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TWI846480B - 自行車的輔助組件 - Google Patents

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TWI846480B
TWI846480B TW112118873A TW112118873A TWI846480B TW I846480 B TWI846480 B TW I846480B TW 112118873 A TW112118873 A TW 112118873A TW 112118873 A TW112118873 A TW 112118873A TW I846480 B TWI846480 B TW I846480B
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Taiwan
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bicycle
module
wireless transmission
battery
transmission module
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TW112118873A
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楊志坤
周俊宏
潘欣岱
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西勝國際股份有限公司
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Abstract

本發明公開一種自行車的輔助組件,其包含一輔助裝置及一電池裝置。輔助裝置用來安裝至一自行車上。輔助裝置包含一第一無線傳輸模組及電性耦接第一無線傳輸模組的一資訊擷取模組。資訊擷取模組能取得自行車於一時間段的多個騎乘資訊並通過第一無線傳輸模組傳輸。電池裝置用來安裝至自行車上。電池裝置包含一第二無線傳輸模組及一管理模組。第二無線傳輸模組能經由第一無線傳輸模組接收多個騎乘資訊。管理模組電性耦接第二無線傳輸模組。管理模組能比對時間接近的兩個騎乘資訊,從而計算出一校正數據並通過第二無線傳輸模組傳輸至輔助裝置進行一後續動作。

Description

自行車的輔助組件
本發明涉及一種輔助組件,尤其涉及一種自行車的輔助組件。
現有自行車配置有多種輔助裝置,例如:電動變速裝置、避震自動調整裝置、座椅電動調整裝置、ABS剎車控制裝置。其中,騎乘者(尤其是新手)經常不知道如何將各輔助裝置調整至適當狀態,導致騎乘者的使用體驗不佳。因此,多種輔助裝置還能通過騎乘者的一行動裝置以藍芽方式連接各輔助裝置,從而以行動裝置的運算器進行各輔助裝置的調整。
然而,行動裝置的規格不一,導致運算器的運算力不足而發生延遲之情況。再者,行動裝置的電力不僅需維持基本功能(例如:定位、通訊)、還需額外電力供運算器持續對各輔助裝置進行適當的調整與資料收集,導致行動裝置的續航力不足而影響各輔助裝置的運作。
於是,本發明人認為上述缺陷可改善,乃特潛心研究並配合科學原理的運用,終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
本發明所要解決的技術問題在於,針對現有技術的不足提供一種自行車的輔助組件。
本發明實施例公開一種自行車的輔助組件,包括:至少一個輔 助裝置,用來安裝至一自行車上,所述至少一個輔助裝置包含一第一無線傳輸模組及電性耦接所述第一無線傳輸模組的一資訊擷取模組,並且所述資訊擷取模組能取得所述自行車於一時間段的多個騎乘資訊並通過所述第一無線傳輸模組傳輸;以及一電池裝置,用來安裝至所述自行車上,所述電池裝置包含:一第二無線傳輸模組,能經由所述第一無線傳輸模組接收多個所述騎乘資訊;一管理模組,電性耦接所述第二無線傳輸模組,所述管理模組能取得多個所述騎乘資訊,並且所述管理模組能比對時間接近的兩個所述騎乘資訊,從而計算出一校正數據並通過所述第二無線傳輸模組傳輸至所述至少一個輔助裝置進行一後續動作。
綜上所述,本發明實施例所公開的自行車的輔助組件,能通過“所述資訊擷取模組能取得所述自行車於一時間段的多個騎乘資訊並通過所述第一無線傳輸模組傳輸”、及“所述管理模組能比對時間接近的兩個所述騎乘資訊,從而計算出一校正數據並通過所述第二無線傳輸模組傳輸至所述至少一個輔助裝置進行一後續動作”的設計,使所述自行車的輔助組件能通過所述電池裝置對所述至少一個輔助裝置直接進行本地運算,從而確保所述至少一個輔助裝置的工作時間。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式,然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明,並非用來對本發明加以限制。
