TWI838910B - 電動腳踏車之可調式避震器的控制系統 - Google Patents
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Abstract
一種電動腳踏車之可調式避震器的控制系統,該控制系統包括:一人工智慧處理器、一環境感應模組、一影像路況識別模組及一驅動模組。人工智慧處理器以進行影像資料及道路路面分析。環境感應模組與人工智慧處理器電性連結。影像路況識別模組與人工智慧處理器電性連結。驅動模組與人工智慧處理器電性連結。其中,以該影像路況識別模組下載即時路況影像資料,由人工智慧處理器由該影像資料分析前面即時路況,或者以該環境感應模組即時感應路面震動,由該人工智慧處理器輸出訊號驅動該驅動模組轉動阻尼調整器,以調整活塞桿動作行程及速度,以達調整避震器的軟硬度。
Description
本發明係有關一種電動腳踏車,尤指一種利用人工智慧(AI)大數據及互聯網偵測道路狀況,以自動調整避震器以配合前面地形或道路狀況的控制系統。
有關於電動腳踏車(E-Bike),很多人都會覺得,既然要運動,又何必需要助力。當然,騎自行車(腳踏車)肯定要比騎電動腳踏車對健康更有益。若是拿電動腳踏車和步行相比,騎車又更有訓練的效果。
根據一項的研究報告指出,電動腳踏車能提供至少中等強度的體能活動,比騎乘一般自行車的強度低,但比單純的走路高。尤其對於過去不常騎自行車的人來說,電動腳踏車是一個比較容易的開始,並且能改善缺乏運動者的身體健康(例如心肺功能)。
目前電動腳踏車在騎乘過程中,該電動腳踏車上的避震器軟硬度都是出廠前就已設定好,無法再進行調整。因此大多數的電動腳踏車的避震器軟硬度都僅適合在平滑路面或紅磚路面上騎乘。一旦,經過碎石路面或顛簸路面時,前述電動腳踏車的避震器的避震效果就會顯現出過硬,不但導致該電動腳踏車不易騎乘,更會造成該電動腳踏車發生打滑或翻車現象。
因此,一些騎乘者更換可調式避震器來因應各種路面。但是,這種避震器是人工調整。在調整後,該避震器若適合在碎石或顛簸路面騎
乘時,一旦騎到平滑路面或紅磚路面時,該避震器的避震小果就會顯現出太軟,導致騎乘者的車架易上下晃動。
所以,如何可以因應各種不同的路面狀況,自動調整避震器的軟硬度,以達舒適及安全騎乘,乃是本發明之主要解決的課題。
因此,本發明之主要目的,在於提供一種透過影像路況識別模組連結網際網路,以連通道路上的監視器,並下載即時影像資料,再以人工智慧進行影像資料分析,以判斷前面將經過的路況,系統將依路況進行避震器軟硬度調整。
本發明之另一目的,在於利用一環境感應模組即時感應路面震動,再以人工智慧進行分析,以判斷即時路面狀況,系統將依路面狀況進行避震器軟硬度調整。
本發明之再一目的,在於利用一加速度感應器,在騎乘者緊急煞車時感測加速度訊號經該人工智演算法分析後。
,以執行預先判斷,在避震器觸底前會先自動調整避震器至預定的軟硬度,以避免打滑翻車,提高騎乘的安全性。
本發明之又一目的,在於利用一加速度感應器,感測電動腳踏車騰空時,該人工智慧判斷後以進行避震器調整,使該避震器自動調整至預定軟度,使電動腳踏車在落地時能有效減震。
為達上述之目的,本發明之一種電動腳踏車之可調式避震器的控制系統,以電性連結避震器之活塞桿的阻尼調整器,該控制系統包括:一人工智慧處理器、一環境感應模組、一影像路況識別模組及一驅動模組。該人工智慧處理器內部載有人工智慧演算法,以進行影像資料、車速及道路路面分析。該環境感應模組係與該人工智慧處理器電性連結,用以感應路面震動。該影像路況識別模組係與該人工智慧處理器電性連結,以透過
網際網路連結道路上的監視器,以下載即時道路路況的影像資料。該驅動模組係與該人工智慧處理器電性連結。其中,以該影像路況識別模組下載即時路況影像資料,由該人工智慧處理器由該影像資料分析前面即時路況,或者以該環境感應模組即時感應路面震動,由該人工智慧處理器輸出訊號驅動該驅動模組轉動該阻尼調整器,以調整該活塞桿動作行程及速度,以達調整該避震器的軟硬度。
