TW201946803A - 自行車自動阻尼調整方法及裝置 - Google Patents

Abstract

一種自行車自動阻尼調整方法，包含一裝置設定步驟、一初始設定步驟、一路況分類步驟、一阻尼控制步驟，及一重複步驟。首先執行該裝置設定步驟，於一自行車設置一前輪偵測器，及一後輪偵測器。接著執行該初始設定步驟，對一阻尼控制器輸入一阻尼調整學習資料。然後執行該路況分類步驟，該阻尼控制器取得該前輪偵測器，及該後輪偵測器之偵測資料，以調整一路況分類資料。接著執行該阻尼控制步驟，該阻尼控制器依據該路況分類資料控制該自行車之阻尼。最後執行該重複步驟，重複執行該路況分類步驟，及該阻尼控制步驟。

Description

自行車自動阻尼調整方法及裝置

本發明是有關於一種自行車阻尼調整方法，尤其是以胎壓或應變規之偵測資訊所進行之自行車自動阻尼調整方法。

近年來，因為環保意識逐漸受到民眾的重視，所以使用自行車的人群大幅度的增加。自行車不僅能夠成為上班上課的代步工具，減少二氧化碳的排放量，更能夠達到運動舒壓的效果。

目前市售的自行車通常會設有避震器，是為了緩衝路面的不平所造成的震動，在行駛不同的路面時能夠保持車輪與路面的接觸。

而目前市售可調整阻尼之避震器為手動調整，通常設置於自行車前叉處，自行車騎士必須停車後至前輪處手動進行阻尼之調整。除此之外，也有設置於手把處的阻尼調整開關，但是阻尼調整開關只能關閉避震效果，或者是恢復避震效果，無法進行阻尼的調整。

一般公路型自行車不會安裝避震器，且所使用之胎壓較高，是因為公路型自行車需要將騎士的力量全部傳遞於加速度上，就是要避免任何力量耗損的狀態造成加速度的減少，舉例來說，避震器及輪胎的壓縮，就會造 成騎士力量傳遞的耗損。

而一般越野型自行車會安裝避震器，且會使用接觸面積較大，且胎壓較低的輪胎，可以達到輪胎與地面的完全接觸，避免任何因為路面狀況所造成的打滑現象發生，舉例來說，碎石路況或彈跳路況容易造成自行車發生打滑。

其中，越野型自行車又區分成許多的類型，如：

一、越野車(Cross Country,XC)，主要騎乘於較崎嶇之山路與碎石路。

二、自由騎車(Freeride,FR)，登高爬山區並可穿越極限地型之登山車。

三、下坡車(Downhill,DH)，具有最堅固車體，最厚實輪胎，配備高性能避震器，可行駛山坡地高速往下衝刺及進行極限運動。

其中，懸吊(Suspension)是當前大部分交通工具中用以避(減)震的裝置，一般的設計都以彈簧(Spring)、避震器(Shock Absorber)，及機械結構所組合而成，並以氣體或液體之流動達成避震的效果。

在自行車領域中常見的懸吊又可細分為前叉式(Suspension Fork)、後置式(Rear Shock)、座管式(Seat Post Shock)等，其目的是為了達成下列的目標：

一、承載車輛的靜態重量，控制調整車體與路面的距離。

二、降低輪胎跳離地面的情形，保持輪胎和路面之間的摩擦最大化，增加騎車之安全性。

三、提供良好的轉向穩定性處理，減少車身的震動與轉向的失控，提供騎乘者最佳地操性。

四、提升騎乘者的舒適度，能夠消除顛簸的道路對車體與騎乘者的影響。

對於以登山型自行車做為休間、運動、旅行的工具，自行車上所設置之被動式(Passive)懸吊裝置，以足夠提供基礎舒適騎乘的功能。然而一般的懸吊所提供之減震阻尼(Damping)，在從事越野等高強度之活動時，已無法滿足騎乘崎嶇道路的進階需求，更無法達到極限運動自行車運動選手在競賽中激烈的騎乘操控、安全與競速所必需的性能。

