TWI589477B - 腳踏車警示方法及系統 - Google Patents

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Description

腳踏車警示方法及系統
本發明涉及一種腳踏車警示方法及系統。
腳踏車作為現今社會非常普及的一種交通工具，常常會和機動車輛共同行駛在一條車道上。但相較於機動車輛，腳踏車卻少了許多警示裝置，如煞車燈、轉向燈等。當腳踏車在快速行駛的情況下轉向或煞車時，若沒有這些警示裝置提前對後面行駛的機動車輛發出警示訊號，該機動車輛可能對腳踏車的轉向或煞車情況毫無準備，從而給前面行駛的腳踏車及其車手帶來危險。
鑒於以上內容，有必要提供一種腳踏車警示方法及系統，可以在腳踏車需要轉向或煞車時使用電子裝置顯示警示訊號，保障腳踏車車手的安全。
一種腳踏車警示方法，包括以下步驟：偵測步驟：透過電子裝置中的重力感應器即時偵測該電子裝置在預設的空間三軸上的加速度，以及透過該電子裝置中的陀螺儀即時偵測電子裝置分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度，該電子裝置放置於騎腳踏車的車手背部；判斷步驟：根據該電子裝置的加速度和角速度判斷該腳踏車的行駛狀況，該行駛狀況包括加速或勻速向前行駛、向左或向右 轉向以及煞車；顯示步驟：根據該腳踏車的行駛狀況控制該電子裝置的顯示螢幕顯示腳踏車轉向或煞車對應的警示訊號。
一種腳踏車警示系統，包括：偵測模組，用於透過電子裝置中的重力感應器即時偵測該電子裝置在預設的空間三軸上的加速度，以及透過該電子裝置中的陀螺儀即時偵測電子裝置分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度，該電子裝置放置於騎腳踏車的車手背部；判斷模組，用於根據該電子裝置的加速度和角速度判斷該腳踏車的行駛狀況，該行駛狀況包括加速或勻速向前行駛、向左或向右轉向以及煞車；顯示模組，用於根據該腳踏車的行駛狀況控制該電子裝置的顯示螢幕顯示腳踏車轉向或煞車對應的警示訊號。
相較於習知技術，本發明腳踏車警示方法及系統，可以在腳踏車需要轉向或煞車時使用電子裝置顯示警示訊號，保障腳踏車車手的安全。
1‧‧‧電子裝置
10‧‧‧腳踏車警示系統
101‧‧‧偵測模組
102‧‧‧判斷模組
103‧‧‧顯示模組
11‧‧‧重力感應器
12‧‧‧陀螺儀
13‧‧‧顯示螢幕
圖1係本發明腳踏車警示系統較佳實施方式的運行環境圖。
圖2係安裝有本發明腳踏車警示系統的電子裝置在腳踏車車手身上放置的示意圖。
圖3係該電子裝置根據腳踏車的行駛狀況顯示警示訊號的示意圖。
圖4係本發明腳踏車警示方法較佳實施方式的流程圖。
參閱圖1所示，係本發明腳踏車警示系統較佳實施方式的運行環境圖。該腳踏車警示系統10運行於電子裝置1中，該電子裝置1還 包括重力感應器11、陀螺儀12和顯示螢幕13。該電子裝置1可以是，但不限於，智慧手機、PDA、平板電腦等可攜式移動設備。
在本實施方式中，該電子裝置1被平放於腳踏車車手的背上，使該顯示螢幕13顯示的內容可以在車手身後被清楚地看到，參閱圖2所示。例如，可以讓腳踏車車手背負一個透明口袋，將該電子裝置1放置在該透明口袋中，使該顯示螢幕13可以透過該透明口袋向行駛在該腳踏車後面的機動車輛顯示警示訊號。
所述重力感應器11用於感應電子裝置1在預設的空間三軸上的加速度。如圖2所示，該空間三軸被預設為：以重力方向為該空間三軸中的Z軸，以垂直於顯示螢幕13所在平面且指向車手背部的方向為該空間三軸中X軸的正方向，以同時垂直於該X軸和Z軸的方向為該空間三軸中的Y軸。所述陀螺儀12用於感應電子裝置1分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度。
