CN107588787A - 旋转编码器及其运作方法以及具有旋转编码器的自行车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种旋转编码器及其运作方法以及具有旋转编码器的自行车，该旋转编码器适用于电性连接一马达。旋转编码器包括一电路板及一曲柄。电路板具有一处理单元及多个霍尔感测组件，处理单元电性连接多个霍尔感测组件。曲柄具有一磁性组件，曲柄绕着一转动轴心以一第一方向或一第二方向转动。磁性组件用以与多个霍尔感测组件相互感应。其中，于曲柄以转动轴心转动时，多个霍尔感测组件感测到磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给处理单元，处理单元根据感测信号以计算出曲柄的一转速，且处理单元根据转速以控制马达的输出功率。

Description

旋转编码器及其运作方法以及具有旋转编码器的自行车

技术领域

本发明涉及一种旋转编码器、具有旋转编码器的自行车及旋转编码器的运作方法，且尤其涉及电性连接马达的旋转编码器、具有旋转编码器的自行车及旋转编码器的运作方法。

背景技术

随着休闲、观光以及自行车产业的蓬勃发展，自行车以成为家家户户具备的交通工具。倘若人们家中不具备自行车，人们亦可通过U Bike或租赁公司租借自行车。因此，骑乘自行车的活动已蔚为一种休闲、观光的全民运动。例如，于台东伯朗大道上，人们往往骑乘自行车并穿梭于田野间；或是人们往往骑乘自行车自行环岛活动。

配合人们想要有骑乘自行车的乐趣，并达到舒适地骑乘自行车的目的，因此发展出助力自行车。其中，助力自行车往往加装现有的旋转编码器。然而，现有的旋转编码器为通过光耦合器或磁铁芯来实现，因此现有的旋转编码器往往占据较大的体积与重量，而不适合装设至自行车上。其中，光耦合器在自行车的环境中，属于恶劣环境，因此光耦合器容易产生误动作；而磁铁环则除重量较大，增加骑乘负载外，整个环状结构和曲柄结合，很难遮蔽其突兀外观，借此破坏整台车的造型。

此外，现有的旋转编码器往往需要较多的电能供应，以进行旋转控制运作，因此消耗自行车上的电源模块的电力，借此增设较大电量的电源模块、或携带更多颗电源模块而造成使用上的不方便。

发明内容

本发明在于提供一种旋转编码器、具有旋转编码器的自行车及旋转编码器的运作方法，通过多个霍尔感测组件感测曲柄的转速的设计，借此提升使用旋转编码器的方便性。

本发明提出一种旋转编码器，适用于电性连接一马达。旋转编码器包括一电路板及一曲柄。电路板具有一处理单元及多个霍尔感测组件，处理单元电性连接所述多个霍尔感测组件。曲柄具有一磁性组件，曲柄绕着一转动轴心以一第一方向或一第二方向转动，磁性组件用以与所述多个霍尔感测组件相互感应。其中，于曲柄以转动轴心转动时，所述多个霍尔感测组件感测到磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给处理单元，处理单元根据感测信号以计算出曲柄的一转速，且处理单元根据转速以控制马达的输出功率。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，处理单元逐次扫描所述多个霍尔感测组件，并开启与磁性组件相互感应的所述多个霍尔感测组件的其中之一或一些。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，还包括一状态感测单元，电性连接处理单元，状态感测单元根据一加速度状态或一高度状态，以输出一状态信号给处理单元，处理单元根据状态信号以进入一爬坡模式。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，还包括一应变规，电性连接处理单元，应变规根据一扭力状态以输出一扭力信号给处理单元，处理单元根据扭力信号以进入一爬坡模式。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，处理单元根据转速以及马达的一电流状态，以判断是否进入一爬坡模式。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，处理单元控制马达的输出功率正比于曲柄的转速，处理单元通过所述多个霍尔感测组件以检测出曲柄的一踩踏频率、一踩踏方向、一踩踏死点及一最大踩踏出力点的其中之一或组合，处理单元控制马达以实时输出功率。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，第一方向为逆时针方向，第二方向为顺时间方向，曲柄以第一方向转动时，处理单元计算出的转速为正值的每分钟转数，而曲柄以第二方向转动时，处理单元计算出的转速为负值的每分钟转数。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，电路板为一圆环型基板或一圆盘型基板，圆环型基板或圆盘型基板具有一个圈路或多个圈路，而两相邻的霍尔感测组件相隔一预设角度而配置于圈路或多个圈路上，预设角度为以转动轴心为顶点，并以两相邻的霍尔感测组件分别延伸至顶点所形成之夹角。