為了讓自行車能適應更多不同的路況與操作條件，近年來廠商開發許多半主動式(Semi-Active)懸吊的設計方式，騎乘者可手動依照舒適性與操控性的需求進行調整。另一方面，懸吊對於自行車來說並非完全都是優點，避震器能夠抵銷來自路面的震動，相對的也會抵消騎乘者踩踏之力道。

沒有配備懸吊裝置的競技公路車，車架堅固，輪胎高壓飽滿，此不具阻尼的設計是最大程度地將車手踩踏力道透過傳動裝置產生前進動力。柔軟的阻尼設定將會分散越多的踩踏力道，產生之踩踏損耗(Bobbing)將會與阻尼柔軟的係數成正比。介於舒適與性能間難以量化之 操控性(Controllability)最佳調整，更是自行車廠商與愛好者一直追求的目標。

請參閱台灣專利申請號第106118742號，揭露一種可自動調整之避震裝置，主要之技術手段是以三軸加速度感測器作為自行車行駛路況的判斷，同時調整自行車避震器之阻尼，以使自行車可以在平穩的路面中節省騎車的力量，更可以於顛頗的路面維持一定的抓地力，同時也可以提供騎士騎乘自行車時的舒適度。

由上述說明可知，雖然習知揭露了一種可以調整避震器的技術，但實際測試時仍具有下列缺點：

一、雜訊太多：

以三軸加速度感測器偵測該自行車行駛之路況容易產生雜訊，舉例來說，當騎乘自行車時，騎士身體本身之晃動會產生震動訊號，其三軸加速度感測器並無法辨別震動的訊號是來自路面的震動還是騎士本身所產生的震動，產生了太多雜訊，而製作電路時無法確認哪一些訊號必須消除。

二、會被避震效果所影響：

習知是將三軸加速度感測器設置於座椅底下，其偵測的震動已被避震器所減弱，控制器在收到偵測資訊後調整避震器之阻尼，又會影響三軸加速度感測器的偵測資訊，在阻尼控制電路的控制下會造成騎士騎乘時感覺自行車有浮動的狀況。

三、無法偵測其他狀況：

三軸加速度感測器是偵測立體空間三軸的力量變化，但對於騰空、上坡、下坡、煞車，及起步之狀況無法判斷。

因此，如何讓偵測的訊號更為正確，以正確反應至避震器的阻尼調整，且可以判斷更多種自行車的騎乘狀況，是相關技術人員亟需努力的目標。

有鑑於此，本發明之一目的是在提供一種自行車自動阻尼調整方法，包含一裝置設定步驟、一初始設定步驟、一路況分類步驟、一阻尼控制步驟，及一重複步驟。

首先執行該裝置設定步驟，於一自行車之一前輪移動結構設置一前輪偵測器，於該自行車之一後輪移動結構設置一後輪偵測器，該前輪偵測器，及該後輪偵測器與一阻尼控制器電連接，該阻尼控制器包括一控制模組、一判斷模組，及一分類模組，該分類模組儲存一路況分類資料。

接著執行該初始設定步驟，對該判斷模組輸入一阻尼調整學習資料，該阻尼調整學習資料選自於一路況學習參數、一上坡學習參數、一下坡學習參數、一起步學習參數、一剎車學習參數、一騰空學習參數其中之一及其組合。

然後執行該路況分類步驟，一人員騎乘該自行車時，該判斷模組取得該前輪偵測器，及該後輪偵測器 之偵測資料，並依據該阻尼調整學習資料進行路況分類，以調整該路況分類資料。

接著執行該阻尼控制步驟，該人員騎乘該自行車時，該控制模組取得該前輪偵測器，及該後輪偵測器之偵測資料，並依據該路況分類資料控制該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼。

