CN103010390A - 智能自行车调速装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种智能自行车调速装置，包括心率表、调速装置，心率表内设置有蓝牙通信模块，调速装置内设置有微处理器以及与微处理器相连的显示器、输入键盘、蓝牙通信模块、电机，电机的主轴上安装有卷筒，箭筒上缠绕有变速线，变速线可与后拨链器连接，心率表和调速装置通过蓝牙通信模块之间通讯连接。智能自行车调速装置可根据骑行者输入的工作模式，以及测量到的骑行者当前的心率，控制自行车的后拨链器调整车速，改变骑行者蹬踏的力度，调整骑行者的心率，使骑行者的心率达到最佳心率范围，达到最佳的锻炼效果，控制准确，自动化程度高，无须消耗骑行者的注意力，保证了骑行过程中的安全。

Description

智能自行车调速装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种变速调节装置，具体地说，是一种自行车用的智能调速装置及其工作方法。

背景技术

自行车是一种传统的交通工具，不仅低碳环保，还可用于运动放松、运动减肥、体育锻炼，但是不同的运动效果与骑车者的心率有非常大的关系，根据运动医学研究，心率和有氧运动的脂肪消耗之间有很直接的联系。

首先根据一个简单的公式算出你自己的最大心率（220-年龄）；还有一个对于身体状况比较好的人的最大心率计算公式是205-1/2年龄。两个公式相差无几。运动时，心率区域是如下划分的：

最大心率的50%—60%，恢复运动区，适合长时间没有运动后的恢复性运动；最大心率的60%—70%，有效减肥区，在此心率区域内，身体的脂肪得到有效消耗；最大心率的70%—80%，有氧运动区，增加有氧耐力的区域，自行车运动员和田径运动员在这个区域进行日常训练；最大心率的80%—90%，无氧运动区，在此区域内是无氧运动，身体内乳酸会大量堆积，身体消耗大量碳水化合物，在比赛中往往我们的心率是工作在这个区域.最大心率的90%—100%，则是极限运动区，这个区域仅适合有基础的运动员。

然而目前的自行车变速装置都需要通过手动调节，为了达到不同的健身目的，骑车者只能自己调节车速以配合心率的变化，操作麻烦，在骑行过程中消耗过多骑行者的注意力，容易发生危险，并且不易控制，锻炼效果差。

发明内容

本发明针对目前的变速装置都为手动调节，操作麻烦，容易发生危险，并且不易控制，锻炼效果差，设计了一种智能自行车调速装置及其工作方法。

本发明的智能自行车调速装置，包括心率表、调速装置，心率表内设置有蓝牙通信模块，调速装置内设置有微处理器以及与微处理器相连的显示器、输入键盘、蓝牙通信模块、电机，电机的主轴上安装有卷筒，箭筒上缠绕有变速线，变速线可与后拨链器连接，心率表和调速装置通过蓝牙通信模块之间通讯连接。

优选的是，所述的微处理器内设置依次连接的模式设定模块、数据处理模块、控制模块，数据处理模块与调速装置的蓝牙通信模块和显示器连接，模式设定模块与调速装置的输入键盘连接，控制模块与调速装置的电机连接。

一种智能自行车调速装置的工作方法，步骤如下：

1）骑行者通过键盘输入最大心率和工作模式，微处理器的模式设定模块根据键盘的输入的最大心率和工作模式，计算心率标准范围，并将心率标准范围发送到数据处理模块；

2）心率表实时测量骑行者当前的心率，并通过蓝牙通信模块之间的通讯，将骑行者当前的心率实时发送到数据处理模块，数据处理模块接收到骑行者当前的心率和心率标准范围后，调速装置进入比较模式；

3）调速装置位于比较模式时，数据处理模块对骑行者当前的心率与心率标准范围进行比较，若骑行者当前的心率高于心率标准范围，调速装置进入降速模式；若骑行者当前的心率低于心率标准范围，调速装置进入升速模式；

4）调速装置位于降速模式时，数据处理模块向控制模块发出降速指令，控制模块接收降速指令，控制电机转动，通过卷筒拉动变速线，使后拨链器将自行车链条拨动到更大直径的飞轮上，降速完成后，控制模块将当前档位信息发送到数据处理模块，数据处理模块接收到当前档位信息后，再次进入比较模式，并将骑行者当前的心率、当前档位信息、心率标准范围发送到显示器显示；

5）调速装置位于升速模式时，数据处理模块向控制模块发出升速指令，控制模块接收升速指令，控制电机转动，通过卷筒松开变速线，使后拨链器将自行车链条拨动到更小直径的飞轮上，升速完成后，控制模块将当前档位信息发送到数据处理模块，数据处理模块接收到当前档位信息后，再次进入比较模式，并将骑行者当前的心率、当前档位信息、心率标准范围发送到显示器显示。

