，电磁构件242之间的较大距离可能会引起磁场相互作用的较大差异。在飞轮/电机组件126中包含更多的电磁构件242和磁体248可减少磁场相互作用的可变性。由于电机周围的磁场更加一致，因此这可使电机对飞轮构件234的控制感更加顺畅。

计算装置可控制通过绕组传输的电流以控制电机/飞轮组件126，所述计算装置包含与固定单车100相关联的处理器和相关联电子设备。图23是示出可用于实施上文公开的网络的部件的实施例的这种计算装置或计算机系统1000的实例的框图。计算机系统(系统)包含一个或多个处理器1002-1006。处理器1002-1006可包含高速缓存器(未示出)的一个或多个内部层级和用以引导与处理器总线1012的交互的总线控制器或总线接口单元。处理器总线1012，也被称为主机总线或前端总线，可用于将处理器1002-1006与系统接口1014联接。系统接口1014可连接到处理器总线1012以使系统1000的其它部件与处理器总线1012连接。例如，系统接口1014可包含用于将主存储器1016与处理器总线1012连接的存储器控制器1014。主存储器1016通常包含一个或多个存储卡和控制电路(未示出)。系统接口1014还可包含输入/输出(I/O)接口1020，其用以使一个或多个I/O桥接器或I/O装置与处理器总线1012连接。如图所示，一个或多个I/O控制器和/或I/O装置可与I/O总线1026连接，所述I/O控制器和/或I/O装置例如I/O控制器1028和I/O装置1030。

I/O装置1030还可包含输入装置(未示出)，例如字母数字输入装置，包含用于将信息和/或命令选择传送到处理器1002-1006的字母数字键和其它键。另一种类型的用户输入装置包含例如鼠标、轨迹球或光标方向键等光标控制件，其用于将方向信息和命令选择传送到处理器1002-1006并且用于控制显示装置上的光标移动。

系统1000可包含被称为主存储器1016的动态存储装置或随机存取存储器(RAM)或联接到处理器总线1012以存储将由处理器1002-1006执行的信息和指令的其它计算机可读装置。主存储器1016还可用于在处理器1002 1006执行指令期间存储临时变量或其它中间信息。系统1000可包含联接到处理器总线1012以存储处理器1002-1006的静态信息和指令的只读存储器(ROM)和/或其它静态存储装置。图10中阐述的系统仅为可根据本公开的各方面采用或配置的计算机系统的一个可能实例。

根据一个实施例，可响应于处理器1004执行主存储器1016中所包含的一个或多个指令的一个或多个序列而由计算机系统1000执行上述技术。可从例如存储装置的另一机器可读介质将这些指令读取到主存储器1016中。主存储器1016中包含的指令序列的执行可使得处理器1002-1006执行本文中所描述的过程步骤。在替代实施例中，可使用电路系统来代替软件指令或与软件指令相结合。因此，本公开的实施例可包含硬件和软件部件两者。

机器可读介质包含用于以机器(例如，计算机)可读的形式(例如，软件、处理应用程序)存储或传输信息的任何机构。此类介质可采取但不限于非易失性介质和易失性介质的形式，并且可包含可移动数据存储介质、不可移动数据存储介质和/或可经由具有此类计算机程序产品的有线或无线网络架构实现的外部存储装置，包含一个或多个数据库管理产品、网络服务器产品、应用程序服务器产品和/或其它额外软件部件。可移动数据存储介质的实例包含压缩光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘只读存储器(DVD-ROM)、磁光盘、闪存驱动器等。不可移动数据存储介质的实例包含内部磁性硬盘、SSD等。一个或多个存储器装置606可包含易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等)和/或非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)、闪存等)。

包含用以根据当前描述的技术实现系统和方法的机制的计算机程序产品可驻留在主存储器1016中，所述主存储器可被称为机器可读介质。应了解，机器可读介质可包含能够存储或编码指令以执行本公开的任何一个或多个操作以供机器执行的任何有形非暂时性介质，或能够存储或编码由此类指令利用的或与此类指令相关联的数据结构和/或模块的任何有形非暂时性介质。机器可读介质可包含存储一个或多个可执行指令或数据结构的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联的高速缓存器和服务器)。

如所描述，飞轮/电机组件126的控制可包含改变提供给电磁构件242的电流，以产生磁场，从而与飞轮构件234上的磁体248的磁场相互作用。在飞轮构件234的旋转期间，电磁构件242的所产生磁场可对抗飞轮构件234的旋转(向飞轮施加制动力)或增加飞轮构件234的旋转(向飞轮施加加速力)，这取决于电流流过电磁构件242的布线的方向。此外，电磁构件242施加的磁力可与通过电磁构件242的布线的电流和方向成正比。换句话说，在第一方向上流过布线的高电流信号可在飞轮构件234上施加高制动力，而在相反方向上流过布线的高电流信号可在飞轮构件234上施加高加速力。具有较小电流的信号可基于电流的方向向飞轮构件234施加较小的力。以这种方式，固定单车100的控制电路可对由电机组件施加到飞轮构件234的磁力进行细微控制。

