CN217260538U - 自行车变速装置 - Google Patents
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Abstract
一种自行车变速装置，用以设置于自行车并包含一控制器以及分别与控制器电连接的摄影装置、变速装置及储存装置，摄影装置摄录自行车行进方向上的影像，变速装置于换档时发出变速讯号至控制器接收，所述控制器接收变速讯号时，处理所述摄影装置摄录的影像，将接收变速讯号前、后预定时间内的一影像及变速装置换档的档位储存至储存装置，作为后续换档时机判断或事后分析数据的基础；当需要自动变速时，可通过比对摄影装置摄录的影像与储存于储存装置的影像的方式决定换档的档位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自行车的装置；尤其涉及一种自行车变速装置。
背景技术
现有自行车手在骑乘自行车时，在各种路线上骑行在上坡、下坡或平路时，为了增进骑车踩踏的效率会将变速装置的档位改变至适当的位置，以使自行车骑行的速率更加有效率且省力。
目前虽有变速装置的电动换档系统，但自行车手在相同路线上骑行时还是要自己判断各种路况的换档时机，判断换档时机除了分散自行车手的注意力以外，每次换档时机因人为判断的缘故都有改变，也使车手无法稳定地重现相同路线上骑行的换档方式。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于自行车的变速装置，在所述自行车行进过程中储存换档时往前及往后一段时间的影像以及当时换档的档位，作为后续换档时机判断或事后分析数据的基础。
缘以达成上述目的，本实用新型提供一种自行车变速装置，用以设置于一自行车并包括一控制器；一摄影装置，是与所述控制器电连接并用以摄录所述自行车在一行进方向上的影像；一变速装置，是与所述控制器电连接并用以在换档时发出一变速讯号至所述控制器；一储存装置，是与所述控制器电连接；其中，当所述变速装置发出所述变速讯号至所述控制器接收，所述控制器处理所述摄影装置录制的影像，将接收所述变速讯号前的一第一预定时间至所述变速讯号后的一第二预定时间内的一影像以及所述变速装置换档的档位储存至所述储存装置。
本实用新型的效果在于，借由自行车行进于各种路线过程中所储存的换档时往前及往后一段时间的影像以及换档的档位，可提供数据作为机器学习分析最佳换档时机的基础，或作为摄录影像比对决定换档的基础，在往后在重复路线骑乘自行车时，通过控制器比对影像的结果控制变速装置于相同路段变为最佳或者曾经的换档档位。
附图说明
图1为本实用新型一优选实施例的步骤流程图。
图2为本实用新型上述优选实施例系统的方块示意图。
附图标记说明
[本实用新型]
100：自行车变速装置
10：控制器
20：摄影装置
30：变速装置
40：储存装置
50：环境状态撷取装置
60：自行车状态撷取装置
70：车手状态撷取装置
80：传输装置
90：服务器
A：自行车
S01至S03：步骤
具体实施方式
为能更清楚地说明本实用新型，兹举优选实施例并配合附图详细说明如后。请参看图1至图2所示，为本实用新型一优选实施例的自行车变速装置100，是用以设置于一自行车A并包括一控制器10以及分别与控制器10电连接的一摄影装置20、一变速装置30以及一储存装置40。
摄影装置20用以摄录自行车A于一行进方向上的影像，将此实时摄录的影像循环地暂存于自有的内存和/或将此影像储存于上述的储存装置40，骑乘自行车A的用户控制变速装置30使自行车A换档，变速装置30用以于换档时发出一变速讯号至控制器10接收，变速装置30亦能接收控制器10的指示换档。当变速装置30发出变速讯号至控制器10接收时，控制器10以撷取段落或保留的方式处理所述摄影装置20摄录的影像，将接收变速讯号前的一第一预定时间至变速讯号后的一第二预定时间内的影像以及变速装置30换档的档位储存至储存装置40。
上述自行车变速装置运作时，自行车A至少数次骑行在相同的路线上，使得摄影装置20在路线上相同位置的路段，能拍摄到比对后可判断为相同或相似的重复影像及对应的换档档位，作为机器学习分析最佳换档时机的基础，或作为摄录影像比对决定换档的基础。
进一步来说，在有驱动变速装置30自动换档的需求时，例如以控制器10自动或半自动地控制变速装置30换档时，可通过摄影装置20实时摄录的影像与储存于储存装置40的影像比对，自动地决定变速装置30的换档档位。前述自动决定换档档位的运作过程中，是执行如图1所示流程图的方法步骤，包括：
