ES2880433T3 - Dispositivo de medición y procedimiento de medición de ángulo de plano de pedal de bicicleta - Google Patents

Dispositivo de medición y procedimiento de medición de ángulo de plano de pedal de bicicleta Download PDF

Info

Publication number
ES2880433T3
ES2880433T3 ES17163567T ES17163567T ES2880433T3 ES 2880433 T3 ES2880433 T3 ES 2880433T3 ES 17163567 T ES17163567 T ES 17163567T ES 17163567 T ES17163567 T ES 17163567T ES 2880433 T3 ES2880433 T3 ES 2880433T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
angle
data
pedal
angle detection
cpu
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17163567T
Other languages
English (en)
Inventor
Chih-Hsiang Shen
Wei-Chieh Ho
Chien-Hung Chen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giant Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Giant Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giant Manufacturing Co Ltd filed Critical Giant Manufacturing Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2880433T3 publication Critical patent/ES2880433T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
    • B62J45/414—Acceleration sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1071—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring angles, e.g. using goniometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/221—Ergometry, e.g. by using bicycle type apparatus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/45—For evaluating or diagnosing the musculoskeletal system or teeth
    • A61B5/4538—Evaluating a particular part of the muscoloskeletal system or a particular medical condition
    • A61B5/4561—Evaluating static posture, e.g. undesirable back curvature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/16—Training appliances or apparatus for special sports for cycling, i.e. arrangements on or for real bicycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
    • B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
    • B62J45/415—Inclination sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/08—Pedals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • A63B2024/0012—Comparing movements or motion sequences with a registered reference
    • A63B2024/0015—Comparing movements or motion sequences with computerised simulations of movements or motion sequences, e.g. for generating an ideal template as reference to be achieved by the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/40—Acceleration
    • A63B2220/44—Angular acceleration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/50—Force related parameters
    • A63B2220/51—Force
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80—Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/803—Motion sensors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

Un dispositivo de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta, que está configurado para conectarse de manera pivotante a un mandril (13) de la bicicleta, comprendiendo dicho dispositivo de medición: un cuerpo (10) de pedal, que comprende una porción (15) pivotante para su conexión de manera pivotante al mandril (13), un plano (12) de pedal, una cámara (11) de alojamiento y una ranura (14) de batería; una unidad (20) de detección de ángulo, dispuesta en la cámara (11) de alojamiento; y una unidad central de procesamiento (CPU) (30), conectada de manera eléctrica a la unidad (20) de detección de ángulo; en el que la unidad (20) de detección de ángulo está configurada para detectar un ángulo del cuerpo (10) de pedal y enviar una señal de detección de ángulo; estando configurada la CPU (30) para analizar la señal de detección de ángulo y obtener datos de ángulo del cuerpo (10) de pedal con relación a un ángulo de un plano de referencia, caracterizado por que el mandril (13) y la ranura (14) de batería están dispuestos entre el plano (12) de pedal y la cámara (11) de alojamiento.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de medición y procedimiento de medición de ángulo de plano de pedal de bicicleta
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un dispositivo de medición, y particularmente a un dispositivo de medición y un procedimiento de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta.
Estado de la técnica
A medida que cambian los tiempos, las bicicletas se han transformado de medios de transporte en herramientas de entretenimiento y ejercicio de la gente moderna. Junto con las tecnologías avanzadas, en una bicicleta pueden instalarse numerosos sensores que permiten a un ciclista registrar datos relativos a la conducción tales como la velocidad de pedaleo, el kilometraje de conducción, la frecuencia de pedaleo y la fuerza de pedaleo, mientras el ciclista conduce la bicicleta. Mediante el análisis de datos, el ciclista puede conocer sus condiciones físicas.
Por ejemplo, la patente de Estados Unidos núm. 8.689.645, «Bicycle Crank Arm», describe una bicicleta que incorpora un sensor de fuerza de pedaleo. La descripción incluye un cuerpo de manivela, un miembro de referencia y un sensor. El miembro de referencia está unido al cuerpo de manivela. El sensor está unido a al menos uno del cuerpo de manivela y el miembro de referencia. Cuando el ciclista pedalea, el cuerpo de manivela recibe la fuerza y se curva para causar un cambio en la distancia entre el cuerpo de manivela y el miembro de referencia, obteniéndose por tanto el tamaño de la fuerza de pedaleo.
