一种基于数据共享的骑行设备及其工作方法与流程

本发明涉及娱乐健身领域，特别涉及一种基于数据共享的骑行设备及其工作方法。

背景技术

随着人们健身意识的增强，越来愈多热爱锻炼的人士选择在工作和学习之余进行自主锻炼，尤其是办公室内工作的白领。其中，在各项运动中，不少人选择骑行运动，其因投资少，运动场地不受限，简单易学，备受大家喜爱，户外骑行俱乐部，也随之越来越庞大。户外骑行和跑步相比，危险系数较高，尤其是在路况较差的环境下，危险系数更高，稍有不慎则有可能翻车，并且在户外骑行时，受外界环境影响较大，尤其是对于长途骑行而言，用户消耗体力巨大，需要克服风阻以及轮胎与地面的摩擦阻力，单一的自行车是无法大幅减小上述阻力的，此外，自行车在户外受损的几率较大，维修人员难以及时赶到。

因此不少人转向与室内的动感单车，但是长期在家中或是健身房中使用动感单车锻炼，用户会逐渐产生厌倦情绪，久而久之，会丧失对健身的兴趣。

技术实现要素：

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于数据共享的骑行设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：一种基于数据共享的骑行设备，包括骑行机构、连接结构以及控制机构，所述控制机构包括处理器、驱动装置以及存储装置，所述处理器分别与所述驱动装置以及所述存储装置连接，所述存储装置用于存储不同的用户信息，所述骑行机构包括底座、升降壁、第一显示装置、第二显示装置、第三显示装置、扬声器、防护装置以及移动装置，所述升降壁设置于所述底座的上方，包括设置于所述骑行机构的左侧、前侧以及右侧三部分，所述升降壁与所述驱动装置连接，各部分的升降壁之间独立升降，所述第一显示装置设置于所述升降壁位于所述骑行机构的左侧部分，所述第二显示装置设置于所述升降壁位于所述骑行机构的前侧部分，所述第三显示装置设置于所述升降壁位于所述骑行机构的右侧部分，所述第一显示装置、所述第二显示装置以及所述第三显示装置分别与所述处理器连接，用于向用户输出实时影像，所述扬声器与所述处理器连接，用于输出其他用户的音频数据，所述防护装置设置于所述骑行机构的左右两侧，所述防护装置包括旋转单元、电液推杆以及弹性垫板，所述旋转单元的一端与所述骑行机构的底座相连，所述旋转单元的另一端与所述电液推杆的底端相连，所述弹性垫板设置于两两电液推杆之间，所述旋转单元以及所述电液推杆分别与所述驱动装置连接，所述旋转单元用于驱动所述电液推杆环绕于所述骑行机构的左右两侧，所述电液推杆用于拓展所述弹性护垫的防护范围，所述移动装置设置为万向轮且位于所述底座的下方，所述移动装置包括锁死单元，所述锁死单元与所述驱动装置连接，用于锁死所述移动装置，所述连接机构用于连接自行车与所述骑行机构，所述连接机构包括固定装置以及测速传感器，所述固定装置与所述驱动装置连接，用于固定所述自行车的位置，所述测速传感器与所述处理器连接，用于检测所述自行车轮胎的转速并自动转化为速度值。

作为本发明的一种优选方式，所述骑行机构还包括第一连接装置以及第二连接装置，所述第一连接装置设置于所述底座的左侧，所述第二连接装置设置于所述底座的右侧，所述第一连接装置的接口与所述第二连接装置的接口相对应，所述第一连接装置以及所述第二连接装置分别与所述处理器连接，用于传递骑行数据。

