CN107677316A - 自行车及用户姿态、用户使用状态识别和人车匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种自行车及用户姿态、用户使用状态识别和人车匹配方法，其中自行车，包括自行车本体，以及设置在自行车本体上的人体识别装置，所述人体识别装置用于判断自行车本体是否与是人接触。本发明的自行车可以识别人与自行车是否接触，依此技术可以进行自行车的一些其它应用，如识别自行车的用户姿态、识别自行车的用户使用状态和用户与自行车的匹配方法等。

Description

自行车及用户姿态、用户使用状态识别和人车匹配方法

技术领域

本发明涉及到交通工具领域，特别是涉及到一种自行车及自行车用户姿态识别方法。

背景技术

随着物联网的发展，越来越多的传统装置被接入网络，例如近年来兴起的共享自行车就是一个很好的例子。通过手机进行扫码或者类似手段进行开锁和支付，通过手机和自行车的GPS实现自行车的定位和查找，使得这种无桩的公用的自行车实现了“随停随走”，相比传统的有桩自行车极大的方便了用户使用。但是自行车的管理随之成为问题，特别是由于不能有效识别自行车是否是人在使用，无法界定合法移动和非法移动。例如，在没有开锁的情况下，自行车被人扛走，或者放在机动车上拖走，目前尚没有有效手段来进行识别。另外，用户骑行姿态是否合法，是否有危险的骑行动作，是否是未成年骑车等等，都缺乏有效的技术手段来进行检测识别。现在共享单车越来越多，急需一种可以识别与人接触的装置来协助共享单车进行一些管理。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种自行车，可判定自行车本体是否与人接触。

本发明提出一种自行车，包括自行车本体，以及设置在自行车本体上的人体识别装置，所述人体识别装置用于判断自行车本体是否与人接触。

进一步地，所述人体识别装置为人体阻抗识别装置，所述人体阻抗识别装置包括两个电极、阻抗测量模块、阻抗判断模块；两个所述电极分别设置在自行车的左车把和右车把上；所述阻抗测量模块包括恒流源单元、电压测量单元和电压阻抗转换单元，所述恒流源单元用于在两个所述电极之间发射交流电流，所述电压测量单元用于测量两个所述电极之间的电压，所述电压阻抗转换单元用于将两个所述电极之间的电压转换成阻抗值；所述阻抗判断模块获取所述阻抗值并与预设的阻抗范围进行比较，根据比较结果判断人是否握持自行车本体的车把。

进一步地，两个所述电极包括左电极以及右电极，所述左电极设置在左车把上，所述右电极设置在右车把上；所述左电极包括左激励电极和左测量电极，所述右电极包括右激励电极和右测量电极，所述恒流源单元分别电性连接所述左激励电极和右激励电极，所述电压测量单元分别电性连接左测量电极和右测量电极。

进一步地，所述电极采用不锈钢片、ITO膜、导电织物、导电橡胶、导电碳粉涂层中的一种或多种制作。

进一步地，所述恒流源单元发射频率为10kHz～1MHz的正弦波电流。

进一步地，所述阻抗范围为阻抗绝对值为200ohm～1200ohm和/或阻抗相角为-30度～-5度。

进一步地，所述人体识别装置为人体压力识别装置，所述人体压力识别装置包括压力传感器、压力转换模块以及压力识别模块；所述压力传感器设置在左车把和/或右车把和/或坐垫上；所述压力转换模块将所述压力传感器获得的实时压力转换成压力数字信号；所述压力识别模块根据压力数字信号的变化来判断人是否握住自行车本体的车把被或人是否坐在自行车本体的坐垫上。

进一步地，所述压力传感器包括压敏电阻，多个所述压敏电性连接成全桥形式。

进一步地，所述左车把或右车把上设置有多个压力传感器。

进一步地，当所述坐垫设置所述压力传感器时，所述压力传感器设置在坐垫下方紧贴坐垫内表面。

进一步地，所述人体识别装置为人体电容识别装置，所述人体电容识别装置包括电容感应电极片、电容感应模块；所述电容感应电极片分别设置在左车把上以及右车把上；所述电容感应模块电性连接各电容感应电极片，并根据各电容感应电极片的电容变化判断自行车本体的车把是否与人接触。

进一步地，所述左车把以及所述右车把上各设置有多个电容感应电极片，所述电容感应模块检测到特定组合的电容感应电极片的电容变化满足预设的阈值，判定用户握住车把。

进一步地，所述自行车还包括测速装置和识别装置，所述识别装置电性连接所述测速装置和人体识别装置；所述识别装置用于根据测速装置检测的速度值和人体识别装置的识别结果来识别用户的用车行为。