本发明的有益效果是：智能自行车调速装置可根据骑行者输入的工作模式，以及测量到的骑行者当前的心率，控制自行车的后拨链器调整车速，改变骑行者蹬踏的力度，调整骑行者的心率，使骑行者的心率达到最佳心率范围，达到最佳的锻炼效果，控制准确，自动化程度高，无须消耗骑行者的注意力，保证了骑行过程中的安全。

附图说明

附图1为智能自行车调速装置的系统框图。

具体实施方式

本发明的智能自行车调速装置，如图1所示，包括心率表、调速装置，心率表内设置有蓝牙通信模块，调速装置内设置有微处理器以及与微处理器相连的显示器、输入键盘、蓝牙通信模块、电机，电机的主轴上安装有卷筒，箭筒上缠绕有变速线，变速线可与后拨链器连接，心率表和调速装置通过蓝牙通信模块之间通讯连接。

微处理器内设置依次连接的模式设定模块、数据处理模块、控制模块，数据处理模块与调速装置的蓝牙通信模块和显示器连接，模式设定模块与调速装置的输入键盘连接，控制模块与调速装置的电机连接。

使用时，骑行者通过键盘输入最大心率和工作模式，微处理器的模式设定模块根据键盘的输入的最大心率和工作模式，计算心率标准范围，并将心率标准范围发送到数据处理模块；

心率表实时测量骑行者当前的心率，并通过蓝牙通信模块之间的通讯，将骑行者当前的心率实时发送到数据处理模块，数据处理模块接收到骑行者当前的心率和心率标准范围后，调速装置进入比较模式；

调速装置位于比较模式时，数据处理模块对骑行者当前的心率与心率标准范围进行比较，若骑行者当前的心率高于心率标准范围，调速装置进入降速模式；若骑行者当前的心率低于心率标准范围，调速装置进入升速模式；

调速装置位于降速模式时，数据处理模块向控制模块发出降速指令，控制模块接收降速指令，控制电机转动，通过卷筒拉动变速线，使后拨链器将自行车链条拨动到更大直径的飞轮上，降速完成后，控制模块将当前档位信息发送到数据处理模块，数据处理模块接收到当前档位信息后，再次进入比较模式，并将骑行者当前的心率、当前档位信息、心率标准范围发送到显示器显示；

调速装置位于升速模式时，数据处理模块向控制模块发出升速指令，控制模块接收升速指令，控制电机转动，通过卷筒松开变速线，使后拨链器将自行车链条拨动到更小直径的飞轮上，升速完成后，控制模块将当前档位信息发送到数据处理模块，数据处理模块接收到当前档位信息后，再次进入比较模式，并将骑行者当前的心率、当前档位信息、心率标准范围发送到显示器显示。

Claims (3)

1.一种智能自行车调速装置，其特征在于，包括心率表、调速装置，心率表内设置有蓝牙通信模块，调速装置内设置有微处理器以及与微处理器相连的显示器、输入键盘、蓝牙通信模块、电机，电机的主轴上安装有卷筒，箭筒上缠绕有变速线，变速线可与后拨链器连接，心率表和调速装置通过蓝牙通信模块之间通讯连接。

2.根据权利要求1所述的智能自行车调速装置，其特征在于，所述的微处理器内设置依次连接的模式设定模块、数据处理模块、控制模块，数据处理模块与调速装置的蓝牙通信模块和显示器连接，模式设定模块与调速装置的输入键盘连接，控制模块与调速装置的电机连接。

3.一种智能自行车调速装置的工作方法，其特征在于，步骤如下：

1）骑行者通过键盘输入最大心率和工作模式，微处理器的模式设定模块根据键盘的输入的最大心率和工作模式，计算心率标准范围，并将心率标准范围发送到数据处理模块；

2）心率表实时测量骑行者当前的心率，并通过蓝牙通信模块之间的通讯，将骑行者当前的心率实时发送到数据处理模块，数据处理模块接收到骑行者当前的心率和心率标准范围后，调速装置进入比较模式；

3）调速装置位于比较模式时，数据处理模块对骑行者当前的心率与心率标准范围进行比较，若骑行者当前的心率高于心率标准范围，调速装置进入降速模式；若骑行者当前的心率低于心率标准范围，调速装置进入升速模式；

4）调速装置位于降速模式时，数据处理模块向控制模块发出降速指令，控制模块接收降速指令，控制电机转动，通过卷筒拉动变速线，使后拨链器将自行车链条拨动到更大直径的飞轮上，降速完成后，控制模块将当前档位信息发送到数据处理模块，数据处理模块接收到当前档位信息后，再次进入比较模式，并将骑行者当前的心率、当前档位信息、心率标准范围发送到显示器显示；

5）调速装置位于升速模式时，数据处理模块向控制模块发出升速指令，控制模块接收升速指令，控制电机转动，通过卷筒松开变速线，使后拨链器将自行车链条拨动到更小直径的飞轮上，升速完成后，控制模块将当前档位信息发送到数据处理模块，数据处理模块接收到当前档位信息后，再次进入比较模式，并将骑行者当前的心率、当前档位信息、心率标准范围发送到显示器显示。

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