作为本发明的一种优选方式，所述固定装置包括液压振动单元，所述液压振动单元与所述驱动装置连接，用于模拟上下起伏的路况。

作为本发明的一种优选方式，所述防护装置还包括若干风扇组，所述风扇组内置于所述弹性护垫内，所述风扇组与所述驱动装置连接，用于向用户输出不同强度气流。

作为本发明的一种优选方式，所述控制机构还包括亮度调控装置，所述亮度调控装置与所述处理器连接，用于调控所述第一显示装置、所述第二显示装置以及所述第三显示装置的亮度。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

a)将自行车的车轮嵌入所述固定装置内，所述处理器向所述驱动装置输出固定信号，所述驱动装置驱动所述固定装置夹紧所述自行车的车架；

b)在所述导航装置中设定所述骑行机构的移动路线；

c)所述处理器向所述驱动装置输出第一旋转信号，所述驱动装置驱动所述旋转单元向所述骑行机构的外侧旋转90度，所述处理器向所述驱动装置输出伸长信号，所述驱动装置驱动所述电液推杆伸长预设长度；

d)所述处理器获取包括所述移动路线的地形环境；

e)所述处理器将用户的虚拟位置导入所述地形环境，并提取出所述虚拟位置左侧、前侧以及右侧的环境信息；

f)所述处理器判断所述环境信息中是否存在使用相同设备的其他用户；

g)若是，经其他用户同意后，所述处理器获取其他用户的虚拟骑行数据并将所述虚拟骑行数据与所述环境信息结合，所述处理器获取其他用户的用户信息并将所述用户信息保存至所述存储装置；

h)所述处理器将所述环境信息分别发送给所述第一显示装置、所述第二显示装置以及所述第三显示装置，所述第一显示装置、所述第二显示装置以及所述第三显示装置将接收到的环境信息输出；

i)所述处理器获取其他用户的音频数据并将所述音频数据发送给所述扬声器，所述扬声器将所述音频数据输出。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

将第一骑行设备的第一连接装置与第二骑行设备的第二连接装置建立连接，处理器通过所述第一连接装置以及第二连接装置分别传输第一用户以及第二用户的的虚拟骑行数据；

将所述第一骑行设备与所述第二骑行设备连接处的第一显示装置或第三显示装置撤除；

所述处理器向所述驱动装置输出下降信号，所述驱动装置驱动所述第一骑行设备与所述第二骑行设备连接处的升降壁下降至骑行机构的底端；

所述处理器将所述第一用户以及第二用户的共同位置导入所述地形环境，并提取出所述共同位置左侧、前侧以及右侧的环境信息；

第一骑行设备以及第二骑行设备的第二显示装置将所述共同位置前侧的环境信息输出，第一显示装置将所述共同位置左侧的环境信息输出，第三显示装置将所述共同位置右侧的环境信息输出；

所述处理器根据两者骑行速度值的不同分别调整环境信息的更替速度。

作为本发明的一种优选方式，步骤e还包括：

所述处理器提取出所述环境信息中的颠簸路面，并根据所述颠簸路面计算自行车通过时的运动轨迹；

所述处理器进一步提取出所述颠簸路面的坐标；

所述处理器判断所述虚拟位置是否处于所述坐标；

若是，所述处理器向所述驱动装置输出模拟信号，所述驱动装置驱动所述液压振动单元按照所述运动轨迹上下起伏。

作为本发明的一种优选方式，步骤e还包括：

所述处理器获取所述环境信息在所述虚拟位置处的空气参数并对所述空气参数实时更新，所述第一空气参数包括风向以及风力等级；

所述处理器计算与所述风向对应的转轴角度，并向所述驱动装置输出第一调整信号，所述驱动装置调整所述风扇组的转轴角度；

所述处理器提取出与所述风力等级对应的档位，并向所述驱动装置输出第二调整信号，所述驱动装置调整所述风扇组的档位。

作为本发明的一种优选方式，步骤e还包括：

所述处理器获取所述环境信息在所述虚拟位置左侧、前侧以及右侧的第一亮度值、第二亮度值以及第三亮度值并实时更新；

所述处理器向所述亮度调控装置输出调控信号，所述亮度调控装置控制所述第一显示装置以所述第一亮度值输出，所述亮度调控装置控制所述第二示装置以所述第二亮度值输出，所述亮度调控装置控制所述第三显示装置以所述第三亮度值输出。

