一种骑行自行车做功测量系统及方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种骑行自行车做功测量系统及方法，微处理器每隔微小的时间间隔δt测量骑行者当前脚踏的扭矩n、角速度ω，计算出δt内骑行者做功值w_t，将骑行过程中所有的w_t累加就得到了骑行过程中做功的总和W_all。使用时无需针对骑行者、道路、车辆的差异进行任何手工设置。应用本发明专利技术，无需任何人工设置和处理，微处理器自动准确地计算得到骑行做功数值。因此，本发明专利技术解决了不能自动、准确计算骑行者骑行自行车做功的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术揭示了，微处理器每隔微小的时间间隔δt测量骑行者当前脚踏的扭矩n、角速度ω，计算出δt内骑行者做功值w_t，将骑行过程中所有的w_t累加就得到了骑行过程中做功的总和W_all。使用时无需针对骑行者、道路、车辆的差异进行任何手工设置。应用本专利技术，无需任何人工设置和处理，微处理器自动准确地计算得到骑行做功数值。因此，本专利技术解决了不能自动、准确计算骑行者骑行自行车做功的问题。【专利说明】
本专利技术属于智能控制领域，涉及一种骑行自行车做功测量系统，同时还涉及利用上述骑行自行车做功测量系统的做功测量方法。
技术介绍
自行车作为零碳排的绿色交通工具，受到各国政府以及民众的推崇和支持，骑行自行车所做的功即为骑行者所消耗的卡路里，在目前的自行车上缺少能准确计算出骑行者做功的系统。物理学中关于做功和功率的公式有: 功W=功率PX时间t 功W=力FX距离S 因此:功率P=力FX距离s+时间t=力FX速度V 在自行车的脚踏做功时，速度V =半径r X角速度ω，因此功率P=力FX半径rX角速度ω，即: 功率P=扭矩NX角速度ω，角速度的单位是弧度/秒，180度等于π弧度(近似为3.14弧度)。所以:功W=扭矩NX角速度ω X时间t，在每个微小的时间间隔δ t内，可以近似地将扭矩和角速度视为不变的，这样将所有时间间隔S t做的功W计算出来，并累加就得到了整个骑行过程中做功的总和W_all。目前的自行车骑行卡路里消耗计算方法都是近似的推算，例如运动轨迹记录应用Cyclemeter GPS,利用移动设备GPS记录用户骑行路径，输入骑行者体重信息，近似推算消耗的卡路里，对于骑行时实际的风阻完全无法估算。还有通过心律计估算卡路里消耗，使用时预先向心律计中输入骑行者的身高、年龄、体重，这本身就是一种近似的估算。这些测量方法都是近似的推算，不仅不准确，而且在使用前还需要手工输入骑行者相关的数据，使用起来比较麻烦，对于动态变化的参数，例如:骑行时的风阻、道路坡度，要么直接忽略要么就只做近似估算，必然导致测量数据不准确，而且需要手工进行参数设置才能估算出骑行做功的数值。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种骑行自行车做功测量系统，解决了不能自动、准确计算骑行者骑行自行车做功的问题。同时提供了利用上述骑行自行车做功测量系统的做功测量方法。本专利技术解决其技术问题的技术方案是: 一种骑行自行车做功测量系统，包括: 扭矩测量装置，固定安装在车架上，测量骑行时，施加在中轴上的扭矩的大小；与微处理器相连，向微处理器发送测量得到的扭矩数据； 角速度测量装置，固定安装在车架上，测量曲柄的角速度，与微处理器相连，向微处理器发送测量得到的角速度数据； 微处理器，接收扭矩测量装置测得的扭矩数据和角速度测量装置测得的角速度数据，将扭矩数据、角速度数据、时间数据一起存储在存储设备中； 存储设备，与微处理器相连，存储数据。一种骑行自行车做功测量方法，该方法包括如下步骤: 步骤S11，微处理器在每个微小的时间间隔δ t接收扭矩测量装置、角速度测量装置发送的扭矩数据η、角速度数据ω，将数据与当前时间存储到存储设备； 步骤S12，微处理器计算St时间内骑行者所做的功w_t，其计算公式为:w_t=n* ω * δ t ; 步骤S13，微处理器从存储器中取得本次骑行累计做功量W_all (骑行初始时，W_all被设置为0)，将W_all+w_t得到的和存储为新的W_all。 本专利技术的有益效果是，应用本专利技术提供的骑行自行车做功测量系统及方法，微处理器每隔微小的时间间隔St测量骑行者当前脚踏的扭矩η、角速度ω，计算出St内骑行者做功值w_t，将骑行过程中所有的w_t累加就得到了骑行过程中做功的总和W_all。