可辨識異常狀況的變速自行車及其辨識方法
2023-10-30 06:01:52
專利名稱：可辨識異常狀況的變速自行車及其辨識方法
技術領域：
本發明與自行車的變速系統有關，特別是指一種可辨識異常狀況的變速自行車及其辨識方法。
背景技術：
按，公知的變速自行車，使用者騎乘時無法直接知道鏈條是否有發生脫鏈的情況發生，必須用眼睛來直接觀察鏈條的咬合狀況，或是通過踩踏的感覺來判斷鏈條的咬合是否正常。而且，若發生前述狀況，不但很有可能傷害到變速器，更甚者，還有可能對騎乘者造成危害。在目前，尚未有利用車速及踏速來判斷鏈條的咬合是否正常的技術，也未有利用車速及踏速來判斷變速是否正確的技術。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可辨識異常狀況的變速自行車及其辨識方法，可由車速及踏速來判斷鏈條的咬合狀態，並可由車速及踏速來判斷變速是否正確。為實現上述目的，本發明提供的可辨識異常狀況的變速自行車，包含有一自行車主體，具有一變速器；—電源模塊，設於該自行車主體；—微電腦，電性連接於該電源模塊以及該變速器，該微電腦儲存有一檔位校對表，該檔位校對表具有車速、踏速、檔位及複數檔位齒輪比，該些檔位齒輪比分別對應於不同檔位，該變速器提供實際檔位信息至該微電腦；一換檔控制驅動器，電性連接於該微電腦，受該微電腦的控制以驅動該變速器進行變速；以及一車速傳感器及一踏速傳感器，分別設於該自行車主體的預定位置且電性連接於該微電腦，分別用以偵測車速及踏速，並分別將車速信息及踏速信息傳送至該微電腦；在進行檔位辨識動作時，該微電腦以車速與踏速的比值來取得一虛擬齒輪比，以及依該變速器提供的實際檔位信息來查詢該檔位校對表以取得對應於該實際檔位信息的一該檔位齒輪比，該微電腦以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較，以判斷檔位是否異常或鏈條是否有脫落，並在前述的異常或脫鏈狀況發生時由該微電腦發出一通知手段以通知騎乘者。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦每隔一預定時間即進行一次檔位辨識動作。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該預定時間為5秒。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦連續數次都得到相同的異常狀況時，才發出該通知手段。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦具有一偵測條件，該偵測條件為踏速大於20轉/每分(rpm)且車速大於5公裡/小時(km/hr);符合此偵測條件後，才容許進行檔位辨識動作。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較時，若該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比的差值在一誤差範圍內，則判斷為正常；若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為不踩或慢踩；若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較大而屬於換檔異常的狀況；若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為鏈條脫落；若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較小而屬於換檔異常的狀況。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該誤差範圍是指該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比的差值小於O. 15。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中包含有一警示器，電性連接於該微電腦，該微電腦所發出的通知手段控制該警示器發出警示訊號。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該警示器為一發光組件或一發聲組件，而以光或聲音的方式提供警示訊號。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中包含有一顯示器，電性連接於該微電腦，該微電腦所發出的通知手段控制該顯示器顯示出對應的文字或圖形訊息。所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該變速器由其所具有的一檔位傳感器來感測檔位,並且由該檔位傳感器來將該實際檔位信息傳送給該微電腦。本發明提供的變速自行車的異常狀況辨識方法，包含有下列步驟a)取得一變速自行車的車速信息及踏速信息；b)以車速與踏速的比值來取得一虛擬齒輪比，以及依該變速自行車所具有的一變速器提供的實際檔位信息來查詢一檔位校對表以取得對應於該實際檔位信息的一檔位齒輪比，其中該檔位校對表中具有複數檔位齒輪比分別對應於不同檔位；以及c)以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較，並依下列條件來判斷狀況(I)若該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比的差值在一誤差範圍內，則判斷為正常；(2)若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為不踩或慢踩；(3)若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較大而屬於換檔異常的狀況；(4)若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為鏈條脫落；以及(5)若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較小而屬於換檔異常的狀況。所述變速自行車的異常狀況辨識方法，其中包含有一步驟d)，在具有異常狀況或脫鏈時發出一通知手段以通知騎乘者。所述變速自行車的異常狀況辨識方法，其中在步驟a)之前包含有一步驟X)，其先記錄該變速自行車在變速前的車速及踏速，並取得變速前的虛擬齒輪比，在該變速自行車變速後立刻進入步驟a);以及在步驟b)與步驟c)之間包含有一步驟bl)，將該虛擬齒輪比與變速前的虛擬齒輪比相較，若相同，則判斷變速失敗。
