TWI564204B - 騎乘姿勢偵測裝置 - Google Patents

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TWI564204B TW103127773A TW103127773A TWI564204B TW I564204 B TWI564204 B TW I564204B TW 103127773 A TW103127773 A TW 103127773A TW 103127773 A TW103127773 A TW 103127773A TW I564204 B TWI564204 B TW I564204B
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Description

騎乘姿勢偵測裝置
本發明是有關於一種自行車，且特別是有關於一種應用於自行車的騎乘姿勢偵測裝置。
在騎乘具有避震器的自行車的過程中，騎乘者會因為路面差異而採用坐姿或站姿來騎乘自行車，而這兩種騎乘姿勢將導致自行車的整體重心不同。由於自行車的整體重心不同，避震器的設定也會不同，如此才能對於路面衝擊與踩踏效率進行最佳化的處理。因此，辨別騎乘者的身體重心有其必要性。路面衝擊與踩踏效率的平衡可藉由調整避震器來達成。然而，目前市面尚無利用騎乘者的身體重心來調整避震器的產品。
本發明提供一種騎乘姿勢偵測裝置，用以偵測正在騎乘自行車的騎乘者的騎乘姿勢。
本發明的一種騎乘姿勢偵測裝置，適於偵測正在騎乘一自行車的一騎乘者的騎乘姿勢。騎乘姿勢偵測裝置包括一感測器 及一控制器。感測器連接至自行車，用以感測騎乘者與自行車之間的相互關係，並輸出對應的感測訊號。控制器接收感測訊號，並依照感測訊號判斷騎乘者的騎乘姿勢為坐姿或站姿。
基於上述，在本發明中，可藉由騎乘姿勢偵測裝置來判斷騎乘者的騎乘姿勢(坐姿或站姿)。因此，可藉由自動控制系統依照騎乘姿勢對應調整避震器的設定，如此才能對於路面衝擊與踩踏效率進行最佳化的處理。
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。
50‧‧‧騎乘者
100‧‧‧自行車
102‧‧‧避震器
104‧‧‧避震器
106‧‧‧車架
108‧‧‧座桿
110‧‧‧座墊
110a‧‧‧軟襯
110b‧‧‧底殼
110c‧‧‧座弓
200‧‧‧騎乘姿勢偵測裝置
210‧‧‧感測器
211‧‧‧感測器
212‧‧‧感測器
213‧‧‧感測器
213a‧‧‧磁性體
213b‧‧‧磁性感測元件
214‧‧‧感測器
215‧‧‧感測器
220‧‧‧控制器
230‧‧‧連接組
圖1A是本發明所應用的自行車的側視圖。
圖1B及圖1C分別是騎乘者以坐姿及站姿騎乘圖1A的自行車的示意圖。
圖2是依照本發明的一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
圖3A及圖3B分別是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖及俯視圖。
圖4A及圖4B分別是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖及俯視圖。
圖5是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於 自行車的仰視圖。
圖6A及圖6B分別是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖及俯視圖。
圖7A及圖7B分別是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖及俯視圖。
圖8是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
圖9是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
圖10是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
圖11是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
圖12是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的仰視圖。
圖13是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
圖14是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
圖15是依照本發明的另一實施例的騎乘姿勢偵測裝置應用於自行車的側視圖。
請參考圖1A，本發明下面的實施例所應用的自行車100具有多個避震器102及104。這些避震器102及104可受到自動控制系統(未繪示)所控制，以調整這些避震器102及104的避震效果。此外，自行車100具有一車架106、一座桿108及一座墊110。座桿108組裝至車架106，而座墊110組裝至座桿108的頂端，以讓騎乘者乘坐。
請參考圖1B及圖1C，在騎乘自行車100的過程中，騎乘者50會因為路面差異而採用圖1B的坐姿或圖1C的站姿來騎乘自行車100。這兩種騎乘姿勢將導致自行車100的整體重心不同。由於自行車100的整體重心不同，這些避震器102及104的設定也會不同，如此才能對於路面衝擊與踩踏效率進行最佳化的處理。因此，在下面的實施例中，將提出多個實施例的騎乘姿勢偵測裝置來偵測正在騎乘自行車100的騎乘者50的騎乘姿勢。
