CN103507908A

CN103507908A - 助力自行车的骑乘安全防护系统

Info

Publication number: CN103507908A
Application number: CN201210217523.2A
Authority: CN
Inventors: 郑启昌
Original assignee: JD Components Co Ltd
Current assignee: JD Components Co Ltd
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2014-01-15

Abstract

本发明关于一种助力自行车的骑乘安全防护系统，包含有：一电源模块；一微电脑，电性连接于该电源模块；一换档驱动器；以及一上控面板，电性连接于该微电脑，该上控面板具有至少一输入件，可供骑乘者操作而对该微电脑输入指令；该微电脑具有多个助力模式以及一助力模式逻辑，该助力模式逻辑供该微电脑据以判断采用何种助力模式；该微电脑还具有一指令输入判断逻辑，是供该微电脑据以判断是否有指令输入，在判断有指令输入时，即在预定时间区间内排除该助力模式逻辑，且不进行助力模式的切换，并在符合一第一条件后再度执行该助力模式逻辑。

Description

助力自行车的骑乘安全防护系统

技术领域

本发明是与自行车的换档系统有关，特别是指一种助力自行车的骑乘安全防护系统。

背景技术

现有具有自动换档功能的自行车，通常是在其微电脑中置入一换档逻辑，在达到该换档逻辑的换档条件时，例如车速达到预定速度时，该微电脑即控制对应的变速器进行换档，骑乘者在踩踏时会因为换档动作改变了齿轮比而感到踩踏负荷及踩踏频率发生了变化。此外，现有具有自动换档功能的自行车的把手上通常设有一上控面板，该上控面板具有控制钮可供骑乘者设定或操作相关的骑乘状态或骑乘条件，例如操作电源开关、助力开关或车灯开关，或是设定显示模式、助力模式等。

而助力自行车，则是在骑乘者踩踏时才由微电脑控制马达提供助力，在未踩踏时则不提供助力，这可以让骑乘者在踩踏上更为轻松，同时也不会减少踩踏骑乘的乐趣。在骑乘助力自行车时，其微电脑也会因地形、速度或档位而随时改变其助力模式，亦即，马达所提供的助力会在骑乘时发生变化。

然而，骑乘者操作该上控面板的时机，大多是在骑乘的过程中发生，当骑乘者操作该上控面板时，在一瞬间会将注意力集中在该上控面板或该上控面板的控制钮，若此时该微电脑判断应改变助力模式而改变了助力模式，或判断应进行换档而进行了换档动作，那么骑乘者即会因为注意力集中在上控面板而被突如其来的助力改变或换档动作所干扰，造成骑乘者心理上的不适或是踩踏动作上的错误，严重者甚至会发生危险。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种助力自行车的骑乘安全防护系统，其可在骑乘者操作上控面板时，排除所有的助力模式改变动作，使操作的过程不会受到换档动作的干扰，进而使得骑乘的过程更加安全。

为了达成前述目的，依据本发明所提供的一种助力自行车的骑乘安全防护系统，是设置于具有马达及换档器的一助力自行车上，该助力自行车的骑乘安全防护系统包含有：一电源模块；一微电脑，电性连接于该电源模块；一换档驱动器，电性连接于该微电脑且实体连接于该换档器，受该微电脑的控制以驱动该换档器进行换档；以及一上控面板，电性连接于该微电脑，该上控面板具有至少一输入件，可供骑乘者操作而对该微电脑输入指令；该微电脑具有多个助力模式以及一助力模式逻辑，该助力模式逻辑是供该微电脑据以判断采用何种助力模式，并切换至适合的助力模式；该微电脑还具有一指令输入判断逻辑，是供该微电脑据以判断是否有指令输入，该微电脑在判断有指令输入时，即在预定时间区间内排除该助力模式逻辑，且不进行助力模式的切换，并在符合一第一条件后再度执行该助力模式逻辑。

此外，在骑乘者操作上控面板时，亦可排除所有的换档动作，较佳地，该微电脑还具有一自动换档逻辑，是供该微电脑据以判断自动换档的时机，并在应换档时控制该换档驱动器以进行换档；该微电脑在判断有指令输入时，即在预定时间区间内排除该自动换档逻辑，且不进行对该换档驱动器的换档控制，并在符合该第一条件后再度使用该自动换档逻辑。