100:自行車的輔助組件
1:輔助裝置
1A:變速系統
1B:避震系統
1C:升降系統
1D:動力系統
1E:煞車調節系統
11:第一無線傳輸模組
12:資訊擷取模組
13A:齒輪切換模組
14A:三軸傳感器
13B:避震調節模組
14B:壓力感測器
13C:升降模組
14C:姿態感測器
13D:動力調節模組
14D:壓力感測器
13E:阻力調節模組
14E:受力感測器
2:電池裝置
21:電池組
22:第二無線傳輸模組
23:管理模組
200:自行車
201:座墊
202:踏板
203:煞車桿
204:避震器
205:驅動器
T1、T2:溫度數據線
G1、G2:電容量數據線
圖1為本發明的自行車的輔助組件的方塊示意圖。
圖2為本發明的自行車的輔助組件安裝於自行車時的示意圖。
圖3為本發明的電池裝置的安培小時與溫度的關係圖。
圖4為本發明的變速系統的方塊示意圖。
圖5為本發明的避震系統的方塊示意圖。
圖6為本發明的升降系統的方塊示意圖。
圖7為本發明的動力系統的方塊示意圖。
圖8為本發明的煞車調節系統的方塊示意圖。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“自行車的輔助組件”的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外,本發明的附圖僅為簡單示意說明,並非依實際尺寸的描繪,事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容,但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是,雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者訊號,但這些元件或者訊號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件,或者一訊號與另一訊號。另外,本文中所使用的術語“或”,應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
參閱圖1至圖8所示,本實施例提供一種自行車的輔助組件100。如圖1及圖2所示,所述自行車的輔助組件100包含一輔助裝置1及一電池裝置2。其中,所述輔助裝置1是利用所述電池裝置2的運算器進行本地運算,從而校正騎乘體驗。接著,以下接著介紹所述自行車的輔助組件100的各元件及其連接關係。
所述輔助裝置1用來安裝至一自行車200上。所述輔助裝置1包含一第一無線傳輸模組11(例如:藍芽、WiFI、紫蜂等通訊協定之傳輸器)、及電性耦接所述第一無線傳輸模組11的一資訊擷取模組12。所述資訊擷取模組12能取得所述自行車200於一時間段的多個騎乘資訊並通過所述第一無線傳輸模組11傳輸至所述電池裝置2。
復參圖1及圖2所示,所述電池裝置2是用來提供所述自行車200被驅動的電源,並且所述電池裝置2包含兩個電池組21、一第二無線傳輸模組22、及一管理模組23。其中,兩個所述電池組21能被所述管理模組23控制而供應電源至所述自行車200。較佳地,兩個所述電池組21可以是以輪流方式進行電源供應。
具體來說,所述管理模組23於本實施例中為一電池管理系統(Battery Management Systems)並具有一運算與儲存的功能。所述管理模組23能取得各所述電池組21的資訊,從而控制其中一個所述電池組21對所述自行車200供應電源,且控制另一個所述電池組21暫停工作。據此,暫停工作的所述電池組21能進行降溫動作,從而用來替代供應電源的所述電池組21。
詳細地說,所述管理模組23能取得各所述電池組21的一電池健康度數據,並且當所述管理模組23於兩個所述電池健康度數據之間的一第一變化量大於2%時,所述管理模組23選擇所述電池健康度數據較高的所述電池組21對所述自行車200供應電源,且所述電池健康度數據較低的所述電池組21被控制暫停工作。反之,當所述管理模組23於所述第一變化量小於2%時,所述管理模組23則依據一第一規則(後續介紹)選擇其中一個所述電池組21對所述自行車200供應電源。
