TWI507318B

TWI507318B - 自行車自動調整阻尼系統

Info

Publication number: TWI507318B
Application number: TW103126190A
Authority: TW
Inventors: Chung Wei Lin; Min Chang Chen
Original assignee: Giant Mfg Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2015-11-11
Also published as: TW201604066A

Description

自行車自動調整阻尼系統

本發明是有關於一種自行車懸吊(suspension)系統，且特別是有關於一種自行車自動調整阻尼系統。

一般而言，為了使得自行車在被騎乘時能夠適應不同地形，並在踩踏效率及貼地性之間獲得平衡，因而延伸出控制避震器阻尼之不同方法。這些方法中包括以手拉線控制壓縮阻尼之方式，但此舉操作費力，且在變化多端的地形中，常有切換不及的情形。並且，由於切換次數增加，騎乘者的疲勞程度亦隨之加劇。除了上述手拉線控制的方式之外，還有手動控制電動切換避震器壓縮阻尼的方法。此舉雖可省力，但在如上敘變化多端的地形中，亦常有切換不及的情形，且需分神注意騎乘當下的壓縮阻尼位置。

本發明提供一種自行車自動調整阻尼系統，依據自行車自身的振動來自動調整阻尼力量的級別，據以提升踩踏效率。

本發明的自行車自動調整阻尼系統，包括振動感測器、踩踏迴轉速感測器、姿勢感測器、訊號接收裝置，阻尼調整裝置以及控制處理裝置。振動感測器用以偵測自行車的振動，並輸出振動訊號。踩踏迴轉速感測器用以偵測自行車的踩踏迴轉速，並輸出踩踏訊號。姿勢感測器用以偵測騎乘者在騎乘自行車所採用的姿勢，並輸出對應的姿勢訊號。訊號接收裝置耦接至振動感測器、踩踏迴轉速感測器及姿勢感測器，以接收振動訊號、踩踏訊號及姿勢訊號。阻尼調整裝置用以調整阻尼力量的級別。控制處理裝置耦接至訊號接收裝置及阻尼調整裝置。控制處理裝置計算出一級別控制訊號且傳送至阻尼調整裝置，使得阻尼調整裝置基於級別控制訊號來調整阻尼力量的級別。

在本發明的一實施例中，上述振動感測器為一重力感測器，並進一步設定一門檻重力值，當重力感測器所感測之重力值小於門檻重力值並維持一預設時間，則控制處理裝置調整阻尼力量的級別為一最小阻尼級別。

在本發明的一實施例中，上述控制處理裝置依據振動訊號來計算在預設時間區段內的振動參數。其中，當振動參數越高，所調整的阻尼力量的級別越小，而當振動參數越低，所調整的阻尼力量的級別越大。

在本發明的一實施例中，上述控制處理裝置依據踩踏訊號與姿勢訊號來決定初始阻尼級別，並且控制處理裝置判斷振動參數是否大於振動門檻值，當振動參數未大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第一阻尼級別，當振動參數大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第二阻尼級別，其中，第一阻尼級別大於第二阻尼級別，且第二阻尼級別為初始阻尼級別。

在本發明的一實施例中，上述自行車自動調整阻尼系統更包括坡度感測器。坡度感測器耦接至訊號接收裝置，用以偵測目前自行車所在地的坡度是否為上坡路段，並輸出對應的坡度訊號。上述控制處理裝置依據踩踏訊號、姿勢訊號與坡度訊號來決定初始阻尼級別，並且控制處理裝置判斷振動參數是否大於振動門檻值，當振動參數未大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第一阻尼級別，當振動參數大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第二阻尼級別，其中，第一阻尼級別大於第二阻尼級別，且第二阻尼級別為初始阻尼級別。

本發明的自行車自動調整阻尼系統，包括振動感測器、訊號接收裝置，阻尼調整裝置以及控制處理裝置。振動感測器用以偵測自行車的振動，並輸出振動訊號。訊號接收裝置耦接至振動感測器，以接收振動訊號。阻尼調整裝置用以調整阻尼力量的級別。控制處理裝置耦接至訊號接收裝置及阻尼調整裝置。控制處理裝置依據振動訊號來計算在預設時間區段內的振動參數，藉以輸出對應振動參數的級別控制訊號至阻尼調整裝置，使得阻尼調整裝置基於級別控制訊號來調整阻尼力量的級別。

在本發明的一實施例中，當振動參數越高，所調整的阻尼力量的級別越小，而當振動參數越低，所調整的阻尼力量的級別越大。

在本發明的一實施例中，上述控制處理裝置判斷振動參數是否大於振動門檻值，當振動參數未大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第一阻尼級別，當振動參數大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第二阻尼級別，其中，第一阻尼級別大於第二阻尼級別。

