模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车

本公开涉及一种健身单车，尤其涉及一种自动切换非飞轮模式和飞轮模式的模式切换系统以及包括该模式切换系统的健身单车，以确保提高使用便利性。背景技术：1、用于强健肌肉的健身单车通常在室内使用。健身单车可以使得用户能够通过踩踏来旋转车轮，从而进行锻炼。2、健身单车可以分为用于旋转的动感单车和踏板正向旋转而使车轮旋转的室内单车。动感单车采用非飞轮结构，室内单车采用飞轮结构。3、在应用非飞轮结构的单车的情况下，当踏板正向或反向旋转时，动力传递至车轮。在应用飞轮结构的单车的情况下，只有当踏板正向旋转时，动力才会传递至车轮。4、近年来，能够选择非飞轮结构或飞轮结构操作模式的健身单车得到了发展。例如，作为现有技术的专利文献1(2017年2月27日注册的kr专利第10-1712711号)中公开了一种单速单车的固定齿轮和飞轮齿轮自由切换曲柄组。5、然而，专利文献1的缺点在于，作为曲柄臂绕轴线沿从上下方向中选择的一个方向旋转的手动结构，不提供模式切换的便利性。6、此外，专利文献1没有提出在模式切换之前确定当前齿轮状态是固定齿轮状态还是飞轮齿轮状态的部件，无法确保模式切换的准确性和便利性。7、此外，专利文献1没有提出在模式切换之前确定曲柄和飞轮是否旋转并基于确定结果停止曲柄和飞轮旋转的部件，从而导致模式切换引起事故。8、此外，专利文献2(2022年4月14日公布的us2022/0111928)中公开了包括经由中间齿轮机构联接的两个分开的换档齿轮机构的传动系。此外，专利文献3(2021年9月28日注册的cn108100147)中公开了用于驱动由电动马达驱动的附加单车的换档装置。此外，专利文献4(2021年11月19日公布的cn113677589)中公开了一种扭矩晶体管和具有扭矩晶体管的电动单车。9、在这些情况下，健身单车需要能够在非飞轮结构和飞轮结构之间轻松进行模式切换并防止因模式切换引起事故的技术。技术实现思路1、技术问题2、本公开的目的在于提供一种模式切换系统以及包括该模式切换系统的健身单车，其能够确保在健身单车中非飞轮结构和飞轮结构之间的轻松模式切换。3、本公开的目的在于提供一种能够防止模式切换导致事故的模式切换系统及包括该模式切换系统的健身单车。4、本公开的目的在于提供一种模式切换系统以及包括该模式切换系统的健身单车，其自动切换非飞轮模式和飞轮模式，从而确保提高用户便利性。5、本公开的目的在于提供一种模式切换系统以及包括该模式切换系统的健身单车，其考虑到自动模式切换导致的不同使用场景，能够提供与提高用户便利性相关的功能，诸如防止事故和操作错误的功能、使用蓝牙功能控制应用链接的功能等。6、本公开的目的在于提供一种模式切换系统以及包括该模式切换系统的健身单车，其能够在模式切换前确定当前模式状态，并在停止曲柄和飞轮的旋转后进行模式切换，从而确保精准的模式切换并防止事故。7、本公开的目的在于提供一种模式切换系统及包括该模式切换系统的健身单车，其能够使用户通过肉眼容易地识别单车的当前模式状态，并且能够基于物理按钮的按压或软件按钮的按压给出模式切换指令。8、根据本公开的方面不限于上述方面，并且可以从以下描述中以及从本文阐述的实施方式中更清楚地理解上面未提及的其它方面和优点。另外，本公开中的方面和优点可以经由所附权利要求中描述的装置及其组合来实现。9、技术方案10、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中可以确定当前动力传递模式，并且在切换模式时基于当前动力传递模式启用到非飞轮模式或飞轮模式的切换。11、具体地，当输入模式切换信号时，模式切换系统和包括该模式切换信号的健身单车在一个实施方式中可以通过使用第一限位传感器和第二限位传感器来感测端面齿轮的状态，以确定当前动力传递模式。基于当前动力传递模式，模式切换系统和健身单车可以正向或反向旋转步进马达，以确保轻松切换至非飞轮模式或飞轮模式。12、模式切换系统和包括模式切换系统的健身单车在一个实施方式中可以在模式切换之前确定曲柄和飞轮是否旋转，并且基于确定的结果停止曲柄和飞轮的旋转。13、具体地，在模式切换之前，模式切换系统和包括模式切换系统的健身单车在一个实施方式中借助安装在连接至踏板的曲柄中的第一磁体以及安装在连接至曲柄的盘中并感测第一磁体的旋转的第一霍尔传感器感测磁体来确定曲柄是否旋转。在确认曲柄旋转的情况下，模式切换系统和健身单车逐渐制动曲柄并停止曲柄的旋转。14、在模式切换之前，模式切换系统和包括模式切换系统的健身单车在一个实施方式中借助安装在ems的飞轮中的第二磁体以及感测第二磁体的旋转的第二霍尔传感器来确定飞轮是否旋转。在确认飞轮旋转的情况下，模式切换系统和健身单车向ems提供电源并停止飞轮的旋转。15、由于曲柄和飞轮在模式切换之前停止旋转，因此可以防止由模式切换引起的事故。16、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中借助步进马达自动切换非飞轮模式和飞轮模式。