较佳地，该预定时间区间介于0.5秒至2秒之间。

较佳地，该预定时间区间为1秒。

较佳地，该第一条件为该预定时间区间计时结束。

较佳地，该第一条件为助力自行车的把手由骑乘者的双手握持、曲柄转速大于一预定值或踩踏力量大于一预定值；其中，该第一条件为把手由骑乘者的双手握持时，则该把手在双手握持的位置分别设有一传感器，电性连接于该微电脑；该第一条件为曲柄转速大于一预定值时，是于该助力自行车的曲柄或曲柄轴上设置转速传感器，电性连接于该微电脑，而该预定值为5转/分钟；该第一条件为踩踏力量大于一预定值时，于该助力自行车的曲柄或踏板上设置扭力传感器，该预定值为XXXX(请CC填入此值)。

较佳地，该至少一输入件为按钮。

较佳地，还包含有一显示屏，电性连接于该微电脑，该至少一输入件为该显示屏上所显示的选项。

较佳地，该微电脑在判断有指令输入而排除该助力模式逻辑，且不进行助力模式的切换时，是于该显示屏上显示信息通知骑乘者。

较佳地，还包含有一警示单元，电性连接于该微电脑，该微电脑在判断有指令输入而排除该助力模式逻辑，且不进行助力模式的切换时，是控制该警示单元发出声音或亮光来通知骑乘者。

本发明的次一目的在于提供一种助力自行车的骑乘安全防护系统，其可在骑乘者操作上控面板时，排除由微电脑所判断的助力模式改变或换档动作，但不排除骑乘者手动操作换档的换档动作。

为了达成前述的次一目的，本发明所提供的一种助力自行车的骑乘安全防护系统还包含有：一手排控制器，电性连接于该微电脑，用以供骑乘者操作来直接对该微电脑输入换档指令，该微电脑依据该手排控制器的指令而直接控制该换档驱动器进行换档；该指令输入判断逻辑在判断是否有指令输入时，是不包含骑乘者操作该手排控制器的指令。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施例的结构示意图，显示元件之间的连接关系。

图2是本发明第一较佳实施例的装设示意图。

图3是本发明第一较佳实施例的操作示意图，显示骑乘过程的操作状态。

图4是本发明第二较佳实施例的结构示意图。

图5是本发明第二较佳实施例的装设示意图。

图6是本发明第二较佳实施例的操作示意图，显示骑乘过程的操作状态。

主要元件符号说明

10 助力自行车的骑乘安全防护系统

11 电源模块 21 微电脑

22 助力模式逻辑 23 自动换档逻辑

24 指令输入判断逻辑 31 换档驱动器

41 上控面板 42 输入件

51 显示屏

60 助力自行车的骑乘安全防护系统

21’微电脑 22’助力模式逻辑

23’自动换档逻辑 24’指令输入判断逻辑

31’换档驱动器 41’上控面板

61 单元 63 手排控制器

90，90’助力自行车

91 马达 93 换档器

95，95’把手

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术特点所在，兹举以下的较佳实施例并配合图式说明如后，其中：

如图1-图3所示，本发明第一较佳实施例所提供的一种助力自行车的骑乘安全防护系统10，是设置于具有马达91及换档器93的一助力自行车90上，该助力自行车的骑乘安全防护系统10主要由一电源模块11、一微电脑21、一换档驱动器31以及一上控面板41所组成，其中：

该电源模块11，于本实施例中是以一电池为例，设置于该助力自行车90上且电性连接于该马达91，用以提供电源。

该微电脑21，电性连接于该电源模块11以及该马达91，用以控制该电源模块11以及该马达91。

该换档驱动器31，电性连接于该微电脑21且实体连接于该换档器93，受该微电脑21的控制以驱动该换档器93进行换档。

该上控面板41，电性连接于该微电脑21，在实施时可设置于该助力自行车90的把手95上，该上控面板41具有至少一输入件42，可供骑乘者操作而对该微电脑21输入指令。

该微电脑21具有多个助力模式(例如高助力及低助力模式)以及一助力模式逻辑22，该助力模式逻辑22是供该微电脑据以判断采用何种助力模式，并切换至适合的助力模式。

该微电脑21还具有一自动换档逻辑23，是供该微电脑21据以判断自动换档的时机，并在应换档时控制换档驱动器31以进行换档。

该微电脑21还具有一指令输入判断逻辑24，是供该微电脑21据以判断是否有指令输入，该微电脑21在判断有指令输入时，即在预定时间区间内排除该助力模式逻辑22以及该自动换档逻辑23，且不进行助力模式的切换或对该换档驱动器31的换档控制，并在符合一第一条件后再度使用该自动换档逻辑23。