需說明的是,各所述電池健康度數據的關係式於本實施例中 為G×△v/△i。其中,△v為各所述電池組21於單位時間內的取樣電壓變化值,△i為各所述電池組21於單位時間內的取樣電流變化值,G為利用田口法(Taguchi Method)實驗取得的一理想加權值。
接著,人員能寫入所述理想加權值至所述管理模組23中,使所述管理模組23於取得各所述電池組21於單位時間內的取樣電壓變化值及各所述電池組21於單位時間內的取樣電流變化值後進行加權計算,以得到各所述電池健康度數據。據此,所述管理模組23能於不同時間點取得各所述電池組21的所述電池健康度數據,並且比對兩個所述電池組21的所述電池健康度數據。
較佳地,所述管理模組23還能取得各所述電池組21的一電池容量數據,以進行所述第一規則的判定。具體地說,所述第一規則為:當所述管理模組23比對兩個所述電池容量數據之間的一第二變化量大於50%時,所述管理模組23選擇所述電池容量數據較高的所述電池組21對所述自行車200供應電源,且所述電池容量數據較低的所述電池組21暫停工作。當所述管理模組23比對兩個所述電池容量數據之間的所述第二變化量小於50%時,所述管理模組23依據一第二規則(後續介紹)選擇其中一個所述電池組21對所述自行車200供應電源。
需說明的是,各所述電池容量數據的關係式於本實施例中為
Figure 112118873-A0305-02-0008-12
i c 為各所述電池組21的當前電流值,K為各所述電池組21被編程的一預定時間,但本發明不受限於此。
於一實際應用中,所述管理模組23還能分別由兩個所述電池組21取得單位時間內的一取樣電壓變化值,以進行所述第二規則的判定。所述第二規則為:所述管理模組23選擇所述取樣電壓變化值較高的所述電池組21對所述自行車200供應電源,且所述取樣電壓變化值較低的所述電 池組21被控制暫停工作。
其中,所述取樣電壓變化值的關係式為V C1-V C2,V C1為以歐母阻抗值為穩定狀態的電流均值作為定值所取得的當前電壓值,V C2為以超過極化阻抗值的電流閥值作為定值所取得的當前電壓值。
需特別說明的是,圖3為本發明的電池裝置2於實際運作時的圖表的橫軸為安培小時,縱軸為溫度,並且所述圖表具有兩個所述電池組21的溫度數據線T1及T2、以及電容量數據線G1及G2。由圖3可知,兩個所述電池組21於幾乎完全放電後皆未達到頂點溫度。
復參圖1及圖2所示,所述第二無線傳輸模組22(例如:藍芽、WiFI、紫蜂等通訊協定之傳輸器)能經由所述第一無線傳輸模組11接收多個所述騎乘資訊。所述管理模組23能取得多個所述騎乘資訊,並且所述管理模組23能比對時間接近的兩個所述騎乘資訊,從而計算出一校正數據並通過所述第二無線傳輸模組22傳輸至所述輔助裝置1進行一後續動作。
需特別說明的是,所述後續動作能依據所述輔助裝置的功能不同,從而具有不同的做動,以下以幾個實應用例子做說明,但本發明不以此為限制。
於一實際應用中,如圖2及圖4所示,所述輔助裝置1可以是一變速系統1A,並包含電性耦接所述第一無線傳輸模組11的一齒輪切換模組13A、及電性耦接所述資訊擷取模組12的一三軸傳感器14A。所述三軸傳感器14A設置於所述自行車200上,並能感測所述自行車200的俯角與仰角變化以產生一俯仰變化參數作為所述騎乘資訊。所述資訊擷取模組12則可以於所述使用者騎乘過程中(即,所述時間段)的每分鐘中擷取所述俯仰變化參數(即,所述騎乘資訊),並且通過所述第一無線傳輸模組11傳輸至所述管理模組23進行計算,從而得到最佳的齒輪組合(即,所述校正數據)。 當所述齒輪切換模組13A通過所述第一無線傳輸模組11接收所述校正數據時,所述齒輪切換模組13A能用來改變所述自行車200的一變速齒輪組(未繪示)的齒輪組合以完成所述後續動作。
於另一實際應用中,如圖2及圖5所示,所述輔助裝置1可以是一避震系統1B,並且包含電性耦接所述第一無線傳輸模組11的一避震調節模組13B、及電性耦接所述資訊擷取模組12的一壓力感測器14B。所述壓力感測器14B設置於所述自行車200的一座墊201上,並能感測所述座墊201的受力參數作為所述騎乘資訊。所述資訊擷取模組12則可以於所述使用者騎乘過程中(即,所述時間段)的每分鐘中擷取所述受力參數(即,所述騎乘資訊),並且通過所述第一無線傳輸模組11傳輸至所述管理模組23進行計算,從而得到最佳的阻尼力道(即,所述校正數據)。當所述避震調節模組13B通過所述第一無線傳輸模組11接收所述校正數據時,所述避震調節模組13B能用來調節所述自行車200的一避震器204的阻尼效果以完成所述後續動作。