根据本发明的旋转编码器的一个优选实施方案，曲柄的一端枢接一转轴，转轴位于转动轴心上，曲柄的一端往外延伸至一踏板。

本发明提出一种具有旋转编码器的自行车，包含有一自行车体及一旋转编码器。自行车体设有一电源模块、一马达以及供踩踏用的一对踏板，电源模块为用以对马达提供电能。旋转编码器电性连接于马达以及电源模块。旋转编码器的一处理单元为控制电源模块对马达所提供的电能，而旋转编码器的一曲柄连接至该对踏板的其中之一。其中，于曲柄以转动轴心转动时，旋转编码器的一电路板上的多个霍尔感测组件感测到曲柄的一磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给处理单元，处理单元根据感测信号以计算出曲柄的一转速，且处理单元根据转速以控制马达的输出功率。

根据本发明的具有旋转编码器的自行车的一个优选实施方案，还包括一壳体，电路板设置于壳体内，壳体配置于自行车体的左侧，并邻近对踏板的其中之一，曲柄枢接壳体。

本发明提出一种旋转编码器的运作方法，包含有：于一电路板上配置一处理单元及多个霍尔感测组件，处理单元电性连接所述多个霍尔感测组件；于一曲柄上配置一磁性组件，曲柄绕着一转动轴心以一第一方向或一第二方向转动，磁性组件用以与所述多个霍尔感测组件相互感应；于曲柄以转动轴心转动时，所述多个霍尔感测组件感测到磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给处理单元；及处理单元根据感测信号以计算出曲柄的一转速，且处理单元根据转速以控制马达的输出功率。

根据本发明的旋转编码器的运作方法的一个优选实施方案，于处理单元根据转速以控制马达的输出功率的步骤中，还包括：处理单元控制马达的输出功率正比于曲柄的转速；处理单元根据转速以及马达的一电流状态，以判断是否进入一爬坡模式；处理单元根据一状态感测单元的一状态信号以进入一爬坡模式；及处理单元根据一应变规的一扭力信号以进入一爬坡模式。

根据本发明的旋转编码器的运作方法的一个优选实施方案，其中于一电路板上配置一处理单元及多个霍尔感测组件的步骤中，还包括：两相邻的霍尔感测组件相隔一预设角度而配置于电路板的一个圈路或多个圈路上，预设角度为以转动轴心为顶点，并以两相邻的霍尔感测组件分别延伸至顶点所形成的夹角，而电路板为一圆环型基板或一圆盘型基板。

本发明的具体手段为利用一种旋转编码器、具有旋转编码器的自行车及旋转编码器的运作方法，通过多个霍尔感测组件感测曲柄的转速，致使处理单元调整马达的输出功率。其中，多个霍尔感测组件分别配置于电路板上，且霍尔感测组件的数量将可提升感测曲柄的转速的分辨率，致使处理单元更精准地计算出曲柄的转速。因此，本发明确实可提升旋转编码器的使用方便性。

以上的概述与接下来的实施例，皆是为了进一步说明本发明的技术手段与实现技术效果，然所叙述的实施例与附图仅提供参考说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明一实施例的旋转编码器的架构示意图。

图1A为本发明一实施例的旋转编码器的架构示意图。

图2为本发明另一实施例的旋转编码器装设于自行车的示意图。

图3为根据图2的本发明另一实施例的旋转编码器的转速-马达的输出功率的波形图。

图4为根据图2的本发明另一实施例的旋转编码器的转速-马达的输出功率的波形图。

图5为本发明另一实施例的旋转编码器的运作方法的流程图。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的旋转编码器的架构示意图。请参阅图1。一种旋转编码器1，适用于电性连接一马达(未绘示)。旋转编码器1包括一电路板10及一曲柄12(Crank)。在实务上，电路板10具有一处理单元P1及多个霍尔感测组件h1～h12。处理单元P1电性连接多个霍尔感测组件h1～h12。而曲柄12具有一磁性组件120。曲柄12绕着一转动轴心R以一第一方向D1或一第二方向D2转动。磁性组件120用以与多个霍尔感测组件h1～h12相互感应。

