具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种健身单车磁阻力控制方法，包括：对电磁铁的工作状态进行实时监测，控制模块根据所述电磁铁的工作状态的监测结果以及电磁铁的工作状态与磁控轮提供的阻力之间的关系(可以通提前模拟计算获得两者之间的关系，并储存在控制模块内)，判断磁控轮提供的阻力是否与当前设定阻力相符；若所述磁控轮提供的阻力与所述当前设定阻力不符，则所述控制模块对电磁铁的工作电流进行调节，以调节电磁铁的磁场强度，从而使得磁控轮提供的阻力与所述当前设定阻力相符。

在用户使用健身单车过程中，用户选择一个固定档位(某一设定阻力)进行锻炼，在电磁铁工作的同时时刻对电磁铁的工作状态进行监测，也即每时每刻对电磁体的工作状态进行监测，控制模块将电磁体的每时每刻的工作状态进行分析，并根据电磁铁的工作状态与磁控轮提供的阻力之间的关系，得到同一时刻电磁铁的工作状态对应的磁控轮提供的阻力；控制模块将得到的阻力与设定阻力(用于选择的固定档位对应的阻力，允许存在一定的误差范围)进行对比，若两者不相符，控制模块对电磁铁的工作电流进行调节，从而对电磁铁的电磁场强度进行调节，以使磁控轮提供的阻力能够与设定阻力相符，从而能够实现对磁控轮提供的实际阻力进行题解，提高了档位调节的精度，保障用户的使用效果，提高用户的使用感受体验。

需要说明的是，控制模块还可以计算当前阻力与设定阻力之间的差值，然后通过换算得到需要调节的电流的量，从而对电磁铁的工作电流进行调节。

其中，若控制模块得到的当前阻力高于设定阻力时，控制模块可以控制减小电磁铁的工作电流，从而降低电磁铁的磁场强度，进而减小磁控轮实际提供的阻力。

若控制模块得到的当前阻力低于设定阻力时，控制单元可以控制增加电磁铁的工作电流，从而提高电磁铁的磁场强度，进而增大磁控轮实际提供的阻力。

本发明还提供一种用于本发明实施例提供的健身单车磁阻力控制方法的装置，健身单车磁阻力控制装置包括控制模块和与所述控制模块通信连接的监测模块，所述监测模块用于监测电磁铁的工作状态，并传输给所述控制模块，所述控制模块能够储存所述电磁铁的工作状态与磁控轮提供的阻力之间的关系、分析计算所述监测模块传输的数据以及调节所述电磁铁的工作电流。

具体地，监测模块将监测到的电磁铁的工作状态的参数数据传输给控制模块，控制模块对该数据进行接收、分析、计算等，根据电磁铁的工作状态与磁控轮提供的阻力之间的关系得到与该工作状态相对应的阻力。

作为一种可选方案，所述对电磁铁的工作状态进行实时监测，控制模块根据所述电磁铁的工作状态的监测结果以及电磁铁的工作状态与磁控轮提供的阻力之间的关系，判断磁控轮提供的阻力是否与当前设定阻力相符，可以具体为：对所述电磁铁的线圈温度进行实时监测，控制模块根据所述线圈温度以及线圈温度与磁控轮提供的阻力之间的关系，判断磁控轮提供的阻力是否与当前设定阻力相符，也即根据线圈温度来获得对应的磁控轮的阻力。

相应的，健身单车磁阻力控制装置中的监测模块包括与所述控制模块通信连接的温度传感器，所述温度传感器用于监测所述电磁铁的线圈温度，所述控制模块能够储存所述线圈温度与所述磁控轮提供的阻力之间的关系。具体地，控制模块可以包括控制单元(也即MCU)和与控制单元通信连接的ADC单元(A/D转换器)，温度传感器与ADC单元通信连接，ADC单元将温度传感器采集的信息进行转换并传输给控制单元；控制单元与电磁铁通信连接，以能够控制电磁铁的工作。

对于电磁铁而言，其线圈温度越高，电阻就越大，电流就越小，电阻与磁控轮提供的阻力相对应，可以提前测定线圈升温的电阻曲线，根据温度传感器反馈到ADC单元上温度值，MCU单元可以通过查表的方式得到相应的电阻值，从而得到相应的磁控轮提供的阻力，根据当前阻力与设定阻力之间的差值，得到电阻的差值也即电阻的调节量，从而换算得到电流的调节量。可以采用PWM(Pulse Width Modulation)控制技术——脉冲宽度调制技术进行控制，阻力调节量即可以为PWM占空比。

在上述实施例基础之上，进一步地，若所述线圈温度达到上限温度值，所述控制模块切断所述电磁铁的供电电路，从而可以避免电磁铁的线圈温度过高导致的安全问题，使得健身单车在室内使用更加安全。

具体地，控制单元与电磁铁通讯连接，控制单元得到ADC单元的对线圈温度的反馈，若控制单元得到的线圈温度高于上限温度值，则控制单元控制切断电磁铁的供电电路，从而使得电磁铁停止工作，避免发生危险。

