CN108211227A - 一种动感单车踏频检测训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动感单车踏频检测训练系统，包括控制器、设置在动感单车车轮上的轮速测量传感器，还包括曲柄转速测量传感器，均与所述控制器网络互联。在采样测量时，建立轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，在训练使用时，通过实测轮转角速度可以实时获得踏频值。另外，还通过阻力调节装置来实现在不同阻力条件下对踏频的测量。本发明可以适用于普通动感单车，适用范围广，对动感单车的改造改动小，对踏频值的测量准确度高和实时性强，并且可以网络互联，既适用于家庭使用也适用于健身房使用。

Description

一种动感单车踏频检测训练系统

技术领域

本发明属于健身运动技术领域，特别是涉及一种动感单车踏频检测训练系统。

背景技术

随着大众健身普及，在健身房的健身锻炼需要更加科学有效的数据支持。

在动感单车训练中，需要检测运动员在动感单车上骑行的踏频值，但对踏频值的实时检测比较复杂，需要实时检测动感单车的曲柄或脚踏的转动情况，并且还要在动感单车的曲柄或脚踏加装测量装置，而在已有的动感单车中进行加装测量装置会影响动感单车的正常使用，也会增加硬件成本。

为此，需要提供一种不影响动感单车的脚踏结构，同时还能够准确测量到动感单车踏频的检测训练系统。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种动感单车踏频检测训练系统，解决现有技术中动感单车踏频数据难以采集以及提高踏频测量值准确度的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种动感单车踏频检测训练系统，包括控制器、设置在动感单车车轮上的轮速测量传感器，所述控制器与所述轮速测量传感器网络互联，还包括曲柄转速测量传感器，当采样测量时，所述曲柄转速测量传感器加装在所述动感单车的脚踏板、曲柄或者骑行运动员腿脚上，并与控制器网络互联，所述控制器分别通过所述轮速测量传感器和所述曲柄转速测量传感器获取轮转角速度和曲柄转动角速度，建立所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，并在与所述控制器电连接的存储器中存储；当训练使用时，所述曲柄转速测量传感器从所述动感单车的脚踏板、曲柄或者骑行运动员腿脚上去除，不再与所述控制器网络互联，所述控制器通过所述轮速测量传感器实时获取轮转角速度，再通过查询所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，得到实测的踏频值。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，所述动感单车踏频检测训练系统还包括与所述控制器相连的显示器，所述显示器显示所述实测的踏频值。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，所述动感单车踏频检测训练系统还包括与所述控制器相连的扬声器器，所述扬声器报读所述实测的踏频值。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，所述动感单车踏频检测训练系统还包括设置在所述动感单车的车轮上的有阻力调节装置，所述阻力调节装置与所述控制器网络互联，所述控制器通过所述阻力调节装置改变施加在所述动感单车的车轮上的阻力，以及还通过所述阻力调节装置采集得到施加在所述动感单车的阻力值，建立所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库时包括以所述阻力值为限定条件。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，当训练使用时，所述控制器通过所述阻力调节装置得到实测阻力值，并通过所述轮速测量传感器实时获取轮转角速度，然后以所述实测阻力值为限定条件，通过查询所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，得到实测的踏频值。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，所述阻力调节装置包括调控器以及随所述动感单车的车轮同转的运动电机，所述运动电机的转动阻力由所述调控器控制，所述转动阻力的阻力值也由所述调控器测量采集。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，所述调控器包括CPU、PWM模块、电压调节模块和A/D模块，所述运动电机包括动力线圈和阻力线圈，所述PWM模块的输出端与所述电压调节模块的控制端电连接，所述电压调节模块的输出端与所述阻力线圈的接线端电连接，由此向所述阻力线圈输入阻力电压，所述动力线圈的接线端与所述电压调节模块的输入端电连接，由此所述动力线圈产生的动力电压输入到所述电压调节模块的输入端，以及所述电压调节模块的输出端还与所述A/D模块的采样端电连接，所述A/D模块对所述电压调节模块输出的所述阻力电压进行采样得到阻力电压值，所述CPU根据所述阻力电压值控制所述PWM模块产生PWM控制信号，并输入到所述电压调节模块，使得所述电压调节模块输出的阻力电压保持稳定输出。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，所述运动电机还包括转动脉冲输出端，所述调控器还包括定时计数模块，所述转动脉冲输出端与所述定时计数模块电连接，由此所述转动脉冲输出端产生输出的脉冲信号被所述定时计数模块测量，并得到所述动感单车的车轮的转速。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，所述轮速测量传感器包括设置在动感单车车轮上的感应磁铁，以及临近设置在所述车轮的固定架上的干簧管，当所述感应磁铁随所述车轮转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为车轮转动检测信号，通过所述车轮转动检测信号获得所述轮转角速度。

