[发明专利]自行车自动换档方法及系统

说明书

技术领域

本发明是有关于一种自行车控制方法及系统，且特别是有关于一种自行车自动换档方法及系统。

背景技术

在运动风气日益兴盛的今日，慢跑、游泳及自行车都是相当热门的运动。当使用者骑乘自行车时，通常会根据自身的速度或体能来进行换档操作，例如在平地切换到高速档以快速骑乘，或是在上坡时切换到低速档以节省体力爬坡。因此在自行车的握把上通常都设置有前轮及后轮的变速器以提供使用者进行换档操作。

然而，使用者换档时通常是依赖自身经验拨动前轮或后轮的变速器以切换档位，但在切换的过程中使用者并不知道前后齿轮之间齿数的比例关系，也不知道下一档位(前后齿轮的齿数比的大小顺序)的实际位置。结果使用者往往需要来回切换多次，才能切换到符合其目前骑乘需求的档位。

发明内容

本发明提供一种自行车自动换档方法及系统，可计算出前后齿轮的各种组合的齿数比，并据以建立齿数比与档位的关系表，而可根据使用者的骑乘状态自动切换至合适的档位。

本发明的自行车自动换档方法，适于由计算装置控制配置于自行车的前拨链器的前伺服马达推动前拨链器，并控制配置于自行车的后拨链器的后伺服马达推动后拨链器，以切换自行车的档位。此方法控制前伺服马达将前拨链器推动至自行车的大齿盘的多个齿轮中的第一齿轮，并控制后伺服马达将后拨链器由后齿盘的多个飞轮中的第一飞轮依序推动至最末飞轮，以利用转速传感器测量第一齿轮与后齿盘的各个飞轮之间的齿数比。之后，控制后伺服马达将后拨链器推动至自行车的后齿盘的第一飞轮，并控制前伺服马达将前拨链器由大齿盘的第一齿轮依序推动至最末齿轮，以利用转速传感器测量第一飞轮与大齿盘的各个齿轮之间的齿数比。然后，利用所测量的第一齿轮与后齿盘的各个飞轮之间的齿数比与第一飞轮与大齿盘的各个齿轮之间的齿数比，建立自行车的多个档位与齿数比的关系表。最后则检测自行车使用者的骑乘状态，并根据所述关系表控制前伺服马达与后伺服马达推动前拨链器与后拨链器，以切换至适于该骑乘状态下的档位。

在本发明的一实施例中，在上述控制前伺服马达将前拨链器推动至自行车的大齿盘的第一齿轮的步骤之前，所述方法还转动自行车的曲柄以带动大齿盘与后齿盘转动，并控制前伺服马达将前拨链器由端点位置推动至另一端点位置，而利用配置于前拨链器周围的振动传感器检测前拨链器在移动过程中的振动幅度，以根据此振动幅度中的多个峰值决定大齿盘中各个齿轮相对于前拨链器的位置，而用于控制前伺服马达将前拨链器推动至各个齿轮。

在本发明的一实施例中，在上述控制后伺服马达将后拨链器由后齿盘的第一飞轮依序推动至最末飞轮的步骤之前，所述方法还转动自行车的曲柄以带动大齿盘与后齿盘转动，并控制后伺服马达将后拨链器由一端点位置推动至另一端点位置，而利用配置于后拨链器周围的振动传感器检测后拨链器在移动过程中的振动幅度，以根据此振动幅度中的多个峰值决定后齿盘中各个飞轮相对于后拨链器的位置，而用于控制后伺服马达将后拨链器推动至各个飞轮。

在本发明的一实施例中，上述利用转速传感器测量第一齿轮与后齿盘的各个飞轮之间的齿数比的步骤包括转动自行车的曲柄以带动大齿盘与后齿盘转动，并利用配置于靠近大齿盘的辐条上的前转速传感器检测前拨链器位于第一齿轮时大齿盘的第一转速，并利用配置于靠近后齿盘的辐条上的后转速传感器检测后拨链器位于第一飞轮时后齿盘的第二转速，从而计算第二转速与第一转速的比值以作为第一齿轮与第一飞轮之间的齿数比，最后则控制后伺服马达将后拨链器推动至所述第一飞轮的下一飞轮，并重复上述步骤，以计算第一齿轮与各个飞轮之间的齿数比。

在本发明的一实施例中，上述利用所测量的第一齿轮与后齿盘的各个飞轮之间的齿数比与第一飞轮与大齿盘的各个齿轮之间的齿数比，建立自行车的多个档位与齿数比的关系表的步骤包括建立飞轮与齿轮之间的对应关系的关系表，并在此关系表中填入所测量的第一齿轮与后齿盘的各个飞轮之间的齿数比与第一飞轮与大齿盘的各个齿轮之间的齿数比，从而根据所测量的第一齿轮与后齿盘的各个飞轮之间的齿数比与第一飞轮与大齿盘的各个齿轮之间的齿数比，利用连比公式计算其他各个齿轮与后齿盘的各个飞轮之间的该齿数比，最后则将关系表中的齿数比排序，而由小至大决定各个齿数比对应的档位并记录于关系表。

在本发明的一实施例中，上述将关系表中的齿数比排序，而由小至大决定各个齿数比对应的档位并记录于关系表的步骤包括将齿数比相同或齿数比的差值小于预设值的齿轮与飞轮的组合设定为相同的档位。