手把式虚拟现实操作系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种手把式虚拟现实操作系统；属于操作系统领域；主要是为了解决健身运动缺乏趣味性和娱乐性的问题；本系统包括自行车、控制车把、游戏手柄、传感装置、控制单元、蓝牙模块、输出设备和电源；控制车把固定在自行车的车把上，通过对控制车把的操控将信号传到输出设备上；控制单元包括单片机一和单片机二，单片机一和单片机二的电源相接，游戏手柄的信号线和角度传感器的数据线集成到电路中并接入到单片机一的模拟引脚和电源端，速度传感器接入单片机二的数字引脚，单片机一的发送数据引脚与单片机二的接收数据引脚相连，蓝牙模块的接收数据引脚接入单片机二的发送数据引脚，并将接收到的数据传送至输出设备，单片机二接入电源。
【专利说明】
手把式虚拟现实操作系统
技术领域
[0001]本实用新型属于虚拟现实操作系统领域，特别是用于动感单车进行虚拟现实游戏时使用的操作系统。
【背景技术】
[0002]动感单车在克服了室外行驶的一切缺点后，通过技术上的不断改进，使得这项运动在简单易学之余，成为一项能够使全身得到锻炼的有氧运动，但动感单车只能在健身房中依靠播放音乐来营造活跃氛围，显然不能满足人们对健身娱乐性的要求，目前有部分技术针对该缺陷将游戏手柄嵌入动感单车手把中，而这种游戏手柄只能配合软件进行一些简单的游戏操控，不能实时感测车把的运动方向并将这种运动方向传递到显示终端，也就无法为健身爱好者提供带有更多趣味娱乐的虚拟游戏健身环境。因此，提供一种集娱乐和健身一体的操作系统显得尤重要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种应用在动感单车上，可以实时感测单车的运动，包括转弯、速度等，并与飞车类游戏软件相结合的操作系统，使健身爱好者在运动的同时能体验到虚拟游戏中的世界，增强了健身的趣味性和娱乐性。
[0004]本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]一种手把式虚拟现实操作系统，包括自行车、控制车把、游戏手柄、传感装置、控制单元、蓝牙模块、电源和输出设备，所述控制车把固定在自行车的车把上，所述传感装置包括角度传感器和速度传感器;所述游戏手柄和角度传感器均设置在控制车把上;所述控制单元包括单片机一和单片机二，所述单片机一和单片机二的电源相接，所述游戏手柄的信号线和角度传感器的数据线集成到电路中并接入到单片机一的模拟引脚和电源端，所述速度传感器接入单片机二的数字引脚，单片机一的发送数据引脚与单片机二的接收数据引脚相连，所述蓝牙模块的接收数据引脚接入单片机二的发送数据引脚，并将接收到的数据传送至输出设备，所述单片机二接入电源。
[0006]优选地，所述速度传感器为霍尔传感器，并可进行上下前后滑动。
[0007]优选地，所述角度传感器为电位器。
[0008]优选地，所述自行车的车把包括上轴承、下轴承、车把主杆、主转轴、车把固定架、车把固定架卡扣、角度传感器支架、电位器、卡扣螺丝、车把连接螺栓、插片固定架、出线圆孔和插片;所述主转轴通过上轴承和下轴承固定在车把主杆的中轴口内，所述车把固定架用螺丝连接在通过下轴承的主转轴上，所述角度传感器支架套在主转轴上，所述电位器通过螺丝固定在角度传感器支架上，插片固定架设置在车把固定架中间位置，插片固定架中央固定一插片，所述插片与电位器中的方向控制槽相配合;所述游戏手柄和出线圆孔均设置在车把主杆上，所述车把固定架上还嵌有车把连接螺栓，所述车把固定架卡扣用卡扣螺丝设置于车把固定架上，车把固定架卡扣固定在自行车车把上，车把固定架卡扣可在车把固定架设置的滑道上滑动。