在腳踏車向前加速或勻速行駛的過程中，腳踏車的加速度方向為該X軸的正方向或該加速度為零。當車手令腳踏車煞車時，腳踏車以及騎腳踏車的車手背上放置的電子裝置1的加速度方向都將變成該X軸的負方向。因此該腳踏車警示系統10可以根據重力感應器11感應到的電子裝置1在該X軸上的加速度方向的變化來判斷腳踏車是否煞車。
當腳踏車車手令腳踏車轉向時，通常會先扭頭看腳踏車所轉的方向，而車手頭部的扭動會帶動車手的背部以及該背部放置的電子裝置1的扭動，因此該腳踏車警示系統10可以根據陀螺儀12感應到的電子裝置1圍繞空間三軸中Z軸旋轉的角速度來判斷腳踏車是否需要轉向。
該顯示螢幕13可以為LED或LCD顯示螢幕，用於根據腳踏車的行駛狀況，例如轉向、煞車等顯示相應的警示訊號。例如，當腳踏車需要向左轉向時，該顯示螢幕13將顯示一個醒目的向左的箭頭。當腳踏車需要向右轉向時，該顯示螢幕13將顯示一個向右的箭頭。當腳踏車需要煞車時，該顯示螢幕13將顯示一個紅色圓圈圖形。而當腳踏車由轉向或煞車恢復為加速或勻速向前行駛時，該顯示螢幕13將抹除所有顯示。
腳踏車警示系統10包括偵測模組101、判斷模組102和顯示模組103。本發明所稱的模組是完成一特定功能的電腦程式段，比程式更適合於描述軟體在電子裝置1中的執行過程，因此在本發明以下對軟體描述都以模組描述。
偵測模組101用於透過重力感應器11即時偵測電子裝置1在預設的空間三軸上的加速度，以及透過陀螺儀12即時偵測電子裝置1分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度。在本實施方式中，該空間三軸被預設為：以重力方向為該空間三軸中的Z軸，以垂直於顯示螢幕13所在平面且指向車手背部的方向為該空間三軸中X軸的正方向，以同時垂直於該X軸和Z軸的方向為該空間三軸中的Y軸。可以理解，在其他實施方式中，該空間三軸的定義也可以根據不同需求有所變化。
判斷模組102用於根據所偵測到的電子裝置1在該空間三軸上的加速度和該電子裝置1分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度來判斷背負有該電子裝置1的車手所騎腳踏車的行駛狀況。該行駛狀況包括加速或勻速向前行駛、向左或向右轉向，以及煞車。
具體而言，當電子裝置1的加速度方向為該X軸的正方向或該加速 度為零時，腳踏車被認為是加速或勻速向前行駛。當該電子裝置1的加速度方向在一個較短的預設時間，如1秒內由X軸的正方向變成X軸的負方向時，腳踏車被認為是緊急煞車。
從上往下看，當電子裝置1圍繞該Z軸旋轉的角速度方向為逆時針，且該角速度的大小達到一個預設的臨界值，例如270rad/s時，腳踏車被認為需要向左轉向。當電子裝置1圍繞該Z軸旋轉的角速度方向為順時針，且該角速度的大小達到該臨界值時，腳踏車被認為需要向右轉向。
在其他實施方式中，判斷腳踏車向左轉向的方法也可以是：從上往下看，當電子裝置1圍繞Z軸逆時針旋轉的角速度大小達到該臨界值，旋轉的角度大於一個第一預設值，如6度，而小於一個第二預設值，如40度，並且該電子裝置1的加速度方向為X軸的負方向時，腳踏車被判斷為向左轉向。
判斷腳踏車向右轉向的方法也可以是：從上往下看，當電子裝置1圍繞Z軸順時針旋轉的角速度大小達到該臨界值，旋轉的角度大於該第一預設值且小於該第二預設值，並且該電子裝置1的加速度方向為X軸的負方向時，腳踏車被判斷為向右轉向。
顯示模組103用於根據判斷得出的腳踏車的行駛狀況，控制顯示螢幕13顯示相應的警示訊號。該警示訊號包括分別對應於腳踏車轉向或煞車的警示訊號。當腳踏車由轉向或煞車恢復為加速或勻速加前行駛時，顯示模組103將停止顯示相應的警示訊號。
