自行车的永续行车记录系统的制作方法

本发明为一种自行车的永续行车记录系统，尤其指一种能自主循环供电运作，以记录及传送行车记录等信息。

背景技术：

近年来，自行车不仅是一种交通工具，更成为健身、休闲、娱乐的工具，在休闲娱乐中记录一切过程或有趣事物，更是目前人们生活的趋势。虽有一些小型电子产品可被安装于自行车上，记录行车状态，但所需的电力须额外提供，因此自行车会安装着外露的电池模块、电线等，不仅影响美观更有安全上的疑虑。

物联网(Internet of Things，IoT)是因特网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实作互联互通的网络，在此架构下，目前就有许许多多透过手机进行远程操作或控制物体的案例。自行车为一户外使用的交通工具，防水、防尘设计额外重要，本发明运用物联网的架构，研究如何简精其结构，一方面让自行车的行车信息得以自主永续记录、传输，另一方面更方便安装于自行车上，且故障率低。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种自行车的永续行车记录系统，采自主永续循环发电，实时记录、并适时传输行车信息予于手机或信息载体。

本发明的次要目的是提供一种自行车的永续行车记录系统，进一步包括惯性传感器、全球定位(GPS)模块、电子锁等，藉此获得行车姿态、位置坐标等，或在车子失窃时透过远程操控而锁车，具有智慧保全的效果。

为达上的目的，本发明包括一轮鼓发电机、一电能回收模块、一内存、一处理器、一电池模块、以及一无线传输模块，其中：该轮鼓发电机安装于自行车车轮的轮鼓处；该处理器连接着该轮鼓发电机、该电池模块、该内存、以及该无线传输模块，由该电池模块提供该处理器运作所需的电力，该处理器接收该轮鼓发电机的讯号经运算而得该车轮的转速及运转里程信息，该信息可储存于该内存或经该无线传输模块传出；该电能回收模块分别连接该轮鼓发电机及该电池模块，该轮鼓发电机产生的电压，经该电能回收模块整流、增压后而对该电池模块充电。

本发明最精简的设计是经由处理器运算而得该车轮的转速，且能藉此进一步计算里程数。其中该运算转速的方式包括二种，一是利用安装于该轮鼓发电机的一霍尔组件(磁感组件)，经该霍尔组件侦测该轮鼓发电机磁场变化而推得该转速。另一种为利用该处理器侦测该轮鼓发电机相位变化推得该转速。

再者，本发明进一步包括有一惯性传感器、或一GPS模块，该惯性传感器包括有加速度计、陀螺仪、及磁力计，使得该处理器经运算后，可将车姿态信息记录或经该无线传输模块传出。该GPS模块可使得该处理器可获得一位置坐标，再经内存储存或经该无线传输模块传出。藉此骑乘者能充分记录自行车行驶过程的轨迹及各项信息，作为日后分享、或分析骑乘过程的运动量、运动指针等参考信息。

另外，本发明也可包括一电子锁，该电子锁可与该处理器电性连接。在自行车骑乘时，运用骑乘时所产生的电力，透过无线传输模块与手机之间相互配对检查，确认是否为自行车的车主。或是透过该惯性传感器的加速度计、无线传输模块及GPS模块等构件，在自行车失窃时提供正确的位置信息，协助寻车，为一种智能永续的保全系统。

以下配合图式及组件符号对本发明的实施方式做更详细说明，使熟习该项技艺者在研读本说明书后能据以实施。

附图说明

图1为本发明第一实施例的方块图；

图2为本发明安装于自行车的示意图；

图3为本发明第二实施例的方块图；

图4为本发明手机或信息载体所能显示的行车信息示意图；

图5为本发明第三实施例的方块图。

附图标记说明：

100、行车记录系统；11、轮鼓发电机；12、电能回收模块；13、内存；14、处理器；15、电池模块；16、无线传输模块；17、惯性传感器；18、GPS模块；200、自行车；21、前轮；22、后轮；23、电子锁；300、手机；31、车轮转速；32、行车模式；33、里程表；34、发电功率；35、水平仪；36、电机温度；37、电池电量；38、车行速度。

具体实施方式

如图1及图2所示，为本发明的方块图及安装于自行车体的示意图。本发明为自行车的永续行车记录系统100，包括一轮鼓发电机11、一电能回收模块12、一内存13、一处理器14、一电池模块15、以及一无线传输模块16。

该轮鼓发电机11是安装于自行车200的轮鼓处，利用车轮转动而发电，在本实例中是安装于前轮21的轮鼓处，但也可安装于后轮22的轮鼓处。本发明采用的该轮鼓发电机11包括两种：一、为直接安装于车轮中心位置的轮鼓发电机；另一种为并列式轮鼓发电机。该并列式轮鼓发电机是安装于轮鼓一侧，机器主体是固定车架上，另由一转动件则与轮鼓相连接转动，通过旋转产生电力。本发明的轮鼓发电机11为一低电压、低电流发电设计，例如mW毫瓦特输出功率，以减轻使用者脚踏发电的负担，同时保持原骑乘自行车的舒适性。该轮鼓发电机11所产生的电力主要供给该处理器14的运作，以利无线讯号传输及记录，不会用于高耗能的照明或驱动显示器的用途。如此一来，本发明行车记录系统100结构可更为精简，整体结构能整合于车轮轮鼓处，且无电线外露的情形。