在本發明之一實施例中,該環境感應模組包含有一環境感應器、一訊號放大電路及一訊號轉換電路,以該訊號放大電路電性連結該環境感應器及該訊號轉換電路,該訊號轉換電路與該人工智慧處理器電性連結。
在本發明之一實施例中,該環境感應器為應變規,並可利用惠斯頓電橋測得電阻值的變化。
在本發明之一實施例中,該訊號轉換電路為類比訊號轉成數位訊號。
在本發明之一實施例中,該驅動模組為伺服馬達。
在本發明之一實施例中,更包含有一加速度感應器,該加速度感應器係與該人工智慧處理器電性連結。
在本發明之一實施例中,該加速度感應器在緊急煞車時,感測加速度訊號經該人工智慧處理器的演算法分析後,以執行預先判斷,在該避震器觸底前會驅動該驅動模組轉動該阻尼調整器,使該避震器調至預定的軟硬度。
在本發明之一實施例中,該加速度感應器以感測該電動腳踏車騰空時,該人工智慧處理器驅動該驅動模組轉動該阻尼調整器,使該避震器自動調整至預定的軟硬度,使該電動腳踏車在落地時能有效減震。
在本發明之一實施例中,該加速度感應器為三軸加速度感應器。
在本發明之一實施例中,更包含有一電源供應單元,該電源供應單元係與該人工智慧處理器電性連結,以提供該控制系統所需要之電力。
在本發明之一實施例中,該電源供應單元為充電電池。
在本發明之一實施例中,該避震器之結構至少包括:一筒身,該筒身內配有一阻尼油及該活塞桿,該活塞桿延伸於該筒身內部的桿體一端上配置有一活塞,該活塞桿延伸於該筒身外部的桿體一端上具有該阻尼調整器。
在本發明之一實施例中,該活塞桿具有一可調式閥門孔。
在本發明之一實施例中,更包含有一速度感應單元,該速度感應單元係與該人工智慧處理器電性連結,該速度感應單元以感應該電動腳踏車的車速,並將感應訊號傳至給該人工智慧處理器進行判斷分析,若判斷該電動腳踏車的車速達到高速設定值時,該人工智慧處理器輸出訊號驅動該驅動模組,將該避震器的軟硬度調整為硬;若判斷該電動腳踏車的車速達到低速設定值時,該人工智慧處理器輸出訊號驅動該驅動模組,將該避震器的軟硬度調整為軟。
100:控制系統
10:人工智慧處理器
20:環境感應模組
21:環境感應器
22:訊號放大電路
23:訊號轉換電路
30:影像路況識別模組
40:加速度感應器
50:驅動模組
60:電源供應單元
70:速度感應單元
200:電動腳踏車
201:避震器
2011:筒身
2012:阻尼油
2013:活塞桿
2014:活塞
2015:阻尼調整器
2016:閥門孔
圖1,係本發明之電動腳踏車的外觀示意圖;圖2,係本發明之電動腳踏車之可變式避震器的控制系統電路方塊示意圖圖3,係本發明所運用的避震器剖視示意圖;圖4,係本發明之電動腳踏車行駛在平滑路面及避震器動作比較示意圖;
圖5,係本發明之電動腳踏車行駛在紅磚道路面及避震器動作比較示意圖;圖6,係本發明之電動腳踏車行駛在碎石路面及避震器動作比較示意圖;圖7,係本發明之電動腳踏車行駛在顛簸路面及避震器動作比較示意圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明,現在配合圖式說明如下:請參閱圖1、2,係本發明之電動腳踏車的外觀及可變式避震器的控制系統電路方塊示意圖。如圖所示:本發明之電動腳踏車(e-bike)之可調式避震器的控制系統,係以安裝於電動腳踏車200上,該控制系統100包括:一人工智慧處理器10、一環境感應模組20、一影像路況識別模組30、一加速度感應器40、一驅動模組50、一電源供應單元60及一速度感應單元70。其中,以感應路面震動狀況,來自動調變避震器軟硬度,以達騎乘的舒適及安全。
該人工智慧處理器10,內部載有人工智慧演算法,以進行影像、車速及道路路面分析。
