專利名稱：自行車自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種自行車或電動自行車控制裝置的設(shè)計，特別是關(guān)于一種由感測
自行車的行車速度以及外界光線亮度控制燈具及鎖具的自行車自動控制裝置。
背景技術(shù)：
在油價不斷高漲的現(xiàn)代社會中，大多數(shù)國人漸漸的已經(jīng)減少開車出門的頻率了， 甚至在上下班的交通工具選擇上，很多人干脆選擇不開車。再加上近來節(jié)能減碳已被人們 所重視，因此，很多人在交通工具的選擇上干脆選擇騎自行車或是搭乘大眾運輸工具。尤其 是自行車，不但在平日可以當(dāng)作代步的工具，到了周末，自行車更是一種休閑運動，因此，自 行車的感測裝置也應(yīng)運而生。 在中國臺灣第M327829號專利中，公開了一種自行車整合控制裝置，裝設(shè)于一具 有至少一燈具的自行車。其包括有一按鍵組、一微處理器、一無線收發(fā)器和一顯示單元。微 處理器連接于按鍵組，用以接收按鍵組所產(chǎn)生的按鍵信號，并據(jù)以送出一驅(qū)動信號，經(jīng)由無 線收發(fā)器發(fā)送至自行車的燈具的一無線收發(fā)器，以控制自行車的燈具的狀態(tài)，顯示單元系 連接于微處理器，用以顯示自行車的燈具的狀態(tài)。 然而，目前裝設(shè)于自行車上的各種裝置，往往各個設(shè)計有不同種類的傳感器，例如 自行車傳感器、頭燈、尾燈、鎖具以及警報器...等等，各個裝置或組件在使用上都是獨立 運作，并沒有相互配合運作的功能。以致于使用者在使用時，必須各個裝置或組件一一操 作。如果使用者忘記遵守操作程序，或忘了啟動、關(guān)閉的話，可能會造成電池沒電或是自行 車被偷的后果。不但容易造成能源的浪費，而且使用者使用起來也相當(dāng)不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種自行車自動控制裝置，提供各組件間的互相功能，由傳 感器量測判斷使用者使用自行車時的狀態(tài)，進(jìn)而使其它組件相應(yīng)地進(jìn)行預(yù)設(shè)的動作。
為實現(xiàn)上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)手段包括一速度感測單元、一中央處理單 元、一光感測單元、一鎖具、一警報器及至少一燈具。當(dāng)使用者騎乘自行車時，速度感測單元 將感測自行車行進(jìn)時的行車速度，并傳送至中央處理單元，然后光感測單元感測到外界光 線變化時產(chǎn)生一光線訊號，并傳送至中央處理單元。中央處理單元接收到速度信號及光線 訊號之后產(chǎn)生一命令信號啟動燈具，并控制燈具的照明亮度。另外，當(dāng)自行車處于停車狀態(tài) 時，中央處理單元將依據(jù)自行車的停車時間長短控制燈具的亮度是全亮或是常亮。當(dāng)自行 車停車時間過長時，中央處理單元會將自行車的燈具關(guān)閉，然后啟動鎖具將自行車予以上 鎖，同時將警報器啟動。 本發(fā)明對照公知技術(shù)所具有的功效 經(jīng)由本發(fā)明所采用的技術(shù)手段，可以使得使用者在騎乘自行車時，當(dāng)速度感測單 元感測到自行車的行車速度時，光感測單元將感測自行車所在的亮度的變化，而傳送一光 線訊號至中央處理單元，中央處理單元依據(jù)光線訊號而決定燈具的照明狀態(tài)或是將燈具關(guān)閉，使得使用者在騎乘自行車時不必因為所在的亮度產(chǎn)生變化而操作燈具的開啟或關(guān)閉， 以避免因為一邊騎車一邊操作燈具而發(fā)生意外。另外，當(dāng)自行車處于停車狀態(tài)時，中央處理 單元將依據(jù)自行車的停車時間長短，判斷自行車是臨時停車或是長時間停車，而決定燈具 全亮或關(guān)閉，并決定是否將自行車上鎖。 因此，由感測自行車的行車速度或是外界的光線變化而控制燈具的照明亮度或是 將燈具關(guān)閉，并且由自行車的停車時間長短決定是否將自行車上鎖，使用者不需因為情況 不同而將各個組件一一操作，以避免使用者騎乘自行車時為了操作各個組件而發(fā)生意外。 而且由于本發(fā)明可在自行車長時間停車時自動將自行車予以上鎖，并自動將燈具予以關(guān) 閉，以避免使用者因為忘記操作而造成電池沒電或是自行車被偷的后果。


