CN101397049A - 电助力自行车的踏力感测系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种电助力自行车的踏力感测系统，装设于一电助力自行车，该自行车包含有一车体、至少一避震器、一电池、一驱动马达与一足踏传动机构，该足踏传动机构具有一第一踏板与一第二踏板，是承受足踏的力量而带动一踏柄轴转动；其中，该踏力感测系统包含有：一踏力感测组，具有数个感测件，是装设于该足踏传动机构的第一踏板，以测得该第一踏板所承受的足踏力；一主控器，是电性连接于该电池、该驱动马达与该避震器，且接收该踏力感测组的足踏力感测信号，进而依据足踏力感测信号控制该驱动马达的转动，及该避震器的避震行程；本发明是可提高电助力自行车骑乘上的安全性，且足踏力的感测更加地确实。

Description

电助力自行车的踏力感测系统

技术领域

本发明是有关于一种电助力自行车，特别是指一种电助力自行车的踏力感测系统。

背景技术

在石油价格节节攀升的影响下，节能的交通工具已经成为大众的焦点，其中，电力驱动的电助力自行车由于具备了无污染且低耗能的优点，因此近年来，电助力自行车不论是被用来健身、休闲或者短程的交通工具，其在市面上已日渐普遍化。

一般来说，电助力自行车是根据使用者的足踏力与系统设定的助力比模式，来决定其马达助力供应的大小，所以电助力自行车必须安装踏力感测系统，以感测使用者足踏力的大小；而公知技艺中，业界主要将各种传感器安装于驱动齿轮或后轮轮轴，以感测齿轮转速或者轮轴的承受压力，然后再转换成感测信号至操控系统，以决定马达助力。

但是，上述感测模式仍存在着部分缺点，以感测驱动齿轮的转速而言，当使用者没有再施加任何足踏力时，驱动齿轮仍会继续转动，则当使用者因突发事故而未踩踏于自行车时，系统将不会立即地停止供应马达的助力，相对地容易造成危险；另一方面，以感测轮轴的承受压力来说，其安装的机械结构较为复杂，相对地维修上也不方便；因此，公知技艺仍有待改良之处。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电助力自行车的踏力感测系统，其可提高电助力自行车骑乘上的安全性，且使用者的足踏力感测更加地确实。

本发明的另一目的是再提供一种电助力自行车的踏力感测系统，其可减少自行车外露的电线数，而让维修上更加地方便。

为达成前揭发明目的，本发明所提供一种电助力自行车的踏力感测系统，是装设于一电助力自行车，该自行车包含有一车体、至少一避震器、一电池、一驱动马达与一足踏传动机构，该足踏传动机构具有一第一踏板与一第二踏板，是承受足踏的力量而带动一踏柄轴转动；其中，该踏力感测系统包含有：一踏力感测组，具有数个感测件，是装设于该足踏传动机构的第一踏板，以测得该第一踏板所承受的足踏力；一主控器，是电性连接于该电池、该避震器与该驱动马达，且接收该踏力感测组的足踏力感测信号，进而依据足踏力感测信号控制该驱动马达的转动，及该避震器的避震行程。

本发明的优点是：

用于电助力自行车上，让足踏力的感测更为确实，且本发明亦可充当安全开关，进一步提高骑乘上的安全性，而本发明采用无线传输模式时，则可减少自行车装配的电线数，是可让自行车维修上更加方便。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的外观示意图，是显示自行车的结构；

图2是本发明一较佳实施例的局部放大图；

图3是概同于图2，是显示各构件之间的电路连接关系；

图4是本发明另一较佳实施例的电控图。

主要组件符号说明

车体10               车手架11               前叉避震器12

                     电池13                 驱动马达15

                     足踏传动机构17         第一踏板171

                     第二踏板173            齿轮组175

                     货架19

踏力感测组20         传感器22               微处理器24

                     无线模块26             电池28

主控器30

副控器40

具体实施方式

为使更了解本发明的特点及功效，兹举以下实施例并配合附图说明如下：

图1是本发明一较佳实施例的外观示意图，是显示本发明配置于自行车的位置。

图2是本发明一较佳实施例的局部平面图。

图3是本发明一较佳实施例的电控示意图。

图4是本发明另一较佳实施例的电控示意图。

首先，请参考图1至图3，本发明是一种电助力自行车的踏力感测系统，其装设于一自行车的车体10，车体10包含有一车手架11、一前叉避震器12、一电池13、一驱动马达15、一足踏传动机构17以及一货架19；其中，前叉避震器12具有自动调整避震行程的功能，亦即前叉避震器12是可依照路面倾斜度或路况来调整行程，其是可为油压式或气压式避震器；电池13是装设于货架19的下方，用以提供自行车所需的电力；而足踏传动机构17装设于车体10的底部，其具有一第一踏板171与一第二踏板173以供使用者踩踏，并通过足踏力带动一踏柄轴(图未示)转动，且踏柄轴是同轴心复合一齿轮组175；当使用者踩踏时，踏柄轴是承受足踏力而转动，然后通过齿轮组175传动力量让自行车前进；其中，齿轮组175于本实施例是多层的变速齿盘组，其包含有前驱动轮组与后受驱动轮组，当然其亦可皆为单层的齿盘。

该踏力感测系统则包含有二踏力感测组20、一主控器30与一副控器40。

各踏力感测组20是装设于足踏传动机构17的第一踏板171与第二踏板173，其具有数个传感器22、一微处理器24、一无线模块26与一电池28，各传感器22是各埋设于第一踏板171与第二踏板173的正反两面(即使用者踩踏面)，其是可感测使用者的足踏力且传送至微处理器24，微处理器24将接收的信号转化处理成足踏力感测信号，然后再传送至无线模块26，而电池28是提供踏力感测组20所需的电力，其是可为一般电池组合或充电电池等电力提供模块；其中微处理器24与无线模块26是以模块化的设计而组合成同一模块组件。