为了确定流向电机的电流，控制电路132可执行控制算法以确定提供给电机组件的电流。在一些情况下，并且如图25所示，控制算法可包含速度传感器或速度编码器作为输入，所述传感器或编码器提供飞轮构件234相对于选定轴的速度和位置。典型的固定单车飞轮传感器，例如功率计、应变仪等，可能不包含在固定单车100中以向控制功能提供输入。更确切地说，速度编码器可提供飞轮的相对速度，控制电路132可利用所述相对速度来提供电机控制信号，以控制提供给电机的电流。控制电路132还可包含输出电机控制信号作为另一输入，以估计骑车人和/或固定单车100的物理特性。例如，控制电路132可利用输出控制信号来估计骑车人的模拟速度、骑车人提供给脚踏板的扭矩、飞轮构件234产生的功率等。

在一些情况下，固定单车100可在多种操作模式中的一种下操作。例如，固定单车100的一种操作模式可以是“erg”模式，在所述模式下，单车骑车人尝试以恒定的功率输出操作单车。在此操作模式下，控制电路132可响应于骑车人的踏频(或脚踏板/传动链轮组件的旋转)而控制电机(从而控制飞轮构件234的旋转速度，如上所述)，以保持飞轮构件234的恒定估计功率输出。例如，控制电路132可从速度编码器接收飞轮构件234的旋转速度作为输入。根据速度输入，控制电路132可估计骑车人的蹬踏速度(也称为骑车人的“踏频”)、骑车人踏频提供的扭矩、骑车人踏频产生的功率等。还可计算额外的系统估计，例如飞轮构件234上来自系统和/或加速和减速部件的阻力。一般来说，到电机的输出信号与骑车人的踏频相关。例如，控制电路132可确定骑车人的目标踏频或骑车人的目标功率，并产生电机的控制信号，以将骑车人的踏频改变为目标踏频或改变骑车人用于满足所述踏频的功率。因此，如果控制电路132确定骑车人的踏频增加，则控制电路132可通过经由电机导线施加电流来增加飞轮构件234上来自电机的阻力。在一些情况下，基于控制信号的电机控制可延迟或通过斜坡信号来应用，以减轻飞轮构件234在短时间段内旋转的显著变化。更确切地说，对电机的控制可以使骑车人的踏频平稳过渡到目标踏频。例如，由控制电路132生成的电机控制信号可包含正弦波形，其接近骑车人施加到脚踏板的扭矩的对应正弦波形。通过将正弦波形应用于接近用户踏频的电机控制中的电流变化，飞轮构件234旋转的变化可为骑车人提供更平稳的感觉。在一些实例中，控制信号的正弦波形的频率可与骑车人到固定单车100的输入的估计扭矩(或功率)的频率的频率相似或相同。

在有时被称为模拟模式的另一操作模式中，控制电路132可控制电机(和飞轮构件234)以模拟室外骑行环境。在这种操作模式下，控制电路132可包含物理模型，其在模拟室外骑行体验期间估计骑车人的各种阻力，例如风阻、道路坡度、道路阻力等。来自飞轮构件234的速度输入连同阻力设置可用于估计骑车人的踏频、扭矩、功率等，如上所述，并且控制电路132可利用这些估计来控制电机以提供模拟室外骑行体验。例如，控制电路132可通过控制电机增加飞轮构件234上的阻力来模拟上坡坡度。类似地，可通过控制电机以在飞轮构件234上增加旋转力来模拟下坡坡度。可通过控制电机/飞轮组件126来模拟室外骑行体验的其它效果，例如通过对抗或增加飞轮构件234的旋转来模拟风阻和道路阻力。例如，当骑车人开始蹬踏或正以被确定或估计为慢速的速度蹬踏时，物理模型可输出小的风阻。然而，随着骑车人估计速度增加，物理模型可增加模拟的风阻。随着模拟风阻增加，通过控制电机施加到飞轮构件234的制动力也可类似地增加。

