用于电子控制自行车变速机构的方法和自行车电子系统的制作方法

专利名称：用于电子控制自行车变速机构的方法和自行车电子系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电子控制自行车变速机构的方法特别是用于执行 多级变速的方法、以及自行车电子系统。
背景技术：
用于在自行车中传递运动的系统包括链条，该链条在与曲柄轴相 连的齿轮和与后轮毂相连的齿轮之间延伸。当在曲柄轴和后轮毂的至 少一个处存在不止一个齿轮时，设置包括链条导向元件的变速机构(也 称为变速器)，该变速机构可移动以在齿轮之间移动链条，从而改变传 动比。
在电子伺服辅助变速机构或简称为电子变速机构的情况下，变速 器的移动通过电动机械促动器实现，该电动机械促动器一般包括电动 马达和枢接的平行四边形系统。例如基于一个或多个所检测的变量和/ 或基于骑车者通过适合的控制构件(例如控制杆或按钮)而手动输入的 命令，控制电子装置自动地驱动促动器，所检测的变量例如为行驶速 度、曲柄转速、行驶地面的坡度、骑车者的心率等。
为了在某些条件下改变传动比，出现了执行多级变速的需求，在 本说明书和权利要求中，措辞"多级变速"是指从初始齿轮到不与其 紧密相邻的目标齿轮的变速。
公知的是，如果变速器和链条直接从初始齿轮移动到目标齿轮， 则在多级变速期间可能出现问题，这些问题是由于链条没有采用特定 倾斜的构造以及由于在从初始齿轮直接传递到目标齿轮时、链条与中 间齿轮没有正确地啮合而致使由传动系统传递到后轮的动力减小所引起的。为了克服这些缺陷，EP 1 500 582提供了一种通过两个或多个单级 变速来执行的多级变速，独立权利要求的前序是基于该申请的，在本 说明书和权利要求中，措辞"多级变速"是指从初始齿轮到不与其紧 密相邻的目标齿轮的变速。更具体地，该文献提供了一种电子控制单 元，该电子控制单元在由自身或通过手动命令产生多级变速请求时将 多个单级变速请求信号发送至促动器或配电板的驱动单元。该电子控制单元在两个连续的单级变速之间引入了等待时间，该等待时间允许 链条与多级变速的初始齿轮和目标齿轮之间的中间齿轮(或每个中间齿 轮)暂时有效啮合。现在，申请人已经认识到的是，用于将变速请求发送到驱动单元 的最佳时刻的等待减慢了电子控制单元的操作，具有损害其性能、不 期望地延迟变速操作本身和/或想要的其他功能的危险，其他功能例如 错误的管理和显示单元、传感器和其他外围装置的管理。发明内容在没有使用更强大和昂贵的电子控制单元的前提下，在本发明基 础上的技术问题是克服这样的缺陷。在本发明的第一方面，本发明考虑了一种用于在自行车的变速机 构中执行多级变速的方法，包括重复至少两次的下列步骤a) 传输来自电子控制单元的单级变速请求，b) 在驱动单元中接收所述单级变速请求，c) 通过所述驱动单元在两个相邻齿轮之间移动变速机构的链条， 以执行单级变速，和在步骤C)的两次连续执行之间所执行的步骤d) 有意地等待一等待时间，其特征在于，所述等待步骤d)在所述驱动单元中执行。在本说明书和权利要求中，有意地等待是指主动地监视一个时间 段的消逝，与等待对于给定事件由该等待而自然产生的不受控制的时 间相对。通过提供了等待，电子控制单元的计算能力不受等待的管理影响， 并且电子控制单元能够随意执行其他功能，例如电子系统的错误管理、 与电子系统的显示单元或各种传感器通信等，所述等待使得链条与目 标齿轮的可靠啮合以及在执行多级变速时与一个(或每个)中间齿轮的 啮合能够在驱动单元中得以执行。优选地，所述方法进一步包括下列步骤 e)将成功单级变速信号从驱动单元传输至电子控制单元。等待一等待时间的步骤d)可以在移动链条的步骤C)之后被执行。 换言之，驱动单元立即执行每个单级变速请求并在多级变速的过程中 在执行可能的进一步的单级变速请求之前等待。然而，另外，优选等待步骤在第一次执行移动链条的步骤之前被 执行，换言之，等待一定等待时间的步骤d)在移动链条的步骤C)之前 执行。