专利名称：自行车控制装置和方法
技术领域：
本发明一般涉及带有由一个控制单元操作的自动变速器的自行车。更具体地说，本发明涉及这样的自行车和一种控制该控制单元以使用远离控制单元安装的至少一个开关在多个变速表中选择的方法。
相关技术的描述自行车装有越来越复杂的设备。一种类型的自行车现在带有一个自动变速器。为了控制变速计时，自行车装有一个控制单元。控制单元除控制变速之外，也能跟踪和/或计算距离、时间、自行车速度等。跟踪和/或计算的值然后能显示在屏幕上。这种信息对于在训练期间使用信息的真正骑车人和对于能跟踪行进的距离、速度和骑车所花时间的娱乐骑车人是有用的。
在先有技术中已知的控制单元也可以包含控制单元用来确定何时变速传动器的多个表。在一些装置中，变速表在自行车速度与齿轮选择之间协调。例如，当自行车以速度X行驶时，如果控制单元参考一个变速表并且确定在速度X下应该进行加速或减速，则控制单元指令变速器进行这样一种加速或减速。
发布于1994年12月6日、授予Ming-Fu Chou的美国专利No.5,370,412公开了一种带有一个分离体部分和一个小键盘的自行车仪表组件。小键盘安装在自行车的车把上基本上靠近手把，而本体部分基本上靠近车把的中部安装。因而，骑车人能够操作小键盘而不用把手从手把离开。小键盘为控制仪表的显示模式而提供。然而，操作者借助于小键盘不能实现对于存储数据的任何改变。
发布于1993年10月19日、授予Paul M.Anderson的美国专利No.5,254,044公开了一种带有一个能安装到车把上的显示器的自动变速自行车。显示器连接到一个微处理器上，并且一对开关也连接到微处理器上。开关对安装到车把上。一个开关用来增大变速的上下限，而另一个开关用来减小相同的变速上下限。开关不调节显示器，而是仅操纵变速极限。提供一个安装开关，以改变存储在存储器中的各种值。然而，没有公开安装开关的位置。
而且，在先有技术中已知的系统遭受具有对于变速表的有限存取之害。例如，在一种装置中，如果变速表不与用户的能力相对应，则可能忽略或不用自动变速传动器。在特征在于多个变速表的其它装置中，用户一般必须通过远离车把手位置布置的按钮的复杂操作选择一个变速表。因而，在变速表之间的变化一般要求用户停下自行车并且在停止的同时操作控制单元。这是不希望的。
本发明概述然而，即使借助于这些装置，自行车也限于翻页各屏和信息。要求骑车人把手从车把移开，以便输入数据值或操纵存储在计算机的控制单元中的信息。因而，按照本发明的一个特征提供一种装置，借助于这种装置，相对于计算机的显示屏和对于计算机的控制单元远程安装的一个开关或按钮允许用户除翻页各屏信息之外操纵存储在计算机上的信息。例如，通过操纵远程开关能输入和存储由计算机使用的数据。
此外，随着能安装到自行车上的计算机元件的增加，自行车的复杂性不得不增加。例如，能想象需要操纵以控制自行车和/或计算机的各种特征的多个辅助按钮。这些辅助按钮或开关然后使自行车较不用户友好和更难以操作。因而，本发明的另一个特征在于把在变速表选择时使用的按钮或开关与在自行车另一个元件操作时使用的按钮或开关集成。例如，自动变速自行车传动器通常采用加速和减速开关。这些开关用在一种配置中以在动操作期间控制变速表选择和变速。
因而，本发明的一个方面涉及一种控制自行车的一个控制单元的方法。自行车包括一个第一开关、一个第二开关、一个第三开关及一个与控制单元通信的屏幕。第二开关和第三开关相对于屏幕远程定位，并且第一开关、第二开关和第三开关的每一个与控制单元通信。该方法包括借助于所述第一开关选择一个值和借助于所述第二开关和所述第三开关的至少一个改变在所述屏幕上的一个值。
本发明的另一个方面涉及一种控制自行车的一个控制单元的方法。自行车包括一个第一开关、一个第二开关及一个与控制单元通信的屏幕。第一开关和第二开关相对于屏幕远程定位，并且第一开关和第二开关的每一个与控制单元通信。该方法包括借助于第一远程定位开关和第二远程定位开关的至少一个选择一种数值设置模式和借助于第一远程定位开关和第二远程定位开关的至少一个改变在屏幕上的一个值。
