TWI601659B - 腳踏車元件控制裝置 - Google Patents

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白井豊土
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Description

腳踏車元件控制裝置
本發明大體上係關於一種經組態以控制腳踏車元件之控制裝置。更具體言之，本發明係關於一種用於控制可電調整元件之腳踏車元件控制裝置。
近年來，一些腳踏車設有可電調整元件。一些此等可電調整元件之實例包括懸架、變速器及座桿。通常，此等可電調整元件設有一電單元，該電單元包括諸如用於調整可電調整元件之馬達或其他驅動器件及用於偵測可電調整元件之位置之位置感測器的部分。通常，裝備有可電調整元件之腳踏車亦設有一電源供應器(諸如，電池或發電機)，用於將電能供應至可電調整元件。
習知腳踏車電系統之一個實例揭示於日本專利特許公開案第2003-312750號中。此公開案之習知腳踏車電系統具有與電力通信線連接之兩個電元件。此習知腳踏車電系統亦具有一設置於前變速器上之控制單元及一設置於把手上之操作單元。此習知腳踏車電系統使用電力線通信技術將控制單元與操作單元經由電力線連接。其他電元件藉由信號線連接至控制單元。
鑒於已知技術之狀態，本文中揭示一種腳踏車元件控制裝置，當一電源供應器之一功率位準高於一指定功率位準時，其同時操作至少兩個電腳踏車元件，且當該功率位準 低於該指定功率位準時，其在不同起動時間操作該兩個電腳踏車元件。
在一個實施例中，提供一種腳踏車元件控制裝置，其基本上包含一電源供應器感測器及一控制器。該電源供應器感測器偵測正在自一電源供應器供應至兩個電腳踏車元件的該電源供應器之一功率位準。該控制器經組態以回應於自至少一個輸入構件接收到至少一個信號而操作該兩個電腳踏車元件。該控制器經組態以當該功率位準低於一指定功率位準時在不同起動時間操作該兩個電腳踏車元件。該控制器經組態以當該功率位準高於該指定功率位準時同時操作該兩個電腳踏車元件。
自以下[實施方式]，腳踏車元件控制裝置之此等及其他目標、特徵、態樣及優勢將變得對熟習此項技術者顯而易見，[實施方式]結合隨附圖式揭示了較佳實施例。
現參看形成本原始發明之一部分的附圖。
現將參看圖式解釋選定之實施例。熟習此項技術者自本發明將顯而易見，該等實施例之以下描述僅出於說明之目的而並非出於限制如由隨附申請專利範圍及其等效內容界定的本發明之目的而提供。
最初參看圖1，說明根據一個所說明之實施例的裝備有用於控制各種電腳踏車元件之操作的腳踏車元件控制裝置12之腳踏車10。在所說明之實施例中，腳踏車元件控制裝置12設有一安裝於把手15上之控制器14、一可電調整前懸 架16、一可電調整後懸架18、一電操作式前變速器20、一電操作式後變速器22及一電操作式座桿24。前懸架16、後懸架18、前變速器20、後變速器22及座桿24構成至少部分由控制器14基於如下論述的一或多個手動操作式輸入構件或器件之操作而控制的電腳踏車元件之實例。因此，為了方便起見，前懸架16、後懸架18、前變速器20、後變速器22及座桿24將統稱作電腳踏車元件16、18、20、22及24。然而，腳踏車元件控制裝置12不限於本文中描述及說明之電腳踏車元件16、18、20、22及24。實情為，按需求及/或需要，腳踏車元件控制裝置12可具有元件16、18、20、22及24中之僅一者或電腳踏車元件16、18、20、22及24之任何組合以及其他電腳踏車元件(未圖示)。無論如何，在所說明之實施例中，控制器14經組態以藉由選擇性地將用於選擇性地控制電腳踏車元件16、18、20、22及24之操作狀態的一控制參數輸出至電腳踏車元件16、18、20、22及24來控制電腳踏車元件16、18、20、22及24中之每一者的操作，如下所論述。
如在圖1及圖3中看出，腳踏車元件控制裝置12亦設有一電源供應器25(例如，如所展示之電池)，用於將電力供應至控制器14及電腳踏車元件16、18、20、22及24。換言之，電源供應器25構成充當腳踏車10之電元件的電源之電能儲存器件或儲存組件。電源供應器25不限於電池作為電源供應器。實情為，舉例而言，可將發電機自身或發電機結合電池用於控制器14及電腳踏車元件16、18、20、22及 24之電源供應器。在所說明之實施例中，電源供應器25為電池。電源供應器25之電池可為(例如)鎳氫電池或鋰離子電池。舉例而言，電源供應器25較佳將約V1伏特(DC)之電源供應器電壓V供應至控制器14及電腳踏車元件16、18、20、22及24。