通过这种方式，可以更容易地通过电子控制单元来确定等待时间 的长度；另外，可能的成功单级变速信号可以被立即传输至电子控制 单元，由此电子控制单元立即更新当前传动比。优选地，传输单级变速请求的步骤a)包括将包含指示等待时间的 时间值的数据包从电子控制单元传输至驱动单元。通过这种方式，等待时间的值由电子控制单元而确定。传输步骤a)和/或传输成功单级变速信号的步骤e)还可以通过无线 通信信道来实现。然而，优选传输步骤a)和/或传输成功单级变速信号的步骤e)通过 经由电缆的通信信道来实现。优选地，传输步骤a)和/或传输成功单级变速信号的步骤e)通过半 双工异步串行通信协议来实现。有利地，数据包至少被传输第二次。数据包的多次发送可以使得由驱动单元校验通信信道的频率以及 可能的通信错误能够得以减少，尤其是在无线通信的情况下。在多次发送中发送一个包和发送下一个包之间的时间间距优选被 包括在10ms和120ms之间，更优选被包括在30ms和70ms之间，甚 至更优选的是50ms。优选地，数据包以预定重复频率传输，直到接收到所述成功单级 变速信号为止。指示等待时间的时间值可以与等待时间 一致。可替换地，指示等待时间的时间值可以是用于完成单级变速的期 望的总时间，设置步骤f)在驱动单元中，通过将用于执行单级变速的估算时间从指示等待 时间的时间值中减去来计算等待时间。因此，方法可以参数化地执行，从而在执行单级变速的时间内的变化一一例如由机械阻力的变化、所用的致动器或齿轮组的替换等引 起的变化一一可以容易地被驱动单元考虑到。
优选地，用于执行单级变速的估算时间是可变的，例如基于执行 之前的变速的次数由驱动单元本身来计算该估算时间，作为移动的平 均值。
优选地，步骤a)是由于下列步骤的结果而被执行
g) 从用户接收手动变速请求。
可替换地或另外，所述方法包括下列步骤-
h) 检测行驶参数，并基于所述检测的行驶参数来产生所述变速请求。
所述等待时间优选被包括在0ms和500ms之间。
更优选地，在步骤c)第一次执行之前在步骤d)中所执行的等待的 等待时间被包括在Oms和50ms之间，更优选被包括在Oms和10ms之 间。
通过这种方式，当在执行变速之前执行等待时，电子系统的响应 速度被最快化，延迟只被有效插入在多级变速的两个连续的单级变速 之间，且被提供以允许链条可靠啮合在齿轮上。
优选地，另外，在与多级变速的第一单级变速之后的单级变速相 关的步骤d)中等待的等待时间被包括在50ms和500ms之间，更优选被 包括在200ms和400ms之间，甚至更优选的是300ms。
在第一单级变速在移动链条的步骤c)之后才执行等待的步骤d)的 情况下，将考虑相似的值。与多级变速的不同的单级变速相关的等待时间可以不同。通过这种方式，能够减小驱动单元处理表示相同的单级变速请求 的相同的数据包指示两次的风险。为了相同的目的，可以设置成使得起动或目标齿轮的唯一的标识 符或参考符号与每个数据包相关。可替换地或另外，等待时间可以是变速方向、变速器、特定的起 动齿轮和特定的目标齿轮的函数。优选地，所述方法进一步包括下列步骤i)手动调节指示等待时间的至少一个时间值和/或用于执行单级变 速的估算时间。在一个实施例中，手动调节步骤i)包括每次以相对较小量增大或 减小所述至少一个时间值和/或用于执行单级变速的估算时间。所述相对较小量优选是2ms的绝对值。通过这种方式，能够对一个或每个等待时间和/或用于执行单级变 速的估算时间进行微调。优选地，在手动调节步骤i)中，设置所述至少一个时间值最小值 和/或最大值和/或用于执行单级变速的估算时间的最小值和/或最大值。在另一个实施例中，手动调节步骤i)包括在所述至少一个时间值 和/或用于执行单级变速的估算时间的预定数目的可选项之间进行选 择。优选地，与在多级变速的第一单级变速之后的单级变速相关的步骤d)中所等待的等待时间的情况下，所述可选项包括等于500ms的 第一值，对应于低的多级移动速度；等于350ms的第二值，对应于中 间的多级移动速度；或等于50ms的第三值，对应于高的多级移动速度。