KR20150115325A - Exercise amount measuring device for bicycle using tension of the chains - Google Patents

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KR20150115325A
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유문종
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호남대학교 산학협력단
유문종
(주)디지탈테크
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Abstract

The present invention relates to a momentum measurement device for a bicycle using the tension of a chain and, more specifically, to a momentum measurement device for a bicycle using the tension of a chain capable of measuring a displacement occurred by the vertical movement of a lifting member, a revolutions per minute of a sprocket, and a pressure applied to the sprocket using tension applied to a chain of a bicycle when a user works a pedal of the bicycle and conveniently and accurately calculating a momentum of the bicycle user based on the measured operation data. According to the present invention, the momentum measurement device for a bicycle using the tension of a chain mounted on a bicycle to measure a momentum of a bicycle user comprises: an elastic compression part elastically compressing an upper chain of a chain to connect a crank and a sprocket to each other in a vertical direction and having a lifting rod vertically moved by tension applied to the upper chain when a pedal of the bicycle works; a sensing part having a displacement detection sensor to measure a displacement occurred by the vertical movement of the lifting rod; and an operation part to calculate a momentum of a bicycle user by operating the displacement value measured by the displacement detection sensor.

Description

체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치{EXERCISE AMOUNT MEASURING DEVICE FOR BICYCLE USING TENSION OF THE CHAINS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bicycle measuring apparatus,

본 발명은 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 자전거의 페달을 구동함에 따라 자전거의 체인에 작용하는 장력을 이용한 승하강 이동부재의 승하강 이동에 따른 변위와 스프로킷의 회전수 또는 스프로킷에 가해지는 압력의 크기를 측정하고, 측정된 연산데이터를 토대로 자전거 사용자의 운동량을 간편하고 정확하게 산출할 수 있도록 하는 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for measuring the momentum of a bicycle using tension of a chain, and more particularly, The present invention relates to an apparatus for measuring a momentum of a bicycle using tension of a chain, which measures the number of revolutions of the sprocket and the magnitude of the pressure applied to the sprocket so that the momentum of the bicycle user can be calculated easily and accurately based on the measured calculation data.

일반적으로, 자전거는 대중적인 운송 수단의 하나로서 사용자가 직접 페달을 밟아 발생되는 구동력을 체인에 통해 뒷바퀴로 전달하여 앞으로 전진하는 작동 방식을 가지고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0119115호 및 실용신안공보 제20-0228488호에는 이러한 자전거에 대해 제시된 바 있다.Generally, a bicycle is one of popular means of transportation. The bicycle is operated by a user directly pushing the pedal to transmit the generated driving force to the rear wheel through the chain and then forward, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0119115 Utility Model No. 20-0228488 has been proposed for such bicycles.

최근에는 자전거가 현대인의 다이어트를 위한 유산소 운동기구로서 많이 활용되는 추세이나, 종래의 자전거에는 자전거를 조작하는 사용자의 정확한 운동량을 파악하기 위한 수단이 구비되어 있지 않아 사용자로 하여금 체계적인 운동이 이루어지지 못하게 되었던 실정이다.In recent years, bicycles have been widely used as aerobic exercise equipment for modern people's diets. However, conventional bicycles do not have means for grasping the exact momentum of the user operating the bicycle, thereby preventing the user from performing systematic exercise .

한편, 실내용 자전거들은 자전거의 물리적인 동작 환경의 변화가 거의 없기 때문에 소모되는 에너지량의 측정이 매우 쉽고 또 정확하다. 그러나 실제 도로에서 자전거를 운행하는 중에 소모되는 열량을 측정하고자 할 때는, 매우 다양한 도로의 환경이나 운전자의 특성의 차이들 때문에 소모되는 에너지량의 정확한 측정이 매우 어렵게 되었던 것이다.On the other hand, indoor bicycles are very easy and accurate to measure the amount of energy consumed because there is little change in the physical operating environment of bicycles. However, when measuring the amount of heat consumed while riding a bicycle on an actual road, it was very difficult to accurately measure the amount of energy consumed due to the wide variety of road environments and driver characteristics.

이에 도1을 참조하면, 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0050646호(2008.06.10 공개) "자전거전용 디지털휴대용복합단말기"에서는 GPS를 이용하는 디지털복합단말기로서 이동 거리 및 속도를 파악하여 얻은 정보와 손목 부착식 무선감지센서를 통해 신체의 심박수와 협압정보를 무선으로 단말기에 전송하여 전송된 정보를 토대로 칼로리소모량, 체지방소모량, 심박수, 혈압을 제공할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.Referring to FIG. 1, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0050646 (published on Jun. 10, 2008) discloses a digital hybrid terminal using GPS, Discloses a technique for wirelessly transmitting heart rate and narrowing-down information of a body to a terminal through a wrist-mounted wireless sensor and providing calorie consumption, body fat consumption, heart rate, and blood pressure based on the transmitted information.

