TW567286B - Gear shift control device for bicycle and gear shift control method for bicycle - Google Patents

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567286 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（1) 【發明所屬的技術領域】 本發明是關於變速控制裝置及變速控制方法，特別是 關於用來將具有搭載於自行車的複數的變速檔的變速裝置 進行變速控制的自行車用變速控制裝置及自行車用變速控 制方法。 【先前技術】 近年來，在自行車上裝上藉由電動或者空氣驅動等可 變速的變速裝置與控制變速裝置的變速控制部的車輛是習 知的了。在這種自行車中，是藉由變速控制部來實施：因 應速度感應器所得到的速度的自動變速控制、或搭乘於自 行車的騎乘者的操作的手動變速控制。因應速度或變速操 作來輸出變速訊號時，變速控制部會接收所輸出的變速訊 號，因應所接收的變速訊號來控制馬達或缸體等的致動器 來使變速裝置進行變速。 進行變速控制時，在變速裝置的變速動作中有時會輸 出接下來的變速訊號。例如，在變速動作中操作變速操作 部，或當速度急遽地變化時，有時在變速動作中會輸出接 下來的變速訊號。以往，在變速動作中接收到變速訊號的 話，變速控制部，會忽視所接收的變速訊號，或者辨識所 接收的變速訊號而在現在的變速動作結束後，會根據所接 收的變速訊號來將變速裝置變速。 【發明內容】 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、11 费 -5 - 567286 A7 _ B7 五、發明説明（2) [發明欲解決的課題] 可是，如果不理會變速動作過程中的變速訊號，在手 動變速的情況下，可能會產生騎乘者會不管變速操作是否 完成，而不再進行變速的情況。此外，由於變速動作要通 過騎乘者的意志來進行的，所以騎乘者會必須考慮時機才 能進行變速操作，變速操作動作會變得困難。因此，不希 望發生在變速動作過程中不理會變速訊號的情形。 另一方面，也有在變速過程中識別了變速訊號，並要 依此進行變速的情況下，由於接收了複數個變速訊號，需 要根據這些變速訊號連續地執行複數個變速動作的情形。 此時，如果變速動作只是提高檔位，或者只是降低檔位， 就可以按照所接收到的變速訊號連續地進行變速。可是， 在手動變速的自行車上，例如，當騎乘者只想在當前的變 速動作過程中提高一個檔位時，但卻錯誤地進行變速操作 ，變成了提高兩個檔位，然後，爲了改正錯誤的操作，則 進行了降低一個檔位的操作。此時，如果變速控制部按照 這樣的變速訊號進行連續的變速，在到達騎乘者所希望的 只提高一個檔位的變速檔之前，先要經過提高兩個檔位的 過程。這樣，在達到騎乘者所希望達到的變速檔之前要化 費很多時間’浪費了時間。更進一步，因爲進行了無用的 變速動作，當使用電動變速裝置進行變速時，還要無謂地 消耗電力。 因此，考慮以計算依序全部執行變速動作中所接收到 的變速訊號的結果的變速檔，在變速裝置的變速動作結束 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210><297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本覓) 裝·

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 567286 A7 B7 五、發明説明（3) 之後再使變速裝置作動到計算結果的變速檔的方式。藉此 ，則不會進行多餘的變速而能因應變速訊號來進行適當的 變速動作。 可是，進行上述的變速控制的話，變速中的變速動作 一旦結束之後就會向所算出的變速檔進行新的變速動作。 因此，可能會無法順暢地進行變速動作。 本發明的課題，是要提供能因應變速動作中的變速訊 號來進行適當的變速動作的自行車用變速控制裝置。 [用以解決課題的手段] 第1發明的自行車用變速控制裝置，是安裝在搭載了 具有複數個變速檔的變速裝置的自行車上的，能使該變速 裝置變速爲上述複數個變速檔中任何一個檔位的自行車用 的變速控制裝置，是具備有：變速訊號輸出部、變速控制 部。變速訊號輸出部，是用來輸出使變速裝置進行變速的 變速訊號的裝置。變速控制部，是因應從變速訊號輸出部 所輸出的變速訊號來設定目標變速檔，朝向所設定的目標 變速檔來控制變速裝置的裝置。該變速控制部，在從變速 裝置開始進行變速動作到結束期間會從變速訊號輸出部輸 出新的變速訊號，且當根據新的變速訊號的目標變速檔與 變速中的現在的目標變速檔不同時，會控制變速裝置來將 變速中的現在的目標變速檔更新爲根據新的變速訊號的目 標變速檔。 在這種自行車用變速控制裝置，例如，在手動變速的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） --------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 567286 Α7 Β7 五、發明説明（4) --------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 情況是從騎乘者的變速開關的操作、而自動變速的情況則 是根據自行車的速度的變化而從變速訊號輸出部輸出變速 訊號，則變速控制部會控制變速裝置，會因應變速訊號來 設定目標變速檔且朝向所設定的目標變速檔讓變速裝置進 行變速動作。