本发明的另外一个方面涉及包括一个控制单元和一个供电变速器件的电气自动变速自行车。控制单元与供电变速器件电气通信。一个第一开关和一个第二开关相对于控制单元远程定位，并且与供电变速器件通信。一个模式开关与控制单元电气通信。模式开关适于在观察模式与数据输入模式之间切换控制单元。第一开关和第二开关适于开始供电变速器件的运动。第一开关和第二开关的至少一个适于选择从控制单元输出的显示，并且适于改变存储在控制单元的存储器中的一个值。
本发明的另一个方面涉及一种控制自行车的一个控制单元的方法。自行车包括一个第一开关、一个第二开关、一个第三开关及一个与控制单元通信的屏幕。第一开关、第二开关和第三开关集成到包含屏幕和控制单元的一个壳体中。第一开关、第二开关和第三开关的每一个与控制单元通信。一个第一供电变速器件与控制单元电气通信，并且一个第二供电变速器件与控制单元电气通信。该控制方法包括借助于第一开关选择一种数值设置模式、借助于第二开关和第三开关的至少一个改变在屏幕上的一个值、借助于第二开关控制第一供电变速器件及借助于第三开关控制第二供电变速器件。
本发明的另一个方面涉及一种包括一个控制单元和一个供电变速器件的电气自动变速自行车。控制单元与供电变速器件电气通信。控制单元也与一个存储单元电气通信。存储单元包括多个变速表。一个第一开关和一个第二开关也通过控制单元与供电变速器件通信。第一开关和第二开关适于在手动操作模式中开始供电变速器件的运动。第一开关和第二开关的至少一个适于从在自动操作模式中使用的多个变速表选择一个变速表。
本发明的另一个方面涉及一种用于能够以手动模式和自动模式操作的自行车的自动传动系统。该系统包括一个控制单元、一个变速开关及一个供电变速器件。控制单元包括包含多个变速表的存储器。控制单元与变速开关通信，并且控制单元与供电变速器件通信。变速开关适于以手动操作模式操作供电变速器件和在自动操作模式中使用的多个变速表中选择。
本发明的叉一个方面涉及一种包括能够以手动模式和自动模式操作的自动传动系统的电气自动变速自行车。该系统包括一个控制单元、一个变速开关及一个供电变速器件。控制单元包括一个包含多个变速表的存储器。控制单元与变速开关通信，并且控制单元与供电变速器件通信。变速开关适于以手动操作模式操作供电变速器件和在自动操作模式中使用的多个变速表中选择。
本发明的另外一个方面涉及一种对于包括一个自动变速系统的自行车控制变速的方法。自动变速系统包括一个变速开关、一个与变速开关电气通信的控制单元，控制单元也与一个供电变速器件电气通信。该方法包括在与控制单元相联的存储器中提供多个变速点表、借助于变速开关选择多个变速点表之一、及控制单元适于按照选择的变速点表操纵供电变速器件。
附图的简要描述现在参照打算说明本发明而不限制它的最佳实施例的附图，描述本发明的这些和其它特征、方面及优点。附图包括八个图。
图1是带有按照本发明的某些特征、方面及优点布置和配置的一种控制系统的自行车的侧视图。
图2是图1自行车的车把区域的放大立体图。
图3是具有按照本发明的一些特征、方面和优点的控制系统的示意图。
图4-7是具有按照本发明的一些特征、方面和优点的控制系统配置的示意图。
图8和9是按照本发明的一些特征、方面和优点排列和配置的两个例行程序的流程图。
最佳实施例的详细描述现在参照图1，这里说明一种自行车。自行车由标号10标识。表明的自行车10提供一种其中能使用按照本发明的一些特征、方面和优点排列和配置的一种控制系统的示范环境。当然，有对其能使用按照本发明的一些特征、方面和优点排列和配置的控制系统的多种其它类型的自行车和其它人力车辆。因而，在表明自行车的上下文中描述本控制系统的同时，应该理解，在其它环境中也能使用本控制系统的各种特征、方面和优点。