Además, en las tecnologías conocidas, puede utilizarse un sensor para detectar una posición angular de un pedal en un movimiento circular. Junto con la distancia entre el cuerpo de manivela y el miembro de referencia, puede calcularse el tamaño de la fuerza de pedaleo y la relación entre la fuerza de pedaleo y la posición de pedaleo, con el objetivo de proporcionar una referencia de entrenamiento para ajustar la fuerza de pedaleo del ciclista.
Cuando se pedalea basándose en el procedimiento anterior, las correcciones se hacen según la posición angular del pedal que realiza un movimiento circular y la fuerza aplicada en el cuerpo de manivela. Cabe destacar que el usuario aplica una fuerza sobre el pedal de la bicicleta de manera circular, y la dirección tangencial de la circunferencia se considera de hecho como una fuerza eficaz. En las tecnologías conocidas, se pasa por alto la medida del ángulo del plano de pedal del pedal, de modo que la fuerza de pedaleo real y efectiva del ciclista no puede calcularse realmente. Además, para satisfacer una sensación de logro, un ciclista generalmente puede valorar más el kilometraje de conducción y la velocidad de conducción, e ignorar si el ángulo de pedaleo, que es lo más importante, es el correcto. Durante un periodo de tiempo prolongado, es probable que se causen lesiones deportivas en los pies o en otras partes, que dan lugar a una eficiencia de conducción reducida. Por lo tanto, es necesaria una solución que detecte una relación angular entre un plano de pedal y la superficie del terreno para calcular una fuerza de pedaleo real y para reducir las lesiones deportivas.
El documento DE 102005027181 A1 describe un dispositivo de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta según el preámbulo de la reivindicación 1. Comprende dos dispositivos 20a, 20b de medición de carga que miden una fuerza ejercida sobre el pedal 12. Están o pueden estar posicionados para medir componentes de fuerza de pedaleo que actúan en diversas direcciones coordinadas. Sin embargo, el elemento de medición solo mide la posición angular entre el brazo de manivela de pedal para determinar la fuerza motriz efectiva de los componentes. La publicación internacional WO 2009/083787 A1 describe un sistema para evaluar la eficiencia de pedaleo de un ciclista, que comprende: medios para detectar al menos una cantidad relativa al pedaleo de dicho ciclista, que están acoplados a un pedal, que a su vez está acoplado a una manivela de pedal de una bicicleta, y medios de procesamiento electrónicos conectados a dichos medios para detectar dicha cantidad relativa al pedaleo del ciclista, configurados para determinar una cantidad que indica la eficiencia de pedaleo de dicho ciclista. Sin embargo, el elemento de medición solo mide la posición angular entre el brazo de manivela de pedal para determinar la fuerza motriz efectiva de los componentes.
La publicación internacional WO 2010/014242 A1 se refiere a un dispositivo sensor provisto para determinar las fuerzas ejercidas por un ciclista sobre un pedal de una bicicleta. El dispositivo sensor incluye una pluralidad de sensores acoplados a un sustrato, y cableado acoplado a los sensores y el sustrato, en el que los sensores, el sustrato y el cableado están alojados dentro de un huso de pedal acoplado al pedal. El dispositivo sensor se puede utilizar también en un sistema para mejorar una técnica de pedaleo de un ciclista. Sin embargo, el elemento de medición solo mide la posición angular entre el brazo de manivela de pedal para determinar la fuerza motriz efectiva de los componentes.
Objeto de la invención
Constituye un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo mejorado de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta que es adecuado para superar las desventajas anteriores, y es particularmente adecuado para solucionar los problemas de la incapacidad para calcular una relación angular entre un plano de pedal y la superficie del terreno, las lesiones deportivas fácilmente causadas y la eficiencia de conducción reducida, y la incapacidad para calcular una fuerza de pedaleo real. Constituye un objeto más de la presente invención proporcionar un procedimiento de medición correspondiente para medir un ángulo de plano de pedal de una bicicleta. Constituye un objeto más de la presente invención proporcionar un uso de dicho dispositivo de medición mejorado y procedimiento de medición en un pedal de una bicicleta.