그러나, 상기와 같은 "자전거용 디지털휴대용복합단말기"는 그 구성이 매우 복잡하게 이루어져 있어 사용이 불편할 뿐만 아니라, GPS로부터 획득한 거리 및 속도 정보 등은 도로의 상태나 운행의 습성 등이 반영되지 못하게 됨으로써 사용자의 정확한 운동량을 파악할 수 없게 되므로 보다 실효성 있는 데이터가 요구되었으며, 사용자의 칼로리 소모량, 심박 수 등을 측정하는 무선감지센서는 자전거의 직접적인 사용에 따른 운동량이기보다는 복합적으로 작용된 사용자의 신체 정보를 단순히 데이터화한 것에 불과하므로 이러한 종래의 기술은 자전거의 사용에 따른 운동량을 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있었던 것이다.However, the above-mentioned "digital portable hybrid terminal for bicycle" is inconveniently used because of its complicated structure, and the distance and speed information acquired from the GPS do not reflect the state of the road or the habit of driving The user can not grasp the exact momentum of the user. Therefore, the more effective data is required, and the wireless sensor for measuring the user's calorie consumption and the heart rate is not the amount of exercise due to the direct use of the bicycle, The conventional technique has a problem that the amount of exercise due to the use of the bicycle can not be accurately measured.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자전거의 체인에 작용하는 장력을 이용하여 승하강 이동부재의 승하강 이동에 따른 변위 등을 측정함으로써 자전거의 구동 바퀴에 전달되는 토크 및 시간을 연산하고, 상기 측정된 연산데이터를 토대로 자전거 사용자가 자전거 운행을 통하여 소모하는 열량 등을 운행 상황에 관계없이 쉽고 정확하게 측정할 수 있도록 하는 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a bicycle which can measure a torque and a time transmitted to a driving wheel of a bicycle by measuring a displacement, And to provide a device for measuring the amount of exercise of a bicycle using the tensile force of a chain, which enables a bicycle user to easily and accurately measure the amount of heat consumed by a bicycle on the basis of the measured data, .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치는, 자전거에 장착되어 자전거 사용자의 운동량을 측정하기 위한 자전거용 운동량 측정 장치에 있어서, 크랭크와 스프로킷을 상호 연결하는 체인의 상부 체인을 수직방향으로 탄성 가압하고, 상기 자전거의 페달 구동에 따라 상기 상부 체인에 작용하는 장력에 의해 승하강 이동되는 승하강로드가 구비된 탄성가압부와; 상기 승하강로드의 승하강 이동에 따른 변위를 측정하기 위한 변위감지센서가 구비된 센싱부와; 상기 변위감지센서로부터 측정된 변위 값을 연산하여 자전거 사용자의 운동량을 산출하는 연산부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, an apparatus for measuring a momentum of a bicycle using tension of a chain according to the present invention is a device for measuring a momentum of a bicycle, And a lifting rod that is lifted and lowered by a tension acting on the upper chain according to the pedal driving of the bicycle; A sensing unit having a displacement sensor for measuring a displacement of the lifting / lowering rod in accordance with the movement of the lifting / lowering rod; An operation unit for calculating a momentum of the bicycle user by calculating a displacement value measured from the displacement sensor; .

또한, 본 발명에 따른 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치는, 상기 탄성가압부는, 상기 승하강로드가 구비되고 자전거의 프레임에 고정된 지지브라켓과, 상기 상부 체인의 하부측을 지지하는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 상기 크랭크 사이에서 상기 상부 체인에 기어 물림되어 회전되도록 상기 승하강로드의 하단부에 설치된 승하강스프로킷과, 상기 승하강로드를 상기 지지브라켓으로부터 탄성 지지하는 탄성체를 포함하여 구성되되, 상기 센싱부는, 상기 승하강스프로킷의 회전수를 측정하기 위한 회전감지센서가 더 구비되고, 상기 연산부는, 상기 변위감지센서에서 측정된 변위 값과 상기 회전감지센서에서 측정된 상기 승하강스프로킷의 회전수를 조합하여 연산하며 자전거 사용자의 운동량을 산출하는 것을 특징으로 한다.Further, in the apparatus for measuring the momentum of a bicycle using tension of a chain according to the present invention, the elastic pressing portion may include: a support bracket provided with the lifting / lowering rod and fixed to a frame of the bicycle; An up-and-down sprocket provided between the support roller and the crank at the lower end of the up-down rod so as to be engaged with the upper chain and rotated; and an elastic body for elastically supporting the up-down rod from the support bracket The sensing unit may further include a rotation sensor for measuring the number of revolutions of the up-and-down sprocket. The calculation unit may calculate a displacement of the up-and-down sprocket based on the displacement value measured by the displacement sensor, And calculates the momentum of the bicycle user.

또한, 본 발명에 따른 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치는, 자전거에 장착되어 자전거 사용자의 운동량을 측정하기 위한 자전거용 운동량 측정 장치에 있어서, 크랭크와 스프로킷을 상호 연결하는 체인의 상부 체인을 수직방향으로 가압 지지하는 압력지지부와; 상기 자전거의 페달 구동에 따라 상기 상부 체인에 작용하는 장력에 의해 상기 압력지지부에 가해지는 압력의 크기를 측정하기 위한 압력센서가 구비된 센싱부와; 상기 압력센서로부터 측정된 압력을 연산하여 자전거 사용자의 운동량을 산출하는 연산부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for measuring the momentum of a bicycle using the tension of a chain according to the present invention is a device for measuring the momentum of a cyclist mounted on a bicycle and measuring the momentum of the cyclist. A pressure supporting part for supporting the pressure support in the vertical direction; A sensing unit having a pressure sensor for measuring a magnitude of a pressure applied to the pressure support unit by a tensile force acting on the upper chain according to a pedal drive of the bicycle; An operation unit for calculating a momentum of a bicycle user by calculating a pressure measured from the pressure sensor; .

