电刺激型室内自行车的制作方法

本发明涉及一种电刺激型室内自行车，更具体地，涉及一种结合低频刺激器的室内自行车。

背景技术：

采用低频刺激器的运动方法是一种利用当对身体施加电刺激时所产生肌肉收缩的现象，通过使产生低频的电极垫与身体接触，同时在运动时对接触到的电极垫施加弱电刺激的运动方法。

这种运动方法能够通过短时间的运动得到长时间的运动效果，因此，近年来倍受现代人的青睐。

用户穿戴例如可从身体上拆卸下来的便携式刺激器、可全身佩戴的ems训练套装等低频刺激器设备，并通过做各种喜欢的运动来提高减肥及肌肉运动的效果。

另一方面，跑步机、室内自行车等是有氧运动最常用的运动器材。

尚未提出过将此类有氧运动器材与低频刺激相结合的运动设备，如果能够将低频刺激器与跑步机、室内自行车等运动器材的固有功能相结合并联动，则有望可以使得运动效果最大化。

因此，本发明人提出了一种将室内自行车所具有的固有运动功能与低频刺激的功能相结合的最佳运动程序及其设备。

技术实现要素：

技术问题

本发明通过在室内自行车固有的有氧运动程序上增加低频刺激的效果，从而可以进一步地使得减肥和运动效果最大化。另外，与跑步机不同，该室内自行车弥补了没有设置用于与自动化的速度曲线程序相匹配的辅助手段来保持自行车速度的问题，并能够协助用户维持所提供的自行车的速度曲线程序。

技术手段

上述目的可以由根据本发明的一个方面的电刺激型室内自行车来实现，其特征在于，该电刺激型室内自行车包括：固定式自行车；电刺激单元，该电刺激单元以有线或无线的方式与所述固定式自行车连接，并包括用于向用户的身体施加电刺激的电极垫；以及控制单元，该控制单元根据所述固定式自行车的运动模式控制所述电刺激单元的电刺激。

其中，其特征可以在于，当所述固定式自行车的踏板负荷由用户输入或提前设定时，所述控制单元提供与所述踏板负荷相对应的初始刺激级别，并且控制所述电刺激单元的电刺激，使其产生与所述踏板旋转速度成比例且高于所述初始刺激级别的刺激。

另外，其特征可以在于，通过用户输入而选择的所述运动模式包括多个程序，该多个程序用于规定所述固定式自行车的踏板负荷或速度曲线，所述控制单元可以根据所述踏板负荷或所述速度曲线来改变由所述电刺激单元产生的电刺激的强度或频率。

以及，其特征可以在于，如果所述踏板的旋转速度小于所述速度曲线所规定的踏板旋转速度，所述控制单元控制所述电刺激单元，使其产生比所述速度曲线相对应的电刺激更强的电刺激。

其中，其特征可以在于，当所述踏板负荷和所述多个程序中的一个程序同时被选择时，与所述速度曲线相对应的电刺激的强度可以随着所述踏板负荷而改变。

另外，其特征可以在于，所述电刺激单元包括多个电极垫，所述控制单元控制所述电刺激单元的电刺激，以使得电流选择性地流过所述多个电极垫中的每个电极垫。

以及，其特征可以在于，当所述固定式自行车的踏板下降时，所述控制单元控制所述电刺激单元的电刺激，以使得电流流过贴附在用户上身肌肉上的电极垫，用户的上身肌肉随着所述踏板的下降而做出反应。

其中，其特征可以在于，所述速度曲线包括：热身阶段，所述踏板开始旋转并以低速旋转至提前设定的速度；集中运动阶段，所述踏板从所述热身阶段的速度开始加速直至高速旋转；结束阶段，所述踏板从所述集中运动阶段的速度以低速旋转直至停止；所述控制单元控制所述电刺激单元，并使其产生符合所述各个阶段的电刺激。

以及，其特征可以在于，所述电刺激单元包括向用户贴附电极垫的部位提供热量的供热单元，所述供热单元在所述热身阶段放松贴于所述电极垫的身体肌肉。

发明效果

根据本发明，室内自行车通过与低频刺激器相联动以将根据踏板运动的各种电刺激施加到身体上，从而使得运动效果最大化。另外，该室内自行车对其身体施加刺激，并使其尽可能地按照室内自行车内置程序的速度曲线运动，因此能够协助用户按照所提供的运动程序持续地维持踏板速度。