表明的自行车10包括一个焊接车架组件12，如在先有技术中熟知的那些。一般地，车架组件12包括一个横管14、一个座子支柱管16和一个下部管18。一个前部管20接合横管14的前端和下部管18。一对支撑22从座子支柱管16向后延伸，并且合作支撑一个后轮24。在一些装置中，能提供一个悬挂系统，借助于其相对于车架组件悬挂后轮24并且能吸收一些道路震动。尽管表明的车架组件是一种样式的车架组件12，但其它设计在当今是可能的和已知的。能使用任何适当样式的车架组件12。
一个前叉组件26旋转地安装到前部管20或车架组件12的任何适当前部上。一个前轮28转动支撑在前叉组件26内。前叉组件26能包括一个悬挂元件30，例如像震动吸收器。能使用任何其它的适当悬挂元件30。在一个具体最佳装置中，悬挂元件30包括一个允许操作者调节悬挂元件的刚度的机械可变组件。在一个便利的实施例中，悬挂元件30能选择性地在一种较硬配置与一种较软配置之间运动。
前轮28能通过一个车把组件32操纵。车把组件32一般包括一个车把34和一个固定到前叉组件26上的柱36(见图2)。尽管表明的车把34一般是直的，但也能使用其它适当的车把配置。例如，车把34能向上和向前、向上和向后、向下和向前、和下和向后、向上和向内、向上和向外、向下和向内或向下和向外弯曲。
后轮能经一种适当的传动装置38由经安装到有关曲柄臂42上的脚蹬40输出的动力供给动力。适当的传动装置38能是链驱动或轴驱动。传动装置38最好包括一种其中经各种齿轮级变速传动装置38的变速特征。这样的变速装置在先有技术中是熟知的，并且能包括外部装置(即链轮)和内部装置(即内部齿轮毂)。
在表明的装置中，一个后链轮组44安装到后轮24的轮毂上。后链轮组44能包括由各种齿数定义的多个齿轮级。在一种配置中，后链轮组44能包括三个齿轮级。在另一种配置中，后链轮组44能包括八个齿轮级，并且齿数能从11至33变化。就适于具体用途而论能使用任何数量的齿轮级。
表明的装置也以一个前链轮组46为特征。前链轮组46最好连接到曲柄臂42上。如这里使用的那样，“组”能指一个或多于一个。因而，在某些布置中，前链轮组46包括单个前链轮。在其它布置中，前链轮组46包括双重或三重前链轮。一种当前最佳的前链轮组46包括一个分别以34和46齿为特征的双重前链轮。前链轮组46和后链轮组44在表明的布置中借助于一根滚子链48连接。以这种方式，曲柄臂42的转动能传递到后轮24。
表明的传动装置38的变速最好使用致动器控制的拔链器实现。一个后部变速器件50用来在后链轮组44上的齿轮级中变速，而一个前部变速器件52用来在前链轮组46上的齿轮级之间变速。变速器件50、52能包括一个机动化的致动器、一个电磁型致动器或任何其它适当的供给动力的致动器。几种这样的致动器在先有技术中是已知的。变速器件50、52如希望的那样把有关拔链器从齿轮级运动到齿轮级。一个位置传感器(未表示)能与每个变速器件50、52相联以监视拔链器的位置。
表明的自行车也以标准前闸和后闸为特征。如已知的那样，一个前闸杠杆54能操作以拉动钢丝套筒型拉索56的钢丝。当拉动钢丝时，施加前闸。在表明的布置中，绕前轮缘的夹持动作发生在一个前闸卡钳58处。一种类似的布置也用于后轮24，其中一个后闸杠杆60用来操纵一根拉索62和一个后闸钳64。如在图2中表明的那样，杠杆54、60最好靠近形成在车把34上的手把66安装。
参照图1，一个控制系统68附加到自行车上。控制系统68适于实现下面描述的多种功能。另外，控制系统68适于在自行车操作期间把多种信息数据提供给自行车的操作者。
再参照图2，一个显示器壳体70安装到自行车10上，并且形成控制系统68的一部分。显示器壳体70最好定位成在自行车10的操作期间容易看到。最好，把显示器壳体70安装到车架组件12或前叉组件26/车把组件32上。在表明的布置中，显示器壳体70靠近在柱36与车把34之间的交叉部分安装。能使用安装显示器壳体70的任何适当技术；然而，在表明的布置中使用一个简单的托架。托架固定到车把34和/或柱36上。