进一步地，所述自行车还包括距离识别装置和行车控制装置；所述距离识别装置用于识别自行车本体和用户之间的距离，生成距离值；所述行车控制装置分别电性连接所述距离识别装置和人体识别装置，所述行车控制装置控制所述距离识别装置以及人体识别装置完成匹配。

进一步地，所述距离识别装置判定自行车本体和用户之间的距离值小于距离阈值后，将所述用户列入距离匹配列表；所述行车控制装置将所述距离匹配列表中的用户信息发送至所述人体识别装置，所述人体识别装置识别到距离匹配列表中的用户与自行车本体接触，完成匹配。

进一步地，所述距离识别装置包括卫星定位装置，所述距离值是服务器通过计算所述卫星定位装置获取自行车本体的第一位置信息以及用户终端的第二位置信息而生成。

进一步地，所述距离识别装置采用短距离射频测距装置，所述短距离射频测距装置包括蓝牙或NFC装置。

进一步地，所述行车控制装置包括处理器和存储器。

本发明还提供一种自行车的用户姿态识别方法，包括步骤：

A1、利用人体识别装置检测自行车左车把是否被握持，和/或，利用人体检车装置检测自行车右车把是否被握持，和/或，利用人体识别装置检测自行车的坐垫上是否被坐压；

A2、根据检测结果确定自行车的用户姿态。

本发明还提供一种自行车的用户使用状态识别方法，包括步骤：

B1、利用所述自行车的用户姿态识别方法获取自行车的用户姿态；

B2、利用测速装置测量所述自行车的移动速度；

B3、根据所述自行车的移动速度和用户姿态来识别用户的用车行为。

本发明还提供一种自行车的人车匹配方法，包括步骤：

C1、利用距离识别装置测量用户和自行车的相对距离，如果所述相对距离小于阈值则将所述用户和自行车列入距离匹配列表；

C2、利用所述自行车的用户姿态识别方法获取自行车的用户姿态，如果所述用户姿态为用户握持或者坐上坐垫，则进入该用户的姿态匹配列表；

C3、在预设时间内重复所述步骤C1和C2，直到完成用户与自行车的一对一匹配。

进一步地，所述步骤C2之后还包括：

C4、在预设时间内重复步骤C1和C2，进行匹配，若在预设时间内未完成人车匹配，则切换到手动匹配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是可以识别自行车与人是否接触，该项技术应用于共享单车通过识别与人接触即可解锁共享单车，节省用户的时间，流程更简单。在使用过程中也可以检测骑车人的姿势，发现不标准的姿势后则可以进行纠正避免发生安全事故，减小安全隐患。

附图说明

图1是本发明一实施例的自行车前端部分的结构示意图；

图2是本发明一实施例的自行车的人体识别装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例的自行车的阻抗测量模块的结构示意图；

图4是本发明一实施例的自行车的人体识别装置的结构示意图；

图5是本发明一实施例的自行车的人体识别装置的电路结构示意图；

图6是本发明一实施例的自行车的坐垫的结构示意图；

图7是本发明一实施例的自行车的人体识别装置的结构示意图；

图8是本发明一实施例的自行车的电路连接结构示意图；

图9是本发明一实施例的自行车的用户姿态识别方法的步骤示意图；

图10是本发明一实施例的自行车的用户使用状态识别方法的步骤示意图；

图11是本发明一实施例的自行车的人车匹配方法的步骤示意图。

图中，1、自行车本体，2、坐垫，3、左车把，4、右车把，5、人体识别装置，100、阻抗测量模块，102、电压测量单元，103、电极，107、恒流源单元，108、阻抗判断模块，109、电压阻抗转换单元，310、压力传感器，320、压力转换模块，321、可编程增益放大器，322、模数转换器，330、压力识别模块，340、压力处理电路，350、多路选择开关，411、电容感应电极片，412、电容感应模块，8、测速装置，10、识别装置。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-8，提出本发明一实施例的自行车的人体识别装置5，包括自行车，以及设置在自行车上的人体识别装置5，所述人体识别装置5用于判断自行车本体1是否与人接触。

本实施例中，自行车本体1是可以骑行的交通工具，人体识别装置5是用于识别人与自行车是否接触以及接触信息的装置。人是生物，具有很多的生理特征，当人与自行车接触时，有一些生理特征会传达或反映在自行车上，人体识别装置5设置在自行车本体1上，人与该装置接触，人体识别装置5会识别人的生理特征，然后判定自行车本体1与人接触了。例如人体具有特定的体温，人与自行车本体1接触时，自行车本体1上因为热传递而也具有特定的体温，人体识别装置5识别到该温度值，即判定人与自行车本体1接触。具体的，人体识别装置5设置在人使用自行车本体1时要接触的位置，例如车把、坐垫2、脚踏板等。