在本發明的一實施例中，上述自行車自動調整阻尼系統更包括踩踏迴轉速感測器。踩踏迴轉速感測器耦接至訊號接收裝置，用以偵測自行車的踩踏迴轉速，並輸出踩踏訊號。在此，控制處理裝置依據踩踏訊號決定初始阻尼級別。並且，控制處理裝置判斷振動參數是否大於振動門檻值。當振動參數未大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第一阻尼級別。當振動參數大於振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第二阻尼級別。其中，第一阻尼級別大於第二阻尼級別，且第二阻尼級別為初始阻尼級別。

在本發明的一實施例中，上述自行車自動調整阻尼系統更包括姿勢感測器。姿勢感測器耦接至訊號接收裝置，偵測騎乘者在騎乘自行車所採用的姿勢為站立踩踏姿勢或騎坐踩踏姿勢，並輸出對應的一姿勢訊號，使得控制處理裝置依據姿勢訊號來設定第一振動門檻值或第二振動門檻值。在站立踩踏姿勢的情況下，控制處理裝置判斷振動參數是否大於第一振動門檻值，當振動參數未大於第一振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第一阻尼級別，當振動參數大於第一振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第二阻尼級別，其中，第一阻尼級別大於第二阻尼級別。在騎坐踩踏姿勢的情況下，由控制處理裝置判斷振動參數是否大於第二振動門檻值，當振動參數未大於第二振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第三阻尼級別，當振動參數大於第二振動門檻值時，使得阻尼調整裝置的阻尼力量的級別設定為第四阻尼級別，其中，第三阻尼級別大於第四阻尼級別，且第三阻尼級別小於第一阻尼級別，第四阻尼級別小於第二阻尼級別。

在本發明的一實施例中，上述自行車自動調整阻尼系統更包括坡度感測器。坡度感測器耦接至訊號接收裝置，用以偵測目前自行車所在地的坡度是否為上坡路段，並輸出對應的坡度訊號，使得控制處理裝置依據坡度訊號來設定第一振動門檻值或第二振動門檻值。在上坡路段的情況下，控制處理裝置判斷振動參數是否大於第一振動門檻值，當振動參數未大於第一振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第一阻尼級別，當振動參數大於第一振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第二阻尼級別，其中，第一阻尼級別大於第二阻尼級別。在非上坡路段的情況下，控制處理裝置判斷振動參數是否大於第二振動門檻值，當振動參數未大於第二振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第三阻尼級別，當振動參數大於第二振動門檻值時，使得阻尼調整裝置將阻尼力量的級別設定為第四阻尼級別，其中，第三阻尼級別大於第四阻尼級別，且第三阻尼級別小於第一阻尼級別，第四阻尼級別小於第二阻尼級別。

基於上述，針對車身振動狀況來自動調整阻尼力量的級別，使得使用者無需分心來控制阻尼力量級別的切換，不僅可提升踩踏效率亦可達成安全騎乘的效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧自行車

