TWI716290B - 自行車組件及其配對方法 - Google Patents

Abstract

一種自行車組件，包括：主體以及控制器。主體具有附接部位以附接於自行車。控制器設置於主體內。控制器用以供電性連接第一電力源及第二電力源其中一者。第一電力源及第二電力源電力特性相異。控制器包含：電力偵測模組及無線傳輸模組。電力偵測模組用以判斷控制器接收之電力係來自第一電力源或第二電力源。無線傳輸模組電性連接電力偵測模組。無線傳輸模組在電力偵測模組判斷控制器接收之電力來自第一電力源時執行配對程序。

Description

自行車組件及其配對方法

本發明涉及自行車組件，特別是一種依據電力特性進行配對的自行車組件及其配對方法。

由於無線通訊技術的進步，在自行車的電子變速系統中，採用無線通訊的方式連接左、右變速把手與前、後變速器已經是目前流行的趨勢。一種常見的配對方式為左變速把手配對前變速器，右變速把手配對後變速器。所述的配對係指建立兩個自行車組件之間的通訊連線並儲存這兩個自行車組件的識別資訊。在配對完成後，變速把手才能將變速訊號發送至前、後變速器。

然而，現今自行車電子變速系統的配對方式對於一般消費者而言並不夠方便及友善。舉例來說，消費者需要閱讀電子變速系統的操作說明之後，才能正確地按照指定方式按壓自行車組件上面的指定按鈕，以完成自行車組件之間的配對。舉另一例來說，消費者必須透過第三方裝置及指定的操作方式才能完成自行車組件之間的配對。目前尚缺少一種自行車組件，使得消費者對其置入電池並啟動後，不需要如前述複雜的操作便可完成配對。

有鑑於此，本發明提出一種自行車組件及其配對方法，使消費者在將自行車組件上電之後即完成自行車組件的配對，而無須複雜的按鍵操作，所述的自行車組件不需設置額外的按鈕，並採用一體成形之設計以減少按鈕周圍的空隙，故提升其防水能力。

依據本發明一實施例敘述的一種自行車組件，包括：主體以及控制器。主體具有附接部位以附接於自行車。控制器設置於主體內。控制器用以供電性連接第一電力源及第二電力源其中一者。第一電力源及第二電力源電力特性相異。控制器包含：電力偵測模組及無線傳輸模組。電力偵測模組用以判斷控制器接收之電力係來自第一電力源或第二電力源。無線傳輸模組電性連接電力偵測模組。無線傳輸模組在電力偵測模組判斷控制器接收之電力來自第一電力源時執行配對程序。

依據本發明另一實施例敘述的一種自行車組件，包括：主體以及控制器。主體具有附接部位以附接於自行車。控制器設置於主體內。控制器用以接收電力。控制器包含：電力偵測模組及無線傳輸模組。電力偵測模組判斷電力之電力特性是否符合一值域。無線傳輸模組電性連接電力偵測模組。無線傳輸模組用以執行配對程序。在電力偵測模組判斷電力特性符合值域時，電力偵測模組命令無線傳輸模組執行配對程序。

依據本發明又一實施例敘述的一種自行車組件，包括：主體以及控制器。主體具有附接部位以附接於自行車。控制器設置於主體內。控制器用以接收電力。控制器包含：電力偵測模組及無線傳輸模組。電力偵測模組判斷電力之電力特性是否符合一值域。無線傳輸模組電性連接電力偵測模組。無線傳輸模組用以執行配對程序。在電力偵測模組判斷電力特性不符合值域時，電力偵測模組阻止無線傳輸模組執行配對程序。

依據本發明一實施例敘述的一種自行車組件配對方法，包括：啟動電力源，其中電力源電性連接至自行車組件之控制器；以及在電力源啟動之後，以控制器之電力偵測模組判斷電力源提供之電力之電力特性是否符合一值域；其中當電力特性不符合值域時，以控制器選擇性地執行工作程序；當電力特性符合值域時，以控制器選擇性地執行配對程序；其中配對程序係以控制器與另一自行車組件之另一控制器進行配對；工作程序係以控制器發送或接收一變速訊號。

