TWI663093B - 防鎖死煞車控制方法及系統 - Google Patents

Abstract

一種適用於自行車的防鎖死煞車控制方法，包含以運算單元判斷自行車的煞車器是否被駕駛者致動。當判斷煞車器被駕駛者致動時，以第一感測器感測自行車的輪速。以運算單元依據輪速與第一設定值判斷是否執行煞車制動程序，其中煞車制動程序包含取得自行車的車體減速度，以及以運算單元依據車體減速度與減速度設定值執行煞車判斷。在執行煞車制動程序後，以運算單元判斷煞車器是否被駕駛者釋放。當判斷煞車器未被駕駛者釋放時，以運算單元依據自行車的車速與一第二設定值判斷是否再次執行煞車制動程序。

Description

防鎖死煞車控制方法及系統

本發明係關於一種自行車的煞車方法及系統，特別是一種自行車的防鎖死煞車控制方法及系統。

隨著現代人越來越注重運動休閒活動，自行車產業蓬勃地發展。為了改善自行車的騎乘安全，現今市面上部分的自行車已採用防鎖死制動系統(ABS)，此類的制動系統主要係利用固定的作動間隔對煞車器進行點放，也就是利用煞車皮的收放式點煞作用，以避免煞車鎖死導致車輪打滑，進而造成行車意外。

然而，此類的制動系統以固定間隔的煞車點放之作動方式仍有可能使自行車產生打滑，且亦會造成電量的過度消耗。因此，在相關領域中，需要一種可以確保自行車的車輪不會打滑且不會過度耗能的制動系統。

本發明提出一種防鎖死煞車控制方法及系統，主要係偵測當前的車體減速度，據以判斷執行煞車解除或煞車保持，進而提升自行車的安全性且減少不必要的系統電能損耗。

依據本發明之一實施例揭露一種防鎖死煞車控制方法，適用於自行車，所述的防鎖死煞車控制方法包含以下步驟：以運算單元判斷自行車的煞車器是否被駕駛者致動。當判斷煞車器被駕駛者致動時，以第一感測器感測自行車的輪速。以運算單元依據輪速與第一設定值判斷是否執行煞車制動程序，其中煞車制動程序包含取得自行車的車體減速度，以及以運算單元依據車體減速度與減速度設定值執行煞車判斷，煞車判斷包含煞車解除指令及煞車保持指令。在執行煞車制動程序後，以運算單元判斷煞車器是否被駕駛者釋放。當判斷煞車器未被駕駛者釋放時，以運算單元依據自行車的車速與第二設定值判斷是否再次執行煞車制動程序。

依據本發明之一實施例揭露一種防鎖死煞車控制系統，適用於自行車，所述的防鎖死煞車控制系統包含運算單元、第一感測器及第二感測器。運算單元用以判斷自行車的煞車器被駕駛者致動或釋放，且用以執行煞車制動程序。第一感測器電性連接運算單元且用以於煞車器被致動時感測自行車的輪速，使運算單元判斷輪速是否小於或等於第一設定值以決定是否執行煞車制動程序。第二感測器電性連接運算單元且用以於輪速小於或等於第一設定值時，於煞車制動程序中，感測自行車的車體減速度，使運算單元判斷於車體減速度超過減速度設定值時執行煞車判斷。其中，運算單元更用以在執行完煞車制動程序後，判斷煞車器是否被駕駛者釋放，以進一步判斷自行車的車速是否小於或等於第二設定值，據以決定是否再次執行煞車制動程序。