在該變速動作中會輸出新的變速訊號，且當 根據新的變速訊號的目標變速檔與現在的目標變速檔不相 同時，在變速控制部，會控制變速裝置，來將現在的目標 變速檔更新爲根據新輸出的變速訊號的目標變速檔。例如 ，在從三檔速到四檔速的變速中輸出了提高檔位的變速訊 號的時候，目標變速檔更新爲五檔速，則會控制變速裝置 取消朝向四檔速的變速而改朝向五檔速。如果在變速中又 輸出了提高檔位的訊號的話，則把目標變速檔更新到六檔 速，控制變速裝置朝向六檔速。因此，在變速動作中輸出 變速訊號的時候，不會忽視變速訊號或進行多餘的變速動 作，並且不會在變速動作結束之後再次進行變速動作，則 可因應變速動作中的變速訊號來順暢地進行變速動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第2發明的自行車用變速控制裝置，是針對第1發明 的裝置，變速訊號，是具有：藉由變速控制部而將變速橋 向上變速一檔位的提高檔位訊號、以及藉由變速控制部而 將變速檔向下變速一檔位的降低檔位訊號。在該情況，由 於變速訊號只有兩種，所以變速控制部的運算會更容易。 而騎乘者的操作也只有兩種，所以騎乘者所進行的變速操 作也會更容易。 第3發明的自行車用變速控制裝置，是針對第1發明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） 567286 A7 B7 五、發明説明（5) 的裝置，變速訊號，是具有因應複數的變速檔的複數的變 速訊號。在該情況，是以一次的操作來進行朝向目標變速 檔的變速。 第4發明的自行車用變速控制裝置，是針對第1、2 或3發明的裝置，變速訊號輸出部，是具有以手動操作來 輸出變速訊號的變速操作部。在這種情況，藉由變速操作 部的操作的手動變速來依照騎乘者的想法來輸出變速訊號 〇 第5發明的自行車用變速控制裝置，是針對第1、2 ' 3或4發明的裝置，在自行車上，是設置有用來檢測自 行車的旋轉部分的旋轉速度的旋轉速度檢測手段，變速訊 號輸出部，會因應旋轉速度檢測手段的檢測結果來輸出變 速訊號。在這種情況，由於是因應旋轉速度來讓變速裝置 自動變速，不需要騎乘者的變速操作，可以讓騎乘者不需 要意識到變速操作而舒適地騎乘自行車。 第6發明的自行車用變速控制裝置，是針對第5發明 的裝置，旋轉速度檢測手段，會檢測作爲旋轉部分的自行 車的車輪的旋轉速度來檢測出自行車的車速。在該情況， 由於是從自行車的車輪的旋轉速度來檢測出車速，所以容 易檢測出車速。 第7發明的自行車用變速控制裝置，是針對第5發明 的裝置，旋轉速度檢測手段，會檢測出作爲旋轉部分的自 行車的輪轂的旋轉速度來檢測出自行車的車速。在該情況 ，由於是檢測出輪轂的旋轉速度來檢測出車速，例如利用 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） --------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9 - 567286 A7 B7 五、發明説明（自 發電輪轂不用另外設置感應器而可容易地檢測出車速。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第8發明的自行車用變速控制裝置’是針對第5發明 的裝置，旋轉速度檢測手段，是檢測作爲旋轉部分的自行 車的曲柄的旋轉速度來檢測出自行車的曲柄旋轉速度。在 該情況，能夠維持曲柄轉速來自動變速，騎乘者不用注意 車速而能夠以自己較佳的節奏來騎乘。 第9發明的自行車用變速控制方法，是安裝在搭載了 具有複數個變速檔的變速裝置的自行車上的，能藉由從變 速訊號輸出部所輸出的變速訊號使該變速裝置變速爲複數 個變速檔中任何一個檔位的控制方法，是包含有：接收變 速訊號的步驟、因應變速訊號來使變速裝置變速的步驟、 在變速裝置從開始進行變速動作到結束之間從變速訊號輸 出部接收變速訊號的步驟、以及當變速裝置進行變速動作 時，接收新的變速訊號，當根據新的變速訊號的目標變速 檔與變速中的現在的變速檔不同時，會將現在的目標變速 檔更新爲根據所接收的新的變速訊號的目標變速檔，控制 變速裝置來朝向更新的目標變速檔的步驟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該自行車用變速控制方法中，在從變速裝置開始進 行變速動作到結束之間會從變速訊號輸出部接收新的速度 訊號，當根據新的變速訊號的目標變速檔與變速中的現在 的目標變速檔不相同時，會將現在的目標變速檔更新爲根 據所接收的新的變速訊號的目標變速檔，控制變速裝置來 朝向經過更新的目標變速檔。藉此，不會進行控制來進行 多餘的變速動作，且不容易在變速動作之後再次進行變速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 567286 A7 _ B7 -—------;__ 五、發明説明（7) 動作，而可因應變速訊號順暢地進行適當的變速。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 【實施方式】 [發明實施型態] [第〜實施方式] <構成> 第1圖是顯示具有本發明的自行車用的變速控制裝置 的自行車1。 自行車1 ，是一種登山車類型的運動自行車，它主要 是具備有：車架2、前叉3、車把4、前輪5、後輪6、 鏈條7、前部外裝變速裝置8、以及後部外裝變速裝置9 車架2是構成自行車1的基礎部分，在其前部有前叉 3，在其中央的下部有前部外裝變速裝置8，在其後部有 後輪6和後部外裝變速裝置9。