在第一单级变速在移动链条的步骤c)之后执行等待的步骤d)的情 况下，将考虑相似的值。优选地，所述方法在所述手动调节步骤i)之后进一步包括下列步骤jl)存储所述至少一个已调节时间值和/或用于执行单级变速的所 述已调节估算时间，用于后续使用。可替换地，所述方法在所述手动调节步骤i)之后进一步包括下列步骤j2)返回到所述至少一个时间值和/或用于执行单级变速的所述估算时间的先前已调节的值。还是可替换地，所述方法在所述手动调节步骤i)之后进一步包括 下列步骤-j3)返回到所述至少一个时间值和/或用于执行单级变速的所述估 算时间的默认值。有利地，所述方法进一步包括下列步骤k)选择所述至少一个时间值和/或用于执行单级变速的所述估算时间的默认值或者所述至少一个时间值和/或用于执行单级变速的所述估 算时间的先前已调节的值，用于使用。优选地，选择用于使用的步骤k)在打开电子系统时被执行。有利地，jl)、 j2)、 j3)和/或k)中的一个或多个在所述电子控制单 元中执行并且所述方法进一步包括下列步骤
1)分别将所述默认或已调节的所述至少一个时间值和/或用于执行 单级变速的所述估算时间传输到所述电子系统的其他单元。
在本发明的第二方面，本发明涉及一种自行车电子系统，该自行 车电子系统包括
电子控制单元，被构造用于传输至少两个单级变速请求，以执行 多级变速，
驱动单元，被构造用于接收所述至少两个单级变速请求并由于已 经接收到每个单级变速请求而在两个相邻齿轮之间移动变速机构链条 以执行单级变速，
其中，所述驱动单元被构造为由于已经接收到多级变速的连续单 级变速请求而在所述链条的移动之间有意地等待一等待时间。
优选地，所述系统进一步包括至少一个促动器，该促动器与链条 导向元件相连，该链条导向元件意在移动用于在与曲柄轴相连的齿轮 和/或与自行车的后轮毂相连的齿轮当中传递运动的链条，所述驱动单 元被构造为驱动所述至少一个促动器。
优选地，所述至少一个促动器包括与枢接的平行四边形联接的电 动马达。
所述电动马达优选为步进马达。
可替换地，可以使用本领域公知的其他类型的马达或其他类型的 促动器，例如齿轮齿条系统或蜗轮系统。
优选地，所述系统进一步包括至少一个位置换能器，并且，当所述至少一个位置换能器指示所述链条位于所述相邻齿轮中的目标齿轮时，所述驱动单元被构造为将成功单级变速信号传输至所述电子控制 单元。所述驱动单元被构造为在所述链条的所述移动之后等待所述等待 时间。然而，优选地，所述驱动单元被进一步构造为在所述链条的所述 移动之前等待所述等待时间。优选地，所述电子控制单元被构造为通过包含所述等待时间的时 间值指示的数据包传输所述变速请求。优选地，所述电子控制单元和所述驱动单元可以是无线通信。然而，优选地，所述系统包括经由所述电子控制单元与所述驱动 单元之间的电缆的通信信道。另外，优选地，所述电子控制单元和所述驱动单元通过半双工异 步串行通信协议通信。有利地，所述电子控制单元被构造为传输所述数据包至少第二次。在多次发送中发送一个包与发送下一个包之间的时间间距优选被包括在10ms和120ms之间，更优选被包括在30ms和70ms之间，甚 至更优选的是50ms。优选地，数据包以预定重复频率传输，直到接收到所述成功单级 变速信号为止。指示等待时间的时间值可以与等待时间一致。
可替换地，指示等待时间的时间值可以是用于完成单级变速的期 望的总时间，所述驱动单元被构造为通过从时间值中减去用于执行单 级变速的估算时间来计算等待时间。
优选地，驱动单元包括用来计算用于执行单级变速的所述估算时 间的值的装置。
所述系统可以包括手动促动构件，用于促使所述单级变速请求的 传输。
可替换地或另外，自行车电子系统可以包括行驶参数传感器，所 述电子控制单元基于所述传感器的输出来产生所述单级变速请求。
优选地，所述系统进一步包括用户接口。
优选地，所述接口被构造用于手动调节所述等待时间的至少一个 时间值和/或用于执行单级变速的估算时间。
在一个实施例中，所述接口被构造为允许所述至少一个时间值和/ 或用于执行单级变速的所述估算时间每次增大或减小一相对较小的