于本实施例中，该预定时间区间介于0.5秒至2秒之间，且以1秒为最佳。该第一条件为：该预定时间区间计时结束。此外，该至少一输入件42为按钮，而可为单数或复数。

又，于本实施例中，还包含有一显示屏51，电性连接于该微电脑21，用以提供显示信息的功能，而该至少一输入件42除了可为按钮之外，也可以是该显示屏51上所显示的选项而供骑乘者选取。在该微电脑21判断有指令输入而排除该助力模式逻辑22及该自动换档逻辑23，且不进行助力模式的切换或对该换档驱动器31的换档控制时，是于该显示屏51上显示信息通知骑乘者。然而，设置显示屏51属极为已知的技术，在不设置显示屏51的状况下，仅是无法提供显示目前是否处于排除换档的状态而已，并非必要的设置。又，该显示屏51亦可与该上控面板41结合为一个装置，亦即，该上控面板41上具有该显示屏51时，仅为前述单独设置显示屏51的简单变化而已。

前述的助力模式逻辑22及该自动换档逻辑23，实施时可仅执行其中一个或两者均执行，两者均可对骑乘中的状态提供防护的效果。

以上说明了第一实施例的架构，接下来说明第一实施例的操作状态。

在一般的骑乘过程中，该微电脑21依据该助力模式逻辑22及该自动换档逻辑23来判断是否应切换助力模式或换档并进行对应的换档动作。当骑乘者开始操作该上控面板41的输入件42(例如按钮被按压)时，即代表骑乘者至少使用一只手在操作，而仅以另一只手在握持把手95，且眼睛亦注视着该上控面板41而不是路况。此时，该微电脑21即通过该指令输入判断逻辑24而判断出目前有指令输入，并在预定时间区间(前述是以1秒为例)内排除该助力模式逻辑22及该自动换档逻辑23，且不进行助力模式的切换或对该换档驱动器31的换档控制。如此一来，即在这段预定时间区间内排除了所有的助力模式切换及换档动作，使操作该上控面板41的过程不会有助力模式的改变或换档的状况发生，骑乘者不会感到助力或踩踏状态的突然改变，骑乘过程得以更加安全，而在这段预定时间区间过了之后，该微电脑21即回复至执行该助力模式逻辑22该自动换档逻辑23的状态。

此外，在排除该助力模式逻辑22且不进行助力模式的切换，或排除该自动换档逻辑23且不进行对该换档驱动器31的换档控制时，是于该显示屏51上显示信息通知骑乘者，让骑乘者了解目前换档动作正在被排除的状态。

请再参阅图4-图6，本发明第二较佳实施例所提供的一种助力自行车的骑乘安全防护系统60，主要概同于前揭第一实施例，不同之处在于：

本第二实施例还包含有一警示单元61，电性连接于该微电脑21’，该微电脑21’在判断有指令输入而排除该助力模式逻辑22’且不进行助力模式的切换，或排除该自动换档逻辑23’且不进行对该换档驱动器31’的换档控制时，是控制该警示单元61发出声音或亮光来通知骑乘者。该警示单元61可为一LED(发光二极管)来发出亮光，或可为一扬声器来发出声音。

本第二实施例还包含有一手排控制器63，电性连接于该微电脑21’，用以供骑乘者操作来直接对该微电脑21’输入换档指令，该微电脑21’依据该手排控制器63的指令而直接控制该换档驱动器31’进行换档。该指令输入判断逻辑24’在判断是否有指令输入时，是不包含骑乘者操作该手排控制器63的指令。此种设计，主要是由于骑乘者主动控制的换档动作，在骑乘者心理上必然有所准备，骑乘者已了解换档动作即将来临，因此不需再有排除助力模式切换或换档动作的必要了。而其它操作上控面板41’的动作，则仍由微电脑21’排除其判断的助力模式切换或换档动作，但不排除骑乘者手动操作换档的换档动作。