在本发明动感单车踏频检测训练系统另一实施例中，当所述曲柄转速测量传感器设置在所述动感单车的脚踏板或曲柄上时，所述曲柄转速测量传感器包括设置在曲柄内侧的感应磁铁，以及临近曲柄转轴设置在链盒上的干簧管，当所述感应磁铁随所述曲柄转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为曲柄转动检测信号，通过所述曲柄转动检测信号获得所述曲柄转动角速度。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种动感单车踏频检测训练系统，包括控制器、设置在动感单车车轮上的轮速测量传感器，还包括曲柄转速测量传感器，均与所述控制器网络互联。在采样测量时，建立轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，在训练使用时，通过实测轮转角速度可以实时获得踏频值。另外，还通过阻力调节装置来实现在不同阻力条件下对踏频的测量。本发明可以适用于普通动感单车，适用范围广，对动感单车的改造改动小，对踏频值的测量准确度高和实时性强，并且可以网络互联，既适用于家庭使用也适用于健身房使用。

附图说明

图1是动感单车踏频检测训练系统一实施例的组成示意图；

图2是动感单车踏频检测训练系统另一实施例的阻力调节装置组成示意图；

图3是动感单车踏频检测训练系统另一实施例的阻力调节装置组成示意图；

图4是动感单车踏频检测训练系统另一实施例的阻力调节装置组成示意图；

图5是动感单车踏频检测训练系统另一实施例的阻力调节装置组成示意图；

图6是动感单车踏频检测训练方法一实施例的流程图；

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

下面结合附图，对各实施例进行详细说明。

图1是动感单车踏频检测训练系统一实施例的组成示意图。其中，在动感单车10上，该检测系统包括控制器202、设置在动感单车车轮102上的轮速测量传感器201，所述控制器202与所述轮速测量传感器201网络互联，该检测系统还包括曲柄转速测量传感器203。当采样测量时，所述曲柄转速测量传感器203加装在所述动感单车的脚踏板、曲柄或者骑行运动员腿脚上，图1中示意显示曲柄转速测量传感器203设置在曲柄101上，并与控制器202网络互联，所述控制器202分别通过所述轮速测量传感器201和所述曲柄转速测量传感器203获取轮转角速度和曲柄转动角速度，建立所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，并在与所述控制器202电连接的存储器中存储；当训练使用时，所述曲柄转速测量传感器203从所述动感单车的脚踏板、曲柄或者骑行运动员腿脚上去除，不再与所述控制器202网络互联，所述控制器202通过所述轮速测量传感器201实时获取轮转角速度，再通过查询所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，得到实测的踏频值。

图1中显示控制器202设置在动感单车10的车把上，健身员在骑行过程中可以手动操控该控制器202，实现对踏频的检测，这种方式适用于家庭使用的动感单车，控制器202与轮速测量传感器201网络互联的方式可以是有线互联也可以是无线互联。优选的，控制器也可以设置在其他地方，例如在健身房内可以将多个动感单车共用一个控制器，实现对多辆动感单车的集中统一控制。

图1所示实施例中，对踏频的测试采用了分阶段的方法，即采样测量阶段和训练使用阶段。在采样测量阶段，需要将曲柄转速测量传感器203加装到动感单车的脚踏板、曲柄或者骑行运动员腿脚，其目的是为了获得轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系，这种映射关系具有特定性也具有稳定性，特定性是指动感单车的个体差异，一般而言同一批次的动感单车具有相近似的特性，但是为了获得更为准确的测量数据，还是需要具体对每一辆单车进行实际测量。稳定性则是指同一辆动感单车的轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系具有相对固定稳定的特性。因此，在采样测量阶段得到二者转动角速度之间的关系后，在训练使用阶段只需要测量轮转角速度就可以根据已存储的对应关系，得到曲柄转动角速度，由该角速度可以直接换算成踏频值，因为踏频值反映的就是单位时间内曲柄被骑踏的转动圈数。

