[发明专利]场地自行车训练智能化监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种场地自行车训练智能化监测系统。

背景技术

伴随着科学技术的发展，体育运动场上的竞争也逐渐演化为科学技术的较量。要提高比赛成绩，拿到更多奖牌，仅仅靠运动员自身素质及能力的培养和艰苦训练是不够的。怎样才能提高训练水平？要有科学的训练指导，要求在平时的训练中更加合理的安排好训练的量和强度，因此训练监控就显得极其重要。因此，具有高科技含量的运动训练设备的支持必不可少。

以场地自行车竞赛为例，这是我们国家最接近国际先进水平的自行车项目之一，属于短距离比赛项目。该项目的特点：赛程短(500米)，时间短(34秒左右)，速度是第一指标。要想提高速度，一个重要的问题是教练员要对整个比赛过程中运动员的实际竞技状态心中有数。包括起跑预备、起跑过程、赛程中、冲刺阶段等，教练员只有实时了解运动员在各阶段的运动状态、体能消耗等信息后，才能有针对性的调整训练方案和计划，正确分配训练强度，科学指导运动员确定最佳的发力时机，取得最好的成绩。

赛程中表征运动员竞技状态的最主要参数是运动员心跳速率及其骑行速度。训练强度的变化会通过心率很明显地显示出来。众多研究表明，运动时心率的快慢与运动强度有关。强度越大，心率越快，运动成绩越高。当以同样的运动强度持续运动超过2～10分钟，心率就留在一定水平上(稳定状态)。在达到“稳定状态”之前，心率与运动强度之间基本呈线性关系。骑行速度则反映了运动员在对应的训练强度下(心跳速率)，具有的运动能力和水平。要对运动员的训练心中有数，就要有能够对运动员心跳速率、骑行速度实时监测及运动员状态分析的装置，为现场的教练员训练指导提供科学的数据分析，以达到最好的训练效果。目前国内无法提供此类设备，所以一种全新的场地自行车训练智能化监测分析系统，急需被研制。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种场地自行车训练智能化监测分析系统。本发明采用的技术手段如下：

一种场地自行车训练智能化监测系统，其特征在于包括：心率检测系统、速度测量系统、电源电路、监测分析系统和电压调整电路；

所述心率检测系统包括：心率检测传感器、心率检测系统主控制器、心率检测系统存储模块和心率检测系统数字整形电路；

所述心率检测传感器，用于检测运动员的心率信号；

所述心率检测系统数字整形电路，用于对心率检测传感器检测到的心率信号进行整形、滤波；

所述心率检测系统存储模块，用于存储运动员的基本参数，即运动员的基础心率、安静时心率、运动中和运动后心率；

所述心率检测系统主控制器，根据所述心率检测系统存储模块存储的运动员基本参数获得该运动员不同阶段有效的心跳脉冲宽度ti和心率周期Ti的范围，对心率检测系统数字整形电路传回的心率信号进行对比判断，即对心率检测系统数字整形电路传回的两次以上的相邻心跳脉冲宽度ti和心率周期Ti进行判断，判断运动员此时心率信号属于心率检测系统存储模块所存储的相应阶段，并获取该阶段合理的心跳脉冲宽度ti和心率周期Ti的范围，对于心率检测系统数字整形电路在上述阶段中传回的心率信号中小于上述获取该阶段合理的心跳脉冲宽度ti和心率周期Ti的范围的心跳脉冲宽度ti+2和心率周期Ti+2进行剔除处理；同时将获取的有效心率周期Ti通过数据线发送到速度测量系统主控制器中；

所述速度测量系统：包括速度测量电路、速度测量系统主控制器、速度测量系统存储模块和速度测量系统无线发射模块；

所述速度测量电路包括霍尔传感器、磁铁和信号处理单元，所述速度测量电路设置在自行车链条传动平面上，且霍尔传感器位于磁铁和自行车链条之间，用于感应磁铁同自行车链条之间的磁力信号，所述信号处理单元将霍尔传感器传回的类正弦波信号转化为方波信号；

所述速度测量系统主控制器通过ECT口接收速度测量电路方波信号，并根据周期个数与自行车行驶路程的关系计算得出自行车的速度、行驶的路程；同时对心率检测系统主控制器发送过来的有效心率周期Ti进行处理；

所述速度测量系统存储模块用于存储上述自行车的速度、行驶的路程及当前用时的数据；

所述速度测量系统无线发射模块用于将上述自行车的速度、行驶的路程、当前用时及有效心率周期Ti传至监测分析系统中；

所述速度测量电路的I/O口同速度测量系统主控制器ECT口相连接，所述速度测量系统主控制器分别与速度测量系统无线发射模块和速度测量系统存储模块相连接；

所述电压调整电路同电源电路相连接为上述心率检测系统和速度测量系统提供电源；