TWI681178B - 左右腳踩踏分析系統 - Google Patents

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TWI681178B
TWI681178B TW108101225A TW108101225A TWI681178B TW I681178 B TWI681178 B TW I681178B TW 108101225 A TW108101225 A TW 108101225A TW 108101225 A TW108101225 A TW 108101225A TW I681178 B TWI681178 B TW I681178B
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相子元
李尹鑫
李明修
邱煜程
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國立臺灣師範大學
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Abstract

一種左右腳踩踏分析系統，係包含一踩踏感測裝置及一電子載具，其中該踩踏感測裝置係包含一個或一個以上的傳輸單元及一個或一個以上的加速度計，該加速度計用以偵測於踩踏時的加速度變化數據，並能夠再透過該踩踏感測裝置或/及電子載具進行分析騎乘自行車時加速度計的訊號來得知踩踏迴轉數、左右腳力量使用比例以及安裝方向，用以了解騎乘時左右腳的踩踏分配比例，故能夠有助於改善踩踏的技巧、調整踩踏用力的模式，以減少過度失衡的踩踏不對稱所產生的傷害風險。

Description

左右腳踩踏分析系統
本發明是有關一種左右腳踩踏分析系統，特別是包含一種能夠應用於任何形式之自行車的曲柄上、且能夠進行分析踩踏迴轉數、左右腳力量使用比例以及安裝方向、並可顯示於一電子載具上之左右腳踩踏分析系統。
騎乘自行車是現今非常流行的運動之一，許多人會選擇在假日騎自行車作為休閒活動，加上騎自行車對於下肢的負擔較小，非常適合各種族群從事此項運動。近年來隨著自行車風潮的盛行，也時常舉辦各種自行車比賽，同時自行車在國際上也是競技運動比賽的項目之一，如世界知名的自由車三大賽(環法賽、環義賽、環西賽)以及奧運的自由車項目，自行車的用途從過去作為交通工具，轉變為休閒運動的選擇，甚至成為競技運動項目之一。
因此，從自行車運動邁向表現更好且低受傷風險的觀點來看，若能讓騎乘者了解騎乘時的表現，或是告訴他們傷害可能出現的時機點，將能提升騎乘者從事這項運動的意願、並在允許他們在自身能力所及的範圍內，透過漸進式的騎乘訓練來增加心肺耐力和肌力，達到增進表現的同時又不受傷的目的，因此，判斷此種表現或傷害的方式或工具，一直以來是自行車愛好者、選手、教練和研究者們共同所關注的議題。
而自行車的驅動力是藉由騎乘者腿部的肌肉收縮和腳踩踏板的循 環動作，轉換成曲柄的迴轉並傳輸至自行車後輪產生前進的驅動力，因此騎乘時所產生的迴轉數，與自行車前進的效能、騎乘時針對不同的坡度或比賽配速的調整等策略息息相關。
當自行車愛好者和選手在進行特定迴轉數騎乘時，常會聽聞他們抱怨迴轉數到達特定或較快的數值時，會有左右腳用力不均的情形，踩踏過程中某隻腳總是出力的特別多，騎完後總是單側過於痠痛和疲勞，在長時間的此種騎乘狀態下，其嚴重性輕則影響表現、重則發生傷害需要復健休息等。
因此，騎乘當下的迴轉數和左右腳踩踏力量分配的情形，是一項自行車愛好者、選手和教練所亟欲關注的資訊，透過了解騎乘時左右腳的踩踏分配比例，有助於改善踩踏的技巧、調整踩踏用力的模式，以減少過度失衡的踩踏不對稱所產生的傷害風險。
然而，目前市面上沒有能同時符合計算踩踏頻率且判斷左右腳力量比例需求的裝置或產品，往往需要安裝兩種以上的產品才能達到得到這兩項資訊，此外，多數判斷左右腳力量比例的自行車產品，是使用應變規為感測器基礎的設計，此類產品透過應變規的形變量產生電流輸出，再轉換成相對應的踩踏力量數值，因此使用者需要另外購買一體成形的應變規曲柄或踏板，並破壞、拆裝原有自行車的曲柄或踏板結構後，再安裝在兩側的曲柄或踏板上，才能獲得左右腳各別的力量資訊，且安裝過程相對繁瑣且產品價格昂貴。
