专利名称：：自行车自动变速方法与装置的制作方法
技术领域：
：本发明是有关于一种自动变速方法，且特别是有关于一种自行车自动变速方法与装置。
背景技术：
：近年来自行车运动风行，除了归因于自行车体积小与不耗能源等原因外，也显示出现代人欲追求更为健康的生活型态。自行车除了是许多人假日休闲活动之一，也已成为部份上班族与学生平常上班上学代步的工具。也由于如此，自行车的技术更为成熟，以往传统上的自行车功能已不敷现代人的需求。因此，在目前的自行车市场中并不乏各种变速自行车、折迭自行车、竞速自行车、电动自行车等产品。然而即使如此，如何使自行车产品更为多样化且贴近大众的使用习惯，仍为各家厂商致力达成的目标之一。
发明内容因此，本发明的目的之一在于提供一种自行车自动变速方法与装置，可根据自行车与使用者的状态去调整自行车的运转模式。本发明提出一种自行车自动变速方法，其包括步骤如下纪录自行车当下运转状态的第一运转模式；量测自行车的脚踏板扭力数据；撷取自行车的重力感测器的重力感测数据；将脚踏板扭力数据及重力感测数据与自行车的预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式；比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车运转状态是否改变；以及，当自行车运转状态改变时，切换自行车的变速器至对应第二运转模式的变速状态。进一步地，于该纪录自行车当下运转状态的第一运转模式的步骤后，还包括读取该自行车连接至使用者的心跳表所量测到的心跳数据。进一步地，该产生第二运转模式的步骤还包括将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该心跳数据与该预设资料比对。进一步地，该自行车的该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设心跳值。进一步地，于该纪录自行车当下运转状态的第一运转模式的步骤后，还包括读取该自行车的回转速计的回转速数据。进一步地，该产生该第二运转模式的步骤还包括将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该回转速数据与该预设资料比对。进一步地，该自行车的该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设回转速值。进一步地，该第一运转模式为休闲模式、爬坡模式、下坡模式或冲刺模式。进一步地，该第二运转模式为休闲模式、爬坡模式、下坡模式或冲刺模式。本发明还提出一种自行车自动变速装置，其包括扭力计、重力感测器、变速器与控制模组。扭力计用以量测自行车的脚踏板扭力数据。重力感测器用以侦测自行车的重力感测数据。变速器连接至自行车的车轮。控制模组连接至扭力计、重力感测器与变速器，以接收脚踏板扭力数据与重力感测数据。此控制模组包括记忆单元与处理单元。记忆单元储存自行车当下运转状态的第一运转模式以及预设资料。处理单元用以将脚踏板扭力数据及重力感测数据与预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式，并比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车运转状态是否改变。当自行车运转状态改变时，处理单元切换变速器至对应第二运转模式的变速状态。进一步地，该自动变速装置还包括心跳表，连接至该控制模组，用以量测使用者的心跳数据，其中，该处理单元还将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该心跳数据与该预设资料比对，以产生该第二运转模式。进一步地，该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设心跳值。进一步地，该自动变速装置还包括回转速计，连接至该控制模组，用以量测该自行车的回转速数据，其中，该处理单元还将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该回转速数据与该预设资料比对，以产生该第二运转模式。进一步地，该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设回转速值。进一步地，该第一运转模式为休闲模式、爬坡模式、下坡模式或冲刺模式。进一步地，该第二运转模式为休闲模式、爬坡模式、下坡模式或冲刺模式。本发明另提出一种自行车自动变速装置，其包括状态感测装置、变速器与控制模组。状态感测装置用以感测自行车的状态参数。变速器连接至自行车的车轮。控制模组连接至状态感测装置与变速器，以接收自行车的状态参数。此控制模组包括记忆单元与处理单元。记忆单元储存自行车当下运转状态的第一运转模式以及预设资料。