本发明实现以下有益效果：

本发明提供的一种基于数据共享的骑行设备将自行车与骑行机构进行结合，使得用户在室内即可骑行，在满足用户骑行乐趣的同时，降低了骑行难度，提高了骑行安全性；自行车与骑行机构结合时，固定装置固定自行车车脚，自行车的后轮不与任何物体接触，可任意转动，能够忽略自行车与地面之间的摩擦力，因此，可大幅节约用户的体力，提高骑行效率；用户在骑行之前，设定本次的移动路线，处理器提前获取包括移动路线的地形环境，通过数据共享来获取所述地形环境中的其他用户的虚拟骑行数据，并可在其他用户同意之后将其虚拟骑行数据与所述地形环境结合，并将结合后的地形环境通过第一显示装置、第二显示装置以及第三显示装置输出，用户之间还可通过扬声器进行交流；用户骑动自行车时，测速传感器测得自行车的速度值并将所述速度值发送给所述处理器，处理器控制第一显示装置、第二显示装置以及第三显示装置输出的地形环境以相同的速度值进行更替，能够最真实模拟用户的骑行效果；多台骑行设备之间可建立连接关系，多名用户可在线下进行虚拟骑行。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种基于数据共享的骑行设备结构示意图；

图2为本发明提供的第一显示装置、第二显示装置以及第三显示装置结构示意图；

图3为本发明提供的防护装置结构示意图；

图4为本发明提供的第一连接装置以及第二连接装置结构示意图；

图5为本发明提供的任意两个骑行设备连接示意图；

图6为本发明提供的控制机构结构框图；

图7为本发明提供的一种基于数据共享的骑行设备工作方法流程图；

图8为本发明提供的液压升降单元工作方法流程图；

图9为本发明提供的风扇组工作方法流程图；

图10为本发明提供的亮度调控装置工作方法流程图；

图11为本发明提供的任意两个骑行设备联合工作方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1、2、3、4、5、6所示，一种基于数据共享的骑行设备，包括骑行机构1、连接结构以及控制机构2，控制机构2包括处理器3、驱动装置4以及存储装置5，处理器3分别与驱动装置4以及存储装置5连接，存储装置5用于存储不同的用户信息，骑行机构1包括底座6、升降壁7、第一显示装置8、第二显示装置9、第三显示装置10、扬声器11、防护装置以及移动装置12，升降壁7设置于底座6的上方，包括设置于骑行机构1的左侧、前侧以及右侧三部分，升降壁7与驱动装置4连接，各部分的升降壁7之间独立升降，第一显示装置8设置于升降壁7位于骑行机构1的左侧部分，第二显示装置9设置于升降壁7位于骑行机构1的前侧部分，第三显示装置10设置于升降壁7位于骑行机构1的右侧部分，第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10分别与处理器3连接，用于向用户输出实时影像，扬声器11与处理器3连接，用于输出其他用户的音频数据，防护装置设置于骑行机构1的左右两侧，防护装置包括旋转单元13、电液推杆14以及弹性垫板15，旋转单元13的一端与骑行机构1的底座6相连，旋转单元13的另一端与电液推杆14的底端相连，弹性垫板15设置于两两电液推杆14之间，旋转单元13以及电液推杆14分别与驱动装置4连接，旋转单元13用于驱动电液推杆14环绕于骑行机构1的左右两侧，电液推杆14用于拓展弹性护垫的防护范围，移动装置12设置为万向轮且位于底座6的下方，移动装置12包括锁死单元16，锁死单元16与驱动装置4连接，用于锁死移动装置12，连接机构用于连接自行车与骑行机构1，连接机构包括固定装置17以及测速传感器18，固定装置17与驱动装置4连接，用于固定自行车的位置，测速传感器18与处理器3连接，用于检测自行车轮胎的转速并自动转化为速度值。