因此，本發明設計出一種能夠同時滿足計算踩踏頻率且判斷左右腳力量比例的需求之產品，用來解決市面上沒有能同時符合計算踩踏頻率且判斷左右腳力量比例需求的裝置或產品之問題。因此，本發明應為一最佳解決方案。
一種左右腳踩踏分析系統，係包含：一踩踏感測裝置，係能夠設置於一自行車的左腳曲柄或是右腳曲柄上，而該踩踏感測裝置係包含一個或一個以上的加速度計，係用以偵測於踩踏時的加速度變化數據，而該加速度變化數據係至少包含於一段持續時間下的加速度波形；一踩踏時間分析單元，係與該加速度計電性連接，而該踩踏時間比例分析單元能夠將該加速度變化數據進行分析出一踩踏後之正半週峰值到負半週峰值之時間以及一踩踏後之負半週峰值到正半週峰值之時間，並將兩者時間進行比較以形成為一左右腳踩踏時間比例數據；一踩踏力量分析單元，係與該踩踏時間分析單元相連接，而該左右腳踩踏時間比例數據係會與一左右腳踩踏力量使用比例數據呈現相反，因此該踩踏力量分析單元能夠透過該左右腳踩踏時間比例數據分析出該左右腳踩踏力量使用比例數據；一傳輸單元，係與該加速度計、該踩踏時間分析單元及該踩踏力量分析單元電性連接，用以將加速度變化數據、左右腳踩踏時間比例數據及左右腳踩踏力量使用比例數據傳輸出去；以及一電子載具，係能夠接收該傳輸單元所傳輸的加速度變化數據、左右腳踩踏時間比例數據及左右腳踩踏力量使用比例數據。
更具體的說，所述踩踏感測裝置係更包含有一與該傳輸單元及該加速度計電性連接之迴轉數分析單元，用以依據所偵測之加速度變化數據，進行分析每秒的訊號週期產生次數，並依照每秒的訊號週期產生次數進行分析出一踩踏迴轉數。
更具體的說，所述踩踏感測裝置係更包含有一與該傳輸單元及該 加速度計電性連接之第一安裝方向分析單元，用以依據該加速度計所感測之訊號峰值所出現的順序，來判斷該踩踏感測裝置係安裝於該自行車的曲柄外側或內側位置。
更具體的說，所述踩踏感測裝置係更包含有一與該傳輸單元及該加速度計電性連接之第二安裝方向分析單元，用以依據該加速度計所感測之訊號偏移的方向，來判斷該踩踏感測裝置係安裝於該自行車的曲柄朝上或朝下位置。
更具體的說，所述電子載具係為一手持智慧型裝置或是一車錶，用以能夠接收該傳輸單元所傳輸之數據資料，並顯示於該電子載具上，以提供一踩踏資訊。
更具體的說，所述踩踏感測裝置之傳輸單元能夠以有線傳輸方式或是無線傳輸方式將該踩踏感測裝置所偵測之數據資料傳輸出去，以使該電子載具能夠接收該傳輸單元所傳輸之加速度變化數據、左右腳踩踏時間比例數據及左右腳踩踏力量使用比例數據。
更具體的說，所述踩踏感測裝置若是設置於自行車的左腳曲柄上，而該正半週峰值到負半週峰值之時間則是代表左腳時間或是右腳時間，且該負半週峰值到正半週峰值之時間則是代表右腳時間或是左腳時間，並再以左腳時間及右腳時間進行比較，以形成為該左右腳踩踏時間比例數據。
更具體的說，所述踩踏感測裝置若是設置於自行車的右腳曲柄上，而該正半週峰值到負半週峰值之時間則是代表左腳時間或是右腳時間，且該負半週峰值到正半週峰值之時間則是代表右腳時間或是左腳時間，並再以左腳時間及右腳時間進行比較，以形成為該左右腳踩踏時間比例數據。
一種左右腳踩踏分析系統，係包含：一踩踏感測裝置，係能夠設置於一自行車的左腳曲柄或是右腳曲柄上，而該踩踏感測裝置係包含：一個或一個以上的加速度計，係用以偵測於踩踏時的加速度變化數據，而該加速度變化數據係至少包含於一段持續時間下的加速度波形；一傳輸單元，係與該加速度計電性連接，用以將加速度變化數據傳輸出去；一電子載具，係能夠接收該傳輸單元所傳輸之加速度變化數據，而該電子載具內係具有：一踩踏時間分析單元，係用以依據所接收之加速度變化數據，進行分析出一踩踏後之正半週峰值到負半週峰值之時間以及一踩踏後之負半週峰值到正半週峰值之時間，並將兩者時間進行比較以形成為一左右腳踩踏時間比例數據；以及一踩踏力量分析單元，係與該踩踏時間分析單元相連接，而該左右腳踩踏時間比例數據係會與一左右腳踩踏力量使用比例數據呈現相反，因此該踩踏力量分析單元能夠透過該左右腳踩踏時間比例數據分析出該左右腳踩踏力量使用比例數據。
更具體的說，所述電子載具係更包含有一迴轉數分析單元，用以依據所接收之加速度變化數據，進行分析每秒的訊號週期產生次數，並依照每秒的訊號週期產生次數進行分析出一踩踏迴轉數。