详细来说，电路板10例如为一圆环型基板或一圆盘型基板。圆环型基板或圆盘型基板具有一个圈路、电路或回路。而这些霍尔感测组件h1～h12设置于这一个圈路上。其中，任意两相邻的霍尔感测组件h11、h12相隔一预设角度a而配置于这一个圈路上。预设角度a为以转动轴心R为顶点，并以两相邻的霍尔感测组件h11、h12分别延伸至顶点所形成的夹角。

为了方便说明，本实施例为以12个霍尔感测组件h1～h12来说明。其中，任意两相邻的霍尔感测组件h1～h12相隔30度。同理可知，当电路板10上使用16个霍尔感测组件，任意两相邻的霍尔感测组件相隔22.5度。当然，使用霍尔感测组件h1～h12的数量越多，则可越精准地计算出曲柄12的转速及其位置。也就是说，随着霍尔感测组件h1～h12的配置数量增加，亦将提升这些霍尔感测组件h1～h12感测曲柄12的转速及其位置的精度。本实施例不限制霍尔感测组件h1～h12的数量。

值得一提的是，当预设角度越小时，则多个霍尔感测组件h1～h12感测曲柄12的转速的分辨率将大幅提升。例如，以16个霍尔感测组件配置于电路板10的预设角度为22.5度，以12个霍尔感测组件配置于电路板10的预设角度为30度。则以16个霍尔感测组件所感测得的转速的分辨率优于以12个霍尔感测组件所感测得的转速的分辨率。简单来说，霍尔感测组件h1～h12的数量越多，且任两者间的预设角度越小，则感测得的转速的分辨率越高。

进一步来说，各霍尔感测组件h1～h12例如为单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、全极性霍尔开关或线性霍尔组件。例如磁性组件120的一磁场磁极靠近霍尔感测组件h1～h12，霍尔感测组件h1～h12输出低电位电压的信号；或是磁性组件120的一磁场磁极离开霍尔感测组件h1～h12，霍尔感测组件h1～h12输出高电位电压的信号。

线性霍尔组件是一种仿真信号输出的磁传感器。线性霍尔组件的输出电压随输入的磁力密度线性变化。因此，线性霍尔组件的电压输出会精确跟踪磁通密度的变化。线性霍尔组件是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，一般应用于调速、测电压、电流、功率、厚度、线圈匝数等等。

值得注意的是，根据这些霍尔感测组件h1～h12设置于电路板10的位置，处理单元P1亦可得知曲柄12位于上、下方时点的位置。例如霍尔感测组件h1为曲柄12位于上方时点的位置。而霍尔感测组件h6为曲柄12位于下方时点的位置。因此，处理单元P1亦可根据曲柄12位于上、下方时点的位置以控制马达的输出功率。

进一步来说，这些霍尔感测组件h1～h12可检测出曲柄12的一踩踏频率、一踩踏方向、一踩踏死点及一最大踩踏出力点的其中之一或组合。其中，踩踏频率例如为每分钟或每秒钟踩踏曲柄12转动的次数。踩踏方向例如为踩踏曲柄12以第一方向D1或第二方向D2的转动方向。踩踏死点例如为踩踏曲柄12至霍尔感测组件h12或h6的位置，在这上下死点的位置，没有力臂的作用。

最大踩踏出力点例如为踩踏曲柄12产生最大踩踏出力的位置。因此，处理单元P1通过这些霍尔感测组件h1～h12以取得踩踏频率、踩踏方向、踩踏死点及最大踩踏出力点的其中之一或组合等信息。所以，处理单元P1控制马达输出，以使马达出力更实时，不会因踩踏死点或torque sensor没有输出，而马达就没有提供助力。

此外，处理单元P1例如通过微处理器、中央处理器(CPU)、控制芯片或控制电路来实现。在实务上，处理单元P1逐次扫描多个霍尔感测组件h1～h12，并开启与磁性组件120相互感应的多个霍尔感测组件h1～h12的其中之一或一些，借此达到节省能源。被开启的霍尔感测组件为为感应到曲柄12的磁性组件120的霍尔感测组件。另处理单元P1通过一模糊控制过程控制马达的输出功率。其中，处理单元P1控制马达的输出功率正比于曲柄12的转速。