图1所示实施例有利于减少传感器的使用，因为只需要采样阶段获取映射关系即可，这些工作可以在动感单车出厂前完成，当然也可以根据需要加装曲柄转速测量传感器进行出厂后的二次测量或多次测量，测量完成后再去除加装曲柄转速测量传感器，这样不会对骑行训练造成影响。另外，图1所示实施例有助于一车一测量，可以实现精确测量，可以对映射关系进行校正修改，例如当使用动感单车时间较长后，由于动感单车的润滑程度等因素改变，轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系会发生变化，根据需要可以再次进行采样测量后再训练使用。

为了更好的保证轮速测量传感器201和曲柄转速测量传感器203加装和去除，还进一步提供了这两种传感器的实施例。

优选的，所述车轮转速测量传感器包括设置在动感单车车轮上的感应磁铁，以及临近设置在所述车轮的固定架上的干簧管，当所述感应磁铁随所述车轮转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为车轮转动检测信号，通过所述车轮转动检测信号获得所述轮转角速度。因此，可以通过干簧管吸合与断开的特点，在时间上对干簧管吸合与断开进行采集记录，这样干簧管每吸合一次，表明动感单车车轮转动一周，而吸合的频度则反映了车轮转动的快慢。该干簧管可以连接开关检测电路而被采集吸合与断开随时间变化的情况，由此进一步实时得到车轮的转动角速度。

优选的，与车轮转速测量传感器相类似，当所述曲柄转速测量传感器设置在所述动感单车的脚踏板或曲柄上时，所述曲柄转速测量传感器包括设置在曲柄内侧的感应磁铁，以及临近曲柄转轴设置在链盒上的干簧管，当所述感应磁铁随所述曲柄转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为曲柄转动检测信号，通过所述曲柄转动检测信号获得所述曲柄转动角速度。这里采用了与车轮转速测量传感器相同的技术方案，这是因为在脚踏板或曲柄上加装和去除感应磁铁和干簧管都很方便，这两个元器件也具有较小的体积方便固定安装和拆除，对单车结构不会造成不良影响。

优选的，上述干簧管也可以由霍尔传感器代替，可以进一步提高监测精度。

通过上述方式，将磁铁随车轮旋转或者随曲柄转动，而干簧管及相关检测电路设置在固定架上，这样很容易安装和拆除，因为磁铁可以做的体积很小，通过粘接进行固定即可满足强度要求，而干簧管及相关检测电路固定在固定架或者链盒上，能够保证磁铁转动时每转一周可以使得干簧管吸合和断开一次，固定的位置也有多种选择，方便进行设置，使得一般的动感单车通过这种外设的方式加装传感器，实现对踏频的精确测量。

另外，在获得踏频值后，还可以通过多种方式进行记录存储或者加以显示呈现。优选的，所述动感单车踏频检测训练系统还包括与所述控制器相连的显示器，所述显示器显示所述实测的踏频值。例如，在动感单车的车把上设置有显示器，该显示器可以显示踏频值。进一步优选的，所述动感单车踏频检测训练系统还包括与所述控制器相连的扬声器器，所述扬声器报读所述实测的踏频值。通过图文和声音呈现出踏频值，可以实时提供，有利于在训练过程中为健身员提供运动参考，合理调节运动节奏和运动量，特别是在跟随教练同步训练时，有利于快速而准确的同步到教练要求的运动参数上。

进一步的，在控制器中设置有多组训练课程，每一个训练课程对应的是一个随时间而变化的参考踏频值，开始训练后，参考踏频值随时间而调整变化，并加以显示和报读，而健身员在骑行时则随着该参考踏频值的变化而不断调整骑行的踏频值，使得被实时测量的踏频值始终随着参考踏频值的变化而改变，这样健身员就可以独自完成训练课程，适用于家庭使用的动感单车。并且，参考踏频值随时间变化的设置可以由专业教练编排，或者根据健身员的训练阶段而量身定制，这样有利于实现训练的科学性和个体差异性，更加精准的为健身员提供服务。