在一些情况下，控制电路132可在骑车人开始使用固定单车100时帮助骑车人。例如，当飞轮构件234从静止变为旋转时，磁体248可与围绕线轴246的绕组所产生的磁场相互作用，并在每个磁体穿过绕组所产生的磁场时产生齿槽效应或起止效应。另外，骑车人最初可能很难克服磁体248之间的磁吸引力和电机所产生的磁场。为了克服这些影响，控制电路132可被配置成首先检测飞轮构件234的初始移动或旋转，并向电机产生信号以产生力来帮助飞轮构件234自旋。具体地说，图25B是根据一个实施例的用于产生固定单车训练装置的电机的驱动信号以帮助飞轮的初始旋转的方法300的流程图。在此方法300中，控制电路132可基于固定单车100的驱动机构的激活而检测飞轮构件234的初始移动。作为响应，控制电路132可产生控制信号，并将所述控制信号传输到电机/飞轮组件的电机。在一个特定实例中，驱动信号可指示电机使飞轮构件234以30转/分钟(rpm)的速度自旋。在时间段结束时或当实现飞轮构件234的目标rpm时，控制电路132可在操作306中传输另一控制信号以消除电机/飞轮组件上的驱动力，并响应于用户的踏频操作电机。然后，可以通过控制算法执行响应于骑车人踏频(和其它因素)的上述电机控制，以在飞轮234上施加制动力或辅助力。

执行控制算法的控制电路132还可考虑来自固定单车100的骑车人的输入。例如，骑车人可提供虚拟单车的可定制尺寸，所述尺寸可改变骑车人的各种计算和/或单车特性。一种此类定制是虚拟轮径，其可输入到控制电路132或以其它方式由骑车人设置并提供给所述控制电路，以计算估计的骑车人速度和/或虚拟轮的旋转速度(与骑车人的虚拟形象相关联)。来自骑车人的另一定制输入可包含前齿轮组件(对应于连接到室外单车的曲柄臂的链环)和后齿轮组件(对应于室外单车的后轮上的齿轮组)之间的虚拟齿轮比。然而，固定单车100的齿轮(传动链轮116和后齿轮124)是固定的，因为传动链轮116和后齿轮124的直径之间的比率是不可调整的。更确切地说，可控制飞轮构件234的旋转以模拟不同的齿轮比。例如，骑车人可选择不同的齿轮比(通过下文更详细论述的换档器组件)来操作固定单车100。控制电路132可使用虚拟齿轮比选择(以及其它考虑，例如骑车人速度、飞轮构件234速度、骑车人的踏频等)来基于选定的虚拟齿轮比确定骑车人的目标踏频。控制电路132又可控制电机以调整飞轮构件234的旋转速度，从而将目标踏频应用于固定单车100。

现在转向图26-28，固定单车100可包含具有车把212的车把组件202以及连接到车把杆的制动器和换档器控制器214，车把杆可插入如上所述的头管217中。通常，车把212提供了室内单车100的部分，骑车人在使用单车期间可抓握这些部分。车把212可以采用任何形状，并且在一种情况下，可包含从车把杆侧向延伸的部分。额外车把212还可包含从侧向车把250的端部向下且向后延伸的弧形构件252。在一些情况下，车把212可接近市售室外单车的类似形状和设计，使得固定单车100的骑车人可感受到接近骑室外单车的体验。

一个或多个换档器/制动器控制器214可从车把212的侧向车把部分250的前端延伸。换档器/制动器控制器214的形式也可接近室外或公路单车的市售换档器/制动器组件。换档器/制动器控制器214可包含从车把212向前延伸的换档器控制器部分258，以及从换档器控制器部分258大体竖直向下延伸的制动器控制器部分260。在一些情况下，现在参考图27-28，换档器/制动器控制器214可包含数个激活器或按钮，固定单车100的骑车人可使用这些激活器或按钮来控制单车的操作。例如，一对换档器顶部控制按钮254可位于以某种配置布置的换档器/制动器控制器214的顶表面上。内部换档器按钮256可位于内表面(或面向固定单车100的中心线的换档器/制动器控制器214的表面)。可通过使用骑车人的手指、手掌或骑车人手部的其它部分按下按钮来激活换档器顶部控制按钮254和/或内部换档器按钮256。制动器控制器部分260可被配置成在制动器部分与换档器控制器部分258的连接处围绕轴枢转，使得骑车人可将制动器部分260转向换档器控制器部分258。另外，一个或多个侧向激活器262可位于制动器控制器部分260上，并被配置成在骑车人按下时向内旋转。位置传感器还可与侧向激活器262相关联以确定固定单车的骑车人对侧向激活器的激活。

换档器/制动器控制器214的各种激活器可向固定单车100的控制电路132提供输入信号。例如，制动器控制器260的枢转可向控制电路132产生信号，以对飞轮/电机126施加制动力。在一些情况下，制动器控制器260的枢转或移动程度可在飞轮/电机组件126上产生更高的制动力。另外，激活一个或多个按钮(例如，顶部控制按钮254、内部换档器按钮256和/或侧向激活器262)可向电机/飞轮组件126产生控制信号，以模拟固定单车100的齿轮比变化。例如，激活右侧向激活器262中的一个可命令控制电路132模拟更高的齿轮比，并且激活左侧向激活器262中的一个可命令控制电路132模拟更低的齿轮比。下面更详细地描述了改变固定单车100的模拟齿轮比。

