¿Qué parámetros debo rastrear con la computadora de la bicicleta para poder analizar los cambios en mi conducción?

Estoy construyendo una computadora de bicicleta basada en Arduino con GPS en mi tiempo libre como un proyecto de pasatiempo. Así que tengo que averiguar qué parámetros de conducción serán útiles para realizar un seguimiento para ver un progreso (o cualquier cambio) en la conducción. Más tarde seguramente escribiré un software para analizar la pista grabada.

Lo que se registrará de todos modos:

  • Trackpoints (latitud, longitud, elevación + tiempo),
  • Cadencia,
  • Número de engranaje delantero actual,
  • Número actual de marcha trasera.

¿Qué parámetros también se deben rastrear para obtener el mejor resultado en el análisis de viaje? ¿O tal vez hay algunos artículos sobre el entrenamiento de ciclistas en la web, que puedo leer para obtener más información que podría ser útil?

¿Qué pasa con el tiempo, la distancia y la velocidad?
En realidad, conocer los números de marcha delanteros y traseros es solo una forma incidental de conocer la relación de transmisión, que es lo que realmente importa. Creo que puedes obtenerlo de la cadencia y la velocidad, para que puedas guardar los sensores de cambio.
@DanielRHicks: el tiempo, la distancia y la velocidad se pueden calcular cuando tiene una colección de geo.points (con lat/log).
A menudo he querido un sensor de velocidad del aire además de la velocidad de la carretera. Sin embargo, no estoy seguro de cuán factible es.

Respuestas (3)

  1. Sensor de presión / altímetro. http://www.meas-spec.com/pression-sensors/board-level-pression-sensors/altimeter-pression-sensor-modules.aspx El mejor de sus sensores puede detectar un cambio en la elevación de 10 cm. Interfaz I2C. Estos son realmente geniales. Bosch fabrica un sensor con una calidad similar.
  2. Por supuesto, la cantidad más interesante y más difícil de medir es la potencia. Existe un sistema que mide la tensión de la cadena por su frecuencia de resonancia, multiplicada por la velocidad de la cadena que da la potencia. Podría probar una pastilla de guitarra para medir las vibraciones de la cadena y los eslabones a medida que pasan y obtener tanto la velocidad como la tensión.
  3. Sensor de brújula, 3 ejes, barato y fácil de conectar
  4. Frecuencia cardíaca, fácil de medir
  5. ¿Frecuencia de respiración? No sé si esto es útil, pero divertido de medir.
  6. Para ser realmente elegante, coloque galgas extensiométricas en el marco. Puntos extra por ponerlos en los radios.
  7. Temperatura, simplemente porque es fácil.
  8. Saturación de oxígeno, no sé si hay sensores baratos.
  9. Acelerómetro, barato y sencillo, además.
Me gusta: Si no puedes llevar al ciclista al laboratorio, lleva el laboratorio al ciclista. Con todo ese equipo, el ciclista irá a la misma velocidad que lo hace en el laboratorio: estacionario :)
Al menos hará mucho ejercicio de esa manera. Pero de todos modos, es un proyecto interesante. Una vez que tenga todos los datos, puede buscar todo tipo de correlaciones interesantes.
De hecho, creo que un Arduino es demasiado pequeño para ese tipo de proyecto, elegiría algo con un núcleo ARM, como el STM32L. Creo que hay algunos Arduinos ARM. Ahora que los chips de acelerómetro de tres ejes son baratos, uno puede registrar las aceleraciones en varias veces por segundo. Eso tal vez podría informar sobre el estado del ciclista, cómo está manejando la bicicleta.

Obviamente, podrá obtener esto de sus puntos de seguimiento, pero puede ser útil (dependiendo de la frecuencia de recopilación de puntos de seguimiento) para medir la velocidad, directamente desde su tacógrafo de la rueda delantera si es posible. Esto solo le da un mayor grado de precisión.

Otros buenos para tener:

La entrada del acelerómetro, tanto de adelante hacia atrás como de izquierda a derecha, puede proporcionar una buena correlación entre el movimiento de la bicicleta y las lecturas de cadencia y marcha, así que comprenda cómo se transmite la potencia a la carretera.

Derecha. El GPS no es tan bueno para la velocidad como tener un sensor dedicado. Además, si va a tener que tener un sensor de cadencia de todos modos, es posible que desee permitir un sensor de velocidad en la rueda trasera. Si tiene velocidad y cadencia, generalmente puede descifrar el plato y el piñón, por lo que no necesita realizar un seguimiento directo. Tal vez zetdotpi quería usar la cadencia y el engranaje para determinar la velocidad, pero al navegar por inercia necesitaría confiar en el GPS de todos modos. Así que probablemente sea mejor tener un sensor de velocidad.
Conocer la velocidad y la cadencia no siempre te indicará el plato y el piñón, ya que técnicamente puedes pedalear sin aplicar ninguna fuerza a la rueda. Sería interesante hacer algunas mediciones para ver con qué frecuencia un ciclista hace esto. Además, existe cierta superposición en términos de diferentes combinaciones de engranajes que crean la misma relación de transmisión.

Curiosamente, he estado trasteando con el análisis de datos GPS (tomados de unas aleatorias de varios kilómetros, formato gpx). Dado que tiene la trayectoria 4D (latitud, longitud, elevación y marca de tiempo), teóricamente podría obtener cualquier derivado o combinación de la misma. Por ejemplo, actualmente estoy calculando, para cada par de puntos consecutivos de la trayectoria:

  • Distancia (usando distancia geodésica, función haversine);
  • Velocidad (distancia sobre timedelta);
  • Pendiente (delta de elevación sobre delta de distancia);

Podría estar trabajando mejor, principalmente debido a estos factores:

  1. Parece que la marca de tiempo se registra como un número entero, con una resolución de un segundo. Eso provoca un efecto de cuantificación que afecta terriblemente la velocidad de cálculo, especialmente cuando la frecuencia de muestreo es demasiado alta (muchas muestras por minuto);
  2. La elevación del GPS solo no es muy precisa y causa mucho ruido a menos que tenga un altímetro barométrico a bordo (que ya tienen los dispositivos GPS más modernos).

Entonces, como ya han sugerido otros, creo que el camino a seguir es tener un sensor de cadencia y velocidad dedicado, siempre que pueda registrar todas las coordenadas de cada punto de seguimiento al mismo tiempo (es decir, su tablero debe consultar cada sensor en casi el mismo momento). mismo tiempo para registrar sus valores).

Aparte de eso, la medida más útil que creo que debería tomar un sensor multiparamétrico es el par (y su potencia integral), que es lo que hacen los concentradores PowerTap y otros medidores de potencia. Desafortunadamente, estas son cosas costosas, ya que la instrumentación de medición de potencia (medidores de tensión, material piezoeléctrico) es difícil de trabajar.

Sería interesante extraer algunas métricas del viaje que pudieran informar sobre el RIDER. Por ejemplo, alguna estadística que pueda decir si un ciclista está cansado o no. Por lo tanto, sería posible rastrear la evolución del cansancio del corredor a lo largo del tiempo, ya sea entre varios días o semanas, ya sea durante un evento de larga distancia.

¡Espero que ayude!

Apuesto a que podrías poner sensores de fuerza en el asiento y en las barras que te dirían mucho sobre qué tan cansado está el ciclista, qué tan duro está trabajando, etc. Y leer la variación en la velocidad angular de las bielas a través del golpe sería proporcione información interesante: cuando el ciclista está "en el ritmo", la velocidad angular probablemente sea bastante constante en comparación con cuando está cansado / irritado.