CN101723020A - 自行车自动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种自行车自动控制装置，包括一速度感测单元、一中央处理单元、一光感测单元、至少一灯具、一锁具及一警报器。当自行车行进时，速度感测单元感测自行车的行车速度，并产生一速度信号，然后光感测单元感测外界光线变化之后，产生一光线讯号。中央处理单元依据速度信号及光线讯号送出命令信号启动灯具，并控制灯具的照明亮度。当自行车处于停车状态时，中央处理单元感测到控制模块被移除时，中央处理单元将产生一锁具控制信号，使锁具将自行车上锁，同时，中央处理单元发出一启动信号，将警报器启动。

Description

自行车自动控制装置

技术领域

本发明系关于一种自行车或电动自行车控制装置的设计，特别是关于一种由感测自行车的行车速度以及外界光线亮度控制灯具及锁具的自行车自动控制装置。

背景技术

在油价不断高涨的现代社会中，大多数国人渐渐的已经减少开车出门的频率了，甚至在上下班的交通工具选择上，很多人干脆选择不开车。再加上近来节能减碳已被人们所重视，因此，很多人在交通工具的选择上干脆选择骑自行车或是搭乘大众运输工具。尤其是自行车，不但在平日可以当作代步的工具，到了周末，自行车更是一种休闲运动，因此，自行车的感测装置也应运而生。

在中国台湾第M327829号专利中，公开了一种自行车整合控制装置，装设于一具有至少一灯具的自行车。其包括有一按键组、一微处理器、一无线收发器和一显示单元。微处理器连接于按键组，用以接收按键组所产生的按键信号，并据以送出一驱动信号，经由无线收发器发送至自行车的灯具的一无线收发器，以控制自行车的灯具的状态，显示单元系连接于微处理器，用以显示自行车的灯具的状态。

然而，目前装设于自行车上的各种装置，往往各个设计有不同种类的传感器，例如自行车传感器、头灯、尾灯、锁具以及警报器...等等，各个装置或组件在使用上都是独立运作，并没有相互配合运作的功能。以致于使用者在使用时，必须各个装置或组件一一操作。如果使用者忘记遵守操作程序，或忘了启动、关闭的话，可能会造成电池没电或是自行车被偷的后果。不但容易造成能源的浪费，而且使用者使用起来也相当不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种自行车自动控制装置，提供各组件间的互相功能，由传感器量测判断使用者使用自行车时的状态，进而使其它组件相应地进行预设的动作。

为实现上目的，本发明所采用的技术手段包括：一速度感测单元、一中央处理单元、一光感测单元、一锁具、一警报器及至少一灯具。当使用者骑乘自行车时，速度感测单元将感测自行车行进时的行车速度，并传送至中央处理单元，然后光感测单元感测到外界光线变化时产生一光线讯号，并传送至中央处理单元。中央处理单元接收到速度信号及光线讯号之后产生一命令信号启动灯具，并控制灯具的照明亮度。另外，当自行车处于停车状态时，中央处理单元将依据自行车的停车时间长短控制灯具的亮度是全亮或是常亮。当自行车停车时间过长时，中央处理单元会将自行车的灯具关闭，然后启动锁具将自行车予以上锁，同时将警报器启动。

本发明对照公知技术所具有的功效：

经由本发明所采用的技术手段，可以使得使用者在骑乘自行车时，当速度感测单元感测到自行车的行车速度时，光感测单元将感测自行车所在的亮度的变化，而传送一光线讯号至中央处理单元，中央处理单元依据光线讯号而决定灯具的照明状态或是将灯具关闭，使得使用者在骑乘自行车时不必因为所在的亮度产生变化而操作灯具的开启或关闭，以避免因为一边骑车一边操作灯具而发生意外。另外，当自行车处于停车状态时，中央处理单元将依据自行车的停车时间长短，判断自行车是临时停车或是长时间停车，而决定灯具全亮或关闭，并决定是否将自行车上锁。