处理单元用以将自行车的状态参数与预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式，并比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车运转状态是否改变，其中，当自行车运转状态改变时，处理单元切换变速器至对应第二运转模式的变速状态。进一步地，该状态感测装置为扭力计、或重力感测器、或心跳表、或回转速计、或该些状态感测装置的任意组合。进一步地，该状态参数为自行车的脚踏板扭力数据、或自行车的重力感测数据、或使用者的心跳数据、或自行车的回转速数据或该些数据的任意组合。与现有技术相比，本发明的自行车自动变速装置及方法可根据自行车与使用者的状态去调整自行车的运转模式，例如根据单一数据或是多个数据进行判断自行车所需的运转模式，以决定是否切换变速器以符合自行车的实际运转状态与使用者的体能条件，从而使得自行车产品更为多样化且贴近大众的使用习惯。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下图1所示为依照本发明较佳实施例的自行车自动变速装置的元件方块图2所示为依照本发明较佳实施例的自行车自动变速方法的流程图；图3所示为依照本发明另一较佳实施例的自行车自动变速装置的元件方块图。具体实施例方式请参照图1，图1所示为依照本发明较佳实施例的自行车自动变速装置的元件方块图。如图1所示，自行车自动变速装置1包括扭力计11、重力感测器13、回转速计15、变速器17、控制模组19与心跳表21。扭力计11较佳装设或连接至自行车100的脚踏板转轴上，以量测自行车100的脚踏板扭力数据。此脚踏板扭力数据可供判断使用者的脚力大小以及脚力变化。重力感测器13装设在自行车100上，以随着自行车100移动。重力感测器13能够感知到加速力的变化，其中加速力是当物体在加速过程中作用在物体上的力，因此晃动、上升、下降等各种移动变化都能被重力感测器13转化为电信号，然后传回控制模组19中，以侦测自行车100的重力感测数据。此重力感测数据可供判断自行车100是在爬坡、下坡还是平地移动。变速器17连接至自行车100的车轮，用以变换车轮的转速。控制模组19连接至扭力计11、重力感测器13、回转速计15、变速器17与心跳表21，以接收这些元件的数据，如脚踏板扭力数据与重力感测数据。控制模组19包括记忆单元23与处理单元25。记忆单元23可用以储存自行车100当下运转状态的第一运转模式以及预设资料。处理单元25用以将脚踏板扭力数据及重力感测数据等数据与预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式。处理单元25再比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车100的运转状态是否改变。当自行车100的运转状态改变时，处理单元25会切换变速器17至对应第二运转模式的变速状态，以改变自行车100的车速。回转速计15连接至控制模组19，用以量测自行车100的回转速数据。心跳表21亦连接至控制模组19，用以量测使用者的心跳数据。心跳数据与回转速数据皆可为处理单元25从预设资料中撷取第二运转模式的数据参考。较佳地，记忆单元23的预设资料包括用以比对的复数笔预设扭力值、预设重力值、预设回转速值与预设心跳值，这些预设值可透过真值表的格式储存在记忆单元23中。另外，记忆单元23亦储存有自行车数个运转模式，包括休闲模式、爬坡模式、下坡模式与冲刺模式等。本实施例还揭露一种自行车自动变速方法，其先纪录自行车当下运转状态的第一运转模式。然后，量测自行车的脚踏板扭力数据。接着，撷取自行车的重力感测器的重力感测数据。然后，将脚踏板扭力数据及重力感测数据与自行车的预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式。接着，比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车运转状态是否改变。当自行车运转状态改变时，再切换自行车的变速器至对应第二运转模式的变速状态。除了根据脚踏板扭力数据与重力感测数据去判断自行车的运转模式外，较佳地更可一并参考使用者的心跳数据与自行车的回转数据。请参照图2，图2所示为依照本发明较佳实施例的自行车自动变速方法的流程图，并请同时参考图1的自行车自动变速装置1。如步骤S201与图1所示，先纪录自行车100当下运转状态的第一运转模式。第一运转模式可为休闲模式、爬坡模式、下坡模式或冲刺模式。接着，如步骤S202所示，透过扭力计11量测自行车100的脚踏板扭力数据，并将此脚踏板扭力数据储存在记忆单元23中。然后，如步骤S203所示，撷取自行车100的重力感测器13的重力感测数据，并储存此重力感测数据至记忆单元23中。接着如步骤S204所示，读取自行车100的回转速计15的回转速数据，并将此回转速数据储存至记忆单元23中。然后如步骤S205所示，读取心跳表21所量测到使用者的心跳数据，并将其储存至记忆单元23中。接着如步骤S206所示，判断读取数据的次数是否大于预定次数值。