专利名称：具有学习功能的自行车变速控制系统的制作方法
技术领域：
本发明与自行车有关，特别是指一种具有学习功能的自行车变速控制系统。
背景技术：
目前的自行车变速控制系统，通常是依据自行车的踩踏状况、车轮速度等信息，以一微电脑来来进行换档与否的判断，并进行换档动作的控制。然而，前述的自行车变速控制系统，大多数并不具有学习使用者骑乘状态的能力，而是使用出厂默认值作为换档条件，出厂默认值通常是厂商依据大多数人的生理数值平均之后所建立的，主要适用于一般使用者。目前已知的换档条件通常是以车速对应档位作为换档条件，也有一些厂商的出厂默认值是以车速再对应踩踏力量(踩踏曲柄的扭力)作为换档条件。此种方式并没有针对各个使用者的生理状况来进行个人化的调整，仅是让使用 者去适应厂商所建立的换档条件，在设定上仍有改善空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有学习功能的自行车变速控制系统，其可学习使用者的骑乘状态并转为换档条件，进而达到使换档条件个人化的功效。为实现上述目的，本发明提供的具有学习功能的自行车变速控制系统，设于一自行车上，该自行车具有一变速器，该具有学习功能的自行车变速控制系统包含有一微电脑，其内储存有一变速判断准则；一学习指令输入机制(means)，用以供使用者操作而对该微电脑输入一信号，进而控制该微电脑进入学习模式；一换档控制驱动器，电性连接于该微电脑，且连接于该变速器，并受该微电脑控制以驱动该变速器进行变速；一档位输入机制，用以将档位信息输入至该微电脑；至少一种传感器，设置于该自行车的预定位置且电性连接于该微电脑，用以侦测车轮速度、车轮加速度、踩踏速度、踩踏加速度、踩踏力量、生理状态的中的至少一种而得到至少一种侦测信号，并传送至该微电脑，该微电脑并且依据该至少一种侦测信号来产生出至少一种侦测结果；在骑乘的过程中，使用者由该学习指令输入机制来控制该微电脑进入学习模式后，该微电脑即不断记录该至少一种侦测结果以及其所对应的档位信息，记录动作是在该微电脑判断符合一停止学习条件时停止，而结束学习模式；接着该微电脑依据该些侦测结果其所对应的档位信息，计算出各个档位所对应的该些侦测结果的一平均值以及标准差，并进而决定各该档位所对应的该些侦测结果的平均值即作为各该档位的比对基准，以及决定各该平均值前后各至少一标准差作为升档/降档基准；最后，该微电脑将上述的比对基准以及升档/降档基准更新为现行的变速判断准贝1J，并依现行的变速判断准则在符合变速的条件时驱动该换档控制驱动器进行变速。
所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该学习指令输入机制为ー按键动作，以ー按键设于该自行车上且电性连接于该微电脑，而使用者由按压该按键来产生按键动作。所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该学习指令输入机制为ー使用者接ロ的操作指令，该使用者接ロ电性连接于该微电脑，使用者由操作该使用者接ロ来产生操作指令。所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该停止学习条件，是指在学习模式中，该微电脑再次接到该学习指令输入机制的输入信号。所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该停止学习条件，是指在学习模式中所经过的预定骑乘时间或预定骑乘距离。所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该档位输入机制，是指以一档位传感器电性连接于该微电脑且设于该变速器，用以将感测到的档位信息传送至该微电 脑。 所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该档位输入机制，是指该变速器电性连接于该微电脑，该变速器直接将档位信息传送至该微电脑。所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该自行车为一助力自行车，具有一助カ马达用以提供助力转矩；该至少一种传感器，还可以感测该助力马达所输出的助カ转矩，进而得到对应的ー侦测信号，并传送至该微电脑，该微电脑并且依据该侦测信号来产生出对应的ー侦测结果。所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中是以各该平均值前后各ニ个标准差作为升档/降档基准。本发明所能达到的功效在于本发明可学习使用者的骑乘状态，在学习过程中由传感器感测骑乘状态并转为侦测结果，经计算得到平均值以及标准差，进而作为变速判断准则，由此达到了学习使用者骑乘状态并使换档条件个人化的功效。