该电能回收模块12是电性连接于轮鼓发电机11及电池模块15，该电能回收模块12内部包括整流电路、升压电路以及充电电路，使得该轮鼓发电机11产生的电压，由该电能回收模块12整流、增压后而对该电池模块15充电。该电池模块15则提供该处理器14及无线传输模块16运作所需的电力。

该处理器14连接着该轮鼓发电机11、该电池模块15、该内存13、以及该无线传输模块16。该处理器14接收该轮鼓发电机11的讯号经运算而得该车轮的转速及运转里程等信息，该信息可储存于该内存13或经该无线传输模块16传出。在本实施例是利用手机或信息载体接收该信息，并运用该手机内的应用软件进行运算、整理及记录。该处理器14运算该车轮的转速信息的方式有两种：一为利用安装于该轮鼓发电机11的一霍尔组件(磁感组件)，经该霍尔组件侦测该轮鼓发电机11磁场变化而推得该转速。二、该处理器14直接侦测该轮鼓发电机11相位变化推得该转速。

本发明的设计是在自行车骑乘时，由轮鼓发电机11产生电力维持该处理器14的运作，并将车轮转速、运转里程等行车信息记录或无线传输出去，再由外部的手机或信息载体接收运作及显示，得使该行车记录系统100得采低电力即能运作，并在自行车骑乘时不断循环永续运行，而高耗电的显示及运算处理则由外部手机或信息载体负责，藉此能将本发明行车记录系统100能整合为最小体积，例如也可整合于该轮鼓发电机11的机壳内。

如图3所示，为本发明第二实施例的方块图。为使本发明行车记录信息更为详细，本发明进一步包括一惯性传感器17、一全球定位系统(Global Positioning System，GPS)模块18。该处理器14电性连接着该惯性传感器17及GPS模块18。该惯性传感器17包括有加速度计、陀螺仪、及磁力计，使得该处理器14经运算后，可将车姿态等信息经该无线传输模块16传出。该加速度计是侦测三维空间笛卡尔坐标x,y,z各分量重力加速度。该陀螺仪是侦测三维空间笛卡尔坐标x,y,z各分量旋转角速度。结合该加速度计与该陀螺仪信息经计算可得知目前自行车的车姿态及前进动量。该前进动量包括重力加速度及旋转角速度等。该车姿态包括车体的侧翻角度、俯仰角度及偏航角度。该磁力计是因该陀螺仪本身会产生漂移造成角度量测累积误差，需用磁力计消除此误差。藉此信息，骑乘者能分析信息，改善骑乘姿势或运动指标。

该GPS模块18用以产生一位置坐标。处理器14用以将GPS模块18所产生的位置坐标以及一相对应的时间戳(time stamp)储存于内存13内，或经该无线传输模块16传出，如此也可记录自行车曾经行驶过的路径及里程等。

如图3及图4所示，透过一手机300内部的应用软件，将该无线传输模块16传出的数据经汇整，而将该自行车的各项行车信息显示出来，例如车轮转速31、行车模式32、里程表33、发电功率34、水平仪35、电机温度36、电池电量37、车行速度38等。本实施采用手机300是因其为目前最普遍便利的电子产品，但并不以此为限也可为其他电子信息载体。

如图5所示，为本发明第三实施例图。本发明可具有自主保全系统的功能。在本实施例中，可于自行车200的车架处另安装着一电子锁23，该电子锁23并与该处理器14电性连接及受其控制。本实施的电子锁23会在启动时伸出一凸出片，但并不以此为限，也可为其他机构。本发明的保全系统也可配合该惯性传感器17的加速度计、无线传输模块16及GPS模块18等构件，其运作方式包括下列几种方式：

一、当自行车被异常移动时，加速度计可侦测到的震动或移动，此时处理器14可透过无线通信模块16传出讯号，透过手机300由车主辨识是否遭窃，或是由GPS模块18所产生的位置坐标，进一步供车主分析自行车的正确位置，此位置也能在遭窃时协助自行车的车主寻回车辆；

二、若自行车已被骑乘，骑乘时所产生的电力，能进一步供给整体系统正常运作所需的所有电力，再透过该无线传输模块16与手机300之间进行相互配对检查，确认是否为车主本身。若为不正常状态，则也能透过该处理器14启动该电子锁23，阻止自行车继续前进。

综合以上所述，本发明自行车的永续行车记录系统仅作行车信息记录及无线传输，并不作大耗电的显示或运算等功能，即采低电力运作，能将系统整合为最小体积，而安装于车轮轮鼓或轮鼓一侧位置，并无电线外露情形或需额外的电池座。而欲观看相关记录或分析行车信息内容，则于手机或外部载体所负责，这样一来，行车记录系统不易被拆除，车主在使用上也较为方便。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施例的范围。即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化及修饰，皆为本发明的专利范围所涵盖。