綜上所述，在本發明提出的防鎖死煞車控制方法及系統中，主要係先判斷輪速是否下降到設定值，接著再藉由感測器(例如加速度計)偵測當前的車體減速度，據以使運算單元判斷當下應控制煞車器解除煞車狀態或繼續保持煞車狀態，最後再判斷車速是否小於等於另一設定值，進而決定是否要再次執行前述的煞車控制。藉此，可有效提升自行車的車輪防鎖死制動的靈活度，進而改善行車的安全性且減少不必要的系統電能損耗。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請參照圖1，圖1係依據本發明之一實施例所繪示的適用於自行車的防鎖死煞車控制系統的功能方塊圖。如圖1所示，防鎖死煞車控制系統1包含運算單元10、第一感測器11及第二感測器12。在實務上，防鎖死煞車控制系統1可搭載於自行車本體上且與自行車的煞車器(圖中未示)連動，且內部的運算單元10與第一感測器11及第二感測器12電性連接。在實際運作上，運算單元10主要係用以先判斷自行車的煞車器是否被駕駛者所致動。更詳細來說，運算單元10主要係可藉由安裝在剎車手把的磁簧開關取得操作者按壓手把的致動訊號來判斷自行車的煞車器是否被駕駛者所致動。另外，自行車若是配置油壓煞車系統，則運算單元10主要亦可藉由配置在油壓剎車油路中的壓力開關來取得前述的致動訊號以進行判斷。當運算單元10判斷駕駛者致動自行車的煞車器時，第一感測器11感測自行車的輪速，並將此輪速回傳給運算單元10，使得運算單元10可判斷輪速是否小於或等於第一設定值以決定是否執行煞車制動程序。

於一個例子中，當運算單元10判斷輪速小於或等於第一設定值時，便會決定執行一煞車制動程序。在此煞車制動程序中，第二感測器12感測自行車的車體減速度且回傳此車體減速度給運算單元10。此時，運算單元10可根據車體減速與一減速度設定值來執行煞車判斷，其中所述的煞車判斷包含煞車解除指令及煞車保持指令。

具體來說，當運算單元10判斷車體減速超過減速度設定值時，所執行的煞車判斷係為煞車解除指令。反之，當運算單元10判斷車體減速未超過減速度設定值時，所執行的煞車判斷係為煞車保持指令。更詳細來說，在煞車制動程序當中，若判斷車體減速超過減速度設定值時，代表自行車的減速程度過大，此時運算單元10便會發出一個煞車解除指令，以控制自行車的煞車器解除煞車狀態。反過來說，若判斷車體減速並未超過減速度設定值時，代表自行車的減速程度並未過大，此時運算單元10便會發出一個煞車保持指令，以控制自行車的煞車器繼續保持煞車狀態。於另一個例子中，當運算單元10判斷輪速大於第一設定值時，代表自行車尚未接近打滑狀態，因此運算單元10重新再次判斷煞車器是否被駕駛者所致動。

承前述，在執行此煞車制動程序之後，運算單元10判斷煞車器是否被駕駛者釋放，以進一步判斷自行車的車速是否小於或等於第二設定值，據以決定是否再次執行前述的煞車制動程序。詳細來說，在一種實施例中，當運算單元10判斷駕駛者並未釋放煞車器時，會進一步判斷自行車的當前車速是否小於或等於第二設定值。所述的當前車速可由運算單元10根據當前輪速換算而得，亦可透過另一感測器直接測量車體速度而得。若當前車速大於第二設定值，則運算單元10會再次執行前述的煞車制動程序。於實務上，運算單元10可以係為具有運算/判斷功能的處理器，第一感測器11係為輪速感測器用於感測自行車的車輪(例如前輪)的轉速，而第二感測器12係為加速度計(或稱為重力感測器(g-sensor))用於感測自行車本體的加速度。

請參照圖2，圖2係依據本發明之一實施例的適用於自行車的防鎖死煞車控制方法的方法流程圖。所述的防鎖死煞車控制方法可由圖1的防鎖死煞車控制系統1來執行。如圖2所示，於步驟S201中，以運算單元10判斷自行車的煞車器是否被駕駛者致動。於步驟S203中，當判斷煞車器被駕駛者致動時，以第一感測器11感測自行車的輪速。於步驟S205中，以運算單元10依據輪速與第一設定值判斷是否執行煞車制動程序。具體來說，運算單元10會比較輪速與第一設定值且根據比較結果來判斷是否要執行煞車制動程序。在此煞車制動程序中，系統會取得自行車的一車體減速度，且依據車體減速度與一減速度設定值執行一煞車判斷。關於此煞車制動程序的流程步驟於接下來的段落有進一步描述，在此不予贅述。