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치는 자전거의 체인에 작용하는 장력을 이용하여 승하강 이동부재의 승하강 이동에 따른 변위 등을 측정함으로써 자전거의 구동 바퀴에 전달되는 토크 및 시간을 연산하고, 상기 측정된 연산데이터를 토대로 자전거 사용자가 자전거 운행을 통하여 소모하는 열량 등을 운행 상황에 관계없이 쉽고 정확하게 측정할 수 있는 장점을 갖는다.The apparatus for measuring the momentum of a bicycle using the tension of a chain according to the present invention has a structure in which a tension acting on a chain of a bicycle is used to measure displacements and the like of the lifting / And it is possible to easily and accurately measure the amount of heat consumed by the bicycle user through the bicycle operation on the basis of the measured operation data regardless of the driving situation.

도 1은 종래의 일실시예에 따른 자전거전용 디지털휴대용복합단말기를 도시한 연결구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치를 도시한 정면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치의 작동 과정을 도시한 작동상태도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치의 작동 과정을 도시한 작동상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a connection diagram showing a digital portable terminal according to a conventional bicycle. FIG.
FIG. 2 is a front view showing a device for measuring a momentum for a bicycle according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3A and FIG. 3B are operational states showing an operation process of the exercise quantity measuring device for a bicycle according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an operational state diagram illustrating an operation process of the exercise quantity measuring device for a bicycle according to another embodiment of the present invention. FIG.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치(이하에서는 "자전거용 운동량 측정 장치"라 한다.)를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus for measuring the momentum of a bicycle using a tension of a chain according to the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치를 도시한 정면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치의 작동 과정을 도시한 작동상태도이다.FIG. 2 is a front view showing a bike momentum measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3a and 3b are operational states showing an operation process of the bike momentum measuring apparatus according to an embodiment of the present invention .

일반적으로, 자전거는 연료를 사용하지 않고 인체의 힘으로 편리하게 이동할 수 있고, 앞바퀴, 뒷바퀴, 핸들부, 안장, 지지프레임, 체인, 페달 등으로 이루어진다.Generally, a bicycle can be conveniently moved by the force of a human body without using fuel, and is composed of a front wheel, a rear wheel, a handle, a saddle, a support frame, a chain, and a pedal.

자전거는 발로 페달을 밟아서 구동력을 뒷바퀴에 전달하기 때문에 페달이 위치하고 있는 부분의 크랭크와 뒷바퀴의 중심축을 이루는 스프로킷을 연결하는 체인에 장력이 발생하게 된다.Since the bicycle pedals the pedal to transmit the driving force to the rear wheel, tension is generated in the chain connecting the crank of the pedal portion and the sprocket that forms the central axis of the rear wheel.

본 발명의 일실시예에서는 상기와 같이 체인에 작용하는 장력을 이용한 승하강 이동에 따른 변위를 측정하고, 측정된 변위값을 토대로 자전거 사용자의 운동량을 산출하기 위한 것으로, 도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치(100)는, 탄성가압부(110)와, 센싱부(120)와, 연산부(130)를 포함하여 구성된다.In one embodiment of the present invention, the displacement according to the upward / downward movement using the tension acting on the chain is measured and the momentum of the user is calculated based on the measured displacement value. Referring to the drawings, The bike momentum measuring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an elastic pressing unit 110, a sensing unit 120, and an operation unit 130.

상기 탄성가압부(110)는 크랭크(11)와 스프로킷(12)을 상호 연결하는 체인(13)의 상부 체인(13a)을 수직방향으로 탄성 가압하도록 구성된다.The elastic pressing portion 110 is configured to elastically press the upper chain 13a of the chain 13 connecting the crank 11 and the sprocket 12 in the vertical direction.

이에, 상기 탄성가압부(110)는 지지브라켓(111)과, 지지롤러(112)와, 승하강스프로킷(113)과, 탄성체(114)를 포함하여 구성될 수 있다.The elastic pressing portion 110 may include a supporting bracket 111, a supporting roller 112, an ascending / descending sprocket 113, and an elastic body 114.

상기 지지브라켓(111)은 자전거(1)의 프레임에 고정되어 후술하는 상기 승하강스프로킷(113)을 탄성 지지하기 위한 몸체 역할을 하기 위한 것으로, 상기 지지브라켓(111)은 수직 방향으로 연장된 바 형상의 승하강로드(111a)가 구비된다.The support bracket 111 is fixed to the frame of the bicycle 1 to serve as a body for elastically supporting the up-and-down sprocket 113, which will be described later. The support bracket 111 has a vertically extending bar Descending rod 111a is provided.

상기 승하강로드(111a)는 상기 탄성체(114)에 의해 상기 지지브라켓(111) 중앙에 승하강 이동 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 상기 탄성체(114)는 일단이 상기 지지브라켓(111)에 지지된 상태에서 타단이 상기 승하강로드(111a)의 일단을 탄성 지지하게 설치된다.The ascending / descending rod 111a may be installed at the center of the support bracket 111 by the elastic body 114 so as to be movable up and down. That is, the elastic member 114 is installed such that one end of the elastic member 114 is supported by the support bracket 111 and the other end elastically supports one end of the lifting rod 111a.

