CN205307751U - 自行车爱好者的腿部受力监测装置 - Google Patents

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陈兴明
张少鹏
高伟明
李慧玲
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Abstract

本实用新型公开了一种自行车爱好者的腿部受力监测装置，安装在自行车的主轮与脚踏板之间的脚蹬枢轴上。所述腿部受力监测装置包括壳体、固定钩、位置传感器、弹簧、杠杆、PCB板、可转动钩、固锚螺栓以及旋转锚，所述PCB板安装有微控制器和通信单元，所述弹簧的一端固定在固定钩上，另一端固定在可转动钩上，所述固定钩和可转动钩分别固定在壳体上，所述旋转锚的内侧固定固锚螺栓上，所述杠杆的一端固定在旋转锚的外侧，另一端通过滑动栓可滑动地连接至位置固定槽内，所述位置传感器设置在位置固定槽上。本实用新型能够实时监测骑车者直接施加在脚踏板上的脚蹬力量以便骑车者实时掌握自身的腿部受力情况，从而有利于保护骑车者的腿部健康。

Description

自行车爱好者的腿部受力监测装置
技术领域
本实用新型涉及生命健康领域，尤其涉及一种自行车爱好者的腿部受力检测装置。
背景技术
许多运动爱好者在运动的时候需要控制自己的体力消耗。一些跑步或者游泳的模拟器能够提供这样的装置，其主要通过安装在模拟器框架中的传感器来实现，传感器用来测量相应的动作。但是当人们在具体从事一项真实的运动时，使用相应的传感器来测量就遇到一定的问题。这时人们通过购买一些可穿戴的设备如腕表等粗略的估计一些运动受力参数的平均值。
自行车爱好者在骑车的整个过程往往只有腿部受力，如果骑车者通过脚踏板施加脚蹬力量过长或过猛，都可能会造成腿部不适，甚至会损伤腿部肌肉，因而不利于运动锻炼身体。现有自行车有框架可以安装很多传感器，但是其只能直接测量两个参数：行驶距离和时间，因而不能测量骑车者的腿部受力情况，因为这个值和使用者的重量以及自行车类型有关。当人踩脚蹬的时候就会施加脚蹬力量，即使在自行车移动的时候。另外，在城市街道骑行时迫使骑行者经常做出急停等需要减速度的动作，这时的腿部受力情况没有被考虑进去进而导致了错误的检测结果。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种自行车爱好者的腿部受力监测装置，旨在解决无法实时监测自行车爱好者在骑车时腿部受力情况的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种自行车爱好者的腿部受力监测装置，安装在自行车的主轮与脚踏板之间的脚蹬枢轴上。所述腿部受力监测装置包括壳体、固定钩、位置传感器、弹簧、杠杆、PCB板、可转动钩、固锚螺栓以及旋转锚，所述PCB板安装有微控制器和通信单元，所述弹簧的一端固定在固定钩上，另一端固定在可转动钩上，所述固定钩和可转动钩分别固定在所述壳体上，所述旋转锚的内侧固定所述固锚螺栓上，所述杠杆的一端固定在所述旋转锚的外侧，另一端通过滑动栓可滑动地连接至位置固定槽内，所述位置传感器设置在所述位置固定槽上。
优选地，所述位置传感器、弹簧、杠杆、PCB板、固锚螺栓以及旋转锚均内置于所述壳体的内部。
优选地，所述壳体的一端设置有一个脚蹬枢轴孔，该脚蹬枢轴孔通过机构连接至所述脚踏板上。
优选地，所述壳体上至少设置有两个螺丝孔，两个螺丝孔对称设置在所述壳体的对角上，所述螺丝孔用于将所述壳体固定在所述主轮与脚踏板之间的脚蹬枢轴上。
优选地，所述壳体的内部设置导向性边缘，所述旋转锚的外侧沿着所述导向性边缘转动使所述杠杆带动所述滑动栓在所述位置固定槽内移动以产生移动距离。
优选地，所述通信单元为蓝牙通信单元。
