发明名称 提供电动辅助脚踏车之伺服系统
摘要 本发明提供用以实现可灵活对应使用者之使用目的及兴趣之电动辅助脚踏车之单元销售一种的提供电动辅助脚踏车之伺服系统,其中,伺服电脑1-1包含有:用以控制、管理电脑整体之控制部1-2;储存用以提供电动辅助脚踏车之各种资讯之硬碟1-3;可透过通讯网路与各种终端机连接之数据机1-4。在硬碟1-3中,储存有脚踏车资讯、电动辅助资讯、使用者资讯、体力/健康资讯、下载用之各种控制程式、订购厂商资讯、组装站资讯等。伺服电脑1-1可依照透过通讯网路1-11之使用者的订购,作成于具备以踏力驱动之行驶功能之一般脚踏车本体1-12中安装电动辅助构成部1-21之设计资讯,而向订购厂商传达指令,以提供使用者个人化电动辅助脚踏车1-23。
申请公布号 TWI292749 申请公布日期 2008.01.21
申请号 TW092118288 申请日期 2003.07.04
申请人 山士达技研股份有限公司;山士达瑞士SA公司 SUNSTAR SUISSE SA 瑞士 发明人 小胜京介;吉家彰人;二唐史;伊藤猛比古;丸山里司
分类号 B62M23/02(2006.01) 主分类号 B62M23/02(2006.01)
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种提供电动辅助脚踏车之伺服系统,系可透过 通讯网路线上购买或租赁藉由在具有以踏力驱动 之行驶功能之脚踏车本体中安装电动辅助构成部 而构成之电动辅助脚踏车, 前述电动辅助构成部至少具备有: 可检出踏力之踏力检测装置; 可根据控制程式输出以所检出之踏力为依据之电 动力之驱动单元; 使所输出的电动力与踏力合力的合力装置;以及 用以驱动前述驱动单元之电池;此外,前述电动辅 助构成部之至少一项又备有多种形态, 前述提供电动辅助脚踏车之伺服系统包含有: 控制装置; 可藉由通讯网路与使用者终端机连接之通讯装置; 搜寻构成前述脚踏车本体之脚踏车资讯之第1搜寻 装置;以及 搜寻构成前述电动辅助构成部之电动辅助资讯之 第2搜寻装置; 前述控制装置包含有: 使前述脚踏车资讯之至少一部分显示于前述使用 者终端机之第1显示功能; 在可供使用者选择具有多种形态之电动辅助构成 部的状态下,使前述电动辅助资讯之至少一部分显 示于使用者终端机之第2显示功能;以及 当使用者终端机选择决定具有多种形态之电动辅 助构成部之其中一种形态时,作成用以将包含所选 择之形态之电动辅助构成部之电动辅助构成部安 装于脚踏车本体之设计资讯之设计功能。 2.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述脚踏车本体包含:连结驱动轴 与链轮之单向离合器装置,俾使前述驱动轴之实际 之单向旋转传达至该链轮, 前述踏力检测装置系用以检测出根据对应于前述 单向离合器装置之踏板踏力之变形而变化之物理 量。 3.如申请专利范围第2项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述单向离合器装置包含: 沿着前述驱动轴之轴方向邻接设置之2个踏力传达 零件,仅在前述单向旋转时相互扣止,并使其零件 间隔增加之前述2个踏力传达零件;以及 对抗前述2个踏力传达零件之间隔之增加而配置之 弹性装置; 前述踏力检测装置包含用以检测前述弹性装置之 变形之变形感测器。 4.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述脚踏车本体备有数种种类, 前述第1显示功能系在使用者可选择数种种类之脚 踏车本体的状态下,使前述脚踏车资讯显示于前述 使用者终端机, 前述设计功能系在使用者终端机选择脚踏车本体 之种类时,作成将电动辅助构成部安装于所选择之 种类之脚踏车本体之设计资讯。 5.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述脚踏车本体尚包含:分别搜寻 前述电动辅助构成部、以及组装之订购厂商资讯 之第3搜寻装置;以及 由使用者终端机取得使用者资讯之使用者资讯取 得装置; 藉由通讯网路分别向所对应之订购厂商订购由使 用者所选择之前述脚踏车本体以及前述电动辅助 构成部, 再藉由通讯网路对各个订购厂商传送组装单位的 资讯, 对前述组装单位传送前述设计资讯以及所取得之 使用者资讯。 6.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述脚踏车资讯至少包含脚踏车 本体之图像资讯以及与各框架之尺寸、位置相关 之资讯,前述第1显示功能可使前述脚踏车本体之 图像资讯或其压缩图像显示于使用者终端机, 前述电动辅助资讯至少包含电动辅助构成部之图 像资讯以及与前述电动辅助构成部之形状、尺寸 相关之资讯,前述第2显示功能系使前述电动辅助 构成部之图像资讯或其压缩图像显示于使用者终 端机。 7.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述电动辅助构成部之至少一项 所准备之多种形态系该电动辅助构成部之种类及 安装位置之至少其中一项。 8.