当读取次数未达预定次数值时，回到步骤S202，再量测一次自行车的脚踏板扭力数据，并依序执行步骤S203至205，直到读取次数大于预定次数。读取次数可依照装置设计与使用者需求去设定，本实施例虽然是以重复读取为例，然而本实施例并不限定于此，可在读取上述各数据一次之后随即进行判断自行车的运转模式。在读取次数大于预定次数后，如步骤S207所示，将这些脚踏板扭力数据、重力感测数据、回转速数据及心跳数据各别的平均值与自行车的预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式。请见下表1至3，为预设资料中真值表的举例说明，其中A为扭力计的数据，B为重力感测器的数据，C为回转速计的数据，D为车速，E为心跳表的数据，其中数值0代表减少，而1代表增加。表2为各运转模式真值表对应结果，其中“+”代表变大齿轮，“一”代表变小齿轮，“X”代表维持不变。表3为平地模式真值表的举例说明，对应的数据B为2。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>接着，如步骤S208与S209所示，比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车运转状态是否改变。举例来说，假设在步骤S201中所纪录的第一运转模式为休闲模式，在步骤S207所产生的第二运转模式是冲刺模式，由于第二运转模式不同于第一运转模式，代表自行车的状态已经改变。然后，如步骤S210所示，切换自行车的变速器至对应第二运转模式的变速状态。休闲模式、爬坡模式、下坡模式与冲刺模式各别对应的自行车状态不同。举例来说，在休闲模式较佳为低转速、低心跳，齿轮比为中对中，以设定适宜为佳。在爬坡模式时，为低转速、高心跳，并使齿轮比为小对大，以省力的设定为佳。在下坡模式时，为高转速、低心跳，齿轮比为大对小的高速设定，并须以安全考量为佳。在冲刺模式时，为高转速、高心跳，齿轮比为大对中或是大对小的设定。本实施例的自行车自动变速装置1即是利用扭力计11先侦测使用者脚力的变化，同时抓取重力感测器13的资料数据给处理单元25以确认是爬坡、下坡还是平地，并判断是加速或减速，另外，回转速计15与心跳表21也同时将侦测到的资料传送给处理单元25。处理单元25利用读取到的资料数据，透过适当的演算法后，可决定变速器17该进档或是退档，以进一步对自行车100的伺服马达(未绘示)下指令以正转或反转，并使绞线器(未绘示)带动前变速或后变速，进而达到自动变速的目的。以上揭露的自行车自动变速装置1与方法虽然是根据扭力计11、重力感测器13、回转速计15、变速器17与心跳表21所量测到的数据去判断自行车的状态，然并不限定于此。请参照图3，图3所示为依照本发明另一较佳实施例的自行车自动变速装置的元件方块图。如图3所示，自行车自动变速装置3包括状态感测装置31、变速器33与控制模组35。状态感测装置31用以感测自行车100的状态参数。变速器33连接至自行车100的车轮。控制模组35连接至状态感测装置31与变速器33，以接收自行车100的状态参数。控制模组35包括记忆单元37与处理单元39。记忆单元37可储存自行车100当下运转状态的第一运转模式以及预设资料。处理单元39用以将自行车100的状态参数与预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式，并比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车100的运转状态是否改变，其中，当自行车100的运转状态改变时，处理单元39切换变速器33至对应第二运转模式的变速状态。较佳地，状态感测装置31可为扭力计、重力感测器、心跳表、回转速计、或是这些元件的任意组合。而状态参数则可为自行车的脚踏板扭力数据、自行车的重力感测数据、使用者的心跳数据或自行车的回转速数据，或这些数据的任意组合。因此，自行车自动变速装置3可根据单一数据或是多个数据进行判断自行车100所需的运转模式，以决定是否切换变速器33以符合自行车100的实际运转状态与使用者的体能条件。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属
技术领域：