图I是本发明第一较佳实施例的结构示意图。图2是本发明第一较佳实施例的装设示意图。图3是本发明第一较佳实施例的踩踏速度的常态分布图。图4是本发明第一较佳实施例的踩踏状况与次数的分布示意图。图5是本发明第二较佳实施例的结构示意图。图6是本发明第三较佳实施例的结构示意图。图7是本发明第三较佳实施例的装设示意图。附图中主要组件符号说明10具有学习功能的自行车变速控制系统；11微电脑；12变速判断准则；13学习指令输入机制；14按键；15换档控制驱动器；17档位输入机制；19传感器；90自行车；91变速器；20具有学习功能的自行车变速控制系统；11’微电脑；13’学习指令输入机制；14’使用者接口 ；17’档位输入机制；18’档位传感器；91’变速器；30具有学习功能的自行车变速控制系统；11”微电脑；12”变速判断准则；19”传感器；90”自行车；92”助力马达。
具体实施例方式本发明提供的具有学习功能的自行车变速控制系统，是设于一自行车上，该自行车具有一变速器，该具有学习功能的自行车变速控制系统包含有一微电脑，其内储存有一变速判断准则；一学习指令输入机制(means)，用以供使用者操作而对该微电脑输入一信号，进而控制该微电脑进入学习模式；一换档控制驱动器，电性连接于该微电脑，且连接于该变速器，并受该微电脑控制以驱动该变速器进行变速；一档位输入机制，用以将档位信息输入至该微电脑；以及至少一种传感器，设置于该自行车的预定位置且电性连接于该微电脑，用以侦测车轮速度、车轮加速度、踩踏速度、踩踏加速度、踩踏力量、生理状态的中的至少一种而得到至少一种侦测信号，并传送至该微电脑，该微电脑并且依据该至少一种侦测 信号来产生出至少一种侦测结果；在骑乘的过程中，使用者由该学习指令输入机制来控制该微电脑进入学习模式后，该微电脑即不断的记录该至少一种侦测结果以及其所对应的档位信息，记录的动作是在该微电脑判断符合一停止学习条件时停止，而结束学习模式；接着该微电脑依据该些侦测结果其所对应的档位信息，计算出各个档位所对应的该些侦测结果的一平均值以及标准差，并进而决定各该档位所对应的该些侦测结果的平均值即作为各该档位的比对基准，以及决定各该平均值前后各至少一标准差作为升档/降档基准；最后，该微电脑将上述的比对基准以及升档/降档基准更新为现行的变速判断准则，并依现行的变速判断准则在符合变速的条件时驱动该换档控制驱动器进行变速。由此，本发明可学习使用者的骑乘状态并转为换档条件，进而达到使换档条件个人化的功效。为了详细说明本发明的技术特点，举以下的较佳实施例并配合
如后，其中如图I至图3所示，本发明第一较佳实施例所提供的一种具有学习功能的自行车变速控制系统10，是设于一自行车90上，该自行车90具有一变速器91，该具有学习功能的自行车变速控制系统10主要由一微电脑11、一学习指令输入机制13、一换档控制驱动器15、一档位输入机制17以及至少一种传感器19所组成，其中该微电脑11，其内储存有一变速判断准则12。该学习指令输入机制13，用以供使用者操作而对该微电脑11输入一信号，进而控制该微电脑11进入学习模式。于本第一实施例中，该学习指令输入机制13为一按键动作，是以一按键14设于该自行车90上且电性连接于该微电脑11，而使用者由按压该按键14来产生按键动作。该换档控制驱动器15，电性连接于该微电脑11，且连接于该变速器91，并受该微电脑11控制以驱动该变速器91进行变速。该档位输入机制17，用以将档位信息输入至该微电脑11。于本第一实施例中，该档位输入机制17是指该变速器91电性连接于该微电脑11，而以该变速器91直接将档位信息传送至该微电脑11。该至少一种传感器19,于本第一实施例中是以一种传感器19为例,设置于该自行车90的预定位置且电性连接于该微电脑11，用以侦测车轮速度、车轮加速度、踩踏速度、踩踏加速度、踩踏力量、生理状态的中的ー种，于本第一实施例中是以侦测踩踏速度为例。侦测后得到的侦测信号传送至该微电脑11，该微电脑11依据此侦测信号来产生出对应于踩踏速度的一个侦测結果。在骑乘的过程中，使用者由该学习指令输入机制13来控制该微电脑11进入学习模式，之后，该微电脑11即不断的记录该侦测结果以及其所对应的档位信息，记录的动作是在该微电脑11判断符合一停止学习条件时停止，而结束学习模式。接着该微电脑11依据该些侦测结果其所对应的档位信息，计算出各个档位所对应的该些侦测结果的一平均值U以及标准差O，并进而决定各该档位所对应的该些侦测结果的平均值i!