本文採用步進馬達搭配蝸輪蝸桿組成變速機構，利用此變速機構取代傳統的手動變速，並且設計人體最舒適的踩踏頻率計算各檔位升檔與降檔的臨界值來判斷是否該變換檔位，不需騎乘者自行手動換檔變速，讓自行車具有自動變速控制的功能，使得騎乘者安全、方便與達到運動的功能等效果。本作品使用盛群微控制器偵測裝設於自行車後輪的轉速偵測器所得到的轉速值及加速度後，評估檔位的適用性或換檔時機，並且驅動變速機構來完成檔位更換功能，以達成智慧變檔自行車的功能。

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