상기 지지롤러(112)는 상기 체인(13)을 지지하기 위한 것으로, 후술하는 상기 승하강스프로킷(113)이 상기 상부 체인(13a)을 하방으로 탄성 가압하는 경우, 상기 상부 체인(13a)이 하부로 처지는 것을 예방하기 위한 것이다.The support roller 112 is for supporting the chain 13. When the up / down sprocket 113 described later elastically presses the upper chain 13a downward, the upper chain 13a is lower To prevent sagging.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 체인(13)은 상기 크랭크(11)와 상기 스프로킷(12)을 연결하도록 일주함에 따라 상부 체인(13a)과 하부 체인(13b)으로 구성될 수 있는데, 상기 지지롤러(112)는 상기 상부 체인(13a)의 하부측 즉, 상기 체인(13)의 내주면과 구름 접촉되게 자전거(1)의 프레임에 고정될 수 있다.3A and 3B, the chain 13 may be composed of an upper chain 13a and a lower chain 13b as it rotates to connect the crank 11 and the sprocket 12, The support roller 112 can be fixed to the lower side of the upper chain 13a, that is, the frame of the bicycle 1 in a rolling contact with the inner peripheral surface of the chain 13.

상기 승하강스프로킷(113)은 상기 지지롤러(112)와 상기 크랭크(11) 사이에서 상기 상부 체인(13a)의 상부측에 접하게 기어 물림되어 회전되도록 상기 승하강로드(111a)의 하단부에 설치된다.The up-and-down sprocket 113 is installed between the support roller 112 and the crank 11 at the lower end of the lifting rod 111a so as to be meshed with the upper side of the upper chain 13a so as to be rotated .

이에, 상기 승하강스프로킷(113)은 상기 상부 체인(13a)을 하방으로 탄성 가압하게 되는데, 상기 승하강스프로킷(113)은 자전거의 페달(14) 구동에 따라 상기 상부 체인(13a)에 작용하는 장력에 의해 승하강 이동할 수 있게 된다.The up-and-down sprocket 113 elastically presses the upper chain 13a downward. The up-and-down sprocket 113 acts on the upper chain 13a as the pedal 14 of the bicycle is driven It is possible to move up and down by the tension.

즉, 상기 승하강스프로킷(113)은 상기 지지롤러(112)에 의해 지지되고 있는 상기 상부 체인(13a)의 일단을 하방으로 탄성 가압함으로써 상기 체인(13)이 상기 크랭크(11)와 상기 스프로킷(12)에 팽팽하게 이어지도록 하게 된다.That is, the up-and-down sprocket 113 elastically presses down one end of the upper chain 13a supported by the support roller 112 downward so that the chain 13 rotates the crank 11 and the sprocket 12).

상기 탄성체(114)는 상기 자전거(1)의 프레임에 고정된 상기 지지브라켓(111)에 상하로 가이드되도록 상기 승하강로드(111a)의 외측에 설치되고, 일단이 상기 지지브라켓(111)에 지지된 상태에서 상기 승하강로드(111a)를 탄성 지지하게 된다.The elastic body 114 is installed on the outside of the lifting rod 111a so as to be vertically guided by the support bracket 111 fixed to the frame of the bicycle 1, The lifting and lowering rod 111a is elastically supported.

이에, 상기 탄성체(114)는 팽창된 상태에서 상기 상부 체인(13a)을 하방으로 가압하도록 상기 승하강스프로킷(113)에 탄성력을 제공하고, 자전거의 페달(14) 구동에 따라 상기 상부 체인(13a)에 작용하는 장력이 상기 탄성체(114)의 탄성력을 극복하게 된 경우, 상기 승하강스프로킷(113)이 상방으로 이동할 수 있도록 하는 역할을 한다.The elastic member 114 provides an elastic force to the up-and-down sprocket 113 so as to press the upper chain 13a downward in an expanded state, Is capable of moving upwardly or downwardly when the elastic force of the elastic body 114 overcomes the elastic force of the elastic body 114. [

이때, 상기 지지롤러(112) 및 상기 승하강스프로킷(113)은 상기 상부 체인(13a)의 전체 길이를 기준으로 하여 상기 크랭크(11)가 위치하는 방향에 설치되는 것이 바람직할 것이다. 이는, 자전거의 페달(14) 구동 시 상기 상부 체인(13a)이 상기 크랭크(11)의 체인휠 방향으로 회전이 진행되기 때문에 상기 크랭크(11)가 위치하는 방향으로 갈수록 상기 상부 체인(13a)의 장력이 수월하게 작용될 수 있는 것이다.At this time, it is preferable that the support roller 112 and the up / down sprocket 113 are installed in a direction in which the crank 11 is positioned with respect to the entire length of the upper chain 13a. This is because when the pedal 14 of the bicycle is driven, the upper chain 13a rotates in the direction of the chain wheel of the crank 11, so that the lower chain 13a moves in the direction of the crank 11, The tension can be applied easily.