使用时无需针对骑行者、道路、车辆的差异进行任何手工设置。应用本专利技术，无需任何人工设置和处理，微处理器自动准确地计算得到骑行做功数值。因此，本专利技术解决了不能自动、准确计算骑行者骑行自行车做功的问题。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1为示出实施例一的骑行自行车做功测量系统的结构示意框图。【具体实施方式】为更好地理解本专利技术的内容，下面详细说明本专利技术的优选实施例。实施例一 本专利技术揭示了一种骑行自行车做功测量系统，以及利用它们的做功测量方法。参阅附图1，由附图1可见，骑行自行车做功测量系统包括: 扭矩测量装置10，固定安装在车架上，测量骑行时，施加在中轴上的扭矩的大小；与微处理器30相连，向微处理器30发送测量得到的扭矩数据； 角速度测量装置20，固定安装在车架上，测量曲柄的角速度，与微处理器30相连，向微处理器30发送测量得到的角速度数据； 微处理器30，接收扭矩测量装置10测得的扭矩数据和角速度测量装置20测得的角速度数据，将扭矩数据、角速度数据、时间数据一起存储在存储设备中； 存储设备40，与微处理器30相连，存储数据。利用上述骑行自行车做功测量系统的做功测量方法，包括如下步骤: 步骤S11，微处理器在每个微小的时间间隔δ t接收扭矩测量装置、角速度测量装置发送的扭矩数据η、角速度数据ω，将数据与当前时间存储到存储设备； 步骤S12，微处理器计算St时间内骑行者所做的功w_t，其计算公式为:w_t=n* ω * δ t ; 步骤S13，微处理器从存储器中取得本次骑行累计做功量W_all (骑行初始时，W_all被设置为0)，将W_all+w_t得到的和存储为新的W_all。从上述描述我们可以看出，通过扭矩测量装置10和角速度测量装置20测得的数据，微处理器30通过积分即可计算得到骑行做功的总和W_all，计算得到的做功数值是非常准确的。测量这些数据无需关心骑行者的体重、道路的坡度大小、曲柄的长短，这样的测量系统更加容易使用，无需针对不同的骑行者、不同的道路、不同的车辆进行个性化的设置，非常的通用。综上所述，应用本实施例提供的骑行自行车做功测量系统及方法，微处理器每隔微小的时间间隔St测量骑行者当前脚踏的扭矩η、角速度ω，计算出St内骑行者做功值w_t，将骑行过程中所有的w_t累加就得到了骑行过程中做功的总和W_all。使用时无需针对骑行者、道路、车辆的差异进行任何手工设置。应用本专利技术，无需任何人工设置和处理，微处理器自动准确地计算得到骑行做功数值。因此，本专利技术解决了不能自动、准确计算骑行者骑行自行车做功的问题。【权利要求】1.一种骑行自行车做功测量系统，其特征在于包括: 扭矩测量装置，固定安装在车架上，测量骑行时，施加在中轴上的扭矩的大小；与微处理器相连，向微处理器发送测量得到的扭矩数据； 角速度测量装置，固定安装在车架上，测量曲柄的角速度，与微处理器相连，向微处理器发送测量得到的角速度数据； 微处理器，接收扭矩测量装置测得的扭矩数据和角速度测量装置测得的角速度数据，将扭矩数据、角速度数据、时间数据一起存储在存储设备中； 存储设备，与微处理器相连，存储数据。2.一种骑行自行车做功测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤S11，微处理器在每个微小的时间间隔δ t接收扭矩测量装置、角速度测量装置发送的扭矩数据η、角速度数据ω，将数据与当前时间存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骑行自行车做功测量系统，其特征在于包括：扭矩测量装置，固定安装在车架上，测量骑行时，施加在中轴上的扭矩的大小；与微处理器相连，向微处理器发送测量得到的扭矩数据；角速度测量装置，固定安装在车架上，测量曲柄的角速度，与微处理器相连，向微处理器发送测量得到的角速度数据；微处理器，接收扭矩测量装置测得的扭矩数据和角速度测量装置测得的角速度数据，将扭矩数据、角速度数据、时间数据一起存储在存储设备中；存储设备，与微处理器相连，存储数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童国林，汪婷，
申请(专利权)人：童国林，汪婷，
类型：发明
国别省市：