中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种得更动与润饰。因此，本发明的保护范围当权利要求的保护范围所界定者为准。权利要求一种自行车自动变速方法，其特征在于该自动变速方法包括纪录自行车当下运转状态的第一运转模式；量测该自行车的脚踏板扭力数据；撷取该自行车的重力感测器的重力感测数据；将该脚踏板扭力数据及该重力感测数据与该自行车的预设资料进行比对，以从该预设资料产生第二运转模式；比对该第二运转模式与该第一运转模式，以判断该自行车运转状态是否改变；以及当该自行车运转状态改变时，切换该自行车的变速器至对应该第二运转模式的变速状态。2.如权利要求1所述的自动变速方法，其特征在于于该纪录自行车当下运转状态的第一运转模式的步骤后，还包括读取该自行车连接至使用者的心跳表所量测到的心跳数据。3.如权利要求2所述的自动变速方法，其特征在于该产生第二运转模式的步骤还包括将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该心跳数据与该预设资料比对。4.如权利要求2所述的自动变速方法，其特征在于该自行车的该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设心跳值。5.如权利要求1所述的自动变速方法，其特征在于于该纪录自行车当下运转状态的第一运转模式的步骤后，还包括读取该自行车的回转速计的回转速数据。6.如权利要求5所述的自动变速方法，其特征在于该产生第二运转模式的步骤还包括将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该回转速数据与该预设资料比对。7.如权利要求5所述的自动变速方法，其特征在于该自行车的该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设回转速值。8.如权利要求1所述的自动变速方法，其特征在于该第一运转模式或该第二运转模式为休闲模式、爬坡模式、下坡模式或是冲刺模式。9.一种自行车自动变速装置，其特征在于该自动变速装置包括扭力计，量测自行车的脚踏板扭力数据；重力感测器，侦测该自行车的重力感测数据；变速器，连接该自行车的车轮；以及控制模组，连接至该扭力计、该重力感测器与该变速器，以接收该脚踏板扭力数据与该重力感测数据，该控制模组包括记忆单元，储存该自行车当下运转状态的第一运转模式以及预设资料；以及处理单元，将该脚踏板扭力数据及该重力感测数据与该预设资料进行比对，以从该预设资料产生第二运转模式，并比对该第二运转模式与该第一运转模式，以判断该自行车运转状态是否改变，其中，当该自行车运转状态改变时，该处理单元切换该变速器至对应该第二运转模式的变速状态。10.如权利要求9所述的自行车自动变速装置，其特征在于该自动变速装置还包括心跳表，连接至该控制模组，用以量测使用者的心跳数据，其中，该处理单元还将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该心跳数据与该预设资料比对，以产生该第二运转模式。11.如权利要求10所述的自行车自动变速装置，其特征在于该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设心跳值。12.如权利要求9所述的自行车自动变速装置，其特征在于还包括回转速计，连接至该控制模组，用以量测该自行车的回转速数据，其中，该处理单元还将该脚踏板扭力数据、该重力感测数据及该回转速数据与该预设资料比对，以产生该第二运转模式。13.如权利要求12所述的自行车自动变速装置，其特征在于该预设资料包括真值表，该真值表至少包括复数笔预设扭力值、复数笔预设重力值与复数笔预设回转速值。14.如权利要求9所述的自行车自动变速装置，其特征在于该第一运转模式或该第二运转模式为休闲模式、爬坡模式、下坡模式或是冲刺模式。15.一种自行车自动变速装置，其特征在于该自动变速装置包括状态感测装置，感测自行车的状态参数；变速器，连接该自行车的车轮；以及控制模组，连接至该状态感测装置与该变速器，以接收该自行车的状态参数，该控制模组包括记忆单元，储存该自行车当下运转状态的第一运转模式以及预设资料；以及处理单元，将该自行车的状态参数与该预设资料进行比对，以从该预设资料产生第二运转模式，并比对该第二运转模式与该第一运转模式，以判断该自行车运转状态是否改变，其中，当该自行车运转状态改变时，该处理单元系切换该变速器至对应该第二运转模式的变速状态。16.如权利要求15所述的自行车自动变速装置，其特征在于该状态感测装置为扭力计、或重力感测器、或心跳表、或回转速计、或该些状态感测装置的任意组合。17.如权利要求15所述的自行车自动变速装置，其特征在于该状态参数为自行车的脚踏板扭力数据、或自行车的重力感测数据、或使用者的心跳数据、或自行车的回转速数据或该些数据的任意组合。全文摘要本发明揭露一种自行车自动变速方法与装置，自行车自动变速方法包括纪录自行车当下运转状态的第一运转模式；量测自行车的脚踏板扭力数据；撷取自行车的重力感测器的重力感测数据；将脚踏板扭力数据及重力感测数据与自行车的预设资料进行比对，以从预设资料产生第二运转模式；比对第二运转模式与第一运转模式，以判断自行车运转状态是否改变；以及，当自行车运转状态改变时，切换自行车的变速器至对应第二运转模式的变速状态。本发明的自行车自动变速方法与装置可根据自行车与使用者的状态去调整自行车的运转模式。文档编号B62M25/08GK101823543SQ20101016174公开日2010年9月8日申请日期2010年4月12日优先权日2010年4月12日发明者李建兴申请人:苏州达方电子有限公司;达方电子股份有限公司