本实施例中，所述人体识别装置5为人体阻抗识别装置，所述人体阻抗识别装置包括两个电极103、阻抗测量模块100、阻抗判断模块108；两个所述电极103分别设置在自行车的左车把3和右车把4上；所述阻抗测量模块100包括恒流源单元107、电压测量单元102和电压阻抗转换单元109，所述恒流源单元107用于在两个所述电极103之间发射交流电流，所述电压测量单元102用于测量两个所述电极103之间的电压，所述电压阻抗转换单元109用于将两个所述电极103之间的电压转换成阻抗值；所述阻抗判断模块108获取所述阻抗值并与预设的阻抗范围进行比较，根据比较结果判断人是否握持自行车本体的车把。

本实施例中，人体阻抗识别装置是用于检测人体阻抗的装置。人体阻抗是包括人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部在内的含有电阻的阻抗，人体阻抗是确定和限制人体电流的参数之一。阻抗测量模块100就是用于测量人体阻抗的装置。两个电极103分别设置在两个车把上，恒流源单元107发出电流至左边的电极103，电流通过左边的电极103流过人体后流到右边的电极103，电压测量单元102测试两个电极103之间的电压差，然后将电压差发送给电压阻抗转换单元109，电压阻抗转换单元109将电压差进行转换计算生成阻抗值，该阻抗值即人体阻抗。阻抗判断模块108将测量的阻抗值与预设的阻抗范围进行比较，若在阻抗范围内，则判定是与人接触，若不在该阻抗范围内，则判定是没有人接触或是其它的东西接触。阻抗范围是厂家经过测量计算得出的正常人一般有阻抗范围，也可以根据一些研究院等相关机构调研得出的阻抗范围。

本实施例中，两个所述电极103包括左电极以及右电极，所述左电极设置在左车把3上，所述右电极设置在右车把4上；所述左电极包括左激励电极和左测量电极，所述右电极包括右激励电极和右测量电极，所述恒流源单元107分别电性连接所述左激励电极和右激励电极，所述电压测量单元102分别电性连接左测量电极和右测量电极。

本实施例中，恒流源单元107发射电流到左激励电极和右激励电极，电流分别流到左测量电极和右测量电极，然后电压测量单元102分别测量左测量电极的电压和右测量电极的电压。

本实施例中，所述电极103采用不锈钢片、ITO膜、导电织物、导电橡胶、导电碳粉涂层中的一种或多种制作。

本实施例中，电极103采用导电材质，方便恒流源单元107发射的电流流通。不锈钢片具有耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质的特点，适合于做电极。ITO膜是一种n型半导体材料，具有高的导电率、高的机械硬度和良好的化学稳定性，适合于做电极。导电织物、导电橡胶、导电碳粉涂层等均是导电材质。电极103可以是上述一种材料制成，也可以是多种材料混合而制成，还可以是其它类型的导电材料。

本实施例中，所述恒流源单元107发射频率为10kHz～1MHz的正弦波电流。

本实施例中，所述阻抗范围为阻抗绝对值为200ohm～1200ohm和/或阻抗相角为-30度～-5度。

在一具体实施例中，电极103采用不锈钢片、ITO膜、导电织物、导电橡胶、导电碳粉涂层制作。阻抗测量模块100包括恒流源单元107、电压测量单元102和电压阻抗转换单元109，恒流源单元107用于在上述两个电极103之间发射交流电流；电压测量单元102用于测量上述两个电极103之间的电压；电压阻抗转换单元109用于将上述两个电极103之间的电压转换为阻抗值。在另一具体实施例中，因有相关法律规定禁止12周岁以下的儿童单独骑自行车，自行车本体1是共享单车，要防止儿童(12岁以下)骑行，儿童还没有发育完全，身体的很多器官没有完全长大，相应的阻抗值会偏小，对应的阻抗阈值可以设定为界于儿童与非儿童之间，该阻抗阈值可以是经过多次计算或是结合相应的人体调研报告等计算出来，当儿童双手握住两个电极103，阻抗测量模块100测得的阻抗值低于阻抗阈值，阻抗判断模块108判定是没有人与自行车本体1接触，因而共享单车无法开锁，从而禁止儿童骑行。另外，人体识别装置5还可以提取人体的动态信号，测量人体的呼吸及心率。

本实施例中，所述人体识别装置5为人体压力识别装置，所述人体压力识别装置包括压力传感器310、压力转换模块320以及压力识别模块330；所述压力传感器310设置在左车把3和/或右车把4和/或坐垫2上；所述压力转换模块320将所述压力传感器310获得的实时压力转换成压力数字信号；所述压力识别模块330根据压力数字信号的变化来判断人是否握住自行车本体1的车把被或人是否坐在自行车本体1的坐垫2上。