該環境感應模組20,係與該人工智慧處理器10電性連結。該環境感應模組20包含有一環境感應器21、一訊號放大電路22及一訊號轉換電路23。以該訊號放大電路22電性連結該環境感應器21及該訊號轉換電路23,在環境感應器21感應道路路面的震動狀況,將感應的訊號傳至該訊號放大電路22放大後,放大的訊號經該訊號轉換電路23將類比訊號轉換為數位訊號輸出至該人工智慧處理器10,以人工智慧演算法分析道路路面狀況。
該影像路況識別模組30,係與該人工智慧處理器10,以該影像路況識別模組30透過基地台(圖中未示)連結網際網路至道路上所安裝的監視器(圖中未示),透過該監視器(攝影機)以取得前面道路路面狀況的影像資料,經該人工智慧處理器10進行道路影像資料分析,以得知將經過的道路路面狀況的資料,以根據影像資料進行避震器201軟硬度調整。
該加速度感應器40,係與人工智慧處理器10電性連結。該加速度感應器40可於騎乘者緊急煞車時感測加速度訊號經該人工智慧處理器10的演算法分析後,以執行預先判斷,在避震器201觸底前會驅動該驅動模組50轉動阻尼調整器2015,使該避震器201調至預定的軟硬度,以避免打滑翻車,提高騎乘的安全性。同時加速度感應器40可感測電動腳踏車200騰空時,該人工智慧處理器10同樣驅動該驅動模組50轉動該阻尼調整器2015,使該避震器201會自動調整至預定的軟硬度,使電動腳踏車200在落地時能有效減震。在本圖式中,該加速度感應器40為三軸加速度感應器。
該驅動模組50,係與該人工智慧處理器10電性連結。該驅動模組50以接收該人工智慧處理器10所輸出的訊號,以驅動安裝於避震器201上的阻尼調整器2015轉動,以調整避震器201之活塞桿(圖中未示)上的閥門孔大小,以控制該活塞桿作動的行程與速度。在本圖式中,該驅動模組50為伺服馬達。
該電源供應單元60,係與該人工智慧處理器10電性連結,以提供該控制系統100所需要之電力。該電源供應單元60為充電電池。
該速度感應單元70,係與該人工智慧處理器10電性連結。該速度感應單元70以感應電動腳踏車200的車速,並將感應訊號傳至給人工智慧處理器10進行判斷分析,若判斷該電動腳踏車200車速達到高速設定值(例如,50公里-60公里)時,該人工智慧處理器10輸出訊號驅動該驅
動模組50,該驅動模組50將阻尼調整器2015轉動,將避震器201的軟硬度調整為硬(活塞桿作動行程小)。若判斷該電動腳踏車200車速達到低速設定值(25公里以下)時,該人工智慧處理器10輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將阻尼調整器2015轉動,將避震器201的軟硬度調整為軟(活塞桿作動行程大),以確保行車安全。藉由影像路況識別模組30經網際網路連結道路的監視器(圖中未示)取得影像資料,由該人工智慧處理器10進行影像道路辨識,以取得前面將經過的道路路況,再以環境感應模組20感應實際道路路面狀況來自動調整避震器201的避震軟硬度,以提供一個騎乘舒適的感覺。
請參閱圖3-7,係本發明之避震器剖視及電動腳踏車行駛在平滑路面、紅磚道路面、碎石路面、顛簸路面及避震器動作比較示意圖;同時,一併參閱圖1-2。如圖所示:本發明所運用的避震器201如圖3所示,但不限於此避震器201結構。該避震器201係以安裝於電動腳踏車200的前叉結構202或車架203上,該避震器201結構至少包括:一筒身2011,該筒身2011配有一阻尼油2012及一活塞桿2013,該活塞桿2013延伸於該筒身2011內部桿體一端上配置有一活塞2014,而該活塞桿2013延伸於該筒身2011外部的桿體一端上具有一阻尼調整器2015。其中,該活塞桿上具有一可調式閥門孔2016。