此外，在車架2的中央的 上部有騎乘者坐的車座1 1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 前叉3，是安裝在車架2前部且能在傾斜的軸周圍傾 斜地自由擺動的構件。在前叉3的上部裝有車把4，在其 下部裝有前輪5。在前輪5，設置有用來檢測自行車的車 輪的旋轉速度的旋轉速度感應器1 0。旋轉速度感應器 1 〇，是具有例如用來檢測固定於前輪5的磁鐵1 0 a的 簧片開關，是用來接收從簧片開關所輸出的脈衝。 如第2圖所示，車把4的兩個端部上分別設有把手 1 2 a、1 2 b和制動桿1 3 a、1 3 b。此外，在車把 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 567286 A7 B7 五、發明説明（8) 4上，在把手12a、12b和制動桿13a、13b的 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 內側還設有變速操作部1 4 a、1 4 b。另外，在車把4 的中央部分是裝有變速控制裝置1 5，而且該變速控制裝 置1 5是與變速操作部1 4 a、14b連接。 制動桿1 3 a、1 3 b，是用來進行前輪5和後輪6 的制動操作的，制動桿1 3 a和1 3 b分別與後面將要描 述的前輪制動器1 6和後輪制動器1 7連接。 變速操作部14a、14b，是在手動變速模式時用 於對前部外裝變速裝置8和後部外裝變速裝置9進行變速 操作的部分。在變速操作部1 4 a上，設有前部上變速按 鈕1 8 a和前部下變速按鈕1 9 a ，而在另一個變速操作 部1 4 b上，則設有後部上變速按鈕1 8 b和後部下變速 按鈕1 9 b。各上變速按鈕1 8 a、1 8b，會輸出讓各 外裝變速裝置8、9的變速檔（後述）變換到更高一個檔位的 變速檔（提高檔位）的變速訊號。同樣，各下變速按鈕 1 9 a、1 9b會輸出讓各外裝變速裝置8、9變換到更 低一檔位的變速檔（降低檔位）的變速訊號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 變速控制裝置1 5，是在手動變速模式時用於根據變 速操作部1 4 a、1 4 b所輸出的變速訊號，且因應自動 變速模式時的來自於旋轉速度感應器1 0的速度訊號來產 生變速訊號，因應其變速訊號，對前部外裝變速裝置8和 後部外裝變速裝置9進行變速控制的裝置。如第3圖所示 ，這種變速控制裝置1 5，是具備有：由C P U 2 1和記 憶體2 2等所組成的控制部2 3、顯示當前的變速檔等等 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -12- 567286 A7 B7 五、發明説明（9) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的顯示部2 4、電源開關2 5、以及模式開關2 6。控制 部2 3，是藉由C P u 2 Γ進行變速控制或顯示控制的 構造。在控制部2 3，是連接有前後的上下變速按鈕 18a、18b、19a、19b。顯示部 24，是例如 分段式的液晶顯示裝置，可顯示現在的車速或累積距離或 變速位置等。電源開關2 5則是用來切換顯示部2 4的導 通斷開的構造。模式開關2 6 ，是用來切換自動變速模式 與手動變速模式的構造。此外，變速控制裝置1 5，是裝 在箱形的控制箱2 7內，顯示部2 4、電源開關2 5、以 及模式開關2 6是配置在這個控制箱上面部。另外，變速 控制裝置1 5，是經由連接部2 8與前部外裝變速裝置8 和後部外裝變速裝置9連接。 如第1圖所示，前輪5的輪轂部分是安裝在前叉3的 下部，在上部是具備有對前輪5進行制動的前輪制動器 1 6。此外，後輪6的輪轂部分安裝在車架2的後部，並 在輪轂部分上裝有後部外裝變速裝置9。另外，在後輪6 的上部是具備有對後輪進行制動的後輪制動器1 7。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 鏈條7，是繞在前部外裝變速裝置8與後部外裝變速 裝置9上，是用來將來自於前部外裝變速裝置8的驅動力 傳遞給後部外裝變速裝置9。 前部外裝變速裝置8，是裝在車架2中間的下部，是 用於經由鏈條7把騎乘者所發出的驅動力傳遞給後部外裝 變速裝置9的機構部。前部外裝變速裝置8上有大小不同 的鏈輪3 7，以及前撥鏈器3 3。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- 567286 ' A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 複數的鍵輪3 7都裝在驅動曲柄3 1上。驅動曲柄 3 1 ’是藉由騎乘者踩踏踏板3 2 a、3 2 b而轉動的。 驅動曲柄3 1 ，是由：曲柄軸3 4、右曲柄3 5和左曲柄 3 6所構成。曲柄軸3 4，是水平地穿過車架2中央的下 部，能自由地旋轉。右曲柄3 5的其中一端是不能旋轉地 安裝在曲柄軸3 4的右側，複數的鏈輪3 7是固定在該右 曲柄3 5上。左曲柄3 6的其中一端是不能旋轉地安裝在 曲柄軸3 4的左側。右曲柄3 5和左曲柄3 6的另一端， 也就是外側端部上，是分別安裝有能自由旋轉的踏板 3 2 a、3 2 b。 前撥鏈器3 3，是用來把鏈條7架在複數個鏈輪3 7 中的其中一個上的構件，可藉由圖中未表示的馬達或電磁 線圏等的電動致動器使其移動。此外，前撥鏈器3 3，是 藉由變速控制裝置1 5的控制而移動的。