更具體的說，所述載具係更包含有一第一安裝方向分析單元，用以依據該所接收之訊號峰值所出現的順序，來判斷該踩踏感測裝置係安裝於該自行車的曲柄外側或內側位置。
更具體的說，所述電子載具係更包含有一第二安裝方向分析單元，用以依據該所接收之訊號偏移的方向，來判斷該踩踏感測裝置係安裝於該自行車的曲柄朝上或朝下位置。
更具體的說，所述電子載具係為一手持智慧型裝置或是一車錶， 用以將所分析之數據資料顯示於該電子載具上，以提供一踩踏資訊。
更具體的說，所述踩踏感測裝置之傳輸單元能夠以有線傳輸方式或是無線傳輸方式將該踩踏感測裝置所偵測之數據資料傳輸出去，以使該電子載具能夠接收該傳輸單元所傳輸之數據資料。
更具體的說，所述踩踏感測裝置若是設置於自行車的左腳曲柄上，而該正半週峰值到負半週峰值之時間則是代表左腳時間或是右腳時間，且該負半週峰值到正半週峰值之時間則是代表右腳時間或是左腳時間，並再以左腳時間及右腳時間進行比較，以形成為該左右腳踩踏時間比例數據。
更具體的說，所述踩踏感測裝置若是設置於自行車的右腳曲柄上，而該正半週峰值到負半週峰值之時間則是代表左腳時間或是右腳時間，且該負半週峰值到正半週峰值之時間則是代表右腳時間或是左腳時間，並再以左腳時間及右腳時間進行比較，以形成為該左右腳踩踏時間比例數據。
1‧‧‧踩踏感測裝置
11‧‧‧傳輸單元
12‧‧‧加速度計
13‧‧‧迴轉數分析單元
14‧‧‧踩踏時間分析單元
15‧‧‧踩踏力量分析單元
16‧‧‧第一安裝方向分析單元
17‧‧‧第二安裝方向分析單元
2‧‧‧電子載具
3‧‧‧踩踏感測裝置
31‧‧‧傳輸單元
32‧‧‧加速度計
4‧‧‧電子載具
41‧‧‧迴轉數分析單元
42‧‧‧踩踏時間分析單元
43‧‧‧踩踏力量分析單元
44‧‧‧第一安裝方向分析單元
45‧‧‧第二安裝方向分析單元
51‧‧‧上死點
52‧‧‧下死點
[第1A圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之第一實施之整體架構示意圖。
[第1B圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之第一實施之踩踏感測裝置之架構示意圖。
[第2A圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之第二實施之整體架構示意圖。
[第2B圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之第二實施之電子載具之架構示意圖。
[第3圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之加速度計訊號示意圖。
[第4圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之波形分析示意圖。
[第5A圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之安裝方向波形實施示意圖。
[第5B圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之安裝方向波形實施示意圖。
[第5C圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之安裝方向波形實施示意圖。
[第5D圖]係本發明左右腳踩踏分析系統之安裝方向波形實施示意圖。
有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚呈現。
請參閱第1A~1B圖，為本發明左右腳踩踏分析系統之第一實施之整體架構示意圖及第一實施之踩踏感測裝置之架構示意圖，由圖中可知，該左右腳踩踏分析系統係包含一踩踏感測裝置1及一能夠接收該傳輸單元11所傳輸之數據資料的電子載具2。