优选的，所述控制器可以通过互联网络接入健身远程控制平台，该健身远程控制平台可以为向该控制器下载训练课程，而控制器也可以将每一次训练课程的实际训练情况进行记录后传输给该健身远程控制平台，由健身远程控制平台再进一步对健身员的训练情况进行存储和分析，并进一步提供健身计划和调整训练课程。这里的训练课程主要就是包括在一节训练课程中骑行的踏频值随时间的变化。

上述实施例是以动感单车在固定阻力条件下的踏频检测系统，而在实际应用还会有更改动感单车阻力的情况，当阻力条件改变后，车轮转速与曲柄转速之间的对应关系也会改变，因此应当建立起在不同阻力条件下对踏频进行检测的系统。

优选的，所述动感单车踏频检测训练系统还包括设置在所述动感单车的车轮上的有阻力调节装置，所述阻力调节装置与所述控制器网络互联，所述控制器通过所述阻力调节装置改变施加在所述动感单车的车轮上的阻力，以及还通过所述阻力调节装置采集得到施加在所述动感单车的阻力值，建立所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库时包括以所述阻力值为限定条件。

进一步的，当训练使用时，所述控制器通过所述阻力调节装置得到实测阻力值，并通过所述轮速测量传感器实时获取轮转角速度，然后以所述实测阻力值为限定条件，通过查询所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，得到实测的踏频值。

优选的，所述阻力调节装置包括调控器以及随所述动感单车的车轮同转的运动电机，所述运动电机的转动阻力由所述调控器控制，所述转动阻力的阻力值也由所述调控器测量采集。

进一步的，如图2所示的阻力调节装置实施例，该动感单车阻力调节装置，包括设置在动感单车上的调控器11以及随所述动感单车的车轮同转的运动电机12，运动电机12通常设置在动感单车的车轮转轴上，因此能够随车轮转动而旋转。调控器11与所述运动电机12电连接，其中，调控器11包括CPU111、PWM模块112、电压调节模块113和A/D模块114，运动电机12包括动力线圈122和阻力线圈121，所述PWM模块112的输出端与所述电压调节模块113的控制端电连接，所述电压调节模块113的输出端与所述阻力线圈121的接线端电连接，由此向所述阻力线圈121输入阻力电压，所述动力线圈122的接线端与所述电压调节模块113的输入端电连接，由此所述动力线圈122产生的动力电压输入到所述电压调节模块113的输入端，以及所述电压调节模块113的输出端还与所述A/D模块114的采样端电连接，所述A/D模块114对所述电压调节模块113输出的所述阻力电压进行采样得到阻力电压值，所述CPU111根据所述阻力电压值控制所述PWM模块112产生PWM控制信号，并输入到所述电压调节模块113，使得所述电压调节模块113输出的阻力电压保持稳定输出。

这里，运动电机是加装在运动单车车轮上并且能够随车轮同步转动的电机，该电机设置有动力线圈，也称之为转子线圈，该动力线圈随车轮同步转动，在转动的过程中动力线圈上缠绕的导线切割电机中磁铁产生的磁场而在导线上产生电流，在运动电机负载不变的情况下，电流越大则由动力线圈接线端输出的动力电压就越大，而电流的大小与车轮的转速成正比。因此，动感单车在骑行时速度越快由动力线圈输出的电压值越高。另外，在该运动电机中还设置有阻力线圈，该阻力线圈是能够对动力线圈转动产生阻力作用的线圈，例如励磁线圈，其作用机理是通过向阻力线圈的接线端施加阻力电压，阻力线圈内将有励磁电流产生，该产生的励磁电流又可以构成一个励磁磁场，当动力线圈在该励磁磁场中转动时就可以产生感应电压，该感应电压对动力线圈转动产生阻力，并且阻力电压越大对动力线圈转动产生的阻力也就越大。

