[发明专利]具有最佳换档时机的自动变速自行车

说明书

技术领域

本发明是与自动变速自行车有关，特别是指一种具有最佳换档时机的自动变速自行车。

背景技术

自动变速自行车，其变速的时机大多是依据车速及踩踏速度来做为判断依据，目前并没有针对使用者的踩踏角度来判断变速时机的技术。由于骑乘者在踩踏时，若是在重踩时刚好进行换档，则会造成变速器正在变化齿轮比而发生咬合不顺的问题，进而影响到使用者骑乘的舒适感。因此，若能选择骑乘者在轻踩的时机来进行换档，则可使变速更为顺畅，提高骑乘舒适性。

不过，自行车的换档必须在正踩的情形下，因此，若是欲依据骑乘者踩踏的状态来判断变速时机点时，必须连同踩踏方向一起考虑，亦即，必须判断踩踏方向。

中国台湾WO 2009036623号专利揭露了一种电动助力车的助力控制装置，其是以霍尔感应器来感测，以判断自行车是否为前进状态，其图2及图3即分别显示了霍尔感应器感测到正转及反转时的波形，由此可见，霍尔感应器可由其所感测的波形来判断正转或反转。

中国台湾CN 101412427号专利则揭露了一种用于电动自行车电动机驱动器的反向踏板检测电路，其利用了霍尔传感器在踏板正转及反转时信号的占空比不同，防止马达助力被误触发。此案也揭露了利用霍尔传感器来判断正转或反转的技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有最佳换档时机的自动变速自行车，其可判断变速的最佳时机，并控制变速器在该时机点进行变速。

为了达成前述目的，依据本发明所提供的一种具有最佳换档时机的自动变速自行车，包含有：一自行车主体，具有一曲柄轴、设于该曲柄轴上的二曲柄、设于各该曲柄上的一踏板、以及一变速器；一电源模块，设于该自行车主体；一微电脑，电性连接于该电源模块；一换档控制驱动器，电性连接于该微电脑，受该微电脑的控制以驱动该变速器进行变速；以及一踏板位置感测模块，设于该自行车主体且对应于至少一该曲柄，并且电性连接于该微电脑，该微电脑即通过该踏板位置感测模块来得知该至少一曲柄旋摆的角度位置以及踩踏方向为正踩或反踩；其中，在骑乘者踩踏所述踏板的过程中，该微电脑是至少以下列条件之一判断最佳换档时机：(1)感测该至少一曲柄在正踩过程中每次位于一预定位置的角度位置及对应的时间点，并以该微电脑根据前述角度位置及时间点计算出下次通过踩踏死点的预测时间点，而做为最佳换档时机；或(2)感测该至少一曲柄在正踩过程中每次位于踩踏死点的时间点，并于该踩踏死点的时间点范围内做为最佳换档时机；或(3)感测该至少一曲柄在正踩过程中的踩踏转速值，当该踩踏转速值小于一预设转速值时，忽略该踩踏死点的时间点而判断为最佳换档时机；或(4)感测该至少一曲柄是否为反踩，若是即判断为最佳换档时机。由此，可判断变速的最佳时机，并控制变速器在该时机点进行变速，让变速过程更为顺畅，进而让骑乘者更为舒适。

附图说明

为了详细说明本发明的技术特点所在，以下结合较佳实施例并配合附图说明如后，其中：

图1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局部结构示意图，显示踏板位置感测模块的结构。

图4是本发明第一较佳实施例的示意图，显示曲柄旋摆一周所经过的八个点的角度位置。

图5是本发明第一较佳实施例的传感器波形示意图。

图6是本发明第一较佳实施例的波形示意图，显示取正半周的状态。

图7是本发明第一较佳实施例的波形示意图，显示取负半周的状态。

图8是本发明第一较佳实施例的波形示意图，显示高电位时间与低电位时间的关系。

图9是本发明第一较佳实施例的波形示意图，显示第一踩踏死点与第二踩踏死点的时间点。

图10是本发明第一较佳实施例的波形示意图，显示霍尔元件感测正踩的信号形态。

图11是本发明第一较佳实施例的波形示意图，显示霍尔元件感测反踩的信号形态。

图12A是本发明第一较佳实施例的角度位置示意图，显示在上坡路面时，曲柄旋摆的角度位置及踩踏死点。

图12B是本发明第一较佳实施例的角度位置示意图，显示在下坡路面时，曲柄旋摆的角度位置及踩踏死点。

图13A是本发明第二较佳实施例的局部结构示意图，显示踏板位置感测模块的磁块设置状态。

图13B是本发明第二较佳实施例的局部结构示意图，显示踏板位置感测模块及其所产生的波形。

图14是本发明第三较佳实施例的装设示意图。