圖1顯示本發(fā)明自行車自動控制裝置的控制模塊示意圖2顯示本發(fā)明第一實施例的電路方塊圖3顯示本發(fā)明第一實施例的示意圖4顯示本發(fā)明第二實施例的電路方塊圖5顯示本發(fā)明第二實施例的示意圖6顯示本發(fā)明的動作流程圖7顯示本發(fā)明依據(jù)不同速度控制燈具亮度的步驟流程圖
圖8顯示本發(fā)明進(jìn)行電力自動管理的步驟流程圖。
附圖中主要組件符號說明
100、100a自行車自動控制裝置11中央處理單元12速度感測單元121無線收發(fā)模塊121a編碼器121b無線收發(fā)器13光感測單元14方向感測單元15踩踏速度傳感器151無線收發(fā)模塊151a編碼器151b無線收發(fā)器16生理信號感測單元161無線收發(fā)模塊161a編碼器161b無線收發(fā)器17按鍵組171尋車鍵18顯示單元
19無線收發(fā)模塊191編碼器及譯碼器192無線收發(fā)器21燈具211頭燈212控制器213無線接收模塊213a譯碼器213b無線收發(fā)器22燈具221尾燈222控制器223無線接收模塊223a譯碼器223b無線收發(fā)器23燈具231左方向燈232控制器233無線接收模塊233a譯碼器233b無線收發(fā)器24燈具241右方向燈242控制器243無線接收模塊243a譯碼器243b無線收發(fā)器25鎖具單元251鎖具器252控制器253無線接收模塊253a譯碼器253b無線收發(fā)器26警報器單元261警報器262控制器263無線接收模塊263a譯碼器263b無線收發(fā)器
27踏板3、3a控制模塊si速度信號s2光線訊號s31、 s32命令信號s4方向信號s41、 s42控制信號s5踩踏速度信號s6生理信號s7行車信息s81鎖具控制信號s82啟動信號s9尋車信號B自行車U使用者
具體實施例方式
本發(fā)明所采用的具體實施例，將由以下的實施例及附圖作進(jìn)一步的說明。
同時參閱圖1至圖3，圖1顯示本發(fā)明自行車自動控制裝置的控制模塊示意圖，圖 2顯示本發(fā)明第一實施例的電路方塊圖，圖3顯示本發(fā)明第一實施例的示意圖。如圖所示， 本發(fā)明自行車自動控制裝置100包括一中央處理單元11、一速度感測單元12、一光感測單 元13、一方向感測單元14、一踩踏速度傳感器15、一生理信號感測單元16、一按鍵組17、一 顯示單元18、四個燈具21、22、23、24、一鎖具單元25及一警報器單元26。其中，中央處理 單元11、速度感測單元12、光感測單元13、方向感測單元14、踩踏速度傳感器15、生理信號 感測單元16、按鍵組17及顯示單元18設(shè)置于一控制模塊3中。在本實施例中，燈具21包 括一頭燈211及一控制器212，設(shè)置于自行車B前端。燈具22包括一尾燈221及一控制器 222，設(shè)置于自行車B后端。燈具23包括一左方向燈231及一控制器232，設(shè)置于鄰近于燈 具21的位置。燈具24包括一右方向燈241及一控制器242，設(shè)置于鄰近于燈具21的位置。 鎖具單元25包括一鎖具251及一控制器252。警報器單元26包括一警報器261及一控制 器262。 當(dāng)使用者U騎乘自行車B時，控制模塊3的速度感測單元12將感測自行車B的行 車速度，并產(chǎn)生一速度信號sl傳送至中央處理單元ll，然后光感測單元13將感測自行車 B所在的亮度，并產(chǎn)生一光線訊號s2傳送至中央處理單元11。