一种自行车运动实时遥测装置制造方法
【专利摘要】一种自行车运动实时遥测装置，属于体育运动监测设备【技术领域】，用于对自行车骑行过程进行实时监测。其技术方案是：心率传感器由心率带固定在人体胸部，三维加速度传感器固定在自行车的车轮上，压力传感器固定在自行车的脚蹬上，气压传感器、GPS模块和单片机固定在自行车车体上。本实用新型通过上述传感器监测骑行者的心率和自行车的速度、加速度、骑行的海拔、道路等信息，由单片机将采集的数据编码打包，通过小功率无线通信模块和发射天线传输到随自行车骑行的保障汽车中的计算机上，实现对自行车运动员或骑行者的实时监控，为科学制定运动训练计划和运动处方提供依据，以更快地提高运动员的运动成绩和更好地提高骑行者的健康水平。
【专利说明】一种自行车运动实时遥测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种对自行车骑行时进行实时数据遥测的装置，属于体育运动监测设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]长期以来，自行车运动在其发展过程中形成了专业的自行车竞技运动和大众的自行车健身运动两个方向。专业自行车运动是奥运会中的大项，包括有公路自行车、场地自行车、山地小轮车等多种项目。除了奥运会外，最引人关注的自行车赛包括环法国、环西班牙、环意大利、环中国四大国际公路自行车赛，此外世界各国还有各种各样的公路自行车赛，专业自行车运动在世界各地普及的速度是前所未有的。与此同时，自行车运动作为一种环保、低碳、便于开展的大众户外健身运动受到世界各国各个年龄段人们的青睐，越来越多的人希望通过自行车运动实现科学、安全、有效的健身目的。在这种背景下，无论是专业自行车运动还是大众健身自行车运动都面临着如何更加科学地进行锻炼，以达到更快地提高训练水平和成绩的目的，或者更好地提高健康水平的效果。
[0003]随着科技的进步，在竞技体育中，运动训练的数字化、信息化程度得到了快速发展，运动训练的监控已经成为提高运动训练效果的极为有效的手段。对于自行车训练来说，通过对运动员过程中的各项参数进行全方位的、实时的、量化的监测和记录，并在事后回放分析是科学训练的重要途径。从而让教练员能够更加科学地制定训练计划，改善训练方法和手段，制定个性化的训练方案，做到有的放矢，让训练更加科学、高效，以更快地提高运动成绩。同样，在大众健身自行车运动过程中，通过对受试者进行科学监控，可以了解受试者的机能状态，以确定受试者对运动量承载程度、身体机能的变化，通过分析确定更加合理的运动处方。目前存在的问题是:现有的监测设备只能在实验室静态状态下通过功率自行车对运动员或受试者进行各种速度骑行状态下的身体机能监测，这种情况与室外骑行状态有很大的区别，很难模仿在野外实际骑行中因道路、环境、心理等变化下的身体机能状态；或者是在室外骑行中，通过录像等进行监控，但是没有多学科的综合监控，很难全面了解运动员或受试者的整体状态。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自行车运动实时遥测装置，这种遥测装置能够对运动员或骑行者的各项运动参数进行全方位的、实时的、量化的记录，以便使教练员或指导者根据各项数据制定科学的运动训练计划或运动处方，提高运动员的运动成绩或骑行者的锻炼效果。
[0005]解决上述技术问题的技术方案是:
[0006]一种自行车运动实时遥测装置，它包括心率传感器、三维加速度传感器、压力传感器、气压传感器、GPS模块、单片机、小功率无线通信模块、发射天线、计算机、锂电池，心率传感器由心率带固定在人体胸部，三维加速度传感器固定在自行车的车轮上，压力传感器固定在自行车的脚蹬上，气压传感器、GPS模块和单片机固定在自行车车体上，心率传感器、三维加速度传感器、压力传感器、气压传感器、GPS模块的信号输出端分别与单片机相连接，单片机与小功率无线通信模块相连接，小功率无线通信模块与发射天线相连接，计算机放置在随自行车骑行的保障汽车中，锂电池与计算机相连接。
[0007]上述自行车运动实时遥测装置，所述气压传感器、GPS模块、单片机、小功率无线通信模块安装在监测盒的盒体中，监测盒固定在自行车车座下方的车架上，发射天线在监测盒外部，发射天线的一端通过监测盒的盒体与小功率无线通信模块相连接。
[0008]上述自行车运动实时遥测装置，它还有显示屏，显示屏放置在随自行车骑行的保障汽车中，显示屏与计算机相连接。
[0009]本实用新型的有益效果是:
[0010]本实用新型通过心率传感器监测运动员或骑行者的心率和体温，通过三维加速度传感器、压力传感器、气压传感器、GPS模块分别监测自行车的速度、加速度、骑行的海拔、道路等信息，由单片机将采集的数据编码打包，通过小功率无线通信模块和发射天线传输到随自行车骑行的保障汽车中的计算机上，实现对自行车运动员或骑行者的实时监控。教练员可以根据得到的信息对运动员的训练进行及时的调整，在训练后通过对监控信息进行分析，评价运动员的训练状况，同时通过多次实时监测建立起运动信息数据库，为科学制定运动训练计划和运动处方提供依据，以更快地提高运动员的运动成绩和更好地提高骑行者的健康水平。本实用新型设计新颖、使用方便、性能可靠，是自行车运动中十分实用的的科研训练仪器。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的结构方框图。