따라서, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 탄성가압부(110)는 자전거가 정지된 상태에서 상기 지지롤러(112)에 의해 하부측이 구름 접촉되게 지지되는 상기 상부 체인(13a)의 상부측을 수직방향으로 탄성 가압하고 있는 상태로 유지되고, 사용자가 자전거 페달(14)을 구동시키는 경우 상기 승하강스프로킷(113)이 가압하고 있는 상기 상부 체인(13a)에 장력이 작용하게 되는데, 이와 같은 장력의 크기가 상기 탄성체(13)의 탄성력보다 크게 작용하는 경우 상기 상부 체인(13a)에 작용하는 장력이 상기 탄성체(114)의 탄성력을 극복하게 되면서 상기 승하강스프로킷(113)을 상방으로 밀어올리게 된다.3A and 3B, when the bicycle is stopped, the elastic pressing portion 110 is positioned on the upper side of the upper chain 13a, which is supported by the support roller 112 so that the lower side thereof is in rolling contact, When the user drives the bicycle pedal 14, tension is applied to the upper chain 13a pressed by the up-down sprocket 113. In this case, The tensile force acting on the upper chain 13a overcomes the elastic force of the elastic body 114 when the tension is greater than the elastic force of the elastic body 13 so that the lifting sprocket 113 is pushed upward do.

상기 센싱부(120)는 상기 탄성가압부(110)의 상기 승하강로드(111a)의 승하강 이동에 따른 변위를 측정하기 위한 구성으로, 상기 센싱부(120)는 변위감지센서(121)가 구비될 수 있다.The sensing unit 120 is configured to measure a displacement of the elastic pressing unit 110 in accordance with the movement of the ascending / descending rod 111a up and down. The sensing unit 120 includes a displacement sensor 121 .

상기 변위감지센서(121)는 상기 탄성가압부(110)에 일체로 설치될 수 있는데, 바람직하게는 상기 지지브라켓(111) 상단에 고정되어 상기 자전거(1)의 페달(14) 구동에 따라 상기 지지브라켓(111)과 함께 움직일 수 있게 된다.The displacement sensing sensor 121 may be integrally mounted on the elastic pressing part 110 and is preferably fixed to the upper end of the support bracket 111 and is driven by the pedal 14 of the bicycle 1, So that it can move together with the support bracket 111.

이에, 상기 변위감지센서(121)는 사용자가 자전거의 페달(14)을 구동하게 된 경우, 상기 승하강로드(111a)의 상단부가 상기 지지브라켓(111)의 상부로 돌출되어 승하강 이동함에 따라 그 상하 이동에 따른 변위를 측정하게 되고, 측정된 데이터를 후술하는 연산부(130)로 송출 또는 전달하게 됨으로써 자전거 사용자로 하여금 소모된 칼로리 등을 계산할 수 있는 연산데이터로 활용하게 된다.When the user drives the pedal 14 of the bicycle, the displacement sensor 121 detects that the upper end of the lifting rod 111a protrudes upward from the support bracket 111 and moves up and down And the measured data is sent to or transmitted from the calculating unit 130 to be described later, whereby the bicycle user can utilize the measured data as calculation data for calculating the consumed calories and the like.

즉, 상기 변위감지센서(121)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 자전거가 정지된 상태에서 상기 승하강스프로킷(113)의 탄성 가압력에 의해 일부분이 곡선 형태로 굽어 있는 상기 상부 체인(13a)이 상기 페달(14)의 구동에 따라 일직선으로 당겨지려는 장력을 통해 궤적의 일정한 변화가 이뤄지는 경우, 그 궤적에 대한 변위값과 동일한 상기 승하강로드(111a)의 승하강에 따른 변위를 측정할 수 있게 된다.That is, as shown in FIGS. 3A and 3B, the displacement sensor 121 detects the displacement of the upper chain 13a (13a), which is bent in a curved shape by the elastic pressing force of the up-down sprocket (113) When a constant change of the locus is achieved through a tension that is pulled in a straight line in accordance with the driving of the pedal 14, a displacement of the ascending / descending rod 111a which is the same as the displacement value with respect to the locus is measured .

따라서, 매 순간 구동바퀴에 전달되는 힘은 상기 체인(13)의 장력과 같은 크기이므로, 상기 센싱부(120)에서는 상기 체인(13)에 작용하는 장력의 크기와 장력이 작용하는 시간, 그리고 체인의 이동거리 등을 측정할 수 있게 되고, 그 측정된 자료를 후술하는 연산부(130)에 제공하여 자전거 사용자가 자전거를 구동하는 시간동안 소모해야하는 운동에너지량으로 환산 또는 산출해 낼 수 있도록 한다.Accordingly, since the force transmitted to the driving wheels at every moment is the same as the tension of the chain 13, the sensing unit 120 measures the magnitude of the tension acting on the chain 13, And the measured data may be provided to the calculating unit 130 to be described later so that the amount of kinetic energy to be consumed by the cyclist during the driving time of the bicycle can be calculated or calculated.