为了经由换档器/制动器控制器214的激活器提供来自骑车人的输入，一条或多条控制线264可将各种激活器和/或传感器连接到上管计算装置266。在一些情况下，激活器可经由无线通信连接与上管计算装置266通信。在又其它情况下，激活器可经由无线通信连接与固定单车100的控制电路132通信。上管计算装置266可连接到头管217的下部，并在前向水平可调整臂200下方延伸。上管计算装置266可包含上文关于图24描述的计算装置的一个或多个部件，并且可经由有线或无线连接与控制电路132通信。从换档器/制动器控制器214的激活器接收到的输入可经过处理和/或传输到控制电路132，以用于控制飞轮/电机组件126。

在一些情况下，换档器/制动器控制器214的激活器可编程或以其它方式配置以将单车的操作定制为骑车人的一个或多个偏好。例如，程序或移动应用程序可与上管计算装置266(或固定单车100的其它计算装置)通信，以编程来自激活器的一个或多个输入。例如，程序可配置室内单车100以解释顶部控制按钮254的激活，从而改变或变换室内单车100的虚拟齿轮比。在其它实例中，顶部控制按钮254可被配置成在飞轮构件234上产生制动力、改变固定单车100的操作模式、使单车向前或向后倾斜等。一般来说，可通过换档器/制动器控制器214的激活器控制固定单车100的任何操作，因为控制电路132和/或上管计算装置266可被配置成以不同方式解释来自激活器的输入。

上管计算装置266可包含额外激活器268，所述激活器可类似地根据程序或应用程序进行配置，以便改变操作模式或改变室内单车100的倾斜。在一些情况下，显示器可包含在上管计算装置266的顶表面270上或与其合并。上管计算装置266的顶表面270上的显示器可向固定单车100的骑车人提供各种类型的信息，例如室内单车100的操作模式、骑车人统计、接收到的输入的显示、从同伴程序或应用程序接收到的信息或数据等。

如所描述，控制电路132可在接收到改变或变换固定单车100的虚拟齿轮比的输入后产生一个或多个电机控制信号，以根据新的虚拟齿轮比改变或以其它方式变化飞轮构件234的旋转。除了到控制算法的其它输入(例如骑车人的虚拟形象的估计速度、骑车人的估计扭矩、骑车人虚拟单车的估计特性以及如上所述接收或计算的其它输入)，控制电路132还可确定骑车人通过换档器/制动器控制器214的激活器选择的虚拟齿轮比。在确定此信息后，控制电路132可产生电机的一个或多个控制信号以模拟骑行体验，包含选定的虚拟齿轮比。在一些情况下，变换虚拟齿轮比可包含基于例如骑车人的模拟线性速度(其可对应于模拟程序中的骑车人虚拟形象)、虚拟或模拟传动比、虚拟或模拟齿轮比、模拟后轮周长等估计确定骑车人的目标踏频。控制电路132可以知道固定单车100的实际齿轮比，例如传动链轮116与后齿轮124之间的4:1齿轮比。因此，飞轮构件234的转速可能是传动链轮116的rpm或骑车人的踏频的四倍。利用此信息和计算出的骑车人目标踏频，控制电路132可以确定飞轮构件234的目标旋转速度，并相应地控制电机。以此方式，对电机的控制可基于换档器/制动器控制器214的激活器指示的选定虚拟齿轮比。

本公开的实施例包含本说明书中描述的各个步骤。所述步骤可由硬件部件执行或可体现于机器可执行指令中，所述机器可执行指令可用于使得利用所述指令进行编程的通用或专用处理器执行所述步骤。替代地，所述步骤可由硬件、软件和/或固件的组合执行。

上文详细论述了本公开的各种实施例。虽然论述了具体实施方案，但应理解，这仅仅是出于说明的目的进行的。相关领域的技术人员将认识到，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下使用其它部件和配置。因此，先前的描述和附图是说明性的并且不应被解释为限制性的。描述许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，在某些情况下，未对众所周知的或常规的细节进行描述，以避免混淆描述。

本公开中对一个或一实施例的参考可参考同一实施例或任何实施例；并且此类参考意味着至少一个实施例。对“一个实施例”或“一实施例”的提及意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本公开的至少一个实施例中。在本说明书中各个地方出现的短语“在一个实施例中”不一定全部指代同一个实施例，也不是与其它实施例相互排斥的单独实施例或替代性实施例。此外，描述了可由一些实施例而不是由其它实施例呈现的各种特征。