所述相对较小的量优选具有2ms的绝对值。
优选地，所述接口被构造为用于设定所述至少一个时间值的最小 值和/或最大值和/或用于执行单级变速的所述估算时间的最小值和/或 最大值。在另一个实施例中，所述接口被构造为允许在所述至少一个时间 值和/或用于执行单级变速的所述估算时间的预定数目的可选项之间选 择。优选地，所述系统包括在所述电子控制单元内部的静态存储器和 易失性存储器以及在所述电子控制单元外部的静态存储器。优选地，所述内部静态存储器存储所述至少一个时间值的默认值 和/或用于执行单级变速的所述估算时间的默认值。更优选地，所述内部静态存储器是闪存。优选地，所述易失性存储器存储所述至少一个时间值的当前值和/ 或用于执行单级变速的所述估算时间的当前值。更优选地，所述易失性存储器是RAM存储器。优选地，所述外部静态存储器存储由用户设定的所述至少一个时 间值的值和/或用于执行单级变速的所述估算时间的值。更优选地，所述外部静态存储器是EEPROM存储器。优选地，所述系统包括在所述内部静态存储器、易失性存储器和 内部静态存储器当中的选择性复制装置。至此，参考本发明的应用方法已经概括描述了的各种时间值都涉 及到了。在本发明的第三方面，本发明涉及一种用于电子控制自行车变速 机构的方法，该方法包括下列步骤a) 从电子控制单元传输变速请求，b) 在驱动单元中接收所述变速请求，C)通过所述驱动单元在两个相邻齿轮之间移动变速机构链条，以 执行所述变速，和d)有意地等待一等待时间，其特征在于，在步骤a)中传输的所述变速请求包括指示所述等待 时间的时间值，并且所述等待步骤d)在所述驱动单元中执行。该方法的优选特征与上面说明的优选特征相似。在本发明的第四方面，本发明涉及一种自行车电子系统，该自行车电子系统包括电子控制单元，被构造用于传输变速请求，驱动单元，被构造用于接收所述变速请求并在两个相邻齿轮之间 移动变速机构链条，以执行所述变速，其中，所述电子控制单元被构造为在所述变速请求内传输指示所 述等待时间的时间值，并且所述驱动单元被构造为有意地等待所述等 待时间。该系统的优选特征与上面说明的优选特征相似。在本发明的第五方面，本发明涉及一种用于在自行车变速机构中 执行多级变速的方法，包括重复至少两次的下列步骤a) 在两个相邻齿轮之间移动变速机构链条，以执行单级变速， 和下列的步骤b) 在步骤a)的两次连续执行之间有意地等待一等待时间， 其特征在于，进一步包括下列步骤 C)手动调节指示所述等待时间的至少一个时间值。 该方法的优选特征与上面说明的优选特征相似。28在本发明的第六方面，本发明涉及一种自行车电子系统，该自行 车电子系统被构造用于在两个相邻齿轮之间移动变速机构链条以执行 单级变速，并且包括用户接口，
其特征在于，所述系统被构造为在多级变速的连续移动之间有意 地等待一等待时间，
并且在于，所述接口被构造用于手动调节指示所述等待时间的至 少一个时间值。
该系统的优选的特征与上述的优选特征相似。


从下面参考附图而做出的本发明优选实施例的详细说明中，本发 明的其他特征和优点将变得清楚。图中
图1是示出了本发明的自行车电子系统的方框图； 图2是示出了图1的系统的电子控制单元的操作的方框图； 图3是示出了图1的系统的驱动单元的操作的方框图； 图4示出了图1的系统的存储器结构；
图5是示出了在图1的系统中用于调节时间变量的操作的方框图； 图6和7是示出了在图1的系统中用于调节时间变量的接口的示 例；和
图8是示出了在图1的系统中用于选择时间变量的操作的方框图。
具体实施例方式
参考图1，根据本发明的一个实施例的自行车电子系统1大体包 括电子控制单元2;至少一个促动器3，与链条导向元件或变速器相 连，用于移动链条，所述链条用于在与曲柄轴和/或自行车的后轮毂相 连的齿轮当中传递运动；和促动器3的驱动单元4。
所述至少一个促动器3例如可以包括与铰接的平行四边形相连的 电动马达，优选步进马达，但是也可以使用本领域所公知的其他类型的马达或其他类型的促动器，例如齿轮齿条系统或蜗轮系统(如在U.S.