骑行机构1还包括第一连接装置19以及第二连接装置20，第一连接装置19设置于底座6的左侧，第二连接装置20设置于底座6的右侧，第一连接装置19的接口与第二连接装置20的接口相对应，第一连接装置19以及第二连接装置20分别与处理器3连接，用于传递骑行数据。

固定装置17包括液压振动单元21，液压振动单元21与驱动装置4连接，用于模拟上下起伏的路况。

防护装置还包括若干风扇组22，风扇组22内置于弹性护垫内，风扇组22与驱动装置4连接，用于向用户输出不同强度气流。

控制机构2还包括亮度调控装置23，亮度调控装置23与处理器3连接，用于调控第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10的亮度。

具体地，本发明提供的一种基于数据共享的骑行设备，包括骑行机构1、连接结构以及控制机构2，控制机构2包括处理器3、驱动装置4、存储装置5以及亮度调控装置23，骑行机构1包括底座6、升降壁7、第一显示装置8、第二显示装置9、第三显示装置10、扬声器11、防护装置、移动装置12、第一连接装置19以及第二连接装置20，防护装置包括旋转单元13、电液推杆14、弹性垫板15以及风扇组22，移动装置12包括锁死单元16，连接机构包括固定装置17以及测速传感器18，固定装置17包括液压振动单元21。

其中，本发明包括一远程终端，各设备的处理器3均与远程终端连接，远程终端保存有所有用户的骑行数据，各处理器3可从远程终端调取上述骑行数据，并互换上述骑行数据，不同用户之间可通过虚拟影像进行互动。

设备整体采用防水结构，避免在户外遭受雨雪情况时内部电子元件受损，骑行机构1具备移动功能，移动装置12设置于载物板的底部四角，用户可通过移动装置12来调整骑行机构1的位置，在移动装置12中设置有锁死单元16，在确定骑行机构1的位置后，启动锁定单元，此时，移动装置12处于失效状态，并在在本发明运行期间，锁死单元16自动启动。

连接机构设置于底座6之上，连接机构包括前后三个相同的固定装置17，固定装置17设置为凹型挤压器，固定装置17的内部增设橡胶垫片，橡胶垫片的外层设置有若干均匀的凸点，起到对自行车车架的保护作用，同时还可增加固定装置17与自行车车架之间的摩擦力，防止自行车脱离连接机构，连接机构还包括直线滑轨，固定装置17可沿直线滑轨前后移动，能够适应不同尺寸的自行车，固定装置17还内置有压力传感器，压力传感器与处理器3连接，当固定装置17与自行车车架接触时，压力传感器检测固定装置17内壁与车架之间的作用力并将作用力发送给处理器3，处理器3内置有预设作用力，当处理器3接收到的作用力大于或等于预设作用力时，处理器3控制固定装置17停止挤压。

升降壁7包括三个部分，三部分均可独立完成升降，当不使用本发明时，将升降壁7下降至骑行机构1的底部，便于存放以及运输，第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10均设置于升降壁7的内壁上，且均可拆卸，第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10无缝连接，三者输出的内容拼接为一个整体。不同的骑行设备可通过第一连接装置19以及第二连接装置20拼接为一个整体，拼接后，撤除相连的两个骑行设备之间的第一显示装置8或第三显示装置10，并消除相连的两个骑行设备之间的升降壁7，保留前侧以及未相连的侧边的升降壁7，此时，两个骑行设备之间连通，处理器3通过第一连接装置19以及第二连接装置20可调取用户的骑行数据，使得两个骑行设备输出的环境信息达成一致。

