TW201637927A - 自行車狀態感應裝置 - Google Patents

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郭永斌
顏伯任
蔣政良
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佳承精工股份有限公司
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    • B62L3/00—Brake-actuating mechanisms; Arrangements thereof
    • B62L3/02—Brake-actuating mechanisms; Arrangements thereof for control by a hand lever

Abstract

自行車狀態感應裝置包含一非接觸式感應單元，以及一處理單元。該非接觸式感應單元是設置於一自行車上對應於一煞車系統之一可動煞車部件之位置，用以根據該可動煞車部件和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。該處理單元是電連接於該非接觸式感應單元，用以根據該非接觸式感應單元產生之感應訊號判斷該煞車系統之一對煞車片的狀態。

Description

自行車狀態感應裝置
本發明係相關於一種自行車狀態感應裝置，尤指一種可判斷煞車片狀態之自行車狀態感應裝置。
一般而言，為了將自行車從行進中減速或停止，需要啟動自行車的煞車系統。目前常見的自行車煞車系統有夾式煞車系統以及碟式煞車系統。夾式煞車系統是利用二夾臂於相對轉動時驅動夾式煞車系統的一對煞車片，以夾持自行車的輪框，而碟式煞車系統是利用旋臂於轉動時推動活塞，以驅動碟式煞車系統的一對煞車片夾持煞車碟片。為了使煞車系統能正常運作，煞車片必須維持一定的厚度。然而，目前煞車片的厚度只能以人工方式目視檢測，先前技術的煞車系統並無法主動通知使用者煞車片是否處於過度磨損狀態，進而增加自行車騎乘中的危險性。
本發明之目的在於提供一種可判斷煞車片狀態之自行車狀態感應裝置，以解決先前技術的問題。
本發明自行車狀態感應裝置包含一非接觸式感應單元，以及一處理單元。該非接觸式感應單元是設置於一自行車上對應於一煞車系統之一可動煞車部件之位置，用以根據該可動煞車部件和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。該處理單元是電連接於該非接觸式感應單元，用以根 據該非接觸式感應單元產生之感應訊號判斷該煞車系統之一對煞車片的狀態。
在本發明一實施例中，該煞車系統是一碟式煞車系統，包含一碟煞本體及一旋臂，該旋臂用以於轉動時推動該碟煞本體內的活塞，以驅動該煞車系統的該對煞車片進行夾持動作；及該非接觸式感應單元是設置於該碟煞本體上對應於該旋臂之位置，用以根據該旋臂和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。
在本發明一實施例中，該煞車系統是一夾式煞車系統，包含一第一夾臂及一第二夾臂，用以於相對轉動時驅動該煞車系統的該對煞車片進行夾持動作；及該非接觸式感應單元是設置於該第一夾臂及該第二夾臂其中之一上，用以根據該第一夾臂及該第二夾臂其中之一和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。
在本發明一實施例中，該非接觸式感應單元是設置於該自行車之一握把上對應於該煞車系統之一煞車把手之位置，用以根據該煞車把手和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。
在本發明一實施例中，該非接觸式感應單元是一磁力式感應單元，用以感應該可動煞車部件上之一磁性元件之磁場以產生該感應訊號。
在本發明一實施例中，該非接觸式感應單元是一電感式感應單元，用以感應該可動煞車部件上之渦電流以產生該感應訊號。
在本發明一實施例中，該處理單元是根據該非接觸式感應單元產生之感應訊號和一門檻值判斷該煞車系統之該對煞車片的狀態。
在本發明一實施例中，該處理單元是根據該非接觸式感應單元產生之感應訊號和一查找表判斷該煞車系統之該對煞車片的狀態。
在本發明一實施例中，該自行車狀態感應裝置另包含一無線傳輸單元，電連接於該處理單元，用於以無線方式傳輸該煞車系統之煞車片狀態之資訊。
相較於先前技術，本發明自行車狀態感應裝置可以利用非接觸式感應單元感應煞車系統之可動煞車部件之作動距離，並進一步判斷煞車部件之煞車片的狀態，以讓使用者可以即時得知煞車系統之煞車片的磨損狀態。因此，本發明自行車狀態感應裝置可以避免使用者在煞車片處於過度磨損狀態時騎乘自行車，以增加自行車騎乘中的安全性。
100‧‧‧自行車狀態感應裝置
110‧‧‧非接觸式感應單元
120‧‧‧處理單元
130‧‧‧無線傳輸單元
200‧‧‧碟式煞車系統
210‧‧‧碟煞本體
220‧‧‧旋臂
230‧‧‧煞車片
300‧‧‧夾式煞車系統
310‧‧‧第一夾臂
320‧‧‧第二夾臂
330‧‧‧煞車片
400‧‧‧煞車系統
410‧‧‧煞車把手
420‧‧‧自行車握把
A‧‧‧第一位置
B‧‧‧第一位置
第1圖是本發明自行車狀態感應裝置的功能方塊圖。
第2圖是本發明自行車狀態感應裝置的第一實施例的示意圖。
第3圖是第2圖煞車系統的另一視角的示意圖。