即作为各该档位的比对基准，以及决定各该平均值U前后各一个标准差O作为升档/降档基准。于本第一实施例中，该停止学习条件是指在学习模式中，该微电脑11再次的接到该学习指输入机制的输入信号，亦即，使用者再一次的按压该按键14而产生了按键动作，即判断使用者 想要停止学习动作了。图4即显示某一使用者实际踩踏状况的分布图，其踩踏频率相对于次数的分布状态与图3所示的常态分布状态非常接近，因此使用平均值与标准差的计算不会有很大的误差。最后，该微电脑11将上述的比对基准以及升档/降档基准更新为现行的变速判断准则12，并依现行的变速判断准则12在符合变速的条件时驱动该换档控制驱动器15进行变速。接下来说明本第一实施例的操作状态。请參阅图1，使用者骑乘的过程中，若是想要让本第一实施例所提供的系统学习使用者自己的骑乘习惯，则按压该按键14并继续骑乘动作，此时即产生一学习指令输入机制13至该微电脑11，该微电脑11即接到指令而进入学习模式。接着开始不断的记录侦测结果(踩踏速度)以及对应的档位，这样ー来，会记录到多个侦测结果以及所对应的档位，记录的状态会一直持续到使用者再次按压该按键14才停止，此时即结束学习模式，所记录的结果即会呈常态分布而如图3所示，其中水平轴为踩踏速度的分布，而垂直轴即为分布的百分比。接着该微电脑11即依据所记录到的该些侦测结果及所对应档位来计算，进而得到如图3所示的在各个档位所对应的该些侦测结果的平均值y以及标准差O，井分别作为档位比对基准以及升档/降档基准，最后再更新为现行的变速判断准则12。该微电脑11在进行变速判断时，是以骑乘者目前的档位对应踩踏速度来与对应的平均值U比较，以确认档位是否正确，接着，再判断踩踏速度是否超过该平均值U —个标准差0，若大于ー个标准差0则判断应进行升档，若小于ー个标准差0则判断应进行降档，该微电脑11即据以控制该换档控制驱动器15进行换档动作。由此可知，本第一实施例可在学习使用者自己的骑乘习惯后定义出现行的变速判断准则12，让变速判断准则12真正的个人化，达到变速条件个人化的功效。此外，本第一实施例所感测的虽是以踩踏速度为例，但车轮加速度、车轮速度、踩踏加速度、踩踏力量、生理状态等，均可由传感器19所侦测，井分别转为数据后进行平均值U及标准差O的计算，而可用来作为变速判断准则12。此外，亦可不只使用一种传感器19来得到一种侦测結果，而可以使用多种传感器19来取得多种侦测结果，例如取得车轮速度与踩踏速度，而综合取得平均值U与标准差O，作为变速判断准则12。
请再参阅图5，本发明第二较佳实施例所提供的一种具有学习功能的自行车变速控制系统20，主要概同于前述第一实施例，不同之处在于该学习指令输入机制13’为一使用者接口 14’的操作指令，该使用者接口 14’电性连接于该微电脑11’，使用者由操作该使用者接口 14’来产生操作指令。由于该使用者接口 14’是公知技术，在传统的触控显示屏或具有显示屏的电子装置均已见，因此其详细结构容不赘述，此种以使用者接口 14’来进行操作的方式，是同样可以产生操作指令来对该微电脑11’进行指示的。该停止学习条件，是指在学习模式中所经过的预定骑乘时间或预定骑乘距离。例如，当使用者进入学习模式而骑乘了 10分钟或骑乘了 10公里，则该微电脑11’可据此来决定停止学习模式，而开始进行后续的计算。该档位输入机制17’，于本实施例是指以一档位传感器18’电性连接于该微电脑11’且设于该变速器91’，用以将感测到的档位信息传送至该微电脑11’。此种设置方式不同于第一实施例的直接以变速器来提供档位信息，而是以该档位传感器18’来主动的侦测 该变速器91’目前的档位。又，在判断平均值μ前后的标准差σ的数量时，并不以第一实施例的一个标准差σ为限，于本实施例中是以二标准差σ为例，亦可以达到使变速条件个人化的效果。由此可推知，在判断平均值P前后的标准差σ的数量上，除了一个标准差σ或二个标准差σ之外，也可以是I. 5个标准差σ。本第二实施例的其余技术特征及所能达成的功效均概同于前述第一实施例，容不赘述。请再参阅图6至图7，本发明第三较佳实施例所提供的一种具有学习功能的自行车变速控制系统30，主要概同于前述第一实施例，不同之处在于该自行车90”为一助力自行车，具有一助力马达92”用以提供助力转矩。其中助力自行车上具有助力马达92”是公知技术，容不赘述。该传感器19”感测该助力马达92”所输出的助力转矩，得到对应的一侦测信号，并传送至该微电脑11”，该微电脑11”依据该侦测信号来产生出对应的一侦测结果。这个侦测结果同样的可以由上述第一实施例的方式来取得平均值μ以及标准差σ，进而可作为变速判断准则12”。本第三实施例的其余技术特征及所能达成的功效均概同于前述第一实施例，容不赘述。