Los problemas anteriores se solucionan mediante un dispositivo de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta según la reivindicación 1 y mediante un procedimiento de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta según la reivindicación 8. Realizaciones ventajosas adicionales constituyen el objeto de las reivindicaciones dependientes.
Para lograr el objeto anterior, la presente invención proporciona un dispositivo de medición para un plano de pedal de una bicicleta. El dispositivo de medición está conectado de manera pivotante a un mandril e incluye un cuerpo de pedal, una unidad de detección de ángulo y una unidad central de procesamiento (CPU). El cuerpo de pedal incluye una porción pivotante para su conexión de manera pivotante al mandril, un plano de pedal, una cámara de alojamiento, en la que está dispuesta la unidad de detección de ángulo, y una ranura de batería. La CPU está conectada de manera eléctrica a la unidad de detección de ángulo. La unidad de detección de ángulo detecta un ángulo del cuerpo de pedal y envía una señal de detección de ángulo. La CPU recibe y analiza la señal de detección de ángulo para obtener datos de ángulo del cuerpo de pedal con relación a un ángulo de un plano de referencia. Según la presente invención la CPU está configurada para analizar la señal de detección de ángulo y obtener datos de ángulo del cuerpo de pedal con relación a un ángulo de un plano de referencia, donde el mandril y la ranura de batería están dispuestos entre el plano de pedal y la cámara de alojamiento.
Para lograr el objeto anterior, la presente invención proporciona además un procedimiento de medición para un plano de pedal de una bicicleta. El procedimiento de medición incluye las siguientes etapas:
en la etapa S1, un ángulo de un cuerpo de pedal es detectado por una unidad de detección de ángulo dispuesta en una cámara de alojamiento del cuerpo de pedal para enviar una señal de detección de ángulo, en la que el cuerpo de pedal está conectado de manera pivotante a un mandril por una porción pivotante;
en la etapa P: se obtienen datos de posición de una posición del cuerpo de pedal que realiza un movimiento circular por una unidad de obtención de posición; y
en la etapa S2, la señal de detección de ángulo es analizada por una CPU conectada de manera eléctrica a la unidad de detección de ángulo para obtener datos de ángulo del cuerpo de pedal con relación a un ángulo de un plano de referencia, en la que los datos de ángulo están coordinados con los datos de posición para obtener una información de movimiento de pedaleo.
En conclusión, la presente invención proporciona las siguientes características.
Mediante la utilización de la unidad de detección de ángulo y la CPU, se obtienen los datos de ángulo del cuerpo de pedal con relación al ángulo del plano de referencia. De este modo, se puede saber si un ángulo de pedaleo durante la conducción es correcto para reducir las lesiones deportivas.
Además, los datos de ángulo pueden coordinarse con otras unidades de detección y corregirse mutuamente para obtener información de valores precisa. Por ejemplo, los datos de ángulo pueden coordinarse con una unidad de detección de pedal para corregirse y analizarse mutuamente con el fin de obtener información correcta de la fuerza de pedaleo.
Descripción de las figuras
La fig. 1 es un diagrama esquemático estructural en perspectiva según una primera realización de la presente invención;
la fig. 2 es un diagrama esquemático parcial explosionado según la primera realización de la presente invención; la fig. 3 es un diagrama esquemático parcial explosionado de otro aspecto según la primera realización de la presente invención;
la fig. 4 es un diagrama de bloques de función según una primera realización de la presente invención;
la fig. 5 es un diagrama esquemático de un ángulo de pedaleo según la primera realización de la presente invención; la fig. 6 es un diagrama esquemático de una dirección de aplicación de fuerza según la primera realización de la presente invención;
la fig. 7 es un diagrama esquemático de un proceso según la primera realización de la presente invención;
la fig. 8 es un diagrama de bloques de función según una segunda realización de la presente invención;
la fig. 9 es un diagrama esquemático de un proceso según la segunda realización de la presente invención; y la fig. 10 es un diagrama de bloques de función según una tercera realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
A continuación, se proporcionan los detalles y contenidos técnicos de la presente invención con los dibujos adjuntos. Con referencia a las figuras 1 a 4, la presente invención proporciona un dispositivo de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta. El dispositivo de medición para un plano de pedal de una bicicleta de la presente invención está conectado de manera pivotante a un mandril 13 e incluye un cuerpo 10 de pedal, una unidad 20 de detección de ángulo y una unidad central de procesamiento (CPU) 30. La unidad 20 de detección de ángulo está dispuesta en una cámara 11 de alojamiento del cuerpo 10 de pedal. En la presente invención, el cuerpo 10 de pedal incluye además una porción 15 pivotante para su conexión de manera pivotante al mandril 13, un plano 12 de pedal y una ranura 14 de batería. El mandril 13 y la ranura 14 de batería están provistos entre el plano 12 de pedal y la cámara 11 de alojamiento. El mandril 13 está conectado a una manivela (no mostrada) para rotar. La ranura 14 de batería contiene un elemento de potencia para alimentar la unidad 20 de detección de ángulo y la CPU 30. Por ejemplo, la ranura 14 de batería puede alojar una pila seca común, o puede estar diseñada para contener baterías de otros tamaños, p.ej., baterías de litio.