本实施例中，人体压力识别装置是用于检测人体的压力，检测人是否握住自行车本体1的车把或坐在坐垫2上，从而识别自行车是否与人接触。压力传感器310是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。人给自行车本体1的压力部分通常是手持把手以及坐在坐垫2上，因而将压力传感器310设置在把手或坐垫2上。压力转换模块320是用于将压力传感器310的电信号转换成数字信号，然后将经过转换后的压力数字信号送入压力识别模块330，压力识别模块330根据压力数字信号大小来判断是否与人接触。

本实施例中，所述压力传感器310包括压敏电阻，多个所述压敏电阻电性连接成全桥形式。

本实施例中，压力传感器310使用压敏电阻(电阻应变片)构成，例如四个压敏电阻组成一个全桥电路来构成一个压力传感器310，人体压力识别装置包括压力传感器310以及压力处理电路340；压力处理电路340包括：多路选择开关350，电性连接两个压力传感器310；压力转换模块320，电性连接多路选择开关350；以及压力识别模块330，电性连接至压力转换模块。压力传感器310由压敏电阻R10～R13构成的全桥电路组成，其中正激励为REF，负激励为GND(地)，输出差分信号SP0和SN0；SP0和SN0接入多路选择开关350，继而可选通连至压力转换模块320，可以实现模拟信号到数字信号的转换，包括可编程增益放大器321即PGA，以及模数转换器322即ADC；压力信号经过转换后的压力数字信号送入压力识别模块330，通过上述过程测得人与自行车本体1上的压力传感器310接触后，压力传感器310获取的压力值，若压力值大于压力阈值，压力识别模块330判定人是与自行车本体1是接触的；若压力值小于或等于压力阈值，压力识别模块330判定人没有与自行车本体1接触。用于针对压力值的变化来判断是否有用户握持自行车车把。另外，压力传感器310具体可以为通过感受形变来检测的压敏电阻(应变片)传感器。例如，有一种复合材料制作的压敏电阻，可以印制在FPC或者PCB基板上，通过粘贴就可以安装使用。坐垫2下方的压力传感器310均可以通过该种材料的压敏电阻来制作。通过在自行车坐垫下方安装压力传感器310，可以进一步检测是否有用户坐上了自行车。

本实施例中，所述左车把3或右车把4上设置有多个压力传感器310。

本实施例中，将左车把3和右车把4上设置多个压力传感器310，保证使人的手接触到把手后，直接接触到压力传感器310。

本实施的一具体实施例中，压力传感器310安装在自行车本体1的手把上，压力阈值是厂家经过多次测试计算出一般人将手放在自行车本体1手把上时自行车手把上的压力传感器310检测的压力值，然后取其平均值，该平均值即为压力阈值，也可以设置平均值附近的某个值为压力阈值。当压力识别模块330检测手把上的压力传感器310的压力值高于压力阈值，则判定是有人接触。

本实施例中，当所述坐垫2设置所述压力传感器310时，所述压力传感器310设置在坐垫2下方紧贴坐垫2内表面。

本实施例中，压力传感器310安装在自行车本体1的坐垫2上，压力阈值同上述实施例的压力阈值获取相法近似，不同之处是计算一般人坐在自行车本体1的坐垫2上来进行测试。由于相关法律规律严禁儿童(12岁以下)单独在马路上骑行自行车，在本实施例的其它实施例中，在计算压力阈值时所选择的测试对象均是12岁以上的人。

本实施例中，所述人体识别装置1为人体电容识别装置，所述人体电容识别装置包括电容感应电极片411、电容感应模块412；所述电容感应电极片411分别设置在左车把上3以及右车把上4；所述电容感应模块412电性连接各电容感应电极片411，并根据各电容感应电极片411的电容变化判断自行车本体1的车把是否与人接触。

本实施例中，所述人体电容识别装置包括电容感应电极片411、电容感应模块412，所述电容感应电极片411设置在所述车把上，所述电容感应模块412获取所述电容感应电极片411的电容值，电容感应模块412是实时检测电容感应电极片411的电容值，根据电容值与前一次检测的电容值的差距大小，判断自行车本体1是否与人接触，如果差距大于一定值，说明自行车本体1与人接触了。

本实施例中，所述左车把3以及所述右车把4上各设置有多个电容感应电极片411，所述电容感应模块检测到特定组合的电容感应电极片的电容变化满足预设的阈值，判定用户握住车把。