另外，前撥鏈器 3 3，是藉由圖中未顯示的變速位置感應器來檢測出當前 的變速檔的位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 後部外裝變速裝置9，是安裝在後輪6輪轂部分的周 圍，是用來把藉由鏈條7所傳遞的驅動力傳遞給後輪6的 機構部。後部外裝變速裝置9，是由後鏈輪4 1和後撥鏈 器4 2所構成。 後鏈輪4 1 ，由大小複數的7個鏈輪4 3組成’是安 裝成與後輪6的輪轂部分同軸心。 後撥鏈器4 2，是用來把鏈條7架在複數的鏈輪4 3 中的其中一個鏈輪上，可藉由圖中未顯示的馬達來移動。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 567286 A7 B7 五、發明説明（1) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，後撥鏈器4 2，是藉由變速控制裝置1 5的控制而 移動的。另外，後撥鏈器4 2，會藉由圖中未顯示的變速 位置感應器的位置資料S Η來檢測出現在的變速檔位置。 <動作〇 以下，作爲變速控制裝置1 5的變速控制動作的一個 例子，藉由第4圖〜第6圖所示的流程圖，來說明後部外 裝變速裝置9的變速控制動作。對於前部外裝變速裝置8 的變速控制方法，除了它的變速檔較少以外，其餘都與後 部外裝變速控制裝置9的變速控制方法相同，所以省略了 對它的說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 騎乘者藉由將作爲電源的電池安裝在變速控制裝置 1 5，則可進行自行車1的變速控制。藉此，首先，在第 4圖的步驟S1會進行變速控制裝置15的初始設定。在 該初始設定，會將儲存於記憶體2 2的Ο Ρ初始化爲「1 」°〇Ρ，是藉由變速操作部14b的變速操作所設定的 變速檔的値，會根據操作變速操作部1 4 b而增加或減少 。而將變速模式設定爲手動變速模式。 在步驟S 2，會判斷變速模式是否爲手動變速模式。 該判斷會例如藉由模式開關2 6的操作所設定的內容來判 斷。在步驟S 3，會判斷是否爲自動變速模式。在步驟 S 4，會判斷是否爲其他處理。 如果判斷爲手動變速模式的話，會從步驟S 2移向步 驟S 5。在步驟S 5，會判斷是否操作了後部上變速按鈕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 567286 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 8 b。在步驟s 6，會判斷是否操作了後部下變速按鈕 19b。當操作後部上變速按鈕i8b時，會從步驟S5 移向步驟S 7，如第5圖所示會執行提昇檔位處理。當操 作後部下變速按鈕1 9 b時，會從步驟S 6移向步驟S 8 ，如第6圖所示會執行降低檔位處理。 如果判斷爲自動變速模式的話，會從步驟S 3移向步 驟S 9。在步驟S 9，會載入根據來自於旋轉速度感應器 1 0的訊號所算出的車速V。在步驟S 1 〇，會載入所設 定的變速檔0 P。在步驟S 1 1 ，會判斷所載入的車速V 是否超過每個變速檔的提高檔位臨界値U ( 0 P )。在步驟 S 1 2，會判斷所載入的車速V是否低於每個變速檔的降 低檔位臨界値D (〇P )。當判斷所載入的車速V超過每個變 速檔的提高檔位臨界値U (〇P )時，則從步驟S 1 1移向步 驟S 1 3，執行第5圖所示的提高檔位處理。當判斷所載 入的車速V低於每個變速檔的降低檔位臨界値D(0 P)時， 則從步驟S 1 1移向步驟S 1 3，執行第6圖所示的降低 檔位處理。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當判斷爲其他處理時，則從步驟S 4移向步驟s 1 5 。在步驟S 1 5，執行所選擇的其他處理。然後’回到步 驟S 2。 在該主程序，如果判斷爲變速模式及其他模式的話’ 會進行個別的處理，當都判斷時則會回到步驟s 2反覆進 行處理。 在步驟S 7，步驟S 1 3的提高檔位處理’在第5圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐了 567286 A7 B7 五、發明説明（0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的步驟S 2 1會將現在的變速檔Ο P當作一段的增加來設 定目標變速檔。在步驟S 2 2，會判斷變速馬達是否在進 行正轉動作。藉此，會判斷後撥鏈器4 2是否在朝提高檔 位的方向進行變速動作。當變速馬達沒有在進行正轉動作 時，也就是沒有在進行提高檔位的動作時，則會移向步驟 S 2 3，會使變速馬達進行正轉動作，並且開始進行變速 位置感應器的位置資料S Η的載入。在變速馬達將要進行 正轉動作時則取消該處理。 在步驟S 2 4 ’會判斷位置資料s Η是否到達所設定 的目標變速檔，也就是判斷是否可以結束變速動作。當判 斷可以結束變速動作時則移向步驟S 2 5，會關閉變速馬 達，並且結束變速位置感應器的位置資料的載人。 即使在變速動作中’也會在最初的步驟2 1新設定目 標變速檔來更新以前所設定的目標變速檔。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在步驟S 8 ’步驟s 1 4的降低檔位處理，在第6圖 的步驟S 3 1會將現在的變速檔Ο Ρ當作一段的減少來設 定目標變速檔。在步驟S 3 2，會判斷變速馬達是否在進 ί了逆轉動作。