當(dāng)中央處理單元ll接收到 速度信號sl以及光線訊號s2之后，中央處理單元11分別產(chǎn)生命令信號s31、s32經(jīng)由控制 器212、222啟動頭燈211及尾燈222。如果使用者U欲改變自行車B行進(jìn)方向的時候，控 制模塊3的方向感測單元14可在使用者U手動操作下產(chǎn)生一方向信號s4傳送至中央處理 單元11，中央處理單元11接收到方向信號s4之后，如果自行車B要向左轉(zhuǎn)的時候，中央處 理單元11產(chǎn)生控制信號s41，經(jīng)由控制器232傳送至左方向燈231，左方向燈231在接收到 控制信號s41之后啟動并閃爍，然后在自行車轉(zhuǎn)彎之后，由控制器232將左方向燈231予以關(guān)閉。如果自行車B要向右轉(zhuǎn)的時候，中央處理單元11產(chǎn)生控制信號s42，經(jīng)由控制器242 傳送至右方向燈241，右方向燈241在接收到控制信號s42之后啟動并閃爍，然后在自行車 B轉(zhuǎn)彎之后，由控制器242將右方向燈231予以關(guān)閉。其中，光感測單元13設(shè)置于感測模塊 3內(nèi)部，且鄰近于底蓋位置，以防止因為外界光線直射而產(chǎn)生誤動作。 另外，踩踏速度傳感器15可感測使用者U踩踏自行車B踏板27的速度，并產(chǎn)生一 踩踏速度信號s5，傳送至中央處理單元11。生理信號感測單元16將感測使用者U騎乘自 行車B時的生理狀態(tài)，并產(chǎn)生一生理信號s6傳送至中央處理單元11。其中，生理信號s6包 括一體溫信號、一心跳信號、一熱量消耗信號的一或其組合。另一方面，中央處理單元11可 在使用者U操作按鍵組17時，將使用者U騎乘自行車B時的行車信息s7傳送至顯示單元 18予以顯示。 當(dāng)自行車B處于停車狀態(tài)時，如果自行車B停車時間在一分鐘以內(nèi)，中央處理單元 11會分別經(jīng)由頭燈211及尾燈221的控制器212、222使頭燈211及尾燈221保持全亮狀 態(tài)。如果停車時間超過一分鐘時，控制器212、222會將頭燈211及尾燈221回復(fù)到常亮狀 態(tài)。如果停車時間超過三分鐘時，中央處理單元11會將頭燈211及尾燈221予以關(guān)閉，且 中央處理單元11會發(fā)出一鎖具控制信號s81使鎖具241將自行車B予以上鎖，同時，中央 處理單元11發(fā)出一啟動信號s82啟動警報器25。 另外，如果使用者U將控制模塊3從自行車B移除之后，鎖具單元25的控制器252 會啟動鎖具251將自行車B上鎖，同時，警報器單元26的控制器262會啟動警報器261，使 警報器26感測外界變化而發(fā)出警報。 同時參閱圖4及圖5，圖4顯示本發(fā)明第二實施例的電路方塊圖，圖5顯示本發(fā)明 第二實施例的示意圖。本實施例的自行車自動控制裝置100a的組成與作用原理大致與第 一實施例相同，故相同的構(gòu)件以相同的組件符號表示，不再贅述。其差異在于本實施例的速 度感測單元12還包括連接一無線收發(fā)模塊121，無線收發(fā)模塊121包括一編碼器121a及 一無線收發(fā)器121b，用以將速度感測單元12所產(chǎn)生的速度信號sl由編碼器121a予以編 碼之后，從無線收發(fā)器121b發(fā)送至中央處理單元11。踩踏速度傳感器15還包括連接一無 線收發(fā)模塊151，無線收發(fā)模塊151包括一編碼器151a及一無線收發(fā)器151b，用以將踩踏 速度信號s5經(jīng)由編碼器151a編碼之后，由無線收發(fā)器151b予以發(fā)送。生理信號感測單元 16還包括連接一無線收發(fā)模塊161，無線收發(fā)模塊161包括一編碼器161a及一無線收發(fā)器 161b，用以將生理信號s6經(jīng)由編碼器161a編碼之后，由無線收發(fā)器161b予以發(fā)送。