附图说明

图1至图3是根据本发明的实施例所提供的电刺激型室内自行车的示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的电刺激单元的多个电极垫的电流变化的曲线图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的根据踏板速度变化产生的电刺激级别的曲线图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的程序所规定的速度曲线和刺激级别变化的曲线图；以及

图7是使用根据本发明的一个实施例所提供的电刺激型室内自行车的运动流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。但是，为了描述的简洁和清楚，将省略可能使本发明的主题模糊的对于公知功能或结构的详细描述。

图1、图2和图3是根据本发明的实施例所提供的电刺激型室内自行车的示意图。

参考图1至图3所示，根据本发明实施例所提供的电刺激型室内自行车包括固定式自行车100、电刺激单元200、用户输入单元(未示出)以及控制单元300。

固定式自行车100是用户在室内运动时使用的室内健身自行车，该固定式自行车100由主体、车座、踏板及支架等构成。图1至图3示意性地示出了以多种方式构造的室内健身自行车，其中，图1示出的是折叠式健身自行车，图2示出的是坐式健身自行车，图3示出的是立式健身自行车。

固定式自行车100可以包括充电单元(未示出)，该充电单元将由用户的踏板旋转运动所产生的动能储存为电能，并且由充电单元(未示出)储存的电能可用于通过健身自行车前部的usb端口，以连接需要提供电流的产品，例如个人便携式终端等。

电刺激单元200以有线或无线的方式与固定式自行车100相连接，从而与固定式自行车100的踏板运动等相关联。

电刺激单元200可以固定在固定式自行车100的车架上，或者可以通过电刺激单元200的连接端子连接到固定式自行车100上。具体地，参考图1所示的电刺激单元200与固定式自行车100之间的连接方式，电刺激单元200与固定式自行车100的前车架以有线的方式连接，用户可以将该电刺激单元200佩戴在腹部使用。另外，将电刺激单元200'连接并固定到可以支撑用户手臂的手柄部上，并可以实现将固定式自行车100的运动所产生的电刺激施加到手臂。

另外，电刺激单元200可以通过无线的方式与固定式自行车100连接使用，用户可以将通信模块粘贴在电刺激单元200，并且可以通过包括紫蜂(zigbee)、蓝牙(bluetooth)等在内的多种通信方式与固定式自行车100相联动来使用。其中，通信模块可以构造为通信芯片，该通信芯片是指根据诸如wifi、蓝牙、紫蜂等多种无线通信标准来执行通信的芯片。

其中，电刺激单元200可以构造为低频肌肉刺激器，并且可以独立于固定式自行车100使用。用户可以通过电刺激单元200的输入单元独立地调整和使用电刺激。

电刺激单元200可以以像护腕或腹带一样贴附到或包裹住用户的手臂或腹部，且能够自由穿脱的形式来构造，并且该电刺激单元200还包括在接触部位施加电刺激的多个电极垫和供热单元。另一方面，虽然附图中未示出，电刺激单元200还可以构造为包括：电池模块，用于向电极垫供电；导线，用于电连接电池模块和电极垫。

此时，电刺激单元200可以通过蓄电池驱动，该蓄电池通过将固定式自行车的踏板旋转所产生的动能转换为电能来存储电能，或者电刺激单元200也可以通过自身的电池来驱动。

为了安装或贴附到用户的手臂、背、腹部等部位上，电刺激单元200的电极垫以多个电极垫连接的形式构造。

由电刺激单元200产生的电流通过多个电极垫将电刺激施加到用户的身体上。对电极垫施加电刺激的方法可以根据电流流过电极垫的顺序和电流流过的时间来以各种方式实现。

图4示出了根据本发明的一个实施例的电刺激单元200的多个电极垫的电流变化的曲线图。

在一个实施例中，电刺激单元200可以同时在p1、p2、p3以及p4处产生电流，从而可以将刺激施加给用户。另外，电刺激单元200可以使通过p1、p2、p3以及p4的电流的强度保持相同，或者可以使电流的强度不同地流动。