因此，由感测自行车的行车速度或是外界的光线变化而控制灯具的照明亮度或是将灯具关闭，并且由自行车的停车时间长短决定是否将自行车上锁，使用者不需因为情况不同而将各个组件一一操作，以避免使用者骑乘自行车时为了操作各个组件而发生意外。而且由于本发明可在自行车长时间停车时自动将自行车予以上锁，并自动将灯具予以关闭，以避免使用者因为忘记操作而造成电池没电或是自行车被偷的后果。

附图说明

图1显示本发明自行车自动控制装置的控制模块示意图；

图2显示本发明第一实施例的电路方块图；

图3显示本发明第一实施例的示意图；

图4显示本发明第二实施例的电路方块图；

图5显示本发明第二实施例的示意图；

图6显示本发明的动作流程图；

图7显示本发明依据不同速度控制灯具亮度的步骤流程图；

图8显示本发明进行电力自动管理的步骤流程图。

附图中主要组件符号说明

100、100a    自行车自动控制装置

11           中央处理单元

12           速度感测单元

121          无线收发模块

121a         编码器

121b         无线收发器

13           光感测单元

14           方向感测单元

15           踩踏速度传感器

151          无线收发模块

151a         编码器

151b         无线收发器

16           生理信号感测单元

161          无线收发模块

161a         编码器

161b         无线收发器

17           按键组

171          寻车键

18           显示单元

19           无线收发模块

191        编码器及译码器

192        无线收发器

21         灯具

211        头灯

212        控制器

213        无线接收模块

213a       译码器

213b       无线收发器

22         灯具

221        尾灯

222        控制器

223        无线接收模块

223a       译码器

223b       无线收发器

23         灯具

231        左方向灯

232        控制器

233        无线接收模块

233a       译码器

233b       无线收发器

24         灯具

241        右方向灯

242        控制器

243        无线接收模块

243a       译码器

243b       无线收发器

25         锁具单元

251        锁具器

252        控制器

253        无线接收模块

253a        译码器

253b        无线收发器

26          警报器单元

261         警报器

262         控制器

263         无线接收模块

263a        译码器

263b        无线收发器

27          踏板

3、3a       控制模块

s1          速度信号

s2          光线讯号

s31、s32    命令信号

s4          方向信号

s41、s42    控制信号

s5          踩踏速度信号

s6          生理信号

s7          行车信息

s81         锁具控制信号

s82         启动信号

s9          寻车信号

B           自行车

U           使用者

具体实施方式

本发明所采用的具体实施例，将由以下的实施例及附图作进一步的说明。

同时参阅图1至图3，图1显示本发明自行车自动控制装置的控制模块示意图，图2显示本发明第一实施例的电路方块图，图3显示本发明第一实施例的示意图。如图所示，本发明自行车自动控制装置100包括一中央处理单元11、一速度感测单元12、一光感测单元13、一方向感测单元14、一踩踏速度传感器15、一生理信号感测单元16、一按键组17、一显示单元18、四个灯具21、22、23、24、一锁具单元25及一警报器单元26。其中，中央处理单元11、速度感测单元12、光感测单元13、方向感测单元14、踩踏速度传感器15、生理信号感测单元16、按键组17及显示单元18设置于一控制模块3中。在本实施例中，灯具21包括一头灯211及一控制器212，设置于自行车B前端。灯具22包括一尾灯221及一控制器222，设置于自行车B后端。灯具23包括一左方向灯231及一控制器232，设置于邻近于灯具21的位置。灯具24包括一右方向灯241及一控制器242，设置于邻近于灯具21的位置。锁具单元25包括一锁具251及一控制器252。警报器单元26包括一警报器261及一控制器262。