本说明书中所使用的术语在本公开的上下文内和在使用每一术语的特定上下文中通常具有其在本领域中的一般意义。在本文中的一些实施例被称为室内骑车或室内训练装置的情况下，所述术语意在指代不是可骑的室外单车的装置，并且不意在推断任何其它特定含义或结构要求。在一些情况下，术语“中心”可用于指代某些部件，这并不意味着暗示所述部件必须在维度上或在数学上居中，而是通常用于指示距其它部件的一般位置或相对位置。在一些情况下，引用第一侧或第二侧，且应认识到，第一侧与第二侧不相同。在一些情况下，使用术语左或右或者前或后(向前或向后)，且在这种情况下，可能基于室内骑车自行车上的用户面向车把的视角而使用所述术语。因此，例如，用户的左脚将在左脚踏板上，右脚将在右脚踏板上，并且车把朝前。对于本文中所论述的术语中的任何一个或多个，可以使用替代性语言和同义词，并且不管术语是否在本文详细说明或论述，都不应加以特殊意义。在一些情况下，提供某些术语的同义词。对一个或多个同义词的叙述并不排除其它同义词的使用。在本说明书中任何地方使用实例(包含本文中所论述的任何术语的实例)仅是说明性的，并且不意图进一步限制本公开或任何示例术语的范围和含义。同样地，本公开不限于在本说明书中给出的各种实施例。

在不意图限制本公开的范围的情况下，给出根据本公开的实施例的仪器实例、设备、方法和其相关结果。应注意，为了方便读者，实例中可使用标题或副标题，其决不应限制本公开的范围。除非另外定义，否则本文中使用的技术和科学术语具有如本公开涉及的领域的普通技术人员通常理解的含义。在有冲突的情况下，将以本文件(包含定义)为准。

可在不脱离本发明的范围的情况下对所论述的示例性实施例进行各种修改和添加。例如，尽管上文所描述的实施例涉及特定特征，但本发明的范围还包含具有特征的不同组合的实施例以及不包含所有所描述特征的实施例。因此，本发明的范围旨在涵盖所有此类替代方案、修改和变化及其所有等效物。

Claims (60)

1.一种固定室内单车装置，其包括：

车架，其包括：

杆，其与定位成接合表面的脚组件可枢转地联接；

上管，其从所述杆向前延伸；

支撑腿结构，其支撑所述杆，所述支撑腿结构包括第一柔性弹性腿和第二柔性弹性腿，所述第一柔性弹性腿响应于第一力而变形以允许所述杆倾斜到一侧，并且所述第二柔性弹性腿响应于第二力而变形以允许所述杆倾斜到另一侧；以及

倾斜机构，其与所述杆可操作地联接，所述倾斜机构可控制地使所述杆在第一方向上枢转以模拟所述车架的下降骑行定向，或使所述杆在与所述第一方向相反的第二方向上枢转以模拟所述车架的爬升定向。

2.根据权利要求1所述的固定室内单车装置，其中所述上管包含前向部分和后向部分，并且所述固定室内单车装置进一步包括：

车座组件，其从上管的后向部分延伸；以及

车把组件，其从所述上管的前向部分延伸。

3.根据权利要求2所述的固定室内单车装置，其中从所述车座组件到所述上管的所述后向部分的距离是可调整的，从所述车把组件到所述上管的所述后向部分的距离是可调整的，并且所述杆的长度是可调整的。

4.根据权利要求1所述的固定室内单车装置，其进一步包括：

飞轮/电机组件，其包括：

磁性电机组件，其包括围绕圆形中心构件的圆周安置的多个磁芯；以及

飞轮构件，其包括飞轮和所述飞轮的内表面上的多个磁体；

其中所述磁性电机组件是可控制的，以产生与所述飞轮构件的所述多个磁体的磁场相反或相加的磁场，从而产生用于减缓所述飞轮构件的旋转的制动力或用于使所述飞轮构件旋转的激励力。

5.根据权利要求4所述的固定室内单车装置，其进一步包括：

控制电路，其接收指示所述飞轮构件的旋转速度的至少一个输入，并基于所述飞轮构件的所述旋转速度的所述指示产生一个或多个电机控制信号。

6.根据权利要求5所述的固定室内单车装置，所述控制电路进一步用于检测所述飞轮构件的第一次旋转并传输启动电机控制信号以在预定时间段内将所述飞轮构件驱动到目标速度。

7.根据权利要求5所述的固定室内单车装置，其进一步包括：

多个激活器，其能经由配置程序进行配置，所述多个激活器中的至少一个被配置成产生到所述控制电路的输入以调整虚拟齿轮比，其中所述控制电路基于调整后的虚拟齿轮比产生额外的一个或多个电机控制信号。

8.根据权利要求1所述的固定室内单车装置，其中所述倾斜机构的操作对应于在计算装置上执行并在显示器上显示的模拟程序。

9.根据权利要求1所述的固定室内单车装置，其中所述第一柔性弹性腿和所述第二柔性弹性腿中的每一个包括：

第一端，其在所述杆的前方接合所述表面；

第二端，其在所述杆的后方和侧面接合所述表面。

10.根据权利要求1所述的固定室内单车装置，所述倾斜机构包括：

轴，其连接到所述杆；以及

致动器，其被配置成使所述轴伸出或收缩，以使所述杆围绕所述脚组件枢转。

11.根据权利要求1所述的固定室内单车，其中所述倾斜机构是与所述脚组件以及所述杆可枢转地联接的线性致动器，所述线性致动器包含线性延伸轴，所述轴在第一方向上移动以使所述杆在所述第一方向上向前枢转，从而将所述车架定向成模拟所述车架的所述下降骑行定向，并且所述轴在第二方向上移动以使所述杆向后枢转，从而将所述车架定向成模拟爬升骑行定向。

