[发明专利]脚踏板运动信号检测装置

说明书

一种脚踏板运动信号检测装置，包括定子、套管、踏板及控制电路板，套管经由轴承套于该定子的外缘，且该套管一端经由螺纹组穿设固定于该踏板的轴孔内的一端，且套管两侧的外缘布设有一个或一个以上的压力感测单元，套管的外缘中间位置环设有至少一压力信号连接装置，该控制电路板设有轨迹感测单元及压力感测电路，且该控制电路板锁固定于该踏板的容置槽内，该容置槽对应该压力信号连接装置的位置设有一穿孔，供该控制电路板的信号读取单元穿过而与该压力信号连接装置相接，以读取压力信号连接装置及压力感测单元侦测的运动信号，并将读取的运动信号通过一信号处理单元处理后，通过无线传输模组传输至显示器，以供骑乘者作为运动时的参考信息。

技术领域

本发明有关一种用于自行车的车载量测设备，尤指一种量测踩踏自行车踏板的力量及运动轨迹，以供骑乘者作为运动参考的脚踏板运动信号检测装置。

背景技术

现代人为了解决饮食过量、营养过剩所造成的肥胖等诸多文明病的问题，因此会通过适当运动来调整生理机能，而达到对健康的需求，其中，自行车不但可以提升心肺功能，而且对于背部肌肉、臀部及下肢的锻炼也有很好的效果，因此相当受到喜欢运动者的喜好与欢迎。

但是，骑乘自行车必须持续不断的踩踏板，方可达到运动的效果，长时间下来，容易令骑乘者产生运动伤害，且无法提升骑乘的效率，因此，即有可记录骑乘者每次的运动状况或侦测运动时产生左、右脚的运动施力信号，以供骑乘者作为运动时的参考信息，进而令骑乘者在运动过程中调整运动习惯并提升骑乘的效率的各种感测装置产生。

例如美国专利US 8011242 B2，其分别在踏板轴心定子两侧各设置有四片感测组件，以侦测及分析骑乘者施加在自行车踏板上的施力强度，以及力量分布在自行车踏板表面上的施力状况，令骑乘者可获得整周旋转的连续相关资料来改善自身的踩踏效率，以达到更佳的自行车的运动效果，但是，该现有技术中，由于感测组件所侦测的运动信号必须通过接线传输，再经由连接器连结于另一端，结构复杂而其接线则是由踏板连接自行车的一侧拉出，导致其线材外露，并容易造成危险，因此，实非一良善的设计。

且该现有技术在定子的两边放置四个传感器(上、下、左、右)，当骑乘者踩踏时，踏板转子并不一定会踩到传感器上，也有可能踩到传感器与传感器之间的位置，这样传感器所感测到的踩踏力就不正确，不是真正的踩踏力道，因此其准确性不佳。

发明内容

为解决上述现有技术的问题，本发明的一目的在于提供一种可同时量测运动信号及运动轨迹的脚踏板运动信号检测装置。

为解决上述现有技术的问题，本发明的一目的在于提供一种设计于转子，上下一体结合，高准确性且无外露线材的脚踏板运动信号检测装置。

为达成上述目的，本发明脚踏板运动信号检测装置包括踏板、定子、套管及控制电路板，该定子一端具有螺纹，可锁固于自行车上所设的螺纹而与自行车连接，该定子相对与自行车连接的另一端为一定位轴，该定位轴的自由端具有一固定孔，该套管的一端具有一供该定位轴穿入的定位孔，该套管内穿设有一抵靠于套管的该定位孔一侧壁面的轴承，且该轴承与该定位孔同轴供该定位轴穿入，且该套管通过一固定组件穿入该套管内，并与该穿过该轴承及该定位孔的定位轴自由端的固定孔作固定，用以支撑套管以定子为轴心旋转，该套管外缘中间的位置设有至少一压力信号连接装置，该套管外缘于该压力信号连接装置的两侧分别布设有一个或一个以上的压力感测单元，且该等压力感测单元通过传输线将所侦测到运动信号传递至该压力信号连接装置。

请参阅图8～11，图8是自行车的脚踏板，当骑乘者从上方踩踏时，当踩踏踏板如附件3中的90度时，踏板上表面所受到的张应力最大(如图9上方所示)，当踩踏踏板如附件3的0度时，其应力为零，而当踩踏踏板如图10的270度也就是采到踏板最下方时，其所受的缩压应力最大。

另外，骑乘者从上方踩踏时，该踏板即如同连接于飞轮中心的一摆臂，因此，若摆臂长为L，在踩踏力量F的作用下，其产生的扭力为：

Torgue＝Fcosθ＝F_y×L