在图1中，可以看出电压调节模块113向阻力线圈121输入阻力电压，而该阻力电压是在PWM控制信号作用下对输入的动力电压进行调控而得到，而动力电压是由所述动力线圈122产生的，该PWM控制信号由PWM模块112产生。因此，阻力电压来源于动力电压，但受控于PWM模块112，所以阻力电压并不是一直施加在动感单车上的，只有动感单车被骑行后，车轮转动才会产生阻力电压，因为这个时候因车轮转动才会产生动力电压，显然该实施例具有省电的功效，并且整个动感单车阻力调节装置也可以由运动电机转动后供电进行工作，不需要额外供电，进一步节省电能，有绿色环保的功效。

为了进一步实现对骑行阻力的精准调控，就需要对电压调节模块输出的阻力电压进行准确调控，保证该阻力电压输出稳定，并且能够进行调节工作在不同的阻力条件下。为此，A/D模块114对电压调节模块113输出的阻力电压进行采样，CPU111再进一步得到的该阻力电压值，若该值高于预设的参考值时，则CPU111向PWM模块112输出控制信号，使得PWM模块112产生的PWM信号的占空比降低，从而使得动力电压转换为阻力电压的比例减小，从而降低阻力电压值；若CPU111通过A/D模块114检测得到的该阻力电压值低于预设的参考值时，则CPU111向PWM模块112输出控制信号，使得PWM模块112产生的PWM信号的占空比提高，从而使得动力电压转换为阻力电压的比例增加，从而提高阻力电压值。通过这样的动态检测和调控，使得所述电压调节模块113输出的阻力电压值保持稳定。

另外，该PWM信号的占空比的改变也与动力电压的大小有关，当需要输出的阻力电压保持稳定的前提下，在动力电压有较大输出时，则PWM信号的占空比可以减小，当动力电压有较小输出时，则PWM信号的占空比可以增大。

进一步的，当需要变换阻力电压值时，则需要更改预设的参考值，另外也要结合动力线圈实时输出的动力电压值，合理调控PWM模块112产生的PWM信号的占空比，使得所述电压调节模块113输出的阻力电压值稳定到另一个参考值上。

在图2所示实施例的基础上，图3进一步显示了动感单车阻力调节装置另一实施例。与图2中相同部分不再赘述，主要区别在于所述动力线圈122的接线端还与所述A/D模块114的另一采样端电连接，所述A/D模块114对所述动力线圈122输出的所述动力电压进行采样得到动力电压值，所述CPU根据所述动力电压值计算所述运动电机的动力功率值，以及根据动力电压值能够快速实现对PWM模块输出的PWM信号进行调整。

由此可见，所述A/D模块114不仅采集阻力电压值还进一步采集动力电压值，有利于根据动力电压值计算的动力功率并进行输出和显示，采集出用户骑行锻炼产生的动力功率。另外，得到的动力电压值通过采样而被CPU读取后，有利于更加准确快捷的控制PWM模块输出PWM信号能够根据动力电压的实时变化情况来控制电压调节模块输出的阻力电压保持稳定。而在图2所示实施例中只是通过A/D模块单一性的采集阻力电压值来调整PWM模块的输出，图3所示实施例在调整速度和调整的准确度方面将会有明显提升，因为CPU可以同时获得阻力电压值和动力电压值，可以由此进行计算或者根据预存的数据库查询对应的PWM信号的输出情况而控制PWM模块的信号输出。

进一步优选的，所述CPU还根据所述阻力电压值计算所述阻力线圈的消耗功率值。这也是通过A/D模块114对阻力电压进行采样后，再由CPU计算完成的。通过计算功耗值可以获得阻力线圈的功耗情况。

在图3所示实施例的基础上，图4进一步显示了动感单车阻力调节装置另一实施例。与图3中相同部分不再赘述，所述运动电机12还包括转动脉冲输出端123，所述调控器11还包括定时计数模块115，所述转动脉冲输出端123与所述定时计数模块115电连接，由此所述转动脉冲输出端123产生输出的脉冲信号被所述定时计数模块115测量，并得到所述动感单车的车轮的转速。

与此可见，CPU能够获得车轮的转速，有利于对骑行速度、骑行距离进行测量。因此，通过图4所述实施例可以取代前述的轮速测量传感器，而是在动感单车阻力调节装置中直接集成了对车轮转速的测量，构成了一个阻力调节和车轮转速同时测量的装置。