6,679,797中所描述的一个系统)，通过引用结合于此。
自行车电子系统l优选进一步包括至少一个位置换能器5，该位 置换能器适于检测促动器3的位置且因此间接地检测变速器的位置， 或适于直接检测变速器的位置，从而在移动变速器时与驱动单元4和/ 或促动器3本身共同操作。
在自行车电子系统l中，电子控制单元2具有与其相连的多个常 开型的开关6和/或行驶参数的一个或多个传感器7，所述开关由骑车 者通过控制杆或按钮促动手动地输入变速请求，所述行驶参数例如为 行驶速度、曲柄转速、行驶底面的坡度、骑车者的心率等，电子控制 单元2从这些行驶参数得到期望的传动比，并因此适当地执行变速。 这里所设置的传感器7优选受第二电子控制单元11控制，该第二电子 控制单元ll可以对它们的输出设置预处理。可替换地，传感器7可以 受电子控制单元2直接控制，或者甚至可以受驱动单元4或显示单元8 的直接控制。
当然，常开开关6可以用常闭开关替换或用选择器开关替换。
自行车电子系统优选进一步包括用于为骑车者提供信息的显示单 元8，其他的开关9优选与显示单元8相连，所述显示单元8由骑车者 通过按钮或多向按钮(操纵杆)促动，从而优选通过以图形用户接口的方 式选择显示单元8的显示区域来选择要显示的数据的类型和/或输入其 他的参数和/或命令。可替换地，显示单元8可以是触摸屏。显示单元 8可以包括它自己的逻辑单元，所述逻辑单元适于管理所显示的信息且 适于管理与系统的其他部件的通信，特别是与电子控制单元2的通信。
电子控制单元2优选靠近骑车者可促动的命令构件而定位，即靠 近把手定位，特别地，该电子控制单元可以容纳在固定到把手的中心的显示单元8的外壳中。驱动单元4优选靠近促动器3定位，例如靠近自行车的水壶架定位。电子控制单元2和驱动单元4通过通信信道10通信。通信优选经由电缆，但可替换地，通信可以是无线电传输(无线)。这里所提供的显示单元8和第二电子控制单元或传感器单元11还 优选通过相同的通信信道和相同的通信协议通信。更具体地，在半双工异步串行通信的情况下，通信信道实际上包 括两个公用的信号线"Tx/Rx"和"WU"，电子控制单元2和驱动单元 4以及其他可能的单元8、 ll连接到所述两个公用的信号线，以形成通 信网络。信号线Tx/Rx是接收器/发射器线，其用于在各部件2、 4、 8、 11 之间双向传输数据，而信号线WU是状态线，其具有用于通信协议的 两个值。例如，状态线WU的逻辑值"0"表示传输线Tx/Rx忙，而状 态线WU的逻辑值"1"表示传输线Tx/Rx可用于通信过程。当单元2、 4、 8、 11中的一个或发送者需要将数据传送到单元2、 4、 8、 11中的另一个或接收者时，通过读取状态线WU的值，校验传 输线Tx/Rx是忙还是可用。如果状态线WU的值指示传输线Tx/Rx忙 (WU=0)，则发送者等待直到线WU的值指示线Tx/Rx变为可用(WU4) 为止。 一旦传输线Tx/Rx可用，发送者就切换状态线WU的状态，使 其变为"0"以占用通信网络。然后，发送者在传输线Tx/Rx上发送串行数据包。每个数据包包括一个或多个数据字节和由所使用的通信协议而定的一个或多个标题字节(header byte)。还存在用于校验传输的数据，例如奇偶位或校验和位。标题字节包括必须由接收者执行的指令的指示，这种信息按照编 码来定义，所述编码还对接收者自身以及发送者地址编码。数据字节的长度、结构和内容根据单元2、 4、 8、 11中的哪个是 发送者，单元2、 4、 8、 11中的哪个是接收者和要传输的信息的类型 而定。当状态线WU被发送者变为"0"时，连接到网络的单元2、 4、 8、 11开始读取发送者沿着传输线Tx/Rx所发送的串行数据包。