所述變速自行車的異常狀況辨識方法，其中在步驟bl)中，判斷變速失敗後，再進行一次變速動作，並再將該虛擬齒輪比與變速前的虛擬齒輪比相較，若仍相同，則判斷變速失敗並再進行變速動作，如此重複直到比較結果不同之後才進入步驟c)。綜上可知，本發明可由車速及踏速來判斷鏈條的咬合狀態，還可由車速及踏速來判斷變速是否正確，並且還可以判斷變速是否失敗以達到校正檔位或調整變速器的功效。
圖I是本發明第一較佳實施例的結構示意圖。圖2是本發明第一較佳實施例的裝設示意圖。圖3是本發明第二較佳實施例的流程示意圖。圖4是本發明第三較佳實施例的流程示意圖。附圖中主要組件符號說明10可辨識異常狀況的變速自行車；11自行車主體；111變速器；112檔位傳感器；13電源模塊；15微電腦；17換檔控制驅動器；19車速傳感器；21踏速傳感器；23警示器；25
顯示器。
具體實施例方式依據本發明所提供的一種可辨識異常狀況的變速自行車，包含有一自行車主體，具有一變速器；一電源模塊，設於該自行車主體；一微電腦，電性連接於該電源模塊以及該變速器，該微電腦儲存有一檔位校對表，該檔位校對表具有車速、踏速、檔位及複數檔位齒輪比，該些檔位齒輪比分別對應於不同檔位，該變速器提供實際檔位信息至該微電腦；一換檔控制驅動器，電性連接於該微電腦，受該微電腦的控制以驅動該變速器進行變速；以及一車速傳感器及一踏速傳感器，分別設於該自行車主體的預定位置且電性連接於該微電腦，分別用以偵測車速及踏速，並分別將車速信息及踏速信息傳送至該微電腦；在進行檔位辨識動作時，該微電腦是以車速與踏速的比值來取得一虛擬齒輪比，以及依該變速器提供的實際檔位信息來查詢該檔位校對表以取得對應於該實際檔位信息的一該檔位齒輪比，該微電腦是以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較，以判斷檔位是否異常或鏈條是否有脫落，並在前述的異常或脫鏈狀況發生時由該微電腦發出一通知手段以通知騎乘者。而本發明所提供的變速自行車的異常狀況辨識方法，包含有下列步驟a)取得一變速自行車的車速信息及踏速信息；b)以車速與踏速的比值來取得一虛擬齒輪比，以及依該變速自行車所具有的一變速器提供的實際檔位信息來查詢一檔位校對表以取得對應於該實際檔位信息的一檔位齒輪比，其中該檔位校對表中具有複數檔位齒輪比分別對應於不同檔位；以及c)以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較，並依下列條件來判斷狀況(I)若該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比的差值在一誤差範圍內，則判斷為正常；
(2)若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為不踩或慢踩；(3)若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較大而屬於換檔異常的狀況；(4)若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為鏈條脫落；以及(5)若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較小而屬於換檔異常的狀況。為了詳細說明本發明的技術特點所在，舉以下的較佳實施例並配合
如後，其中如圖I至圖2所示，本發明第一較佳實施例所提供的一種可辨識異常狀況的變速自行車10,主要由一自行車主體11、一電源模塊13、一微電腦15、一換檔控制驅動器17、一車速傳感器19及一踏速傳感器21、一警示器23、以及一顯示器25所組成，其中該自行車主體11，具有一變速器111，該變速器111具有一檔位傳感器112以感測實際檔位信息。該電源模塊13，本實施例中為一電池，設於該自行車主體11。該微電腦15,電性連接於該電源模塊13以及該變速器111，該微電腦15儲存有一檔位校對表，該檔位校對表具有車速、踏速、檔位以及複數檔位齒輪比，該些檔位齒輪比分別對應於不同檔位，如表I所示。該變速器111提供實際檔位信息至該微電腦15。於本實施例中該微電腦15還具有一偵測條件，即，踏速大於20轉/每分(rpm)且車速大於5公裡/小時(km/hr)，此外，該變速器111是由該檔位傳感器112來將該實際檔位信息傳送給該微電腦15。表I檔位校對表
權利要求
1.一種可辨識異常狀況的變速自行車，包含有一自行車主體，具有一變速器；一電源模塊，設於該自行車主體；一微電腦，電性連接於該電源模塊以及該變速器，該微電腦儲存有一檔位校對表，該檔位校對表具有車速、踏速、檔位及複數檔位齒輪比，該些檔位齒輪比分別對應於不同檔位，該變速器提供實際檔位信息至該微電腦；一換檔控制驅動器，電性連接於該微電腦，受該微電腦的控制以驅動該變速器進行變速；以及一車速傳感器及一踏速傳感器，分別設於該自行車主體的預定位置且電性連接於該微電腦，分別用以偵測車速及踏速，並分別將車速信息及踏速信息傳送至該微電腦；在進行檔位辨識動作時，該微電腦以車速與踏速的比值來取得一虛擬齒輪比，以及依該變速器提供的實際檔位信息來查詢該檔位校對表以取得對應於該實際檔位信息的一該檔位齒輪比，該微電腦以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較，以判斷檔位是否異常或鏈條是否有脫落，並在前述的異常或脫鏈狀況發生時由該微電腦發出一通知手段以通知騎乘者。
2.根據權利要求I所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦每隔一預定時間即進行一次檔位辨識動作。