藉此’會判斷後撥鏈器4 2是否在朝降低檔 位的方向進行變速動作。當變速馬達沒有在進行逆轉動作 時’也就是沒有在進行降低檔位的動作時，則會移向步驟 S 3 3，會使變速馬達進行逆轉動作，並且開始進行變速 位置感應器的位置資料S Η的載入。在變速馬達將要進行 逆轉動作時則取消該處理。 在步驟S 3 4，會判斷位置資料s Η是否到達所設定 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）-- -17- 567286 A7 B7 五、發明説明（4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的目標變速檔，也就是判斷是否可以結束變速動作。當判 斷可以結束變速動作時則移向步驟s 3 5，會關閉變速馬 達，並且結束變速位置感應器的位置資料的載入。 這裡也與提高檔位處理同樣地，即使在變速動作中， 也會在最初的步驟3 1新設定目標變速檔來更新以前所設 定的目標變速檔。 <特徵> 本實施方式中的自行車1 ，在手動變速模式時，乘坐 在上面的騎乘者可在任意時機，藉由按壓變速操作部 14a、14b的上變速按鈕18a、18b或者下變速 按鈕1 9 a、1 9 b，變速到騎乘者所希望的變速檔上。 而在自動變速模式時，能因應車速自動地進行變速動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此時，在手動變速模式時，無論是在前部外裝變速裝 置8的變速過程中操作變速操作部1 4 a，還是在後部外 裝變速裝置9的變速過程中操作變速操作部1 4 b時，或 者是高於各變速檔的提高檔位臨界値或低於降低檔位臨界 値時，將目標的變速檔◦ P提高或降低來設定爲新的數値 。具體的說，在按壓上變速按鈕18a、18b時或車速 高於各變速檔的提高檔位臨界値時，在記憶體2 2的〇P 上加上1 ;另一方面，當按壓下變速按鈕19a、19b 時或車速低於各變速檔的降低檔位臨界値時，則在記憶體 22的〇P上減去1。在用變速操作部14a、14b進 行複數次變速操作時，則根據變速操作部1 4 a、1 4 b 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 567286 A7 B7 五、發明説明（1$ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中的多次操作，對0 P値進行加減的計算。該加減運算是 不論是否在變速動作中都在進行的，會根據新輸出的變速 訊號來將其更新。因此，在變速動作中即使輸出或產生變 速訊號，在變速動作中也會經常朝向最新的目標變速檔進 行變速動作。 按照以上的步驟，就能充分反應騎乘者在變速過程中 的操作。更進一步，當變速過程中進行複數次操作時，則 能夠順暢地變速到該操作的最終的變速檔。 例如，在從當前的3檔變速到更高一個檔位的變速動 作的過程中，以騎乘者在按壓了後部下變速按鈕1 9 b — 次之後，再按壓兩次後部上變速按鈕1 8 b爲例。 按照騎乘者的操作，如第7圖（B )所示，在從3檔到4 檔的變速動作完成之後，要進行從4檔向3檔的變速動作 ，從3檔向4檔的變速動作，以及從4檔向5檔的變速動 作的合計四個變速動作。可是，騎乘者變速操作的最終目 的是想變速到5檔。也就是說，4檔到3檔的變速動作以 及3檔到4檔的變速動作都是多餘的變速動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 算出依序執行全部在變速動作中所接收的變速訊號且 將其執行的結果的變速檔，在變速裝置的變速動作結束之 後，朝向所算出的結果的變速檔進行變速動作之後，再使 變速動作作動的情況，如第7圖（C )所示，在從3檔到4檔 的變速動作結束之後，進行從4檔到5檔的變速動作，進 行了兩個變速動作。因此，在變速動作之間會成爲生硬的 變速動作，可能會妨礙到變速動作的順暢性。 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） -19- 567286 A7 B7 五、發明説明（作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，在本實施方式中，如第7圖（A )所示，即使在變 速動作中也隨時更新目標變速檔來進行朝向最終變速檔的 變速操作，而朝向變速操作的結果的最終變速檔進行變速 。因此，在變速動作中會進行精細的變速馬達的正逆轉動 作而以一次的變速動作就變速到最終的變速檔。 藉此，在變速動作中可以節省變速操作。能夠在短時 間內順暢地變速到最終的變速檔。由於前撥鏈器3 3和後 撥鏈器4 2都是用電池驅動的，變速操作很省力，還能夠 減少電池在變速操作上消耗的電力。 [第二實施方式] 在第一實施方式中，在手動變速模式中是將提高檔位 與降低檔位的變速訊號從變速操作部1 4 a、1 4 b直接 輸出，而也可以在變速操作部設置因應變速檔的按鈕，比 較來自於該按鈕的因應變速檔的變速訊號與現在的變速檔 ，來產生提高檔位與降低檔位的變速訊號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第8圖所示，自行車5 1 ，是一種輕便車，它主要 是具備有：車架52、前叉5 3、車把54、前輪5 5、 後輪5 6、鏈條5 7、以及三段變速的內變速輪轂5 9。 車架5 2是構成自行車5 1的基礎部分，在其前部有 前叉5 3 ，在其後部有後輪5 6和內裝變速輪轂5 9。此 外，在車架5 2的中央的上部有騎乘者坐的車座6 1。 