CN104468824A - 智能自行车骑行生理数据监测方法及系统 - Google Patents

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王超
方可
王濛
余凯
陶吉
顾嘉唯
言莎莎
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Abstract

本发明提供了一种智能自行车骑行生理数据监测系统，其特征在于，所述系统包括多个传感器、主控板及手机终端；多个传感器，包括速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器；主控板，位于自行车车身横梁处，用于接收所述多个传感器采集的数据，并发送给手机终端；手机终端，用于根据接收到的数据，获得用户骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务。本发明还提供了一种智能自行车骑行生理数据监测方法，通过内嵌于自行车上的各传感器、主控板及手机终端，能够对用户骑行过程中的各项生理数据进行采集与处理，并实时方便地提供生理监测、健康指导、车辆调速及危险预警等服务。

Description

智能自行车骑行生理数据监测方法及系统
技术领域
本发明涉及数据采集及处理技术领域，具体涉及智能自行车骑行生理数据监测方法及系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，自行车不再仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲及锻炼的首选。多功能自行车能够监测人们骑行过程中的各项生理数据。如公路自行车是一项以有氧耐力为主的运动，有氧运动持续的时间比较长，从几十分钟到十几小时不等，在这段时间内，运动者做功的功率比较平均，运动强度和心率之间有紧密的联系，对一般运动者来说，运动时心率保持在最高心率的60～85％是较为合适的，但对于专业车手，其目的不仅仅在于锻炼身体，还要注重对运动技能水平的提升，因此在运动过程中，车手需要时刻了解车速及心率情况，来对运动强度进行调节。相应地，骑行者也需要了解各处卡路里消耗、肌肉受力、骑行锻炼度及骑行习惯，并基于此进行生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警。
但现有的车速监测装置、心率监测装置、踏频监测装置等只是作为单独的设备分别进行监测和显示，功能单一，要同时进行上述监测比较复杂，一般只能在健身房的自行车上设置监测装置。这种方式比较复杂，且不适合户外运动。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种智能自行车骑行生理数据监测方法及系统，能够对用户骑行过程中的各项生理数据进行采集与处理，并实时方便地提供生理监测、健康指导、车辆调速及危险预警等服务。
第一方面，本发明提供了一种智能自行车骑行生理数据监测系统，所述系统包括多个传感器、主控板及手机终端；
多个传感器，包括速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器；速度传感器位于自行车车身骨架上，用于检测骑行速度；踏频传感器位于自行车车身骨架上，用于检测踏频数据；心率传感器内嵌于车把两端，用于检测骑行者的心率；压力传感器位于车把、座椅及脚踏处，用于检测骑行过程中不同部位的受力情况；
主控板，位于自行车车身横梁处，用于接收所述多个传感器采集的数据，并发送给手机终端；
手机终端，用于根据接收到的数据，获得用户骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务。
优选地，所述速度传感器及踏频传感器为干簧管传感器或光电码盘。
优选地，所述心率传感器为金属心电传感器或光电脉搏传感器。
优选地，所述压力传感器为应变式压力传感器。
优选地，所述手机终端，具体用于：
将接收到的数据发送至云端服务器，所述云端服务器分析接收到的数据，根据所述数据的类型获得对应的骑行特征，并根据所述骑行特征提供生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警的服务。
优选地，所述主控板，具体用于：
接收所述多个传感器采集的数据，将所述数据贴上时间标签并打包；
判断所述主控板是否与移动终端连接，若是则将打包后的数据发送至所述移动终端，否则将所述数据存储至车载的SD卡。
第二方面，本发明提供了一种智能自行车骑行生理数据监测方法，所述方法包括：
利用速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器检测用户骑行过程中的多项生理数据，并将所述数据发送至主控板；
主控板将采集到各项生理数据贴上时间标签，打包后发送至手机终端；
手机终端根据接收到的数据，获得用户的骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务。
优选地，所述利用速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器检测用户骑行过程中的多项生理数据，并将所述数据发送至主控板，包括：
通过车身骨架上嵌入的速度传感器及踏频传感器获得车速及踏频数据，并以数字信号脉冲的形式发送至主控板；
通过车把两端嵌入的心率传感器获得骑行过程中的心率数据，并以数字信号脉冲的形式发送至主控板；
通过在车把、座椅、脚踏处嵌入的压力传感器获得骑行过程中自行车不同部位的受力情况，并以模拟信号的形式发送至主控板。
优选地，所述手机终端根据接收到的数据，获得用户的骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务，包括：
手机终端将接收到的数据发送至云端服务器，所述云端服务器分析接收到的数据，根据所述数据的类型获得对应的骑行特征，并根据所述骑行特征提供生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警的服务。
优选地，所述骑行特征包括：体重变化、卡路里消耗、肌肉受力、骑行锻炼度及骑行习惯。
由上述技术方案可知，本发明提供一种智能自行车骑行生理数据监测方法及系统，通过内嵌于自行车上的各传感器、主控板及手机终端，能够对用户骑行过程中的各项生理数据进行采集与处理，并实时方便地提供生理监测、健康指导、车辆调速及危险预警等服务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的智能自行车骑行监测系统的结构示意图；
图2是本发明另一实施例提供的智能自行车骑行监测系统的结构示意图；
图3是本发明一实施例提供的智能自行车骑行监测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，为本发明一实施例提供的智能自行车骑行生理数据监测系统的结构示意图，如图所示，该系统包括多个传感器、主控板5及手机终端6。
其中，多个传感器，包括速度传感器1、踏频传感器2、心率传感器3及压力传感器4。
如图2所示，速度传感器1位于自行车车身骨架上，用于检测骑行速度；踏频传感器2位于自行车车身骨架上，用于检测踏频数据；心率传感器3内嵌于车把两端，用于检测骑行者的心率；压力传感器4位于车把、座椅及脚踏处，用于检测骑行过程中不同部位的受力情况。