12.根据权利要求1所述的固定室内单车装置，其中所述第一力对应于用户倾斜到所述一侧，并且所述第二力对应于所述用户倾斜到所述另一侧。

13.根据权利要求1所述的固定室内单车装置，其中所述第一柔性弹性腿响应于所述第一力的消除而不变形，并且所述第二柔性弹性腿响应于所述第二力的消除而不变形。

14.一种室内自行车，其包括：

车架，其包括：

竖直定向的枢转杆，其支撑车座和车把；

倾斜机构，其与所述竖直定向的枢转杆可操作地联接，所述倾斜机构用于使所述竖直定向的枢转杆向前枢转以将所述车架定向成模拟下降骑行位置，或使所述竖直定向的枢转杆向后枢转以将所述车架定向成模拟爬升骑行位置。

15.根据权利要求14所述的室内自行车，其中：

所述车架进一步包括与所述竖直定向的枢转杆联接的上管，所述上管限定支撑所述车把的前端。

16.根据权利要求15所述的室内自行车，其中：

所述竖直定向的枢转杆进一步包括脚组件，所述竖直定向的枢转杆与所述脚组件可枢转地联接，所述脚组件进一步支撑所述倾斜机构；

所述倾斜机构是与所述脚组件以及所述竖直定向的枢转杆可枢转地联接的线性致动器，所述线性致动器包含线性延伸轴，所述线性延伸轴在第一方向上移动以使所述竖直定向的枢转杆向前枢转，从而将所述车架定向成模拟下降骑行定向，并且所述线性延伸轴在第二方向上移动以使所述竖直定向的枢转杆向后枢转，从而将所述车架定向成模拟爬升骑行位置。

17.根据权利要求15所述的室内自行车，其进一步包括从所述上管向后延伸的车座组件，所述车座组件支撑所述车座。

18.根据权利要求15所述的室内自行车，其进一步包括从所述上管向前延伸的车把组件，所述车把组件支撑所述车把。

19.根据权利要求15所述的室内自行车，其中所述上管的长度是可调整的。

20.根据权利要求14所述的室内自行车，其中所述竖直定向的枢转杆的长度是可调整的。

21.根据权利要求14所述的室内自行车，其进一步包括：

飞轮/电机组件，其包括：

磁性电机组件，其包括围绕圆形中心构件的圆周安置的多个磁芯；以及

飞轮构件，其包括飞轮和所述飞轮的内表面上的多个磁体；

其中所述磁性电机组件是可控制的，以产生与所述飞轮构件的所述多个磁体的磁场相反或相加的磁场，从而产生用于减缓所述飞轮构件的旋转的制动力或用于使所述飞轮构件旋转的激励力。

22.根据权利要求21所述的室内自行车，其进一步包括：

控制电路，其接收指示所述飞轮构件的旋转速度的至少一个输入并基于所述飞轮构件的所述旋转速度的所述指示产生一个或多个电机控制信号，所述控制电路进一步用于检测所述飞轮构件的第一次旋转并传输启动电机控制信号以在预定时间段内将所述飞轮构件驱动到目标速度。

23.一种固定室内骑车装置，其包括：

杆，其包括上端区域和下端区域，所述杆从接合表面的基部竖直延伸；

上管，其从所述杆的所述上端区域向前延伸；以及

第一柔性支撑构件和第二柔性支撑构件，其各自从所述基部大体向前和向后延伸，每个柔性支撑构件响应于用户在侧向运动中转移重量而位移，并允许所述杆在所述用户的所述转移重量的方向上倾斜。

24.根据权利要求23所述的室内骑车装置，其中：

所述第一柔性支撑构件包括在所述杆前方接合所述表面的第一前向部分，以及在所述杆的第一侧后方和外侧接合所述表面的第一后部；并且

所述第二柔性支撑构件包括平行于所述第一前向部分的第二前向部分以及第二后部，所述第二前向部分在所述杆前方接合所述表面，所述第二后部在所述杆的第二侧后方和外侧接合所述表面，所述第二侧与所述杆的所述第一侧相对。

25.根据权利要求24所述的室内骑车装置，其中：

所述第一柔性支撑构件在所述第一前向部分与所述第一后向部分之间限定第一弧形区段，所述第一弧形区段定位在所述表面上方；并且其中所述第二柔性支撑构件在所述第二前向部分与第二后方区段之间限定第二弧形区段，所述第二弧形区段定位在所述表面上方。