优选地，所述壳体的内部设置有电池，该电池为所述腿部受力监测装置提供工作电能。
优选地，所述腿部受力监测装置还包括一个设置于所述壳体一条边缘的USB接口，该USB接口用于为所述电池充电。
相较于现有技术，本实用新型所述自行车爱好者的腿部受力监测装置采用上述技术方案，达到了如下技术效果：能够实时监测骑车者直接施加在脚踏板上的脚蹬力量，并将监测的脚蹬力量信息发送至骑车者随身携带的通信终端上显示以便骑车者实时掌握自身的腿部受力情况，因而能够避免骑车者通过脚踏板施加脚蹬力量时间过长或过猛而造成腿部肌肉损伤的情况发生，从而有利于保护骑车者的腿部健康。
附图说明
图1是本实用新型自行车爱好者的腿部受力监测装置优选实施例的安装位置示意图；
图2是本实用新型自行车爱好者的腿部受力监测装置优选实施例的内部结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，图1是本实用新型自行车爱好者的腿部受力监测装置优选实施例的安装位置示意图。在本实施例中，所述的腿部受力监测装置1安装在自行车的主轮16与脚踏板17之间的脚蹬枢轴(由于脚踏轴安装了所述自行车爱好者的腿部受力监测装置1，因此图1中未能示出)上。所述自行车可以为通用自行车，包括但不仅限于，公路自行车、山地自行车、场地自行车等。所述自行车爱好者的腿部受力监测装置1的外部设置有USB接口7，该USB接口7可以作为电源充电端口为所述腿部受力监测装置1的内置电源进行充电。
如图2所示，图2是本实用新型自行车爱好者的腿部受力监测装置优选实施例的内部结构示意图。在本实施例中，所述腿部受力监测装置1包括，但不仅限于，脚蹬枢轴孔2、电池3、固定钩4、螺丝孔5、位置传感器6、USB接口7、弹簧8、杠杆9、PCB板10、壳体11、导向性边缘12、可转动钩13、固锚螺栓14以及旋转锚15。
在本实施例中，所述脚蹬枢轴孔2设置在所述壳体11上并通过机构连接至所述脚踏板17上。所述电池3、位置传感器6、弹簧8、杠杆9、PCB板10、导向性边缘12、固锚螺栓14以及旋转锚15均内置于所述壳体11内。所述PCB板10安装有微控制器20以及通信单元21。所述壳体11至少设置有两个螺丝孔5，两个螺丝孔5对称设置在所述壳体11的对角上，该两个螺丝孔5用于将所述壳体11固定在所述主轮16与脚踏板17之间的脚蹬枢轴上。所述弹簧8的一端固定在固定钩4上，另一端固定在可转动钩13上，所述固定钩4和可转动钩13分别固定在所述壳体11上。所述旋转锚15的内侧固定所述固锚螺栓14上，所述旋转锚15的外侧沿着所述导向性边缘12的内侧转动。所述杠杆9的一端固定在所述旋转锚15的外侧，另一端通过滑动栓18可滑动地连接至位置固定槽19内。所述位置传感器6设置在所述位置固定槽19上，用于感测所述滑动栓18在所述位置固定槽19内的移动距离。所述USB接口7设置于所述壳体11的一条边缘。所述位置传感器6、USB接口7以及通信单元21均通过信号线连接至所述微控制器20上，所述电池3为所述自行车爱好者的腿部受力监测装置1提供工作电能。
在本实施例中，自行车的主轮16所需的旋转动力由骑车者通过脚踏板17施加脚蹬力量，该脚蹬力量通过固定钩4传递到弹簧8上，再由弹簧8通过可转动钩13带动旋转锚15传递到主轮16上。当骑车者通过脚踏板17施加脚蹬力量至自行车的主轮16时，弹簧8在脚蹬力量的作用下上下伸缩带动所述旋转锚15转动，所述滑动栓18在所述旋转锚15转动的带动下在所述位置固定槽19内移动，从而使所述滑动栓18在位置固定槽19内产生移动距离。当骑车者在脚踏板17上没有施加脚蹬力量时，所述位置传感器6侦测所述滑动栓18在位置固定槽19内的初始距离，并将该初始距离发送至所述微控制器20；当骑车者在脚踏板17上施加脚蹬力量时，所述位置传感器6侦测所述滑动栓18在位置固定槽19内的移动距离，并将该移动距离发送至所述微控制器20。