於又一實際應用中,如圖2及圖6所示,所述輔助裝置1可以是一升降系統1C,並包含電性耦接所述第一無線傳輸模組11的一升降模組13C、及電性耦接所述資訊擷取模組12的一姿態感測器14C。所述姿態感測器14C設置於所述自行車200上,以取得所述使用者的一騎乘姿態數據以作為所述騎乘資訊。舉例來說,所述姿態感測器14C可以通過所述自行車200的一踏板202的受力與所述座墊201的受力之間的差值來產生模擬的騎乘姿態數據,但本發明不受限於此。
所述資訊擷取模組12則可以於所述使用者騎乘過程中(即,所述時間段)的每分鐘中擷取所述騎乘姿態數據(即,所述騎乘資訊),並且通過所述第一無線傳輸模組11傳輸至所述管理模組23進行計算,從而得到最 佳的乘坐位置(即,所述校正數據)。當所述升降模組13C通過所述第一無線傳輸模組11接收所述校正數據時,所述升降模組13C能用來調節所述自行車200的所述座墊201的高度位置以完成所述後續動作。
於再一實際應用中,如圖2及圖7所示,所述輔助裝置1可以是一動力系統1D,並包含電性耦接所述第一無線傳輸模組11的一動力調節模組13D、及電性耦接所述資訊擷取模組12的一壓力感測器14D。所述壓力感測器14D設置於所述踏板202上以感測一踩踏週期參數以作為所述騎乘資訊。所述資訊擷取模組12則可以於所述使用者騎乘過程中(即,所述時間段)的每分鐘中擷取所述踩踏週期參數(即,所述騎乘資訊),並且通過所述第一無線傳輸模組11傳輸至所述管理模組23進行計算,從而得到使用者習慣的踩踏週期(即,所述校正數據)。當所述動力調節模組13D通過所述第一無線傳輸模組11接收所述校正數據時,所述動力調節模組13D能用來調節所述自行車200的一驅動器205的輸出效率,使所述使用者可以輕鬆地接近達成理想的踩踏週期以完成所述後續動作。
於還又一實際應用中,如圖2及圖8所示,所述輔助裝置1可以是一煞車調節系統1E,並包含電性耦接所述第一無線傳輸模組11的一阻力調節模組13E、及電性耦接所述資訊擷取模組12的一受力感測器14E。所述受力感測器14E安裝於所述自行車200的一煞車桿203,並且所述受力感測器14E能感測所述煞車桿203的受力變化參數以作為所述騎乘資訊。所述資訊擷取模組12則可以於所述使用者騎乘過程中(即,所述時間段)的每分鐘中擷取所述煞車桿203的受力變化參數(即,所述騎乘資訊),並且通過所述第一無線傳輸模組11傳輸至所述管理模組23進行計算,從而得到使用者習慣的按壓力道(即,所述校正數據)。當所述阻力調節模組13E通過所述第一無線傳輸模組11接收所述校正數據時,所述阻力調節模組13E能用來 改變所述自行車200的所述煞車桿203的阻力以完成所述後續動作。
需特別說明的是,所述自行車的輔助組件100於其他未繪示的實施例中可以具有不同功能的多個所述輔助裝置1。也就是說,所述自行車的輔助組件100的輔助裝置1數量是至少一個。
[本發明實施例的技術效果]
綜上所述,本發明實施例所公開的自行車的輔助組件,能通過“所述資訊擷取模組能取得所述自行車於一時間段的多個騎乘資訊並通過所述第一無線傳輸模組傳輸”、及“所述管理模組能比對時間接近的兩個所述騎乘資訊,從而計算出一校正數據並通過所述第二無線傳輸模組傳輸至所述至少一個輔助裝置進行一後續動作”的設計,使所述自行車的輔助組件能通過所述電池裝置對所述至少一個輔助裝置直接進行本地運算,從而確保所述至少一個輔助裝置的工作時間。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例,並非因此侷限本發明的申請專利範圍,所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化,均包含於本發明的申請專利範圍內。
100:自行車的輔助組件
1:輔助裝置
2:電池裝置
21:電池組
22:第二無線傳輸模組
23:管理模組
200:自行車

Claims (10)

  1. 一種自行車的輔助組件,包括:至少一個輔助裝置,用來安裝至一自行車上,所述至少一個輔助裝置包含一第一無線傳輸模組及電性耦接所述第一無線傳輸模組的一資訊擷取模組,並且所述資訊擷取模組能取得所述自行車於一時間段的多個騎乘資訊並通過所述第一無線傳輸模組傳輸;以及一電池裝置,用來安裝至所述自行車上,所述電池裝置包含:一第二無線傳輸模組,能經由所述第一無線傳輸模組接收多個所述騎乘資訊;一管理模組,電性耦接所述第二無線傳輸模組,所述管理模組能取得多個所述騎乘資訊,並且所述管理模組能比對時間接近的兩個所述騎乘資訊,從而計算出一校正數據並通過所述第二無線傳輸模組傳輸至所述至少一個輔助裝置進行一後續動作。
  2. 如請求項1所述的自行車的輔助組件,其中,所述至少一個輔助裝置進一步地限定為一避震系統,並且包含電性耦接所述第一無線傳輸模組的一避震調節模組、及電性耦接所述資訊擷取模組的一壓力感測器;所述壓力感測器能用來設置於所述自行車的一座墊上,並能感測所述座墊的受力參數作為所述騎乘資訊;當所述避震調節模組通過所述第一無線傳輸模組接收所述校正數據時,所述避震調節模組能用來調節所述自行車的一避震器的阻尼效果以完成所述後續動作。