本实施例中，在左车把3和右车把4的周侧各设置有多个电容感应电极片411，若多个电容感应电极片411均与手接触，说明是人握住了车把，将车把抓住了，而不仅仅是接触。

本实施例中，左车把3手上安装有三个电容感应电极片411，一般由覆盖绝缘层的金属片构成，就近安装有电容感应模块412，通过导线连接到各个电容感应电极片411，可以将左车把3手上电容感应电极片411感应到的人体握持车把或离开车把引起的电容变化转换为数字信号。同理，在右车把4手上，装有三个电容感应电极片411，一般由覆盖绝缘层的金属片构成，就近安装有电容感应模块412，，通过导线连接到各个电容感应电极片411，可以将左车把3手上电容感应电极片411感应到的人体握持车把或离开车把引起的电容变化转换为数字信号。

本实施例中，所述自行车还包括测速装置8和识别装置10，所述识别装置10电性连接所述测速装置8和人体识别装置5；所述识别装置10用于根据测速装置8检测的速度值和人体识别装置5的识别结果来识别用户的用车行为。

本实施例中，测速装置8是用来测量自行车的速度的装置，可以是超声波测速、激光测速等。识别装置10是用于检测用户在骑行过程中的姿态。具体的，人体识别装置5包括分别在左手把3上、右手把4上和坐垫2上各设置一个人体识别装置。首先，识别装置10接收测速装置8检测的速度值，判定自行车处理移动状态，然后获取上述三个人体压力识别装置的信号，若左车把3、右车把4上的人体识别装置均未检测到握持动作，以及坐垫2上的人体识别装置5没有检测到用户坐上坐垫的动作，则判定为非法移动状态。若左车把3和/或右车把4的人体识别装置5检测到握持动作，但坐垫上的人体识别装置5没有检测到用户坐上坐垫的动作，且移动速度低于预定的骑行车速阈值时，则判定为推行使用状态。若左车把手3和/或右车把手4上的人体识别装置5检测到握持动作，但坐垫上的人体识别装置5没有检测到用户坐上坐垫的动作，且移动速度等于或高于预定的骑行车速阈值时，则判定为站姿骑行使用状态。若坐垫2上的人体识别装置5检测到用户坐上坐垫的动作，但左车把3或右车把4上的人体识别装置5只有一个检测到握持动作，则判定为单手骑行使用状态。若坐垫2上的人体识别装置5检测到用户坐上坐垫的动作，但左车把3和右车把4上的人体识别装置5均未检测到握持动作，则判定为双手放开骑行使用状态。若坐垫2上的人体识别装置5检测到用户坐上坐垫的动作，但左车把3和右车把4上的人体识别装置5均检测到握持动作，则判定为双手握持骑行使用状态。还可以设置左车把3和右车把4上的人体识别装置5均为人体阻抗识别装置，通过采用人体阻抗识别装置可进一步采集用户的心率及呼吸数据，继而对用户的体能、身体状况进行评估。

本实施例中，所述自行车还包括距离识别装置7和行车控制装置；所述距离识别装置7用于识别自行车本体1和用户之间的距离，生成距离值；所述行车控制装置分别电性连接所述距离识别装置和人体识别装置5，所述行车控制装置控制所述距离识别装置7以及人体识别装置5完成匹配。

本实施例中，距离识别装置7用于识别自行车用户和自行车之间的距离，当人与自行车足够远时，肯定不能接触到自行车，因而没有必要让人体识别装置5进行判断，当人与自行车足够近时，表示人想要接触共享单车或即将接触到共享单车此时人体识别装置5来进行判定才有意义。该距离阈值可以是10米或5米，具体的距离阈值可以根据不同的需求来设置。当人与自行车很近时，行车控制装置控制人体识别装置5开始工作，当距离识别装置7检测的距离为零或非常近同时人体识别装置5也检测到自行车与人接触，则行车控制装置控制自行车可以骑行。

本实施例中，所述距离识别装置7判定自行车本体1和用户之间的距离值小于距离阈值后，将所述用户列入距离匹配列表；所述行车控制装置将所述距离匹配列表中的用户信息发送至所述人体识别装置5，所述人体识别装置5识别到距离匹配列表中的用户与自行车本体接触，完成匹配。

本实施例中，当有一个用户对多辆自行车时车，匹配方法是通过距离识别装置7进行距离匹配，此时有多辆车匹配到该用户，然后通过用户选择其中一辆车，手握上自行车车把手后或坐在坐垫2上，人体识别装置5进行匹配，从而完成了一对一的匹配，用户进入合法使用阶段。当有多个用户对一辆车时，先通过距离识别装置7进行距离匹配，此时该辆车匹配到多用户；具体到一个用户则只匹配到一辆车。此时，上述多个用户谁先手握到自行车把手，则一方面该自行车的人体识别装置会进行姿态匹配，其次，其它用户会选择自动放弃使用该自行车，因此该辆车和上述先握持的车把手的用户完成了一对一匹配进入合法使用阶段。当多个用户对多辆车时，常见于地铁站、公交车站等场所，同时存在多个用户和多辆共享自行车，对每个用户而言，会同时通过距离识别匹配到多辆车，也会因为大量用户在短时间内握持到车把手等，无法实现人车的一对一匹配。此时需要在接下来一段预定时间T1内，反复进行距离识别匹配和姿态匹配(或使用状态匹配)，直至完成人车的一一匹配。