26.根据权利要求23所述的室内骑车装置，其中所述基部、所述第一柔性支撑构件的前部和所述第一柔性支撑构件的后部提供三个支撑点。

27.根据权利要求23所述的室内骑车装置，其进一步包括：

传动机构，其用于接合飞轮组件，所述传动机构包括：

曲柄轴，其延伸穿过所述杆；以及

曲柄臂，其将脚踏板连接到所述曲柄轴的第一端，所述脚踏板在沿着所述曲柄臂的一端以弧形布置安置的多个螺纹脚踏板孔中的一个螺纹地连接到所述曲柄臂，其中所述脚踏板与多个螺纹脚踏板孔中的所述一个的接合限定所述传动机构的曲柄长度。

28.根据权利要求23所述的室内骑车装置，其中所述上管的长度是可调整的。

29.根据权利要求23所述的室内骑车装置，其中所述杆的长度是可调整的。

30.一种左右摇摆的室内骑车装置，其包括：

车架，其包含将所述车架支撑在表面上的第一柔性弹性构件和第二柔性弹性构件，

所述第一柔性弹性构件具有接合所述表面的至少两个点，以及在所述两个点之间安置于所述表面上方的第一部分，所述第一柔性弹性构件支撑锻炼用单车的第一侧，

所述第二柔性弹性构件具有接合所述表面的至少两个点，以及在所述两个点之间安置于所述表面上方的第二部分，所述第二柔性弹性构件支撑所述锻炼用单车的第二侧，

所述第一柔性弹性构件和所述第二柔性弹性构件通常以中立竖直定向支撑所述车架，所述第一柔性弹性构件响应于用户将重量转移到所述第一侧而朝所述表面向下偏转，所述第二柔性弹性构件响应于所述用户将重量转移到所述第二侧而朝所述表面向下偏转。

31.根据权利要求30所述的室内骑车装置，其中：

所述第一柔性弹性构件限定第一弧形部分并且所述第二柔性弹性构件限定第二弧形部分，并且其中所述第一柔性弹性构件的所述第一弧形部分响应于用户将重量转移到所述锻炼用单车的所述第一侧而朝所述表面向下偏转，并且所述第二柔性弹性构件的所述第二弧形部分响应于所述用户将重量转移到所述锻炼用单车的所述第二侧而朝所述表面向下偏转。

32.根据权利要求30所述的室内骑车装置，其中：

所述第一柔性弹性构件包括在所述车架前方接合所述表面的第一前向部分，以及在所述锻炼用单车的所述第一侧后方和外侧接合所述表面的第一后部；并且

所述第二柔性弹性构件包括平行于所述第一前向部分的第二前向部分以及后部，所述第二前向部分在所述车架前方接合所述表面，所述后部在所述锻炼用单车的所述第二侧后方和外侧接合所述表面。

33.根据权利要求30所述的室内骑车装置，其进一步包括：

杆，其邻近相应的第一弧形部分和第二弧形部分，所述杆定位在所述第一柔性弹性构件的所述第一弧形部分与所述第二柔性弹性构件的所述第二弧形部分之间。

34.根据权利要求30所述的锻炼用单车车架，其中所述第一柔性弹性构件响应于所述用户不再将重量转移到所述锻炼用单车的所述第一侧而恢复为中立形状，并且所述第二柔性弹性构件响应于所述用户不再将重量转移到所述锻炼用单车的所述第二侧而恢复为中立形状。

35.根据权利要求33所述的锻炼用单车，其中所述杆的长度是可调整的。

36.根据权利要求33所述的锻炼用单车，其中所述杆向前或向后枢转以分别以下降定向或爬升定向来定向所述锻炼用单车。

37.一种支撑锻炼用单车的方法，其包括：

在锻炼用单车上包含车座和定向在所述车座的下方和左侧的第一柔性弹性构件，所述第一柔性弹性构件接合表面以为所述锻炼用单车提供前向支撑和后向支撑，并且其中所述第一柔性弹性构件的一部分安置在所述表面上方，所述第一柔性弹性构件：