举例来说，处理单元P1例如以第一方向D1扫瞄多个霍尔感测组件h1～h12。其中，曲柄12转动到位于霍尔感测组件h3的位置。因此，感测到磁性组件120的霍尔感测组件h3将被处理单元P1开启，而其余霍尔感测组件h1～h2、h4～h12仍处于关闭状态。当曲柄12转动到霍尔感测组件h2的位置时，感测到磁性组件120的霍尔感测组件h2将被处理单元P1开启，而其余霍尔感测组件h1、h3～h12仍处于关闭状态。

在其他实施例中，曲柄12转动到位于霍尔感测组件h3的位置。感测到磁性组件120的霍尔感测组件h3及相邻的霍尔感测组件h1、h2将被处理单元P1开启，而其余霍尔感测组件h4～h12仍处于关闭状态。也就是说，处理单元P1可开启与磁性组件120相互感应的多个霍尔感测组件h1～h12的其中的一些。借此本实施例可达到计算出曲柄12的转速及节能省电等技术效果。

为了方便说明，第一方向D1例如为逆时针方向，第二方向D2例如为顺时针方向。曲柄12以第一方向D1转动时，处理单元P1计算出的转速例如为正值的每分钟转数。而曲柄12以第二方向D2转动时，处理单元P1计算出的转速例如为负值的每分钟转数；或是处理单元P1不计算以第二方向D2转动的转速。

接着，曲柄12的一端枢接一转轴(未绘示)，转轴位于转动轴心R上。曲柄12的另一端往外延伸，例如往外延伸至一踏板(未绘示)。其中，磁性组件120例如为一橡胶磁铁、一铁氧体磁铁、一铝镍钴磁铁、一钐钴磁铁、一钕磁铁或一钕铁硼。

磁性组件120设置于邻近多个霍尔感测组件h1～h12的曲柄12上。因此，例如曲柄12往第一方向D1转动时，磁性组件120会依序与霍尔感测组件h12～h1相互感应；反之，例如曲柄12往第二方向D2转动时，磁性组件120会依序与霍尔感测组件h1～h12相互感应。

其中，于曲柄12以转动轴心R转动时，多个霍尔感测组件h1～h12感测到磁性组件120的一移动状态，并传输一感测信号给处理单元P1。处理单元P1根据感测信号以计算出曲柄12的一转速，且处理单元P1根据转速以控制马达的输出功率。

举例来说，当曲柄12的转速越高时，处理单元P1控制马达以输出越大的辅助动力。反之，当曲柄12的转速越低时，处理单元P1控制马达以输出越小的辅助动力。其中，处理单元P1根据转速以及马达的一电流状态，以判断是否进入一爬坡模式。

例如，处理单元P1控制马达以输出较大的辅助动力，而马达仍处于低电流状态，并未达到输出较大的辅助动力。因此，处理单元P1将判断出，「马达需要更多的电能，致使马达达到爬坡时的输出功率」。所以，处理单元P1根据上述状态以进入爬坡模式，并以爬坡模式控制马达以输出更大的辅助动力。

此外，旋转编码器1还包括一状态感测单元14及一应变规16，分别电性连接处理单元P1。在实务上，状态感测单元14根据一重力状态、一加速度状态或一高度状态，以输出一状态信号给处理单元P1。处理单元P1根据状态信号以进入一爬坡模式。状态感测单元14例如为G-sensor、重力传感器、加速度传感器或高度计。

另应变规16根据一扭力状态以输出一扭力信号给处理单元P1。处理单元P1根据扭力信号以进入一爬坡模式。在实务上，应变规16例如设置于转轴、曲柄12或踏板上。其中，当曲柄12所受的扭力越大时，则转轴亦对应受到的扭力越大。因此，处理单元P1判断扭力状态，以进入一爬坡模式。

在其他实施例中，旋转编码器1可不包括状态感测单元14及应变规16；或是旋转编码器1可包括状态感测单元14及应变规16的其中之一或组合。本实施例不限制状态感测单元14及应变规16的态样。

图1A为本发明一实施例的旋转编码器的架构示意图。请参阅图1A。其中图1A与图1中的旋转编码器1a、1二者结构相似，而以下将对二者所包括的相同组件以相同标号表示。旋转编码器1a、1二者的差异在于：图1A的旋转编码器1a包括二个圈路c1、c2，例如为内圈路c2及外圈路c1。而霍尔感测组件h1～h24的数量例如为24个，并分别设置于这二圈路c1、c2上。