第4圖是本發明自行車狀態感應裝置的第二實施例的示意圖。
第5圖是本發明自行車狀態感應裝置的第三實施例的示意圖。
請參考第1圖，第1圖是本發明自行車狀態感應裝置的功能方塊圖。如第1圖所示，本發明自行車狀態感應裝置100包含一非接觸式感應單元110以及一處理單元120。非接觸式感應單元110是設置於一自行車上對應於一煞車系統之一可動煞車部件之位置，用以根據可動煞車部件和非接觸式 感應單元110之間的距離產生一感應訊號。處理單元120是電連接於非接觸式感應單元110，用以根據非接觸式感應單元110產生之感應訊號判斷煞車系統之一對煞車片的狀態。舉例來說，非接觸式感應單元110可以是一磁力式感應單元，用以感應可動煞車部件上之一磁性元件之磁場以產生感應訊號。由於磁場是和距離平方成反比，而非接觸式感應單元110的感應訊號的大小是和磁場大小之間具有一預定關係，因此處理單元120可以根據非接觸式感應單元110的感應訊號的大小判斷可動煞車部件的作動距離，並進一步根據可動煞車部件的作動距離判斷煞車系統之一對煞車片的狀態，例如判斷煞車片的磨損狀態。另外，非接觸式感應單元110亦可以是一電感式感應單元，用以利用感應線圈於可動煞車部件上產生渦電流，並進一步感應可動煞車部件上渦電流的磁場以產生感應訊號。相似地，由於磁場是和距離平方成反比，而非接觸式感應單元110的感應訊號的大小是和渦電流的磁場大小之間具有一預定關係，因此處理單元120可以根據非接觸式感應單元110的感應訊號的大小判斷可動煞車部件的作動距離，並進一步根據可動煞車部件的作動距離判斷煞車系統之一對煞車片的狀態，例如判斷煞車片的磨損狀態。
另外，本發明自行車狀態感應裝置100可另包含一無線傳輸單元130，電連接於處理單元120。當處理單元120判斷出煞車系統之一對煞車片的狀態之後，無線傳輸單元130可以以無線方式傳輸煞車系統之煞車片狀態之資訊至一電子裝置(例如使用者之智慧型手機)，以即時或定期告知使用者煞車系統之煞車片的磨損狀態。
請同時參考第2圖及第3圖，並一併參考第1圖。第2圖是本發明自行車狀態感應裝置的第一實施例的示意圖。第3圖是第2圖煞車系統的另一視角的示意圖。如圖所示，本發明自行車狀態感應裝置可以是設置於一碟式煞車系統200上。碟式煞車系統200包含一碟煞本體210及一旋臂220。 當旋臂220轉動時可以推動碟煞本體內的活塞(未圖示)，以驅動煞車系統的一對煞車片230進行夾持煞車碟片的動作。非接觸式感應單元110可以是設置於碟煞本體210上對應於旋臂220之位置，用以根據旋臂220和非接觸式感應單元110之間的距離產生感應訊號。舉例來說，當煞車系統200被致動時，旋臂220會被拉動而從一第一位置A轉動至一第二位置B。處理單元120可以根據旋臂220在第二位置B時非接觸式感應單元110產生的感應訊號大小判斷旋臂220的作動距離。由於當煞車片230之磨損程度越大時，旋臂220的作動距離會越大，因此處理單元120可以進一步根據旋臂220的作動距離判斷煞車片230的磨損程度。
在本發明一實施例中，處理單元120可以將非接觸式感應單元110產生之感應訊號和一門檻值進行比較，以判斷煞車系統200之煞車片230的狀態。門檻值可以根據一預設的煞車片磨損程度所對應的旋臂作動距離而決定。舉例來說，當非接觸式感應單元110產生之感應訊號大於門檻值時，代表旋臂220的作動距離較小，亦即煞車片230的磨損程度小於預設的煞車片磨損程度，因此使用者可以得知煞車系統200的煞車片230不需更換；而當非接觸式感應單元110產生之感應訊號小於門檻值時，代表旋臂220的作動距離較大，亦即煞車片230的磨損程度大於預設的煞車片磨損程度，因此使用者可以得知煞車系統200的煞車片230需要更換。當處理單元120判斷煞車片230的磨損程度大於預設的煞車片磨損程度時，處理單元120可以經由無線傳輸單元130發出警告訊息，以通知使用者更換煞車片230。
在本發明另一實施例中，處理單元120可以根據非接觸式感應單元110產生之感應訊號於一查找表中查詢煞車系統200之煞車片230的相對應狀態。舉例來說，查找表中可包含旋臂的各個作動距離所對應的煞車片磨損程度的資訊，當處理單元120根據非接觸式感應單元110產生的感應訊號 大小判斷出旋臂220的作動距離時，處理單元120可以進一步根據旋臂的作動距離於查找表中查詢相對應的煞車片磨損程度，以讓使用者可以根據得到的煞車片磨損程度決定是否更換煞車系統200的煞車片230。
請參考第4圖，並一併參考第1圖。第4圖是本發明自行車狀態感應裝置的第二實施例的示意圖。如圖所示，本發明自行車狀態感應裝置可以是設置於一夾式煞車系統300上。夾式煞車系統300包含一第一夾臂310及一第二夾臂320。當第一夾臂310及第二夾臂320相對轉動時可以驅動煞車系統的一對煞車片330進行夾持自行車輪框的動作。非接觸式感應單元110可以是設置於第一夾臂310及第二夾臂320其中之一上，用以根據第一夾臂310及第二夾臂320其中之一和非接觸式感應單元110之間的距離產生一感應訊號。舉例來說，當煞車系統300被致動時，第二夾臂320會被拉動而使第一夾臂310及第二夾臂320相對轉動。處理單元120可以根據煞車片330在夾持自行車輪框時非接觸式感應單元110產生的感應訊號大小判斷第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離。由於當煞車片330之磨損程度越大時，第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離會越大，因此處理單元120可以進一步根據第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離判斷煞車片330的磨損程度。