請參考圖1A至圖1C及圖2，在本實施例中，騎乘姿勢偵測裝置200包括一感測器210及一控制器220。感測器210適於連接至自行車100，用以感測騎乘者50與自行車100之間的相互關係，並輸出對應的感測訊號。控制器220接收感測訊號，並依照感測訊號判斷騎乘者50的騎乘姿勢為圖1B的坐姿或圖1C的站姿。在本實施例中，控制器220可以有線或無線的方式與自行車100的自動控制系統相互傳遞訊號，使得自動控制系統可依照騎乘者50的騎乘姿勢(坐姿或站姿)來調整這些避震器102及104的 設定。
請再參考圖1A及圖2，騎乘姿勢偵測裝置200更包括一連接組230。連接組設置於控制器220與自行車100之間。控制器220經由連接組230連接至自行車100。連接組230為螺鎖連接組、卡扣連接組或磁性連接組。因此，在結構上，控制器220可經由連接組230螺鎖、扣接或磁吸至自行車100，例如自行車100的座墊110或其他部位。
在下面的實施例中，將詳細介紹不同類型的感測器的類型及其設置在自行車上的何處。
請參考圖3A及圖3B，在本實施例中，騎乘姿勢偵測裝置200包括一對感測器211及耦接至感測器211的一控制器220。各感測器211為一壓阻感測器(即一種壓力感測器)，並設置在座墊110內，以感測座墊110所受到的施壓。因此，當騎乘者坐在座墊110上而施壓座墊110時，控制器220可藉由感測器211(即壓阻感測器)的電阻變化來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。在本實施例中，這對感測器211(即壓阻感測器)設置在座墊110的頂部。
請參考圖4A及圖4B，類似於圖3A及圖3B的實施例，在圖4A及圖4B的實施例中，這對感測器211設置在座墊110的內部。
請參考圖5，類似於圖3A及圖3B的實施例，在圖5的實施例中，感測器211也可設置於座墊110的底殼110b，可利用 另一物體貼附在感測器211(即壓阻感測器)上產生壓力變化造成電阻變化，或者利用感測器211(即壓阻感測器)本身的形變產生電阻變化。當騎乘者坐在座墊110上而造成底殼110b變形時，控制器220可藉由感測器211的電阻變化來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。
請參考圖6A及圖6B，在本實施例中，騎乘姿勢偵測裝置200包括一對感測器212及耦接至感測器212的一控制器220。各感測器212為一接點開關(即另一種壓力感測器)，並設置在座墊110內，以感測座墊110所受到的施壓。因此，當騎乘者坐在座墊110上而施壓座墊110時，控制器220可藉由感測器212(即接點開關)是否被觸發來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。在本實施例中，這對感測器212(即接點開關)設置在座墊110的頂部。
請參考圖7A及圖7B，類似於圖6A及圖6B的實施例，在圖7A及圖7B的實施例中，這對感測器212(即接點開關)設置在座墊110的內部。
請參考圖8，在本實施例中，騎乘姿勢偵測裝置200包括一感測器213及耦接至感測器213的一控制器220。感測器213為一距離感測器，並設置在座墊110內，以感測座墊110所受到的擠壓。具體而言，感測器213包括一磁性體213a及一磁性感測元件213b(例如霍爾感測器(hall sensor))。磁性感測元件213b能感測磁性體213a的磁場變化。因此，當座墊110所受到的擠壓時，磁性體213a及磁性感測元件213b之間的距離發生變化，因 而改變磁性感測元件213b所感測到磁性體213a所產生的磁場強度。因此，當騎乘者坐在座墊110上使得座墊110受到擠壓時，控制器220可藉由磁性感測元件213b所感測到磁性體213a所產生的磁場強度變化來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。在本實施例中，磁性體213a及磁性感測元件213b分別位於座墊110的一軟襯110a及一底殼110b。
請參考圖9，類似於圖8的實施例，在圖9的實施例中，磁性體213a及磁性感測元件213b分別位於座墊110的一底殼110b及一座弓110c。
請參考圖1A及圖10，在本實施例中，騎乘姿勢偵測裝置200包括一感測器214及耦接至感測器214的一控制器220。感測器214為一應變感測器(即應變規(strain gauge))，並設置在座桿108上，以感測座桿108的變形。應變規可受機械應變所產生的電阻變化來測試物體應變。因此，當騎乘者坐在座墊110上而造成座桿108變形時，控制器220可藉由感測器214(即應變規)的電阻變化來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。
請參考圖11，類似於圖10的實施例，在圖11的本實施例中，感測器214(即應變規)設置在的座墊110的座弓110c上，以感測座弓110c的變形。因此，當騎乘者坐在座墊110上而造成座弓110c變形時，控制器220可藉由感測器214(即應變規)的電阻變化來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。
請參考圖12，類似於圖10的實施例，在圖12的本實施 例中，感測器214(即應變規)設置在座墊110的底殼110b上，以感測底殼110b的變形。因此，當騎乘者坐在座墊110上而造成底殼110b變形時，控制器220可藉由感測器214(即應變規)的電阻變化來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。