在騎乘者騎乘電動腳踏車200時,可以透過影像路況識別模組30連結網際網路至道路的監視器(圖中未示),以下載即時拍攝的影像資料,經該人工智慧處理器10進行道路影像資料分析,以得知將經過前面的道路路面為平滑路面、紅磚道路面、碎石路面或顛簸路面之其一時,該人工智慧處理器10將輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將轉動該調整避震器201的阻尼調整器2015,以調整活塞桿2013上的閥門孔2016
大小,以控制該活塞桿2013作動的行程與速度,以達避震器201軟硬度調整,以提供一個騎乘舒適及安全的騎乘模式。
在即時騎乘在平滑路面時,該環境感應模組20感應路面震動,並將感應訊號傳至該人工智慧處理器10,該人工智慧處理器10將輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將轉動該調整避震器201的阻尼調整器2015,以調整活塞桿2013上的閥門孔2016大小,使該活塞桿2013在筒身2011中作動時,該作動的行程約佔筒身2011的10%距離。
在即時騎乘在紅磚道路面時,該環境感應模組20感應路面震動,並將感應訊號傳至該人工智慧處理器10,該人工智慧處理器10將輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將轉動該調整避震器201的阻尼調整器2015,以調整活塞桿2013上的閥門孔2016大小,使該活塞桿2013在該筒身2011中作動時,該作動的行程約佔筒身2011的30%距離。
在即時騎乘在碎石路面時,該環境感應模組20感應路面震動,並將感應訊號傳至該人工智慧處理器10,該人工智慧處理器10將輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將轉動該調整避震器201的阻尼調整器2015,以調整活塞桿2013上的閥門孔2016大小,使該活塞桿2013在該筒身2011中作動時,該作動的行程約佔筒身2011的50%距離。
在即時騎乘在顛簸路面時,該環境感應模組20感應路面震動,並將感應訊號傳至該人工智慧處理器10,該人工智慧處理器10將輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將轉動該調整避震器201的阻尼調整器2015,以調整活塞桿2013上的閥門孔2016大小,使該活塞桿2013在該筒身2011中作動時,作動的行程約佔筒身2011的80%距離。
另,在該加速度感應器40可於騎乘者緊急煞車時感測加速度訊號經該人工智慧處理器10的演算法分析後,以執行預先判斷,在避震器201觸底前會驅動該驅動模組50轉動阻尼調整器2015,以調整活塞桿
2013上的閥門孔2016大小,使該避震器201調至預定的軟硬度,以避免打滑翻車,提高騎乘的安全性。同時加速度感應器40可感測電動腳踏車200騰空時,該人工智慧處理器10同樣驅動該驅動模組50轉動該阻尼調整器2015,使該避震器201會自動調整至預定的軟硬度,使電動腳踏車200在落地時能有效減震。
又在該速度感應單元70以感應電動腳踏車200的行車速度時,該速度感應單元70會將感應訊號傳至給人工智慧處理器10進行判斷分析,若判斷該電動腳踏車200車速達到高速設定值時,該人工智慧處理器10輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將阻尼調整器2015轉動,將避震器201的軟硬度調整為硬。若判斷該電動腳踏車200車速達到低速設定值時,該人工智慧處理器10輸出訊號驅動該驅動模組50,該驅動模組50將阻尼調整器2015轉動,將避震器201的軟硬度調整為軟,以確保行車安全。
惟以上所述僅為本發明之較佳實施例,非意欲侷限本發明的專利保護範圍,故舉凡運用本發明說明書或圖式內容所為的等效變化,均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內,合予陳明。