所述微控制器20根据所述初始距离、移动距离以及骑车者的体重计算出骑车者通过脚踏板17每次施加的脚蹬力量。具体地，该微控制器20根据公式Ft＝(mg/S0)×St计算出骑车者通过脚踏板17施加的脚蹬力量，其中m为骑车者的体重，g为重力加速度，S0为初始距离，St为移动距离。所述骑车者的体重由骑车者随身携带的通信终端(例如手机、PDA设备)输入，并通过通信单元21发送至所述微控制器20。
在本实施例中，所述微控制器20为一种现有的微处理器、微控制单元(MCU)、信号处理芯片、或者具有数据计算功能的数据处理单元，该微控制器20采用内嵌的现有计算电路即可骑车者通过脚踏板17每次施加的脚蹬力量并进行脚蹬力量累加。此外，由于骑车者每次向脚踏板17施加一次脚蹬力量，每次St值的大小不相同，因此微控制器20将每次脚蹬力量Ft进行累加得到骑车总消耗力量值。
所述通信单元21为一种蓝牙(Bluetooth)通信单元，能够与骑车者随身携带的通信终端(例如手机、PDA设备)进行通信。所述微控制器20将骑车者的消耗力量信息通过通信单元21发送至骑车者随身携带的通信终端上显示，以便骑车者实时掌握自身的腿部受力情况。
本实用新型所述自行车爱好者的腿部受力监测装置能够实时监测骑车者直接施加在脚踏板上的脚蹬力量，并将监测的脚蹬力量信息发送至骑车者随身携带的通信终端上显示以便骑车者实时掌握自身的腿部受力情况，因而能够避免骑车者通过脚踏板施加脚蹬力量时间过长或过猛而造成腿部肌肉损伤的情况发生，从而有利于保护骑车者的腿部健康。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效功能变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种自行车爱好者的腿部受力监测装置，安装在自行车的主轮与脚踏板之间的脚蹬枢轴上，其特征在于，所述腿部受力监测装置包括壳体、固定钩、位置传感器、弹簧、杠杆、PCB板、可转动钩、固锚螺栓以及旋转锚，所述PCB板安装有微控制器和通信单元，所述弹簧的一端固定在固定钩上，另一端固定在可转动钩上，所述固定钩和可转动钩分别固定在所述壳体上，所述旋转锚的内侧固定所述固锚螺栓上，所述杠杆的一端固定在所述旋转锚的外侧，另一端通过滑动栓可滑动地连接至位置固定槽内，所述位置传感器设置在所述位置固定槽上。
2.如权利要求1所述的自行车爱好者的腿部受力监测装置，其特征在于，所述位置传感器、弹簧、杠杆、PCB板、固锚螺栓以及旋转锚均内置于所述壳体的内部。
3.如权利要求1所述的自行车爱好者的腿部受力监测装置，其特征在于，所述壳体的一端设置有一个脚蹬枢轴孔，该脚蹬枢轴孔通过机构连接至所述脚踏板上。
4.如权利要求1所述的自行车爱好者的腿部受力监测装置，其特征在于，所述壳体上至少设置有两个螺丝孔，两个螺丝孔对称设置在所述壳体的对角上，所述螺丝孔用于将所述壳体固定在所述主轮与脚踏板之间的脚蹬枢轴上。
5.如权利要求1所述的自行车爱好者的腿部受力监测装置，其特征在于，所述壳体的内部设置导向性边缘，所述旋转锚的外侧沿着所述导向性边缘转动使所述杠杆带动所述滑动栓在所述位置固定槽内移动以产生移动距离。
6.如权利要求1所述的自行车爱好者的腿部受力监测装置，其特征在于，所述通信单元为蓝牙通信单元。
7.如权利要求1至6任一项所述的自行车爱好者的腿部受力监测装置，其特征在于，所述壳体的内部设置有电池，该电池为所述腿部受力监测装置提供工作电能。
8.如权利要求7所述的自行车爱好者的腿部受力监测装置，其特征在于，所述腿部受力监测装置还包括一个设置于所述壳体一条边缘的USB接口，该USB接口用于为所述电池充电。
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