参考图4所示，电刺激单元200在连续的电极垫p1、p2、p3以及p4中顺序地产生从p1到p2、p3以及p4的电流强度，并且在p1中产生了最强的电流。佩戴如图2所示的电极垫的用户可以感觉到在一个方向上顺序地进行刺激，并且可以感觉到根据电极垫贴附部位的不同，所进行的刺激的强度也有所不同。通过这种阶段性刺激，用户可以感觉到按摩效果，就像有人在揉捏对应的局部部位。

另外，电刺激单元200不仅包括电极垫，还包括供热单元，该供热单元用于向用户身体中佩戴电极垫的局部区域提供热量。供热单元可以构造为包括加热丝。在固定式自行车100的运动模式期间，供热单元在速度曲线的热身阶段起作用，这将在下文中进行描述。供热单元使贴附着电极垫的部位变暖，因此体温上升并且肌肉松弛，从而能够防止用户受伤，并且还具有缓解受伤部位疼痛的效果。

用户的输入单元(未示出)接受由用户选择的固定式自行车100的运动模式。其中，运动模式包括多个程序，这些程序用于规定固定式自行车100的踏板负荷或速度曲线。

用户的输入单元为了获取踏板负荷的输入，可以通过设置于固定式自行车100的前柱或车架上的负荷调整杆或存储于存储器(未示出)中程序的负荷调整功能软件来实现。例如，用户为了调整运动强度而调整负荷，并且根据所选择的负荷大小用于旋转踏板的用户下肢的力量可以有所不同。

另外，用户的输入单元可以通过设置在固定式自行车100前部的触摸式显示器、模式选择按钮等来实现。其中，当用户的输入单元构造为触摸式显示器时，用户可以通过触摸式显示器上显示的图形用户界面(gui，graphicuserinterface)来执行输入。另外，模式选择按钮可以通过机械按钮、滚轮按钮等来实现，并且用户可以通过操作诸如按下按钮或旋转按钮的按钮来执行输入。

固定式自行车100包括多个程序，这些程序规定了包括踏板负荷、踏板旋转速度变化等随时间变化的速度曲线，以向用户提供变化的运动。这些关于多个程序的信息被储存于储存器(未示出)中。因此，用户可以通过用户的输入单元从预先存储的多个程序中选择一个程序来执行运动。

对于贴附有电极垫的用户，控制单元300根据固定式自行车100的运动模式控制在电刺激单元200产生的电刺激，并根据运动模式改变电极垫所产生的电刺激的强度或频率。

当用户选择踏板负荷或使用已指定的踏板负荷进行运动时，控制单元300根据已设定的踏板负荷改变在电刺激单元200中所产生的电刺激的强度或频率。

例如，用户可以选择固定式自行车100所提供的从第一级别到第八级别的踏板负荷，并且从第一级别到第八级别的踏板负荷逐渐增加。

当用户选择第二级别的负荷时，在电刺激单元200中产生与第二级别踏板负荷相对应的电刺激的强度或频率。当用户在进行运动的同时将负荷改变为第六级别时，与该负荷相对应的电刺激会施加到用户的身体上，此时控制单元300将控制电刺激单元200，以使得该电刺激单元200产生比第二级别的电刺激更强的电刺激。与每个级别的负荷相对应的电刺激可以按比例增加。

另外，当设定踏板负荷时，控制单元300提供与踏板负荷相对应的初始刺激级别，并且控制电刺激单元的电刺激，使其产生与踏板旋转速度成比例的且高于初始刺激级别的刺激。其中，初始刺激级别是当用户佩戴电极垫并开始运动时，且当踏板停止时所产生的最低刺激的强度及频率的值。

这样，控制单元300提前存储根据踏板负荷提供给用户的电刺激的强度或频率控制基准信息，并且可以控制电刺激单元200，以便根据所设置的踏板负荷提供由存储的信息所产生的电刺激。控制单元300可以构造为包括存储用于控制的基准信息的存储器，以及用于根据基准信息生成控制命令的微处理器等。

