TWM479886U - 可控制大燈亮度之機車碼表總成 - Google Patents

Description

可控制大燈亮度之機車碼表總成

本創作為一種可控制大燈亮度之機車碼表總成，係利用機車碼表總成內的微處理器在接收到車速信號時，輸出相對應於車速的脈波頻寬調變(PWM)來控制大燈電源電路，讓機車在低速行駛時時降低大燈亮度，或者在怠速狀態下關閉大燈。

按，現今燃油機車的動力大多採用噴射引擎，其動力控制系統亦不若以往機械及電子混合式控制，而是全面採用微電腦電子化控制輸出正時脈波信號，使行車電腦、控制模組(ECU)或電子點火系統(CDI)能夠在正確的時機控制點火及噴油，藉以讓燃油效率可以提高。

而機車碼表總成為了因應上述動力系統的改變，在設計上亦有全面電腦化的趨勢，其內部建置的微電腦(CPU)可以通過各種傳感器(sensor)收集到機車所有的行車資訊後，驅動機車碼表總成上的顯示裝置顯示車速、引擎轉數、油量等資訊，以供駕駛人識別；換言之，機車碼表總成內的微電腦功能已類似汽車上的行車電腦，可以用來收集及顯示機車運作時的各種行車資訊。

其次，無論是機車或汽車於怠速時，皆會有排放溫室氣體(二氧化碳)以及耗油兩大缺失，在全球能源短缺以及環境惡化的情形下，節能減碳無疑是一個急需要改進的重大目標，無論是環保法規或者是各大車廠，皆已針對此議題各自提出解決方案；其中，怠速熄火之設計及規範，將會是一個短期內可以在節能減碳議題上做出貢獻的目標。

上述機車的點火系統以及怠速熄火兩大改變固然可以在節能減碳議題上做出貢獻，然而由於機車的大燈是利用電瓶所提供之電力運 作，若機車長時間慢速行駛或怠速讓發電機無法補充足夠電力，或者機車在熄火狀態下發電機無法發電來補充電瓶的電力，而大燈又持續全功率耗電的狀態下，時間太久就會造成引擎熄火後下一次啟動困難。

一旦電瓶無法正常供應啟動引擎所需的電力，使用者將無法像以往一般可以踩踏引擎踏桿來發動噴射引擎(噴射引擎亦未設置引擎踏桿)，造成相當大的不便；由此可以預見，這種電力不足以發動機車引擎的問題，尤其是將來因應環保法規需強制機車怠速熄火的情形下，若使用者在熄火狀態下未將大燈關閉，將會更容易將電瓶的電力耗盡，使無法發動引擎而造成不便的情形會更加頻繁。

在相關的先前技術中，TWI258441「速度感應式機車大燈增光器結構」提供了一種可以在不同車速時控制機車大燈亮度的技術，該先前技術雖然在理論上似乎可以延伸解決機車長時間慢速行駛讓發電機無法補充足夠電力的問題，然而並無法克服機車怠速或熄火狀態下大燈未關閉而持續耗電的問題。

此外，上述先前技術實施時，包含若干分別連接於發電機、大燈開關、電壓調整電路的繼電器，並設置電壓比較電路、啟動電路、波段調整電路等等，並藉由電壓比較電路偵測車速變化來達成速度感應控制機車大燈亮度之目的，其整體電路設計顯然相當複雜，而且製造成本亦相對較高。

事實上，現今機車碼表總成已如前所述全面電腦化，其內部建置的微電腦，本身就可以通過各種傳感器來收集到諸如：車速、引擎轉數、油量等資訊，若能善用這些機車碼表本身具備的功能再加以控制設計，就能夠有效地減少大燈的耗電量，避免機車啟動困難的情形。

有鑑於此，本創作人乃累積多年相關領域的研究以及實務經驗，特創作出一種「可控制大燈亮度之機車碼表總成」，讓機車大燈的耗電量可以受到妥善的控制，克服前述問題。

本創作之目的在於提供一種可控制大燈亮度之機車碼表總 成，旨在利用機車碼表總成原本具備的車速信號偵測/顯示功能加以改進，使之能夠在設定條件下控制大燈降低/提高亮度或者關閉大燈，以達到省電以及避免機車啟動困難之目的。