详细来说，这些霍尔感测组件h1～h12配置于外圈路c1，而这些霍尔感测组件h13～h24配置于内圈路c2。其中，这些霍尔感测组件h1～h24为以交错配置于电路板10上。而任意两相邻的霍尔感测组件h1～h24相隔15度。因此，本实施例的旋转编码器1a可更精确地计算出曲柄12的转速及其位置。

值得一提的是，内圈路c2上的这些霍尔感测组件h13～h24例如均为N极的传感器。而外圈路c1上的这些霍尔感测组件h1～h12例如均为S极的传感器；或是内圈路c2上的这些霍尔感测组件h13～h24例如均为S极的传感器。而外圈路c1上的这些霍尔感测组件h1～h12例如均为N极的传感器。

在其他实施例中，电路板10可包括三个圈路或多个圈路，而这些霍尔感测组件h1～h24分别配置于这些圈路上。本实施例不限制这些霍尔感测组件h1～h24配置于这些圈路上的态样。

图2为本发明另一实施例的旋转编码器装设于自行车的示意图。请参阅图2。一种具有旋转编码器1的自行车，包含有一自行车体VB及一旋转编码器1。自行车体VB设有一电源模块PS、一马达M1以及供踩踏用的一对踏板F1。电源模块PS为用以对马达M1提供电能。而旋转编码器1电性连接于马达M1以及电源模块PS。旋转编码器1的一处理单元P1为控制电源模块PS对马达M1所提供的电能，而旋转编码器1的一曲柄12连接至该对踏板F1的其中之一。

详细来说，一种自行车体VB设置有一旋转编码器1。其中，旋转编码器1设置于自行车体VB的左侧。而自行车体VB的右侧具有一中置飞轮。另外，旋转编码器1具有一壳体SH。电路板10设置于壳体SH内。壳体SH配置于自行车体VB的左侧，并邻近该对踏板F1的其中之一。曲柄12枢接壳体SH。

值得一提的是，马达M1例如为中置马达、后置马达或三相无刷马达。为了方便说明，本实施例的马达M1为以中置马达来说明。其中，中置马达为设置于左侧踏板F1，并与中置飞轮相对的位置附近，如图2所绘示。

当使用者踩踏踏板F1，致使曲柄12以第一方向D1转动时，自行车往前移动。其中，处理单元P1根据感测信号以计算出曲柄12的转速。也就是说，处理单元P1可计算出使用者骑乘自行车的踩踏转速，并根据踩踏转速以控制马达M1的输出功率。

举例来说，当使用者踩踏自行车的转速越快时，处理单元P1将控制马达M1以输出越大的辅助动力，借此节省使用者踩踏的体力。反之，当使用者踩踏自行车的转速越慢时，处理单元P1将控制马达M1以输出越小的辅助动力。

简单来说，当使用者踩踏自行车的转速越快，即表示骑乘自行车的使用者越想加快速度。因此，马达M1相对提供较大的辅助动力。当使用者踩踏自行车的转速越慢，即表示骑乘自行车的用户越想降低速度。因此，马达M1相对提供较小的辅助动力。借此达到辅助使用者骑乘自行车的目的。

图3为根据图2的本发明另一实施例的平地时旋转编码器的转速-马达的输出功率的波形图。图4为根据图2的本发明另一实施例的爬坡时旋转编码器的转速-马达的输出功率的波形图。请参阅图3及图4。其中，图3及图4中的X轴为为曲柄12的转速。Y轴为为马达M1的输出功率。

图3为自行车于平地状况下，处理单元P1于平地模式时的控制马达M1的输出功率的信号波形图。例如，当踩踏转速低于50rpm(或每分钟转数)时，处理单元P1控制马达M1的输出功率例如为20牛顿/米(或N/m)。当踩踏转速介于50～100rpm时，处理单元P1控制马达M1的输出功率例如为40牛顿/米。当踩踏转速超过100rpm时，处理单元P1控制马达M1的输出功率例如为60牛顿/米。因此，当使用者踩踏自行车越频繁时，马达M1伴随着输出越高的辅助动力。