防护装置设置于骑行机构1的左右两侧，防护装置可折叠贴附于底座6的上方，当用户骑行时，自动启动防护装置，旋转单元13以及电液推杆14带动弹性护垫升起。

实施例二

如图7所示，一种基于数据共享的骑行设备的工作方法，包括以下工作步骤：

a)将自行车的车轮嵌入固定装置17内，处理器3向驱动装置4输出固定信号，驱动装置4驱动固定装置17夹紧自行车的车架；

b)在导航装置中设定骑行机构1的移动路线；

c)处理器3向驱动装置4输出第一旋转信号，驱动装置4驱动旋转单元13向骑行机构1的外侧旋转90度，处理器3向驱动装置4输出伸长信号，驱动装置4驱动电液推杆14伸长预设长度；

d)处理器3获取包括移动路线的地形环境；

e)处理器3将用户的虚拟位置导入地形环境，并提取出虚拟位置左侧、前侧以及右侧的环境信息；

f)处理器3判断环境信息中是否存在使用相同设备的其他用户；

g)若是，经其他用户同意后，处理器3获取其他用户的虚拟骑行数据并将虚拟骑行数据与环境信息结合，处理器3获取其他用户的用户信息并将用户信息保存至存储装置5；

h)处理器3将环境信息分别发送给第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10，第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10将接收到的环境信息输出；

i)处理器3获取其他用户的音频数据并将音频数据发送给扬声器11，扬声器11将音频数据输出。

如图8所示，步骤e还包括：

处理器3提取出环境信息中的颠簸路面，并根据颠簸路面计算自行车通过时的运动轨迹；

处理器3进一步提取出颠簸路面的坐标；

处理器3判断虚拟位置是否处于坐标；

若是，处理器3向驱动装置4输出模拟信号，驱动装置4驱动液压振动单元21按照运动轨迹上下起伏。

如图9所示，步骤e还包括：

处理器3获取环境信息在虚拟位置处的空气参数并对空气参数实时更新，第一空气参数包括风向以及风力等级；

处理器3计算与风向对应的转轴角度，并向驱动装置4输出第一调整信号，驱动装置4调整风扇组22的转轴角度；

处理器3提取出与风力等级对应的档位，并向驱动装置4输出第二调整信号，驱动装置4调整风扇组22的档位。

如图10所示，步骤e还包括：

处理器3获取环境信息在虚拟位置左侧、前侧以及右侧的第一亮度值、第二亮度值以及第三亮度值并实时更新；

处理器3向亮度调控装置23输出调控信号，亮度调控装置23控制第一显示装置8以第一亮度值输出，亮度调控装置23控制第二示装置以第二亮度值输出，亮度调控装置23控制第三显示装置10以第三亮度值输出。

具体地，用户使用本发明时，先将自行车与骑行机构1建立连接，将自行车的车架嵌入固定装置17，处理器3控制固定装置17启动，固定装置17将其内的车架夹紧，下一步设定骑行机构1的移动路线，设定完毕后，启动防护装置，处理器3根据历史最新的全景电子地图中提取出包括移动路线的地形环境，上述地形环境中包括建筑、行人、车辆以及其他障碍物，用户更根据自己喜好进行筛选，例如，当用户仅选择建筑时，地形环境中仅保留建筑物，而行人、车辆以及其他障碍物均去除，用户在地形环境中选择一个坐标作为起点，处理器3将移动路线与起点结合，处理器3将用户的虚拟位置导入地形环境，在初始状态下，虚拟位置即上述起点，处理器3提取出虚拟环境左侧、前侧以及右侧的环境信息，环境信息为地形环境的一部分，其中，处理器3获取的地形环境仅为现实中存在的物体，不包括同样适用本发明进行虚拟户外运动的其他用户，因此，处理器3还与远程终端建立连接，判断环境信息中是否存在适用相同设备进行虚拟户外运动的其他用户，若是，向该用户发送请求信号，当该用户同意后，处理器3调取该用户的虚拟骑行数据并将虚拟骑行数据导入到与该用户的虚拟位置对应的环境信息中，同时，用户还可将其他用户的用户信息保存至存储装置5建立好友关系，用户可通过存储装置5中的用户信息查看该用户的实时骑行数据，还可联系该用户一同骑行，第一显示装置8将虚拟位置左侧的环境信息输出，第二显示装置9将虚拟位置前侧的环境信息输出，第三显示装置10将虚拟位置右侧的环境信息输出，在用户未踩动自行车之前，此时测速传感器18测得的速度值为零，输出固定位置处的环境信息，当用户踩动自行车时，测速传感器18测得不为零的速度值，处理器3在电子地图中模拟用户的骑行，并获取环境信息的变化过程，并同步调整第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10输出的环境信息，使得第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10输出的环境信息的变化速度与用户骑行的速度相匹配，例如，用户以速度s骑行，处理器3在电子地图中模拟时，用户从坐标a移动至坐标b，处理器3在第一显示装置87、第二显示装置9以及第三显示装置10中将坐标a处的环境信息以速度s逐渐更替为坐标b处的环境信息。