主控板5，位于自行车车身横梁处，用于接收所述多个传感器采集的数据，并发送给手机终端。
具体来说，主控板5接收多个传感器采集的数据，将所述数据贴上时间标签并打包。判断所述主控板是否与移动终端连接，若是则将打包后的数据发送至所述移动终端；否则将所述数据存储至车载的安全数码卡(Secure Digital Memory Card，SD)SD卡，直至主控板与移动终端连接后再将储存的数据发送至移动终端。
手机终端6，用于根据接收到的数据，获得用户骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务。
其中，速度传感器1及踏频传感器2为干簧管传感器或光电码盘。
其中，心率传感器3为金属心电传感器或光电脉搏传感器。
其中，压力传感器4为应变式压力传感器。
其中，手机终端6，具体用于：
将接收到的数据发送至云端服务器7，所述云端服务器7分析接收到的数据，根据所述数据的类型获得对应的骑行特征，并根据所述骑行特征提供生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警的服务。
本实施例提供的智能自行车骑行生理数据监测系统，通过内嵌于自行车上的各传感器、主控板及手机终端，能够对用户骑行过程中的各项生理数据进行采集与处理，并实时方便地提供生理监测、健康指导、车辆调速及危险预警等服务。
如图3所示，为本发明一实施例提供的智能自行车骑行生理数据监测方法的流程示意图，该方法包括如下步骤：
301、利用速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器检测用户骑行过程中的多项生理数据，并将所述数据发送至主控板。
302、主控板将采集到各项生理数据贴上时间标签，打包后发送至手机终端。
303、手机终端根据接收到的数据，获得用户的骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务。
具体来说，步骤301，具体包括如下步骤：
A01、通过车身骨架上嵌入的速度传感器及踏频传感器获得车速及踏频数据，并以数字信号脉冲的形式发送至主控板。
其中，主控板通过数字输入输出(Input Output，IO)接收上述数字信号脉冲，并进一步对所述信号进行处理。
A02、通过车把两端嵌入的心率传感器获得骑行过程中的心率数据，并以数字信号脉冲的形式发送至主控板。
其中，主控板通过数字IO接收上述数字信号脉冲，并进一步对所述信号进行处理。
A03、通过在车把、座椅、脚踏处嵌入的压力传感器获得骑行过程中自行车不同部位的受力情况，并以模拟信号的形式发送至主控板。
其中，主控板通过数模转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)接收上述模拟信号，并进一步对所述信号进行处理。
其中，所述多项生理数据包括车速、踏频、心率、车把握力、座椅压力及脚踏力等。
具体来说，步骤303，具体过程如下：
手机终端将接收到的数据发送至云端服务器，所述云端服务器分析接收到的数据，根据所述数据的类型获得对应的骑行特征，并根据所述骑行特征提供生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警的服务。
其中，所述骑行特征包括：体重变化、卡路里消耗、肌肉受力、骑行锻炼度及骑行习惯等。
以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能自行车骑行生理数据监测系统，其特征在于，所述系统包括多个传感器、主控板及手机终端；
多个传感器，包括速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器；速度传感器位于自行车车身骨架上，用于检测骑行速度；踏频传感器位于自行车车身骨架上，用于检测踏频数据；心率传感器内嵌于车把两端，用于检测骑行者的心率；压力传感器位于车把、座椅及脚踏处，用于检测骑行过程中不同部位的受力情况；
主控板，位于自行车车身横梁处，用于接收所述多个传感器采集的数据，并发送给手机终端；
手机终端，用于根据接收到的数据，获得用户骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述速度传感器及踏频传感器为干簧管传感器或光电码盘。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述心率传感器为金属心电传感器或光电脉搏传感器。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力传感器为应变式压力传感器。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述手机终端，具体用于：
将接收到的数据进行后发送至云端服务器，所述云端服务器分析接收到的数据，根据所述数据的类型获得对应的骑行特征，并根据所述骑行特征提供生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警的服务。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控板，具体用于：
接收所述多个传感器采集的数据，将所述数据贴上时间标签并打包；
判断所述主控板是否与移动终端连接，若是则将打包后的数据发送至所述移动终端，否则将所述数据存储至车载的SD卡。
7.一种智能自行车骑行生理数据监测方法，其特征在于，所述方法包括：
利用速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器检测用户骑行过程中的多项生理数据，并将所述数据发送至主控板；
主控板将采集到各项生理数据贴上时间标签，打包后发送至手机终端；
手机终端根据接收到的数据，获得用户的骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用速度传感器、踏频传感器、心率传感器及压力传感器检测用户骑行过程中的多项生理数据，并将所述数据发送至主控板，包括：
通过车身骨架上嵌入的速度传感器及踏频传感器获得车速及踏频数据，并以数字信号脉冲的形式发送至主控板；
通过车把两端嵌入的心率传感器获得骑行过程中的心率数据，并以数字信号脉冲的形式发送至主控板；
通过在车把、座椅、脚踏处嵌入的压力传感器获得骑行过程中自行车不同部位的受力情况，并以模拟信号的形式发送至主控板。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述手机终端根据接收到的数据，获得用户的骑行特征，并根据所述骑行特征提供多种服务，包括：
手机终端将接收到的数据进行后发送至云端服务器，所述云端服务器分析接收到的数据，根据所述数据的类型获得对应的骑行特征，并根据所述骑行特征提供生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警的服务。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述骑行特征包括：体重变化、卡路里消耗、肌肉受力、骑行锻炼度及骑行习惯。
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