[发明专利]一种监控自行车刹车性能的装置和方法

权利要求书

1.一种监控自行车刹车性能的装置，包括位移传感器、加速度传感器、数据分析模块、以及数据上传模块，其特征在于，

位移传感器设置在自行车的刹把与自行车车体之间，用于确定自行车用户的刹车行为；

加速度传感器设置在自行车座椅下方的车架中，用于根据位移传感器确定自行车用户执行了刹车行为时，实时获取自行车用户捏紧刹把所持续的预定时间内的三轴加速度数据，并将该三轴加速度数据传送到数据分析模块；

数据分析模块设置于自行车车身上，用于对来自加速度传感器的三轴加速度数据进行噪声过滤，对过滤后的三轴加速度数据进行计算，从而得到自行车车身沿行驶方向的加速度分量，并根据得到的该加速度分量判断自行车的刹车性能；其中当得到的自行车车身沿行驶方向的加速度分量小于0，并且大于一预设加速度阈值时，判断该自行车的刹车性能良好，该加速度阈值是由自行车厂商在出厂时确定的，其大小与位移传感器1由于自行车用户捏紧刹把长达预定时间所产生的位移、以及该预定时间成正比，并与自行车的车身重量、以及自行车用户的体重成反比；

数据上传模块设置于自行车车身上，用于在数据分析模块判断自行车刹车异常时，向自行车用户的移动终端发送报警信息；

数据上传模块还用于在数据分析模块判断自行车刹车异常时，触发自行车的本地报警提示；

当自行车是共享单车时，数据上传模块还用于在数据分析模块判断自行车刹车异常时，向共享单车的服务后台系统发送报警信息。

2.根据权利要求1所述的监控自行车刹车性能的装置，其特征在于，当自行车用户捏紧刹把长达某个预定时间，则此时位移传感器1判断该自行车用户执行了刹车行为，该预定时间为0.5秒至5秒。

3.根据权利要求1所述的监控自行车刹车性能的装置，其特征在于，加速度传感器是三轴加速度传感器，其X轴正方向是自行车后轮中心指向自行车前轮中心的方向，Y轴是垂直于X轴所在竖直面的直线，且其正方向是自行车用户的左手方向指向右手方向，Z轴是垂直于X轴和Y轴所在平面的直线，且其正方向为由地面方向指向地下方向。

4.根据权利要求1所述的监控自行车刹车性能的装置，其特征在于，对三轴加速度数据进行计算是采用以下公式：

a_x’＝a_x-g*sin(arccos(a_z/g))

其中a_x，a_y，a_z分别表示三轴加速度测量的到三个方向的加速度分量，g为重力加速度，a_x’表示自行车车身沿行驶方向的加速度分量。

5.一种应用在如权利要求1至4中任意一项所述装置中的监控自行车刹车性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)位移传感器判定自行车用户是否执行了刹车行为，如果是则进入步骤(2)，否则继续本判定过程；

(2)加速度传感器实时获取自行车用户捏紧刹把所持续的预定时间内的三轴加速度数据，并将该三轴加速度数据传送到数据分析模块；

(3)数据分析模块对来自加速度传感器的三轴加速度数据进行噪声过滤，对过滤后的三轴加速度数据进行计算，从而得到自行车车身沿行驶方向的加速度分量，并根据得到的该加速度分量判断自行车的刹车性能；

(4)数据上传模块在数据分析模块判断自行车刹车异常时，通过移动通信网络向自行车用户的移动终端发送报警信息。

6.根据权利要求5所述的监控自行车刹车性能的装置，其特征在于，对三轴加速度数据进行计算是采用以下公式：

a_x’＝a_x-g*sin(arccos(a_z/g))

其中a_x，a_y，a_z分别表示三轴加速度测量的到三个方向的加速度分量，g为重力加速度，a_x’表示自行车车身沿行驶方向的加速度分量。

7.根据权利要求5所述的监控自行车刹车性能的装置，其特征在于，进一步包括数据上传模块在数据分析模块判断自行车刹车异常时，触发自行车的本地报警提示的步骤。