Con referencia a la fig. 5, cuando un ciclista conduce la bicicleta, la unidad 20 de detección de ángulo detecta un ángulo A del cuerpo 10 de pedal y envía una señal de detección de ángulo. La CPU 30 analiza la señal de detección de ángulo para obtener datos de ángulo del cuerpo 10 de pedal con relación a un ángulo A de un plano de referencia. Por ejemplo, el plano de referencia es generalmente un plano horizontal, o se puede modificar según diferentes requisitos. Por ejemplo, la unidad 20 de detección de ángulo puede ser al menos una seleccionada de un grupo que consiste en un acelerómetro, un giroscopio y un sensor de ángulo. El acelerómetro calcula aceleraciones de dos direcciones para obtener el cambio de ángulo. El giroscopio obtiene el cambio de ángulo a través del momento angular de un rotor giratorio ubicado en el mandril. El sensor de ángulo, mediante la disposición de un plano de detección vertical de un chip perpendicular al mandril de un imán, detecta la dirección de rotación. Por ejemplo, pero no limitado a, el giroscopio y el sensor de ángulo se pueden incorporar para lograr detección multiaxial con el fin de aumentar la precisión de detección.
Con referencia a la fig. 4, la realización incluye además una unidad 80 de obtención de posición, una unidad 70 de alerta y una unidad 40 de almacenamiento de datos. La unidad 80 de obtención de posición está conectada de manera eléctrica a la CPU 30, y es capaz de enviar datos de posición según una posición del cuerpo 10 de pedal que realiza un movimiento circular a la CPU 30. La CPU 30 combina los datos de ángulo y los datos de posición para obtener información de movimiento de pedaleo. La unidad 40 de almacenamiento de datos está conectada de manera eléctrica a la CPU 30 y almacena los datos de ángulo, los datos de posición y la información de movimiento de pedaleo para que el ciclista los transfiera a un dispositivo externo después de la conducción. De este modo, el ciclista puede examinar si su ángulo de pedal es correcto para evitar lesiones deportivas y para mejorar la eficiencia de conducción. La unidad 70 de alerta también está conectada de manera eléctrica a la CPU 30. Durante la conducción, si el ángulo de pedal del ciclista es incorrecto, la unidad 70 de alerta detecta que los datos de ángulo son anormales, y emite una alerta para avisar al ciclista para que preste atención a la postura de pedaleo. Por ejemplo, la alerta puede ser un parpadeo, un pitido u otro medio que llame la atención del ciclista. En la realización, la CPU 30, la unidad 80 de obtención de posición, la unidad 70 de alerta y la unidad 40 de almacenamiento de datos están todas dispuestas en la cámara 11 de alojamiento.
Tal como se muestra en las fig. 5 y 6, la unidad 20 de detección de ángulo detecta el plano de pedal del cuerpo 10 de pedal y el ángulo A del plano de referencia para obtener una dirección 91 de aplicación de fuerza perpendicular al plano de pedal del cuerpo 10 de pedal. Además de la posición del movimiento circular obtenida por la unidad 80 de obtención de posición, se obtiene una dirección 91 de aplicación de fuerza eficaz a lo largo de la dirección tangencial y una dirección 93 de aplicación de fuerza ineficaz a lo largo de la línea normal de la circunferencia. Con la dirección 92 de aplicación de fuerza eficaz obtenida, el ángulo de pedaleo del ciclista puede corregirse para maximizar el resultado de la fuerza de pedaleo.