图5示出了根据本发明的一个实施例的根据踏板的速度变化产生的电刺激级别的曲线图。

具体地，图5示出了当用户将电极垫贴附在腹部，并且利用根据本发明的实施例的电刺激型室内自行车进行运动时的电刺激级别。

参考图5所示，通过曲线图的y轴可知，在开始运动前(x轴的时间为0时)，踏板处于停止的状态下，刺激级别显示为初始刺激级别。可以假设用户佩戴电极垫并乘坐室内自行车。控制单元300提供与踏板旋转前设定的踏板负荷相对应的初始刺激级别，且该刺激施加到用户的腹部。考虑作为准备阶段输入的用户的皮肤阻力值、踏板负荷、用户的体重及身体等，控制单元300可以提供适合于用户的初始刺激级别。

通过观察曲线图x轴的时间变化可知，踏板的旋转速度随时间增加，并且该踏板呈现出的刺激级别与旋转速度成比例地逐渐增加。当用户进行运动时，踏板的旋转速度会逐渐增加，并且控制单元300将控制电刺激单元，以通过增加电刺激的强度或增加频率来增加刺激级别。

观察曲线图踏板速度增加的区域可知，根据踏板旋转速度所产生的电刺激会产生比初始刺激级别更高的刺激。此时，控制单元300将控制电刺激，以使得比最低刺激更强的刺激被施加到用户的腹部。该区域是用户通过室内自行车所进行的运动，可以被视为是充分刺激上身的脂肪及肌肉从而产生运动效果的区域。

继续观察曲线图x轴的时间变化可知，当踏板的旋转速度随着时间的推移而降低时，刺激级别成比例地降低。在用户停止踏板之前，控制单元300可以与踏板速度的降低成比例地降低电刺激的强度或频率。

观察曲线图的踏板停止的区域，即使是用户完成运动或运动过程中停止踏板旋转休息的情况下，控制单元300也会控制电刺激单元200以继续产生高于初始刺激级别的电刺激。刺激级别可以维持在通过控制单元300最初设置的初始刺激级别，但是用户也可以通过电刺激单元200直接改变电刺激的强度。

图5仅示出了根据本发明的一种实施例的踏板速度的变化，由于用户在进行运动时可能会出现各种各样的速度变化，当然，控制单元300可以控制电刺激单元200，以使得控制单元300可以产生与各种速度变化相对应的电刺激。

当用户在进行自行车的踏板运动时，控制单元300根据固定式自行车100的踏板运动，控制在电刺激单元200中所产生的电刺激。具体地，贴附在电刺激单元200上的刺激位置会根据用户在运动方向上的肌肉变化而随之发生变化。如果固定式自行车100的右侧踏板下降时，控制单元300则会控制电刺激单元200，从而将刺激施加到符合用户右大腿肌肉运动的上身肌肉。控制单元300能够控制电刺激，使得电流选择性地流过电刺激单元200的多个电极垫中的每个电极垫，即用户可以通过腿部运动进行给上身肌肉提供电刺激的有效运动。

另一方面，当用户选择内置于固定式自行车100的程序中的一个程序，并利用该程序进行运动，控制单元300可以根据在多个程序中规定的每个速度曲线来控制在电刺激单元200中所产生的电刺激。

其中，速度曲线是指预先存储在一个程序中的速度变化的数据组。对于不同的程序，与电刺激单元200中产生的每个速度曲线相对应的电刺激的强度及频率也是不同的。

图6示出了根据本发明的一个实施例的程序所规定的速度曲线和刺激级别变化的曲线图。

参考图6所示，速度曲线包括热身阶段a、集中运动阶段b、结束阶段c。

热身阶段a是踏板开始旋转并维持一定时间的低速阶段，其相当于用户为了进行正式的运动而做的准备阶段。在热身阶段a中，将微弱的电刺激施加到佩戴有电极垫的身体上以对应踏板的旋转。控制单元300控制电刺激单元200，使弱电流依次流过多个电极垫，从而用户可以通过对佩戴电极垫的部位上的电刺激来感受到按摩效果。

另外，供热单元在热身阶段a中提供温热，以放松贴在电极垫上的身体肌肉，从而可以在进行集中运动前使体温升高，以防止受伤。

集中运动阶段b是踏板以相对较高的速度旋转的阶段，其相当于用户进行正式运动的阶段。在集中运动阶段b，电刺激的变化与踏板的旋转速度的变化成正比。用户根据所选的配置文件所提示的踏板负荷或旋转速度来进行运动，控制单元300使电刺激单元200产生与该踏板负荷或旋转速度相对应的电刺激。