通过对数 据包的标题字节解码，被认可作为传输的接收者的单元2、 4、 8、 11 变为接收者，并且通过在传输线Tx/Rx上发送指示想要对于当前发送 者进行接收确认的串行数据作为响应。连接在网络中的其他的单元2、 4、 8、 ll(除了发送者和接收者之外)不会涉及到传输过程，并且可以进 行其他的活动。在从接收者到发送者的传输结束时，发送者将状态线"WU"变为 "1"，由此释放通信网络。在其中连接在网络中的单元2、 4、 8、 11 中没有一个对发送者做出响应的情况下，例如在接收者发生故障的情 况下，发送者在预定时间过后释放网络，将状态线WU变为"1"。所说明的半双工异步串行通信是"随机存取多主通信系统"，其中 通过需要网络的第一 "发送者"单元2、 4、 8、 11来执行网络的独占 使用。如果不止一个单元2、 4、 8、 11同时请求使用网络，网络的独占 使用通过由各单元2、 4、 8、 11的固件所限定的优先权来分等级地建
例如，会出现，当两个或更多个单元2、 4、 8、 11有某些东西要 发送时而网络忙(状态线WU-"0")，使得它们必须等待，直到网络再 次可用为止。在网络再次可用时(状态线WU变为"l")，两个或更多 个单元都准备占用网络，但是只有具有最高等级次序的单元变为发送 者。
作为上述半双工异步串行通信的替换，单元2、 4、 8、 11之间的 同步串行、双工异步串行、CAN、以太网或类似的通信可以通过适合 的通信信道来建立。
下文，将参考图2和3来说明自行车电子系统1的操作，图2和 3分别示出了与电子控制单元2和驱动单元4有关的方框图。
在方框101中，电子控制单元2确定是否需要变速。在电子系统 1的仅手动操作的情况下或在手动操作模式的情况下，通过检测状态的 切换，来进行确定是否需要变速的步骤101，典型地通过检测与常开开 关6相连的控制杆或按钮的促动所引发的常开开关6中的一个的关闭。 在电子系统1的仅自动操作的情况下或自动操作模式的情况下，基于 通过感测器7检测的数据，通过本领域本身公知的方式来进行确定是 否需要变速的步骤101。例如，变速请求可以基于由速度传感器检测的 自行车速度而产生。在电子系统1的仅半自动操作的情况下或半自动 操作模式的情况下，通过检测状态的切换，典型地通过检测常开开关6 中的一个的关闭，以及根据来自传感器7的信号，来进行确定是否需 要变速的步骤101。在后面的情况下，手动变速请求的实现可以比校验 通过传感器7而检测的数据的级别低，或者反之，手动变速请求可以 在对通过传感器7而检测到的数据评估的基础上获得优先权。如果在方框101中电子控制单元2确定不需要变速，则转到执行
其他的功能(方框102)，例如错误管理、与显示单元8通信、通过第二 电子控制单元11从传感器7读取信号等。应该值得强调的是，所示出 的方框101和102之间的顺序特性仅仅是说明性的在电子系统1的
事件驱动的实施例中，方框101的肯定性校验例如可以包括在开关6
的状态切换时产生的中断。
另一方面，如果在方框101中，电子控制单元2确定需要变速， 该变速是多级变速的第一单级变速，这在下文中将变得清楚，在方框 103中，电子控制单元2产生数据包Pl(方框103)，并在通信信道10 上将其传输至驱动单元4(方框104)。数据包Pl的传输可选地循环重复 (方框105)，例如每隔50ms重复。更一般地，重复的间隔可以在10ms 和120ms之间，优选在30ms和70ms之间。