最後執行該重複步驟，重複執行該路況分類步驟，及該阻尼控制步驟。

本發明的另一技術手段，是在於上述之初始設定步驟中，該路況學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛之路況，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於平穩路況時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調高，當該自行車行駛於顛簸路況時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調低。

本發明的再一技術手段，是在於上述之初始設定步驟中，該上坡學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛於上坡，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於上坡時，該控制模組將該自行車之後輪移動結構的阻尼調高。

本發明的又一技術手段，是在於上述之初始設定步驟中，該下坡學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛於下坡，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於下坡時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構的阻尼調 高。

本發明的另一技術手段，是在於上述之初始設定步驟中，該起步學習參數提供該判斷模組確認該自行車於起步狀態，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於起步狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調高。

本發明的再一技術手段，是在於上述之初始設定步驟中，該剎車學習參數提供該判斷模組確認該自行車於煞車狀態，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於煞車狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構的阻尼調高。

本發明的又一技術手段，是在於上述之初始設定步驟中，該騰空學習參數提供該判斷模組確認該自行車於騰空狀態，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於騰空狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調低。

本發明的另一技術手段，是在於上述之裝置設定步驟中，更於該自行車設置一三軸加速度感測器，該三軸加速度感測器與該阻尼控制器電連接，於該路況分類步驟中，該分類模組更取得該三軸加速度感測器之偵測資料，並依據該阻尼調整學習資料進行路況分類，以調整該路況分類資料，於該阻尼控制步驟中，該控制模組更取得該三軸加速度感測器之偵測資料，並依據該路況分類資料控制該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼。

本發明的再一技術手段，是在於上述之裝置設定步驟中，該前輪偵測器，及該後輪偵測器選自於一胎壓偵測器、一應變規其中之一及其組合。

本發明之另一目的是在提供一種自行車自動阻尼調整裝置，適用上述之自行車自動阻尼調整方法，其包含一自行車、一前輪偵測器、一後輪偵測器，及一阻尼控制器。

該自行車包括一車體結構、一與該車體結構連接之前輪移動結構、一與該車體結構連接之後輪移動結構、一設置於該前輪移動結構之前避震器，及一設置於該後輪移動結構之後避震器。

該前輪偵測器設置於該前輪移動結構中。

該後輪偵測器設置於該後輪移動結構中。

該阻尼控制器分別與該前輪偵測器、該後輪偵測器、該前避震器，及該後避震器電連接，其包括一控制模組、一判斷模組，及一分類模組，該分類模組提供該控制模組分析該自行車之行駛路況，該控制模組取得該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測資料來控制該前避震器及該後避震器，該分類模組分析該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測資訊以調整該分類模組。

本發明之有益功效在於，該路況學習參數提供該判斷模組習得不同路面狀況的偵測數據，該上坡學習參數提供該判斷模組習得上坡時的偵測數據，該下坡學習參數提供該判斷模組習得下坡時的偵測數據，該起步學習 參數提供該判斷模組習得起步時的偵測數據，該煞車學習參數提供該判斷模組習得剎車時的偵測數據，該騰空學習參數提供該判斷模組習得騰空時的偵測數據，該分類模組儲存不同路況的分類，並由該判斷模組進行調整，以提供該控制模組判斷出正確的路況，令該控制模組藉由該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測數據，正確地控制該前避震器及該後避震器之阻尼。

31‧‧‧自行車

311‧‧‧車體結構

312‧‧‧前輪移動結構

313‧‧‧後輪移動結構

314‧‧‧前避震器

315‧‧‧後避震器

316‧‧‧座椅避震器

41‧‧‧前輪偵測器

42‧‧‧後輪偵測器

43‧‧‧三軸加速度感測器

51‧‧‧阻尼控制器

511‧‧‧控制模組

512‧‧‧判斷模組

513‧‧‧分類模組

901~905‧‧‧步驟

圖1是一裝置示意圖，說明本發明一種自行車自動阻尼調整裝置之較佳實施例；圖2是一裝置示意圖，說明該較佳實施例之配置狀態；圖3是一流程圖，說明該較佳實施例之自行車自動阻尼調整方法；及圖4是一示意圖，說明該較佳實施例所遭遇之路況。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。