在图4所示实施例的基础上，图5进一步显示了动感单车阻力调节装置另一实施例。与图4中相同部分不再赘述，主要区别在于所述调控器11还包括通信接口116，所述动感单车阻力调节装置通过所述通信接口116与控制器通信互联，由此接收所述控制器的控制指令，以及向所述控制器发送工作参数。

这里，动感单车的控制器是指动感单车上设置的一些开关、旋钮或者按键，由此可以对动感单车的骑行进行人为干预或调控，例如增加阻力、减小阻力等进行控制调节。因此，通过与通信接口互联后，动感单车既可以查询CPU计算的动力功率、消耗功率、转速、里程等信息，又可以施加控制信号，例如如果要增加阻力，可以提高阻力电压值对应的参考值的大小，反之，则减小阻力电压值对应的参考值的大小。

进一步优选的，所述调控器还包括通信接口，所述动感单车阻力调节装置通过所述通信接口与网络路由设备通信互联，所述网络路由设备与个人移动终端网络互联，由此接收所述个人移动终端的控制指令，以及向所述个人移动终端发送工作参数。

这里，网络路由设备可以包括路由器、交换机等通信设备，由此可以将动感单车阻力调节装置接入到互联网络中，如移动通信网络、internet网络等，这样可以将动感单车与用户的个人移动终端进行网络互联，用户直接可以通过个人移动终端对单车进行操控，控制指令包括上述的阻力调节指令、参数查询指令等，工作参数则包括上述动力功率值、消耗功率值、转速、里程、阻力值等信息。适用于个人家庭使用的动感单车。

进一步优选的，所述调控器还包括通信接口，所述动感单车阻力调节装置通过所述通信接口与网络路由设备通信互联，所述网络路由设备汇接多辆动感单车上的所述动感单车阻力调节装置，并接入动感单车训练平台，由所述动感单车训练平台统一对所述动感单车阻力调节装置进行调控，包括接收所述动感单车训练平台的控制指令，以及向所述动感单车训练平台发送工作参数。

这里，相当于对多辆动感单车的阻力调节装置进行网络互联，由此可以对多个相同类型的动感单车进行调控。其中，单车训练平台是指对这些单车进行统一调控的控制平台或控制系统，该平台可以查询和控制联网中的每一辆动感单车的阻力调节装置，适用于健身房的集中训练使用。

进一步的，基于与动感单车踏频检测训练系统同一构思，图6还提供了动感单车踏频检测训练方法实施例。在图6中，该动感单车踏频检测训练方法包括步骤：

步骤S101：设置传感器，在动感单车上的车轮上设置车轮转速测量传感器，以及在动感单车的脚踏板、曲柄或者运动员腿脚上设置曲柄转速测量传感器；

步骤S102：样本采集，连续骑行所述动感单车，通过所述车轮转速测量传感器测量所述车轮的转动角速度的样本值VY1，同时通过所述曲柄转速测量传感器测量所述曲柄的转动角速度的样本值VQ2，由所述曲柄的转动角速度的样本值VQ2计算所述曲柄的转动频率的计算值FQ2，建立所述车轮的转动角速度的样本值VY1与所述曲柄的转动频率的计算值FQ2之间的映射关系；

步骤S103：数据存储，将所述车轮的转动角速度的样本值VY1与所述曲柄的转动频率的计算值FQ2之间的映射关系进行存储，建立转速踏频查询数据库；

步骤S104：调整传感器，将所述动感单车的脚踏板或曲柄上的曲柄转速测量传感器去掉，仅保留在动感单车上的车轮上设置的车轮转速测量传感器；

步骤S105：实时检测，骑行所述动感单车，通过所述车轮转速测量传感器实时测量所述车轮的转动角速度的实测值VS1，通过查询所述转速踏频查询数据库，得到所述实测值VS1对应的曲柄的转动频率，即为实测的踏频值。