이때, 상기와 같은 변위감지센서(121)는 광 간섭계를 이용하는 광섬유 센서 등을 이용할 수 있을 것이며, 이와 같은 광섬유 센서를 이용하는 방법은 매우 민감도가 높으며, 다양한 측정 메커니즘을 적용하여 많은 물리량의 측정이 가능하고, 부식이 쉽게 되지 않으므로 장기계측에 매우 유리한 장점을 갖게 된다.At this time, the displacement sensor 121 may use an optical fiber sensor using an optical interferometer, and the method using such an optical fiber sensor is very sensitive and can measure many physical quantities by applying various measuring mechanisms. And corrosion is not easy. Therefore, it is very advantageous for long-term measurement.

또한, 이러한 광섬유 센서는 전자기파에 의해 영향을 받지 않지 않으므로 그 측정값이 방해 간섭을 받지 않아 계측의 안전성이 매우 높고, 정보의 전달 속도가 매우 빠르므로 많은 양의 정보처리가 가능하면서 상기 체인(13)에 작용하는 장력에 따른 상기 승하강로드(111a)의 변위를 정확하고 안정적으로 측정할 수 있게 되는 효과 또한 발생될 수 있다.In addition, since the optical fiber sensor is not affected by electromagnetic waves, the measured value is not subjected to interfering interference, the safety of the measurement is very high, and the information transmission speed is very fast, so that a large amount of information can be processed, The displacement of the lifting rod 111a can be accurately and stably measured according to the tension acting on the lifting rod 111a.

상기 연산부(130)는 상술한 바와 같이 상기 변위감지센서(121)로부터 측정된 변위 값을 연산하여 자전거 사용자의 운동량을 산출하기 위한 구성이다.The operation unit 130 is configured to calculate the momentum of the bicycle user by calculating the displacement value measured from the displacement sensor 121 as described above.

이에, 상기 연산부(130)는 상기 자전거(1)의 일측에 설치되어 유무선통신 또는 근거리무선통신 등의 연결을 통해 상기 변위감지센서(121)에서 측정된 측정데이터를 전송받도록 할 수 있을 것이고, 외부에 별도로 마련된 서버에 데이터베이스 자료로 저장할 수도 있을 것이며, 사용자가 휴대하고 있는 휴대용 단말기나 자전거에 부착된 디스플레이 장치로 측정된 자료를 전송하여 디스플레이 하는 등의 실시가 가능할 것이다.The calculation unit 130 may be installed at one side of the bicycle 1 to receive measurement data measured by the displacement sensor 121 through a connection such as wired / wireless communication or short-range wireless communication, Or may be stored as database data in a server provided separately in the server, and it is also possible to transmit and display measured data using a portable terminal carried by the user or a display device attached to the bicycle.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치(100)는 상기 센싱부(120)는 상기 승하강스프로킷(113)의 회전수를 측정하기 위한 회전감지센서(122)가 더 구비될 수 있을 것이다.The sensing unit 120 may further include a rotation sensor 122 for measuring the number of revolutions of the up-and-down sprocket 113, It will be possible.

상기 회전감지센서(122)는 본 발명의 일실시예서와 같이 상기 승하강스프로킷(113)의 회전축에 설치되는 실시예가 가능할 것이며, 그 설치되는 위치는 외부 이물질에 의해 쉽게 오염되지 않고 페달 구동에 따른 간섭이 발생되지 않는 장소를 선정하여 사용자의 환경에 맞도록 바람직한 위치에 설치될 수 있을 것이다.The rotation detecting sensor 122 may be installed on the rotating shaft of the up-down sprocket 113 as in the embodiment of the present invention. The position where the rotation detecting sensor 122 is installed is not easily contaminated by external foreign substances, It is possible to select a place where interference does not occur and install it in a preferable position to suit the user's environment.

이에, 상기 회전감지센서(122)는 상기 체인(13)에 기어 물림되어 있는 상기 승하강스프로킷(113)이 자전거의 페달(14) 구동에 따라 회전되는 경우, 상기 승하강스프로킷(113)의 회전수 및 회전속도를 측정할 수 있게 된다.When the up-and-down sprocket 113, which is meshed with the chain 13, is rotated according to the driving of the pedal 14 of the bicycle, the rotation detection sensor 122 rotates the rotation of the up-down sprocket 113 And the rotational speed can be measured.

이때, 상기 연산부(130)는 상기 변위감지센서(121)에서 측정된 변위 값과 상기 회전감지센서(122)에서 측정된 상기 승하강스프로킷(133)의 회전수를 조합하여 연산할 수 있게 된다.At this time, the calculator 130 can calculate the displacement value measured by the displacement sensor 121 and the rotation speed of the up-down sprocket 133 measured by the rotation sensor 122 in combination.

따라서, 상기 연산부(130)는 상기 변위감지센서(121)에서 측정된 변위 값과 상기 회전감지센서(122)에서 측정된 상기 승하강스프로킷(133)의 회전수의 조합을 토대로 일정 시간동안의 자전거 사용에 따른 자전거 사용자의 운동량과 자전거 구동에 따른 총 소비에너지량 등을 편리하게 산출할 수 있게 된다.Therefore, the calculation unit 130 calculates the rotation speed of the bicycle 130 based on the combination of the displacement value measured by the displacement detection sensor 121 and the rotation speed of the ascending / descending sprocket 133 measured by the rotation sensor 122, It is possible to conveniently calculate the amount of exercise of the bicycle user and the total amount of energy consumed by driving the bicycle according to the use.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치(200)를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus 200 for measuring a momentum of a bicycle using tension of a chain according to another embodiment of the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치의 작동 과정을 도시한 작동상태도이다.4 is an operational state diagram illustrating an operation process of the exercise quantity measuring device for a bicycle according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에서는 체인에 작용하는 장력을 이용하여 가해지는 압력의 크기를 측정하고, 그 측정된 압력을 토대로 자전거 사용자의 운동량을 산출하기 위한 것으로, 도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거용 운동량 측정 장치(200)는, 압력지지부(210)와, 센싱부(220)와, 연산부(230)를 포함하여 구성된다.In another embodiment of the present invention, the magnitude of the pressure applied using the tension acting on the chain is measured, and the amount of exercise of the bicycle user is calculated based on the measured pressure. Referring to the drawings, The bicycle exercise quantity measurement device 200 according to the example includes a pressure support unit 210, a sensing unit 220, and a calculation unit 230.