储存换档前后时间的影像S01：当骑乘自行车A的用户控制变速装置30使自行车A进行换档时，变速装置30发出一变速讯号至控制器10接收，变速讯号至少包含换档档位的信息，控制器10可控制变速装置30换档，并由前述的变速讯号或由收到变速讯号时与变速装置30的通讯获得换档的档位与时间的信息。
比对影像是否相同或相似S02：控制器10接收到变速讯号时处理所述摄影装置20摄录的影像，将接收变速讯号前的第一预定时间至变速讯号后的第二预定时间内的一影像与变速装置30换档的档位储存至储存装置40。在某些优选实施例中，第一预定时间与第二预定时间的时间相同，将其设定为0秒至数秒之间，当第一预定时间与第二预定时间为零秒时，所述影像为接收变速讯号瞬间的静态影像。
所述变速装置换档S03：当自行车A行进于路线时，控制器10比对摄影装置20实时摄录的影像与已储存于储存装置40中的所述影像，若比对影像结果相同或相似，则依据对应所述影像的换档的档位控制变速装置30换档，使自行车A换档至所述档位或保持于所述档位(当换档的档位与当下自行车A的档位相同时)。如此，使得设置自行车变速装置100的自行车A于重复的路线骑乘时，能于所述路线相同位置的路段换档，以重现此前相同档位的方式再度骑行于所述路线。并且随着影像及对应换档档位的数据累积提供机器学习优化后，可进一步获致更佳的换档档位与换档的时机套用至控制器10作为比对影像的基础，增进骑行于所述路线的成绩。
在进行上述摄录影像与已储存影像比对时，是采用现有的影像相似度算法进行比对，例如哈希算法、基于区域不变性的影像相似度匹配算法或深度学习算法，对摄录影像及储存影像进行特征提取、指纹生成和相似度匹配等步骤，比对摄录影像与储存于储存装置的影像判断是否相同或相似，所述的比对影像结果相似意指比对影像的近似度数值是位于预先设定为近似的数值范围内。
以下继续说明本实用新型优选实施例的内容，自行车变速装置100还可进一步包括分别与控制器10电连接的一环境状态撷取装置50、一自行车状态撷取装置60以及一车手状态撷取装置70。
环境状态撷取装置50用以感测环境状态参数，控制器10将接收变速讯号时的一环境状态参数储存至储存装置40，环境状态参数包括以GPS定位器定位的GPS位置、坡度计感测的坡度或高度计感测的高度等。自行车状态撷取装置60用以感测自行车状态参数，控制器10将接收变速讯号时的一自行车状态参数储存至储存装置40，自行车状态参数包括各种转速计、应变规、陀螺仪及功率计所感测的轮速、曲柄转速、曲柄扭矩、车身倾斜角度或踏板功率。车手状态撷取装置70用以感测车手状态参数，控制器10将接收变速讯号时的一车手状态参数储存至储存装置40，车手状态参数包括以心律感测器及呼吸感测器感测的车手的心跳或呼吸。
执行上述的比对影像是否相同或相似S02的步骤时，所述控制器10除了比对变速装置30实时摄录的影像与已储存于储存装置40中的影像以外，还可选择性的将当下环境状态撷取装置50感测的环境状态参数、自行车状态撷取装置60感测的自行车状态参数，或车手状态撷取装置70感测的车手状态参数，与已储存的环境状态参数、自行车状态参数，或车手状态参数进行比对。若上述的影像比对结果相同或相似，且选择进行比对的环境状态参数、自行车状态参数或车手状态参数的比对结果相同或相似，才依据对应所述影像的换档档位控制变速装置30换档。上述比对环境状态参数、自行车状态参数，或车手状态参数的比对结果相似，意指比对参数的误差位于预先设定为近似的数值范围内。
上述自行车变速装置100感测的影像及参数的数据累积后可通过机器学习优化，所述数据的传输手段是在控制器10设有一传输装置80，本优选实施例中传输装置80是无线的传输模块，在其他优选实施例中亦可是有线的传输接口，例如USB的传输接口。传输装置80讯号连接储存装置40，将储存装置40储存的数据包括影像以及与所述图像映射的换档档位、实时环境状态参数、自行车状态参数、车手状态参数传输至一服务器90，服务器90以前述的影像与各种参数的数据进行深度学习，当错误率大于设定的数值例如5％时重新学习，学习完成后将最佳的影像、档位及参数通过传输装置80存回储存装置40，作为摄录影像与影像比对或感测参数与参数比对的基础，以及控制变速装置30换档的档位的基础。
所述自行车变速装置100的运作具有手动模式、半自动模式及自动模式，在执行上述储存换档前后时间的影像S01的步骤时，是在手动模式下进行。这时变速装置30的换档是仰赖骑乘自行车A的用户控制，在此模式下自行车A重复骑行于相同路线时，可于各路段换档时累积储存于储存装置40的影像、对应所述影像的换档档位及对应各路段的各种参数的数据。
