[发明专利]一种监控自行车刹车性能的装置和方法

说明书

本发明公开了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，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，用于对三轴加速度数据进行合成，从而得到自行车车身的加速度，使用该自行车车身的加速度减去自行车车身沿重力方向的加速度分量，从而得到自行车车身沿行驶方向的加速度分量。

技术领域

本发明属于自行车技术领域，更具体地，涉及一种监控自行车刹车性能的装置和方法。

背景技术

如今，自行车由于其价格便宜、轻便且相对快捷，得到了日益广泛的应用。

然而，目前自行车存在的一个普遍且不容忽视的问题在于，一旦自行车的刹车构件出现故障，自行车用户并不能及时发现，从而容易造成安全事故，危及人身安全。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种监控自行车刹车性能的装置和方法，其目的在于，解决现有自行车中一旦刹车构件出现故障，自行车用户并不能及时发现，从而容易造成安全事故，危及人身安全的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了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，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，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

按照本发明的另一个方面，提供了一种应用在上述装置中的监控自行车刹车性能的方法，包括以下步骤：