상기 압력지지부(210)는 자전거(1)의 크랭크(11)와 스프로킷(12)을 상호 연결하는 체인(13)의 상부 체인(13a)을 수직방향으로 가압 지지하기 위한 구성이다.The pressure support portion 210 is configured to press and support the upper chain 13a of the chain 13 connecting the crank 11 and the sprocket 12 of the bicycle 1 in the vertical direction.

상기 압력지지부(210)는 상기 상부 체인(13a)을 하방으로 소정 가압하여 상기 체인(13)이 팽팽한 상태를 유지하도록 한다. 이에, 상기 압력지지부(210)는 지지브라켓(211)과, 지지롤러(212)와, 가압스프로킷(213)을 포함하여 구성될 수 있다.The pressure supporting portion 210 presses the upper chain 13a downward to keep the chain 13 in a tight state. The pressure support 210 may include a support bracket 211, a support roller 212, and a pressure sprocket 213.

이에, 도 4를 참조하면, 상기 지지브라켓(211)과 지지롤러(212)는 본 발명의 일실시예에서와 같이 구성될 수 있으며, 상기 가압스프로킷(213)은 팽팽한 상태로 자전거(1)에 연결되어 있는 상기 상부 체인(13a)이 소정 가압될 수 있도록 상기 지지브라켓(211)의 하방으로 수직하게 연장되도록 구비된 수직축(211a)의 하단부에 설치되고, 상기 상부 체인(13a)과 구름 접촉되어 자전거의 페달 구동에 따라 회전될 수 있도록 구성된다.4, the support bracket 211 and the support roller 212 may be configured as in the embodiment of the present invention, and the pressure sprocket 213 may be fixed to the bicycle 1 in a tight state The upper chain 13a is installed at a lower end of a vertical shaft 211a vertically extending downwardly of the support bracket 211 so that the upper chain 13a can be pressed in a predetermined direction and is in rolling contact with the upper chain 13a And can be rotated according to the pedal driving of the bicycle.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 센싱부(220)에 압력센서(221)가 구비된 것이 특징이다.According to another embodiment of the present invention, the sensing unit 220 is provided with a pressure sensor 221.

상기 압력센서(221)는 상기 본 발명의 일실시예에서 상기 변위감지센서(121) 및 회전감지센서(122)를 대체하여 설치될 수 있는 구성으로, 상기 압력센서(221)는 상기 자전거의 페달(14) 구동에 따라 상기 상부 체인(13a)에 작용하는 장력에 의해 상기 압력지지부(210) 즉, 상기 가압스프로킷(213)에 가해지는 압력의 크기를 측정할 수 있도록 구성된다.The pressure sensor 221 may be installed in place of the displacement sensor 121 and the rotation sensor 122 in the embodiment of the present invention. The pressure applied to the pressure supporter 210, that is, the pressure sprocket 213, can be measured by the tension applied to the upper chain 13a according to the driving of the upper chain 13a.

이에, 상기 연산부(230)에서는 상기 압력센서(221)로부터 측정된 압력을 연산하여 자전거 사용자의 운동량을 산출하게 된다.The operation unit 230 calculates the momentum of the bicycle user by calculating the pressure measured by the pressure sensor 221.

따라서, 본 발명 자전거용 운동량 측정 장치(100,200)는 상술한 바와 같이 상기 자전거(1)에 간편하게 설치될 수 있는 구성요소들의 유기적인 결합 관계를 통해 도로 상황에 따른 물리적인 변화에도 자전거의 체인에 작용하는 장력을 이용하여 체인 또는 상기 승하강로드(111a)의 상하 이동에 따른 변위와 상기 가압스프로킷(213)에 가해지는 압력의 크기를 매우 정확하게 측정할 수 있게 되고, 이와 같이 측정된 자료를 토대로 사용자가 자전거를 구동하며 소모한 칼로리 등을 매우 정확하게 산출할 수 있게 되는 작용효과가 발생된다.Therefore, the apparatus for measuring momentum for bicycles 100 and 200 according to the present invention can be applied to the bicycle chain even when the bicycle 1 is physically changed depending on the road conditions through the organic coupling relationship of the components that can be easily installed on the bicycle 1 The displacement caused by the up-and-down movement of the chain or the up-and-down rod 111a and the pressure applied to the pressure sprocket 213 can be measured with high accuracy. Thus, So that the calories consumed by driving the bicycle can be calculated very accurately.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The apparatus for measuring the momentum of a bicycle using the tension of a chain as described above and shown in the drawings is only one embodiment for carrying out the present invention and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the following claims, and the embodiments improved and changed without departing from the gist of the present invention are obvious to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs It will be understood that the invention is not limited thereto.