參閱圖1、2，為本發明一種自行車自動阻尼調整裝置之較佳實施例，該較佳實施例包含一自行車31、一前輪偵測器41、一後輪偵測器42、一三軸加速度感測器43，及一阻尼控制器51。

該自行車31包括一車體結構311、一與該車體 結構311連接之前輪移動結構312、一與該車體結構311連接之後輪移動結構313、一設置於該前輪移動結構312之前避震器314、一設置於該後輪移動結構313之後避震器315，及一設置於該車體結構311之座椅避震器316。

該前輪偵測器41設置於該前輪移動結構312中。該後輪偵測器42設置於該後輪移動結構313中。該阻尼控制器51分別與該前輪偵測器41、該後輪偵測器42、該前避震器314，及該後避震器315電連接，並包括一控制模組11、一判斷模組512，及一分類模組513。

該車體結構具有一車體主支架、一穿設於該車體主支架之座椅支桿、一設置於該座椅支桿之座椅懸吊、一與該座椅支桿連接之座椅、一設置於該車體主支架之方向操作結構，及一設置於該車體主支架之腳踏結構。

該前輪移動結構具有一與該方向操作結構連接之轉向支桿、一與該轉向支桿連接之前叉結構、二設置於該前叉結構之前懸吊、一與該前叉結構樞接之前輪框，及一設置於該前輪框周緣之前輪胎。

該後輪移動結構具有一與該車體主支架樞接之後叉結構、一設置於該車體主支架及該後叉結構之間的後懸吊、一與該後叉結構樞接之後輪框，及一設置於該後輪框周緣之後輪胎。

上述之該車體結構、該前輪移動結構，及該後輪移動結構，與目前市售之自行車結構大致相同，於此不再詳加贅述。實際實施時，該自行車可以不用設置該座 椅懸吊，單以該前懸吊及該後懸吊控制自行車之震動度，也就是調整該前懸吊及該後懸吊之阻尼，不應以此為限。

於該較佳實施例，該前懸吊為前叉式(Suspension Fork)，該後懸吊為後置式(Rear Shock)，該座椅懸吊為座管式(Seat Post Shock)，每一前懸吊分別具有一彈簧及該前避震器，該後懸吊具有一彈簧及該後避震器，該座椅懸吊具有一彈簧及該座椅避震器。該前避震器、該後避震器，及該座椅避震器為可調阻尼式避震器，分別具有一筒身、一設置於該筒身內之活塞桿、一樞設於該活塞桿的節流閥、一與該節流閥連接之控制桿、一設置於該活塞桿之流體通道，及一密封於該筒身之流體。由於該前避震器、該後避震器，及該座椅避震器之結構，已於台灣專利申請號第106118742號專利清楚揭露，於此不再詳加贅述。

當該前輪偵測器及該後輪偵測器使用胎壓偵測器時，該前輪偵測器及該後輪偵測器分別設置於該前輪框與該後輪框之氣嘴處，用以偵測外界壓力與輪胎壓力的差異，進一步取得該前輪胎及該後輪胎之胎壓。其中，該前輪偵測器及該後輪偵測器分別具有一無線資訊傳輸元件，且該阻尼控制器也具有一無線資訊傳輸元件，以將該前輪胎及該後輪胎之胎壓偵測數據傳輸至該阻尼控制器。

當該前輪偵測器及該後輪偵測器使用應變規時，該前輪偵測器及該後輪偵測器分別設置於該前叉結構及該後叉結構。較佳地，該前輪偵測器是設置於靠近該 前輪框軸心處之前叉結構上，該後輪偵測器是設置於靠近該後輪框軸心處之後叉結構上，分別避免該前懸吊及該後懸吊的影響，以將該前叉結構與該後叉結構之金屬形變的資訊傳輸至該阻尼控制器。