本第二实施例中，该第一条件可不同于前揭第一实施例的以时间区间来做为判断条件。例如，该第一条件可为助力自行车90’的把手95’由骑乘者的双手握持、曲柄转速大于一预定值或踩踏力量大于一预定值的条件。其中，该第一条件为把手95’由骑乘者的双手握持时，则该把手95’在双手握持的位置分别设有一传感器(此属现有技术，容不以图式表示)，电性连接于该微电脑21’；双手均握持把手95’时，即代表骑乘者没有在操作该上控面板41’而回复至正常骑乘状态，因此可以做为第一条件。该第一条件为曲柄转速大于一预定值时，是于该助力自行车90’的曲柄或曲柄轴上设置转速传感器(此属现有技术，容不以图式表示)，电性连接于该微电脑21’，而该预定值为5转/分钟；当骑乘者踩踏超过一定速度时，即代表其已在专心骑乘，因此可以做为第一条件。该第一条件为踩踏力量大于一预定值时，是于该助力自行车90’的曲柄或踏板上设置扭力传感器(此属现有技术，容不以图式表示)，该预定值为3.4475牛顿·米(Nt·m)；当骑乘者踩踏力量超过一定值时，即代表其已在专心骑乘，因此亦可以做为第一条件。

本第二实施例的其余结构及所能达成的功效均概同于前揭第一实施例，容不赘述。

Claims

1.一种助力自行车的骑乘安全防护系统，是设置于具有马达及换档器的一助力自行车上，其特征在于：该助力自行车的骑乘安全防护系统包含有：

一电源模块；

一微电脑，电性连接于该电源模块；

一换档驱动器，电性连接于该微电脑且实体连接于该换档器，受该微电脑的控制以驱动该换1档器进行换档；以及

一上控面板，电性连接于该微电脑，该上控面板具有至少一输入件，可供骑乘者操作而对该微电脑输入指令；

该微电脑具有多个助力模式以及一助力模式逻辑，该助力模式逻辑是供该微电脑据以判断采用何种助力模式，并切换至适合的助力模式；

该微电脑还具有一指令输入判断逻辑，是供该微电脑据以判断是否有指令输入，该微电脑在判断有指令输入时，即在预定时间区间内排除该助力模式逻辑，且不进行助力模式的切换，并在符合一第一条件后再度执行该助力模式逻辑。

2.依据权利要求1所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：该微电脑还具有一自动换档逻辑，是供该微电脑据以判断自动换档的时机，并在应换档时控制该换档驱动器以进行换档；该微电脑在判断有指令输入时，即在预定时间区间内排除该自动换档逻辑，且不进行对该换档驱动器的换档控制，并在符合该第一条件后再度使用该自动换档逻辑。

3.依据权利要求1所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：该预定时间区间介于0.5秒至2秒之间。

4.依据权利要求3所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：该预定时间区间为1秒。

5.依据权利要求4所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：该第一条件为该预定时间区间计时结束。

6.依据权利要求1所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：该第一条件为助力自行车的把手由骑乘者的双手握持、曲柄转速大于一预定值或踩踏力量大于一预定值；其中，该第一条件为把手由骑乘者的双手握持时，则该把手在双手握持的位置分别设有一传感器，电性连接于该微电脑；该第一条件为曲柄转速大于一预定值时，是于该助力自行车的曲柄或曲柄轴上设置转速传感器，电性连接于该微电脑，而该预定值为5转/分钟；该第一条件为踩踏力量大于一预定值时，是于该助力自行车的曲柄或踏板上设置扭力传感器，该预定值为3.4475牛顿·米。

7.依据权利要求1所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：该至少一输入件为按钮。

8.依据权利要求1所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：还包含有一显示屏，电性连接于该微电脑，该至少一输入件为该显示屏上所显示的选项。

9.依据权利要求8所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：该微电脑在判断有指令输入而排除该助力模式逻辑，且不进行助力模式的切换时，是于该显示屏上显示信息通知骑乘者。

10.依据权利要求1所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：还包含有一警示单元，电性连接于该微电脑，该微电脑在判断有指令输入而排除该助力模式逻辑，且不进行助力模式的切换时，是控制该警示单元发出声音或亮光来通知骑乘者。

11.依据权利要求1所述的助力自行车的骑乘安全防护系统，其特征在于：还包含有：一手排控制器，电性连接于该微电脑，用以供骑乘者操作来直接对该微电脑输入换档指令，该微电脑依据该手排控制器的指令而直接控制该换档驱动器进行换档；该指令输入判断逻辑在判断是否有指令输入时，是不包含骑乘者操作该手排控制器的指令。