1 자전거 11 크랭크
12 스프로킷 13 체인
13a 상부 체인 14 페달
100 자전거용 운동량 측정 장치 110 탄성가압부
111 지지브라켓 112 지지롤러
113 승하강스프로킷 114 탄성체
120 센싱부 121 변위감지센서
122 회전감지센서 130 연산부1 Bicycle 11 Crank
12 Sprockets 13 Chains
13a upper chain 14 pedal
100 Bicycle momentum measuring device 110 Elastic pressing part
111 support bracket 112 support roller
113 ascending / descending sprocket 114 elastic body
120 Sensing part 121 Displacement sensor
122 rotation detecting sensor 130 computing unit

Claims (3)

자전거에 장착되어 자전거 사용자의 운동량을 측정하기 위한 자전거용 운동량 측정 장치에 있어서,
크랭크와 스프로킷을 상호 연결하는 체인의 상부 체인을 수직방향으로 탄성 가압하고, 상기 자전거의 페달 구동에 따라 상기 상부 체인에 작용하는 장력에 의해 승하강 이동되는 승하강로드가 구비된 탄성가압부와;
상기 승하강로드의 승하강 이동에 따른 변위를 측정하기 위한 변위감지센서가 구비된 센싱부와;
상기 변위감지센서로부터 측정된 변위 값을 연산하여 자전거 사용자의 운동량을 산출하는 연산부를; 포함하는 것을 특징으로 하는 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치.1. A bicycle exercise quantity measuring device for measuring a bicycle user's exercise amount mounted on a bicycle,
An elastic pressing portion provided with a lifting rod that elastically presses the upper chain of the chain interconnecting the crank and the sprocket in the vertical direction and is lifted and lowered by the tension acting on the upper chain according to the pedal driving of the bicycle;
A sensing unit having a displacement sensor for measuring a displacement of the lifting / lowering rod in accordance with the movement of the lifting / lowering rod;
An operation unit for calculating a momentum of the bicycle user by calculating a displacement value measured from the displacement sensor; Wherein the chain tension measuring device measures the momentum of the bicycle using the tension of the chain. 제1항에 있어서,
상기 탄성가압부는, 상기 승하강로드가 구비되고 자전거의 프레임에 고정된 지지브라켓과, 상기 상부 체인의 하부측을 지지하는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 상기 크랭크 사이에서 상기 상부 체인에 기어 물림되어 회전되도록 상기 승하강로드의 하단부에 설치된 승하강스프로킷과, 상기 승하강로드를 상기 지지브라켓으로부터 탄성 지지하는 탄성체를 포함하여 구성되되,
상기 센싱부는, 상기 승하강스프로킷의 회전수를 측정하기 위한 회전감지센서가 더 구비되고,
상기 연산부는, 상기 변위감지센서에서 측정된 변위 값과 상기 회전감지센서에서 측정된 상기 승하강스프로킷의 회전수를 조합하여 연산하며 자전거 사용자의 운동량을 산출하는 것을 특징으로 하는 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치.The method according to claim 1,
The elastic pressing portion includes a support bracket provided with the lifting / lowering rod and fixed to the frame of the bicycle, a support roller for supporting the lower side of the upper chain, and a support bracket fixed to the upper chain between the support roller and the crank An ascending / descending sprocket provided at a lower end portion of the lifting / lowering rod to be rotated; and an elastic body elastically supporting the lifting / lowering rod from the supporting bracket,
The sensing unit may further include a rotation sensor for measuring the number of revolutions of the ascending / descending sprocket,
Wherein the calculation unit calculates the amount of movement of the bicycle user by calculating a combination of the displacement value measured by the displacement sensor and the number of rotations of the ascending / descending sprocket measured by the rotation sensor, Momentum measuring device. 자전거에 장착되어 자전거 사용자의 운동량을 측정하기 위한 자전거용 운동량 측정 장치에 있어서,
크랭크와 스프로킷을 상호 연결하는 체인의 상부 체인을 수직방향으로 가압 지지하는 압력지지부와;
상기 자전거의 페달 구동에 따라 상기 상부 체인에 작용하는 장력에 의해 상기 압력지지부에 가해지는 압력의 크기를 측정하기 위한 압력센서가 구비된 센싱부와;
상기 압력센서로부터 측정된 압력을 연산하여 자전거 사용자의 운동량을 산출하는 연산부를; 포함하는 것을 특징으로 하는 체인의 장력을 이용한 자전거용 운동량 측정 장치.1. A bicycle exercise quantity measuring device for measuring a bicycle user's exercise amount mounted on a bicycle,
A pressure supporter for vertically supporting the upper chain of the chain interconnecting the crank and the sprocket;
A sensing unit having a pressure sensor for measuring a magnitude of a pressure applied to the pressure support unit by a tensile force acting on the upper chain according to a pedal drive of the bicycle;
An operation unit for calculating a momentum of a bicycle user by calculating a pressure measured from the pressure sensor; Wherein the chain tension measuring device measures the momentum of the bicycle using the tension of the chain.
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