11‧‧‧前叉避震器

12‧‧‧後避震器

100‧‧‧車架

101‧‧‧前叉

103‧‧‧齒盤

104‧‧‧曲柄轉軸

105‧‧‧曲柄

106‧‧‧踏板

107‧‧‧坐墊

108‧‧‧坐墊桿

109‧‧‧花轂

110‧‧‧握把

111‧‧‧車手豎桿

112‧‧‧車把手

113‧‧‧頭管

114‧‧‧後叉

200、500、700、900、1100、1300‧‧‧自行車自動調整阻尼系統

210‧‧‧振動感測器

220‧‧‧訊號接收裝置

230‧‧‧控制處理裝置

240‧‧‧阻尼調整裝置

510‧‧‧踩踏迴轉速感測器

710‧‧‧姿勢感測器

910‧‧‧坡度感測器

L1、L2‧‧‧位置

T1~T5‧‧‧區段

t1、t2‧‧‧時間

Tg‧‧‧重力門檻值

△1~△8‧‧‧加速度差

S405~S425‧‧‧第一實施例的方法各步驟

S605~S635‧‧‧第二實施例的方法各步驟

S805~S845‧‧‧第三實施例的方法各步驟

S1005~S1045‧‧‧第四實施例的各步驟

S1205~S1240‧‧‧第五實施例的方法各步驟

S1405~S1445‧‧‧第六實施例的方法各步驟

圖1是本發明一種自行車的示意圖。

圖2是依照本發明第一實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。

圖3是依照本發明第一實施例的振動訊號的示意圖。

圖4是依照本發明第一實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。

圖5依照本發明第二實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。

圖6是依照本發明第二實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。

圖7依照本發明第三實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。

圖8是依照本發明第三實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。

圖9依照本發明第四實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。

圖10是依照本發明第四實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。

圖11依照本發明第五實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。

圖12是依照本發明第五實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。

圖13依照本發明第六實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。

圖14是依照本發明第六實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。

圖15是依照本發明第六實施例的重力值曲線圖。

一般自行車騎乘常須考量到舒適與效率，透過調整阻尼器調軟可得到較舒適的騎乘，但踩踏效率較低，若將阻尼器調硬則有較好了踩踏效率，但舒適度則會下降。本發明提出一種自行車自動調整阻尼系統，利用演算法計算出在一段時間內的車身振動(vibration)，進而依據自行車自身的振動來自動調整阻尼力量的級別，據以提升踩踏效率，並且阻尼器亦不會誤動作。

圖1是本發明一種自行車的示意圖。請參照圖1，自行車10包括車架100、前叉(front fork)101、後叉(rear fork)114、齒盤(chain ring)103、曲柄轉軸104、曲柄(crank arm)105、踏板106、坐墊107、坐墊桿108、花轂(即，車輪中心的軸)109、握把110、頭管113、車手豎桿111、車把手112。而在本實施例中，自行車10同時包括前叉避震器11以及後避震器12(設置於前叉101)。然，在其他實施例中，自行車10可僅配置前叉避震器11或後避震器12其中一個。底下即搭配上述自行車10來舉例說明自行車自動調整阻尼系統。

第一實施例

圖2是依照本發明第一實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。在本實施例中，自行車自動調整阻尼系統200包括振動感測器210、訊號接收裝置220、控制處理裝置230以及阻尼調整裝置240。

振動感測器210可設置於自行車10的坐墊107、坐墊桿108、車把手112、車手豎桿111、車架100、頭管113、前叉101、後叉114或後避震器12等位置。振動感測器210偵測自行車10的車身所產生的振動，藉以輸出對應的振動訊號。振動感測器210例如為重力感測器(g-sensor)。

訊號接收裝置220耦接至振動感測器210與控制處理裝置230，以接收振動感測器210的振動訊號，並將振動訊號傳送至控制處理裝置230。在此，訊號接收裝置220可以透過有線或無線傳輸方式來接收並傳送訊號。

控制處理裝置230耦接至訊號接收裝置220與阻尼調整裝置240。控制處理裝置230依據所接收的振動訊號來輸出級別控制訊號，藉此而可控制阻尼調整裝置240的阻尼力量的級別。即，控制處理裝置230藉由輸出級別控制訊號至阻尼調整裝置240，進而可用來控制壓縮阻尼、回彈阻尼或氣壓彈簧的氣體壓力。另外，控制處理裝置230亦可同時控制變速器檔位或輪胎胎壓等。在此，控制處理裝置230可配置於如圖1所示的位置L1或位置L2。然，上述位置L1、L2僅為舉例說明，控制處理裝置230可配置於自行車10任意位置。

阻尼調整裝置240耦接至控制處理裝置230，依據級別控制訊號來調整阻尼力量的級別。如圖1所示的前叉避震器11與後避震器12中可各自配置有一個阻尼調整裝置240。而控制處理裝置230可以同時控制前叉避震器11與後避震器12的阻尼力量，亦可僅控制前叉避震器11或後避震器12其中一個的阻尼力量。

在此，阻尼力量的級別大小代表壓縮阻尼的閥門由開啟的程度。阻尼力量級別小相較於阻尼力量大表示其壓縮阻尼的閥門為開啟程度較大。在其他實施例中，可視情況將級別的總數設為2或大於2，例如級別1~2、級別1~3或級別1~5等。

在本實施例中，控制處理裝置230依據振動訊號來計算振動參數，藉以輸出對應振動參數的級別控制訊號至阻尼調整裝置240，使得阻尼調整裝置240基於級別控制訊號來調整阻尼力量的級別。當振動參數越高，所調整的阻尼力量的級別越小，而當振動參數越低，所調整的阻尼力量的級別越大。

圖3是依照本發明第一實施例的振動訊號的示意圖。圖3所示的振動訊號的波形中，其每次取樣的時間週期為0.01秒，取樣次數為8次，可獲得8個區段(即，T1~T8)的加速度差△1~△8。而振動參數(底下以代號V來表示)的計算方式如下所示：

其中，N為計算振動參數的取樣次數。假設預設時間區段為0.08秒，即，每間隔0.08秒(N=8)計算一次振動參數，則將每次取樣所獲得的加速度差相加即可獲得振動參數。即，V=△1+△2+△3+△4+△5+△6+△7+△8。然，預設時間區段為0.08秒僅為舉例說明，並不以此為限。在其他實施例中，亦可以設定為預設時間區段為1秒(即，N=100)，在此並不限制預設時間區段的秒數。