請參考圖1A及圖13，在本實施例中，騎乘姿勢偵測裝置200包括一感測器215及耦接至感測器215的一控制器220。感測器215為一光學感測器(例如紅外線感測器)，並設置在自行車100上，以感測座墊110附近的物體移動。因此，當騎乘者的騎乘姿勢採用坐姿時，控制器220可藉由感測器215是否持續感測到騎乘者的臀部或大腿靠近座墊110來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。在本實施例中，感測器215設置在座弓110c。
請參考圖14，類似於圖13的實施例，在圖14的本實施例中，感測器215(即光學感測器)設置在座桿108上，以感測座墊110附近的物體移動。因此，當騎乘者的騎乘姿勢採用坐姿時，控制器220可藉由感測器215是否持續感測到騎乘者的臀部或大腿靠近座墊110來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。
請參考圖15，類似於圖13的實施例，在圖15的本實施例中，感測器215(即光學感測器)設置在自行車100的車架106上，以感測座墊110附近的物體移動。因此，當騎乘者的騎乘姿勢採用坐姿時，控制器220可藉由感測器215是否持續感測到騎乘者的臀部或大腿靠近座墊110來判斷騎乘者是否坐在座墊110上。
綜上所述，在本發明中，可藉由騎乘姿勢偵測裝置來判斷騎乘者的騎乘姿勢(坐姿或站姿)。因此，可藉由自動控制系統依照騎乘姿勢對應調整避震器的設定，如此才能對於路面衝擊與踩踏效率進行最佳化的處理。
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。
108‧‧‧座桿
110‧‧‧座墊
110a‧‧‧軟襯
110b‧‧‧底殼
110c‧‧‧座弓
200‧‧‧騎乘姿勢偵測裝置
210‧‧‧感測器
220‧‧‧控制器
230‧‧‧連接組

Claims (20)

  1. 一種騎乘姿勢偵測裝置，適於偵測正在騎乘一自行車的一騎乘者的騎乘姿勢，該騎乘姿勢偵測裝置包括：一感測器，連接至該自行車，並感測該騎乘者是否坐在該自行車的一座墊，以輸出對應的感測訊號；以及一控制器，接收該感測訊號，並依照該感測訊號判斷該騎乘者的騎乘姿勢為坐姿或站姿。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的騎乘姿勢偵測裝置，更包括：一連接組，設置於該控制器與該自行車之間，其中該控制器經由該連接組連接至該自行車。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該連接組為螺鎖連接組、卡扣連接組或磁性連接組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器為一壓力感測器並設置在該自行車的該座墊內，以感測該座墊所受到的施壓。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該壓力感測器為一壓阻感測器。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該壓力感測器為一接點開關。
  7. 如申請專利範圍第4項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器設置在該座墊的頂部。
  8. 如申請專利範圍第4項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該 感測器設置在該座墊的底部。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器為一距離感測器並設置在該自行車的一座墊內，以感測該座墊所受到的擠壓。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器包括一磁性體及一磁性感測元件，且該磁性感測元件感測該磁性體的磁場變化。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該磁性體及該磁性感測元件分別位於該座墊的一軟襯及一底殼。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該磁性體及該磁性感測元件分別位於該座墊的一底殼及一座弓。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器為一應變感測器並設置在該自行車的一座桿上，以感測該座桿的變形。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器為一應變感測器並設置在該自行車的該座墊的一座弓上，以感測該座弓的變形。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器為一應變感測器並設置在該自行車的該座墊的一底殼上，以感測該底殼的變形。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器為一光學感測器並設置在該自行車上，以感測該座墊附 近的物體移動。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該光學感測器為一紅外線感測器。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器設置在該自行車的該座墊的一座弓。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器設置在該自行車的一座桿。
  20. 如申請專利範圍第16項所述的騎乘姿勢偵測裝置，其中該感測器設置在該自行車的一車架。
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