如下更詳細地解釋，控制器14經組態以回應於來自騎車人之手動輸入或來自控制器14中的控制程式之自動輸入而選擇性地改變電腳踏車元件16、18、20、22及24之各種設定狀態。換言之，控制器14經組態以手動地或自動地選擇性改變電腳踏車元件16、18、20、22及24中之每一者的至少一個可電調整懸架參數。
在某些情形下，當電源供應器25之功率位準高於指定功率位準(預定值)P1時，同時操作電腳踏車元件16、18、20、22及24中之兩者或兩者以上。然而，如下所論述，當電源供應器25之電源供應器位準變得低於指定功率位準P1時，控制器14將僅允許在不同起動時間操作通常按同時方式操作之電腳踏車元件16、18、20、22及24。以此方式，當電源供應器位準低於指定功率位準P1時，腳踏車元件控制裝置12可仍有效地操作電腳踏車元件16、18、20、22及24以在具有僅最小的延遲之情況下獲得所要的最終操作狀態。且，控制器14可經組態以使得指定功率位準P1可由使用者及/或基於環境條件(例如，溫度、季節等)調整。
參看圖2及圖3，腳踏車元件控制裝置12進一步設有一前懸架輸入器件26、一後懸架輸入器件28、一前變速器輸入 器件30、一後變速器輸入器件32及一座桿輸入器件34。在第一所說明之實施例中，輸入器件26、28、30、32及34安裝於腳踏車10之把手15上。輸入器件26、28、30、32及34構成呈切換器之形式的手動操作式輸入構件或器件之實例。雖然將切換器或輸入器件26及28說明為用以操作前懸架16及後懸架18，但自本發明將顯而易見，輸入器件26及28可經組態以操作其他電腳踏車元件20、22及24中之一者。舉例而言，輸入器件26可按需求及/或需要用以操作前變速器20、後變速器22或座桿24。
輸入器件26、28、30、32及34各自操作性地耦接至控制器14。輸入器件26、28、30、32及34中之每一者選擇性地將輸入信號輸出至控制器14以根據由控制器14輸出之控制參數而改變電腳踏車元件16、18、20、22及24之設定，如下所論述。如本文中使用之術語「信號」不限於電信號，而包括諸如命令之其他類型的信號。
電源供應器25經由電力線35電耦接至控制器14及電腳踏車元件16、18、20、22及24。電力線35為具有接地電線GND及電力或電壓電線V(具有至電腳踏車元件16、18、20、22及24之分支)之雙導體線束。電力線35較佳具有可拆卸型插入式連接器，用於按可重新附接方式可拆卸地將電力線35連接至控制器14及電腳踏車元件16、18、20、22及24。
在圖3之所說明之實施例中，前懸架輸入器件26藉由電力線36可拆卸地連接至控制器14。後懸架輸入器件28藉由 電力線38可拆卸地連接至控制器14。前變速器輸入器件30藉由電力線40可拆卸地連接至控制器14。後變速器輸入器件32藉由電力線42可拆卸地連接至控制器14。座桿輸入器件34藉由電力線44可拆卸地連接至控制器14。電力線36、38、40、42及44中之每一者在每一端處具有一插入式連接器。較佳地，電力線36、38、40、42及44中之每一者為具有一接地電線GND及一電力或電壓電線V之雙導體電線。
在此實施例中，前懸架16包括一對組合氣油操作式減震器(具有各種調整組件)。較佳地，前懸架16包括一用於低速及高速壓縮阻尼之調整組件、一用於衝程(活塞行程或壓縮室容積)之調整組件、一用於氣室壓力之調整組件、用於回彈阻尼之調整組件、一用於鎖定致動之調整組件及一用於鎖定力調整之調整組件。此等參數調整之實例可發現於由懸架製造商出售之當前減震器中。由於可將眾多類型之習知前懸架用於前懸架16，因此將不詳細論述及/或說明前懸架16之結構。藉由前懸架輸入器件26手動操作前懸架16，以用於控制前懸架16之狀態(例如，鎖定/未鎖定、行程-衝程長度及/或阻尼比率)。
在此實施例中，後懸架18包括一具有一典型外部彈簧(圖式中未展示)之組合氣油操作式減震器。後懸架18包括各種調整組件。較佳地，後懸架18包括一用於彈簧預負載之調整組件、一用於低速及高速壓縮阻尼之外部調整組件、一用於氣室壓力調整之調整組件、一用於氣室容積調整之調整組件、一用於回彈阻尼之調整組件、一用於鎖定 致動之調整組件及一用於鎖定力調整之調整組件。此等參數調整之實例可發現於由懸架製造商出售之當前減震器中。由於可將眾多類型之習知後懸架用於後懸架18，因此將不詳細論述及/或說明後懸架18之結構。藉由後懸架輸入器件28手動操作後懸架18，以用於控制後懸架18之狀態(例如，鎖定/未鎖定、行程-衝程長度及/或阻尼比率)。
在此實施例中，前變速器20為電操作式器件，其將鏈條在前鏈輪之間側向換檔。由於可將眾多類型之習知前變速器用於前變速器20，因此將不詳細論述及/或說明前變速器20之結構。藉由前變速器輸入器件30手動操作前變速器20，以用於控制前變速器20之狀態(例如，換檔位置)。