权利要求
1.一种具有学习功能的自行车变速控制系统，设于一自行车上，该自行车具有一变速器，该具有学习功能的自行车变速控制系统包含有 一微电脑，其内储存有一变速判断准则； 一学习指令输入机制，用以供使用者操作而对该微电脑输入一信号，进而控制该微电脑进入学习模式； 一换档控制驱动器，电性连接于该微电脑，且连接于该变速器，并受该微电脑控制以驱动该变速器进行变速； 一档位输入机制，用以将档位信息输入至该微电脑； 至少一种传感器，设置于该自行车的预定位置且电性连接于该微电脑，用以侦测车轮速度、车轮加速度、踩踏速度、踩踏加速度、踩踏力量、生理状态的中的至少一种而得到至少一种侦测信号，并传送至该微电脑，该微电脑并且依据该至少一种侦测信号来产生出至少一种侦测结果； 在骑乘的过程中，使用者由该学习指令输入机制来控制该微电脑进入学习模式后，该微电脑即不断记录该至少一种侦测结果以及其所对应的档位信息，记录动作是在该微电脑判断符合一停止学习条件时停止，而结束学习模式；接着该微电脑依据该些侦测结果其所对应的档位信息，计算出各个档位所对应的该些侦测结果的一平均值以及标准差，并进而决定各该档位所对应的该些侦测结果的平均值即作为各该档位的比对基准，以及决定各该平均值前后各至少一标准差作为升档/降档基准； 最后，该微电脑将上述的比对基准以及升档/降档基准更新为现行的变速判断准则，并依现行的变速判断准则在符合变速的条件时驱动该换档控制驱动器进行变速。
2.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该学习指令输入 机制为一按键动作，以一按键设于该自行车上且电性连接于该微电脑，而使用者由按压该按键来产生按键动作。
3.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该学习指令输入机制为一使用者接口的操作指令，该使用者接口电性连接于该微电脑，使用者由操作该使用者接口来产生操作指令。
4.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该停止学习条件，是指在学习模式中，该微电脑再次接到该学习指令输入机制的输入信号。
5.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该停止学习条件，是指在学习模式中所经过的预定骑乘时间或预定骑乘距离。
6.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该档位输入机制，是指以一档位传感器电性连接于该微电脑且设于该变速器，用以将感测到的档位信息传送至该微电脑。
7.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该档位输入机制，是指该变速器电性连接于该微电脑，该变速器直接将档位信息传送至该微电脑。
8.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中该自行车为一助力自行车，具有一助力马达用以提供助力转矩；该至少一种传感器，还可以感测该助力马达所输出的助力转矩，进而得到对应的一侦测信号，并传送至该微电脑，该微电脑并且依据该侦测信号来产生出对应的一侦测结果。
9.根据权利要求I所述的具有学习功能的自行车变速控制系统，其中是以各该平均值前后各二个标准差作为升档/降档基准。
全文摘要
一种具有学习功能的自行车变速控制系统，设于一自行车上，该自行车具有一变速器，该系统包含有一微电脑，其内储存有一变速判断准则；一学习指令输入机制，用以控制该微电脑进入学习模式；一换档控制驱动器；一档位输入机制，用以将档位信息输入至该微电脑；以及至少一种传感器，用以侦测骑乘状态的信息并得到至少一种侦测结果；在进入学习模式后，该微电脑即不断的记录该至少一种侦测结果以及其所对应的档位信息；接着依据前述的记录结果计算出一平均值以及标准差，并进而决定各该平均值作为各该档位的比对基准，以及决定各该平均值前后各至少一标准差作为升档/降档基准，并更新为现行的变速判断准则。
文档编号B62M25/08GK102815367SQ20111015913
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月7日 优先权日2011年6月7日
发明者郑启昌 申请人:久鼎金属实业股份有限公司