表明的显示器壳体70包括一个屏幕72。屏幕72能用来显示自行车10和有关传动装置38的各种操作参数。屏幕72稍微凹在显示器壳体70内，并且如果希望则能是后照光的。屏幕72能以任何适当的方式安装在显示器壳体70内，并且能使用任何适当的屏幕配置。表明的显示器壳体70也包括一个电源按钮74。电源按钮74最好用来供电控制系统68。
一个控制壳体76最好安装到表明的自行车10的一部分上，并且也形成控制系统68的一部分。在表明的布置中，控制壳体76安装到下部管18上。控制壳体76最好限定一个包含一个控制单元78的基本上封闭的腔室(未表示)，控制单元78示意表示在图3中。最好，控制壳体76提供保护控制单元78免受污物、灰尘、水等的封闭环境。在一些布置中，控制单元78以减小传递到控制单元78的震动的方式安装在控制壳体76内。在其它布置中，控制壳体76以这样一种方式安装到车架组件12上，从而减小至控制壳体76的震动传递。能使用任何适当的控制壳体76。
继续参照图2，一个第一开关组件80安装在车把组件32的一个第一侧上。最好，第一开关组件80相邻右手把66安装。以这种方式，第一开关组件80能由定位在右手把66上的手操纵。第一开关组件80与控制单元78电气通信。在一种布置中，第一开关组件包括三个不同的按钮一个加速按钮82、一个减速按钮84及一个驱动模式按钮86。加速按钮82和减速按钮84可操作地连接到后部变速器件50上。在当前最佳的布置中，两个按钮82、84经控制单元78连接到后部变速器件50上。在手动操作期间，按下加速按钮82将使后部变速器件50到加速齿轮，而按下减速按钮84将使后部变速器件50到减速齿轮。
类似地，一个第二开关组件90安装在车把组件32的一个第二侧上。最好，第二开关组件90相邻左手把66安装。以这种方式，第二开关组件90能由定位在左手把66上的手操纵。第二开关组件90与控制单元78电气通信。在一种布置中，第二开关组件包括三个不同的按钮一个加速按钮92、一个减速按钮94及一个悬挂模式按钮96。加速按钮92和减速按钮94可操作地连接到前部变速器件52上。在当前最佳的布置中，两个按钮92、94经控制单元78连接到前部变速器件52上。在手动操作期间，按下加速按钮92将使前部变速器件52到加速齿轮，而按下减速按钮94将使前部变速器件52到减速齿轮。
应该注意，能颠倒开关组件80、90，一起运动到车把34的一个不同区域或运动到车架组件12的一个不同区域。在表明的布置中，开关组件80、90的开关的每一个经一组导线(即硬布线)直接电气连接到控制单元78上，预期也能使用其它类型的电气连接(即红外、无线电波等)。另外，尽管在表明的布置中使用按钮，但其它类型的开关也是适当的并且能使用。
驱动模式按钮86也与控制单元78电气通信。驱动模式按钮86允许操作者在不同的自动和手动传动模式中选择。例如，驱动模式按钮86允许操作者在一种或多种自动变速方案或手动变速方案中挑选。因而，例如操作者能按下驱动模式按钮86一次进入手动操作模式，按下两次进入第一自动方案，及三次进入第三自动方案。任何数量的自动方案能存储在控制单元78中。这样的自动变速方案例如在提交于2002年1月11日并且授予本申请的接受人的共同待决美国专利申请No.10/043,713中描述，其公开由此通过参考以整体包括。最好，驱动模式按钮86允许操作者在一个自动与一个手动传动模式之间选择。
悬挂模式按钮96与控制单元78电气通信。悬挂模式按钮96能用来在各种悬挂操作条件之间变换。例如，按下按钮一次可以使悬挂较硬，而按下按钮两次可以使悬挂较软。其它的变化也是可能的。
在表明的布置中的控制单元78电气连接到一个布置成探测自行车10的一个车轮的每一转的车轮转动传感器100上。在表明的布置中，车轮转动传感器100安装到靠近前轮28的前叉组件26上；然而，也能使用其它位置，例如像靠近后轮24但没有限制。在表明的布置中的车轮转动传感器100包括一个发射器和探测器或一个磁铁和一个探测器。也能使用其它适当的布置。