該三軸加速度感測器設置於該車體結構中，用以輔助該阻尼控制器判斷該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測訊號，該三軸加速度感測器雖然可以感測自行車上各種方向的重力表現，但是以目前的技術無法取得精密地路況判斷，起步的判斷，甚至發生自行車騰空的判斷，因此本發明必須以該前輪偵測器及該後輪偵測器，分別偵測路面直接回饋的震動訊號，其訊號不可以被該前懸吊及該後懸吊所影響，導致誤導該阻尼控制器的路況判斷。實際實施時，自行車自動阻尼調整裝置可以不用設置該三軸加速度感測器，不應以此為限。

該分類模組提供該控制模組分析該自行車之行駛路況，該控制模組取得該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測資料來控制該前避震器及該後避震器，該分類模組分析該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測資訊，用以調整該分類模組中儲存的資料。

其中，該控制模組為一種微控制晶片，可以取得該前輪偵測器及後輪偵測器之偵測數據後，對照該分類模組中的分類資料，分別控制該前避震器、該後避震器，及該座椅避震器之阻尼。較佳地，該控制模組是使用進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine,ARM)又稱先進 微控制器，作為本懸吊系統的中央控制器，將所有韌體以即時作業系統(Real-Time Operating System,RTOS)方式功能實作完成，實際實施時，該控制模組可以使用其他微控制器或計算機裝置，例如嵌入式系統，不應以此為限。

該分類模組為一種記憶晶片，可以儲存各種路況的辨識資訊，每一辨識資訊為波段波形變化之數據集，以提供該控制模組分析該前輪偵測器及後輪偵測器之偵測數據。

該判斷模組是一種使用自我組織映射圖像網路(Growing Hierarchical.Self-Organizing Map,GHSOM)，為自組織特徵映射(self-organizing feature maps,SOM)網路的一種，可以輸入複數目標參數，並進行不同目標路況的學習，用以取得正確的路況資訊，並將正確地路況辨識資訊儲存於該分類模組。實際實施時，可以使用其他的學習電路，不應以此為限。

其中，該阻尼控制器更包括一用以消除該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測資訊的雜訊消除器，以消除高頻或低頻的雜訊。較佳地，該雜訊消除器是使用離散式小波轉換電路，實際實施時，也可以使用其他雜訊消除器，不應以此為限。

由於使用該判斷模組分析波形之變化，以取得正確的反應數據，再提供該控制模組正確地分析數據之技術手段，已為業界所知悉，並廣泛運用於市售產品中，於此不再詳加贅述。

參閱圖3，為該較佳實施例之自行車自動阻尼調整方法，包含一裝置設定步驟901、一初始設定步驟902、一路況分類步驟903、一阻尼控制步驟904，及一重複步驟905。

首先執行該裝置設定步驟，於該自行車之前輪移動結構設置該前輪偵測器，於該自行車之後輪移動結構設置該後輪偵測器，該前輪偵測器，及該後輪偵測器與該阻尼控制器電連接，該阻尼控制器包括該控制模組、該判斷模組，及該分類模組，該分類模組儲存一路況分類資料。

接著執行該初始設定步驟，對該判斷模組輸入一阻尼調整學習資料，該阻尼調整學習資料選自於一路況學習參數、一上坡學習參數、一下坡學習參數、一起步學習參數、一剎車學習參數、一騰空學習參數，其中之一及其組合。

發明人在設計電路時，主要是以不同路況之特徵，加上不同胎壓之反應，加上不同騎士之重量，於該判斷模組中輸入不同的學習參數，以使該判斷模組具有學習的目標，進一步使該分類模組可以提供該控制模組正確地判斷路況，避免該判斷模組盲目的修正該分類模組中的資料。