Los datos de ángulo obtenidos pueden coordinarse con otros datos y corregirse mutuamente. Por ejemplo, pero no limitado a, los datos de ángulo pueden corregirse mutuamente con los datos de una unidad de detección de pedal para obtener una fuerza de pedaleo correcta. No obstante, los datos de ángulo pueden estar coordinados con otras unidades de detección además del ejemplo anterior.
Con referencia a la fig. 7, un procedimiento de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta según una realización incluye las siguientes etapas.
En la etapa S1, un ángulo de un cuerpo 10 de pedal es detectado por una unidad 20 de detección de ángulo dispuesta en el cuerpo 10 de pedal para enviar una señal de detección de ángulo. En la realización, la etapa S1 incluye además las siguientes etapas.
En la etapa S1A, la unidad 20 de detección de ángulo se vuelve a poner a cero magnéticamente en respuesta a diferencias magnéticas en diferentes regiones. Para volver a poner a cero magnéticamente la unidad 20 de detección de ángulo, la unidad 20 de detección de ángulo se mueve a lo largo de una trayectoria del número 8 en el aire. Otros tipos de unidades 20 de detección de ángulo pueden presentar respectivamente otros procedimientos de puesta a cero, los cuales se omiten en la presente memoria.
En la etapa SIB, el ángulo del cuerpo 10 de pedal es detectado por la unidad 20 de detección de ángulo para enviar la señal de detección de ángulo.
Después de la etapa S1, el procedimiento de medición incluye además las siguientes etapas.
En la etapa P, cuando el cuerpo 10 de pedal realiza un movimiento circular, se obtienen datos de posición de una posición del cuerpo 10 de pedal que realiza el movimiento circular por una unidad 80 de obtención de posición. En la etapa S2, la señal de detección de ángulo es analizada por una CPU 30 para obtener datos de ángulo del cuerpo 10 de pedal con relación a un ángulo de un plano de referencia, y los datos de ángulo están coordinados con los datos de posición para obtener información de movimiento de pedaleo.
En la etapa Q, los datos de ángulo, los datos de posición y la información de movimiento de pedaleo se almacenan en una unidad 40 de almacenamiento de datos para que el ciclista los visualice después de la conducción y examine si su ángulo de pedaleo es correcto.
En la etapa R, la CPU 30 compara la diferencia entre los datos de ángulo y unos datos óptimos para obtener datos de variación. Los datos óptimos son según la consideración de la ergonomía y el ángulo de conducción más eficaz. En la etapa S, cuando la unidad 70 de alerta detecta que los datos de variación son anormales, la unidad 70 de alerta emite una alerta para avisar al ciclista.
Las fig. 8 y 9 muestran una segunda realización de la presente invención. Una diferencia de la segunda realización respecto de la primera realización es que esta realización incluye además una unidad 50 de transmisión inalámbrica y un módulo 60 de visualización. La unidad 50 de transmisión inalámbrica puede conectarse de manera inalámbrica a la CPU 30 y al módulo 60 de visualización, y analizar la señal de detección de ángulo mediante un software 61 de aplicación del módulo 60 de visualización para obtener los datos de ángulo. Los datos de ángulo pueden mostrarse en el módulo 60 de visualización. Además, los datos almacenados en la unidad 40 de almacenamiento de datos también pueden mostrarse en el módulo 60 de visualización para que los vea el usuario.
En esta realización, la etapa S2 del procedimiento de medición incluye además las siguientes etapas.
En la etapa S2A, la CPU 30 se conecta de manera inalámbrica al módulo 60 de visualización mediante la unidad 50 de transmisión inalámbrica, y analiza la señal de detección de ángulo mediante el software 61 de aplicación del módulo 60 de visualización para mostrar los datos de ángulo en el módulo 60 de visualización.
La fig.10 muestra una tercera realización de la presente invención. En esta realización, la CPU 30 está dispuesta en un módulo 60 de visualización, y la unidad 50 de transmisión inalámbrica se conecta de manera inalámbrica a la CPU 30 y a la unidad 20 de detección de ángulo. Además, la unidad 50 de transmisión inalámbrica transmite la señal de detección de ángulo enviada por la unidad 20 de detección de ángulo a la CPU 30. La señal de detección de ángulo es analizada mediante el software 61 de aplicación, y los datos de ángulo se muestran en el módulo 60 de visualización.