在处理器3提取出虚拟位置左侧、前侧以及右侧的环境信息后，针对路面状况进行进一步分析，绘制路面的平面地形图，提取出路面起伏的轮廓图，提取出起伏路面的坐标，并计算自行车通过路面是的运动轨迹，液压振动单元21可模拟出上述运动轨迹。

在室内模拟骑行与在室外骑行不同之处还在于，室内无风阻，空气流通不畅，可能会增加用户身体的不适感，为此，本发明还提供风扇组22模拟户外的风向以及风力等级。

第一显示装置8、第二显示装置9以及第三显示装置10还将根据户外的照明情况输出相同亮度的环境信息，其中，各个显示装置还可分区域调整局部亮度。

实施例三

如图11所示，将第一骑行设备的第一连接装置19与第二骑行设备的第二连接装置20建立连接，处理器3通过第一连接装置19以及第二连接装置20分别传输第一用户以及第二用户的的虚拟骑行数据；

将第一骑行设备与第二骑行设备连接处的第一显示装置8或第三显示装置10撤除；

处理器3向驱动装置4输出下降信号，驱动装置4驱动第一骑行设备与第二骑行设备连接处的升降壁7下降至骑行机构1的底端；

处理器3将第一用户以及第二用户的共同位置导入地形环境，并提取出共同位置左侧、前侧以及右侧的环境信息；

第一骑行设备以及第二骑行设备的第二显示装置9将共同位置前侧的环境信息输出，第一显示装置8将共同位置左侧的环境信息输出，第三显示装置10将共同位置右侧的环境信息输出；

处理器3根据两者骑行速度值的不同分别调整环境信息的更替速度。

具体地，除了上述实施例提供的线上模拟骑行外，本发明还提供线下模拟骑行，骑行设备与用户建立一一对应的关系，即一个骑行设备仅可同时供一名用户使用，但多个骑行设备之间可建立连接关系，即多名用户可在线下同时分享骑行。以任意两个骑行设备为例，将第一骑行设备置于左侧，将第二骑行设备置于右侧，移动第一骑行设备或第二骑行设备，使得位于第一骑行设备右侧的第一连接装置19与位于第二骑行设备左侧的第二连接装置20相连，处理器3在为两名用户模拟户外环境时，需要将第一用户以及第二用户的共同位置导入地形环境，由于第一骑行设备位于左侧，因此，调取共同位置左侧的环境信息并将其在第一骑行设备的第一显示装置8中输出，调取共同位置右侧的环境信息并将其在第二骑行设备的第三显示装置10中输出，其中，第一骑行设备与第二骑行设备的第二显示装置9拼接呈一个平面整体的显示装置，两个第二显示装置9之前可进行数据拓展，共同位置前侧的环境信息在拼接后整体显示装置中均匀输出。第一显示装置8与第三显示装置10中输出的环境信息分别根据第一用户骑行的速度值与第二用户骑行的速度值进行更替。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。