接著，於步驟S207中，在執行煞車制動程序後，以運算單元10判斷煞車器是否被駕駛者釋放。於步驟S209中，當判斷煞車器未被駕駛者釋放時，以運算單元10依據自行車的車速與第二設定值判斷是否再次執行煞車制動程序。也就是說，運算單元10會比較車速與第二設定值且根據比較結果來判斷是否要再一次執行煞車制動程序。若自行車的車速大於第二設定值，代表自行車的車速尚未下降到安全值之下，為避免自行車發生打滑，因此運算單元10會再次執行前述的煞車制動程序。反之，若自行車的車速小於或等於第二設定值，代表自行車的車速已下降到安全值之下而不會發生打滑，此時可直接結束防鎖死煞車控制方法的方法流程。

本發明係透過輪速與設定值的比較來決定是否執行煞車制動程序，當輪速低於或等於設定值時，代表自行車即將接近打滑狀態，因此將會觸發系統進行煞車制動程序，以適時地根據自行車的減速度多寡而進行一煞車制動的判斷，亦即判斷係要解除煞車或是繼續維持煞車狀態。如此，可以有效地防止自行車車輪鎖死而打滑，且此種控制方式可克服既有的點放煞車機制所導致的過度電能耗損。

請參照圖3，圖3依據本發明之一實施例的適用於自行車的防鎖死煞車控制方法的細部方法流程圖。所述的防鎖死煞車控制方法可由圖1的防鎖死煞車控制系統1來執行。圖3的步驟S301與S303相似於圖2的步驟S201與S203所示。於步驟S301中，以運算單元10判斷自行車的煞車器是否被駕駛者致動。當判斷自行車的煞車器被駕駛者致動時，於步驟S303中，以第一感測器11感測自行車的輪速。

圖2的步驟S205所示的以運算單元10依據輪速與第一設定值判斷是否執行煞車制動程序的步驟包含如圖3所示的步驟S305，以運算單元10判斷自行車的輪速是否小於或等於第一設定值。當運算單元10判斷輪速小於或等於第一設定值時，以運算單元10執行煞車制動程序，如步驟S307所示。步驟S307所示的煞車制動程序包含步驟S3071~S3074。

於步驟S3071中，以第二感測器12測量車體減速度。於步驟S3072中，以運算單元10判斷車體減速度是否超過減速度設定值。若是車體減速度超過減速度設定值，則於步驟S3073中，以運算單元10發出煞車解除指令，以控制煞車器解除煞車狀態。若是車體減速度未超過減速度設定值，則於步驟S3074中，以運算單元10發出煞車保持指令，以控制煞車器繼續保持煞車狀態。

相似於圖2的步驟S207，在執行完此煞車制動程序後，於圖3的步驟S309中，以運算單元10判斷煞車器是否被駕駛者釋放。於步驟S311中，測量自行車的車速。於實務上，自行車的車速可由第一感測器11所測得的輪速經由運算單元10運算後所產生，亦可由另一車速感測器直接量測而得到。圖2的步驟S209所示的以運算單元10依據自行車的車速與第二設定值判斷是否再次執行煞車制動程序包含圖3的步驟S313，以運算單元10判斷自行車的車速是否小於或等於第二設定值。當判斷自行車的車速大於第二設定值時，以運算單元10再次執行前述的煞車制動程序。反之，則直接結束此防鎖死煞車控制方法的方法流程。

綜合以上所述，在本發明提出的防鎖死煞車控制方法及系統中，主要係先判斷輪速是否下降到設定值，接著再藉由感測器(例如加速度計)偵測當前的車體減速度，據以使運算單元判斷當下應控制煞車器解除煞車狀態或繼續保持煞車狀態，最後再判斷車速是否小於等於另一設定值，進而決定是否要再次執行前述的煞車控制。藉此，可有效提升自行車的車輪防鎖死制動的靈活度，進而改善行車的安全性且減少不必要的系統電能損耗。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1‧‧‧防鎖死煞車控制系統