En la segunda realización y en la tercera realización de la presente invención, la unidad 70 de alerta y la unidad 40 de almacenamiento de datos están dispuestas en la cámara 11 de alojamiento del cuerpo 10 de pedal a modo de ejemplo no limitativo. Por poner otro ejemplo, la unidad 70 de alerta y la unidad 40 de almacenamiento de datos también pueden estar dispuestas en el módulo 60 de visualización.
En conclusión, la presente invención proporciona las siguientes características.
1. Los datos de ángulo pueden coordinarse con otros datos de detección y corregirse mutuamente. Por ejemplo, mediante la coordinación y corrección mutua de los datos de ángulo y los datos de fuerza de pedaleo de una unidad de detección de fuerza de pedaleo, se puede obtener la fuerza de pedaleo correcta.
2. Mediante el análisis de los datos de ángulo del cuerpo de pedal con relación al plano de referencia, se puede saber si el ángulo de pedaleo durante la conducción es correcto. El examen ulterior de los datos de ángulo almacenados en la unidad de almacenamiento de datos permite reducir las lesiones deportivas al tiempo que se mejora la eficiencia de conducción.
3. Con la disposición de la unidad de alerta, cuando se detecta que los datos de ángulo son anormales, la unidad de alerta emite una alerta para avisar al ciclista para que preste atención a la postura de pedaleo con el fin de reducir las lesiones deportivas.
4. Mediante el análisis de los datos de ángulo del cuerpo de pedal con relación al plano de referencia, se puede obtener la dirección de aplicación de fuerza eficaz a lo largo de la dirección tangencial de la circunferencia para corregir más el ángulo de pedaleo del ciclista, optimizando por tanto el resultado de la fuerza de pedaleo.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta, que está configurado para conectarse de manera pivotante a un mandril (13) de la bicicleta, comprendiendo dicho dispositivo de medición:
un cuerpo (10) de pedal, que comprende una porción (15) pivotante para su conexión de manera pivotante al mandril (13), un plano (12) de pedal, una cámara (11) de alojamiento y una ranura (14) de batería; una unidad (20) de detección de ángulo, dispuesta en la cámara (11) de alojamiento; y
una unidad central de procesamiento (CPU) (30), conectada de manera eléctrica a la unidad (20) de detección de ángulo; en el que
la unidad (20) de detección de ángulo está configurada para detectar un ángulo del cuerpo (10) de pedal y enviar una señal de detección de ángulo;
estando configurada la CPU (30) para analizar la señal de detección de ángulo y obtener datos de ángulo del cuerpo (10) de pedal con relación a un ángulo de un plano de referencia, caracterizado por que el mandril (13) y la ranura (14) de batería están dispuestos entre el plano (12) de pedal y la cámara (11) de alojamiento.
2. El dispositivo de medición según la reivindicación 1, que comprende, además: una unidad (40) de almacenamiento de datos, conectada de manera eléctrica a la CPU (30), que almacena los datos de ángulo.
3. El dispositivo de medición según la reivindicación 1 o 2, que comprende, además:
una unidad (50) de transmisión inalámbrica, conectada de manera inalámbrica a la CPU (30) y a la unidad (20) de detección de ángulo;
en el que, la CPU (30) está dispuesta en un módulo (60) de visualización, el módulo (60) de visualización comprende además un software (61) de aplicación, y la CPU (30) está configurada para analizar la señal de detección de ángulo mediante el software (61) de aplicación para mostrar los datos de ángulo.
4. El dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además: una unidad (70) de alerta, que emite una alerta cuando se detecta que los datos de ángulo son anormales.
5. El dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además: una unidad (80) de obtención de posición, conectada de manera eléctrica a la CPU (30), para enviar datos de posición a la CPU (30).
6. El dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el plano de referencia es un plano horizontal.
7. El dispositivo de medición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad (20) de detección de ángulo es un acelerómetro y/o un giroscopio y/o un sensor de ángulo.