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。

10:自行車組件

1:主體

12:附接部位

3:控制器

32:電力偵測模組

34:無線傳輸模組

36:記憶模組

V1:第一電力源

V2:第二電力源

B:自行車

P1~P4:位置

S31~S39、S41~S49:步驟

圖1 係依據本發明一實施例繪示的自行車組件的方塊架構圖。

圖2 係繪示自行車及自行車組件的安裝位置示意圖。

圖3 係依據本發明一實施例繪示的自行車組件的配對方法的流程圖。

圖4 係依據本發明又一實施例繪示的自行車組件的配對方法的流程圖。

圖5 係依據本發明另一實施例繪示的自行車組件的配對方法的流程圖。

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。

請參考圖1，其繪示本發明一實施例的自行車組件的方塊架構圖。自行車組件10包括主體1以及控制器3。

主體1具有附接部位12以附接於自行車。在一實施例中，主體1具有一外殼，且控制器3設置於主體1之外殼內。主體1可以是變速操作單元(左/右變速把手)、變速撥鏈單元(前/後變速器)、測速裝置或剎車裝置。然而本發明並不以上述舉例之主體1為限。

請參考圖2，其繪示自行車B及自行車組件10的安裝位置示意 圖。在圖2繪示的範例中，自行車組件10可安裝在自行車B的P1位置(相當於左變速把手之裝設位置)、P2位置(相當於右變速把手之裝設位置)、P3位置(相當於前變速器之裝設位置)或P4位置(相當於後變速器之裝設位置)等。然而，上述P1~P4等位置僅為舉例說明，本發明所述的自行車組件10之安裝位置並不以上述為限。

控制器3具有工作模式及配對模式。在工作模式下，控制器3可發送或接收自行車變速訊號。在配對模式下，控制器3可發送或接收配對訊號至另一自行車組件的另一控制器。

實務上，控制器3可採用嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)、微控制器(Micro Control Unit，MCU)或是特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)。本發明並不特別限制控制器3的硬體類型。

請參考圖1。控制器3用以供電性連接第一電力源V1及第二電力源V2其中一者，藉此取得控制器3運作時所需的電力。圖1係繪示控制器3電性連接第一電力源V1的範例。第一電力源V1及第二電力源V2皆係可移除地連接至控制器3。

舉例來說，第一電力源V1係電源供應器，自行車組件10的製造廠將此電源供應器設置在一治具上，使自行車組件10電性連接第一電力源V1。

舉例來說，第二電力源V2係電池，消費者在自行車組件10中置入充電電池或水銀電池做為第二電力源V2，以提供自行車組件10運作時所需的電力。

承上所述，第一電力源V1提供不同於第二電力源V2的電力。換句話說，第一電力源V1之電力特性對應的值域相異於第二電力源V2之電力特性對應的值域。

在一實施例中，電力特性係電壓，且第一電力源V1之電壓的值域大於第二電力源V2之電壓的值域。舉例來說，就第二電力源V2而言，消費者置入的充電電池通常為二單體(2-cell)的鋰電池，可提供6~8.4伏特的電壓； 而就第一電力源V1而言，製造廠採用的治具中更包含一升壓電路，可將電源供應器提供的電壓提升至9伏特或更高。

在另一實施例中，電力特性係脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，PWM)，且第一電力源V1之調變頻率的值域大於第二電力源V2之調變頻率的值域。

在本發明中，第一電力源V1及第二電力源兩者的電力特性所對應的值域的關係並不以上述範例為限。舉例來說，在其他實施例中，第一電力源V1之電壓的值域小於第二電力源V2之電壓的值域，第一電力源V1之調變頻率的值域小於第二電力源V2之調變頻率的值域。

請參考圖1。控制器3包含：電力偵測模組32、無線傳輸模組34及記憶模組36。

電力偵測模組32可採用硬體(如系統單晶片)或韌體(如燒錄於控制器3的程式碼)方式實現。電力偵測模組32用以判斷電力之電力特性是否符合一值域。

無線傳輸模組34電性連接電力偵測模組32及記憶模組36。無線傳輸模組34可採用廣播方式發送無線訊號，或掃描周邊的無線訊號。無線傳輸模組34用以執行配對程序或工作程序。

在一實施例中，電力偵測模組32用以判斷控制器3接收之電力係來自第一電力源V1或第二電力源V2。無線傳輸模組34在電力偵測模組32判斷控制器3接收之電力來自第一電力源V1時執行配對程序。在電力偵測模組32判斷控制器3接收之電力來自第二電力源V2時執行工作程序。

在另一實施例中，電力偵測模組32判斷控制器3接收的電力之電力特性是否符合一值域，在電力偵測模組32判斷該電力之電力特性符合該值域時，電力偵測模組32命令無線傳輸模組34執行配對程序。舉例來說，若電力偵測模組32判斷輸入至控制器3的電壓超過9伏特，則命令無線傳輸模組34執行配對程序；否則，無線傳輸模組34執行工作程序。