3.根據權利要求2所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該預定時間為5秒。
4.根據權利要求2所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦連續數次都得到相同的異常狀況時，才發出該通知手段。
5.根據權利要求I所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦具有一偵測條件，該偵測條件為踏速大於20轉/每分且車速大於5公裡/小時；符合此偵測條件後，才容許進行檔位辨識動作。
6.根據權利要求I所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該微電腦以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較時，若該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比的差值在一誤差範圍內，則判斷為正常；若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為不踩或慢踩；若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較大而屬於換檔異常的狀況；若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為鏈條脫落；若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較小而屬於換檔異常的狀況。
7.根據權利要求6所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該誤差範圍是指該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比的差值小於O. 15。
8.根據權利要求I所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中包含有一警示器，電性連接於該微電腦，該微電腦所發出的通知手段控制該警示器發出警示訊號。
9.根據權利要求8所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該警示器為一發光組件或一發聲組件，而以光或聲音的方式提供警示訊號。
10.根據權利要求I所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中包含有一顯示器，電性連接於該微電腦，該微電腦所發出的通知手段控制該顯示器顯示出對應的文字或圖形訊肩、O
11.根據權利要求I所述可辨識異常狀況的變速自行車，其中該變速器由其所具有的一檔位傳感器來感測檔位，並且由該檔位傳感器來將該實際檔位信息傳送給該微電腦。
12.一種變速自行車的異常狀況辨識方法，包含有下列步驟a)取得一變速自行車的車速信息及踏速信息；b)以車速與踏速的比值來取得一虛擬齒輪比，以及依該變速自行車所具有的一變速器提供的實際檔位信息來查詢一檔位校對表以取得對應於該實際檔位信息的一檔位齒輪比，其中該檔位校對表中具有複數檔位齒輪比分別對應於不同檔位；以及c)以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較，並依下列條件來判斷狀況(1)若該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比的差值在一誤差範圍內，則判斷為正常；(2)若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為不踩或慢踩；(3)若該虛擬齒輪比大於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較大而屬於換檔異常的狀況；(4)若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比未對應於一該檔位齒輪比，則判斷為鏈條脫落；以及(5)若該虛擬齒輪比小於該檔位齒輪比超過該誤差範圍，且該虛擬齒輪比對應於一該檔位齒輪比，則判斷為目前真實檔位所對應的齒輪比較小而屬於換檔異常的狀況。
13.根據權利要求12所述變速自行車的異常狀況辨識方法，其中包含有一步驟d)，在具有異常狀況或脫鏈時發出一通知手段以通知騎乘者。
14.根據權利要求12所述變速自行車的異常狀況辨識方法，其中在步驟a)之前包含有一步驟X)，其先記錄該變速自行車在變速前的車速及踏速，並取得變速前的虛擬齒輪比，在該變速自行車變速後立刻進入步驟a);以及在步驟b)與步驟c)之間包含有一步驟bl)，將該虛擬齒輪比與變速前的虛擬齒輪比相較，若相同，則判斷變速失敗。
15.根據權利要求14所述變速自行車的異常狀況辨識方法，其中在步驟bl)中，判斷變速失敗後，再進行一次變速動作，並再將該虛擬齒輪比與變速前的虛擬齒輪比相較，若仍相同，則判斷變速失敗並再進行變速動作，如此重複直到比較結果不同之後才進入步驟c)。
全文摘要
一種可辨識異常狀況的變速自行車及其辨識方法，主要具有一自行車上的一變速器、一電源模塊、一微電腦、儲存於該微電腦中的一檔位校對表、一換檔控制驅動器、一車速傳感器及一踏速傳感器、以及一警示器，並由前述組件的組合來進行檔位辨識，在辨識時，該微電腦是以車速與踏速的比值來取得一虛擬齒輪比，以及依該變速器提供的實際檔位信息來查詢該檔位校對表以取得一檔位齒輪比，該微電腦以該虛擬齒輪比與該檔位齒輪比相比較，以判斷檔位是否異常或鏈條是否有脫落，並在前述的異常狀況發生時通知騎乘者。
文檔編號B62J3/00GK102935868SQ20111023247
公開日2013年2月20日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者鄭啟昌 申請人:久鼎金屬實業股份有限公司