在此實施例中，後變速器22為電操作式器件，其將鏈條在後鏈輪之間側向換檔。由於可將眾多類型之習知後變速器用於後變速器22，因此將不詳細論述及/或說明後變速器22之結構。藉由後變速器輸入器件32手動操作後變速器22，以用於控制後變速器22之狀態(例如，換檔位置)。
在此實施例中，座桿24為電操作式器件，其在關於座管之中心軸線的平行方向上移動腳踏車車座。由於可將眾多類型之可延伸座桿用於座桿24，因此將不詳細論述及/或說明座桿24之結構。藉由座桿輸入器件34手動操作座桿24，以用於控制座桿24之狀態(例如，高度或長度)。
現參看圖4，說明展示腳踏車元件控制裝置12之基本組態之示意性方塊圖。控制器14設有一整合式顯示器50及用於控制輸入器件26、28、30、32及34中之一或多者之各種 模式的三個模式切換器51、52及53。換言之，模式切換器51、52及53電連接至控制器14，用於控制控制器14之操作模式及輸入器件26、28、30、32及34之操作模式。藉由使用模式切換器51、52及53中之一或多者，使用者可選擇性地改變可電調整參數中之哪些由輸入器件26、28、30、32及34控制。雖然將模式切換器51、52及53說明為與控制器14之外殼整合在一起，但模式切換器51、52及53中之一或多者可遠離控制器14而定位。且，顯示器50可為控制器14之部分(如所說明)，或可為電連接至控制器14之獨立構件。
使用模式切換器51、52及53，騎車人可改變如何使用輸入器件26、28、30、32及34。舉例而言，可在鎖定狀態調整模式、行程-衝程長度狀態調整模式與阻尼比率狀態調整模式之間切換輸入器件26及28。因此，控制器14經組態以回應於輸入器件26、28、30、32及34之來自騎車人之手動輸入或來自控制器14中的控制程式之自動輸入而選擇性地改變電腳踏車元件16、18、20、22及24之各種設定狀態。換言之，控制器14經組態以手動地或自動地選擇性改變電腳踏車元件16、18、20、22及24中之每一者的至少一個可電調整參數。亦如下所解釋，可手動或自動設定控制器14，使得電腳踏車元件16、18、20、22及24中之一者的操作將導致該等電腳踏車元件中之兩者同時起動。此外，在電腳踏車元件之同時操作的情況下，用於移動該等元件的起動時起動時序之序列較佳地預先預設定為預設設定，且儲存 於控制器14之記憶體中。舉例而言，若移動前懸架及後懸架，則控制器14將設定前懸架及後懸架之起動時起動時序，使得後懸架最初在前懸架開始移動後開始移動。然而，亦較佳准許使用者更動預設定之預設設定，使得使用者可改變起動時起動時序之序列。
在某些模式下，可使用模式切換器51、52及53設定控制器14，使得控制器14按同時方式操作兩個或兩個以上電腳踏車元件16、18、20、22及24。兩個或兩個以上電腳踏車元件16、18、20、22及24之此同時操作可由控制器14回應於偵測到之各種腳踏車行進條件自動進行或回應於輸入器件26、28、30、32及34中之一者之操作手動進行。舉例而言，腳踏車可裝備有一用於判定腳踏車10之傾斜角的加速度計、一量測前輪之旋轉以用於判定腳踏車10之速度的速度感測器及/或一量測施加至曲軸臂之扭矩以用於判定踩踏力的扭矩感測器。使用來自此等感測器之資料，控制器14同時自動調整前懸架16及後懸架18之操作狀態(例如，設定鎖定/未鎖定狀態、行程-衝程長度狀態及/或阻尼比率狀態)，及/或同時自動調整前變速器20及後變速器22之操作狀態(例如，設定齒輪位置)。此外，控制器14自動地將座桿24與前懸架16及後懸架18同時調整及/或與前變速器20及後變速器22同時調整。較佳地，控制器14經組態以使得騎車人基於偵測到之腳踏車行進條件而手動設定同時操作電腳踏車元件16、18、20、22及24中之哪些。換言之，控制器14可由騎車人或在工廠處基於偵測到之腳踏車 行進條件而針對待同時操作的電腳踏車元件16、18、20、22及24之任何組合來程式化。此外，控制器14可由騎車人或在工廠處程式化，使得輸入器件26、28、30、32及34中之單一者的手動操作導致電腳踏車元件16、18、20、22及24之任何組合的同時操作。