前叉5 3，是安裝在車架5 2前部且能在傾斜的軸周 圍傾斜地自由擺動的構件。在前叉5 3的上部裝有車把 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20 - 567286 Α7 Β7 五、發明説明（作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 54，在其下部裝有前輪55。在前輪55，設置有發電 輪轂6 0。發電輪轂6 0，是有作爲安裝於前叉5 3的前 照燈5 8的電源的機能，並且具有作爲用來檢測自行車的 車速的速度感應器的機能。 在車把5 4的兩個端部上分別設有把手6 2 a、 6 2 b (僅圖示6 2 a )和制動桿6 3 a、6 3 b (僅圖示 6 3 a)。此外，在車把5 4上，在把手6 2 a和制動桿 6 3 a的內側還設置了具有變速操作部6 4的變速控制裝 置6 5。 變速操作部6 4，是在手動變速模式時用來將三段變 速的內裝變速輪轂5 9進行變速操作的裝置。在變速操作 部6 4，如第9圖所示，是設置有因應各個變速檔的1〜 3檔變速按鈕6 7〜6 9。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 變速控制裝置6 5，是在手動變速模式時用於根據變 速操作部6 4的操作所產生的變速訊號，且因應自動變速 模式時的來自於發電輪轂6 0的速度訊號來產生變速訊號 ，因應其變速訊號，分別對內裝變速輪轂5 9進行變速控 制的裝置。如第9圖所示，這種變速控制裝置6 5，是具 備有：由C P U 2 1和記憶體2 2等所組成的控制部2 3 、顯示當前的變速檔等等的顯示部2 4、電源開關2 5、 以及模式開關2 6。控制部2 3，是藉由C Ρ ϋ 2 1進行 變速控制或顯示控制的構造。在控制部2 3 ’是連接有1 〜3檔變速按鈕6 7〜6 9以及發電輪轂6 0。顯示部 2 4，是例如分段式的液晶顯示裝置’可顯示現在的車速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -21 - 567286 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（A 或累積距離或變速位置等。電源開關2 5則是用來切換顯 示部2 4的導通斷開的構造。模式開關2 6 ，是用來切換 自動變速模式與手動變速模式的構造。此外，變速控制裝 置6 5，與內裝變速輪轂5 9連接。 如第8圖所示，前輪5 5的發電輪轂6 0是安裝在前 叉3的下部，在上部是具備有對前輪5 5進行制動的前輪 制動器6 6。此外，後輪5 6的輪轂部分安裝在車架5 2 的後部，且安裝有作爲變速裝置的內裝變速輪轂5 9。 鏈條5 7，是繞在前部鏈輪（沒有圖示）與設置有內裝變 速輪轂5 9的後部鏈輪（沒有圖示），是用來將來自於前部鏈 輪的動力傳遞給後部鏈輪。 內裝變速輪轂5 9，是後輪6的輪轂部分，是用來將 藉由鏈條5 7所傳達過來的驅動力傳達到後輪5 6的機構 部。內裝變速輪轂5 9，是藉由沒有圖示的變速馬達而可 進行三段變速。內裝變速輪轂5 9，藉由沒有圖示的變速 位置感應器的位置資料S Η而可檢測出現在的變速檔的位 置。 <動作> 以下爲變速控制裝置6 5的手動變速控制動作的一個 例子，是藉由第1 0圖及第1 1圖所示的流程圖來說明。 而針對與第一實施方式同樣的控制動作是省略其說明。 藉由騎乘者在變速控制裝置1 5安裝作爲電源的電池 或供給來自於發電輪轂的電力，則可進行自行車5 1的變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）~^ — -22- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567286 A7 ___B7 五、發明説明（ 速控制。藉此’與第4圖的步驟s 1〜步驟S 4同樣的方 式來進行第1 0圖的步驟S 4 1〜步驟S 4 4的動作。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當判斷爲手動變速模式時，會從步驟s 4 2移向步驟 S45。在步驟S45，會判斷是否按壓了 一檔變速按鈕 67。在步驟S46，會判斷是否按壓了二檔變速按鈕 6 8。在步驟S 4 7，會判斷是否按壓了三檔變速按鈕 6 9。操作一檔變速按鈕6 7時，會從步驟S 4 5移向步 驟S 4 8，來執行一檔速處理。操作二檔變速按鈕6 8時 ’會從步驟S 4 6移向步驟S 4 9，來執行二檔速處理。 操作三檔變速按鈕6 9時，會從步驟s 4 7移向步驟 S 5 0，來執行三檔速處理。第一檔速處理到第三檔速處 理的內容實質上相同，所以以下針對二檔速處理來加以說 明。 當判斷爲自動變速模式時，會從步驟S 4 3移向步驟 S 5 1 ，直到步驟S 5 6的處理是執行與第一實施方式同 樣的處理。而判斷爲其他處理的話，則從步驟s 4 4移向 步驟S 5 7，執行所選擇的其他處理，回到步驟s 4 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在二檔速處理中，如第1 1圖所示，首先，會載入現 在的設定變速檔0P。在步驟S 6 2，會判斷變速檔〇p 是否爲一檔速（低速檔）。在步驟S 6 3，會判斷變速橋〇p 是否爲三檔（高速檔）。在變速檔〇P爲一檔（低速檔）時，會 從步驟S 6 2移向步驟S 6 4，進行第5圖所示的提高檔 位處理。當變速檔〇p爲三檔（高速檔）時，會從步驟S 6 3 移向步驟S 6 5，進行第6圖所示的降低檔位處理。在該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 567286 A7 B7