响应于施加到所述第一柔性弹性构件的第一力而在第一方向上位移，所述第一力对应于所述锻炼用单车的用户的左侧向移动；并且

响应于所述第一力的消除，使所述第一柔性弹性构件恢复为位移前形状；以及

在所述锻炼用单车上包含定向在所述车座的下方和右侧的第二柔性弹性构件，所述第二柔性弹性构件接合所述表面，所述第二柔性弹性构件：

响应于施加到所述第二柔性弹性构件的第二力而位移，所述第二力对应于所述锻炼用单车的所述用户的右侧向移动。

38.根据权利要求37所述的方法，其进一步包括：

在所述锻炼用单车上包含杆，其包括支撑所述车座的上端和连接在所述第一柔性弹性构件与所述第二柔性弹性构件之间的下端，所述杆：

响应于所述第一柔性弹性构件在所述第一方向上的所述位移而向左倾斜；并且

响应于所述第二柔性弹性构件的所述位移而向右倾斜。

39.根据权利要求38所述的方法，其中所述用户的所述左侧向移动和所述右侧向移动对应于锻炼用装置的曲柄组件的操作。

40.根据权利要求39所述的方法，其中所述杆在第一侧向方向上向左倾斜然后所述杆向右倾斜模拟了单车在所述曲柄组件的操作期间的对应移动。

41.根据权利要求38所述的方法，其中所述第二柔性弹性构件进一步：

响应于所述第二力的消除而位移以使所述第二柔性弹性构件恢复为位移前形状。

42.根据权利要求38所述的方法，其中所述第一柔性弹性构件包括钢板弹簧结构以对抗施加到所述第一柔性弹性构件的所述第一力。

43.一种可调整室内单车装置，其包括：

高度可调的竖直杆，其包括下端和上端；

上管，其从所述高度可调的竖直杆的所述上端向前延伸，所述上管包括前端和后端；

车座组件，其与所述上管的所述后端可调整地联接以相对于所述上管的所述后端向前或向后延伸，所述车座组件支撑车座；以及

车把组件，其与所述上管的所述前端可调整地联接以相对于所述上管的所述前端向前或向后延伸，所述车把组件支撑车把。

44.根据权利要求43所述的可调整室内单车装置，其进一步包括：

曲柄臂，其将脚踏板连接到曲柄轴的第一端，所述曲柄臂包括沿着所述曲柄臂的一端以弧形布置安置的多个螺纹脚踏板孔，其中所述脚踏板与所述多个螺纹脚踏板孔中的一个的接合限定曲柄长度。

45.根据权利要求44所述的可调整室内单车装置，其中所述车座可调整地联接到所述车座组件。

46.根据权利要求45所述的可调整室内单车装置，其中所述车把可调整地联接到所述车把组件。

47.根据权利要求46所述的可调整室内单车装置，其中所述上管的长度是可调整的。

48.根据权利要求47所述的可调整室内单车装置，其中所述可调整室内单车定义七种调整以在尺寸上配置所述室内单车装置。

49.根据权利要求43所述的可调整室内单车装置，其中所述竖直杆被可枢转地支撑，并且所述可调整室内单车装置进一步包括与所述竖直杆可操作地联接的倾斜机构，所述倾斜机构使所述杆向前枢转以模拟下降骑行位置或使所述杆向后枢转以模拟爬升骑行位置。

50.根据权利要求49所述的可调整室内单车装置，其进一步被配置成接收爬升或下降调整设置，并且使得所述倾斜机构响应于这一点而使所述杆向后或向前枢转。

51.根据权利要求43所述的可调整室内单车，其中所述上管的长度是可调整的。

52.根据权利要求43所述的可调整室内单车装置，其中从所述车座组件到所述上管的第一部分的距离、从所述车把组件到所述上管的第二部分的距离和所述杆的长度是可调整的。

53.一种可调整室内单车装置，其包括：

长度可调的竖直定向杆；以及

长度可调的上管，其从所述长度可调的竖直定向杆向前延伸，所述长度可调的上管包括：

车座组件支架，其可调整地联接在所述长度可调的上管的后端内以相对于所述长度可调的上管向前或向后调整；以及

车把组件支架，其可调整地联接在所述长度可调的上管的前端内以相对于所述长度可调的上管向前或向后调整。

54.根据权利要求53所述的可调整室内单车装置，其进一步包括：

可伸缩座杆，其从所述车座组件支架延伸并支撑车座；以及

可伸缩车把杆，其从所述车把组件支架延伸以支撑车把。

55.根据权利要求53所述的可调整室内单车装置，其中所述长度可调的竖直定向杆包括联接到接合表面的脚的下端，所述长度可调的竖直定向杆与所述表面成角度地从所述脚延伸。

56.根据权利要求55所述的可调整室内单车装置，其中所述长度可调的竖直定向杆与所述脚可枢转地联接。

57.根据权利要求56所述的可调整室内单车装置，其进一步包括：

线性致动器，其与所述长度可调的竖直定向杆联接以调整所述长度可调的竖直定向杆相对于所述表面的所述角度。

58.根据权利要求53所述的可调整室内单车装置，其进一步包括具有七个尺寸调整度的可调整车架。

59.根据权利要求53所述的可调整室内单车装置，其进一步包括：

曲柄臂，其包括沿着所述曲柄臂的一端以弧形布置安置的多个螺纹脚踏板孔，其中脚踏板与所述多个螺纹脚踏板孔中的一个的接合限定曲柄长度。

60.根据权利要求59所述的可调整室内单车装置，其进一步包括具有八个尺寸调整度的可调整车架。

Images