控制单元78也能连接到一个可听报警器件上(未表示)。如果希望，则可听报警器件能集成到显示器壳体70或控制器壳体76中。在一些布置中，能使用一个分离的可听音调发生器。可听报警器件能是铃、蜂鸣器、扬声器等。最好，可听警报器件用来警告操作者未来的齿轮变速。例如，在齿轮变速之前能发射可听警报约三秒。
表明的控制单元78从车轮转动传感器100、位置探测器(未表示)、变速开关82、84、92和94、电源开关74、驱动模式开关86及悬挂模式开关96接收输入信号。处理数据，并且能产生输出到屏幕72、后部变速器件50及前部变速器件52的输出信号。
控制单元78也包括一个任何适当类型的存储器器件102。在表明的布置中，存储器器件102存储与齿轮级和操作速度有关的各种数据。存储器器件102也最好存储与自行车速度和覆盖的距离有关的数据。此外，存储器器件102最好存储与轮胎尺寸有关的数据。在一些布置中，代表使用时间或实际时间的数据能存储在存储器器件102中。在一些用途中能只读或读写存储器器件102。能使用读写型的存储器器件102以跟踪各种数据，如由操作者希望的那样。
本控制系统的各种可选择配置示意表示在图4-7中。尽管在图4-7中没有必要呈现所有适用的配置，但这四种配置代表可选择例的一些。在这些各种配置中，元件的每一个保留其标号。例如，元件70是显示器壳体，而元件76是控制壳体。点划线指示两种壳体。在图6中，显示器壳体和控制壳体已经集成为单个元件，并因而，单个壳体由标号70、76标识。
应该注意，在这些配置中的每一种中的三个开关由与第一开关组件80有关的标号标识；然而，这仅为了描述容易。也能使用第二开关组件90的开关。况且，通过只讨论第一和第二开关组件的开关，不意味着导出不能使用其它远程开关。如希望的那样，能使用任何远程开关。通过远程开关，意味着没有集成到显示器壳体70或控制壳体76中的开关。在本发明的每一个实施例中能使用至少一个远程开关。远程开关能用来在屏幕上的各种信息读数中切换和用来设置或改变由控制单元78使用的和/或表示在屏幕70上的各种信息。在一种特别便利的布置中，远程开关不仅允许操作者选择信息读数和改变关于该读数的值，而且同一远程开关允许操作者手动变速在自行车上的齿轮。
继续参照图4-7，在这些图的每一张中的第一开关是驱动模式按钮86，第二开关是后部加速或减速按钮82、84之一，及第三开关是后部加速或减速按钮82、84的另一个。如以上直接提到的那样，其它实施例能使用其它的远程定位开关和其它数量的远程定位开关。
首先参照图4，在这种布置中，模式开关86已经集成到显示器壳体70中，而第二和第三开关82、84相对于显示器壳体70和控制壳体76远程定位。其次参照图5，显示器壳体70和控制壳体76相对于彼此远程定位，而模式开关86相对于第二和第三开关82、84远程定位。在这种布置中，开关的每一个相对于壳体70、76两者远程定位。参照图6，显示器壳体70和控制壳体76已经集成到包含控制单元78和屏幕72的单个壳体中。在这种布置中，三个开关相对于单个壳体70、76远程定位，并且把三个开关集成为单个元件。现在参照图7，显示器壳体70、控制壳体76和开关组件80已经集成为单个元件。这样一种排列能相邻一个手把布置，使显示器屏幕72靠近开关组件80的开关。因而，在这种布置中，集成显示器壳体70、控制壳体76、第一开关86、第二开关82及第三开关84。在这样一种布置中，可以用作模式开关86的第一开关86没有相对于显示器壳体70或控制壳体76远程定位。变速开关或第二和第三开关82、84最好用来设置在控制器中的值和控制自行车齿轮的变速。便利地是，这样一种构造减少了用来操作计算机和自行车的开关或按钮的整个数量。依据控制单元、显示器和开关组件的希望特性，其它变化也是可能的。
已经描述了各种元件布局之后，现在参照图8描述一种控制策略。在软件实施的上下文中描述如下的控制策略。想象也能使用硬件实施。因而，这里描述的过程步骤最好在由一个或多个计算机或中央处理单元(CPU)执行的软件模块(程序)内实施。软件模块可以存储在任何适当的计算机可读介质上或其内。应该理解，各种步骤可以可选择地在专门设计的硬件内整体或部分地实施。