仍參看圖4，控制器14亦設有一主微電腦60及一包括一信號處理區段62之電力線通信(PLC)單元61。電力線通信單元61連接至電源供應器25，用於接收電力。電力線通信單元61為經組態以經由電力線35、36、38、40、42及44執行與電腳踏車元件16、18、20、22及24中之每一者、電源供應器25及輸入器件26、28、30、32及34中之每一者的雙向通信之電力線通信(PLC)系統之部分。因此，控制電腳踏車元件16、18、20、22及24之控制信號或命令疊加於在互連控制器14、電腳踏車元件16、18、20、22及24、電源供應器25及輸入器件26、28、30、32及34的電力線35、36、38、40、42及44中流動之電源電壓上。以此方式，可藉由電力線35在控制器14與電腳踏車元件16、18、20、22及24及電源供應器25之間傳輸資料。視情況，替代使用電力線通信(PLC)，除了設置接地電線GND及電壓電線V之外，亦可按需求及/或需要設置獨立信號電線以用於傳輸資料，如在圖11中所見。
無論如何，在此第一實施例中，控制器14基於輸入器件26、28、30、32及34之操作經由電力線35將一或多個預定控制參數輸出至電腳踏車元件16、18、20、22及24。在電 源供應器25之功率位準下降低於指定功率位準P1之情況下，控制器14抑制電腳踏車元件16、18、20、22及24同時操作。實情為，在判定電源供應器25之功率位準已下降低於指定功率位準P1後，控制器14將設定用於操作原本同時操作的彼等電腳踏車元件16、18、20、22及24之不同起動時間。
主微電腦60包括具有一或多個CPU、儲存單元、計算單元及類似者之控制電路。主微電腦60亦包括根據自輸入器件26、28、30、32及34輸出之調整信號而輸出預定控制參數的軟體。特定言之，使用信號處理區段62，主微電腦60基於輸入器件26、28、30、32及34之操作而輸出預定控制參數輸出以根據自輸入器件26、28、30、32及34輸出之調整信號而控制電腳踏車元件16、18、20、22及24。主微電腦60與電腳踏車元件16、18、20、22及24之其他微電腦一起形成腳踏車調整控制器之部分，如下所解釋。
信號處理區段62構成偵測電源供應器25之功率位準的功率位準感測器。信號處理區段62可按需求及/或需要整合至主微電腦60內或為獨立元件。此外，若有需求及/或需要，可使用獨立功率位準感測器。該功率位準感測器可為可判定或估計電源供應器25之功率位準的任一類型之器件。
現轉至圖5，現將論述電腳踏車元件16、18、20、22及24中之每一者的控制部分之基本組態。電腳踏車元件16、18、20、22及24之機械結構在腳踏車領域中係熟知的。為 此，本文中將不詳細說明及/或論述電腳踏車元件16、18、20、22及24之機械結構。電腳踏車元件16、18、20、22及24中之每一者基本上設有一子微電腦70及一包括一信號處理區段72之電力線通信(PLC)單元71。
電力線通信單元71連接至電源供應器25，用於接收電力。子微電腦70包括具有一或多個CPU、儲存單元、計算單元及類似者之控制電路。子微電腦70亦包括根據自控制器14輸出之調整信號而輸出預定控制參數的軟體。特定言之，使用信號處理區段72，子微電腦70亦根據自輸入器件26、28、30、32及34中之對應者輸出的調整信號而操作電腳踏車元件16、18、20、22及24中之對應者。子微電腦70與主微電腦60一起形成腳踏車調整控制器。自本發明應理解，可按需求及/或需要去除主微電腦60，使得輸入器件26、28、30、32及34直接與電腳踏車元件16、18、20、22及24通信。若去除了主微電腦60，則每一電腳踏車元件之信號處理區段72構成偵測電源供應器之功率位準的電源供應器感測器。信號處理區段72可按需求及/或需要整合至子微電腦70內或為獨立元件。
仍參看圖5，電腳踏車元件16、18、20、22及24中之每一者亦設有一致動器74、一致動器驅動器76及一位置感測器78。致動器74為可逆馬達，其經組態及配置以驅動電腳踏車元件之閥或類似者。雖然在所說明之實施例中將致動器74說明為馬達，但致動器74可為其他類型之器件(諸如，螺線管)。致動器74調整一部分之位置以設定 電腳踏車元件之狀態，例如，鎖定狀態、阻尼比率狀態、行程-衝程長度狀態、齒輪位置、座桿高度位置狀態等。致動器驅動器76回應於來自子微電腦70之控制信號而驅動致動器74。致動器驅動器76包括用於對致動器74之旋轉進行驅動及減速的馬達驅動器及減速單元。位置感測器78偵測電腳踏車元件之致動器74或其他部分之位置(該位置指示其當前設定位置或狀態)。子微電腦70經組態及配置以經由控制器14回應於用於彼電腳踏車元件的來自輸入器件之調整信號而控制致動器驅動器76。子微電腦70包括經由控制器14根據用於彼電腳踏車元件的自輸入器件輸出之調整信號而控制致動器74之軟體。