8. Un procedimiento de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta, particularmente para su uso en un dispositivo de medición de un ángulo de plano de pedal de una bicicleta según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:
S1: detección de un ángulo de un cuerpo (10) de pedal mediante la utilización de una unidad (20) de detección de ángulo dispuesta en una cámara (11) de alojamiento del cuerpo (10) de pedal para enviar una señal de detección de ángulo, en el que el cuerpo (10) de pedal está conectado de manera pivotante a un mandril (13) por una porción (15) pivotante;
P: obtención de datos de posición de una posición del cuerpo (10) de pedal que realiza un movimiento circular por una unidad (80) de obtención de posición; y
S2: análisis de la señal de detección de ángulo por una unidad central de procesamiento (CPU) (30) conectada de manera eléctrica a la unidad (20) de detección de ángulo para obtener datos de ángulo del cuerpo (10) de pedal con relación a un ángulo de un plano de referencia, coordinación de los datos de ángulo con los datos de posición para obtener una información de movimiento de pedaleo, y alimentación de la unidad (20) de detección de ángulo y la CPU (30) por un elemento de potencia contenido en una ranura (14) de batería en el cuerpo de pedal, en el que el mandril (13) y la ranura (14) de batería están dispuestos entre un plano (12) de pedal del cuerpo (10) de pedal y la cámara (11) de alojamiento.
9. El procedimiento de medición según la reivindicación 8, en el que la etapa S1 comprende además las etapas de:
S1A: puesta a cero magnética de la unidad (20) de detección de ángulo en respuesta a diferencias de magnetismo en diferentes regiones; y
SIB: detección del ángulo del cuerpo (10) de pedal por la unidad (20) de detección de ángulo para enviar la señal de detección de ángulo.
10. El procedimiento de medición según la reivindicación 9, en el que en la etapa S1A la unidad (20) de detección de ángulo es un sensor de ángulo, y la unidad (20) de detección de ángulo se pone a cero magnéticamente mediante un movimiento a lo largo de una trayectoria del número 8 en el aire.
11. El procedimiento de medición según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, después de la etapa S2, que comprende además una etapa de:
Q: almacenamiento de los datos de ángulo por una unidad (40) de almacenamiento de datos.
12. El procedimiento de medición según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, después de la etapa S2, que comprende además una etapa de:
R: comparación de la diferencia entre los datos de ángulo y datos de ángulo óptimos por la CPU para obtener datos de variación, en el que los datos óptimos son según la consideración de la ergonomía y el ángulo de conducción más eficaz.
13. El procedimiento de medición según la reivindicación 12, después de la etapa R, que comprende además una etapa de:
S: emisión de una alerta por la unidad (70) de alerta cuando la unidad (70) de alerta detecta que los datos de variación son anormales.
14. El procedimiento de medición según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en el que la etapa S2 comprende, además:
S2A: conexión inalámbrica de la CPU (30) a un módulo (60) de visualización mediante una unidad (50) de transmisión inalámbrica, y análisis de la señal de detección de ángulo mediante un software (61) de aplicación del módulo (60) de visualización para mostrar los datos de ángulo.
ES17163567T 2016-04-18 2017-03-29 Dispositivo de medición y procedimiento de medición de ángulo de plano de pedal de bicicleta Active ES2880433T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105111992A TWI583930B (zh) 2016-04-18 2016-04-18 Measuring device of bicycle tread angle and its measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2880433T3 true ES2880433T3 (es) 2021-11-24

Family

ID=58464250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17163567T Active ES2880433T3 (es) 2016-04-18 2017-03-29 Dispositivo de medición y procedimiento de medición de ángulo de plano de pedal de bicicleta