在图8中表明的控制策略允许操作者检查和改变由控制单元78存储或存取并且显示在屏幕72上的各种值。在表明的装置的正常操作期间，屏幕72典型地显示关于自行车的操作信息。见S-1。例如，屏幕72能显示在使用中的变速计时、自行车当前行驶的速度、整体平均速度、在本操作期间行驶的总距离或从最后值复位起行驶的总距离、使用的时间、日期等。
控制单元78然后等待操作者想要输入控制系统操作的一个数值设置模式的指示。见S-2。一旦操作指示这样一种希望，控制单元78就呈现给操作者一个第一信息内容屏幕。如果提供多于一个的信息内容屏幕，则操作者能导航过各种内容屏幕。见S-3。一旦操作者找到在其上操作者希望改变一个值的屏幕，操作者就指示这种希望。见S-4。操作者然后能改变在选择屏幕上的一个值。见S-5。一旦操作者对变化的值满意，就通过肯定变化设置该值。见S-6。操作者能继续这个过程(例如S-3至S-5)，直到所有值对于操作者是满意的。然后离开数值设置模式。见S-7。
滚动过页和改变值的远程开关(例如82、84、86、92、94、96)的使用便利地使操作者能够运动过多页和改变任何值，而没有借助于把手从手把66移开的自行车10的扩展操作。因而，能大大地减小在值改变期间自行车失去控制的可能性。
在一种第一布置中，在一个预置时间段期间，通过按下一个开关，如驱动模式开关86，输入设置模式(见S-2)。开关86的扩展操纵允许控制单元78区分在驱动模式中的希望变化(例如自动1、自动2、自动3或手动)和进入数值设置模式的希望进入。尽管用来输入数值设置模式的开关86最好相对于控制壳体76和显示器壳体70远程定位，但期望，如果希望则它能安装到任一个上，因为模式开关86的操作可能相当频繁地和在一个相当短时间段内发生。然而，最好模式开关86也靠近手把66定位。
在这种第一布置中，一旦已经输入设置模式，就使用加速和减速开关82、84滚过各种内容屏幕。见S-3。在一种当前最佳配置中，提供如下屏幕(1)蜂鸣器控制；(2)轮胎长度输入；(3)测量单元控制；(4)变速控制；(5)行驶距离复位；及(7)时钟控制。操作者能使用开关82、84能继续导航过内容屏幕。
当操作者寻求改变的一个值显示在屏幕72上时，操作者能再操纵模式开关86一次。这种操纵把控制单元运动到一种值改变模式中。见S-4。使用加速和减速开关82、84然后改变显示的值。见S-5。例如，如果轮胎的长度比显示的短，则能使用减速开关84以减小显示的值直到它是正确的。类似地，能接通或断开蜂鸣器，或者使用加速开关82和减速开关84能调节蜂鸣器的音量。其它改变可能如下在测量单位控制内容屏幕中在英里与公里或英里每小时与公里每小时之间切换；在变速控制内容屏幕中增大和减小在其下变速发生的速度(例如，降低值引起自动变速发生在较低速度下，而升高值引起自动变速发生在较高速度下)；在变速序列控制内容屏幕中在自动变速期间选择具体的齿轮省去或使用；在旅行距离复位内容屏幕和总距离复位屏幕中复位存储的数据；及在时钟控制内容屏幕中调节关于时钟的时间读数。也能使用另外的内容屏幕和可调节值。
一旦对于值已经进行希望的变化，就能使用模式开关86锁住由控制单元78使用的值。见S-6。在这个阶段下能再滚动内容屏幕。见S-3。自动系统也可以编程，以从设置模式自动返回滚动模式而不采用任何变化值，除非操作者进行确认动作(例如，操纵模式开关86)。在其它配置中，控制系统可以编程，以采用由操作者不使用一个预置时段之后的变化(即，即使没有确认动作发生)。
在第一布置中，操作者能手动返回控制系统以通过操纵模式开关86在滚动模式中显示模式一次。见S-7(YES)。也希望允许控制系统在不使用的预置时间段上自动回复到显示模式(S-1)。
在另一种布置中，在控制程序中根本不使用第一开关。而是，在这种第二布置中，通过(1)在预置时间段期间操作第二开关82或第三开关84之一(例如保持开关向下一个预置时间段)或者(2)同时操纵第二开关82和第三开关84，能进入设置模式(见S-2)。一旦在设置模式中，借助代替操纵模式开关86使用的直接在以上的两种选择的任一种能执行根据第一布置在以上描述的例行程序。这种布置是便利的，因为操作者不必把手从手把66上移开，并且在执行程序中少一个开关是必要的。