現轉至圖6，現將論述輸入器件26、28、30、32及34中之每一者的控制部分之基本組態。輸入器件26、28、30、32及34之機械結構在腳踏車領域中係熟知的。為此，本文中將不詳細說明及/或論述輸入器件26、28、30、32及34之機械結構。輸入器件26、28、30、32及34中之每一者基本上設有一控制器80、一包括一信號處理區段82之電力線通信(PLC)單元81。輸入器件26、28、30、32及34中之每一者亦設有一對切換器84及86。電力線通信單元81連接至電源供應器25，用於接收電力。信號處理區段82可按需求及/或需要整合至控制器80內或為獨立元件。切換器84及86可為任一類型之切換器。此外，雖然將輸入器件26、28、30、32及34中之每一者說明為包括兩個切換器，但應顯而易見，可按需求及/或需要設置更多或更少的切換 器。且，可使用模式切換器51、52及53來組態切換器84，使得切換器84可按需求及/或需要藉由單一輸入信號同時操作電腳踏車元件16、18、20、22及24中之兩者或兩者以上。同樣地，可使用模式切換器51、52及53來組態切換器86，使得切換器86可按需求及/或需要藉由單一輸入信號同時操作電腳踏車元件16、18、20、22及24中之兩者或兩者以上。
在圖3至圖6之此第一所說明之實施例中，腳踏車元件控制裝置12之腳踏車調整控制器由複數個微電腦及互連電腳踏車元件與輸入器件之電力線通信(PLC)系統製成。自本發明將顯而易見，可將其他組態用於互連電腳踏車元件與輸入器件。舉例而言，可去除控制器14及/或可使用無線通信，如下所解釋。
現參看圖7、圖8及圖9，現將更詳細地論述改變操作電腳踏車元件16、18、20、22及24之起動時間的效應。圖7為說明與一次起動致動器74(例如，電馬達)中之僅一者相比當同時起動兩個致動器74(例如，電馬達)時在電力線35中出現之功率波動之曲線圖。圖8及圖9為說明當依序起動致動器74中之兩者時在電力線35中出現之功率波動之曲線圖。如在圖7中所見，實線說明用於同時操作致動器74中之兩者的功率要求，其中為了方便起見，假定兩個致動器74相同。在時間t0，基於控制器14自輸入器件26、28、30、32及34中之至少一者接收到至少一個信號而將電力同時施加至電腳踏車元件16、18、20、22及24中之兩者的致 動器74。當最初同時起動致動器74中之兩者時，功率要求迅速上升，直至其在時間t1到達到峰值。接著，在數毫秒後，功率要求下降，直至時間t2。在時間t2後，功率要求穩定於指定功率位準S2，直至致動器74已停止。如亦在圖7中所見，虛點線說明操作致動器74中之僅一者的功率要求。當操作致動器74中之僅一者時，峰值功率(或峰值電流)要求小於用於同時操作致動器74中之兩者的峰值功率(或峰值電流)要求(亦即，峰值功率要求小了量△1)。此外，用於致動器74中之僅一者之操作的穩定狀態功率要求S1小於用於致動器74中之兩者之同時操作的穩定狀態功率要求S2。在圖7之所說明之實例中，用於操作一個致動器之峰值功率要求為用於同時操作兩個致動器之峰值功率要求的大致一半，此係因為為了簡單起見，假定該等致動器為完全相同的馬達。如在圖8中所見，當控制器14在不同起動時間操作電腳踏車元件16、18、20、22及24中之兩者的致動器74時，當功率位準低於指定功率位準P1時，歸因於按重疊方式操作兩個致動器74需要的功率量增加，相較於用於操作僅一個致動器74的功率要求，峰值功率要求僅稍微增加(亦即，峰值功率要求按量△2增加)。換言之，圖8說明操作兩個致動器74以使得兩個電腳踏車元件中之一者的致動器74中之一者的操作在兩個電腳踏車元件中之另一者的操作完成前開始之情況。圖9說明當功率位準低於指定功率位準P1時操作兩個致動器74以使得兩個電腳踏車元件中之一者的操作在兩個電腳踏車元件中之另一者的操 作完成後開始之情況。自t0至t2'之時間比指定時間TW長。舉例而言，指定時間TW長於40 ms。控制器14可經組態以使得指定時間TW可由使用者調整。
現參看圖10，說明展示設有一控制單元114的腳踏車元件控制裝置112之基本組態之示意性方塊圖，該控制單元114用於分別回應於輸入器件126、128、130、132及134之手動輸入而控制電腳踏車元件16、18、20、22及24。與第一實施例之部分相同的控制單元114之部分將被賦予與用於描述第一實施例之參考數字相同的參考數字。此處，控制單元114與控制器14相同，除了控制單元114包括一無線接收器115以用於與輸入器件126、128、130、132及134無線通信而非經由電力線通信之外。
且，輸入器件126、128、130、132及134與輸入器件26、28、30、32及34相同，除了輸入器件126、128、130、132及134分別包括傳輸器136、138、140、142及144而非使用電力線通信單元之外。傳輸器136、138、140、142及144回應於輸入器件126、128、130、132及134之手動操作而將命令信號無線發送至控制單元114之無線接收器115。輸入器件126、128、130、132及134中之每一者包括一電池，用於將電力供應至傳輸器136、138、140、142及144。
