電子化避震系統潮流 未來的潛力賣點-電子化高科技零件

自行車的未來是電子化的天下。只有藉助智慧型科技才能產製高功能且作 動敏銳的避震組件。高科技的電子化趨勢似乎勢在必行，但電子學該如何 運用在自行車工業上才有意義、具賣點呢？

圖、文◎編譯小組

K2率先量產壓電式電子吸震系統－Smart Shock

趨勢轉向電子學是起於1996年，滑雪用具大廠K2併購了 Noleen並將原位於總廠的公司遷至為位於西雅圖外海的Vashon 島。K2的老闆Rich Rodstein當時便有將電子學與自行車科技結合的想法。這個 概念可回溯到更遠的時期：早在好幾年前，K2便在其高級滑雪板及雪橇上配備了壓電式 電子組件，可以在高速時吸除滑雪板的擺動現象。

將此構想轉而運用於登山車上的作法則是導入一組壓電電子智慧型車身後部吸震 器。1997年時，K2便已開始量產此種智慧型吸震系統，成為第一家在自行車避震系統量 產產品中植入電子學技術的製造商。

發展初期，此款Smart Shock不斷地進行瑕疵改善的工作。在此一吸震系統最初作動時，其電池只能 維持數小時，而且在測試台上此系統並未具有絲毫功能。「一開始我們當然免 不了付了許多學費」，Noleen的老板Clark Jones承認，「但如今我們已克服了入門時的問題。電子化趨勢正大 步前進中。」

目前K2的電子產品Smart Shock不但已導入吸震系統中，也已配裝入其新款望遠鏡式避震前叉 Smart Fork上。Clark Jones對於自行車採用電子組件寄予厚望：「如無電子組件，車輛科技的發展 必然大幅受限。少了電子組件的支援，一套避震系統不論是 對大、小衝擊都無法完美、智慧的應付」。

Cannondale微電子馬達前叉

K2並非唯一具有此種想法的廠商。1997年時，Cannondale 也曾推出了一款配備智慧型系統的下坡道專用前叉。其配備的微電子馬達設計 不僅可調校壓縮刻度，也可調校拉伸刻度避震功能。除此之 外，其控制活閥的微處理器及電池並非位於前叉內部，而是 位於下管的一個小黑盒裏。但如此一來，此套Cannondale的電子設備便需要更多的電 力，也因此到目前為止都尚無法配用於登山車上。Cannondale 現在已研製出上述高科技前叉的簡單改良版本，主要適用於比賽用途。只要藉 助把手上的一個小變動桿，便可使避震器內的液壓油流動－ 可在百分之一秒的瞬間，由一款舒適的避震前叉轉變為極其 強固的非避震式前叉。Cannondale/Saeco車隊已在環法賽中成功地試騎過此一電子 閉鎖設計。

Mavic的電子變速系統

另一項特殊性較低，但巧妙絕不遜色的電子設備用於自行車上的例子，是由法國的 組件廠商Mavic推出：Mavic的此項電子控制式變速系統總稱為 Mektronic。在操控中心配備有多組微電子變速器供使用，變速訊號則經由無線電傳 輸至計速器上。訊號再由該處經無線電傳輸至變速器上。其 特點在於：要驅動變速器時，Mavic不需要任何耗電的電子 馬達。該公司運用的是絞盡腦汁想出的一項機制，藉助上方 的小導輪，可將鏈條傳動系統當成免費的能源量來源。唯一 有電力消耗的是賽車變速器，運用一具小型磁性變速器，迅 速將變速指令傳達到機械結構上。

自行車結合電子學有賣點

其實現在幾乎所有自行車製造商都已經有關於電子配備的概念，或者至少已在思考 可行的運用方式。其原因在於：自行車廠無不期盼藉電子組件之助，提升其營收。 Cannondale的歐洲經理Beppo Hilfiker便指出：「自行車應用電子學是未來最關鍵的賣點，消費者就是喜歡創意與新 鮮感。」德國bike雜誌發行人Uli Stanciu自行為長程車迷們研發了一套導航系統，他預言：「自行車構造上的研發已 近竭盡。此一部分要有重大進步的可能性已消失。只有電子 組件才能讓業者未來有突破與大賣點，因為此一領域的研發 工作正方興未艾。」