在本實施例中，中央處理單元11還包括連接一無線收發(fā)模塊19，無線收發(fā)模塊19 包括一編碼器及譯碼器191及一無線收發(fā)器192，用以將速度信號sl、光線訊號s2、方向信 號s4、踩踏速度信號s5、及生理信號s6由無線收發(fā)器192接收之后，由編碼器及譯碼器191 予以譯碼，并將中央處理單元11發(fā)出的命令信號s31、 s32、控制信號s41、 s42、鎖具控制信 號s81及啟動信號s82由編碼器及譯碼器191編碼之后，從無線收發(fā)器192予以發(fā)送。
燈具21還包括一無線接收模塊213，無線接收模塊213包括一譯碼器213a及一無 線收發(fā)器213b，用以將中央處理單元11所發(fā)送的命令信號s31予以接收并解碼之后傳送 至控制器212。燈具22還包括一無線接收模塊223，無線接收模塊223包括一譯碼器223a 及一無線收發(fā)器223b，用以將中央處理單元11所發(fā)送的命令信號s32予以接收并解碼之后 傳送至控制器222。燈具23還包括一無線接收模塊233，無線接收模塊233包括一譯碼器233a及一無線收發(fā)器233b，用以將中央處理單元11所發(fā)送的控制信號s41予以接收并解 碼之后傳送至控制器232。燈具24還包括一無線接收模塊243，無線接收模塊243包括一 譯碼器243a及一無線收發(fā)器243b，用以將中央處理單元11所發(fā)送的控制信號s42予以接 收并解碼之后傳送至控制器242。 鎖具單元25還包括一無線接收模塊253，無線接收模塊253包括一譯碼器253a及 一無線收發(fā)器253b，用以將中央處理單元ll所發(fā)送的鎖具控制信號s81予以接收并解碼之 后傳送至控制器242。警報器單元26還包括一無線接收模塊263，無線接收模塊263包括 一譯碼器263a及一無線收發(fā)器263b，用以將中央處理單元11所發(fā)送的啟動信號s82予以 接收并解碼之后傳送至控制器262。 當(dāng)使用者U將控制模塊3a從自行車B上移除時，燈具21的控制器212及燈具22 的控制器222在感測到控制模塊3a被移除之后，控制器212、222會分別將頭燈211即尾燈 221關(guān)閉。另外，鎖具單元25的控制器252會啟動鎖具251將自行車B予以上鎖，且及警報 器26單元的控制器262會啟動警報器261以感測外界的變化。 另外，當(dāng)使用者U欲找尋自行車B時，使用者U只要操作按鍵組17的尋車鍵171， 按鍵組17將發(fā)出一尋車信號s9至中央處理單元11，中央處理單元11接收到尋車信號s9 之后，經(jīng)由無線收發(fā)模塊19編碼之后予以發(fā)送。當(dāng)自行車B接收到尋車信號s9之后，控制 器222啟動尾燈221發(fā)出閃光，并發(fā)出嗶聲。然后，鎖具241會將自行車B解鎖，同時，警報 器251解除警報。 同時參閱圖6，其顯示本發(fā)明自行車自動控制裝置的動作流程圖。如圖所示，當(dāng)使 用者U操作控制模塊3時，速度感測單元12將感測自行車B行進(jìn)時的速度信號sl (步驟 101)，并傳送至中央處理單元11判斷自行車B速度是否為零(步驟102)，如果速度感測單 元12感測自行車B速度為零，且控制模塊3被移除時(步驟103)，中央處理單元11發(fā)出 一鎖具控制信號s81及一啟動信號s82，此時，鎖具單元25在接收到鎖具控制信號s81之 后會啟動鎖具241將自行車B上鎖(步驟104)。同時，警報器單元26接收到啟動信號s82 之后會啟動警報器261感測外界變化而發(fā)出警報(步驟105)，然后燈具21的控制器212及 尾燈22的控制器222會將頭燈211及尾燈221予以關(guān)閉(步驟106)。