而控制處理裝置230在獲得振動參數之後，便可進一步依據振動參數來決定阻尼力量的級別。底下即舉例來說明如何來決定阻尼力量的級別。

圖4是依照本發明第一實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。請參照圖2及圖4，在步驟S405中，振動感測器210偵測自行車的車身所產生的振動，藉以輸出振動訊號並經由訊號接收裝置220將振動訊號傳送至控制處理單元230。

接著，在步驟S410中，控制處理單元230依據振動訊號來計算振動參數。振動參數的計算可參照上述圖3的說明。並且，在步驟S415中，控制處理單元230判斷振動參數是否大於振動門檻值T，藉以輸出對應振動參數的級別控制訊號至阻尼調整裝置240。若振動參數未大於振動門檻值T，表示自行車10目前行經的路面較為平坦，因而可將阻尼力量調大，故，控制處理單元230輸出用以將阻尼力量的級別調高的級別控制訊號至阻尼調整裝置240。若振動參數大於振動門檻值T，表示自行車10目前行經的路面較為顛簸，因而可將阻尼力量調小，故，控制處理單元230輸出用以將阻尼力量的級別調低的級別控制訊號至阻尼調整裝置240。

在此，若振動參數未大於振動門檻值T，於步驟S420中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D1(第一阻尼級別)。若振動參數大於振動門檻值T，在步驟S425中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D2(第二阻尼級別)。其中，D1大於D2。

第二實施例

圖5依照本發明第二實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。自行車自動調整阻尼系統500為自行車自動調整阻尼系統200的應用例。在此，將與自行車自動調整阻尼系統200具有相同功能的構件給予相同的標號，並省略相關說明。

自行車自動調整阻尼系統500包括振動感測器210、訊號接收裝置220、控制處理裝置230阻尼調整裝置240以及踩踏迴轉速感測器510。踩踏迴轉速感測器510耦接至訊號接收裝置220，其用以偵測自行車10的踩踏迴轉速，並輸出踩踏訊號。而踩踏迴轉速感測器510可設置於自行車10的齒盤103、曲柄轉軸104、曲柄105、踏板106及車架100等其中一處。另外，踩踏迴轉速感測器510亦可配戴於自行車10的騎乘者的腿部，如雙腿處(大腿內側)或鞋子。而控制處理裝置230依據踩踏訊號來決定初始阻尼級別。

圖6是依照本發明第二實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。請參照圖5及圖6，在步驟S605中，藉由踩踏迴轉速感測器510偵測自行車10的踩踏迴轉速，並輸出踩踏訊號。

接著，在步驟S610中，控制處理裝置230依據踩踏訊號決定初始阻尼級別D_ini。舉例來說，可設定兩個門檻值來判斷踩踏迴轉速屬於高速狀態、普通狀態或低速狀態。假設門檻值為th1 及th2，且th2>th1。當踩踏迴轉速大於th2時，判定為高速狀態，而將初始阻尼級別D_ini設定為D_firm 。當踩踏迴轉速小於或等於th2且大於或等於th1時，判定為普通狀態，而將初始阻尼級別D_ini設定為D_medium 。當踩踏迴轉速小於th1時，判定為低速狀態，而將初始阻尼級別D_ini設定為D_soft 。而D_firm >D_medium >D_soft 。

在決定好初始阻尼級別D_ini之後，在步驟S615中，振動感測器210偵測自行車的車身所產生的振動，藉以輸出振動訊號並經由訊號接收裝置220將振動訊號傳送至控制處理單元230。接著，在步驟S620中，控制處理單元230依據振動訊號來計算振動參數。振動參數的計算可參照上述圖3的說明。並且，在步驟S625中，控制處理單元230判斷振動參數是否大於振動門檻值T，藉以輸出對應振動參數的級別控制訊號至阻尼調整裝置240。若振動參數未大於振動門檻值T，於步驟S630中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D1(第一阻尼級別)。若振動參數大於振動門檻值T，在步驟S635中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D2(第二阻尼級別)。其中，D1大於D2。

第三實施例

圖7依照本發明第三實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。自行車自動調整阻尼系統700為自行車自動調整阻尼系統200的應用例。在此，將與自行車自動調整阻尼系統200具有相同功能的構件給予相同的標號，並省略相關說明。

