[发明专利]一种应用于动感单车的虚拟现实系统

摘要

本发明提供一种应用于动感单车的虚拟现实系统，涉及医疗健康技术领域。该系统包括速度采集部分、可选分离式阻尼控制器、核心处理器、手机和虚拟眼镜；速度采集部分采用霍尔传感器收集车轮转速脉冲，输入到核心处理器，将脉冲信号转化为速度信息，发送给蓝牙HID键盘模块前进及速度信号，蓝牙HID键盘模块向手机发送控制指令和速度信号，控制虚拟场景的变换，手机中有通过unity3D设置好虚拟场景；步进电机收到核心处理器指令，带动变向齿轮组和可调夹子给动感单车不同阻尼，来模拟不同坡度。本发明通过模拟现实生活中骑行的场景以及坡度，提高使用者在使用动感单车时的沉浸度，进而增加锻炼时的乐趣，减轻疲劳感，改善心情状态。

主权项

1.一种应用于动感单车的虚拟现实系统，其特征在于：包括速度采集部分、可选分离式阻尼控制器部分、核心处理器部分、手机部分和虚拟眼镜部分；所述速度采集部分包括健身房普通动感单车、霍尔传感器、镶嵌多块小磁铁的橡胶轮、转向按钮和刹车漂移按钮；刹车漂移按钮安装在动感单车的车把上，霍尔传感器、镶嵌多块小磁铁的橡胶轮安装在动感单车的车轮上，霍尔传感器用于收集动感单车的车轮的转速脉冲，运动时，霍尔传感器检测到镶嵌多块小磁铁的橡胶轮带动磁铁转动的脉冲，将脉冲信号输入到核心处理器部分；转向按钮和刹车漂移按钮为通断按钮，分别接在stm32处理器的不同低电平串口上，当触发转向或者刹车漂移按钮时，串口端会检测到一个下降沿，从而将按钮触发后的低电平信号发送至stm32处理器；可选分离式阻尼控制器部分设有多个阻尼控制挡位，安装在动感单车自带的压力调节旋钮上，包括步进电机、电机电源、变向齿轮组、可调夹子；步进电机、电源、变向齿轮组固定安装在一个简易盒中，简易盒底部固定在动感单车横梁上；所述电机电源与步进电机电源端连接，为步进电机供电，步进电机通过转轴与变向齿轮组转轴相连，变向齿轮组的转轴末端固定可调夹子，可调夹子用于夹住动感单车的压力调节旋钮；当步进电机接收到核心处理器的不同指令时，步进电机带动变向齿轮组，利用可调夹子给动感单车不同的阻尼，来模拟不同的坡度；核心处理器部分包括stm32处理器、XM‑04‑HID‑K蓝牙HID键盘模块；stm32处理器接收到霍尔传感器采集到的脉冲信号时，对脉冲信号进行计数，并通过计算将其转化为速度信息存储在stm32处理器自带的存储器中，然后给蓝牙HID键盘模块发送前进及速度信号；当stm32处理器接收到转向以及刹车漂移信号时，给蓝牙HID键盘模块发送转向以及刹车漂移信号；蓝牙HID键盘模块内置封装好的蓝牙协议，能够与手机部分进行蓝牙连接并向手机部分发送控制指令和速度信号，控制虚拟场景的变换；当加装可选分离式阻尼控制器部分时，蓝牙HID键盘模块接收到手机部分发送的阻尼数据后，经过stm32处理器处理，转化成步进电机所需的脉冲信号后，发送给步进电机；手机部分为三星S6或后续系列型号手机或普通安卓手机；通过unity3D设置好虚拟场景，导入到手机部分；虚拟眼镜部分为三星Gear VR或其他型号纸盒VR；将手机放置到虚拟眼镜中，用于将手机中的虚拟场景呈现出3D效果，使用时由使用者将虚拟眼镜部分戴在头上。