如果速度感測單元12感測到自行車B的行車速度時，光感測單元13將感測自行 車B所在的亮度(步驟107)，如果光感測單元13感測到外界光線不足時，光感測單元13將 產(chǎn)生一光線訊號s2傳送至中央處理單元11，中央處理單元11依據(jù)光線訊號s2產(chǎn)生命令信 號s31、s32，經(jīng)由控制器212、222分別將頭燈211及尾燈221予以啟動，使尾燈221保持常 亮(步驟108)及頭燈211保持常亮(步驟109)。然后速度感測單元12持續(xù)感測自行車B 行車速度。如果光感測單元13感測外界光線足夠時，則控制器212、222將不啟動頭燈211 及尾燈221，然后速度感測單元12持續(xù)感測自行車B速度信號sl。 當(dāng)速度感測單元12感測到自行車B速度為零，且控制模塊沒有被移除時，中央處 理單元11將計算自行車B的停車時間(步驟IIO)如果自行車B停車時間在一分鐘以內(nèi)， 則中央處理單元11將發(fā)出命令信號s32至控制器222，然后控制器221依據(jù)命令信號s32 使尾燈221全亮(步驟111)，同時，控制器211依據(jù)命令信號s31使頭燈211全亮(步驟 112)，然后速度感測單元12持續(xù)感測自行車B行車速度。 如果自行車B停車時間超過三分鐘(步驟113)，中央處理單元11將傳送一啟動信號s82啟動警報器26 (步驟115)，以感測外界變化而發(fā)出警報。同時，中央處理單元11將 傳送一鎖具控制信號s81啟動鎖具251將自行車B上鎖(步驟114)，然后控制器211、221 將頭燈211及尾燈221關(guān)閉(步驟116)。如果自行車B停車時間未超過三分鐘時(步驟 113)，中央處理單元11將發(fā)出一命令信號s31、s32至控制器211、221。此時，控制器212將 發(fā)出一控制信號s41使頭燈211常亮(步驟117)，同時，控制器222將控制尾燈221保持常 亮(步驟118)。 圖7顯示本發(fā)明依據(jù)不同速度控制燈具亮度的步驟流程圖。如圖所示，首先速度 感測單元感測自行車的行車速度(步驟201)，并將產(chǎn)生的速度信號傳送至中央處理單元。 接著由中央處理單元判別自行車的行車速度是否為高速(步驟202)，當(dāng)判別行車速度為高 速行進(jìn)時，則采取第一種亮度模式，使燈具保持全亮(步驟203)。接著，判別自行車的行 車速度是否為中速(步驟204)，當(dāng)判別行車速度為中速行進(jìn)時，則采取第二種亮度模式，使 燈具保持常亮(步驟205)。接著，中央處理單元判別自行車的行車速度是否為低速(步 驟206)，當(dāng)判別行車速度為低速行進(jìn)時，則采取第三種亮度模式，使燈具保持微亮(步驟 207)。接著，判別自行車的行車速度是否為零(步驟208)，當(dāng)行車速度尚未停止為零時，則 同樣采取第三種亮度模式，使燈具保持微亮(步驟207)。若自行車的行車速度為零，即自行 車停止時，則使燈具關(guān)掉(步驟209)。 圖8顯示本發(fā)明進(jìn)行電力自動管理的步驟流程圖。本發(fā)明還可將自行車的輪轂裝 置一發(fā)電模塊，以使自行車行進(jìn)時輔助供電，以配合本發(fā)明對自行車進(jìn)行電力自動管理，使 電力發(fā)揮最大效益。如圖所示，首先進(jìn)入電力自動管理的模式(步驟301)。光感測單元感 測自行車所在的亮度，當(dāng)感測的所在亮度為90%時(步驟302)，將產(chǎn)生的光線訊號傳送至 中央處理單元，并經(jīng)由控制器使燈具關(guān)閉(步驟303)。若光感測單元感測自行車所在的亮 度為60%時(步驟304)，將產(chǎn)生的光線訊號傳送至中央處理單元，并經(jīng)由控制器使燈具保 持常亮(步驟305)。若光感測單元感測自行車所在的亮度為30%時(步驟306)，將產(chǎn)生的 光線訊號傳送至中央處理單元，并經(jīng)由控制器使燈具保持全亮(步驟307)。而當(dāng)燈具內(nèi)的 電池電量下降時(步驟308)，經(jīng)由控制器的增益值變大，使燈具保持原來亮度(步驟309)。 而當(dāng)發(fā)電模塊的發(fā)電量下降時(步驟310)，經(jīng)由控制器的增益值變大，使燈具保持原來亮 度(步驟311)。若控制器的增益值變小，亦可使燈具保持原來亮度(步驟312)。