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10232244B2 (es)
EP (1) EP3235713B1 (es)
ES (1) ES2880433T3 (es)
PL (1) PL3235713T3 (es)
TW (1) TWI583930B (es)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10908632B2 (en) 2018-04-09 2021-02-02 Marcin GOLEC Device and method for use in cycling
WO2020250356A1 (ja) * 2019-06-12 2020-12-17 日本電気株式会社 情報処理装置、ログ取得システム、エネルギー算出システム、情報処理方法及び記憶媒体
WO2020250354A1 (ja) * 2019-06-12 2020-12-17 日本電気株式会社 情報処理装置、状態判定システム、エネルギー算出システム、情報処理方法及び記憶媒体
IT201900014676A1 (it) * 2019-08-12 2021-02-12 Favero Electronics S R L Pedale per biciclette
KR102393622B1 (ko) * 2020-07-14 2022-05-03 박희재 자전거용 페달
USD1016680S1 (en) * 2021-03-08 2024-03-05 Wahoo Fitness L.L.C. Bicycle pedal
USD999122S1 (en) * 2021-03-08 2023-09-19 Wahoo Fitness L.L.C. Bicycle pedal
TWM632070U (zh) * 2021-11-04 2022-09-21 光旴科技股份有限公司 電刷式腳踏板運動訊號檢測裝置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4423630A (en) * 1981-06-19 1984-01-03 Morrison Thomas R Cyclic power monitor
DE102005027181A1 (de) * 2005-06-07 2006-12-14 Plötz, Matthias John, Dr. Leistungsmesseinrichtung
AU2008274881B2 (en) * 2007-07-06 2010-06-24 Mark Fisher Crank arm with strain amplifier
ITTO20070955A1 (it) * 2007-12-28 2009-06-29 Univ Degli Studi Roma Tre Sistema di valutazione dell'efficienza della pedalata di un ciclista
EP2304403B1 (en) * 2008-07-29 2018-11-28 Garmin Switzerland GmbH System and device for measuring and analyzing forces applied by a cyclist on a pedal of a bicycle
DE202009001463U1 (de) * 2009-02-06 2009-04-30 Momes Llp Vorrichtung zur Messung und Ermittlung der Kraft, der Momente und der Leistung an einer (Tret-)Kurbel
FR2950428B1 (fr) * 2009-09-22 2012-12-28 Look Cycle Int Dispositif de mesure embarque sur un cycle pour la mesure d'efforts et cycle equipe d'un tel dispositif de mesure
US9417144B2 (en) * 2011-01-21 2016-08-16 Foundation Fitness, LLC Apparatus, system and method for power measurement
US8584520B2 (en) * 2011-02-18 2013-11-19 Polar Electric Oy Apparatus for pedalling measurement arrangement
US8689645B2 (en) 2012-04-25 2014-04-08 Shimano Inc. Bicycle crank arm
US8844404B2 (en) * 2012-12-19 2014-09-30 Wellgo Pedal's Corp. Pedal with a sensing device

Also Published As

Publication number Publication date
US10232244B2 (en) 2019-03-19
US20170296896A1 (en) 2017-10-19
EP3235713B1 (en) 2021-04-07
TW201738541A (zh) 2017-11-01
PL3235713T3 (pl) 2021-11-02
EP3235713A2 (en) 2017-10-25
TWI583930B (zh) 2017-05-21
EP3235713A3 (en) 2017-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2880433T3 (es) Dispositivo de medición y procedimiento de medición de ángulo de plano de pedal de bicicleta
CN108725679B (zh) 自行车电动装置
US9810593B2 (en) Pedaling torque and power measuring device for a bicycle
AU2010324542B2 (en) Cyclic cranked system method and related devices
TWI638746B (zh) 自行車踏板
ES2749600T3 (es) Sensor de par de torsión
US7806006B2 (en) Bicycle torque measuring system
US20140200835A1 (en) Pedaling Torque Sensor Device for Each Cyclist's Leg and Power Meter Apparatus
US20160167732A1 (en) Device and method for regulating the assistance power of an electric power-assisted bicycle
JP6466608B2 (ja) パワー測定アセンブリ
EP2072387A1 (en) A cycling arrangement
US11029225B1 (en) Electronic device, crank assembly with electronic device and drive train including crank assembly with electronic device
JP2015529330A5 (es)
US9354131B2 (en) Method and apparatus for measuring torque transmitted by driven wheel of a cycle or the like vehicle
JP2010038799A5 (es)
KR101458386B1 (ko) 신발을 이용한 자전거 케이던스 측정 시스템
KR100773423B1 (ko) 골프스윙 분석장치
US20090063088A1 (en) Wristwatch type acceleration detection module
CN107328386B (zh) 自行车踏面角度的量测装置与其量测方法
KR20230063337A (ko) 빛의 왕복 시간 측정을 이용한 자전거 크랭크 수를 측정하기 위한 장치
KR101548239B1 (ko) 3축 가속도계를 이용한 자전거용 케이던스센서와 속도계
WO2025035179A1 (en) Cycle crank sensing arrangement
GB2634082A (en) A system for determining a height of a jump