其中，該路況學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛之路況，其路況包含著平穩之路況至顛頗之路況，舉例來說，平穩之路況的偵測資料振幅較小頻率較 高，而顛頗之路況的偵測資料振幅較大頻率較低，且該前輪偵測器與該後輪偵測器所偵測的資訊大致相同。

該上坡學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛於上坡，舉例來說，該後輪偵測器相較於該前輪偵測器具有相對重壓的偵測數據。

該下坡學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛於下坡，舉例來說，該前輪偵測器相較於該後輪偵測器具有相對重壓的偵測數據。

該起步學習參數提供該判斷模組確認該自行車於起步狀態，舉例來說，該前輪偵測器與該後輪偵測器所偵測的數據之波形振幅較低，因為騎士腳踩地面，不僅偵測壓力較低，其頻率被騎士之雙腳所控制，偵測資料的波形表現頻率不僅較長，頻率也比較不一致，與騎乘時的波形表現完全不同。

該剎車學習參數提供該判斷模組確認該自行車於煞車狀態，舉例來說，普通剎車時該前輪偵測器之偵測壓力會加大，該後輪偵測器之偵測壓力會減少，緊急剎車時前輪偵測器之偵測壓力會瞬間加大，而該後輪偵測器之偵測壓力會瞬間減少。

該騰空學習參數提供該判斷模組確認該自行車於騰空狀態，舉例來說，該自行車騰空時，該前輪偵測器及該後輪偵測器都不會感受到壓力。

值得一提的是，該路況學習參數、該上坡學習參數、該下坡學習參數、該起步學習參數、該剎車學習 參數，及該騰空學習可相互支援，舉例來說，於上坡路段遇上顛頗路況，或是於顛頗路況發生騰空狀況，該判斷模組都可以進行學習。除此之外，該判斷模組更可以加入該三軸加速度感測器之偵測資料，以輔助路況的判斷及車身傾斜的偵測。

然後執行該路況分類步驟，一人員(圖式未示出)騎乘該自行車時，該判斷模組取得該前輪偵測器，及該後輪偵測器之偵測資料，並依據該阻尼調整學習資料進行路況的分類，同時調整該路況分類資料，用以使該控制模組藉由該路況分類資料判斷路況。

其中，該判斷模組依據該前輪偵測器與該後輪偵測器之數值，取得該人員的重量，並依據該人員的重量去調整該路況分類資料。

接著執行該阻尼控制步驟，該人員騎乘該自行車時，該控制模組取得該前輪偵測器，及該後輪偵測器之偵測資料，並以該路況分類資料來控制該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼。

當該自行車行駛於平穩路況時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調高，也就是將該前避震器及該後避震器之阻尼調高，以使該自行車的懸吊變硬，讓該人員踩踏之力量完整地推動該自行車，該人員也不會受到路面震動的影響。

當該自行車行駛於顛簸路況時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調低， 以使該自行車的懸吊變軟，有效抵銷顛頗之路面所造成的大量震動，可以有效保護該人員之手腕及脊椎。

當該自行車行駛於上坡時，該控制模組將該自行車之後輪移動結構的阻尼調高，也可以將前輪移動結構的阻尼調高，讓該人員之踩踏力量有效地傳遞至爬坡中，當遇上較大之彈跳時可以即刻將懸吊調軟，實際實施時，該控制模組會辨識上坡的角度，適當地調整該後輪移動結構的阻尼。

當該自行車行駛於下坡時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構的阻尼調高，也可以將後輪移動結構的阻尼調高，讓該自行車之車體剛性變硬，避免因懸吊過軟，而發生翻車的意外，實際實施時，該控制模組會辨識下坡的角度，適當地調整該前輪移動結構的阻尼。

當該自行車行駛於起步狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調高，較佳地，該控制模組是完全鎖閉前避震器及該後避震器中流體的流動，以將該人員之踩踏力量完整地傳遞至自行車的起步上。