接着，图4为自行车于爬坡状况下，处理单元P1于爬坡模式时的控制马达M1的输出功率的信号波形图。例如，当踩踏转速低于20rpm时，处理单元P1控制马达M1的输出功率例如为20牛顿/米。当踩踏转速介于20～50rpm时，处理单元P1控制马达M1的输出功率例如为40牛顿/米。当踩踏转速超过50rpm时，处理单元P1控制马达M1的输出功率例如为60牛顿/米。

也就是说，爬坡模式下的曲柄12的转速的区间范围较小于平地模式下的曲柄12的转速的区间范围。因此，于爬坡模式下，处理单元P1于较窄的转速的区间范围，以控制马达M1输出较高的输出功率，如图4。于平地模式下，处理单元P1于较宽的转速的区间范围，以控制马达M1的输出功率，如图3。换句话说，本实施例通过检测曲柄12的转速，进而调整骑乘状态时给自行车体VB的辅助动力，让骑乘者更为舒适。

图5为本发明另一实施例的旋转编码器的运作方法的流程图。请参阅图5。一种旋转编码器的运作方法，包含有下列步骤：

于步骤S501中，于一电路板上配置一处理单元及多个霍尔感测组件。接着，于步骤S503中，两相邻的霍尔感测组件相隔一预设角度而配置于电路板的一个圈路或多个圈路上。其中预设角度如图1或图1A所绘示的夹角。

于步骤S505中，于一曲柄上配置一磁性组件，曲柄绕着一转动轴心以一第一方向或一第二方向转动。磁性组件用以与多个霍尔感测组件相互感应。于步骤S507中，于曲柄以转动轴心转动时，多个霍尔感测组件感测到磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给处理单元。

接着，于步骤S509中，处理单元根据感测信号以计算出曲柄的一转速，且处理单元根据转速以控制马达的输出功率。于步骤S511中，处理单元控制马达的输出功率正比于曲柄的转速。也就是说，使用者踩踏曲柄越快时，马达的输出功率越大，藉此输出较大的助力给自行车。反之，使用者踩踏曲柄越慢时，马达的输出功率越小，藉此输出较小的助力给自行车。

于步骤S511之后，本发明通过步骤S513、步骤S515及步骤S517等其中之一或组合，以判别是否进入爬坡模式的控制方式。其中，于步骤S513中，处理单元根据转速以及马达的一电流状态，以判断是否进入一爬坡模式。于步骤S515中，处理单元根据一状态感测单元的一状态信号以进入一爬坡模式。另于步骤S517中，处理单元根据一应变规的一扭力信号以进入一爬坡模式。

简单来说，处理单元根据上述步骤S513、步骤S515及步骤S517等其中之一条件成立下，以进入爬坡模式的控制。在其他实施中，本发明亦可根据上述步骤S513、步骤S515及步骤S517等任二者条件成立下，以进入爬坡模式的控制。其余部分均相同，在此不予赘述。

综上所述，本发明为一种旋转编码器，通过多个霍尔感测组件以感测曲柄的转速，致使处理单元根据转速以调整马达的输出功率。其中，多个霍尔感测组件分别配置于电路板上，任意两相邻的霍尔感测组件相隔一预设角度。预设角度为以转动轴心为顶点，并以两相邻的霍尔感测组件分别延伸至顶点所形成的夹角。当预设角度越小时，则多个霍尔感测组件感测曲柄的转速的分辨率将大大提升。此外，处理单元以扫描方式开启多个霍尔感测组件其中之一或一些。被开启的霍尔感测组件为为感应到曲柄的磁性组件的霍尔感测组件，借此达到节能省电的技术效果。如此一来，本发明确实可提升旋转编码器的使用方便性。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (14)

1.一种旋转编码器，适用于电性连接一马达，其特征在于，该旋转编码器包括：

一电路板，具有一处理单元及多个霍尔感测组件，该处理单元电性连接所述多个霍尔感测组件；

一曲柄，具有一磁性组件，该曲柄绕着一转动轴心以一第一方向或一第二方向转动，该磁性组件用以与所述多个霍尔感测组件相互感应；

其中，于该曲柄以该转动轴心转动时，所述多个霍尔感测组件感测到该磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给该处理单元，该处理单元根据该感测信号以计算出该曲柄的一转速，且该处理单元根据该转速以控制该马达的输出功率。

2.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，其中该处理单元逐次扫描所述多个霍尔感测组件，并开启与该磁性组件相互感应的所述多个霍尔感测组件的其中之一或一些。