[0009]优选地，霍尔传感器可设置在自行车车轮支架下方。
[0010]优选地，所述输出设备为虚拟现实眼镜。
[0011]本实用新型集成了传统的游戏手柄，结合游戏软件应用于虚拟游戏中，使人在骑行中可以通过手柄的操作控制虚拟环境中的实体，转动车把可以自由控制游戏物体方向，变换自身蹬车的速度可控制游戏中的移动速度，趣味性强，实现了多功能化一体。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的模块连接图。
[0013]图2是本实用新型的电路模拟图。
[0014]图3是本实用新型的控制车把的主视图。
[0015]图4是图3的侧视图。
[0016]图5是本实用新型霍尔传感器滑动支架的结构示意图。
[0017]图6是图5的右视图。
[0018]图7是图5的俯视图。
[0019]图8是本实用新型使用时的不意图。
[0020]其中:1、上轴承;2、下轴承;3、游戏手柄;4、车把主杆;5、主转轴;6、车把固定架;7、车把固定架卡扣;8、角度传感器支架;9、电位器；10、卡扣螺丝；11、车把连接螺栓；12、插片固定架；13、出线圆孔；14、插片；15、霍尔传感器滑动支架；16、滑片；17、上下滑道；18、前后滑道;19、磁铁;20、虚拟现实眼镜;21、控制车把。
【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0022]图1为本实用新型实施例的模块连接图。如图1所示，本实用新型的手把式虚拟现实操作系统，包括自行车、控制车把、游戏手柄、传感装置、控制单元、蓝牙模块、输出设备和电源，控制车把固定在自行车的车把上，传感装置包括角度传感器和速度传感器;游戏手柄和角度传感器均设置在控制车把上，所述控制单元包括单片机一和单片机二，角度传感器采用可感测角度和方向的电位器，速度传感器采用霍尔传感器。
[0023]如图3和图4所示，本实施例的控制车把21包括上轴承1、下轴承2、车把主杆4、主转轴5、车把固定架6、车把固定架卡扣7、角度传感器支架8、电位器9、卡扣螺丝10、车把连接螺栓11、插片固定架12、出线圆孔13和插片14。主转轴5通过上轴承I和下轴承2固定在车把主杆4的中轴口内，采用双轴承可提高车把旋转的灵活性，车把固定架6用螺丝连接在通过下轴承2的主转轴5上。
[0024]角度传感器支架8套在主转轴5上，使角度传感器支架能随着车把的旋转而一起转动，电位器9通过螺丝固定在角度传感器支架上8，插片固定架12设置在车把固定架6的中间位置，插片固定架12的中央固定一插片14，插片14用来插入电位器9的方向控制槽中，所以插片14的大小取决于电位器9插槽孔的大小；角度传感器支架8带动电位器9随着车把旋转时，插片14保持不动，故电位器能感应到角度旋转数据，从而控制输出设备中自行车车把的方向。车把固定架6上还嵌有车把连接螺栓11，车把固定架卡扣7用卡扣螺丝10设置于车把固定架6上，车把固定架卡扣7固定在自行车的车把上，车把固定架卡扣可在车把固定架设置的滑道上滑动。
[0025]在车把主杆距离两端约15cm处，两端开有直径约为1.5cm的圆孔或边长为Icm的矩形，可根据手柄形状而定，在圆(方)孔上嵌入四按键的游戏手柄3，将按键的信号线接入车把主杆4内部，在车把主杆4的中轴口左边开约直径I cm的出线圆孔13，用于导出游戏手柄3的信号线。
[0026]如图5、图6和图7所示，为霍尔传感器滑动支架的结构示意图。霍尔传感器可设置在自行车车轮支架的下方。霍尔传感器用螺丝固定在可滑动的滑片16上，霍尔传感器滑动支架15的一侧设有两条上下滑道17供滑片16进行上下移动，滑片16的一侧设有两条前后滑道18供滑片16进行前后滑动，这样就使霍尔传感器可进行上下前后四个方向的滑动，所以可适应不同大小的自行车的结构。
