Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Filipe Joel Costa
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/34195
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Comunicações
id RCAP_5edf33cb7df4708370dcbf21dd87c195
oai_identifier_str oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/34195
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphonesEffort control in cycling using electric bicycles and smartphones681.324796.61Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e InformáticaDissertação de mestrado integrado em Engenharia de ComunicaçõesO principal objetivo desta dissertação visa o estudo, desenvolvimento e teste de um sistema de monitorização e controlo da resistência e do esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones, em tempo real, com base em tecnologia sem fios e direcionado para transporte, desporto e lazer. Através desta monitorização e controlo de esforço torna-se possível disponibilizar as vantagens de controlo do esforço, que é característico de bicicletas estáticas, com o benefício da atividade física ao ar livre fornecido pelas bicicletas convencionais. Para a concretização deste sistema, foram instalados diversos módulos de hardware na bicicleta elétrica, integrados no sistema central de processamento da bicicleta, entre os quais sensores de torque e cadência e um módulo para comunicação sem fios Bluetooth. Utilizou-se ainda um smartphone Android para comunicação com a bicicleta elétrica. Conjuntamente, foram também desenvolvidos vários módulos de software para o sistema central de processamento da bicicleta, para o módulo Bluetooth e também para o smartphone. A aplicação desenvolvida para o smartphone implementa um algoritmo de controlo de esforço capaz de receber e interpretar os valores dos sensores, relativos ao desempenho físico do ciclista, e decidir qual o melhor nível de ajuda do motor, em tempo real, com base em perfis pré-definidos com diferentes tolerâncias de esforço admitidas pelo ciclista. Para que fosse possível verificar o correto comportamento de todo o sistema, foram realizados diversos testes, assentes em diferentes cenários. Os resultados obtidos indicam que o sistema desenvolvido permite reduzir as variações no esforço efetuado pelo ciclista ao longo do tempo seja por influência da cadência ou do torque, desde que a cadência tenha uma boa resolução relativamente ao comportamento que o ciclista está a realizar sobre a pedaleira e salvaguardando sempre que o período de amostragem dos valores dos sensores seja superior ao tempo necessário para aquisição dos valores dos sensores, processamento de dados e transmissão das tramas por parte da bicicleta elétrica para o smartphone, via Bluetooth, somado ao tempo para que este interprete os valores recebidos, processe qual o melhor nível de ajuda a aplicar ao motor elétrico e transmita a resposta para a bicicleta.The main goal of this thesis is to study, develop and test a system for monitoring and control of both the resistance and effort on cycling, in real-time, using electric bikes, smartphones and wireless technologies, for application in the areas of transportation, sports and leisure. Through this effort monitoring and control system, it is possible to combine the advantages of effort control which are characteristic of static bikes with the benefits of outdoor physical activity provided by conventional bikes. To implement this system, several hardware modules were installed in the electrical bike, integrated in the central processing system, including torque and cadence sensors and a Bluetooth wireless communication module. An Android smartphone was also used to communicate with the electrical bike. Several software components were also developed, for the bike’s central processing system, the Bluetooth module and the smartphone. The application developed for the smartphone implements an effort control algorithm which is able to receive and interpret the sensors values, regarding the cyclist’s performance, and decide which is the most adequate level of motor assistance, in real-time, based on pre-defined profiles with different effort tolerances allowed by the cyclist. In order to verify the correct behavior of the whole system, several tests were carried, based on different scenarios. The results show that the system allows to reduce the variations of the effort exerted by the cyclist effort over the time, either by influence of the cadence or the torque, as long as the cadence has a good resolution and that the sensors sampling period is higher than the time needed to acquire the sensors values, process them and transmit the data from the electric bike to the smartphone, through Bluetooth, added to the time needed for the smartphone to process the values received, in order to determine the best level of assistance to apply to the electrical motor, and to transmit the response to the bike.Afonso, José A.Universidade do MinhoRodrigues, Filipe Joel Costa20142014-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/34195por201187612info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:27:50Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/34195Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:22:32.234595Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
Effort control in cycling using electric bicycles and smartphones
title Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
spellingShingle Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
Rodrigues, Filipe Joel Costa
681.324
796.61
Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática
title_short Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
title_full Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
title_fullStr Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
title_full_unstemmed Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
title_sort Controlo de esforço no ciclismo com recurso a bicicletas elétricas e smartphones
author Rodrigues, Filipe Joel Costa
author_facet Rodrigues, Filipe Joel Costa
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Afonso, José A.
Universidade do Minho
dc.contributor.author.fl_str_mv Rodrigues, Filipe Joel Costa
dc.subject.por.fl_str_mv 681.324
796.61
Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática
topic 681.324
796.61
Engenharia e Tecnologia::Engenharia Eletrotécnica, Eletrónica e Informática
description Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Comunicações
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014
2014-01-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/1822/34195
url http://hdl.handle.net/1822/34195
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv 201187612
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799132695945543680

Registros relacionados