在又一實施例中，電力偵測模組32判斷控制器3接收的電力之電力特性是否符合一值域，在電力偵測模組32判斷電力之電力特性不符合值域時，電力偵測模組32阻止無線傳輸模組34執行配對程序。舉例來說，例如電力偵測模組32命令無線傳輸模組34執行工作程序，或命令無線傳輸模組34保持原本狀態不再作動；然而本發明中所述阻止無線傳輸模組34執行配對程序的方式並不以上述範例為限。

配對程序係以控制器3與另一自行車組件之另一控制器進行配對。在一實施例中，配對程序係無線傳輸模組34以廣播方式發送配對訊號，或無線傳輸模組34從另一自行車組件接收配對訊號，並儲存配對訊號於記憶模組36。所述的配對訊號包含主體1之識別碼。

於再一實施例中，控制器3包含同時被固定在治具上的第一控制器以及第二控制器，且電源供應器分別對此二控制器給予預定的電壓值(此二預定電壓值一般而言係相異，然而亦可為相同數值)。第一控制器的電力偵測模組判斷第一控制器接收的電力之電力特性是否符合一值域，且第二控制器的電力偵測模組判斷第二控制器接收的電力之電力特性是否符合另一值域。若兩者皆符合，則第一控制器執行配對程序以廣播配對訊號，第二控制器執行配對程序以接收配對訊號。作為配對訊號接收端的第二控制器收到配對訊號之後，可移除第一控制器及第二控制器各自連接的電源供應器，然後分別裝設電池於第一控制器及第二控制器，以操作配對完成的第一控制器及第二控制器。

工作程序係以控制器3發送或接收一變速訊號至已配對完成的另一自行車組件。

請參考圖1，記憶模組36用以儲存執行配對程序時由無線傳輸模組36接收到的配對訊號。舉例來說，記憶模組可為電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、可程式化唯讀記憶體(Programmable read-only Memory，PROM)或快閃記憶體(Flash Memory)。然而本發明並不以上述為限。

請參考圖3，其繪示本發明一實施例的自行車組件10配對方法的流程圖。

請參考步驟S31，啟動電力源。所述的電力源電性連接至自行車組件10之控制器3。舉例來說，電力源係圖1繪示的第一電力源V1及第二電力源V2其中一者。

請參考步驟S33，在電力源啟動之後，電力偵測模組32判斷電力源提供之電力之電力特性是否符合一值域。在一實施例中，電力偵測模組32判斷電力源提供之電力之電力特性之值域是否符合第一電力源V1的電力特性的值域。在另一實施例中，電力偵測模組32判斷電力源提供之電力之電力特性是符合第一電力源V1的電力特性的值域或是符合第二電力源V2的電力特性的值域。

請參考步驟S37，當電力特性符合值域時，控制器3執行配對程序。具體來說，電力偵測模組32命令無線傳輸模組34執行配對程序。在一實施例中，配對程序係控制器3的無線傳輸模組36發送配對訊號至另一自行車組件之另一控制器，或是接收來自另一自行車組件的配對訊號並儲存。

請參考步驟S39，當電力特性不符合值域時，控制器3執行工作程序。在一實施例中，工作程序係以控制器發送或接收一變速訊號。舉例來說，變速訊號是換檔訊號，且主體10是變速撥鏈單元。因此，當自行車組件10接收到變速訊號時，可據以調整撥鏈器，完成自行車的換檔操作。

請參考步驟S37~S39，在完成配對程序之後，控制器3執行工作程序。換言之，在自行車組件10與另一自行車組件配對完成後，自行車組件10便可執行與自行車騎乘時相關的操作，例如變速操作、測速操作或煞車操作，然而本發明對於工作程序之內容並不以上述為限。

在其他實施例中，在配對程序完成之後，可自動或手動關閉自行車組件10的電力源。換句話說，在步驟S37完成之後，相當於本發明的自行車組件10配對方法已完成，而不繼續執行步驟S39的工作程序。

請參考圖4，其繪示本發明又一實施例的自行車組件10配對方法的流程圖。與圖3繪示的實施例相比，本實施例更包含依據電力特性選擇性地進入配對程序、工作程序或解除配對程序。

圖4的步驟S31與圖3的步驟S31相同。請參考圖4的步驟S33，電力偵測模組32判斷電力源提供之電力之電力特性是否符合第一值域。若步驟S33的判斷結果為「是」，則與圖4所繪示的流程相同，此處不重複敘述。反之，若步驟S33的判斷結果為「否」，請參考步驟S34，電力偵測模組32判斷電力源提供之電力之電力特性是否符合第二值域，此第二值域相異於第一值域。舉例來說，第一值域對應於第一電力源V1提供的電力之電力特性，第二值域對應於第二電力源V2提供的電力之電力特性。若步驟S34的判斷結果為「否」，則移至步驟S39執行工作程序。反之，若步驟S34的判斷結果為「是」，則移至步驟S36，控制器3執行解除配對程序。舉例來說，解除配對程序係清除記憶模組36中儲存的配對訊號中另一自行車組件的主體的識別碼。藉此，可讓自行車組件10恢復未配對的狀態。