[0027]本实用新型实施例的电路模拟图如图2所示，数据线缺省下使用8个数字引脚，将游戏手柄3的“上”、“下”、“左”、“右”、“Al”、“BI”、“Al”、“BI”共8个按键的信号线集成在一块电路板中，通过单片机一的串口发送特定格式的数据来分辨不同的操作，将电位器9的数据线集成到游戏手柄3电路中并一同接入到单片机一的模拟引脚，电位器9和游戏手柄3均接入单片机一的电源端，单片机一和单片机二的正极、地线相接。本实施例使用两个霍尔传感器，单片机二用两个数字引脚连接两个霍尔传感器数据线，单片机二将接收数据引脚连接到单片机一的发送数据引脚，以接收游戏手柄数据;将单片机二的发送引脚连接蓝牙模块的接收引脚，通过程序控制来识别信号的类别，蓝牙模块将接收到的数据传送至输出端。
[0028]如图8所示，为本实用新型实施例使用时的示意图。在自行车原有的车把上安装本实用新型的控制车把21，自行车的车轮上放置一块磁铁19，将霍尔传感器及霍尔传感器滑动支架15放在自行车车轮的支架上，利用霍尔传感器来收集车轮的运动频率，将频率转换为电信号，通过蓝牙模块传输给输出设备，该输出设备可以采用虚拟现实眼镜20，游戏手柄3和虚拟现实眼镜20可配合游戏软件进行使用，以达到最佳的娱乐效果。
【主权项】
1.一种手把式虚拟现实操作系统，包括自行车和电源，其特征在于:还包括控制车把、游戏手柄、传感装置、控制单元、蓝牙模块和输出设备，所述控制车把固定在自行车的车把上，所述传感装置包括角度传感器和速度传感器;所述游戏手柄和角度传感器均设置在控制车把上;所述控制单元包括单片机一和单片机二，所述单片机一和单片机二的电源相接，所述游戏手柄的信号线和角度传感器的数据线集成到电路中并接入到单片机一的模拟引脚和电源端，所述速度传感器接入单片机二的数字引脚，单片机一的发送数据引脚与单片机二的接收数据引脚相连，所述蓝牙模块的接收数据引脚接入单片机二的发送数据引脚，并将接收到的数据传送至输出设备，所述单片机二接入电源。2.如权利要求1所述的手把式虚拟现实操作系统，其特征在于:所述速度传感器为霍尔传感器，并可进行上下前后滑动。3.如权利要求1所述的手把式虚拟现实操作系统，其特征在于:所述控制车把包括上轴承、下轴承、车把主杆、主转轴、车把固定架、车把固定架卡扣、角度传感器支架、电位器、卡扣螺丝、车把连接螺栓、插片固定架、出线圆孔和插片;所述主转轴通过上轴承和下轴承固定在车把主杆的中轴口内，所述车把固定架通过螺丝连接在通过下轴承的主转轴上，所述角度传感器支架套在主转轴上，所述电位器通过螺丝固定在角度传感器支架上，插片固定架设置在车把固定架中间位置，插片固定架中央固定一插片，所述插片与电位器中的方向控制槽相配合;所述游戏手柄和出线圆孔均设置在车把主杆上，所述车把固定架上还嵌有车把连接螺栓，所述车把固定架卡扣用卡扣螺丝设置于车把固定架上，车把固定架卡扣固定在自行车车把上，车把固定架卡扣可在车把固定架设置的滑道上滑动。4.如权利要求1或2或3所述的手把式虚拟现实操作系统，其特征在于:所述角度传感器为电位器。5.如权利要求2所述的手把式虚拟现实操作系统，其特征在于:霍尔传感器设置在自行车车轮支架下方。6.如权利要求1所述的手把式虚拟现实操作系统，其特征在于:所述输出设备为虚拟现实眼镜。
【文档编号】A63F13/21GK205598618SQ201620226253
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】喻春阳, 苏卓, 匡华峰
【申请人】东北大学