該踩踏感測裝置1係設置於一自行車的左腳曲柄或是右腳曲柄上，而該踩踏感測裝置1係包含有一傳輸單元11、一個或一個以上的加速度計12、一迴轉數分析單元13、一踩踏時間分析單元14、一踩踏力量分析單元15、一第一安裝方向分析單元16及一第二安裝方向分析單元17；其中該傳輸單元11用以將數據資料傳輸出去，而該用以偵測於踩踏時的加速度變化數據，該加速度變化數據係至少包含於一段持續時間下的加速度波形；而該傳輸單元11能夠以有線傳輸方式或是無線傳輸方式將該踩踏感測裝置1所偵測之數據資料傳輸出去，以使該電子載具2能夠接收該傳輸單元所傳輸之數據資料； 其中該加速度計12能夠量測加速度或/及重力加速度的感測儀器或是裝置；其中該迴轉數分析單元13用以依據所偵測之加速度變化數據，進行分析每秒的訊號週期產生次數，並依照每秒的訊號週期產生次數進行分析出一踩踏迴轉數；其中該踩踏時間分析單元14能夠將該加速度變化數據進行分析出一踩踏後之正半週峰值到負半週峰值之時間以及一踩踏後之負半週峰值到正半週峰值之時間，並將兩者時間進行比較以形成為一左右腳踩踏時間比例數據；由於該左右腳踩踏時間比例數據係會與一左右腳踩踏力量使用比例數據呈現相反，因此該踩踏力量分析單元15能夠透過該左右腳踩踏時間比例數據分析出該左右腳踩踏力量使用比例數據；其中該第一安裝方向分析單元16用以依據該加速度計12所感測之訊號峰值所出現的順序，來判斷該踩踏感測裝置1係安裝於該自行車的曲柄外側或內側位置；其中該第二安裝方向分析單元17用以依據該加速度計12所感測之訊號偏移的方向，來判斷該踩踏感測裝置1係安裝於該自行車的曲柄朝上或朝下位置。
其中該電子載具2係為一手持智慧型裝置或是一車錶，以車錶為例，則能夠直接接收該傳輸單元11所傳輸之數據資料，並於接收後透過顯示單元進行顯示；另外，若是該電子載具2為一手持智慧型裝置該電子載具2上更能夠安裝專有的應用程式(APP)，以使接收的數據資料能夠顯示於該電子載具11之應用程式上，以提供一踩踏資訊。
而除了上述實施樣態之外，亦能夠如第2A~2B圖所示，該左右腳踩踏分析系統係包含一踩踏感測裝置3及一能夠接收該傳輸單元所傳輸之數據資料的電子載具4，其中該踩踏感測裝置3係至少包含有一傳輸單元31及一個或一個以上的加速度計32；而該電子載具4上係包含有一迴轉數分析單元41、一踩踏時間分析單元42、一踩踏力量分析單元43、一第一安裝方向分析單元44及一第二安裝方向分析單元45，因此第二實施中是將該加速度計32所偵測的加速度變化數據進行分析傳送給該電子載具4，以由該電子載具4分析出踩踏迴轉數、左右腳踩踏時間比例數據、左右腳踩踏力量使用比例數據及踩踏感測裝置安裝方向(該電子載具4內更具有接收單元、並於接收後透過內部安裝或是內建的分析單元進行分析)。
而所偵測之重力加速度計訊號如第3圖所示，本案是以能夠量測重力加速度的重力加速度計進行感測，故是將重力加速度計訊號每秒出現的週期數量進行判斷，由於每秒出現1個週期為60RPM，故若是每秒1.5個週期為則能夠判斷踩踏迴轉數為90RPM。
當將該踩踏感測裝置1設置於自行車的左腳曲柄上時，若以左腳踩踏時，如第4圖所示，於一個完整的踩踏週期中，將上死點51至下死點52(訊號由正峰值到負峰值)之時間和下死點52至上死點51(右腳用力)時間的比例進行判斷，若是分析出左腳：右腳的時間百分比為44：56時，由於左右腳踩踏時間跟踩踏力量是相對的，故左腳：右腳的使用力量百分比則為56：44，其中該左腳或右腳完成的踩踏時間越短，則相對該腳力量的使用越高，利用此原理來區分左右腳力量的使用比例；
而上述時間與力量比例關係，依圓周運動之切線力與轉動關係來講，力量越大，切線加速度越快，所產生的角速度越快，因此在相同距離下，所耗費的時間也越短；由於左右腳踩踏的路徑相同，因此踩踏力量越大，完成踩踏的時間相對越短，故左右腳踩踏時間與踩踏力量是相對的，依此原理回推並分析出左右腳力量使用比例。
反之，若是踩踏感測裝置1設置於自行車的右腳曲柄上時，正半週峰值到負半週峰值之時間則是代表右腳時間，且該負半週峰值到正半週峰值之時間則是代表左腳時間，並再以左腳時間及右腳時間進行比較，以形成為該左右腳踩踏時間比例數據，最後再以左右腳踩踏時間比例數據轉換出左右腳踩踏力量使用比例數據。
而當要判斷產品安裝的方向時，能夠先規定使用者將產品安裝在左腳的曲柄上，再利用訊號峰值出現的順序判斷安裝在外側或內側位置、偏移方向判斷產品朝上或朝下，不同情況分析如下(其中虛線訊號線為法線加速度訊號，而實線訊號線為切線加速度訊號)：(1)如第5A圖所示，若是安裝在外側，虛線訊號都發生在實線的前面；(2)如第5B圖所示，若是安裝在內側，實線訊號都發生在虛線的前面；(3)如第5C圖所示，若是安裝朝上，虛線訊號都會朝上側方向偏移；(4)如第5D圖所示，若是安裝朝下，虛線訊號都會朝下側方向偏移。