在本發明一實施例中，處理單元120可以將非接觸式感應單元110產生之感應訊號和一門檻值進行比較，以判斷煞車系統300之煞車片330的狀態。門檻值可以根據一預設的煞車片磨損程度所對應的第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離而決定。舉例來說，當非接觸式感應單元110產生之感應訊號小於門檻值時，代表第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離較小，亦即煞車片330的磨損程度小於預設的煞車片磨損程度，因此使用者可以得知煞車系統300的煞車片330不需更換；而當非接觸式感應單元 110產生之感應訊號大於門檻值時，代表第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離較大，亦即煞車片330的磨損程度大於預設的煞車片磨損程度，因此使用者可以得知煞車系統300的煞車片330需要更換。當處理單元120判斷煞車片330的磨損程度大於預設的煞車片磨損程度時，處理單元120可以經由無線傳輸單元130發出警告訊息，以通知使用者更換煞車片330。
在本發明另一實施例中，處理單元120可以根據非接觸式感應單元110產生之感應訊號於一查找表中查詢煞車系統300之煞車片330的相對應狀態。舉例來說，查找表中可包含第一夾臂310及第二夾臂320的各個相對作動距離所對應的煞車片磨損程度的資訊，當處理單元120根據非接觸式感應單元110產生的感應訊號大小判斷出第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離時，處理單元120可以進一步根據第一夾臂310及第二夾臂320的相對作動距離於查找表中查詢相對應的煞車片磨損程度，並通知使用者，以讓使用者可以根據得到的煞車片磨損程度決定是否更換煞車系統300的煞車片330。
請參考第5圖，並一併參考第1圖。第5圖是本發明自行車狀態感應裝置的第三實施例的示意圖。如圖所示，本發明自行車狀態感應裝置可以是設置於自行車之一握把420上對應於煞車系統400之一煞車把手410之位置，用以根據煞車把手410和非接觸式感應單元110之間的距離產生一感應訊號。舉例來說，煞車把手410會相對握把420轉動以帶動煞車系統400之煞車片進行夾持動作，煞車系統400可以是相似於第2圖之碟式煞車系統或第4圖之夾式煞車系統。處理單元120可以根據煞車系統400之煞車片在進行夾持動作時非接觸式感應單元110產生的感應訊號大小判斷煞車把手410的作動距離。由於當煞車片之磨損程度越大時，煞車把手410的作動距離會越大，因此處理單元120可以進一步根據煞車把手410的作動距離判斷 煞車片的磨損程度。
在本發明一實施例中，處理單元120可以將非接觸式感應單元110產生之感應訊號和一門檻值進行比較，以判斷煞車系統400之煞車片的狀態。門檻值可以根據一預設的煞車片磨損程度所對應的煞車把手410的作動距離而決定。舉例來說，當非接觸式感應單元110產生之感應訊號小於門檻值時，代表煞車把手410的作動距離較小，亦即煞車片的磨損程度小於預設的煞車片磨損程度，因此使用者可以得知煞車系統400的煞車片不需更換；而當非接觸式感應單元110產生之感應訊號大於門檻值時，代表煞車把手410的作動距離較大，亦即煞車片的磨損程度大於預設的煞車片磨損程度，因此使用者可以得知煞車系統400的煞車片需要更換。當處理單元120判斷煞車片的磨損程度大於預設的煞車片磨損程度時，處理單元120可以經由無線傳輸單元130發出警告訊息，以通知使用者更換煞車片。
在本發明另一實施例中，處理單元120可以根據非接觸式感應單元110產生之感應訊號於一查找表中查詢煞車系統400之煞車片的相對應狀態。舉例來說，查找表中可包含煞車把手410的各個作動距離所對應的煞車片磨損程度的資訊，當處理單元120根據非接觸式感應單元110產生的感應訊號大小判斷出煞車把手410的作動距離時，處理單元120可以進一步根據煞車把手的作動距離於查找表中查詢相對應的煞車片磨損程度，並通知使用者，以讓使用者可以根據得到的煞車片磨損程度決定是否更換煞車系統的煞車片。
另一方面，本發明自行車狀態感應裝置100並不限於上述實施例，本發明自行車狀態感應裝置100亦可以安裝於自行車上對應於其他可動煞車部件之位置。再者，本發明自行車狀態感應裝置100亦可以使用其他形式的 非接觸式感應單元感應可動煞車部件的作動距離。
相較於先前技術，本發明自行車狀態感應裝置可以利用非接觸式感應單元感應煞車系統之可動煞車部件之作動距離，並進一步判斷煞車部件之煞車片的狀態，以讓使用者可以即時得知煞車系統之煞車片的磨損狀態。因此，本發明自行車狀態感應裝置可以避免使用者在煞車片處於過度磨損狀態時騎乘自行車，以增加自行車騎乘中的安全性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧自行車狀態感應裝置
110‧‧‧非接觸式感應單元
120‧‧‧處理單元
130‧‧‧無線傳輸單元