請參考圖5，其繪示本發明另一實施例的自行車組件10配對方法的流程圖。與圖3實施例相比，本實施例更包含判斷控制器3是否已配對的一檢查程序，並且依據判斷結果，選擇性地執行配對程序或工作程序。

請參考步驟S41~S43，啟動電力源，然後由電力偵測模組32判斷電力源提供之電力特性是否符合一值域。這兩個步驟與圖3的步驟S31~S33基本上相同。

請參考步驟S45，判斷控制器3是否已配對。本步驟S45係一檢查程序，用於判斷自行車組件10是否已經與其他自行車組件完成配對。若判斷結果為「是」(檢查程序通過)，則移至步驟S49執行工作程序。若判斷結果為「否」(檢查程序不通過)，則移至步驟S47執行配對程序。在一實施例中，檢查程序係判斷控制器3之記憶模組36是否儲存一 配對訊號。配對訊號中包含用於代表另一自行車組件之主體的識別碼。因此，當記憶模組36儲存配對訊號時，代表自行車組件10先前曾與另一自行車組件完成配對，因此檢查程序之結果為「通過」；反之，當記憶模組36未儲存任何配對訊號時，代表自行車組件10未曾與另一自行車組件完成配對，因此檢查程序之結果為「不通過」。

在其他實施例中，步驟S45可被適應性地修改使其適用於「一對多」的配對型態。舉例來說，步驟S45的檢查程序為「判斷控制器3的配對數量是否等於一閾值」。舉例來說，本發明的自行車組件10可與另外3個自行車組件進行配對。在此情況下，前述閾值被設定為3。因此，若在步驟S45判斷出配對數量為0、1或2時，則應繼續執行步驟S47的配對程序。若在步驟S45判斷出配對數量為3時，代表自行車組件10已達到配對數量上限，下一步驟則可選擇性地執行步驟S49的工作程序，或是結束本發明所述的自行車組件10配對方法，本發明對此不予限制。

圖5的步驟S47與步驟S49與圖3的步驟S37~S39基本上相同。此處不再重複敘述。

綜上所述，本發明提出的自行車組件及其配對方法，係依據自行車組件接入的電力源的電力特性判斷是否需進行配對。對於一般消費者而言，在取得本發明提出的自行車組件並置入電池後，即可完成自行車組件之間的配對。因此可節省消費者閱讀配對說明的時間，同時節省消費者反覆嘗試配對操作所耗費的體力。另一方面，本發明提出的自行車組件由於減少了外觀上的按鈕設計，故可採用一體成形的結構。同時，由於減少因配置按鈕而產生的空隙，本發明提出的自行車組件具有更佳的防水效果。

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。

10:自行車組件

1:主體

12:附接部位

3:控制器

32:電力偵測模組

34:無線傳輸模組

36:記憶模組

V1:第一電力源

V2:第二電力源

Claims (23)