本發明所提供之左右腳踩踏分析系統，與其他習用技術相互比較時，其優點如下：
(1)本發明能夠將一以加速度計為基礎之產品放置在左腳曲柄上，藉由判斷騎乘自行車時加速度計的訊號來得知踩踏迴轉數、左右腳力量使用比例， 且能自動判斷使用者以何種方向來安裝本產品並進行前述功能之判斷。
(2)本發明能夠以綁帶的方式固定在曲柄上，故不需要拆裝或破壞現有的曲柄和踏板結構，就能快速安裝並準確的算出左右腳踩踏力量的比例，適合各個族群的使用者使用。
本發明已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例後，在本發明之精神和範圍內，不可作些許之更動與潤飾。
1‧‧‧踩踏感測裝置
2‧‧‧電子載具

Claims (10)

  1. 一種左右腳踩踏分析系統，係包含：一踩踏感測裝置，係能夠設置於一自行車的左腳曲柄或是右腳曲柄上，而該踩踏感測裝置係包含：一個或一個以上的加速度計，係用以偵測於踩踏時的加速度變化數據，而該加速度變化數據係至少包含於一段持續時間下的加速度波形；一踩踏時間分析單元，係與該加速度計電性連接，而該踩踏時間比例分析單元能夠將該加速度變化數據進行分析出一踩踏後之正半週峰值到負半週峰值之時間以及一踩踏後之負半週峰值到正半週峰值之時間，並將兩者時間進行比較以形成為一左右腳踩踏時間比例數據；一踩踏力量分析單元，係與該踩踏時間分析單元相連接，而該左右腳踩踏時間比例數據係會與一左右腳踩踏力量使用比例數據呈現相反，因此該踩踏力量分析單元能夠透過該左右腳踩踏時間比例數據分析出該左右腳踩踏力量使用比例數據；一傳輸單元，係與該加速度計、該踩踏時間分析單元及該踩踏力量分析單元電性連接，用以將加速度變化數據、左右腳踩踏時間比例數據及左右腳踩踏力量使用比例數據傳輸出去；以及一電子載具，係能夠接收該傳輸單元所傳輸的加速度變化數據、左右腳踩踏時間比例數據及左右腳踩踏力量使用比例數據。
  2. 如請求項1所述之左右腳踩踏分析系統，其中該踩踏感測裝置係更包含有一與該傳輸單元及該加速度計電性連接之迴轉數分析單元，用以依據所偵測之加速度變化數據，進行分析每秒的訊號週期產生次數，並依照每秒的 訊號週期產生次數進行分析出一踩踏迴轉數。
  3. 如請求項1所述之左右腳踩踏分析系統，其中該踩踏感測裝置係更包含有一與該傳輸單元及該加速度計電性連接之第一安裝方向分析單元，用以依據該加速度計所感測之訊號峰值所出現的順序，來判斷該踩踏感測裝置係安裝於該自行車的曲柄外側或內側位置。
  4. 如請求項1所述之左右腳踩踏分析系統，其中該踩踏感測裝置係更包含有一與該傳輸單元及該加速度計電性連接之第二安裝方向分析單元，用以依據該加速度計所感測之訊號偏移的方向，來判斷該踩踏感測裝置係安裝於該自行車的曲柄朝上或朝下位置。
  5. 如請求項1所述之左右腳踩踏分析系統，其中該電子載具係為一手持智慧型裝置或是一車錶，用以能夠接收該傳輸單元所傳輸之數據資料，並顯示於該電子載具上，以提供一踩踏資訊。
  6. 如請求項1所述之左右腳踩踏分析系統，其中該踩踏感測裝置之傳輸單元能夠以有線傳輸方式或是無線傳輸方式將該踩踏感測裝置所偵測之數據資料傳輸出去，以使該電子載具能夠接收該傳輸單元所傳輸之數據資料。
  7. 如請求項1所述之左右腳踩踏分析系統，其中該踩踏感測裝置若是設置於自行車的左腳曲柄上，而該正半週峰值到負半週峰值之時間則是代表左腳時間或是右腳時間，且該負半週峰值到正半週峰值之時間則是代表右腳時間或是左腳時間，並再以左腳時間及右腳時間進行比較，以形成為該左右腳踩踏時間比例數據。
  8. 如請求項1所述之左右腳踩踏分析系統，其中該踩踏感測裝置若是設置於自行車的右腳曲柄上，而該正半週峰值到負半週峰值之時間則是代表 左腳時間或是右腳時間，且該負半週峰值到正半週峰值之時間則是代表右腳時間或是左腳時間，並再以左腳時間及右腳時間進行比較，以形成為該左右腳踩踏時間比例數據。