如在圖10中所見，控制單元114由電力線35按與第一實施例中之方式相同的方式電耦接至電腳踏車元件16、18、20、22及24。當然，控制單元114及電腳踏車元件16、 18、20、22及24可經組態以相互無線通信。或者，可去除控制單元114，且輸入器件126、128、130、132及134及電腳踏車元件16、18、20、22及24可組態有一無線接收器以相互無線通信。無論如何，按與第一實施例相同的方式進行基於電源供應器25之功率位準的電腳踏車元件16、18、20、22及24之同時控制。
現參看圖11，說明展示設有一控制單元214的腳踏車元件控制裝置212之基本組態之示意性方塊圖，該控制單元214用於分別回應於輸入器件226、228、230、232及234之手動輸入而控制電腳踏車元件216、218、220、222及224。電腳踏車元件216、218、220、222及224分別與電腳踏車元件16、18、20、22及24相同，除了電腳踏車元件216、218、220、222及224中之每一者僅具有一微電腦之外。
與第一實施例之部分相同的控制單元214之部分將被賦予與用於描述第一實施例之參考數字相同的參考數字。此外，控制單元214與控制器14相同，除了控制單元214包括專用信號電線POS及電源(電壓)供應器感測器258與輸入器件226、228、230、232及234及電腳踏車元件216、218、220、222及224通信而非使用電力線來通信之外。換言之，控制單元214分別由電力線236、238、240、242及244連接至輸入器件226、228、230、232及234，除了包括接地線及電壓線之外，該等電力線各自亦包括至少一個專用信號電線POS。控制單元214由電力線235連接至電腳踏車 元件216、218、220、222及224，電力線235包括用於控制電腳踏車元件216、218、220、222及224之兩個信號電線以及將來自電源供應器25之電力供應至控制單元214及電腳踏車元件216、218、220、222及224之接地線及電壓線。無論如何，按與第一實施例相同的方式進行基於電源供應器25之功率位準的電腳踏車元件216、218、220、222及224之同時控制。
現轉至圖12之流程圖，在以上所述之實施例中之每一者中，腳踏車調整控制器(亦即，微電腦60及/或子微電腦70)在當自至少兩個輸入器件接收到信號或自控制至少兩個電子器件之一個輸入器件接收到信號時進行該程序。
在步驟S1中，自電源供應器感測器讀取電源供應器25之功率(電壓)位準。換言之，電源供應器感測器偵測正在自電源供應器25供應至電腳踏車元件的電源供應器25之功率位準。接著將功率(電壓)位準傳輸至微電腦60及70中之一或兩者。接著，該程序繼續進行至步驟S2。
在步驟S2中，腳踏車調整控制器接著判定電源供應器25之功率(電壓)位準是否低於第一指定功率位準P1。若功率(電壓)位準低於第一指定功率位準P1，則該程序繼續進行至步驟S3。
在步驟S3中，腳踏車調整控制器輸出預定控制參數，該等預定控制參數用於在原本當功率位準低於指定功率位準時同時操作的彼等電腳踏車元件16、18、20、22及24之不同起動時間進行操作。以此方式，足夠的功率可用於完成 可不同時執行之操作。
然而，在步驟S2中，若腳踏車調整控制器判定電源供應器25之功率(電壓)位準不低於第一指定功率位準P1，則該程序繼續進行至步驟S4。在步驟S4中，腳踏車調整控制器輸出命令或信號以在相同的起動時間同時操作電腳踏車元件16、18、20、22及24中之至少兩者。接著，該程序返回至開始以在下一個指定時間間隔再次開始。
此外，腳踏車懸架控制裝置不限於所說明之組態。舉例而言，腳踏車懸架控制裝置可經組態以使得功率感測器62安置於電源供應器25上。且，腳踏車懸架控制裝置可經組態以使得一微電腦(未圖示)設置於電源供應器25中，其中電源供應器25之該微電腦(未圖示)形成腳踏車調整控制器之一部分。在此情況下，腳踏車懸架控制裝置可經進一步組態以使得可將微電腦60與至少微電腦70及/或電源供應器25之微電腦(未圖示)組合在一起。
現參看圖13，說明展示歸因於第一及第二切換器之操作回應於輸入信號或命令的第一及第二致動器(例如，電馬達)之啟動之時序圖。若第一切換器與第二切換器之操作時序為同時的或稍微不同的(低於預定時間)，則在不同起動時間移動第一與第二致動器(例如，電馬達)。在自第一致動器開始移動之時起指定時間TW後，腳踏車調整控制器移動第二致動器。若第一切換器與第二切換器之操作時序稍微不同，則腳踏車調整控制器在自第一馬達開始移動之時起指定時間TW後移動第二致動器。