当自行车变速装置100执行比对影像是否相同或相似S02的步骤以及所述变速装置换档S03的步骤时，是在半自动模式下进行或者在自动模式下进行。半自动模式与自动模式的差异在于，半自动模式时用户可决定是否介入控制变速装置30自动换档，可强制变速装置30不换档或改变为其他的档位，而全自动模式则是完全交由比对摄录影像与储存影像的结果令变速装置30改变换档的档位。
以上所述仅为本实用新型优选可行实施例而已，举凡应用本实用新型说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本实用新型的专利范围内。
Claims (10)
1.一种自行车变速装置，其特征在于，用以设置于一自行车并包括：
一控制器；一摄影装置，是与所述控制器电连接用以摄录所述自行车在一行进方向上的影像；一变速装置，是与所述控制器电连接用以于换档时发出一变速讯号至所述控制器接收；一储存装置，是与所述控制器电连接；
其中，当所述变速装置发出所述变速讯号至所述控制器接收，所述控制器处理所述摄影装置录制的影像，将接收所述变速讯号前的一第一预定时间至所述变速讯号后的一第二预定时间内的一影像以及所述变速装置换档的档位储存至所述储存装置。
2.如权利要求1所述的自行车变速装置，其特征在于，所述自行车变速装置包括一环境状态撷取装置，所述环境状态撷取装置与所述控制器电连接并用以感测环境状态参数，所述控制器将接收所述变速讯号时的一环境状态参数储存至所述储存装置。
3.如权利要求2所述的自行车变速装置，其特征在于，所述环境状态参数包括GPS位置、坡度或高度。
4.如权利要求1所述的自行车变速装置，其特征在于，所述自行车变速装置包括一自行车状态撷取装置，所述自行车状态撷取装置与所述控制器电连接并用以感测自行车状态参数，所述控制器将接收所述变速讯号时的一自行车状态参数储存至所述储存装置。
5.如权利要求4所述的自行车变速装置，其特征在于，所述自行车状态参数包括轮速、曲柄转速、曲柄扭矩、车身倾斜角度或踏板功率。
6.如权利要求1所述的自行车变速装置，其特征在于，所述自行车变速装置包括一车手状态撷取装置，所述车手状态撷取装置与所述控制器电连接并用以感测车手状态参数，所述控制器将接收所述变速讯号时的一车手状态参数储存至所述储存装置。
7.如权利要求6所述的自行车变速装置，其特征在于，所述车手状态参数包括车手的心跳或呼吸。
8.如权利要求1所述的自行车变速装置，其特征在于，设有一传输装置，所述传输装置讯号连接所述储存装置并将所述储存装置储存的数据传输至一服务器。
9.如权利要求1所述的自行车变速装置，其特征在于，所述控制器比对所述摄影装置摄录的影像与储存于所述储存装置中的所述影像，若比对结果相同或相似，则以对应所述影像的换档的档位控制所述变速装置换档。
10.如权利要求2中所述的自行车变速装置，其特征在于，所述控制器比对所述摄影装置摄录的影像与储存于所述储存装置中的所述影像，所述控制器并比对所述环境状态撷取装置感测的环境状态参数与储存于所述储存装置的所述环境状态参数，若所述影像比对结果相同或相似且所述环境状态参数比对结果相同或相似，则以对应所述影像的换档的档位控制所述变速装置换档。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230406447A1 (en) * | 2022-06-16 | 2023-12-21 | Tien Hsin Industries Co., Ltd. | Bicycle derailleur system |
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2022
- 2022-04-29 CN CN202221039766.7U patent/CN217260538U/zh active Active
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| US11952080B2 (en) * | 2022-06-16 | 2024-04-09 | Tien Hsin Industries Co., Ltd. | Bicycle derailleur system |
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