当使用者U骑乘自行车B时，控制模块3的速度感测单元12将感测自行车B的行车速度，并产生一速度信号s1传送至中央处理单元11，然后光感测单元13将感测自行车B所在的亮度，并产生一光线讯号s2传送至中央处理单元11。当中央处理单元11接收到速度信号s1以及光线讯号s2之后，中央处理单元11分别产生命令信号s31、s32经由控制器212、222启动头灯211及尾灯222。如果使用者U欲改变自行车B行进方向的时候，控制模块3的方向感测单元14可在使用者U手动操作下产生一方向信号s4传送至中央处理单元11，中央处理单元11接收到方向信号s4之后，如果自行车B要向左转的时候，中央处理单元11产生控制信号s41，经由控制器232传送至左方向灯231，左方向灯231在接收到控制信号s41之后启动并闪烁，然后在自行车转弯之后，由控制器232将左方向灯231予以关闭。如果自行车B要向右转的时候，中央处理单元11产生控制信号s42，经由控制器242传送至右方向灯241，右方向灯241在接收到控制信号s42之后启动并闪烁，然后在自行车B转弯之后，由控制器242将右方向灯231予以关闭。其中，光感测单元13设置于感测模块3内部，且邻近于底盖位置，以防止因为外界光线直射而产生误动作。

另外，踩踏速度传感器15可感测使用者U踩踏自行车B踏板27的速度，并产生一踩踏速度信号s5，传送至中央处理单元11。生理信号感测单元16将感测使用者U骑乘自行车B时的生理状态，并产生一生理信号s6传送至中央处理单元11。其中，生理信号s6包括一体温信号、一心跳信号、一热量消耗信号的一或其组合。另一方面，中央处理单元11可在使用者U操作按键组17时，将使用者U骑乘自行车B时的行车信息s7传送至显示单元18予以显示。

当自行车B处于停车状态时，如果自行车B停车时间在一分钟以内，中央处理单元11会分别经由头灯211及尾灯221的控制器212、222使头灯211及尾灯221保持全亮状态。如果停车时间超过一分钟时，控制器212、222会将头灯211及尾灯221回复到常亮状态。如果停车时间超过三分钟时，中央处理单元11会将头灯211及尾灯221予以关闭，且中央处理单元11会发出一锁具控制信号s81使锁具241将自行车B予以上锁，同时，中央处理单元11发出一启动信号s82启动警报器25。

另外，如果使用者U将控制模块3从自行车B移除之后，锁具单元25的控制器252会启动锁具251将自行车B上锁，同时，警报器单元26的控制器262会启动警报器261，使警报器26感测外界变化而发出警报。

同时参阅图4及图5，图4显示本发明第二实施例的电路方块图，图5显示本发明第二实施例的示意图。本实施例的自行车自动控制装置100a的组成与作用原理大致与第一实施例相同，故相同的构件以相同的组件符号表示，不再赘述。其差异在于本实施例的速度感测单元12还包括连接一无线收发模块121，无线收发模块121包括一编码器121a及一无线收发器121b，用以将速度感测单元12所产生的速度信号s1由编码器121a予以编码之后，从无线收发器121b发送至中央处理单元11。踩踏速度传感器15还包括连接一无线收发模块151，无线收发模块151包括一编码器151a及一无线收发器151b，用以将踩踏速度信号s5经由编码器151a编码之后，由无线收发器151b予以发送。生理信号感测单元16还包括连接一无线收发模块161，无线收发模块161包括一编码器161a及一无线收发器161b，用以将生理信号s6经由编码器161a编码之后，由无线收发器161b予以发送。

在本实施例中，中央处理单元11还包括连接一无线收发模块19，无线收发模块19包括一编码器及译码器191及一无线收发器192，用以将速度信号s1、光线讯号s2、方向信号s4、踩踏速度信号s5、及生理信号s6由无线收发器192接收之后，由编码器及译码器191予以译码，并将中央处理单元11发出的命令信号s31、s32、控制信号s41、s42、锁具控制信号s81及启动信号s82由编码器及译码器191编码之后，从无线收发器192予以发送。

灯具21还包括一无线接收模块213，无线接收模块213包括一译码器213a及一无线收发器213b，用以将中央处理单元11所发送的命令信号s31予以接收并解碼之后传送至控制器212。灯具22还包括一无线接收模块223，无线接收模块223包括一译码器223a及一无线收发器223b，用以将中央处理单元11所发送的命令信号s32予以接收并解碼之后传送至控制器222。灯具23还包括一无线接收模块233，无线接收模块233包括一译码器233a及一无线收发器233b，用以将中央处理单元11所发送的控制信号s41予以接收并解碼之后传送至控制器232。灯具24还包括一无线接收模块243，无线接收模块243包括一译码器243a及一无线收发器243b，用以将中央处理单元11所发送的控制信号s42予以接收并解碼之后传送至控制器242。