如申请专利范围第7项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述第2显示功能系使前述电动辅 助构成部之前述种类以图像显示。 9.如申请专利范围第8项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述第2显示功能系在实际安装于 前述脚踏车本体之图像的状态下,在使用者终端机 上图像显示使用者终端机所选择之种类之电动辅 助脚踏车之图像。 10.如申请专利范围第9项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,使用者终端机备有滑鼠, 前述第2显示功能系于所显示之电动辅助构成部中 ,随着滑鼠之拖曳移动显示由滑鼠点选而选择之构 成部。 11.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述设计功能系在使用者终端机 通知由具有复数形态之电动辅助构成部中决定其 中一种形态后,指示前述设计资讯。 12.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述控制装置之设计功能尚具备 有: 根据前述脚踏车资讯以及前述电动辅助资讯,判断 可否组装使用者终端机所选择之形态之电动辅助 构成部在前述脚踏车本体之判断功能;以及 根据前述判断功能,在判断出无法于脚踏车本体安 装电动辅助构成部时,将该讯息通知使用者终端机 之通知功能。 13.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述前述控制装置之设计功能, 系于使用者终端机所选择之电动辅助构成部,需要 未选择之其他电动辅助构成部时,作成用以指示组 装所需之该其他电动辅助构成部之设计资讯。 14.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,具备有各种形态之驱动单元,各形 态中至少控制程式系彼此不同。 15.如申请专利范围第14项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,于不同之复数控制程式中,至少 备有以下其中一种程式: 藉由不同之方式使之产生与车体速度相关之辅助 比率变化之复数个电动辅助控制程式; 可进行有氧运动之有氧运动控制程式; 可进行肌肉运动之肌肉运动控制程式;以及 得以单独藉由电动力行驶之控制程式。 16.如申请专利范围第15项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,由前述有氧运动控制程式或前 述肌肉运动控制程式所控制之驱动单元,系根据至 少由前述踏力检测装置所检测出之踏力,选择电动 力以及负载力之任一者,并藉由前述合力装置施加 踏力,俾使达到可进行有氧运动或肌肉运动之踏力 标准。 17.如申请专利范围第16项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述驱动单元具有: 电动马达;以及 介在于前述电动马达与前述合力装置之间的电磁 离合器, 前述负载力系在前述电动马达未供电之状态下,作 为藉由前述电磁离合器连接前述电动马达与前述 合力装置而产生之该电动马达之旋转电阻供给。 18.如申请专利范围第17项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述电池在前述电动马达未供 电之状态下,可选择藉由对抗前述负载力之踏力旋 转时所产生之起电力进行充电的形态。 19.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述电动辅助构成部另具备有人 体参数测定装置, 前述驱动单元至少根据前述人体参数测定装置所 测定之人体参数来设定踏力标准,并进行使所检出 之踏力达到该踏力标准之控制。 20.如申请专利范围第19项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,具备有复数种类之前述人体参 数, 前述控制装置之第2显示功能,系于使用者终端机 中选择显示复数种类之人体参数之其中一种或一 种以上, 前述设计功能系至少作成将用以测定所选择之人 体参数之人体参数测定装置、以及可进行以所选 择之人体参数为依据之控制之驱动单元组装于脚 踏车本体之设计资讯。 21.如申请专利范围第19项或第20项之提供电动辅助 脚踏车之伺服系统,其中,前述人体参数至少包含 心跳数以及血压之至少一项。 22.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,尚包含有:藉由通讯网路取得使用 者之体力/健康资讯之体力/健康资讯取得装置; 根据所取得之体力/健康资讯选择最适合使用者之 控制程式或该控制程式之参数之程式选择装置;以 及 藉由通讯网路将前述程式选择装置所选择之控制 程式或该控制程式之参数传送给使用者终端机之 程式传送装置。 23.如申请专利范围第22项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述利用者终端机系作为电动 辅助构成部备用,并可将所接收到的前述控制程式 或该控制程式之参数下载到使用者之电动辅助脚 踏车之驱动单元。 