作为一种可选方案，所述对电磁铁的工作状态进行监测，控制模块根据所述工作状态的监测结果以及电磁铁的工作状态与磁控轮提供的阻力之间的关系，判断磁控轮提供的阻力是否与当前设定阻力相符，具体包括：对所述电磁铁的磁场强度进行监测，控制模块根据所述磁场强度以及磁场强度与磁控轮提供的阻力之间的关系，判断磁控轮提供的阻力是否与当前设定阻力相符。

本实施例中，在控制模块内(具体地在控制单元内)存储磁场强度与磁控轮提供的阻力之间的关系(可以通过实现模拟或者计算等方法得到该关系)，控制模块根据阻力的调节量，得到磁场强度的调节量，进而换算得到电流调节量。可以采用PWM(Pulse WidthModulation)控制技术——脉冲宽度调制技术进行控制，可以按照一个设定的步长增大或减小PWM比例，直到磁场强度能够使磁控轮提供的阻力符合该档位的设定阻力。

相应的，健身单车磁阻力控制装置中的监测模块为磁场强度监测元件，所述磁场强度监测元件用于监测所述电磁铁的磁场强度，所述控制模块能够储存所述磁场强度与所述磁控轮提供的阻力之间的关系。其中，磁场监测元件可以为高斯计、磁场强度传感器或者磁场强度监测仪等。具体地，控制模块还包括控制侧BLE单元(蓝牙)，飞轮侧BLE单元，磁场监测元件与飞轮侧BLE单元通信连接，飞轮侧BLE单元与控制侧BLE单元通信连接，控制侧BLE单元与控制单元单元通信连接。

需要说明的是，可以只对电磁铁的温度进行监测，相应的，监测模块只包括温度传感器；或者，可以只对电磁铁的磁场强度进行监测，相应的，监测模块只包括磁场强度监测元件；可选的，同时对电磁铁的线圈温度和磁场强度进行监测，也即监测模块既包括温度传感器又包括磁场强度监测元件，这样能够在两个方面对电磁铁的工作状态进行监测，使得对电磁铁的工作状态监测更准确，使得档位调节更加精确。

在上述任一实施例基础之上，进一步地，所述控制模块包括控制单元和档位控制单元；所述健身单车磁阻力控制方法还包括，对所述控制单元的工作状态进行监测；若所述控制单元失效，则所述档位控制单元切断所述电磁铁的供电电路。从而可以避免当控制单元失控或者失效时电磁铁线圈处于失控状态，避免由于电磁铁线圈电流增大使其在大电流长时间工作发热导致安全事故的风险，可以进一步提高健身单车的安全性。

相应的，健身单车磁阻力控制装置还包括所述控制模块包括控制单元以及与所述控制单元通信连接的档位控制单元和定时器；所述定时器与所述档位控制单元通信连接，所述控制单元定期向所述定时器发送计数清零指令，当所述定时器在设定时长内没有收到所述计数清零指令时，所述档位控制单元切断所述电磁铁的供电电路(档位控制单元可以但不仅限于切断电磁铁的供电电路)。

具体地，档位控制单元可以包括由mos管(金属(metal)-氧化物(oxide)-半导体(semiconductor)场效应晶体管)和三极管组成的电压控制电路，电压的高低采用PWM控制技术控制，当PWM占空比为0，即低电平时，该电压控制电路的输出电压为0，从而切断电磁铁的供电电路；MCU正常工作时，MCU会定期产生一个脉冲数据让定时器的计数清零，与上述电压控制电路相连的定时器的RESET pin(复位杆)保持外部的上拉高电平状态，控制权归MCU；当MCU故障或者MCU控制失效时，定时器在指定的时间内没有收到计数清零指令，定时器将RESET pin拉低，从而使让电压控制电路处于低电平，进而切断电磁铁的供电电路。

其中，定时器可以采用看门狗定时器。以MCU每15秒向看门狗定时器发送一次计数清零指令(可称之为喂狗)，看门狗定时器每30秒检查一次是否收到计数清零指令为例来说明该保护流程的原理。

如图2所示，初始状态下看门狗定时器的RESET pin处于拉高电平状态，MCU每隔15秒发送一次计数清零指令(即每隔15秒执行一次喂狗)，看门狗定时器每隔30秒检查一次是否收到计数清零指令(即每隔30秒检查一次喂狗情况，判断30秒内是否有喂狗)，若看门狗定时器30秒收到计数清零指令(即有喂狗)，则看门狗定时器的RESET pin仍处于拉高电平状态，说明MCU正常工作；若看门狗定时器30秒没有收到计数清零指令(即没有喂狗)，则看门狗定时器的RESET pin拉低，由拉高电平状态变为拉低电平状态，说明MCU非正常，档位控制单元切断电磁铁的供电电路，从而避免电磁铁线圈不会产生热量。

本发明还提供一种健身单车，包括车主体、磁控轮和上述任一技术方案的健身单车磁阻力控制装置；所述磁控轮包括底座、飞轮和电磁铁，所述飞轮转动连接在所述底座上，所述电磁铁设置在所述底座上；所述底座与所述车主体固定连接；所述控制模块设置在所述车主体上，所述监测模块设置在所述磁控轮上。本实施例提供的健身单车能够在用户使用的同时，对电磁铁的工作状态进行监测，控制模块可以根据监测到的电磁铁的工作状态来对磁控轮提供的阻力进行调节，使其与当前设定阻力相符，实现对档位的精确调整。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。