锁具单元25还包括一无线接收模块253，无线接收模块253包括一译码器253a及一无线收发器253b，用以将中央处理单元11所发送的锁具控制信号s81予以接收并解碼之后传送至控制器242。警报器单元26还包括一无线接收模块263，无线接收模块263包括一译码器263a及一无线收发器263b，用以将中央处理单元11所发送的启动信号s82予以接收并解碼之后传送至控制器262。

当使用者U将控制模块3a从自行车B上移除时，灯具21的控制器212及灯具22的控制器222在感测到控制模块3a被移除之后，控制器212、222会分别将头灯211即尾灯221关闭。另外，锁具单元25的控制器252会启动锁具251将自行车B予以上锁，且及警报器26单元的控制器262会启动警报器261以感测外界的变化。

另外，当使用者U欲找寻自行车B时，使用者U只要操作按键组17的寻车键171，按键组17将发出一寻车信号s9至中央处理单元11，中央处理单元11接收到寻车信号s9之后，经由无线收发模块19编码之后予以发送。当自行车B接收到寻车信号s9之后，控制器222启动尾灯221发出闪光，并发出哔声。然后，锁具241会将自行车B解锁，同时，警报器251解除警报。

同时参阅图6，其显示本发明自行车自动控制装置的动作流程图。如图所示，当使用者U操作控制模块3时，速度感测单元12将感测自行车B行进时的速度信号s1(步骤101)，并传送至中央处理单元11判断自行车B速度是否为零(步骤102)，如果速度感测单元12感测自行车B速度为零，且控制模块3被移除时(步骤103)，中央处理单元11发出一锁具控制信号s81及一启动信号s82，此时，锁具单元25在接收到锁具控制信号s81之后会启动锁具241将自行车B上锁(步骤104)。同时，警报器单元26接收到启动信号s82之后会启动警报器261感测外界变化而发出警报(步骤105)，然后灯具21的控制器212及尾灯22的控制器222会将头灯211及尾灯221予以关闭(步骤106)。

如果速度感测单元12感测到自行车B的行车速度时，光感测单元13将感测自行车B所在的亮度(步骤107)，如果光感测单元13感测到外界光线不足时，光感测单元13将产生一光线讯号s2传送至中央处理单元11，中央处理单元11依据光线讯号s2产生命令信号s31、s32，经由控制器212、222分别将头灯211及尾灯221予以启动，使尾灯221保持常亮(步骤108)及头灯211保持常亮(步骤109)。然后速度感测单元12持续感测自行车B行车速度。如果光感测单元13感测外界光线足够时，则控制器212、222将不启动头灯211及尾灯221，然后速度感测单元12持续感测自行车B速度信号s1。

当速度感测单元12感测到自行车B速度为零，且控制模块没有被移除时，中央处理单元11将计算自行车B的停车时间(步骤110)如果自行车B停车时间在一分钟以内，则中央处理单元11将发出命令信号s32至控制器222，然后控制器221依据命令信号s32使尾灯221全亮(步骤111)，同时，控制器211依据命令信号s31使头灯211全亮(步骤112)，然后速度感测单元12持续感测自行车B行车速度。

如果自行车B停车时间超过三分钟(步骤113)，中央处理单元11将传送一启动信号s82启动警报器26(步骤115)，以感测外界变化而发出警报。同时，中央处理单元11将传送一锁具控制信号s81启动锁具251将自行车B上锁(步骤114)，然后控制器211、221将头灯211及尾灯221关闭(步骤116)。如果自行车B停车时间未超过三分钟时(步骤113)，中央处理单元11将发出一命令信号s31、s32至控制器211、221。此时，控制器212将发出一控制信号s41使头灯211常亮(步骤117)，同时，控制器222将控制尾灯221保持常亮(步骤118)。