以上敘述僅為本發(fā)明的較佳實施例說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可依據(jù)上述說明而作 其它種種的改良，惟這些改變?nèi)詫儆诒景l(fā)明的發(fā)明精神及申請有的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
一種自行車自動控制裝置，包括一中央處理單元；至少一燈具，連接于該中央處理單元；一光感測單元，用以感測一自行車所在的亮度，并據(jù)以產(chǎn)生一光線訊號；一速度感測單元，連接于該中央處理單元，用以感測該自行車的行車速度并據(jù)以產(chǎn)生一速度信號傳輸至該中央處理單元；其中該中央處理單元接收該光線訊號及該速度信號后，據(jù)以送出一命令信號，以使該燈具啟動，并根據(jù)該自行車所在的亮度調(diào)控該燈具的照明亮度。
2. 如權(quán)利要求l所述的自行車自動控制裝置，其中，包括一連接于該中央處理單元的 無線收發(fā)模塊，用以將該命令信號予以發(fā)射出。
3. 如權(quán)利要求1所述的自行車自動控制裝置，更包括一連接于該中央處理單元的踩踏 速度傳感器，用以感測該自行車踏板的踩踏速度，并產(chǎn)生一踩踏速度訊號傳送至該中央處 理單元。
4. 如權(quán)利要求1所述的自行車自動控制裝置，其中，包括一警報器，該警報器經(jīng)由一控 制器連接于該中央處理單元，用以接收該中央處理單元發(fā)出的一啟動信號并發(fā)出警報。
5. 如權(quán)利要求l所述的自行車自動控制裝置，其中，該速度感測單元連接有一無線收 發(fā)模塊，該無線收發(fā)模塊包括一編碼器及一無線收發(fā)器。
6. 如權(quán)利要求1所述的自行車自動控制裝置，其中，包括一按鍵組，連接于該中處理單 元，用以在一使用者操作下控制該燈具及鎖具。
7. 如權(quán)利要求6所述的自行車自動控制裝置，其中，該按鍵組包括一尋車鍵，用以在一 使用者操作下發(fā)出一尋車信號。
8. 如權(quán)利要求l所述的自行車自動控制裝置，其中，包括一顯示單元，用以顯示該自行 車的至少一筆行車信息。
9. 如權(quán)利要求1所述的自行車自動控制裝置，其中，包括一生理信號感測單元，用以感 測一使用者的生理狀態(tài)并據(jù)以產(chǎn)生一生理信號。
10. 如權(quán)利要求1所述的自行車自動控制裝置，其中，包括一方向感測單元，用以在該 使用者操作之下產(chǎn)生一方向信號，以啟動該燈具，并在該自行車改變行進(jìn)方向之后將該燈 具予以關(guān)閉。
全文摘要
一種自行車自動控制裝置，包括一速度感測單元、一中央處理單元、一光感測單元、至少一燈具、一鎖具及一警報器。當(dāng)自行車行進(jìn)時，速度感測單元感測自行車的行車速度，并產(chǎn)生一速度信號，然后光感測單元感測外界光線變化之后，產(chǎn)生一光線訊號。中央處理單元依據(jù)速度信號及光線訊號送出命令信號啟動燈具，并控制燈具的照明亮度。當(dāng)自行車處于停車狀態(tài)時，中央處理單元感測到控制模塊被移除時，中央處理單元將產(chǎn)生一鎖具控制信號，使鎖具將自行車上鎖，同時，中央處理單元發(fā)出一啟動信號，將警報器啟動。
文檔編號B62J6/00GK101723020SQ20081017018
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者陳儀倫 申請人:陳儀倫