為達成上述目的，本創作可控制大燈亮度之機車碼表總成，包括有連接一速度信號單元以接收車速信號的微處理器，並且設置一車燈控制單元連接於該微處理器與大燈電源電路之間；所述微處理器接收到速度信號單元所偵測的車速信號後，可輸出相對應於車速的脈波頻寬調變(PWM)來驅動該車燈控制單元，以通過車燈控制單元降低/提高大燈電源電路的電源輸出功率，或者令電源電路停止供電，藉此即可以讓機車在低速時降低大燈亮度，或者在怠速狀態下關閉大燈，達到省電以及避免機車啟動困難之目的。

以下進一步說明各元件之實施方式：

實施時，該車燈控制單元包括一電連接於微處理器之通用型電晶體，以及一介於該通用型電晶體與大燈電源電路之間的場效電晶體(MOSFET)，微處理器輸出相對應於車速的脈波頻寬調變後，通過該通用型電晶體推動場效電晶體，使大燈電源電路輸出到大燈的功率可以受到微處理器輸出的脈波頻寬調變所控制。

實施時，所述微處理器輸出相對應於車速的脈波頻寬調變依佔空比來降低/提高大燈亮度，在速度信號單元所偵測的車速為1~10km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為20%~50%之間，車速為11~20km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為40%~70%之間，車速為21~30km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為60%~90%之間，車速超過30km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為90%以上。

實施時，所述微處理器輸出相對應於車速的脈波頻寬調變在車速為0km/hr，並且超過一介於10~30sec的設定時間時，脈波頻寬調變之佔空比為0%(即停止輸出脈波頻寬調變信號) ，使大燈電源電路停止供電。

實施時，機車碼表總成進一步包括分別連接於微處理器的一轉速信號單元、一油量傳感器、一燈號單元以及一顯示器，微處理器取得 車速、引擎轉速、油量及燈號狀態後驅動該顯示器顯示相對資訊。

相較於習知技術，本創作利用機車碼錶總成內原有的微處理器來輸出相對應於車速的脈波頻寬調變(PWM)，進而控制大燈亮度，讓機車在低速行駛時降低大燈亮度，或者在怠速狀態下關閉大燈，不但可以在維持行車安全的情形下有效地減少大燈的耗電量，並且避免機車啟動困難的情形，其實施方式簡易，亦克服了先前技術電路設計複雜而且製造成本亦較高的缺失。

100‧‧‧機車碼表總成

10‧‧‧速度信號單元

20‧‧‧微處理器

30‧‧‧車燈控制單元

31‧‧‧通用型電晶體

32‧‧‧場效電晶體(MOSFET)

40‧‧‧大燈電源電路

50‧‧‧轉速信號單元

60‧‧‧油量傳感器

70‧‧‧燈號單元

80‧‧‧顯示器

第一圖係本創作之系統架構示意圖。

第二圖係本創作之實施例示意圖。

第三圖係本創作微處理器輸出相對應於車速的脈波頻寬調變示意圖。

第四圖係本創作機車碼表總成之整體架構示意圖。

以下依據本創作之技術手段，列舉出適於本創作之實施方式，並配合圖式說明如後：

如第一圖所示，本創作可控制大燈亮度之機車碼表總成100包括有連接一速度信號單元10以接收車速信號的微處理器20，並且設置一車燈控制單元30連接於該微處理器20與大燈電源電路40之間；所述微處理器20接收到速度信號單元10所偵測的車速信號後，可輸出相對應於車速的脈波頻寬調變(PWM)來驅動該車燈控制單元30，以通過車燈控制單元30降低/提高大燈電源電路40的電源輸出功率，或者令電源電路40停止供電，藉此即可以讓機車在低速時降低大燈亮度、高速行駛時提高亮度，或者在怠速狀態下關閉大燈，達到省電以及避免機車啟動困難之目的。

如第二圖所示，本創作實施時，上述車燈控制單元30包括一電連接於微處理器20之通用型電晶體31，以及一介於該通用型電晶體31與大燈電源電路40之間的場效電晶體(MOSFET)32，微處理器20輸 出相對應於車速的脈波頻寬調變後，通過該通用型電晶體31推動場效電晶體32，使大燈電源電路40輸出到大燈的功率可以受到微處理器20輸出的脈波頻寬調變所控制。

請參閱第三圖，上述微處理器20輸出相對應於車速的脈波頻寬調變，其原理是依脈波頻寬調變的佔空比來降低/提高大燈亮度，例如第三(A)圖所示，在速度信號單元10所偵測的車速為1~10km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為20%~50%之間；圖中僅以車速10km/hr、脈波頻寬調變之佔空比為30%為例，使大燈亮度為全功率輸出時的30%。