腳踏車調整控制器等待在自第一致動器開始移動之時起指定時間TW後操作第二致動器。若在不同起動時間操作若干元件，則與當在相同的起動時間操作相同的元件時相比，電流值變低。因此，可使用具有較低額定電流之電線。在此情況下，電線較輕，使得腳踏車之電系統變得比使用具有較高額定電流之電線的情況下的電系統輕。
雖然僅選擇選定之實施例來說明本發明，但熟習此項技術者自本發明將顯而易見，在不脫離如在隨附申請專利範圍中界定的本發明之範疇之情況下，可在本文中進行各種改變及修改。舉例而言，可按需求及/或需要改變各種元件之大小、形狀、位置或定向。展示為相互直接連接或接觸之元件可具有安置於該等元件之間的中間結構。一個組件之功能可由兩個組件執行，且兩個組件之功能可由一個組件執行。一個實施例之結構及功能可用於另一實施例中。不必同時在一特定實施例中呈現所有優勢。與先前技術相比獨特之每一特徵單獨或與其他特徵一起亦應被申請者視為其他發明之獨立描述(包括由此(等)特徵體現之結構及/或功能概念)。因此，根據本發明的實施例之前述描述僅出於說明之目的而並非出於限制如由隨附申請專利範圍及其等效內容界定的本發明之目的而提供。
10‧‧‧腳踏車
12‧‧‧腳踏車元件控制裝置
14‧‧‧控制器
15‧‧‧把手
16‧‧‧可電調整前懸架/電腳踏車元件
18‧‧‧可電調整後懸架/電腳踏車元件
20‧‧‧電操作式前變速器/電腳踏車元件
22‧‧‧電操作式後變速器/電腳踏車元件
24‧‧‧電操作式座桿/電腳踏車元件
25‧‧‧電源供應器
26‧‧‧前懸架輸入器件
28‧‧‧後懸架輸入器件
30‧‧‧前變速器輸入器件
32‧‧‧後變速器輸入器件
34‧‧‧座桿輸入器件
35‧‧‧電力線
36‧‧‧電力線
38‧‧‧電力線
40‧‧‧電力線
42‧‧‧電力線
44‧‧‧電力線
50‧‧‧顯示器
51‧‧‧模式切換器
52‧‧‧模式切換器
53‧‧‧模式切換器
60‧‧‧主微電腦
61‧‧‧電力線通信(PLC)單元
62‧‧‧信號處理區段/功率感測器
70‧‧‧子微電腦
71‧‧‧電力線通信(PLC)單元
72‧‧‧信號處理區段
74‧‧‧致動器
76‧‧‧致動器驅動器
78‧‧‧位置感測器
80‧‧‧控制器
81‧‧‧電力線通信(PLC)單元
82‧‧‧信號處理區段
84‧‧‧切換器
86‧‧‧切換器
112‧‧‧腳踏車元件控制裝置
114‧‧‧控制單元
115‧‧‧無線接收器
126‧‧‧輸入器件
128‧‧‧輸入器件
130‧‧‧輸入器件
132‧‧‧輸入器件
134‧‧‧輸入器件
136‧‧‧傳輸器
138‧‧‧傳輸器
140‧‧‧傳輸器
142‧‧‧傳輸器
144‧‧‧傳輸器
212‧‧‧腳踏車元件控制裝置
214‧‧‧控制單元
216‧‧‧電腳踏車元件
218‧‧‧電腳踏車元件
220‧‧‧電腳踏車元件
222‧‧‧電腳踏車元件
224‧‧‧電腳踏車元件
226‧‧‧輸入器件
228‧‧‧輸入器件
230‧‧‧輸入器件
232‧‧‧輸入器件
234‧‧‧輸入器件
235‧‧‧電力線
236‧‧‧電力線
238‧‧‧電力線
240‧‧‧電力線
242‧‧‧電力線
244‧‧‧電力線
258‧‧‧電源(電壓)供應器感測器
GND‧‧‧接地電線
POS‧‧‧專用信號電線
V‧‧‧電力或電壓電線
圖1為根據一個實施例之裝備有腳踏車元件控制裝置的腳踏車之側視圖；圖2為圖1中所說明的腳踏車之把手區域之透視圖，其中 一控制單元及複數個操作或輸入器件安裝至直型把手；圖3為展示腳踏車元件控制裝置之完整組態之示意性方塊圖；圖4為展示腳踏車元件控制裝置之控制單元之基本組態的示意性方塊圖；圖5為展示腳踏車元件控制裝置之電元件中之每一者的基本組態之示意性方塊圖；圖6為展示腳踏車元件控制裝置之輸入器件中之每一者的基本組態之示意性方塊圖；圖7為說明與起動單一致動器(例如，電馬達)相比當同時起動兩個電致動器(例如，電馬達)時在電力線中出現之功率波動之曲線圖；圖8為說明依序起動兩個致動器(例如，電馬達)(伴有在致動器(例如，電馬達)之操作中的部分重疊)時在電力線中出現之功率波動之曲線圖；圖9為說明依序起動兩個致動器(例如，電馬達)(在致動器(例如，電馬達)之操作中無重疊)時在電力線中出現之功率波動之曲線圖；圖10為展示一替代腳踏車元件控制裝置之完整組態之一替代示意性方塊圖；圖11為展示另一替代腳踏車元件控制裝置之完整組態之另一替代示意性方塊圖；圖12為展示由腳踏車元件控制裝置之控制器執行的第一控制程序之流程圖；及 圖13為展示歸因於第一及第二切換器之操作回應於輸入信號或命令的第一及第二致動器(例如，電馬達)之啟動之時序圖。

Claims (14)