Claims (9)

  1. 一種自行車狀態感應裝置，包含：一非接觸式感應單元，設置於一自行車上對應於一煞車系統之一可動煞車部件之位置，用以根據該可動煞車部件和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號；以及一處理單元，電連接於該非接觸式感應單元，用以根據該非接觸式感應單元產生之感應訊號判斷該煞車系統之一對煞車片的狀態。
  2. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，其中：該煞車系統是一碟式煞車系統，包含一碟煞本體及一旋臂，該旋臂用以於轉動時推動該碟煞本體內的活塞，以驅動該煞車系統的該對煞車片進行夾持動作；及該非接觸式感應單元是設置於該碟煞本體上對應於該旋臂之位置，用以根據該旋臂和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。
  3. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，其中：該煞車系統是一夾式煞車系統，包含一第一夾臂及一第二夾臂，用以於相對轉動時驅動該煞車系統的該對煞車片進行夾持動作；及該非接觸式感應單元是設置於該第一夾臂及該第二夾臂其中之一上，用以根據該第一夾臂及該第二夾臂其中之一和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。
  4. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，其中該非接觸式感應單元是設置於該自行車之一握把上對應於該煞車系統之一煞車把手之位置，用以根據該煞車把手和該非接觸式感應單元之間的距離產生一感應訊號。
  5. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，其中該非接觸式感應單元是一磁力式感應單元，用以感應該可動煞車部件上之一磁性元件之磁場以產生該感應訊號。
  6. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，其中該非接觸式感應單元是一電感式感應單元，用以感應該可動煞車部件上之渦電流以產生該感應訊號。
  7. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，其中該處理單元是根據該非接觸式感應單元產生之感應訊號和一門檻值判斷該煞車系統之該對煞車片的狀態。
  8. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，其中該處理單元是根據該非接觸式感應單元產生之感應訊號和一查找表判斷該煞車系統之該對煞車片的狀態。
  9. 如請求項1所述的自行車狀態感應裝置，另包含一無線傳輸單元，電連接於該處理單元，用於以無線方式傳輸該煞車系統之該對煞車片狀態之資訊。
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