在该动感单车踏频检测训练方法实施例中，步骤S101中的车轮转速测量传感器和曲柄转速测量传感器的组成及功能作用可以参考图1实施例的说明，这两种传感器都非常方便的外加的普通的动感单车上而不会造成对动感单车的改动。在步骤S102中，曲柄的转动角速度的样本值VQ2与所述曲柄的转动频率的计算值FQ2的关系，就是将曲柄的转动角速度的样本值VQ2除以转动一周所对应的角度值就可以得到曲柄的转动频率的计算值FQ2。

通过图6所示踏频检测方法实施例，可以适用于一般的动感单车上，并且加装和去除传感器都非常方便易行，通过在采样阶段建立车辆转速与踏频的映射关系，而在实时检测阶段只需要检测到车轮角速度就可以通过查询数据库而得到踏频值，对踏频值的测量能够做到实时准确。

优选的，在步骤S101所述设置传感器中，还包括设置阻力检测传感器，所述阻力检测传感器检测施加到所述动感单车的车轮的转动阻力ZL1。

优选的，在步骤S102所述样本采集中，所述车轮的转动角速度的样本值VY1与所述曲柄的转动频率的计算值FQ2之间的映射关系中还包括施加到所述动感单车的车轮的转动阻力ZL1。由此建立起以动感单车的车轮的转动阻力ZL1为条件的映射关系，这样可以在更改转动阻力的情况下获得相应的映射关系表或者映射关系数据库。

优选的，在步骤S105所述实时检测中，查询所述转速踏频查询数据库时还要对应查询所述动感单车的车轮的转动阻力ZL1，得到在所述转动阻力ZL1条件下，所述实测值VS1对应的曲柄的转动频率，即为实测的踏频值。

结合前述图2至图5所示实施例，这里增加对所述动感单车的车轮的转动阻力ZL1的测量和调控，在此基础上可以进一步得到阻力变化情况下对踏频值的实时准确测量。相关内容可以参考对图2至图5所示实施例的说明。

进一步的，在实际的骑行过程中，也会出现骑行者缓慢骑行或停止骑行的情况，这时车轮还处于转动过程中，但对踏频的测量将会不准确，因此对踏频的测量主要应用于骑行者加速骑行或连续骑行的状态，而对于减速骑行则应该能够监测到，但可以不输出踏频值。优选的，在步骤S105所述实时检测中，当所述动感单车的车轮的转动阻力ZL1保持不变时，若测量所述车轮的转动角速度的实测值VS1减小，则不输出实测的踏频值，若测量所述车轮的转动角速度的实测值VS1增加或保持，则输出实测的踏频值。

优选的，在步骤S103数据存储中，所述车轮转速测量传感器和曲柄转速测量传感器通过有线网络或无线网络将采集的数据传输给控制器，由控制器进行计算和建立转速踏频查询数据库。

优选的，在步骤S105所述实时检测，所述控制器还将所述实测的踏频值通过显示屏显示或者通过扬声器语音报读。

优选的，所述车轮转速测量传感器包括设置在动感单车车轮上的感应磁铁，以及临近设置在所述车轮的固定架上的干簧管，当所述感应磁铁随所述车轮转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为车轮转动检测信号，通过所述车轮转动检测信号获得所述轮转角速度。

优选的，当所述曲柄转速测量传感器设置在所述动感单车的脚踏板或曲柄上时，所述曲柄转速测量传感器包括设置在曲柄内侧的感应磁铁，以及临近曲柄转轴设置在链盒上的干簧管，当所述感应磁铁随所述曲柄转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为曲柄转动检测信号，通过所述曲柄转动检测信号获得所述曲柄转动角速度。

通过上述方式，本发明公开了一种动感单车踏频检测训练系统，包括控制器、设置在动感单车车轮上的轮速测量传感器，还包括曲柄转速测量传感器，均与所述控制器网络互联。在采样测量时，建立轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，在训练使用时，通过实测轮转角速度可以实时获得踏频值。另外，还通过阻力调节装置来实现在不同阻力条件下对踏频的测量。本发明可以适用于普通动感单车，适用范围广，对动感单车的改造改动小，对踏频值的测量准确度高和实时性强，并且可以网络互联，既适用于家庭使用也适用于健身房使用。

以上该仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种动感单车踏频检测训练系统，包括控制器、设置在动感单车车轮上的轮速测量传感器，所述控制器与所述轮速测量传感器网络互联，其特征在于，还包括曲柄转速测量传感器，