  9. 一種左右腳踩踏分析系統，係包含：一踩踏感測裝置，係能夠設置於一自行車的左腳曲柄或是右腳曲柄上，而該踩踏感測裝置係包含：一個或一個以上的加速度計，係用以偵測於踩踏時的加速度變化數據，而該加速度變化數據係至少包含於一段持續時間下的加速度波形；一傳輸單元，係與該加速度計電性連接，用以將加速度變化數據傳輸出去；一電子載具，係能夠接收該傳輸單元所傳輸之加速度變化數據，而該電子載具內係具有：一踩踏時間分析單元，係用以依據所接收之加速度變化數據，進行分析出一踩踏後之正半週峰值到負半週峰值之時間以及一踩踏後之負半週峰值到正半週峰值之時間，並將兩者時間進行比較以形成為一左右腳踩踏時間比例數據；以及一踩踏力量分析單元，係與該踩踏時間分析單元相連接，而該左右腳踩踏時間比例數據係會與一左右腳踩踏力量使用比例數據呈現相反，因此該踩踏力量分析單元能夠透過該左右腳踩踏時間比例數據分析出該左右腳踩踏力量使用比例數據。
  10. 如請求項9所述之左右腳踩踏分析系統，其中該電子載具係更包含有一迴轉數分析單元，用以依據所接收之加速度變化數據，進行分析每秒的訊號週期產生次數，並依照每秒的訊號週期產生次數進行分析出一踩踏迴轉 數。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112965115A (zh) * 2021-02-26 2021-06-15 安徽国华光电技术有限公司 一种摩托车脚踏压力传感器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010000369A1 (en) * 2008-06-09 2010-01-07 Brim Brothers Limited Device and method for measurement of cycling power output
WO2010014242A1 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 George David O'neill System and device for measuring and analyzing forces applied by a cyclist on a pedal of a bicycle
US20120042725A1 (en) * 2010-08-23 2012-02-23 Alan Francis Cote Method and Apparatus for Measuring Pedaling Dynamics of a Cyclist
WO2015026744A1 (en) * 2013-08-17 2015-02-26 MedHab, LLC System and method for monitoring power applied to a bicycle
TWM578799U (zh) * 2019-01-11 2019-06-01 國立臺灣師範大學 Left and right foot stepping analysis system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4526036A (en) * 1983-12-30 1985-07-02 Morrison Thomas R Cadence meter
AU2010358895B2 (en) * 2010-10-15 2015-02-19 Ar Innovation Ag Sensor apparatus and method for determining pedalling cadence and travelling speed of a bicycle
JP5490917B2 (ja) * 2010-10-29 2014-05-14 パイオニア株式会社 ペダリング目標設定装置、ペダリング目標設定方法、ペダリング目標設定プログラム、ペダリング目標設定プログラムを記録した媒体
EP2631621B1 (en) * 2012-01-27 2020-04-15 Polar Electro Oy Pedalling data transfer
WO2014113874A1 (en) * 2013-01-23 2014-07-31 Trusted Positioning Inc. Method and apparatus for improved navigation for cycling