100:控制系統
10:人工智慧處理器
20:環境感應模組
21:環境感應器
22:訊號放大電路
23:訊號轉換電路
30:影像路況識別模組
40:加速度感應器
50:驅動模組
60:電源供應單元
201:避震器
2015:阻尼調整器
Claims (13)
- 一種電動腳踏車之可調式避震器的控制系統,以電性連結避震器之活塞桿的阻尼調整器,該控制系統包括:一人工智慧處理器,內部載有人工智慧演算法,以進行影像資料、車速及道路路面分析;一環境感應模組,係與該人工智慧處理器電性連結,用以感應路面震動;一影像路況識別模組,係與該人工智慧處理器電性連結,以透過網際網路連結道路上的監視器,以下載即時道路路況的影像資料;一驅動模組,係與該人工智慧處理器電性連結;其中,以該影像路況識別模組下載即時路況影像資料,由該人工智慧處理器由該影像資料分析前面即時路況,或者以該環境感應模組即時感應路面震動,由該人工智慧處理器輸出訊號驅動該驅動模組轉動該阻尼調整器,以調整該活塞桿動作行程及速度,以達調整該避震器的軟硬度。
- 如請求項1所述之可調式避震器的控制系統,其中,該環境感應模組包含有一環境感應器、一訊號放大電路及一訊號轉換電路,以該訊號放大電路電性連結該環境感應器及該訊號轉換電路,該訊號轉換電路與該人工智慧處理器電性連結。
- 如請求項2所述之可調式避震器的控制系統,其中,該訊號轉換電路為類比訊號轉成數位訊號。
- 如請求項1所述之可調式避震器的控制系統,其中,該驅動模組為伺服馬達。
- 如請求項1所述之可調式避震器的控制系統,其中,更包含有一加速度感應器,該加速度感應器係與該人工智慧處理器電性連結。
- 如請求項5所述之可調式避震器的控制系統,其中,該加速度感應器在緊急煞車時,感測加速度訊號經該人工智慧處理器的演算法分 析後,以執行預先判斷,在該避震器觸底前會驅動該驅動模組轉動該阻尼調整器,使該避震器調至預定的軟硬度。
- 如請求項5所述之可調式避震器的控制系統,其中,該加速度感應器以感測該電動腳踏車騰空時,該人工智慧處理器驅動該驅動模組轉動該阻尼調整器,使該避震器自動調整至預定的軟硬度,使該電動腳踏車在落地時能有效減震。
- 如請求項5所述之可調式避震器的控制系統,其中,該加速度感應器為三軸加速度感應器。
- 如請求項1所述之可調式避震器的控制系統,其中,更包含有一電源供應單元,該電源供應單元係與該人工智慧處理器電性連結,以提供該控制系統所需要之電力。
- 如請求項9所述之可調式避震器的控制系統,其中,該電源供應單元為充電電池。
- 如請求項1所述之可調式避震器的控制系統,其中,該避震器之結構至少包括:一筒身,該筒身內配有一阻尼油及該活塞桿,該活塞桿延伸於該筒身內部的桿體一端上配置有一活塞,該活塞桿延伸於該筒身外部的桿體一端上具有該阻尼調整器。
- 如請求項11所述之可調式避震器的控制系統,其中,該活塞桿具有一可調式閥門孔。
- 如請求項1所述之可調式避震器的控制系統,其中,更包含有一速度感應單元,該速度感應單元係與該人工智慧處理器電性連結,該速度感應單元以感應該電動腳踏車的車速,並將感應訊號傳至給該人工智慧處理器進行判斷分析,若判斷該電動腳踏車的車速達到高速設定值時,該人工智慧處理器輸出訊號驅動該驅動模組,將該避震器的軟硬度調整為 硬;若判斷該電動腳踏車的車速達到低速設定值時,該人工智慧處理器輸出訊號驅動該驅動模組,將該避震器的軟硬度調整為軟。
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TW202415581A (zh) | 2024-04-16 |
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