五、發明説明（2jD (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 二檔速處理中，當現在的變速檔不是二檔（中速檔）時則會進 行變速控制。於是，在一檔速處理時，不是一檔時則會進 行提高檔位處理，在三檔處理時，如果不是三檔則進行提 高檔位或降低檔位都可以。而在三檔速處理是在一檔時、 或在一檔速處理而在三檔時，則分別進行兩次的降低檔位 或提高檔位處理就可以。 [第三實施方式] 在上述兩個實施方式中，自動變速模式時是藉由車速 來進行變速，而也可以藉由曲柄轉數來進行變速。 如第1 2圖所示，自行車5 1 ，是與第二實施方式相 同的輕便車，它主要是具備有：車架52、前叉53、車 把54、前輪55、後輪56、鏈條57、以及三段變速 的內變速輪轂5 9。省略其構造的詳細說明。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在設置於框架5 2的中心下部的曲柄7 5 ，是固定有 作爲用來檢測曲柄的旋轉的檢測器的磁鐵7 6。而在車架 5 2的座管5 2 a，是固定有檢測磁鐵7 6來檢測出曲柄 轉數的曲柄旋轉感應器8 0。 變速控制裝置8 5，是在手動變速模式時用於根據變 速操作部6 4的操作所產生的變速訊號，且因應自動變速 模式時的來自於曲柄旋轉感應器8 0的曲柄速度訊號來產 生變速訊號，分別對內裝變速輪轂5 9進行變速控制的裝 置。如第13圖所示，這種變速控制裝置85 ，是具備有 :由C P U 2 1和記憶體2 2等所組成的控制部2 3、顯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24 - 567286 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明説明（2) 示當前的變速檔等等的顯示部2 4、電源開關2 5、以及 模式開關2 6。控制部2 3，是藉由c P U 2 1進行變速 控制或顯示控制的構造。在控制部2 3，是連接有1〜3 檔變速按鈕6 7〜6 9以及曲柄旋轉感應器8 0。顯示部 2 4，是例如分段式的液晶顯示裝置，可顯示現在的車速 或累積距離或變速位置等。電源開關2 5則是用來切換顯 示部2 4的導通斷開的構造。模式開關2 6，是用來切換 自動變速模式與手動變速模式的構造。此外，變速控制裝 置6 5，與內裝變速輪轂5 9連接。 <動作> 以下爲變速控制裝置8 5的自動變速控制動作的一個 例子，是藉由第1 4圖所示的流程圖來說明。而針對與第 二實施方式同樣的控制動作是省略其說明。 藉由騎乘者在變速控制裝置8 5安裝作爲電源的電池 ，則可進行自行車1的變速控制。藉此，與第1 0圖的步 驟S 4 1〜步驟S 5 0同樣的方式來進行第1 4圖的步驟 S 7 1〜步驟S 8 0的動作。 當判斷爲自動變速模式時，會從步驟S 7 3移向步驟 S 8 1 ，載入曲柄旋轉速度R。在步驟S 8 2中，會判斷 所載入的曲柄旋轉速度R是否超過提高檔位臨界値U R (例 如6 5 r p m )。在步驟S 8 3中，會判斷所載入的曲柄旋 轉速度R是否低於降低檔位臨界値D R (例如4 0 r p m )。 當判斷所載入的曲柄旋轉速度R超過提高檔位臨界値U R (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -25- 567286 A7 B7 五、發明説明（ 的s舌’則會從步驟S 8 2移向步驟S 8 4來執行第5圖的 提高檔位處理。當判斷所載入的曲柄旋轉速度R低於降低 檔位臨界値U D的話，則會從步驟S 8 3移向步驟S 8 5 來執行第6圖的降低檔位處理。如果判斷爲其他處理的話 ，則會從步驟S 7 4移向步驟S 8 6，執行所選擇的其他 處理。然後回到步驟S 7 2。 在該第三實施方式中，曲柄轉速的臨界値是與變速檔 無關是一定値，而也可以設定爲因應變速檔的不同的値。 [其他實施方式] (a) 在上述實施方式中，是以電動方式來進行自動變速 ，而以空氣壓力驅動等的其他方式的驅動方式也可適用於 本發明。在手動變速時是藉由按鈕的按壓動作來進行變速 操作，而也可以使用桿形的開關或其他方式的開關。 (b) 在其他實施方式中，雖然是以具有手動變速模式與 自動變速模式的變速控制裝置來說明本發明，而本發明也 適用於僅有一種模式的變速控制裝置。 [發明效果] 在本發明的自行車用變速控制裝置中，在該變速動作 中會輸出新的變速訊號，且當根據新的變速訊號的目標變 速檔與現在的目標變速檔不相同時，會控制半速裝置’來 將現在的目標變速檔更新爲根據新輸出的變速訊號的目標 變速檔。因此，在變速動作中輸出變速訊號的時候’不會 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26 - 567286 A7 B7 五、發明説明（2$ 忽視變速訊號或進行多餘的變速動作，並且不會在變速動 作結束之後再次進行變速動作，則可因應變速動作中的變 速訊號來順暢地進行變速動作。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 【圖式簡單說明】 第1圖是安裝本發明的自行車用變速裝置的自行車的 側面模式圖。 第2圖是自行車的車把週邊的立體圖。 第3圖是其控制方塊圖。 