  1. 一種腳踏車元件控制裝置，其包含：一電源供應器感測器，其偵測正在自一電源供應器供應至兩個電腳踏車元件的該電源供應器之一功率位準；及一控制器，其經組態以回應於自至少一個輸入構件接收到至少一個信號而操作該兩個電腳踏車元件，該功率位準被偵測來回應該控制器自該輸入構件接收到該至少一個信號，該控制器經組態以當該功率位準低於一指定功率位準時，藉由設定不同啟動時間以在不同起動時間操作該兩個電腳踏車元件，該控制器經組態以當該功率位準高於該指定功率位準時同時操作該兩個電腳踏車元件。
  2. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以自一單一輸入構件接收一單一信號，且基於該單一信號而控制該兩個電腳踏車元件。
  3. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以自第一及第二輸入構件接收第一及第二信號，且分別基於該等第一及第二信號而控制該兩個電腳踏車元件。
  4. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以控制該兩個電腳踏車元件，使得當該功率位準低於該指定功率位準時，該兩個電腳踏車元件中之一者的操作在該兩個電腳踏車元件中之另一者的 操作完成前開始。
  5. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以藉由供應至少一個電參數來操作該兩個電腳踏車元件。
  6. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該兩個電腳踏車元件中之每一者分別包括至少一電致動器。
  7. 如請求項6之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以操作該等電致動器。
  8. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以控制該兩個電腳踏車元件，使得當該功率位準低於該指定功率位準時，該兩個電腳踏車元件中之一者的操作在該兩個電腳踏車元件中之另一者的操作開始前完成。
  9. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以設定前腳踏車懸架及後腳踏車懸架之狀態。
  10. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以設定前變速器及後變速器之狀態。
  11. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以設定一腳踏車變速器、一腳踏車座桿、一前懸架及一後懸架中之至少兩者的狀態。
  12. 如請求項1之腳踏車元件控制裝置，其中該控制器經組態以回應於自該至少一個輸入構件接收 到該至少一個信號而操作至少一個額外電腳踏車元件，使得當該功率位準低於該指定功率位準時，該控制器在不同起動時間操作該兩個電腳踏車元件中之至少一者及該至少一個額外電腳踏車元件。
  13. 一種腳踏車元件控制裝置，其包含：一電源供應器感測器，其偵測正在自一電源供應器供應至至少兩個電腳踏車元件的該電源供應器之一功率位準；及一控制器，其經組態以回應於自至少一個輸入構件接收到至少一個信號而操作該等電腳踏車元件中之每一者，該功率位準被偵測來回應該控制器自該輸入構件接收到該至少一個信號，該控制器經組態以當該功率位準低於一指定功率位準時，藉由設定不同啟動時間以在不同起動時間操作該等電腳踏車元件中之每一者，該控制器經組態以當該功率位準高於該指定功率位準時同時操作該等電腳踏車元件中之每一者。
  14. 一種腳踏車元件控制裝置，其包含：一第一電腳踏車元件；一第二電腳踏車元件；一電源供應器感測器，其偵測正在自一電源供應器供應至該第一電腳踏車元件及該第二電腳踏車元件的該電源供應器之一功率位準；及一控制器，其經組態以回應於自至少一個輸入構件接 收到至少一個信號而操作該第一電腳踏車元件及該第二電腳踏車元件，該功率位準被偵測來回應該控制器自該輸入構件接收到該至少一個信號，該控制器經組態以當該功率位準低於一指定功率位準時，藉由設定不同啟動時間以在不同起動時間操作該第一電腳踏車元件及該第二電腳踏車元件，該控制器經組態以當該功率位準高於該指定功率位準時同時操作該第一電腳踏車元件及該第二電腳踏車元件。
TW101111563A 2011-03-31 2012-03-30 腳踏車元件控制裝置 TWI601659B (zh)

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