主控器30与副控器40分别设置于电池13的下方与车手架11，主控器30是电性连接于副控器40、前叉避震器12、电池13与驱动马达15，其内部设有一接收模块(图未示)，是接收各踏力感测组20的无线模块26所传送的足踏力感测信号，然后主控器30再依据足踏力感测信号来控制驱动马达15的转动，并将相关行进的数据传送至副控器40，副控器40是具有一显示模块(图未示)，能显示各数据以供使用者观看。

通过上述构件，当使用者骑乘该电助力自行车时，使用者的足踏力将施压于踏力感测组20的各传感器22，然后踏力感测组20的无线模块26将足踏力感测信号以无线传输模式传送至主控器30的接收模块，再由主控器30进行自行车行进的操控，即可完成本发明的应用；而本发明是可进一步搭配于一般电助力自行车的助力操控系统，亦即通过本发明所测得的信号，配合主控器30的内部设定或使用者的设定，而可控制驱动马达15所需提供的助力大小。

较佳的，主控器30亦可依据踏力感测组20所回传的足踏力感测信号，来控制前叉避震器12的避震行程，即当使用者骑乘自行车于上坡时，其必定会施加较大的足踏力，则此时主控器30除了使驱动马达15供应更大的助力外，主控器30亦可将前叉避震器12的避震行程死锁，以避免踩踏效率的降低，当路况较差时，主控器30则调整前叉避震器12具有较大的避震行程；而另外说明的是，本实施例是用前叉避震器12作为说明，当然本发明亦可应用于其它种类的避震器的控制。

其中，当使用者双脚未施加任何压力于各传感器22时，亦即使用者双脚是轻放于足踏传动机构17的第一踏版171与第二踏板172时，主控器30即可停止驱动马达15，甚至当使用者因突发事故而未将双脚踩踏于各传感器22时，本发明也可达到安全开关的设计功能，而让电助力自行车立即断电；因此，本发明通过改良踏力感测组20的感测方式与装设位置，是可让电助力自行车的足踏力感测更加地确实，而安装于第一踏板171与第二踏板173上也较简易，且无线传输方式亦可减少自行车装配的电线数，而让维修上更加方便。

除了前述实施例外，本发明亦可变化如下：

首先，踏力感测组20是可单边地安装于足踏传动机构17的第一踏板171或第二踏板172，当然各传感器22亦可单面地安装于第一踏板171或第二踏板172的正面或反面，而同样地可感测使用者的足踏力，进而可降低安装成本。

另外，踏力感测组20亦可电性连接至主控器30，而以导线传输方式传送足踏力感测信号，踏力感测组20是可直接由自行车的电池13供电，所以可以省略无线模块26与电池28(见图4)，而让本发明的整体成本降低。

归纳上述说明可以得知，应用本发明于电助力自行车上，是让足踏力的感测更为确实，且本发明亦可充当安全开关，进一步提高骑乘上的安全度，而本发明采用无线传输模式时，则可减少自行车装配的电线数，是可让自行车维修上更加方便。

上所陈，本发明于前揭实施例中所揭露的构成组件，仅为举例说明，并非用来限制本发明的范围，其它等效组件的替代或变化，亦应为本发明的权利要求保护的范围所涵盖。

Claims (11)

1.一种电助力自行车的踏力感测系统，装设于一电助力自行车，该自行车包含有一车体、至少一避震器、一电池、一驱动马达与一足踏传动机构，该避震器具有自动调整避震行程的功能，而该足踏传动机构具有一第一踏板与一第二踏板，是承受足踏的力量而带动一踏柄轴转动，一齿轮组复合于该踏柄轴，且同轴心地转动；其特征在于，该踏力感测系统包含有：

一踏力感测组，具有数个感测件，装设于该足踏传动机构的第一踏板，以测得该第一踏板所承受的足踏力；

一主控器，电性连接于该电池与该驱动马达，且接收该踏力感测组的足踏力感测信号，进而依据足踏力感测信号控制该驱动马达的转动。

2.依据权利要求1所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该踏力感测组的各感测件装设于该第一踏板的正面、反面或正反两面。

3.依据权利要求1所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，包含另一踏力感测组，装设于该足踏传动机构的第二踏板。

4.依据权利要求3所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该踏力感测组的各感测件装设于该二踏板的正面、反面或正反两面。

5.依据权利要求1所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该主控器电性连接于该避震器，且该主控器依据足踏力感测信号来调整该避震器的避震行程。

6.依据权利要求1所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该踏力感测组以无线传输模式传送足踏力感测信号至该主控器。

7.依据权利要求1所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该踏力感测组更具有一微处理器，电性连接于各该感测件，且依据各该感测件的感测而产生足踏力感测信号。

8.依据权利要求7所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该踏力感测组更具有一无线模块，电性连接于该微处理器，并将足踏力感测信号传送至该主控器。

9.依据权利要求8所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该主控器具有一接收模块，是接收该无线模块所发送的足踏力感测信号。

10.依据权利要求8所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，该踏力感测组更具有一电池，电性连接于该无线模块，以提供该踏力感测组所需的电力。

11.依据权利要求1所述的电助力自行车的踏力感测系统，其特征在于，包含一副控器，电性连接于该主控器，以显示该自行车的各种行车数据。

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