第4圖是變速控制裝置的主程序的控制流程圖。 第5圖是變速控制裝置的提高檔位處理的控制流程圖 〇 第6圖是變速控制裝置的降低檔位處理的控制流程圖 〇 第7圖是顯示在變速動作中具有複數的變速操作時的 變速例的曲線圖。 第8圖是第二實施方式的第1圖的相稱圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第9圖是第二實施方式的第3圖的相稱圖 第1 0圖是第二實施方式的第4圖的相稱圖。 第11圖是第二實施方式的二檔速處理的控制流程圖 〇 第1 2圖是第三實施方式的第1圖的相稱圖。 第1 3圖是第二實施方式的第3圖的相稱圖。 第1 4圖是第二實施方式的第4圖的相稱圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公嫠） -27- 567286 A7 B7 五、發明説明（ [圖號說明] 1、5 1 :自行車 8:前部外裝變速裝置 9:後部外裝變速裝置 14a、14b:變速操作部 15:變速控制裝置 1 8 a :前部上變速按鈕（上變速按鈕） 1 8 b ;後部上變速按鈕（上變速按鈕） 1 9 a :前部下變速按鈕（下變速按鈕） 1 9 b :後部下變速按鈕（下變速按鈕） 2 1 : C P U 2 2 :記憶體 2 3 :控制部 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 28

Claims (1)

1. 567286 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1、 一種自行車用變速控制裝置，是安裝在搭載了具 有複數個變速檔的變.速裝置的自行車上的，能使上述變速 裝置變速爲上述複數個變速檔中任何一個檔位的自行車用 變速控制裝置，其特徵爲： 是具備有： 用來輸出使上述變速裝置進行變速的變速訊號的變速 訊號輸出部、 因應從上述變速訊號輸出部所輸出的上述變速訊號來 設定目標變速檔，朝向所設定的目標變速檔來控制上述變 速裝置的變速控制部， 上述變速控制部，在從上述變速裝置開始進行變速動. 作到結束期間，會從上述變速訊號輸出部輸出新的變速訊 號，且當根據新的變速訊號的目標變速檔與變速中的現在 的目標變速檔不同時，會控制上述變速裝置，來將變速中 的現在的目標變速檔更新爲根據新的變速訊號的目標變速 檔。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2、 如申請專利範圍第1項的自行車用變速控制裝置 ’其中上述變速訊號，是具有：藉由上述變速控制部而將 上述變速檔向上變速一檔位的提高檔位訊號、以及藉由上 述變速控制部而將上述變速檔向下.變速一檔位的降低檔位 訊號。 3、 如申請專利範圍第1項的自行車用變速控制裝置 ，其中上述變速訊號，是具有因應上述複數的變速檔的複 數的變速訊號。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -29 - 567286 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4、 如申請專利範圍第1、2或3項的自行車用變速 控制裝置，其中上述變速訊號輸出部，是具有以手動操作 來輸出變速訊號的變速操作部。 5、 如申請專利範圍第1、2或3項的自行車用變速 控制裝置，其中在上述自行車上，是設置有用來檢測上述 自行車的旋轉部分的旋轉速度的旋轉速度檢測手段， 上述變速訊號輸出部，會因應上述旋轉速度檢測手段 的檢測結果來輸出上述變速訊號。 6、 如申請專利範圍第5項的自行車用變速控制裝置 ’其中上述旋轉速度檢測手段，會檢測作爲上述旋轉部分 的上述自行車的車輪的旋轉速度來檢測出上述自行車的車 速。 7、 如申請專利範圍第5項的自行車用變速控制裝置 ，其中上述旋轉速度檢測手段，會檢測出作爲上述旋轉部 分的上述自行車的輪轂的旋轉速度來檢測出上述自行車的 車速。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8、 如申請專利範圍第5項的自行車用變速控制裝置 ，其中上述旋轉速度檢測手段，會檢測作爲上述旋轉部分 的上述自行車的曲柄的旋轉速度來檢測出上述自行車的曲 柄旋轉速度。 9、 一種自行車用變速控制方法，是安裝在搭載了具 有複數個變速檔的變速裝置的自行車上的，能藉由從變速 訊號輸出部所輸出的變速訊號使該變速裝置變速爲上述複 數個變速檔中任何一個檔位的自行車用變速控制方法，其 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -30 - 567286 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 特徵爲： 是包含有： 接收上述變速訊號的步驟、 因應上述變速訊號來使上述變速裝置變速的步驟、 在上述變速裝置從開始進行變速動作到結束之間從上 述變速訊號輸出部接收新的變速訊號的步驟、 以及當上述變速裝置進行變速動作時，接收上述新的 變速訊號，當根據上述新的變速訊號的目標變速檔與變速 中的現在的目標變速檔不同時，會將現在的目標變速檔更 新爲根據所接收的新的變速訊號的目標變速檔，控制上述 變速裝置，來朝向更新的上述目標變速檔的步驟。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、1T ▼線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）