3.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，还包括一状态感测单元，电性连接该处理单元，该状态感测单元根据一加速度状态或一高度状态，以输出一状态信号给该处理单元，该处理单元根据该状态信号以进入一爬坡模式。

4.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，还包括一应变规，电性连接该处理单元，该应变规根据一扭力状态以输出一扭力信号给该处理单元，该处理单元根据该扭力信号以进入一爬坡模式。

5.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，其中该处理单元根据该转速以及该马达的一电流状态，以判断是否进入一爬坡模式。

6.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，其中该处理单元控制该马达的输出功率正比于该曲柄的该转速，该处理单元通过所述多个霍尔感测组件以检测出该曲柄的一踩踏频率、一踩踏方向、一踩踏死点及一最大踩踏出力点的其中之一或组合，该处理单元控制该马达以实时输出功率。

7.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，其中该第一方向为逆时针方向，该第二方向为顺时间方向，该曲柄以该第一方向转动时，该处理单元计算出的该转速为正值的每分钟转数，而该曲柄以该第二方向转动时，该处理单元计算出的该转速为负值的每分钟转数。

8.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，其中该电路板为一圆环型基板或一圆盘型基板，该圆环型基板或该圆盘型基板具有一个圈路或多个圈路，而两相邻的该霍尔感测组件相隔一预设角度而配置于该圈路或该多个圈路上，该预设角度为以该转动轴心为顶点，并以两相邻的该霍尔感测组件分别延伸至顶点所形成的夹角。

9.根据权利要求1所述的旋转编码器，其特征在于，其中该曲柄的一端枢接一转轴，该转轴位于该转动轴心上，该曲柄的一端往外延伸至一踏板。

10.一种具有旋转编码器的自行车，其特征在于，包含有：

一自行车体，设有一电源模块、一马达以及供踩踏用的一对踏板，该电源模块为用以对该马达提供电能；及

一根据权利要求1至9其中之一的旋转编码器，电性连接于该马达以及该电源模块，该旋转编码器的一处理单元为控制该电源模块对该马达所提供的电能，而该旋转编码器的一曲柄连接至该对踏板的其中之一；

其中，于该曲柄以该转动轴心转动时，该旋转编码器的一电路板上的多个霍尔感测组件感测到该曲柄的一磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给该处理单元，该处理单元根据该感测信号以计算出该曲柄的一转速，且该处理单元根据该转速以控制该马达的输出功率。

11.根据权利要求10所述的具有旋转编码器的自行车，其特征在于，还包括一壳体，该电路板设置于该壳体内，该壳体配置于该自行车体的左侧，并邻近该对踏板的其中之一，该曲柄枢接该壳体。

12.一种旋转编码器的运作方法，其特征在于，包含有：

于一电路板上配置一处理单元及多个霍尔感测组件，该处理单元电性连接所述多个霍尔感测组件；

于一曲柄上配置一磁性组件，该曲柄绕着一转动轴心以一第一方向或一第二方向转动，该磁性组件用以与所述多个霍尔感测组件相互感应；

于该曲柄以该转动轴心转动时，所述多个霍尔感测组件感测到该磁性组件的一移动状态，并传输一感测信号给该处理单元；及

该处理单元根据该感测信号以计算出该曲柄的一转速，且该处理单元根据该转速以控制该马达的输出功率。

13.根据权利要求12所述的旋转编码器的运作方法，其特征在于，其中于该处理单元根据该转速以控制该马达的输出功率的步骤中，还包括：

该处理单元控制该马达的输出功率正比于该曲柄的该转速；

该处理单元根据该转速以及该马达的一电流状态，以判断是否进入一爬坡模式；

该处理单元根据一状态感测单元的一状态信号以进入一爬坡模式；及

该处理单元根据一应变规的一扭力信号以进入一爬坡模式。

14.根据权利要求12所述的旋转编码器的运作方法，其特征在于，其中于一电路板上配置一处理单元及多个霍尔感测组件的步骤中，还包括：

两相邻的该霍尔感测组件相隔一预设角度而配置于该电路板的一个圈路或多个圈路上，该预设角度为以该转动轴心为顶点，并以两相邻的该霍尔感测组件分别延伸至顶点所形成的夹角，而该电路板为一圆环型基板或一圆盘型基板。