在又一种布置中，前部加速和减速开关在显示模式与设置模式之间运动一个，并且在后部加速和减速开关用来改变值的同时，滚动屏幕。在一个值已经由后部加速或后部减速开关改变之后，当前部加速或前部减速开关从一个内容屏幕运动到下一个时，设置各值。
作为图8控制策略的一种应用的一个例子，上述控制系统能用来从多个变速表选择一个变速表。更希望，在一种当前最佳布置中，控制系统能用来从三个变速表选择用于自动变速操作的一个变速表。甚至更期望，如下三个表包括从其控制系统用来选择一个用于操作的变速表的三个表变速表I
变速表II
变速表III
参考以上三个表，前和后拔链器与前和后链轮合作以在链轮组的齿轮之间变速。在参考以上表描述的布置中，前链轮组包括八个齿轮，齿轮1是最大齿轮而齿轮8是最小齿轮。类似地，前链轮组包括三个齿轮，齿轮3是最小齿轮而齿轮1是最大齿轮。
以上叙述的表只是一组示范表；其它表也能与本发明的某些特征一起使用。例如，在提交于2002年1月11日并且授予本申请的接受人的共同待决美国专利申请No.10/043,713中，描述了各种自动变速方案，该专利的公开通过以整体参考包括在这里。表明的表描绘了用于加速(即，在每个表中的顶部三组数)和减速(即，在每个表中的底部三组数)的不同速度。
为了进一步解释表明的表，如果由操作者选择表I、如果前拔链器在第二位置中及如果自行车以10.7km/hr行驶并且速度在增大(见阴影栏)，则控制单元运动后拔链器以从齿轮2到齿轮3变速。作为另一个例子，如果由操作者选择表I、如果前拔链器在第二位置中及自行车以10.7km/hr行驶并且速度在减小(见阴影栏)，则控制单元运动后拔链器以从齿轮4到齿轮3变速。
参考图8和以上各表，使用按照本发明的某些特征、方面及优点排列和配置的控制系统的操作者，能使用一个远程定位开关(例如82、84、86、92、94、96)，如后部加速或减速按钮82、84的至少一个，能选择适表用的任一个。更希望，在正常操作期间，屏幕72典型地显示关于自行车的操作信息。见S-1。这在以上已经描述。
控制单元78等待操作者想要输入设置控制系统操作模式的一个值的指示，如以上描述的那些。见S-2。一旦探测到这样一种希望，控制单元78就呈现给操作者一个第一信息内容屏幕，如一个自动模式选择屏幕。操作者能以上述的任何方式选择该页。见S-3。操作者然后以上述任何方式选择任何希望的自动模式。见S-5和S-6。例如，操作者通过使用加速或减速开关82、84能在提供的变速表中运动。然后能离开设置模式。见S-7。当然，尽管这些操作已经描述为分离的操作，但这些操作的任何数量能组合或者按希望进一步分离。如以上指示的那样，操作者便利地使用相对于控制单元远程定位的开关以改变值。这样一种布置使当正在操作自行车时进行变化便利，而不要求操作者从车把移开其双手。
现在参照图9，能提供一种另外的控制策略，这种策略允许制造商、零售商或自行车拥有者进行控制系统的初始建立。例如，当在没有电力的延长时间段之后第一次启动、复位或否则使用计算机时，通过这种控制策略能用初始值加载存储器。像这样，在启动时，能把控制单元78从显示模式(见P-1)带入到设置模式(见P-2)。如对于其余描述真实的那样，以上描述的开关操纵的任一种能用来从设置模式过渡到显示模式。
一旦在设置模式中，就显示一个第一屏幕。见P-3。然后如在上述布置中那样输入一个值。见P-4。在已经输入值之后，用户能以上述方式的任一种(例如，确认动作或等待一个预置时间段)确认变化。见P-5。
控制系统然后继续到当前内容屏幕，直到已经观察到最后内容屏幕并且输入数据。见P-6。在已经观察到所有内容屏幕和输入任何希望数据之后，控制例行程序返回显示模式。见P-1。然后开始借助于输入数据的控制单元的正常操作。