本实施例中，所述距离识别装置7包括卫星定位装置，所述距离值是服务器通过计算所述卫星定位装置获取自行车本体1的第一位置信息以及用户终端的第二位置信息而生成。

本实施例中，服务器通过卫星定位装置获取自行车本体1的第一位置信息，然后获取用户终端的第二位置信息，然后在地图上进行计算出两者的距离，生成距离值。

本实施例中，所述距离识别装置7采用短距离射频测距装置，所述短距离射频测距装置包括蓝牙或NFC装置。

本实施例中，蓝牙装置和NFC装置都可以测量很近的距离，适用于检测人与自行车之间的距离。

本实施例中，所述行车控制装置包括处理器和存储器。

综上所述，本发明的自行车可以识别与人是否接触，该项技术应用于共享单车通过识别与人接触即可解锁共享单车，节省用户的时间，流程更简单。在使用过程中也可以检测骑车人的姿势，发现不标准的姿势后则可以进行纠正避免发生安全事故，减小安全隐患。

参照图9，提出本发明一种自行车的用户姿态识别方法，包括步骤：

A1、利用人体识别装置5检测自行车左车把3是否被握持，和/或，利用人体检测装置检测自行车右车把4是否被握持，和/或，利用人体识别装置5检测自行车的坐垫2上是否被坐压；

A2、根据检测结果确定自行车的用户姿态。

本实施例中，自行车上的人体识别装置5是带有传感器的装置，可以获取与之接触的信息而生成信号，例如设置在自行车左车把3上、右车把4上、坐垫2上的压力传感器，当左右车把手均检测到用户握持时，对应用户姿态为双手握持；当仅有左或者右车把手检测到用户握持时，则对应是单手握持姿态。综合坐垫人体压力识别，检测到人体坐上坐垫2，可以知道用户是否上车等。

参照图10，提出本发明一种自行车的用户使用状态识别方法，包括步骤：

B1、利用如上述自行车的用户姿态识别方法获取自行车的用户姿态；

B2、利用测速装置8测量所述自行车的移动速度；

B3、根据所述自行车的移动速度和用户姿态来识别用户的用车行为。

本实施例中，识别用户姿态的方法可用于对用户的骑行进行监督，防止骑行时以危险动作骑行。因而需要获取自行车的移动速度，若移动速度高于速度阈值或者说自行车开始移动，则以危险动作骑行存在安全事故隐患，因而需要对用户的姿态进行监督，则人体识别装置5获取人的信号。其中，获取移动速度和获取自行车的用户姿态两者不分先后，可以同时进行，也可以一前一后分别获取，但是分别获取的间隔时间非常小。

根据所述自行车的移动速度和用户姿态来识别用户的用车行为的具体步骤，可以包括如下：

若自行车在移动了，但左车把3、右车把4上的人体识别装置5均未检测到握持动作，以及坐垫2上的压力传感器310没有检测到用户坐上坐垫2的动作，则判定为非法移动状态；

若左车把3和/或右车把4的人体识别装置5检测到握持动作，但坐垫2上的压力传感器310没有检测到用户坐上坐垫2的动作，且移动速度低于预定的骑行车速阈值时，则判定为推行使用状态；

若左车把3和/或右车把4的人体识别装置5检测到握持动作，但坐垫2上的压力传感器310没有检测到用户坐上坐垫2的动作，且移动速度等于或高于预定的骑行车速阈值时，则判定为站姿骑行使用状态；

若坐垫2上的压力传感器310检测到用户坐上坐垫2的动作，但左车把3或右车把4的人体识别装置5未检测到握持动作，则判定为单手骑行使用状态；

若坐垫2上的压力传感器310检测到用户坐上坐垫2的动作，但左车把3和右车把4的人体识别装置5均未检测到握持动作，则判定为双手放开骑行使用状态；

若坐垫2上的压力传感器310检测到用户坐上坐垫2的动作，但左车把3和右车把4的人体识别装置5均检测到握持动作，则判定为双手握持骑行使用状态。

根据上述判定用户使用自行车状态，可以识别用户使用行为习惯，对于双手放开骑行的危险骑行动作的用户，管理系统需要给出警告甚至禁止使用的处理措施，以减轻危险出现的概率；对于单手骑行动作的用户，给予安全提醒；对于长时间处于不着垫使用状态的用户，可列入未成年用户的怀疑名单，并要求进行年龄确认；对于非法移动状态，则通知自行车管理后台做进一步处理，包括但不限于声光报警、锁车等动作。