如第三(B)圖所示，車速為11~20km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為40%~70%之間；圖中僅以車速20km/hr、脈波頻寬調變之佔空比為60%為例，使大燈亮度為全功率輸出時的60%。相較於第三(A)圖的車速10km/hr時佔空比為30%，本例車速增加為20km/hr，佔空比為60%亦相對增加了大燈的亮度。

如第三(C)圖所示，車速為21~30km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為60%~90%之間；圖中僅以車速30km/hr、脈波頻寬調變之佔空比為90%為例，使大燈亮度為全功率輸出的90%。同理，相較於前例，本例車速增加時亦增加了大燈的亮度。

如第三(D)圖所示，車速超過30km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為90%以上；圖中僅以車速40km/hr、脈波頻寬調變之佔空比為100%為例，使大燈亮度為全功率輸出；本例是基於安全考量，當車速超過30km/hr時，宜使大燈亮度在90%以上或全亮，藉此以維持安全。

此外，所述微處理器輸出相對應於車速的脈波頻寬調變在車速為0km/hr，並且超過一介於10~30sec的設定時間時，表示機車處於怠速狀態，此時脈波頻寬調變之佔空比為0%(即停止輸出脈波頻寬調變信號) ，如此即可以使大燈電源電路停止供電；此實施例可配合具有怠速熄火功能的機車來實施，亦可以避免一般機車熄火後忘記將大燈關閉而導致電力耗盡的問題。

如第四圖所示，實施時，機車碼表總成100進一步包括分別連接於微處理器20的一轉速信號單元50、一油量傳感器60、一燈號單元 70以及一顯示器80，以取得車速、引擎轉速、油量及燈號狀態後驅動該顯示器80顯示相對資訊。

以上之實施說明及圖式所示，係舉例說明本創作之較佳實施例而已，並非以此侷限本創作；舉凡與上述構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之創設目的及申請專利範圍之內。

10‧‧‧速度信號單元

20‧‧‧微處理器

30‧‧‧車燈控制單元

31‧‧‧通用型電晶體

32‧‧‧場效電晶體(MOSFET)

40‧‧‧大燈電源電路

Claims (8)

1. 一種可控制大燈亮度之機車碼表總成，包括有連接一速度信號單元以接收車速信號的微處理器，並且設置一車燈控制單元連接於該微處理器與大燈電源電路之間；其中，所述微處理器接收到速度信號單元所偵測的車速信號後，輸出相對應於車速的脈波頻寬調變(PWM)來驅動該車燈控制單元，以通過車燈控制單元降低/提高大燈電源電路的電源輸出功率，或者令電源電路停止供電。
2. 如申請專利範圍第1項所述可控制大燈亮度之機車碼表總成，其中，該車燈控制單元包括一電連接於微處理器之通用型電晶體，以及一介於該通用型電晶體與大燈電源電路之間的場效電晶體(MOSFET)，微處理器輸出相對應於車速的脈波頻寬調變後，通過該通用型電晶體推動場效電晶體，使大燈電源電路輸出到大燈的功率可以受到微處理器輸出的脈波頻寬調變來所控制。
3. 如申請專利範圍第1項所述可控制大燈亮度之機車碼表總成，其中，機車碼表總成進一步包括分別連接於微處理器的一轉速信號單元、一油量傳感器、一燈號單元以及一顯示器，以取得車速、引擎轉速、油量及燈號狀態後驅動該顯示器顯示相對資訊。
4. 如申請專利範圍第1到3項其中任一項所述可控制大燈亮度之機車碼表總成，其中，所述微處理器輸出相對應於車速的脈波頻寬調變依佔空比來降低/提高大燈亮度，在速度信號單元所偵測的車速為1~10km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為20%~50%之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述可控制大燈亮度之機車碼表總成，其中，速度信號單元所偵測的車速為11~20km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為40%~70%之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述可控制大燈亮度之機車碼表總成，其中，速度信號單元所偵測的車速為21~30km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為60%~90%之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述可控制大燈亮度之機車碼表總成，其中，速 度信號單元所偵測的車速超過30km/hr時，脈波頻寬調變之佔空比為90%以上。
8. 如申請專利範圍第7項所述可控制大燈亮度之機車碼表總成，其中，速度信號單元所偵測的車速為0km/hr，並且超過一介於10~30sec的設定時間時，微處理器停止輸出脈波頻寬調變信號，使大燈電源電路停止供電。