[发明专利]基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统

权利要求书

1.一种基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，包括运动数据采集单元、软件处理单元、无线传输单元和立体显示单元，其中

所述运动数据采集单元包括霍尔传感器、Arduino控制器和无线发送模块，所述霍尔传感器用于采集人体运动数据，所述Arduino控制器不断从霍尔传感器的输出端获取人体运动数据，所述无线发送模块用于将数据发送给无线传输单元；

所述无线传输单元用于将接收到的数据传输给软件处理单元；

所述软件处理单元包括Unity模块，该模块用于虚拟现实场景的搭建，同时根据采集单元的数据进行虚拟场景的逻辑设计；

所述立体显示单元包括虚拟现实眼镜，用于立体显示同步的虚拟场景，且通过自带的陀螺仪检测用户头部的转动。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，所述霍尔传感器与磁钢配套使用，用于检测用户运动速度；霍尔传感器安装在用户鞋子的后跟处，磁钢放置在霍尔传感器的正下方所在的有效检测位置；

当霍尔传感器与磁钢相对时，产生脉冲输出给Arduino控制器，通过脉冲数测出用户的运动速度。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，所述人体运动数据是指用户的运动速度，自行车转速根据脉冲计数进行测量，霍尔传感器输出的脉冲信号频率与自行车转速成正比，脉冲信号与自行车转速有以下关系：

$n=\frac{60}{PT}---\left(1\right)$

式中，n为自行车转速，P为自行车车轮转动一圈的脉冲数，T为输出方波信号的周期；

根据式(1)计算出自行车的车速，测取左右脚运动的速度，然后取平均值，再把此数据传送给软件处理单元。

4.根据权利要求1所述的基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，所述软件处理单元利用Unity的三维引擎和物理引擎进行道路的碰撞检测，与用户的输入共同控制游戏角色运用，且用第一人称人物进行控制。

5.根据权利要求1所述的基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，所述虚拟现实场景的搭建过程具体为：拟定三维场景的大概草图，包括整体环境、天气和视野；利用插件TerrainComposer创建地形，并完善场景；将文件拖入Unity3d对应项目的子目录中，完成模型的导入。

6.根据权利要求1所述的基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，所述Unity虚拟场景的逻辑架构设计过程为：

用户先选择一个终点，终点代表目标位置；

用户从特定的目标起点出发，在到达目标位置之前，平台持续检测用户的动作，如果检测到用户的移动，那么在虚拟场景中，游戏角色也会按照用户的移动方向移动，否则，游戏角色保持不动；

当场景中游戏角色到达终点时，游戏结束，并给出运动时间和用户运动速度的统计量。

7.根据权利要求1所述的基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，所述立体显示单元使用视频线复制显示电脑的输出，且能够左右眼分屏查看。

8.根据权利要求1所述的基于虚拟现实眼镜的室内骑行健身系统，其特征在于，所述虚拟现实眼镜采用Oculus Rift。