自行車自動調整阻尼系統700包括振動感測器210、訊號接收裝置220、控制處理裝置230阻尼調整裝置240以及姿勢感測器710。姿勢感測器710用以偵測騎乘者在騎乘自行車10所採用的姿勢為站立踩踏姿勢或騎坐踩踏姿勢，並輸出姿勢訊號。姿勢感測器710耦接至訊號接收裝置220，以透過訊號接收裝置220將姿勢訊號傳送至控制處理裝置230，使得控制處理裝置230依據姿勢訊號來決定振動門檻值為T1或T2。

姿勢感測器710設置於自行車10上的坐墊107、坐墊桿108、握把110、車把手112、車手豎桿111、踏板106、車架100、前叉101、後避震器12、花轂109及曲柄轉軸104等其中一個位置，藉以獲得用以判斷騎乘者的踩踏姿勢的感測資料。

底下以壓力感測器作為姿勢感測器710為例來進行說明。可在坐墊107或坐墊桿108內設置一個壓力感測器來作為姿勢感測器710。當姿勢感測器710感測到受力時，表示踩踏姿勢為騎坐踩踏姿勢；當姿勢感測器710未感測到受力時，表示踩踏姿勢為站立踩踏姿勢。或者，在左、右兩個踏板106或左、右兩個握把110、車把手112或車手豎桿111(或自行車的任兩處受力點)分別設置一個壓力感測器來作為姿勢感測器710。然，並不以此為限，姿勢感測器710亦可是光學感測器或雷達，或者其他可偵測騎乘者重心及姿勢變換的感測器。

在實際騎乘時，騎乘者會對應路面狀況而預先準備，並同步改變騎乘方式。例如，遇障礙物時，騎乘者會停止踩踏藉以低速越過(可減少車體的抖動程度)；遇上坡路段時，騎乘者一般會切換踩踏姿勢而將身體前移並換輕檔改變迴轉速；遇過彎路段時，騎乘者一般會降低騎乘重心與降低踩踏迴轉速。據此，可對應於站立踩踏姿勢與騎坐踩踏姿勢，而分別設定兩組參數，每一組參數包括有振動門檻值以及兩個阻尼級別。對應於站立踩踏姿勢的該組參數中，振動門檻值為T1，阻尼級別分別為D_11與D_12。對應於騎坐踩踏姿勢的該組參數中，振動門檻值為T2，阻尼級別分別為D_13與D_14。而上述T1與T2可以相同亦可不同。

圖8是依照本發明第三實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。請參照圖7及圖8，在步驟S805中，振動感測器210偵測自行車10的車身所產生的振動，藉以輸出振動訊號並經由訊號接收裝置220將振動訊號傳送至控制處理單元230。接著，在步驟S810中，控制處理單元230依據振動訊號來計算振動參數。

然後，在步驟S815中，藉由姿勢感測器710偵測騎乘者在騎乘自行車10所採用的姿勢為站立踩踏姿勢或騎坐踩踏姿勢，並輸出對應的姿勢訊號，使得控制處理裝置230依據姿勢訊號來設定振動門檻值為T1或T2。而步驟S815亦可以在步驟S805之前執行或是與S805同時執行，在此並未限制步驟S815的執行順序。

在步驟S815判定為站立踩踏姿勢時，在步驟S820中，控制處理裝置230判斷振動參數是否大於振動門檻值T1。當振動參數未大於振動門檻值T1時，在步驟S825中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_11(第一阻尼級別)。當振動參數大於振動門檻值T1時，在步驟S830中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_12(第二阻尼級別)。其中，D_11大於D_12。

在步驟S815判定為騎坐踩踏姿勢時，在步驟S835中，控制處理裝置230判斷振動參數是否大於振動門檻值T2。當振動參數未大於振動門檻值T2時，在步驟S840中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_13(第三阻尼級別)。當振動參數大於振動門檻值T2時，在步驟S845中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_14(第四阻尼級別)。其中，D_13大於D_14。並且，由於站騎時身體重心較容易擺動，相對坐騎時需較高的阻尼級別，因此較佳實施方式為同時設定D_13<D_11，D_14<D_12。

第四實施例

圖9依照本發明第三實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。自行車自動調整阻尼系統900為自行車自動調整阻尼系統200的應用例。在此，將與自行車自動調整阻尼系統200具有相同功能的構件給予相同的標號，並省略相關說明。

自行車自動調整阻尼系統900包括振動感測器210、訊號接收裝置220、控制處理裝置230阻尼調整裝置240以及坡度感測器910。坡度感測器910用以偵測目前自行車10所在所在地的坡度是否為上坡路段，並輸出對應的坡度訊號，而透過訊號接收裝置220將坡度訊號傳送至控制處理裝置230，使得控制處理裝置 230依據坡度訊號來設定振動門檻值為T3或T4。