参照图11，提出本发明一种自行车的人车匹配方法，包括步骤：

C1、利用距离识别装置测量用户和自行车的相对距离，如果所述相对距离小于阈值则将所述用户和自行车列入距离匹配列表；

C2、利用如上述自行车的用户姿态识别方法获取自行车的用户姿态，如果所述用户姿态为用户握持或者坐上坐垫2，则进入该用户的姿态匹配列表；

C3、在预设时间内重复所述步骤C1和C2，直到完成用户与自行车的一对一匹配。

本实施例中，识别用户姿态的方法可用于使自行车和用户进行匹配，当人需要使用自行车时，必将先走向自行车，只有足够近了后才可以与自行车进行匹配，对匹配好的自行车可以骑行，因而先获取自行车与用户之间的距离值，只有两者之间的距离足够近时，自行车才可以接触到人，此时自行车生成获取人体识别装置信号的指令。若自行车判定与人接触了，而用户又在自行车旁边，则判定自行车与用户匹配。

本实施例中，所述C2之后还包括：

C4、在预设时间内重复步骤C1和C2，进行匹配，若在预设时间内未完成人车匹配，则切换到手动匹配。

若多人与多车同时进行匹配，则有可能服务器响应时间过长等其他原因不能全部进行匹配，此时可以进行手动匹配例如人打开APP进行扫描自行车上的二维码或者输入自行车上的编码进行手动匹配。

本实施例中，上述自行车为共享自行车，即摩拜、ofo等公司在市场上推行的共享单车，使用过程都是用户终端扫描自行车上的二维码，然后服务器确定用户和共享单车匹配，然后控制共享单车进行解锁，用户开始骑行，用户结束用车后发送结束用车指令给服务器，并将共享单车锁上，服务器确认结束用车。

目前的使用场影存在人车匹配的多个场景，包括一个用户对一辆车、一个用户对多辆车、多个用户对一辆车、多个用户对多辆车四种情况。

一个用户对一辆车：这个是最为简单的识别场景，通过距离识别装置7进行距离匹配，然后通过人体识别装置5进行姿态匹配，完成了一对一的匹配，用户进入合法使用阶段。

一个用户对多辆车：通过距离识别装置7进行距离匹配，此时有多辆车匹配到该用户，然后通过用户选择其中一辆车，手握上自行车车把手后，该自行车的人体识别装置5进行姿态匹配，从而完成了一对一的匹配，用户进入合法使用阶段。

多个用户对一辆车：通过距离识别装置7进行距离匹配，此时该辆车匹配到多用户；具体到一个用户则只匹配到一辆车。此时，上述多个用户谁先手握到自行车把手，则一方面该自行车的人体识别装置5会进行姿态匹配，其次，其他用户会选择自动放弃使用该自行车，因此该辆车和上述先握持的车把手的用户完成了一对一匹配进入合法使用阶段。

多个用户对多辆车：常见于地铁站、公交车站等场所，同时存在多个用户和多辆共享自行车。此时，具体到一个用户而言，会同时通过距离识别匹配到多辆车，也会因为大量用户在短时间内握持到车把手等，无法实现人车的一对一匹配。此时需要在接下来一段预定时间T1内，反复进行距离识别匹配和姿态匹配(或使用状态匹配)，直至完成人车的一一匹配。这个主要是在用户骑行自行车后，一般都会从集中走向分散，因此多对多的情况将大大减少。该预定时间可以为1～2分钟。如在T1内无法完成人车的一对一匹配，则需要进一步加强措施，包括以下一种或组合用于辅助完成人车匹配：1)进行速度匹配，通过手持终端如手机的应用软件(APP)测速，将之和自行车的测速匹配。2)进行路径匹配，通过将手机APP记录的骑行路径，将之和自行车GPS等定位装置记录的骑行路径进行匹配。3)提醒用户进行手工匹配，包括扫码识别、输入车辆编码等进行匹配。

在日常真实使用场景中，通过手机来使用共享自行车的时候，可以按照以下步骤进行人车匹配使用：

1、用户打开该共享自行车对应的手机APP。APP启动卫星定位装置及和该共享自行车后台管理的远程服务器交互，完成用户位置信息上传和附近共享自行车的距离匹配；在一定距离内的自行车进入该用户的距离匹配列表，距离例如为5米；可以通过蓝牙短距离通讯装置等来完成距离匹配，或者卫星定位装置和短距离通讯装置混合使用提高测距精确度。

2、此时手机APP上会提示是否用车，用户点击确认则完成用车的确认。相当于用户和共享自行车达成了使用协议。接下来用户可以任意挑一辆已经进入匹配列表的自行车进行使用。