當該自行車行駛於煞車狀態時，該控制模組適當地將該自行車之前輪移動結構的阻尼調高，尤其當該自行車緊急剎車時，該控制模組必須快速地將該前避震器中之流體完全鎖閉。舉例來說，當該自行車緊急剎車，且阻尼器作動時，該自行車之方向操控桿(龍頭)將會下沉，有極大的機會造成翻車的狀況，或是阻尼器下沉的行程過 低，將會產生強大的反彈力量，使該人員的手部受傷。

當該自行車行駛於騰空狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調低，也就是將該前避震器、該後避震器，及該座椅避震器之阻尼調整到最軟，以緩衝落下時與地面所產生的反作用力，保護該人員不受傷。

配合參閱圖4，由左方至右方分別為該自行車31之起步狀態、顛頗狀態、爬坡狀態、騰空狀態、剎車狀態。當該自行車31為起步狀態，該阻尼控制器將會將前避震器及該後避震器之阻尼調高。當該自行車31為顛頗狀態，該阻尼控制器將會將前避震器及該後避震器之阻尼調低。當該自行車31為爬坡狀態，該阻尼控制器將會將前避震器及該後避震器之阻尼調高。當該自行車31為騰空狀態，該阻尼控制器將會將前避震器及該後避震器之阻尼調低。當該自行車31為剎車狀態，該阻尼控制器將會將前避震器及該後避震器之阻尼調高。

最後執行該重複步驟，重複執行該路況分類步驟，及該阻尼控制步驟。因為騎乘自行車之人員會更換導致該自行車乘載的重量不同，鍊條會附著灰塵而產生污垢而耗損該人員踩踏的力量，避震器也會因灰塵附著或是流體的流出而改變阻尼，胎壓會隨著時間而降低，輪胎充氣時胎壓會變高，該前輪偵測器及該後輪偵測器的偵測數據都不相同。因此該判斷模組會隨時偵測該自行車的狀況，調整儲存於該分類模組中之路況分類資料，以使該控制模 組不同的車況，不同的人員，不同的胎壓，提供最適當的阻尼，以使該自行車隨時保有最適當的懸吊，讓騎乘該自行車之人員可以舒適地騎車。

由上述說明可知，本發明自行車自動阻尼調整方法及裝置確實具有下列功效：

一、可以完整地偵測路況：

本發明以該前輪偵測器及該後輪偵測器為主要的偵測器，可以對路況之種類、上坡、下坡、起步、剎車，及騰空之狀況進行判斷，並適當地調整阻尼。

二、精準地偵測路況：

當該前輪偵測器及該後輪偵測器使用胎壓偵測器時，該前輪偵測器及該後輪偵測器分別設置於前輪框與該後輪框上，當該前輪偵測器及該後輪偵測器使用應變規時，該前輪偵測器是設置於靠近該前輪框軸心處之前叉結構上，該後輪偵測器是設置於靠近該後輪框軸心處之後叉結構上，分別避免該前懸吊及該後懸吊的影響，精準地偵測路況。

三、可以即刻學習馬上調整：

該控制模組可依據不同的車況，不同的人員，不同的胎壓進行學習以調整儲存於該分類模組中之路況分類資料，讓該控制模組調整出適當的阻尼，以使該自行車隨時保有最適當的懸吊，讓不同騎乘該自行車之人員都可以舒適地騎車。

綜上所述，本發明雖然使用了利用自我組織 映射圖像網路(Growing Hierarchical.Self-Organizing Map,GHSOM)之判斷模組，但是本案發明人於實驗中揣摩該自行車實際騎乘時所會遭遇的各種路況(包含平順的路況、顛頗的路況、上坡的路況、下坡的路況、起步的路況、剎車的路況，以及騰空的路況)，改進該判斷模組中之學習參數，使該阻尼控制器新增了多種可以正確判斷之路況，有效改善了先前技術無法判斷的路況種類，故確實可以達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims (10)