圖10是依照本發明第四實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。請參照圖9及圖10，在步驟S1005中，振動感測器210偵測自行車10的車身所產生的振動，藉以輸出振動訊號並經由訊號接收裝置220將振動訊號傳送至控制處理單元230。接著，在步驟S1010中，控制處理單元230依據振動訊號來計算振動參數。

然後，在步驟S1015中，藉由坡度感測器910偵測自行車10所在地的坡度是否為上坡路段，並輸出對應的坡度訊號，使得控制處理裝置230依據坡度訊號來設定振動門檻值為T3或T4。而步驟S1015亦可以在步驟S1005之前執行或是與S1005同時執行，在此並未限制步驟S1015的執行順序。而上述T3與T4可以相同或不同。

在步驟S1015判定為上坡路段時，在步驟S1020中，控制處理裝置230判斷振動參數是否大於振動門檻值T3。當振動參數未大於振動門檻值T3時，在步驟S1025中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_21(第一阻尼級別)。當振動參數大於振動門檻值T3時，在步驟S1030中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_22(第二阻尼級別)。其中，D_21大於D_22。

在步驟S1015判定非上坡路段時，在步驟S1035中，控制處理裝置230判斷振動參數是否大於振動門檻值T4。當振動參數未大於振動門檻值T4時，在步驟S1040中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_23(第三阻尼級別)。當振動參數大於振動門檻值T4時，在步驟S1045中，使得阻尼調整裝置240將阻尼力量的級別設定為D_24(第四阻尼級別)。其中，D_23大於D_24。並且，由於上坡時出力較大，導致身體重心較容易擺動，故相對坐騎時需較高的阻尼級別，因此較佳實施方式為同時設定D_23<D_21，D_24<D_22。

第五實施例

圖11依照本發明第五實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。自行車自動調整阻尼系統1100為自行車自動調整阻尼系統200的應用例。在此，將與上述各實施例中具有相同功能的構件給予相同的標號，並省略相關說明。自行車自動調整阻尼系統1100包括振動感測器210、訊號接收裝置220、控制處理裝置230阻尼調整裝置240、踩踏迴轉速感測器510以及姿勢感測器710。

圖12是依照本發明第五實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。請參照圖11及圖12，在步驟S1205中，藉由踩踏迴轉速感測器510偵測自行車10的踩踏迴轉速，並輸出踩踏訊號。並且在步驟S1210中，藉由姿勢感測器710偵測騎乘者在騎乘自行車所採用的姿勢為站立踩踏姿勢或騎坐踩踏姿勢，並輸出對應的姿勢訊號。在此並未限定上述步驟S1205與步驟S1210的執行順序。

接著，在步驟S1215中，控制處理裝置230依據踩踏訊號與姿勢訊號來決定初始阻尼級別D_ini。例如，依據踩踏迴轉速屬於高速狀態、普通狀態或低速狀態(參照第五實施例)下的姿勢來分別設定不同的值作為初始阻尼級別D_ini。

之後，在步驟S1220中，振動感測器210偵測自行車10的車身所產生的振動。在步驟S1225中，控制處理單元230依據振動訊號來計算振動參數。振動參數的計算可參照上述圖3的說明。並且，在步驟S1230中，控制處理單元230判斷振動參數是否大於振動門檻值T，藉以輸出對應振動參數的級別控制訊號至阻尼調整裝置240。若振動參數未大於振動門檻值T，於步驟S1235中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D1(第一阻尼級別)。若振動參數大於振動門檻值T，在步驟S1240中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D2(第二阻尼級別)，且D2=D_ini。其中，D1大於D2。

第六實施例

圖13依照本發明第六實施例的自行車自動調整阻尼系統的方塊圖。自行車自動調整阻尼系統1300為自行車自動調整阻尼系統200的應用例。在此，將與上述各實施例中具有相同功能的構件給予相同的標號，並省略相關說明。自行車自動調整阻尼系統1300包括振動感測器210、訊號接收裝置220、控制處理裝置230阻尼調整裝置240、踩踏迴轉速感測器510、姿勢感測器710以及坡度感測器910。

圖14是依照本發明第六實施例的自行車自動調整阻尼方法的流程圖。請參照圖13及圖14，在步驟S1405中，藉由踩踏迴轉速感測器510偵測自行車10的踩踏迴轉速，並輸出踩踏訊號。並且在步驟S1410中，藉由姿勢感測器710偵測騎乘者在騎乘自行車所採用的姿勢為站立踩踏姿勢或騎坐踩踏姿勢，並輸出對應的姿勢訊號。在步驟S1415中，藉由坡度感測器910偵測目前自行車10所在地的坡度是否為上坡路段，並輸出對應的坡度訊號。在此並未限定上述步驟S1205、步驟S1210及步驟S1415的執行順序。