例如，當腳踏車的行駛狀況為向左轉向時，該顯示螢幕13將顯示如圖3(a)所示的一個向左的箭頭。當腳踏車的行駛狀況為向右 轉向時，該顯示螢幕13將顯示如圖3(b)所示的一個向右的箭頭。當表示腳踏車轉向的警示訊號顯示了一段預設的顯示時間，如5秒時，可以認為腳踏車已經完成轉向而恢復加速或勻速向前行駛，該顯示螢幕13將停止顯示該表示轉向的警示訊號。當腳踏車的行駛狀況為煞車時，該顯示螢幕13將顯示如圖3(c)所示的一個圓圈圖形。當該腳踏車由煞車恢復為加速或勻速向前行駛時，該顯示螢幕13將停止顯示該表示煞車的警示訊號。
參閱圖4所示，係本發明腳踏車警示方法較佳實施方式的流程圖。
步驟S1，偵測模組101透過重力感應器11即時偵測電子裝置1在預設的空間三軸上的加速度，以及透過陀螺儀12即時偵測電子裝置1分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度。在本實施方式中，該空間三軸被預設為：以重力方向為該空間三軸中的Z軸，以垂直於顯示螢幕13所在平面且指向車手背部的方向為該空間三軸中X軸的正方向，以同時垂直於該X軸和Z軸的方向為該空間三軸中的Y軸。
步驟S2，判斷模組102根據所偵測到的電子裝置1在該空間三軸上的加速度和該電子裝置1分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度來判斷背負有該電子裝置1的車手所騎腳踏車的行駛狀況。該行駛狀況包括加速或勻速向前行駛、向左或向右轉向，以及煞車。
具體而言，當電子裝置1的加速度方向為該X軸的正方向或該加速度為零時，腳踏車被認為是加速或勻速向前行駛。當該電子裝置1的加速度方向在一個較短的預設時間內變成X軸的負方向時，腳踏車被認為是緊急煞車。
從上往下看，當該電子裝置1圍繞該Z軸旋轉的角速度方向為逆時針，且該角速度的大小達到一個預設的臨界值時，腳踏車被認為需要向左轉向。當該電子裝置1圍繞該Z軸旋轉的角速度方向為順時針，且該角速度的大小達到該臨界值時，腳踏車被認為需要向右轉向。
在其他實施方式中，從上往下看，當電子裝置1圍繞Z軸逆時針旋轉的角速度大小達到該臨界值，旋轉的角度大於一個第一預設值而小於一個第二預設值，並且該電子裝置1的加速度方向為X軸的負方向時，腳踏車被判斷為向左轉向。
從上往下看，當電子裝置1圍繞Z軸順時針旋轉的角速度大小達到該臨界值，旋轉的角度大於該第一預設值且小於該第二預設值，並且該電子裝置1的加速度方向為X軸的負方向時，腳踏車被判斷為向右轉向。
步驟S3，顯示模組103根據腳踏車的行駛狀況控制顯示螢幕13顯示相應的警示訊號。該警示訊號包括分別對應於腳踏車轉向或煞車的警示訊號。當腳踏車由轉向或煞車恢復為加速或勻速加前行駛時，顯示模組103將停止顯示相應的警示訊號。例如，當該腳踏車由煞車恢復為加速或勻速向前行駛時，該顯示螢幕13將停止顯示表示煞車的警示訊號。當表示轉向的警示訊號在顯示螢幕13上顯示了一段預設的顯示時間後，顯示螢幕13將停止顯示該表示轉向的警示訊號。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作 之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
1‧‧‧電子裝置
10‧‧‧腳踏車警示系統
101‧‧‧偵測模組
102‧‧‧判斷模組
103‧‧‧顯示模組
11‧‧‧重力感應器
12‧‧‧陀螺儀
13‧‧‧顯示螢幕

Claims (6)

  1. 一種腳踏車警示方法，包括以下步驟：偵測步驟：透過電子裝置中的重力感應器即時偵測該電子裝置在預設的空間三軸上的加速度，以及透過該電子裝置中的陀螺儀即時偵測電子裝置分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度，所述空間三軸包括重力方向所在的Z軸、垂直於該顯示螢幕所在平面的X軸、以及同時垂直於該X軸和Z軸的Y軸，其中垂直於該顯示螢幕所在平面且指向車手背部的方向為該X軸的正方向，該電子裝置放置於騎腳踏車的車手背部；判斷步驟：根據該電子裝置的加速度和角速度判斷該腳踏車的行駛狀況