1. 一種自行車自動阻尼調整方法，包含下列步驟：一裝置設定步驟，於一自行車之一前輪移動結構設置一前輪偵測器，於該自行車之一後輪移動結構設置一後輪偵測器，該前輪偵測器，及該後輪偵測器與一阻尼控制器電連接，該阻尼控制器包括一控制模組、一判斷模組，及一分類模組，該分類模組儲存一路況分類資料；一初始設定步驟，對該判斷模組輸入一阻尼調整學習資料，該阻尼調整學習資料選自於一路況學習參數、一上坡學習參數、一下坡學習參數、一起步學習參數、一剎車學習參數、一騰空學習參數其中之一及其組合；一路況分類步驟，一人員騎乘該自行車時，該判斷模組取得該前輪偵測器，及該後輪偵測器之偵測資料，並依據該阻尼調整學習資料進行路況分類再調整該路況分類資料；一阻尼控制步驟，該人員騎乘該自行車時，該控制模組取得該前輪偵測器，及該後輪偵測器之偵測資料，並以該路況分類資料來控制該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼；及一重複步驟，重複執行該路況分類步驟，及該阻尼控制步驟。
2. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該初始設定步驟中，該路況學習參數提供 該判斷模組確認該自行車行駛之路況，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於平穩路況時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調高，當該自行車行駛於顛簸路況時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調低。
3. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該初始設定步驟中，該上坡學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛於上坡，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於上坡時，該控制模組將該自行車之後輪移動結構的阻尼調高。
4. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該初始設定步驟中，該下坡學習參數提供該判斷模組確認該自行車行駛於下坡，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於下坡時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構的阻尼調高。
5. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該初始設定步驟中，該起步學習參數提供該判斷模組確認該自行車於起步狀態，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於起步狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調高。
6. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該初始設定步驟中，該剎車學習參數提供該判斷模組確認該自行車於煞車狀態，於該阻尼控制步 驟中，當該自行車行駛於煞車狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構的阻尼調高。
7. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該初始設定步驟中，該騰空學習參數提供該判斷模組確認該自行車於騰空狀態，於該阻尼控制步驟中，當該自行車行駛於騰空狀態時，該控制模組將該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼調低。
8. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該裝置設定步驟中，更於該自行車設置一三軸加速度感測器，該三軸加速度感測器與該阻尼控制器電連接，於該路況分類步驟中，該分類模組更取得該三軸加速度感測器之偵測資料，並依據該阻尼調整學習資料進行路況分類，以調整該路況分類資料，於該阻尼控制步驟中，該控制模組更取得該三軸加速度感測器之偵測資料，並依據該路況分類資料控制該自行車之前輪移動結構，及後輪移動結構的阻尼。
9. 依據申請專利範圍第1項所述自行車自動阻尼調整方法，其中，於該裝置設定步驟中，該前輪偵測器，及該後輪偵測器選自於一胎壓偵測器、一應變規其中之一及其組合。
10. 一種自行車自動阻尼調整裝置，適用於申請專利範圍第1~9項任一項所述之自行車自動阻尼調整方法，其包含： 一自行車，包括一車體結構、一與該車體結構連接之前輪移動結構、一與該車體結構連接之後輪移動結構、一設置於該前輪移動結構之前避震器，及一設置於該後輪移動結構之後避震器；一前輪偵測器，設置於該前輪移動結構中；一後輪偵測器，設置於該後輪移動結構中；及一阻尼控制器，分別與該前輪偵測器、該後輪偵測器、該前避震器，及該後避震器電連接，其包括一控制模組、一判斷模組，及一分類模組，該分類模組提供該控制模組分析該自行車之行駛路況，該控制模組取得該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測資料來控制該前避震器及該後避震器，該分類模組分析該前輪偵測器及該後輪偵測器之偵測資訊以調整該分類模組。