尽管按照一定实施例已经描述了本发明，但对于熟悉本技术的普通人员显然的其它实施例在本发明的范围内。例如，单个开关能用来完成上述程序步骤的每一个。因而，可以进行各种变更和修改，而不脱离本发明的精神和范围。例如，如希望的那样，可以定位各种元件。况且，不必要求所有特征、方面和优点来实施本发明。因而，本发明的范围打算由随后的权利要求书限定。
权利要求
1.一种电气自动变速自行车，包括控制单元；供电变速器件，所述控制单元与所述供电变速器件电气通信，所述控制单元也与存储单元电气通信，所述存储单元包括多个变速表；第一开关和第二开关，通过所述控制单元与所述供电变速器件通信，所述第一开关和所述第二开关适于在手动操作模式中开始所述供电变速器件的运动，及所述第一开关和所述第二开关的至少一个适于从在自动操作模式中使用的所述多个变速表选择一个变速表。
2.根据权利要求1所述的自行车，其中所述变速表包括在其下所述控制单元借助于所述供电变速器件开始齿轮变速的自行车速度。
3.根据权利要求2所述的自行车，其中所述供电变速器件与所述自行车的后轮相联。
4.根据权利要求3所述的自行车，进一步包括脚蹬曲柄和与所述脚蹬曲柄相联的第二变速器件，所述控制单元适于探测所述第二变速器件的定位。
5.根据权利要求4所述的自行车，其中所述第二变速器件是供电变速器件。
6.根据权利要求4所述的自行车，其中所述变速表每个包括根据所述第二变速器件的检测位置用于一个单后齿轮的不同变换速度。
7.一种用于能够以手动模式和自动模式操作的自行车的自动传动系统，所述系统包括控制单元、变速开关及供电变速器件，所述控制单元包括包含多个变速表的存储器，所述控制单元与所述变速开关通信，并且所述控制单元与所述供电变速器件通信，所述变速开关适于以所述手动操作模式操作所述供电变速器件和在所述自动操作模式中使用的所述多个变速表中选择。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述多个变速表的每一个包括用于每种齿轮组合的加速和用于每种齿轮组合的减速，并且用于至少一种齿轮组合的所述加速和用于所述至少一种齿轮组合的所述减速在所述多个变速表的每一个中不同。
9.一种包括能够以手动模式和自动模式操作的自动传动系统的电气自动变速自行车，所述系统包括控制单元、变速开关及供电变速器件，所述控制单元包括包含多个变速表的存储器，所述控制单元与所述变速开关通信，并且所述控制单元与所述供电变速器件通信，所述变速开关适于以所述手动操作模式操作所述供电变速器件和在所述自动操作模式中使用的所述多个变速表中选择。
10.根据权利要求9所述的自行车，进一步包括连接到所述前轮上的车把组件，所述变速开关布置在所述车把组件上。
11.根据权利要求9所述的自行车，其中所述多个变速表的每一个包括用于每种齿轮组合的加速和用于每种齿轮组合的减速，并且用于至少一种齿轮组合的所述加速和用于所述至少一种齿轮组合的所述减速在所述多个变速表的每一个中不同。
12.根据权利要求9所述的自行车，其中所述供电变速器件与所述自行车的后轮相联。
13.一种对于包括自动变速系统的自行车控制变速的方法，所述自动变速系统包括变速开关、与所述变速开关电气通信的控制单元、供电变速器件，并且所述控制单元也与所述供电变速器件电气通信，所述方法包括在与所述控制单元相联的存储器中提供多个变速点表、借助于所述变速开关选择所述多个变速点表之一、及所述控制单元适于按照所述选择的变速点表操纵所述供电变速器件。
全文摘要
一种用于自动变速自行车传动的控制系统，包括一个与一个存储单元通信的控制单元。存储单元存储多个变速表。控制系统使用在变速表中的信息借助于一个供电变速器件变速齿轮。能使用变速开关以手动操作模式操纵供电变速器件。变速开关也用来在多个变速表之间切换。
文档编号B62J99/00GK101016076SQ200710088169
公开日2007年8月15日 申请日期2003年7月24日 优先权日2002年7月24日
发明者竹田和弘 申请人:株式会社岛野