1. 一種自行車組件，包括：一主體，具有一附接部位以附接於一自行車； 以及一控制器，設置於該主體內，該控制器用以供電性連接一第一電力源及一第二電力源其中一者，且該第一電力源及該第二電力源之電力特性相異；且該控制器包含：一電力偵測模組，用以判斷該控制器接收之電力係來自該第一電力源或該第二電力源；及一無線傳輸模組，電性連接該電力偵測模組，該無線傳輸模組在該電力偵測模組判斷該控制器接收之電力來自該第一電力源時執行一配對程序。
2. 如請求項1所述的自行車組件，其中該配對程序係該無線傳輸模組以廣播方式發送一配對訊號。
3. 如請求項1所述的自行車組件，其中該控制器更包括：一記憶模組，電性連接該無線傳輸模組，且該配對程序係該無線傳輸模組從另一自行車組件接收一配對訊號，並儲存該配對訊號於該記憶模組。
4. 如請求項2所述的自行車組件，其中該主體係變速操作單元或變速撥鏈單元，且該配對訊號中包含該主體之一識別碼。
5. 如請求項1所述的自行車組件，其中該電力特性係電壓，且該第一電力源之電壓大於該第二電力源之電壓。
6. 如請求項1所述的自行車組件，其中該電力特性係脈衝寬度調變，且該第一電力源之調變頻率大於該第二電力源之調變頻率。
7. 一種自行車組件，包括： 一主體，具有一附接部位以附接於一自行車；以及一控制器，設置於該主體內，該控制器用以接收一電力，且該控制器包含：一電力偵測模組，判斷該電力之一電力特性是否符合一值域；及一無線傳輸模組，電性連接該電力偵測模組，該無線傳輸模組用以執行一配對程序；其中，在該電力偵測模組判斷該電力特性符合該值域時，該電力偵測模組命令該無線傳輸模組執行該配對程序。
8. 如請求項7所述的自行車組件，更包括一電力源用以產生該電力，該電力源可移除地連接該控制器。
9. 如請求項7所述的自行車組件，其中該配對程序係該無線傳輸模組以廣播方式發送一配對訊號。
10. 如請求項7所述的自行車組件，其中該控制器更包括： 一記憶模組，電性連接該無線傳輸模組，且該配對程序係該無線傳輸模組從另一自行車組件接收一配對訊號，並儲存該配對訊號於該記憶模組。
11. 如請求項9所述的自行車組件，其中該主體係變速操作單元或變速撥鏈單元，且該配對訊號中包含該主體之一識別碼。
12. 如請求項7所述的自行車組件，其中該電力特性係電壓，且該電力之電壓大於一預設電壓。
13. 如請求項7所述的自行車組件，其中該電力特性係脈衝寬度調變，且該電力之調變頻率大於一預設頻率。
14. 一種自行車組件，包括： 一主體，具有一附接部位以附接於一自行車；以及一控制器，設置於該主體內，該控制器用以接收一電力，且該控制器包含：一電力偵測模組，判斷該電力之一電力特性是否符合一值域；及一無線傳輸模組，電性連接該電力偵測模組，該無線傳輸模組用以執行一配對程序；其中，在該電力偵測模組判斷該電力之該電力特性不符合該值域時，該電力偵測模組阻止該無線傳輸模組執行該配對程序。
15. 如請求項14所述的自行車組件，更包括一電力源用以產生該電力，該電力源可移除地連接該控制器。
16. 一種自行車組件配對方法，包括： 啟動一電力源，其中該電力源電性連接至一自行車組件之一控制器；以及 在該電力源啟動之後，以該控制器之一電力偵測模組判斷該電力源提供之一電力之一電力特性是否符合一值域；其中 當該電力特性不符合該值域時，以該控制器選擇性地執行一工作程序；及 當該電力特性符合該值域時，以該控制器選擇性地執行一配對程序；其中 該配對程序係以該控制器與另一自行車組件之另一控制器進行配對； 該工作程序係以該控制器發送或接收一變速訊號。
17. 如請求項16所述的自行車組件配對方法，其中該值域係一第一值域；在以該控制器之該電力偵測模組判斷該電力源提供之該電力之該電力特性不符合該值域且在以該控制器選擇性地執行該工作程序之前，更包括：以該電力偵測模組判斷該電力之該電力特性是否符合一第二值域，該第二值域相異於該第一值域；其中當該電力特性符合該第二值域時，以該控制器執行一解除配對程序；及當該電力特性不符合該第二值域時，以該控制器執行該工作程序。
18. 如請求項16所述的自行車組件配對方法，在以該控制器之該電力偵測模組判斷該電力源提供之該電力之該電力特性符合該值域且在以該控制器選擇性地執行該配對程序之前，更包括： 以該控制器執行一檢查程序，其中 當該檢查程序通過時，以該控制器執行該工作程序；及當該檢查程序不通過時，以該控制器執行一配對程序。
19. 如請求項18所述的自行車組件配對方法，其中以該控制器執行該檢查程序包含：判斷該控制器之一記憶模組是否儲存一配對訊號，其中當該記憶模組儲存該配對訊號時，該檢查程序為通過；及當該記憶模組未儲存該配對訊號時，該檢查程序為不通過。
20. 如請求項16所述的自行車組件配對方法，其中以該控制器執行該配對程序包含：以該電力偵測模組命令該控制器之一無線傳輸模組以廣播方式發送一配對訊號。
21. 如請求項16所述的自行車組件配對方法，其中以該控制器執行該配對程序包含：以該控制器之一無線傳輸模組從另一自行車組件接收一配對訊號，並儲存該配對訊號於該控制器之一記憶模組。
22. 如請求項16所述的自行車組件配對方法，其中該電力特性係電壓，且該電力之電壓大於一預設電壓。
23. 如請求項16所述的自行車組件配對方法，其中該電力特性係脈衝寬度調變，且該電力之調變頻率大於一預設頻率。

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