，其中，由Z軸從上往下看，當電子裝置圍繞Z軸逆時針旋轉的角速度大小達到一個預設的臨界值，旋轉的角度大於一個第一預設值而小於一個第二預設值，並且該電子裝置的加速度方向為X軸的負方向時，判斷腳踏車的行駛狀況為向左轉向，當電子裝置圍繞Z軸順時針旋轉的角速度大小達到該預設的臨界值，旋轉的角度大於該第一預設值而小於該第二預設值，並且該電子裝置的加速度方向為X軸的負方向時，判斷腳踏車的行駛狀況為向右轉向；顯示步驟：根據該腳踏車的行駛狀況控制該電子裝置的顯示螢幕顯示腳踏車轉向對應的警示訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏車警示方法，所述判斷步驟包括：當電子裝置的加速度方向為該X軸的正方向或該加速度為零時，判斷腳踏車的行駛狀況為加速或勻速向前行駛；當電子裝置的加速度方向在一個預設時間內由該X軸的正方向變成X軸的負方向時，判斷腳踏車的行駛狀況為煞車。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項所述之腳踏車警示方法，所述顯示步驟包括：當腳踏車的行駛狀況為煞車時，控制顯示螢幕顯示煞車對應的警示訊號；當腳踏車的行駛狀況為加速或勻速向前行駛時，控制顯示螢幕停止顯示該煞車對應的警示訊號；當腳踏車的行駛狀況為向左轉向時，控制顯示螢幕顯示向左轉向對應的警示訊號；當腳踏車的行駛狀況為向右轉向時，控制顯示螢幕顯示向右轉向對應的警示訊號；當該向左轉向或向右轉向對應的警示訊號在顯示螢幕上顯示了一段預設的顯示時間後，控制顯示螢幕停止顯示該向左轉向或向右轉向對應的警示訊號。
  4. 一種腳踏車警示系統，包括：偵測模組，用於透過電子裝置中的重力感應器即時偵測該電子裝置在預設的空間三軸上的加速度，以及透過該電子裝置中的陀螺儀即時偵測電子裝置分別圍繞該空間三軸旋轉的角速度，所述空間三軸包括重力方向所在的Z軸、垂直於該顯示螢幕所在平面的X軸、以及同時垂直於該X軸和Z軸的Y軸，其中垂直於該顯示螢幕所在平面且指向車手背部的方向為該X軸的正方向，該電子裝置放置於騎腳踏車的車手背部；判斷模組，用於根據該電子裝置的加速度和角速度判斷該腳踏車的行駛狀況，其中，由Z軸從上往下看，當電子裝置圍繞Z軸逆時針旋轉的角速度大小達到一個預設的臨界值，旋轉的角度大於一個第一預設值而小於一個第二預設值，並且該電子裝置的加速度方向為X軸的負方向時，判斷腳踏車的行駛狀況為向左轉向，當電子裝置圍繞Z軸順時針旋轉的角速度 大小達到該預設的臨界值，旋轉的角度大於該第一預設值而小於該第二預設值，並且該電子裝置的加速度方向為X軸的負方向時，判斷腳踏車的行駛狀況為向右轉向；顯示模組，用於根據該腳踏車的行駛狀況控制該電子裝置的顯示螢幕顯示腳踏車轉向對應的警示訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之腳踏車警示系統，所述判斷模組用於：當電子裝置的加速度方向為該X軸的正方向或該加速度為零時，判斷腳踏車的行駛狀況為加速或勻速向前行駛；當電子裝置的加速度方向在一個預設時間內由該X軸的正方向變成X軸的負方向時，判斷腳踏車的行駛狀況為煞車。
  6. 如申請專利範圍第4或第5項所述之腳踏車警示系統，所述顯示模組還用於：當腳踏車的行駛狀況為煞車時，控制顯示螢幕顯示煞車對應的警示訊號；當腳踏車的行駛狀況為加速或勻速向前行駛時，控制顯示螢幕停止顯示該煞車對應的警示訊號；當腳踏車的行駛狀況為向左轉向時，控制顯示螢幕顯示向左轉向對應的警示訊號；當腳踏車的行駛狀況為向右轉向時，控制顯示螢幕顯示向右轉向對應的警示訊號；當該向左轉向或向右轉向對應的警示訊號在顯示螢幕上顯示了一段預設的顯示時間後，控制顯示螢幕停止顯示該向左轉向或向右轉向對應的警示訊號。
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