接著，在步驟S1420中，控制處理裝置230依據踩踏訊號、姿勢訊號與坡度訊號來決定初始阻尼級別D_ini。之後，在步驟S1425中，振動感測器210偵測自行車的車身所產生的振動。在步驟S1430中，控制處理單元230依據振動訊號來計算振動參數。振動參數的計算可參照上述圖3的說明。並且，在步驟S1435中，控制處理單元230判斷振動參數是否大於振動門檻值T，藉以輸出對應振動參數的級別控制訊號至阻尼調整裝置240。若振動參數未大於振動門檻值T，於步驟S1440中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D1(第一阻尼級別)。若振動參數大於振動門檻值T，在步驟S1445中，阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為D2(第二阻尼級別)，且D2=D_ini。其中，D1大於D2。

此外，振動感測器210為重力感測器(g-sensor)時，在系統會進一步設定一門檻重力值，藉此進一步判斷自行車是否處於失重狀態。當重力感測器感應的重力值小於門檻重力值，並且維持一段預設時間tp時，控制處理裝置230會自動調整阻尼力量的級別為最小阻尼級別。圖15是依照本發明第六實施例的重力值曲線圖。在圖15中，當控制處理裝置230偵測到重力感測器在時間t1至時間t2之間所感測到的重力值皆小於門檻重力值tg，並且時間t1至時間t2的時間區段(t2-t1)大於一預設時間tp時，判定在時間區段(t2-t1)中自行車屬於失重狀態，因而控制處理裝置230會使得阻尼調整裝置240設定阻尼力量的級別為一最小阻尼級別。例如，控制處理裝置230會驅使壓縮阻尼的閥門為全開。

綜上所述，在自行車上安裝振動感測器，藉此來偵測路面傳至車身的衝擊，並且，自行車上亦安裝有控制處理單元，藉以利用車身衝擊來計算出車身振動，並且進行邏輯判斷來決定調高或調低阻尼力量的級別。據此，在平穩路面上，可提高踩踏效率，讓騎乘者所耗費的力量更有效率傳達至自行車上。而在崎嶇路面上，可提升舒適度及操控性，促使更安全的騎乘。此外，由於阻尼器的阻尼力量級別切換為自動邏輯判斷，騎乘者無須分心進行手動控制，不僅使用上更為方便，亦提高了安全性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧自行車自動調整阻尼系統