10‧‧‧運算單元

11‧‧‧第一感測器

12‧‧‧第二感測器

圖1係依據本發明之一實施例所繪示的適用於自行車的防鎖死煞車控制系統的功能方塊圖。 圖2係依據本發明之一實施例的適用於自行車的防鎖死煞車控制方法的方法流程圖。 圖3依據本發明之一實施例的適用於自行車的防鎖死煞車控制方法的細部方法流程圖。

Claims (8)

1. 一種防鎖死煞車控制方法，適用於一自行車，該防鎖死煞車控制方法包含：以一運算單元判斷該自行車的一煞車器是否被駕駛者致動；當判斷該煞車器被駕駛者致動時，以一第一感測器感測該自行車的一輪速；以該運算單元依據該輪速與一第一設定值判斷是否執行一煞車制動程序，其中該煞車制動程序包含：取得該自行車的一車體減速度；以及以該運算單元依據該車體減速度與一減速度設定值執行一煞車判斷，該煞車判斷包含一煞車解除指令及一煞車保持指令；在執行該煞車制動程序後，以該運算單元判斷該煞車器是否被駕駛者釋放；以及當判斷該煞車器未被駕駛者釋放時，以該運算單元依據該自行車的一車速與一第二設定值判斷是否再次執行該煞車制動程序。
2. 如請求項1所述的防鎖死煞車控制方法，其中以該運算單元依據該輪速與該第一設定值判斷是否執行該煞車制動程序包含：當該運算單元判斷該輪速小於或等於該第一設定值時，以該運算單元執行該煞車制動程序，其中於該煞車制動程序中，以一第二感測器測量該車體減速度。
3. 如請求項1所述的防鎖死煞車控制方法，其中以該運算單元依據該車體減速度與該減速度設定值執行該煞車判斷包含：當該車體減速度超過該減速度設定值時，以該運算單元發出該煞車解除指令；以及當該車體減速度未超過該減速度設定值時，以該運算單元發出該煞車保持指令。
4. 如請求項1所述的防鎖死煞車控制方法，其中以該運算單元依據該自行車的該車速與該第二設定值判斷是否再次執行該煞車制動程序的步驟包含當判斷該車速大於該第二設定值時，回到再次執行該煞車制動程序的步驟。
5. 一種防鎖死煞車控制系統，適用於一自行車，該防鎖死煞車控制系統包含：一運算單元，用以判斷該自行車的一煞車器被駕駛者致動或釋放，且用以執行一煞車制動程序；一第一感測器，電性連接該運算單元，該第一感測器用以於該煞車器被致動時感測該自行車的一輪速，使該運算單元判斷該輪速是否小於或等於一第一設定值以決定是否執行該煞車制動程序；以及一第二感測器，電性連接該運算單元，該第二感測器用以於該輪速小於或等於該第一設定值時，於該煞車制動程序中，感測該自行車的一車體減速度，使該運算單元依據該車體減速度與一減速度設定值執行一煞車判斷；其中，該運算單元更用以在執行完該煞車制動程序後，判斷該煞車器是否被駕駛者釋放，以進一步判斷該自行車的一車速是否小於或等於一第二設定值，據以決定是否再次執行該煞車制動程序。
6. 如請求項5所述的防鎖死煞車控制系統，其中該運算單元更用以當判斷該煞車器未被駕駛者釋放且該自行車的該車速大於該第二設定值時，再次執行該煞車制動程序。
7. 如請求項5所述的防鎖死煞車控制系統，其中該煞車判斷包含一煞車解除指令及一煞車保持指令。
8. 如請求項5所述的防鎖死煞車控制系統，其中該第一感測器係為一輪速感測器，而該第二感測器係為一加速度計。