[0012]图中标记如下:监测盒1、心率传感器2、三维加速度传感器3、压力传感器4、气压传感器5、GPS模块6、单片机7、小功率无线通信模块8、发射天线9、计算机10、锂电池11、显示屏12。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型由监测盒1、心率传感器2、三维加速度传感器3、压力传感器4、气压传感器5、GPS模块6、单片机7、小功率无线通信模块8、发射天线9、计算机10、锂电池11、显示屏12组成。
[0014]心率传感器2由心率带固定在人体胸部，采集人体心率、体温等数据。三维加速度传感器3固定在自行车的车轮上，测量自行车在骑行中的速度和加速度。压力传感器4固定在自行车的脚蹬上，测量运动员和骑行者中骑行中的蹬踏力量。气压传感器5、GPS模块6固定在自行车车体上，气压传感器5测量自行车骑行的海拔高度，GPS模块6确定自行车的经玮度，通过气压传感器5和GPS模块6提供的信息，对照地图可以知道自行车所在的道路位置。
[0015]图中显示，心率传感器2、三维加速度传感器3、压力传感器4、气压传感器5、GPS模块6的信号输出端分别与单片机7相连接，将采集到的信息输送的单片机7中。单片机7与小功率无线通信模块8相连接，小功率无线通信模块8与发射天线9相连接，单片机7通过小功率无线通信模块8和发射天线9将采集的数据编码打包，通过小功率无线通信模块8和发射天线9传输到计算机10上，实现对自行车运动员或骑行者的实时监控。
[0016]气压传感器5、GPS模块6、单片机7、小功率无线通信模块8安装在监测盒I的盒体中，监测盒I固定在自行车车座下方的车架上，发射天线9在监测盒I外部，发射天线9的一端通过监测盒I的盒体与小功率无线通信模块8相连接。
[0017]图中显示，计算机10放置在随自行车骑行的保障汽车中，锂电池11与计算机10相连接。显示屏12与计算机10相连接，显示屏12放置在随自行车骑行的保障汽车中。
[0018]在没有保障汽车随行的训练或骑行中，各个传感器采集的数据存储中单片机7中，骑行结束后将单片机7中的数据导出到计算机10中进行分析和研宄。这种方式在业余自行车运动骑行中可能是最普遍采用的，同样可以起到准确分析骑行状态、改进骑行方案、提高骑行效果的目的。
[0019]本实用新型的一个实施例采用以下部件:
[0020]心率传感器2的型号:HKX-08 ；
[0021]三维加速度传感器3的型号:ADXL345 ；
[0022]压力传感器4的型号:LXP_108方孔中轴力矩传感器
[0023]气压传感器5的型号:HP203B ；
[0024]GPS 模块 6 的型号:NEO-6M ；
[0025]单片机7 的型号:STC15S404AS ；
[0026]小功率无线通信模块8的型号:nRF24AP2 ；
[0027]发射天线9采用433M0dB棒状天线；
[0028]计算机10型号:任意计算机；
[0029]显示屏12为128*64液晶显示屏。
【权利要求】
1.一种自行车运动实时遥测装置，其特征在于:它包括心率传感器(2)、三维加速度传感器(3)、压力传感器(4)、气压传感器(5)、GPS模(6)块、单片机(7)、小功率无线通信模块(8)、发射天线(9)、计算机(10)、锂电池(11)，心率传感器(2)由心率带固定在人体胸部，三维加速度传感器(3)固定在自行车的车轮上，压力传感器(4)固定在自行车的脚蹬上，气压传感器(5)、GPS模块(6)和单片机(7)固定在自行车车体上，心率传感器(2)、三维加速度传感器(3 )、压力传感器(4)、气压传感器(5 )、GPS模块(6 )的信号输出端分别与单片机(7 )相连接，单片机(7)与小功率无线通信模块(8)相连接，小功率无线通信模块(8)与发射天线(9)相连接，计算机(10)放置在随自行车骑行的保障汽车中，锂电池(11)与计算机(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的自行车运动实时遥测装置，其特征在于:所述气压传感器(5 )、GPS模块(6 )、单片机(7 )、小功率无线通信模块(8 )安装在监测盒(I)的盒体中，监测盒(I)固定在自行车车座下方的车架上，发射天线(9)在监测盒(I)外部，发射天线(9)的一端通过监测盒(I)的盒体与小功率无线通信模块(8)相连接。
3.根据权利要求2所述的自行车运动实时遥测装置，其特征在于:它还有显示屏(12)，显示屏(12)放置在随自行车骑行的保障汽车中，显示屏(12)与计算机(10)相连接。
【文档编号】A63B71/06GK204233725SQ201420747377
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】史东林, 李媛, 齐华, 杨丹, 王栋梁 申请人:河北省体育科学研究所