210‧‧‧振動感測器

220‧‧‧訊號接收裝置

230‧‧‧控制處理裝置

240‧‧‧阻尼調整裝置

Claims

一種自行車自動調整阻尼系統，包括：一振動感測器，偵測一自行車的振動，並輸出一振動訊號；一踩踏迴轉速感測器，偵測該自行車的一踩踏迴轉速，並輸出一踩踏訊號；一姿勢感測器，偵測一騎乘者在騎乘該自行車所採用的姿勢，並輸出對應的一姿勢訊號；一訊號接收裝置，耦接至該振動感測器、該踩踏迴轉速感測器及該姿勢感測器，以接收該振動訊號、該踩踏訊號及該姿勢訊號；一阻尼調整裝置，調整一阻尼力量的級別；以及一控制處理裝置，耦接至該訊號接收裝置及該阻尼調整裝置，依據該振動訊號來計算在一預設時間區段內的一振動參數，藉以輸出對應該振動參數的一級別控制訊號至該阻尼調整裝置，使得該阻尼調整裝置基於該級別控制訊號來調整該阻尼力量的級別，其中該振動參數為該控制處理裝置於該預設時間內，對該振動訊號之波型進行多次取樣所獲得的多個加速度差的運算結果。
如申請專利範圍第1項所述的自行車自動調整阻尼系統，其中該振動感測器為一重力感測器，並進一步設定一門檻重力值，當該重力感測器所感測之重力值小於該門檻重力值並維持一預設時間，則該控制處理裝置調整該阻尼力量的級別為一最小阻尼級別。
如申請專利範圍第1項所述的自行車自動調整阻尼系統，其中當該振動參數越高，所調整的該阻尼力量的級別越小，而當該振動參數越低，所調整的該阻尼力量的級別越大。
如申請專利範圍第3項所述的自行車自動調整阻尼系統，其中，該控制處理裝置依據該踩踏訊號與該姿勢訊號來決定一初始阻尼級別，並且該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於一振動門檻值，當該振動參數未大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第一阻尼級別，當該振動參數大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第二阻尼級別，其中，該第一阻尼級別大於該第二阻尼級別，且該第二阻尼級別為該初始阻尼級別。
如申請專利範圍第3項所述的自行車自動調整阻尼系統，更包括：一坡度感測器，耦接至該訊號接收裝置，偵測目前該自行車所在地的坡度是否為一上坡路段，並輸出對應的一坡度訊號，其中，該控制處理裝置依據該踩踏訊號、該姿勢訊號與該坡度訊號來決定一初始阻尼級別，並且該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於一振動門檻值，當該振動參數未大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第一阻尼級別，當該振動參數大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第二阻尼級別，其中，該第一阻尼級別大於該第二阻尼級別，且該第二阻尼級別為該初始阻尼級別。
一種自行車自動調整阻尼系統，包括：一振動感測器，偵測一自行車的振動，並輸出一振動訊號；一訊號接收裝置，耦接至該振動感測器，以接收該振動訊號；一阻尼調整裝置，調整一阻尼力量的級別；以及一控制處理裝置，耦接至該訊號接收裝置及該阻尼調整裝置，依據該振動訊號來計算在一預設時間區段內的一振動參數，藉以輸出對應該振動參數的一級別控制訊號至該阻尼調整裝置，使得該阻尼調整裝置基於該級別控制訊號來調整該阻尼力量的級別，其中該振動參數為該控制處理裝置於該預設時間內，對該振動訊號之波型進行多次取樣所獲得的多個加速度差的運算結果。
如申請專利範圍第6項所述的自行車自動調整阻尼系統，其中該振動感測器為一重力感測器，並進一步設定一門檻重力值，當該重力感測器所感測之重力值小於該門檻重力值並維持一預設時間，則該控制處理裝置調整該阻尼力量的級別為一最小阻尼級別。
如申請專利範圍第6項所述的自行車自動調整阻尼系統，其中當該振動參數越高，所調整的該阻尼力量的級別越小，而當該振動參數越低，所調整的該阻尼力量的級別越大。
如申請專利範圍第6項所述的自行車自動調整阻尼系統，其中該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於一振動門檻值，當該振動參數未大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第一阻尼級別，當該振動參數大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第二阻尼級別，其中，該第一阻尼級別大於該第二阻尼級別。
如申請專利範圍第6項所述的自行車自動調整阻尼系統，更包括：一踩踏迴轉速感測器，耦接至該訊號接收裝置，偵測該自行車的一踩踏迴轉速，並輸出一踩踏訊號；其中，該控制處理裝置依據該踩踏訊號決定一初始阻尼級別，並且該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於一振動門檻值，當該振動參數大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第二阻尼級別，當該振動參數未大於該振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第一阻尼級別，其中，該第一阻尼級別大於該第二阻尼級別，且該第二阻尼級別為該初始阻尼級別。
如申請專利範圍第6項所述的自行車自動調整阻尼系統，更包括：一姿勢感測器，耦接至該訊號接收裝置，偵測一騎乘者在騎乘該自行車所採用的姿勢為一站立踩踏姿勢或一騎坐踩踏姿勢，並輸出對應的一姿勢訊號，使得該控制處理裝置依據該姿勢訊號來設定一第一振動門檻值或一第二振動門檻值，其中，在該站立踩踏姿勢的情況下，該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於該第一振動門檻值，當該振動參數未大於該第一振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第一阻尼級別，當該振動參數大於該第一振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第二阻尼級別，其中，該第一阻尼級別大於該第二阻尼級別；在該騎坐踩踏姿勢的情況下，由該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於該第二振動門檻值，當該振動參數未大於該第二振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第三阻尼級別，當該振動參數大於該第二振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置的該阻尼力量的級別設定為一第四阻尼級別，其中，該第三阻尼級別大於該第四阻尼級別。
如申請專利範圍第6項所述的自行車自動調整阻尼系統，更包括：一坡度感測器，耦接至該訊號接收裝置，偵測目前該自行車所在地的坡度是否為一上坡路段，並輸出對應的一坡度訊號，使得該控制處理裝置依據該坡度訊號來設定一第一振動門檻值或一第二振動門檻值，其中，在該上坡路段的情況下，該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於該第一振動門檻值，當該振動參數未大於該第一振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第一阻尼級別，當該振動參數大於該第一振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第二阻尼級別，其中，該第一阻尼級別大於該第二阻尼級別；在非該上坡路段的情況下，該控制處理裝置判斷該振動參數是否大於該第二振動門檻值，當該振動參數未大於該第二振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第三阻尼級別，當該振動參數大於該第二振動門檻值時，使得該阻尼調整裝置將該阻尼力量的級別設定為一第四阻尼級別，其中，該第三阻尼級別大於該第四阻尼級別。