看看汽車的發展過程便可知道Stanciu及Hilfiker的看 法與選擇的方向是正確的。在汽車業領域，電子業導入車輛 技術已有相當時日。例如新款賓士S系列的氣壓吸震系統便 可自動適應不同的路面狀況，而使車身維持在同樣的高度水 準。保時捷、賓士、寶馬與奧迪等車廠都在其頂級車款上配 備了所謂的行駛動態調校。電子感測器會登錄下車輛任何方 向的每次加速情況，並依據速度及軌跡自動調整車身狀況。 曾參與賓士汽車A系列車款研發工作的漢堡Harburg科技大學 Eric Gross博士認為：「K2公司的Smart Shock系列在實用上是必然可行的。未來也將會有一些登山車製造商踏 入此一領域」。

可用於微電子感測器的開發

但目前電子學究竟該如何適當地運用於自行車的何種領域呢？對此，研發人員的腦 海中必然也是紛歧混雜、千頭萬緒。「一定要用到電子學的 是所謂的感測技術」，德國鍛造礦場的結構工程師Lutz Scheffer認為。「我們在所有自行車的活動部件上都置入了 微電子感測器，以便記錄壓力、路徑或張力狀況。而後便可在自己的試車道上騎行並將 車身連接到一個介面上。具有相關程式的電腦便會提供建議，方便您調校愛車。接下來 的階段則是微型馬達的導入，以自動調校配備結構。」Beppo Hilfiker也夢想能有車架自動調校系統出現：「避震及吸震元件已變得極其複雜， 外行人根本搞不懂了。而感測器則可解決這些問題」。

Scott的研發人員Peter Denk目前也正在構思一項電子組件的整體理念。不過Denk投注心力的重點是以能 源問題為首要：「要攜行笨重又大的蓄電池，對自行車而言，基於重量上的考量較不可 行。其解決作法則是，只根據各種情況的需要，由車手自行 製造出所需的電力。磨輪發電機因也會耗蝕能量，故排除在 外。相型之下較為巧妙的是採用在每次剎車動作時都會為一 具小型蓄電池充電的碟式剎車」。

運用科技創造更人性化設計

一如Scheffer，Denk也在他的未來車款上裝置了一系列的微電子感測器：測斜儀、 加速計、避震衝程計，Denk希望藉此能排除掉每款登山車車架都難免會有的缺失：「上 述電子測試器可辨識出，車手究竟處於何種車況，並可對車 架進行自動調校。上坡時後避震器會變硬，而避震前叉則會 變軟。下坡時如身體重心向前移，前叉會變得較硬而車身後 部會變得較軟。座墊內的一個感測器可辨認出立姿騎行上坡 的姿勢並自動啟動一個防止晃動的程式。」像立姿騎行時惱 人的晃動現象，Centurion的首席工程師Jurgen Falke也希望藉助智慧型電子設計來予以克服：「在立姿騎行時，車架 會以大約三赫茲的頻率晃動。此種晃動其實可以輕易地利用 適當的電子設計予以濾除」。

而零組件設計師Jo Klieber也提出了另一項安全考量上的運用：「在所有有關 安全的部件上所貼的永久性彈性測試條可顯示出車把手、把 手豎管及曲柄等處的超額荷重及其他輕量化部件的老化情形。如有某項部件故障，警示 燈便會閃亮」。此項作法對bike雜誌技師而言已非新鮮陌生，早在幾年之前，bike雜 誌便致力於Megalog科技，利用彈性測條量測作用於車架與 組件上的荷重。由此也建立起了測試參考的基礎數據。

不論是用於車架、組件或在車手有關功能及騎乘數據的資料方面，電子學在未來至 少都必然會運用於高級跑車領域。唯有不斷創新、突破、開 發新技術、創造新賣點，自行車業才能生生不息！ 

（摘譯自德國bike雜誌1999年5月號）