24.如申请专利范围第23项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述使用者终端机以及人体参 数测定装置系作为电动辅助构成部备用, 前述使用者终端机系取得藉由前述人体参数测定 装置所测定之人体参数作为前述使用者之体力/健 康资讯。 25.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,尚包含有:藉由通讯网路取得使用 者之体力/健康资讯之体力/健康资讯取得装置;以 及 根据所取得之体力/健康资讯选择最适合使用者之 控制程式或该控制程式之参数之程式选择装置; 前述控制装置之设计功能系作成将所选择之控制 程式或该控制程式之参数下载到驱动单元之指令 。 26.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述控制装置尚包含: 于使用者终端机中选择必须取得认定之电动辅助 构成部时,在该使用者终端机中显示要求输入认定 ID资讯之输入画面之ID输入功能, 并仅于所输入之ID正确时才指示前述设计资讯。 27.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述驱动单元系藉由单元安装托 架安装于前述脚踏车本体。 28.如申请专利范围第27项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述脚踏车本体包含藉由踏力 旋转之驱动轴以及轴撑该驱动轴之支撑部, 前述单元安装托架系具有:一对侧部板;及与该一 对侧部板相连结之底部板, 前述单元安装托架系在前述驱动轴贯穿前述一对 侧部板且前述支撑部挟置于该一对侧部板之间的 状态下,固定于该支撑部,并藉由将前述驱动单元 安装于前述底部板,而将该驱动单元固定于车体。 29.如申请专利范围第28项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述控制装置之设计功能,系作 成配合所选择之驱动单元之形态以及脚踏车本体, 而指示前述单元安装托架之安装形态及配置之设 计资讯。 30.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述脚踏车本体具有用以将踏力 传达至驱动轮之可旋转之主链轮, 前述合力装置包含: 与前述主链轮同时藉由同轴进行旋转之副链轮; 藉由前述驱动单元旋转之动力链轮;以及 张设于前述副链轮以及前述动力链轮之间的辅助 用链条。 31.如申请专利范围第30项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述第2显示功能系在前述辅助 用链条对应于前述驱动单元之安装位置,而张设于 前述驱动单元之动力链轮的状态下显示。 32.如申请专利范围第30项或31项之提供电动辅助脚 踏车之伺服系统,其中,前述控制装置之设计功能 系依所选择之驱动单元之形态以及脚踏车本体,决 定前述辅助用链条之长度,并作成发出指令之设计 资讯。 33.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述电池系藉由电池托架安装于 前述脚踏车本体之框架, 前述电池托架包含有: 以可拆装之方式收容前述电池,并可以钥匙扣止所 收容之电池之托架部;以及 以挟持车体框架之方式与前述托架部相连结之托 架固定器。 34.如申请专利范围第33项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述控制装置之设计功能系在 使用者终端机选择前述电池之位置时,作成用以指 示安装有前述电池托架之框架以及位于该框架之 安装位置之设计资讯。 35.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,在前述电动辅助构成部中,尚备有 用以检测车体速度之速度感测器, 该速度感测器包含有: 具大致平坦表面之环形磁铁,在该表面形成有复数 个磁铁区部分,可在该表面上产生沿周方向以一定 角度周期形成空间变化之磁场,并可藉由与前述被 检出部形成大致同心旋转之方式安装之前述环形 磁铁; 在与前述环形磁铁表面邻接之固定位置检测磁场 之磁场检测装置;以及 根据前述磁场检测装置所检测到的磁场讯号,检测 前述被检出部之旋转速度或是与此相关之物理量 之讯号处理装置。 36.如申请专利范围第35项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述被检出部为前述驱动单元 内的旋转部分。 37.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,在前述电动辅助构成部中,尚有可 以操作方式对前述驱动单元之作动进行开关指令 之操作开关, 前述操作开关之初期状态系呈现非开启状态且非 关闭状态之居中状态,且可在该开启状态及关闭状 态之任一方之操作后回复到前述居中状态。 38.