17、具体地，模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中通过使用步进马达将健身单车的端面齿轮固定至轮-端面齿轮或将端面齿轮与轮-端面齿轮分开，以自动将动力传递模式切换为非飞轮模式或飞轮模式，从而确保提高用户便利性。18、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中基于按钮的按压将模式切换信号传送至控制器或者从智能终端接收指令并将模式切换信号提供至控制器。19、具体地，模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中可以借助基于按钮的按压而传送模式切换信号的开关和接收来自智能终端的指令的通信器来向控制器传送模式切换信号，使得物理按钮或软件按钮被按压以给出用于模式切换的指令。20、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中借助模式显示器显示当前动力传递模式状态。21、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中借助在非飞轮模式下打开的第一led、在从非飞轮模式切换至飞轮模式或从飞轮模式切换至非飞轮模式时关闭的第二led以及在飞轮模式下打开的第三led显示当前模式状态，使得用户能够用肉眼轻松地识别模式状态。22、一个实施方式的模式切换系统包括：步进马达，所述步进马达基于驱动信号将健身单车的端面齿轮紧固至轮-端面齿轮或将所述端面齿轮与所述轮-端面齿轮分开，以将动力传递模式切换至非飞轮模式或飞轮模式；第一限位传感器，所述第一限位传感器感测所述端面齿轮的第一部分并输出第一感测信号；第二限位传感器，所述第二限位传感器感测所述端面齿轮的第二部分并输出第二感测信号；以及控制器，所述控制器通过使用所述第一感测信号和所述第二感测信号确定当前动力传递模式，并且在模式切换信号被输入的情况下，基于所述当前动力传递模式正向或反向旋转所述步进马达，以将所述动力传递模式切换为所述非飞轮模式或所述飞轮模式。23、在实施方式中，模式切换系统借助第一限位传感器和第二限位传感器的感测信号识别模式切换的完成，并且在模式切换过程中识别动力传递模式的切换是否完成，并且在模式切换完成的情况下，停止步进马达，释放施加至曲柄的制动，释放施加至飞轮的制动。24、一个实施方式的健身单车包括：模式切换系统，所述模式切换系统确定当前动力传递模式的状态，并在所述模式切换信号被输入时将所述动力传递模式切换至非飞轮模式或飞轮模式。所述模式切换系统包括：步进马达，所述步进马达基于驱动信号将健身单车的端面齿轮紧固至轮-端面齿轮或将所述端面齿轮与所述轮-端面齿轮分开，以将动力传递模式切换至非飞轮模式或飞轮模式；第一限位传感器，所述第一限位传感器感测所述端面齿轮的第一部分并输出第一感测信号；第二限位传感器，所述第二限位传感器感测所述端面齿轮的第二部分并输出第二感测信号；以及控制器，所述控制器通过使用所述第一感测信号和所述第二感测信号确定当前动力传递模式，并且在所述模式切换信号被输入的情况下，基于所述当前动力传递模式正向或反向旋转所述步进马达，以将所述动力传递模式切换为所述非飞轮模式或所述飞轮模式。25、有益效果26、如上所述，模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中通过使用限位传感器来感测端面齿轮的状态，以确定当前动力传递模式，并且基于当前动力传递模式来驱动步进马达，从而确保轻松的模式切换。27、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中在模式切换之前确定曲柄和飞轮是否旋转，并且基于确定的结果停止曲柄和飞轮的旋转，从而防止由模式切换引起的事故。28、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中借助步进马达将健身单车的端面齿轮固定至轮-端面齿轮或将端面齿轮与轮-端面齿轮分开，以自动切换动力传递模式，从而确保提高用户便利性。29、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中基于按钮的按压向控制器提供模式切换信号或者从智能终端接收指令并向控制器提供模式切换信号，使得基于物理按钮的按压或软件按钮的按压给出用于模式切换的指令。30、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中经由模式显示器显示当前动力传递模式状态，从而使得用户能够轻松地用肉眼识别模式状态。31、考虑到由模式切换引起的不同使用场景，模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中附加地提供与提高用户便利性有关的功能，诸如防止事故和操作错误的功能、使用蓝牙功能控制应用链接的功能等。32、模式切换系统和包括该模式切换系统的健身单车在一个实施方式中使得用户能够轻松地切换模式并识别模式状态，从而防止用户不合理地切换模式以及由于装置的故障和操作错误而引起的事故。33、模式切换系统和包括模式切换系统的健身单车在一个实施方式中防止在模式切换时发生事故，并且提供用于精准模式切换的ems制动功能。34、在详细描述部分中描述上述效果以及特定效果。