JP6318784B2 (ja) * 2014-04-04 2018-05-09 ソニー株式会社 回転数検出装置及び回転数検出方法並びにプログラム
US10180368B2 (en) * 2014-06-03 2019-01-15 Garmin Switzerland Gmbh Method and apparatus for determining whether a cyclist is sitting or standing
US9402578B2 (en) * 2014-09-26 2016-08-02 Shimano Inc. Crank angle indicating system
US20170050080A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Seiko Epson Corporation Pedaling measurement apparatus, pedaling measurement system, pedaling measurement method, and recording medium
US11701536B2 (en) * 2016-01-26 2023-07-18 Swissmove C/O Anwalts—Und Wirtschaftskanzlei Kmuforum Gmbh Pedal drive system
CA2962868C (en) * 2016-03-31 2020-02-18 Larry E. Hawker Sensor system for measuring a parameter
FR3051432B1 (fr) * 2016-05-17 2018-06-15 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede et un systeme d'estimation d'un effort utile fourni par un individu pendant une activite physique consistant a executer un mouvement alternatif de pedalage sur un dispositif a pedalier
EP4159609A3 (en) * 2017-06-30 2023-07-19 Marquette University Motor assisted split-crank pedaling device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010000369A1 (en) * 2008-06-09 2010-01-07 Brim Brothers Limited Device and method for measurement of cycling power output
WO2010014242A1 (en) * 2008-07-29 2010-02-04 George David O'neill System and device for measuring and analyzing forces applied by a cyclist on a pedal of a bicycle
US20120042725A1 (en) * 2010-08-23 2012-02-23 Alan Francis Cote Method and Apparatus for Measuring Pedaling Dynamics of a Cyclist
WO2015026744A1 (en) * 2013-08-17 2015-02-26 MedHab, LLC System and method for monitoring power applied to a bicycle
TWM578799U (zh) * 2019-01-11 2019-06-01 國立臺灣師範大學 Left and right foot stepping analysis system

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