[发明专利]智能自行车骑行环境与姿态监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据采集及处理技术领域，具体涉及智能自行车骑行环境与姿态监测方法及系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，自行车不再仅是普通的运输、代步的工具，而是成为人们娱乐、休闲及锻炼的首选。多功能自行车能够监测人们骑行过程中的各项环境与姿态信息。如公路自行车是一项以有氧耐力为主的运动，有氧运动持续的时间比较长，从几十分钟到十几小时不等，在这段时间内，运动者做功的功率比较平均，运动强度和心率之间有紧密的联系，对一般运动者来说，运动时心率保持在最高心率的60～85％是较为合适的，但对于专业车手，其目的不仅仅在于锻炼身体，还要注重对运动技能水平的提升，因此在运动过程中，车手需要时刻了解车速及心率情况，来对运动强度进行调节。相应地，骑行者也需要了解各处卡路里消耗、肌肉受力、骑行锻炼度及骑行习惯，并基于此进行生理监控、健康指导、车辆调整及危险预警。

但现有的车速监测装置、心率监测装置、踏频监测装置等只是作为单独的设备分别进行监测和显示，功能单一，要同时进行上述监测比较复杂，一般只能在健身房的自行车上设置监测装置。这种方式比较复杂，且不适合户外运动。且现有自行车没有监测环境与车身姿态的装置。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种智能自行车骑行环境与姿态监测系统及方法，能够采集车辆位置、车辆姿态及道路情况等数据，并根据各项数据为骑行者规划最佳骑行路线、推荐最佳骑行档位、生成骑行轨迹及找寻骑行伙伴等。

第一方面，本发明提供了一种智能自行车骑行环境与姿态监测系统，所述系统包括数据采集单元、主控板及移动终端；

数据采集单元，包括加速度计、三轴陀螺仪、全球定位系统GPS模块、气压高度计及温度计；所述加速度计及所述三轴陀螺仪水平设置于车身横梁中，用于采集骑行过程中的车身姿态数据；所述GPS模块设置于车身横梁中，用于采集位置信息；所述气压高度计及所述温度计设置于车身横梁中，用于采集海拔及温度数据；

主控板，设置于车身横梁中，用于接收所述数据采集单元采集的数据，将所述数据贴上时间标签，打包后发送至移动终端；

移动终端，用于根据接收到的数据，获得骑行环境与状态，并根据所述骑行环境与状态提供多种服务。

优选地，所述加速度计、三轴陀螺仪、GPS模块、气压高度计及温度计均通过集成电路总线IIC接口与所述主控板连接。

优选地，所述GPS模块包括GPS芯片及天线。

优选地，所述主控板与所述移动终端通过蓝牙连接。

优选地，所述移动终端，具体用于：

移动终端对接收到的数据进行分析，获得并显示环境、位置及姿态信息，并发送导航及设置指令至所述主控板；

移动终端将接收到的数据发送至云端服务器，所述云端服务器根据接收的多个用户的骑行数据，以众包形式绘制多维度骑行地图，并为骑行者规划最佳骑行路线、推荐最佳骑行档位、生成骑行轨迹及找寻骑行伙伴，反馈至所述移动终端。

优选地，所述主控板，具体用于：

接收所述数据采集单元采集的数据，将所述数据贴上时间标签并打包；

判断所述主控板是否与移动终端连接，若是则将打包后的数据发送至所述移动终端，否则将所述数据存储至车载的SD卡。

第二方面，本发明提供了一种智能自行车骑行环境与姿态监测方法，所述方法包括：

通过加速度计、三轴陀螺仪、GPS模块、气压高度计及温度计采集车身姿态、位置、海拔及温度数据，并发送至主控板；

主控板将采集到的各项数据打上时间标签，打包后发送至移动终端；

移动终端根据接收到的数据，获得骑行环境与状态，并根据所述骑行环境与状态提供多种服务。

优选地，所述通过加速度计、三轴陀螺仪、GPS模块、气压高度计及温度计采集车身姿态数据、位置信息、海拔数据及温度数据，并发送至主控板，包括：

加速度计及三轴陀螺仪采集骑行过程中的车身姿态数据，采集完成时通过数字IO中断通知主控板，并通过IIC接口向主控板发送车身姿态数据；

GPS模块采集时间及与所述时间对应的地理坐标，根据主控板的请求每隔预设的时间向主控板发送时间及地理坐标；

气压高度计及温度计采集海拔和温度数据，根据主控板的请求每隔预设的时间向主控板发送所述海拔和温度数据。

优选地，所述移动终端根据接收到的数据，获得骑行环境与状态，并根据所述骑行环境与状态提供多种服务，包括：