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,在前述电动辅助构成部中尚有:用 以覆盖由前述脚踏车本体所划定之领域之罩壳, 前述控制装置之第2显示功能,系以可在使用者终 端机指示由罩壳所覆盖之领域的方式显示, 前述设计功能系作成组装适合覆盖使用者终端机 所指示之领域之罩壳时所需之设计资讯。 39.如申请专利范围第38项之提供电动辅助脚踏车 之伺服系统,其中,前述设计功能至少系根据前述 脚踏车本体之框架以及其他电动辅助构成部之位 置关系,设计适合覆盖使用者终端机所指示之闭领 域之罩壳的形状及尺寸。 40.如申请专利范围第38项或39项之提供电动辅助脚 踏车之伺服系统,其中,前述控制装置之第2显示功 能,可选择性地显示前述罩壳之颜色、透明度以及 装饰种类之至少一项。 41.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述通讯网路系网际网路、内部 网路以及区域网路(Local Area Network, LAN)之其中一种 网路。 42.如申请专利范围第1项之提供电动辅助脚踏车之 伺服系统,其中,前述使用者终端机系个人电脑、 行动电话以及PHS之其中一种。 43.一种提供电动辅助脚踏车之伺服系统,系可透过 通讯网路线上购买或租赁藉由在具有以踏力驱动 之行驶功能之脚踏车本体中安装电动辅助构成部 而构成之电动辅助脚踏车, 前述脚踏车本体备有复数种类, 前述电动辅助构成部至少备有: 可检出踏力之踏力检测装置; 可根据控制程式输出以所检出之踏力为依据之电 动力之驱动单元; 使所输出之电动力与踏力合力之合力装置;以及用 以驱动前述驱动单元之电池, 前述提供电动辅助脚踏车之伺服系统包含有: 控制装置; 可藉由通讯网路与使用者终端机连接之通讯装置; 搜寻构成前述脚踏车本体之脚踏车资讯之第1搜寻 装置;以及 搜寻构成前述电动辅助构成部之电动辅助资讯之 第2搜寻装置; 前述控制装置包含有: 在使用者可选择复数种类之脚踏车本体的状态下, 使前述脚踏车资讯之至少一部分显示于前述使用 者终端机之第1显示功能; 使前述电动辅助资讯之至少一部分显示于使用者 终端机之第2显示功能;以及 当使用者终端机选择脚踏车本体之种类时,作成用 以将电动辅助构成部安装于所选择之种类之脚踏 车本体之设计资讯之设计功能。 图式简单说明: 第1图系本发明之实施例之提供电动辅助脚踏车之 伺服电脑系统之概略图。 第2图系于使用者终端机与第1图之伺服电脑通讯 以构成辅助电动脚踏车时之该使用者终端机之选 择画面例之概略图。 第3图系本发明之提供电动辅助脚踏车之伺服电脑 所提供之个人化电动辅助脚踏车之概略图。 第4图系显示第3图之电动辅助脚踏车之控制系统 以及检测系统之概略图。 第5图系显示电动辅助脚踏车之主要控制流程之流 程图。 第6图系显示有氧运动模式之运行控制之流程图。 第7图系显示其他形态之踏力标准设定之流程之流 程图。 第8图系为了显示电动辅助构成部之合力装置之其 中一例之二重链方式,而由主链轮之内侧所观察之 放大前视图。 第9图系显示第8图之合力机构之图,第9图(a)为由主 链轮内侧所见之放大前视图,第9图(b)为其侧面剖 视图。 第10图系为了显示安装位置不同之二重链方式之 安装形态,而由主链轮内侧所见之放大正视图。 第11图系安装于电动辅助脚踏车之旋转速度感测 器的一构成要素之NS分极环形磁铁之上视图以及 侧视图。 第12图系显示将第11图之NS分极之环形磁铁安装于 齿轮表面而构成旋转速度感测器之状态之前视图 以及沿着该旋转速度感测器之垂直线而取得之侧 剖视图。 第13图系第12图之旋转速度感测器之斜视图。 第14图(a)及(b)系显示由与NS分极环形磁铁相邻配置 之电洞IC所检测之磁场讯号之时间变化的波形。 第15图系具体显示本发明之电动辅助脚踏车之踏 力检测机构之包含单向离合器之驱动轴四周的侧 剖视图。 第16图系第15图所示之单向离合器之分解斜视图。 第17图系用以说明电动辅助脚踏车之踏力检测原 理,而显示单向离合器(棘轮齿轮)之齿与爪的崁合 状态图。 第18图系显示防止爪部与驱动轴形成相对旋转之 旋转防止装置之例图,第18图(a)为滚珠花键、第18 图(b)为花键,第18图(c)为显示键沟之概略构造之上 面图。 第19图系显示在第6图之处理中,行驶于例示之道路 时之具体控制内容与结果之图,第19图(a)为未考虑 心跳数时的控制,第19图(b)为考虑心跳数时的控制 。 第20图系电动辅助构成部的一例之控制杆开关操 作方式之概略图。 第21图系不同于第20图之控制杆开关操作方式之其 他种类之按键式开关操作方式之概略图。 第22图系使用于本发明之实施例之电动辅助脚踏 车,用以将驱动单元安装于车体框架之本发明之第 1实施形态之单元安装托架之上视图以及侧视图。 第23图系显示将第22图所示之单元安装托架组装于 车体框架时之顺序之概略斜视图,第23图(a)显示最 初将托架排列于驱动轴接收孔的状态,第23图(b)显 示由第23图(a)的状态安装驱动轴、曲柄轴以及驱 动单元的状态。 第24图系显示以直立安装之方式将单元安装托架 安装于不同款式之车体框架之概略斜视图,第24图( a)显示无罩壳之安装,第24图(b)显示有罩壳之安装 。
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