当采样测量时，所述曲柄转速测量传感器加装在所述动感单车的脚踏板、曲柄或者骑行运动员腿脚上，并与控制器网络互联，所述控制器分别通过所述轮速测量传感器和所述曲柄转速测量传感器获取轮转角速度和曲柄转动角速度，建立所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，并在与所述控制器电连接的存储器中存储；

当训练使用时，所述曲柄转速测量传感器从所述动感单车的脚踏板、曲柄或者骑行运动员腿脚上去除，不再与所述控制器网络互联，所述控制器通过所述轮速测量传感器实时获取轮转角速度，再通过查询所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，得到实测的踏频值。

2.根据权利要求1所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，所述动感单车踏频检测训练系统还包括与所述控制器相连的显示器，所述显示器显示所述实测的踏频值。

3.根据权利要求1所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，所述动感单车踏频检测训练系统还包括与所述控制器相连的扬声器器，所述扬声器报读所述实测的踏频值。

4.根据权利要求1所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，所述动感单车踏频检测训练系统还包括设置在所述动感单车的车轮上的有阻力调节装置，所述阻力调节装置与所述控制器网络互联，所述控制器通过所述阻力调节装置改变施加在所述动感单车的车轮上的阻力，以及还通过所述阻力调节装置采集得到施加在所述动感单车的阻力值，建立所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库时包括以所述阻力值为限定条件。

5.根据权利要求4所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，当训练使用时，所述控制器通过所述阻力调节装置得到实测阻力值，并通过所述轮速测量传感器实时获取轮转角速度，然后以所述实测阻力值为限定条件，通过查询所述轮转角速度和曲柄转动角速度的映射关系库，得到实测的踏频值。

6.根据权利要求5所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，所述阻力调节装置包括调控器以及随所述动感单车的车轮同转的运动电机，所述运动电机的转动阻力由所述调控器控制，所述转动阻力的阻力值也由所述调控器测量采集。

7.根据权利要求6所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，所述调控器包括CPU、PWM模块、电压调节模块和A/D模块，所述运动电机包括动力线圈和阻力线圈，所述PWM模块的输出端与所述电压调节模块的控制端电连接，所述电压调节模块的输出端与所述阻力线圈的接线端电连接，由此向所述阻力线圈输入阻力电压，所述动力线圈的接线端与所述电压调节模块的输入端电连接，由此所述动力线圈产生的动力电压输入到所述电压调节模块的输入端，以及所述电压调节模块的输出端还与所述A/D模块的采样端电连接，所述A/D模块对所述电压调节模块输出的所述阻力电压进行采样得到阻力电压值，所述CPU根据所述阻力电压值控制所述PWM模块产生PWM控制信号，并输入到所述电压调节模块，使得所述电压调节模块输出的阻力电压保持稳定输出。

8.根据权利要求7所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，所述运动电机还包括转动脉冲输出端，所述调控器还包括定时计数模块，所述转动脉冲输出端与所述定时计数模块电连接，由此所述转动脉冲输出端产生输出的脉冲信号被所述定时计数模块测量，并得到所述动感单车的车轮的转速。

9.根据权利要求8所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，所述轮速测量传感器包括设置在动感单车车轮上的感应磁铁，以及临近设置在所述车轮的固定架上的干簧管，当所述感应磁铁随所述车轮转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为车轮转动检测信号，通过所述车轮转动检测信号获得所述轮转角速度。

10.根据权利要求9所述的动感单车踏频检测训练系统，其特征在于，当所述曲柄转速测量传感器设置在所述动感单车的脚踏板或曲柄上时，所述曲柄转速测量传感器包括设置在曲柄内侧的感应磁铁，以及临近曲柄转轴设置在链盒上的干簧管，当所述感应磁铁随所述曲柄转动时，每一次临近经过所述干簧管时，所述干簧管内的触点吸合，所述感应磁铁远离所述干簧管时，所述干簧管内的触点断开，所述干簧管与开关检测电路电连接，由此将所述干簧管内的触点吸合或断开转换为曲柄转动检测信号，通过所述曲柄转动检测信号获得所述曲柄转动角速度。