  3. 如請求項1所述的自行車的輔助組件,其中,所述至少一個輔助裝置進一步地限定為一升降系統,並包含電性耦接所述 第一無線傳輸模組的一升降模組、及電性耦接所述資訊擷取模組的一姿態感測器;所述姿態感測器能用來設置於所述自行車上,以取得一使用者的一騎乘姿態數據以作為所述騎乘資訊;當所述升降模組通過所述第一無線傳輸模組接收所述校正數據時,所述升降模組能用來調節所述自行車的一座墊的高度位置以完成所述後續動作。
  4. 如請求項1所述的自行車的輔助組件,其中,所述至少一個輔助裝置進一步地限定為一動力系統,並包含電性耦接所述第一無線傳輸模組的一動力調節模組、及電性耦接所述資訊擷取模組的一壓力感測器;所述壓力感測器能用來設置於一踏板上以感測一踩踏週期參數以作為所述騎乘資訊;當所述動力調節模組通過所述第一無線傳輸模組接收所述校正數據時,所述動力調節模組能用來調節所述自行車的一驅動器的輸出效率,使所述使用者可以輕鬆地接近達成理想的踩踏週期以完成所述後續動作。
  5. 如請求項1所述的自行車的輔助組件,其中,所述至少一個輔助裝置進一步地限定為一變速系統,並包含電性耦接所述第一無線傳輸模組的一齒輪切換模組、及電性耦接所述資訊擷取模組的一三軸傳感器;所述三軸傳感器能用來設置於所述自行車上,並能感測所述自行車的俯角與仰角變化以產生一俯仰變化參數作為所述騎乘資訊;當所述齒輪切換模組通過所述第一無線傳輸模組接收所述校正數據時,所述齒輪切換模組能用來改變所述自行車的一變速齒輪組的齒輪組合以完成所述後續動作。
  6. 如請求項1所述的自行車的輔助組件,其中,所述至少一個輔助裝置進一步地限定為一煞車調節系統,並包含電性耦接所述第一無線傳輸模組的一阻力調節模組、及電性耦接所述資訊擷取模組的一受力感測器;所述受力感測器能用來安裝於所述自行車的一煞車桿,並且所述受力感測器能感測所述煞車桿的受力變化參數以作為所述騎乘資訊;當所述阻力調節模組通過所述第一無線傳輸模組接收所述校正數據時,所述阻力調節模組能用來改變所述自行車的所述煞車桿的阻力以完成所述後續動作。
  7. 如請求項1所述的自行車的輔助組件,其中,所述電池裝置還包含電性耦接所述管理模組的兩個電池組;所述管理模組能取得各所述電池組的一電池健康度數據,並且當所述管理模組於兩個所述電池健康度數據之間的一第一變化量大於2%時,所述管理模組選擇所述電池健康度數據較高的所述電池組對所述自行車供應電源,且所述電池健康度數據較低的所述電池組被控制暫停工作;當所述管理模組於所述第一變化量小於2%時,所述管理模組依據一第一規則選擇其中一個所述電池組對所述自行車供應電源。
  8. 如請求項7所述的自行車的輔助組件,其中,所述管理模組能取得各所述電池組的一電池容量數據;所述第一規則為:當所述管理模組比對兩個所述電池容量數據之間的一第二變化量大於50%時,所述管理模組選擇所述電池容量數據較高的所述電池組對所述自行車供應電源,且所述電池容量數據較低的所述電池組暫停工作;當所述管理模組比對兩個所述電池容量數據之間的所述第二變化量小於50%時,所述管理 模組依據一第二規則選擇其中一個所述電池組對所述自行車供應電源。
  9. 如請求項8所述的自行車的輔助組件,其中,各所述電池健康度數據的關係式為G×△v/△i,△v為各所述電池組於單位時間內的取樣電壓變化值,△i為各所述電池組於單位時間內的取樣電流變化值,G為利用田口法(Taguchi Method)實驗取得的一理想加權值;各所述電池容量數據的關係式為
    Figure 112118873-A0305-02-0018-1
    i c 為各所述電池組的當前電流值,K為各所述電池組被編程的一預定時間。
  10. 如請求項8所述的自行車的輔助組件,其中,所述管理模組能分別由兩個所述電池組取得單位時間內的一取樣電壓變化值;所述第二規則為:所述管理模組選擇所述取樣電壓變化值較高的所述電池組對所述自行車供應電源,且所述取樣電壓變化值較低的所述電池組被控制暫停工作;所述取樣電壓變化值的關係式為V C1-V C2,V C1為以歐母阻抗值為穩定狀態的電流均值作為定值所取得的當前電壓值,V C2為以超過極化阻抗值的電流閥值作為定值所取得的當前電壓值。
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Citations (7)

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