現今的社會中，使用自行車當交通工具的人數越來越多。但是大多數的自行車並未配置任何警示裝置，對於後方接近的來車較難察覺，再加上目前自行車道並不普及。很多時候自行車必須與汽、機車爭道。尤其在夜晚騎車，如果未設置任何警示燈，很可能因為夜晚視線不佳而造成意外。因此騎乘自行車的安全性是令人堪憂的。

大多數市面上的自行車警示配件只能警示來車，使用者本身並無法察覺到後方來車。必須透過轉頭來確認後方，此時便無法顧及前方的狀況。一般自行車也沒裝設方向燈，因此轉彎時後方車輛難以得知自行車即將轉彎之方向。既使裝設了方向燈也可能發生忘記打方向燈之情況。

為了使行車更加安全，本作品使用盛群微控制器HT66F70A做為控制核心，設計一套自行車用的安全系統。其概念是將汽車上的盲區偵測系統[1]運用在自行車上。如感測到後方來車接近，後方來車之位置與距離將會顯示在自行車龍頭上之警示面板，傳達使用者後方車況，及時掌握後方狀況。如此一來便可同時兼顧前後方之行車狀況。另外，本作品還設有方向燈。可令後方來車得知自行車即將進行之動作。既使轉彎時未打方向燈也會自動啟動方向燈。

主要系統

本作品分成2大主要系統，分別為警示系統及方向燈系統。利用盛群微控制器HT66F70A為控制核心，警示系統使用超音波感測器作為後方感測的元件，並於自行車龍頭上裝置警示面板，提醒使用者後方來車接近的距離及位置。該警示系統有著高精確度及高靈敏度之特性，能將後方來車及路況準確的傳達給使用者。方向燈系統於把手兩端及後方設有方向燈，搭配加速度感測器可讓方向燈自動啟動。

圖1 : 系統架構圖

系統流程

下圖為本作品的系統流程圖，當使用者啟動警示系統時，感測器將感測自行車後方是否有來車接近。當後方來車接近後，將感測數據傳送至盛群微控制器。晶片將控制警示系統提示使用者後方來車之方向及位置，直至後方來車離開感測距離。

當使用者按下方向燈按鈕或轉彎造成傾斜時，盛群微控制器將接收到方向燈按鈕或加速度感測器的訊號，控制方向燈閃爍。直至下一次按下按鈕或直行。

圖2 : 系統流程圖

後方來車偵測

當後方來車接近時，感測器感測到後方來車後啟動警示面板提示使用者後方車況。

圖3 : 後方來車偵測示意圖

警示面板顯示位置與距離

當偵測到後方來車時，警示面板會顯示後方來車位置與距離。

圖4 : 警示面板提示後方來車位置示意圖

圖5 : 警示面板提示後方來車距離示意圖

作品結構

盛群微控制器

盛群微控制器HT66F70A：接收超音波感測器之訊號，控制警示面板警示使用者後方來車狀況。接收手把方向燈與傾斜感測器之訊號，控制後方向燈閃爍。

加速度感測器

ADXL335一款帶有信號調理電路的高精度模擬三軸加速度感測器。提供經過信號處理的電壓輸出，該產品的滿量程加速度測量範圍為 ±3 g（最小值），可以測量傾斜檢測應用中的靜態重力加速度，以及運動、衝擊或振動導致的動態加速度。

把手方向燈

方向燈的開關就在內側的姆指處，壓下開關方向燈就會開始閃爍，告知來車注意，可以用手取消閃爍。

超音波感測器

超音波感測器置於自行車後方用於感測後方來車，將感測到的數據傳送到盛群微控制器。再由盛群晶片控制警示面板顯示後方來車之位置與距離。

測試方法

硬體系統安裝

本作品含有警示面板安裝於自行車龍頭上，把手方向燈、後方向燈及主控制器，內部又有盛群微控制器、超音波感測器及加速度感測器。

圖6 : 警示系統硬體外觀

手、自動方向燈功能

按下把手上之方向燈按鈕，控制把手末端方向燈與後方向燈閃爍。當車身因轉彎而傾斜時，盛群微控制器接收訊號，控制後方向燈閃爍。

圖7 : 手把方向燈外觀

圖8 : 手、自動方向燈功能測試

警示系統距離與位置感測

當後方有物體接近時，警示面板會依距離遠近顯示紅燈、黃燈、綠燈3種燈號。分別表示近、中、遠3種距離狀態。當物體位於自行車左後方、正後方、右後方時，警示面板會依物體位置分別顯示左邊、中間、右邊燈號。

圖9 : 距離遠近的感測測試

圖10 : 位置感測測試

(本文為作者陳智勇1、陳建瑋2、蘇展賢3、張哲綸4、李鑒鵬5為樹德科技大學電腦與通訊系1教授、2-5學生)

參考文獻

[1]陳威伸，整合動靜態視覺資訊的側邊盲點車輛偵測。國立中央大學資訊工程研究所碩士論文。

[2]施翔文，前車方向燈與煞車燈視覺偵測。國立中央大學資訊工程研究所碩士論文。