如果用户旋转踏板的速度低于速度曲线中所规定的速度时，控制单元300会控制电刺激单元200，以其产生比对应于速度曲线的电刺激更强的电刺激。尽管用户旋转踏板的速度变慢，控制单元300仍然可以进行调节以产生更强的刺激，用于维持运动效果。控制单元300可以通过增加刺激的强度或增加电频率来间接地通知用户，以使其提高踏板旋转速度。

此后，如果用户按照规定的速度旋转踏板时，则控制单元300会控制电刺激单元200，使其再次产生符合预先设定的速度曲线的电刺激。

另一方面，当用户选择除了预设的踏板负荷以外的其他负荷时，控制单元300可以改变与速度曲线相对应的刺激强度，以便对应于已改变的踏板负荷。具体地，控制单元300基于程序预设的刺激强度，在踏板负荷低于程序所设定的负荷时，则控制单元300可以控制减少刺激；在踏板负荷提高到高于程序所设定的负荷时，则控制单元300可以控制增加刺激。

结束阶段c是使原本以高速旋转的踏板以相对低速旋转并停止的阶段，其相当于完成集中运动阶段结束运动的阶段。在结束阶段c中，为了放松由于集中运动而紧张的肌肉，控制单元300控制刺激的强度或频率以产生微弱的电刺激。与热身阶段a一样，控制单元300使电流依次流过多个电极垫，从而使得紧张的肌肉得以放松并能够帮助恢复疲劳。

图6的曲线图仅仅是示出了多个程序中的一个程序的一个实施例而已，当然也可以构造出与之不同的多种速度曲线。

图7是使用根据本发明的一个实施例的电刺激型室内自行车的运动流程图。

首先，s100：用户在开始运动前将电刺激单元200安装在腹部或手臂等部位，并且以有线或无线的方式将电刺激单元200与固定式自行车100相连接。用户可以根据已经设置在固定式自行车100上的踏板负荷来运动或选择运动模式。s110：用户可以选择定义固定式自行车的踏板负荷或速度曲线的多个程序中的一个程序来开始运动。

当选择一个程序时，用户可以根据程序规定的速度曲线通过热身阶段、集中运动阶段、结束阶段来进行运动。

在热身阶段，s120：供热单元向贴附在电极垫的部位提供热量，控制单元300控制电刺激单元200，以提供初始刺激级别或促使产生符合该速度曲线的电刺激。

在集中运动阶段，s130：随着踏板旋转速度的增加，在电刺激单元200中所产生的电刺激也会增加。控制单元300进行控制以产生符合速度曲线的电刺激。

如果用户暂时把注意力放在观看电视而没有按照对应地速度曲线的速度来踩踏板，则控制单元300在一定时间内会施加比对应于该速度曲线的电刺激更强的电刺激，可以使用户配合所提供的速度曲线来提高踏板速度。

在结束阶段中，s140：随着踏板旋转速度的降低，在电刺激单元200中所产生的电刺激减少，并且控制单元300控制用于放松肌肉的弱电刺激，直到踏板旋转停止为止。

图7示出了根据本发明的一个实施例的电刺激型室内自行车通过选择运动模式进行运动的流程图，在此不同的是，用户选择程序之后，可以在进行运动的同时调整踏板负荷，控制单元300可以以各种方式控制电刺激单元200，以产生相应的刺激。

另外，控制单元300根据用户选择的运动模式来控制由电刺激单元200产生的电刺激的强度或频率。当用户输入踏板负荷时，控制单元300进行控制以产生对应于该负荷的电刺激。

如上所述，根据本发明，通过电刺激型室内自行车将与自行车运动相对应的电刺激施加到身体上，因此，在减轻体重的同时还能够提高运动效果。另外，施加电刺激以对应于室内自行车的内置程序的速度曲线，因此，通过对身体的各种电刺激可产生有效的肌肉运动效果。

目前为止，已经简要地描述了本发明的实施例，但是在本发明的技术领域具有一般知识的技术人员将理解的是，在不脱离本发明的技术构思的范围内可以对本发明的实施例进行变形。

因此，应当理解的是本发明的保护范围为权利要求书中所记载的发明的等同内容，且本发明的实施例应当理解为示例。