3、用户挑选好自行车后，按照使用自有无锁自行车的正常操作使用。此过程自行车(联合远程服务器)将按照上述的人车匹配方法来完成用户和自行车的一对一匹配。

4、完成人车一对一匹配后，自行车进入合法使用阶段，此阶段将进行计费。

5、用户到达目的地后，完成正常的停车，下车、驻车动作，无需锁车即可自由离开。自行车此时通过人体识别装置5检测到人已经脱离使用自行车，在一个预定时间后(例如1分钟)，完成扣费，接着解除该自行车和上述用户的匹配，进入待机状态。

另外，在本实施例的一具体实施例中，对于与长期使用协议的用户，例如包月用户等，可以按照以下步骤进行匹配使用进一步简化使用动作：

1、用户手机中后台驻留该共享自行车对应的APP。在后台运行中，该APP按预定间隔时间间歇性地和共享自行车远程服务器进行通讯等完成和自行车的距离匹配，因此不断的更新距离匹配列表。

2、用户需要使用共享自行车时，无需再打开手机APP，而是按照使用一台共享自行车的正常步骤，取车，用车。因为是包月用户，因此用户和车不再需要一个确认用车的步骤。

3、自行车后台自动完成人车的一一匹配和计费。

4、用户到达目的地后，完成正常的停车，下车、驻车动作，无需锁车即可自由离开。自行车此时通过人体识别装置检测到人已经脱离使用自行车，在一个预定时间后(例如1分钟)，完成扣费，接着解除该自行车和上述用户的匹配，进入待骑行状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自行车，其特征在于，包括自行车本体，以及设置在自行车本体上的人体识别装置，所述人体识别装置用于判断自行车本体是否与人接触。

2.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述人体识别装置为人体阻抗识别装置，所述人体阻抗识别装置包括两个电极、阻抗测量模块、阻抗判断模块；

两个所述电极分别设置在自行车的左车把和右车把上；

所述阻抗测量模块包括恒流源单元、电压测量单元和电压阻抗转换单元，所述恒流源单元用于在两个所述电极之间发射交流电流，所述电压测量单元用于测量两个所述电极之间的电压，所述电压阻抗转换单元用于将两个所述电极之间的电压转换成阻抗值；

所述阻抗判断模块获取所述阻抗值并与预设的阻抗范围进行比较，根据比较结果判断人是否握持自行车本体的车把。

3.如权利要求2所述的自行车，其特征在于，两个所述电极包括左电极以及右电极，所述左电极设置在左车把上，所述右电极设置在右车把上；

所述左电极包括左激励电极和左测量电极，所述右电极包括右激励电极和右测量电极，所述恒流源单元分别电性连接所述左激励电极和右激励电极，所述电压测量单元分别电性连接左测量电极和右测量电极。

4.如权利要求2所述的自行车，其特征在于，所述电极采用不锈钢片、ITO膜、导电织物、导电橡胶、导电碳粉涂层中的一种或多种制作。

5.如权利要求2所述的自行车，其特征在于，所述恒流源单元发射频率为10kHz～1MHz的正弦波电流。

6.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述人体识别装置为人体压力识别装置，所述人体压力识别装置包括压力传感器、压力转换模块以及压力识别模块；

所述压力传感器设置在左车把和/或右车把和/或坐垫上；

所述压力转换模块将所述压力传感器获得的实时压力转换成压力数字信号；

所述压力识别模块根据压力数字信号的变化来判断人是否握住自行车本体的车把被或人是否坐在自行车本体的坐垫上。

7.如权利要求6所述的自行车，其特征在于，所述压力传感器包括压敏电阻，多个所述压敏电性连接成全桥形式。

8.一种自行车的用户姿态识别方法，其特征在于，包括步骤：

A1、利用人体识别装置检测自行车左车把是否被握持，和/或，利用人体检车装置检测自行车右车把是否被握持，和/或，利用人体识别装置检测自行车的坐垫上是否被坐压；

A2、根据检测结果确定自行车的用户姿态。

9.一种自行车的用户使用状态识别方法，其特征在于，包括步骤：

B1、利用如权利要求8所述的自行车的用户姿态识别方法获取自行车的用户姿态；

B2、利用测速装置测量所述自行车的移动速度；

B3、根据所述自行车的移动速度和用户姿态来识别用户的用车行为。

10.一种自行车的人车匹配方法，其特征在于，包括步骤：

C1、利用距离识别装置测量用户和自行车的相对距离，如果所述相对距离小于阈值则将所述用户和自行车列入距离匹配列表；

C2、利用如权利要求8所述的自行车的用户姿态识别方法获取自行车的用户姿态，如果所述用户姿态为用户握持或者坐上坐垫，则进入该用户的姿态匹配列表；

C3、在预设时间内重复所述步骤C1和C2，直到完成用户与自行车的一对一匹配。