图7显示本发明依据不同速度控制灯具亮度的步骤流程图。如图所示，首先速度感测单元感测自行车的行车速度(步骤201)，并将产生的速度信号传送至中央处理单元。接着由中央处理单元判别自行车的行车速度是否为高速(步骤202)，当判别行车速度为高速行进时，则采取第一种亮度模式，使灯具保持全亮(步骤203)。接着，判别自行车的行车速度是否为中速(步骤204)，当判别行车速度为中速行进时，则采取第二种亮度模式，使灯具保持常亮(步骤205)。接着，中央处理单元判别自行车的行车速度是否为低速(步骤206)，当判别行车速度为低速行进时，则采取第三种亮度模式，使灯具保持微亮(步骤207)。接着，判别自行车的行车速度是否为零(步骤208)，当行车速度尚未停止为零时，则同样采取第三种亮度模式，使灯具保持微亮(步骤207)。若自行车的行车速度为零，即自行车停止时，则使灯具关掉(步骤209)。

图8显示本发明进行电力自动管理的步骤流程图。本发明还可将自行车的轮毂装置一发电模块，以使自行车行进时辅助供电，以配合本发明对自行车进行电力自动管理，使电力发挥最大效益。如图所示，首先进入电力自动管理的模式(步骤301)。光感测单元感测自行车所在的亮度，当感测的所在亮度为90％时(步骤302)，将产生的光线讯号传送至中央处理单元，并经由控制器使灯具关闭(步骤303)。若光感测单元感测自行车所在的亮度为60％时(步骤304)，将产生的光线讯号传送至中央处理单元，并经由控制器使灯具保持常亮(步骤305)。若光感测单元感测自行车所在的亮度为30％时(步骤306)，将产生的光线讯号传送至中央处理单元，并经由控制器使灯具保持全亮(步骤307)。而当灯具内的电池电量下降时(步骤308)，经由控制器的增益值变大，使灯具保持原来亮度(步骤309)。而当发电模块的发电量下降时(步骤310)，经由控制器的增益值变大，使灯具保持原来亮度(步骤311)。若控制器的增益值变小，亦可使灯具保持原来亮度(步骤312)。

以上叙述仅为本发明的较佳实施例说明，本领域技术人员当可依据上述说明而作其它种种的改良，惟这些改变仍属于本发明的发明精神及申请有的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种自行车自动控制装置，包括：

一中央处理单元；

至少一灯具，连接于该中央处理单元；

一光感测单元，用以感测一自行车所在的亮度，并据以产生一光线讯号；

一速度感测单元，连接于该中央处理单元，用以感测该自行车的行车速度并据以产生一速度信号传输至该中央处理单元；

其中该中央处理单元接收该光线讯号及该速度信号后，据以送出一命令信号，以使该灯具启动，并根据该自行车所在的亮度调控该灯具的照明亮度。

2.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，其中，包括一连接于该中央处理单元的无线收发模块，用以将该命令信号予以发射出。

3.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，更包括一连接于该中央处理单元的踩踏速度传感器，用以感测该自行车踏板的踩踏速度，并产生一踩踏速度讯号传送至该中央处理单元。

4.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，其中，包括一警报器，该警报器经由一控制器连接于该中央处理单元，用以接收该中央处理单元发出的一启动信号并发出警报。

5.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，其中，该速度感测单元连接有一无线收发模块，该无线收发模块包括一编码器及一无线收发器。

6.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，其中，包括一按键组，连接于该中处理单元，用以在一使用者操作下控制该灯具及锁具。

7.如权利要求6所述的自行车自动控制装置，其中，该按键组包括一寻车键，用以在一使用者操作下发出一寻车信号。

8.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，其中，包括一显示单元，用以显示该自行车的至少一笔行车信息。

9.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，其中，包括一生理信号感测单元，用以感测一使用者的生理状态并据以产生一生理信号。

10.如权利要求1所述的自行车自动控制装置，其中，包括一方向感测单元，用以在该使用者操作之下产生一方向信号，以启动该灯具，并在该自行车改变行进方向之后将该灯具予以关闭。

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