在数据包P1的标题字节中，对变速请求和变速类型编码，g卩，是 向上变速还是向下变速以及如果同时存在前变速器和后变速器时是指 前变速器还是后变速器。数据包P1的数据字节包含时间值T，该时间 值T的含义将在下文中变得清楚。
参考图3，驱动单元4监视数据包Pl的接收(方框201)，执行其他 的功能(方框202)，例如校验来自传感器5的、指示促动器的可能的所 不期望的移动的信号，直到接收到数据包P1为止。
当驱动单元4接收到数据包Pl时(方框201)，驱动单元解码被编 码在其中的信息(方框203)，提取出时间值T。
在一个实施例中，包含在数据包Pl的数据字节中的时间值T是期 望的等待时间Tl，驱动单元4必须让该等待时间流逝而不执行单级变 速。在多级变速的过程中，应该理解的是，在单级变速完成和另一单
34级变速开始之间，经过等待时间T1。在另一个实施例中，包含在数据包Pl的数据字节中的时间值T是 用于执行单级变速的期望的总时间，换言之，在多级变速过程中，在 单级变速完成和另一单级变速完成之间的期望的总时间。在该第二实施例的情况下，驱动单元4获悉例如存储在存储位置 中的用于执行单级变速的估算时间Ts，并计算(方框204)等待时间Tl， 该等待时间为由数据包P1解码的时间值T和用于执行单级变速的估算 时间Ts之间的差值。用于执行单级变速的估算时间Ts可以是固定的， 或基于执行先前的变速的次数而由驱动单元4本身计算出(例如移动平 均值)。因此，在两个实施例中，驱动单元4等待(方框205)与等待时间 Tl相等的时间，等待时间Tl分别是通过解码或计算而获得的。在等待时间T1之后，根据从数据包Pl解码的信息，驱动单元4 促动(方框206、 207)前或后变速器的单级向上或向下变速。更具体地，根据图3中的方框图，为了执行变速，驱动单元4在 一个方向或与该方向相反的方向上将驱动信号发送(方框206)到前或后 促动器3，直到校验(方框207)到由位置传感器5检测到促动器3的位 置且因此间接地检测到的变速器的位置或者由位置传感器5所检测到 的变速器的位置与期望的目标位置——换言之，紧密相邻的齿轮 处——对应为止。在另一个实施例中，促动器3的驱动可以通过发送预定幅度或预 定持续时间的驱动信号来实现，然后校验由位置换能器5检测的促动 器3的位置，并且在需要校正促动器3的位置且因此间接地校正变速 器的位置的情况下，可能产生促动器3的另一驱动信号。在另一个实施例中，其中，电子系统1没有传感器5，促动器3 的驱动可以仅通过发送具有预定幅度或持续时间的驱动信号来实现， 而不需要对促动器3已实际上到达期望的位置且因此间接地对变速器 已实际上到达期望的位置进行任何校验。
应该注意的是，估算时间Ts特别地与变速器3在步骤206期间的 通电时间一致。
一旦完成单级变速(方框207的结果为"是")，驱动单元4在通信 信道上立即对电子控制单元2产生并发送数据包Ack，该数据包对单级 变速的完成编码(方框208:i。
返回到图2，电子控制单元2接收(方框106)数据包Ack，并因此
检测到单级变速的完成。
对于方框107，指示的是，电子控制单元2执行其他的功能，直 到接收到数据包Ack(方框106的结果为"是")为止，该数据包Ack包 括数据包P1的可能的重复发送(方框105)。在方框105-107中示出的次 序性也仅仅是说明性的在电子系统1的事件驱动的实施例中，方框 106的肯定性校验例如可以包括中断。
一旦电子控制单元2检测到单级变速完成(方框106的结果为是)， 在方框108中，确定是否需要进一步变速，与前面已参考方框101说 明的完全相似。更具体地，在手动操作或手动操作模式的情况下，确 定是否需要进一步变速的步骤108通过检测到开关6的状态仍然对应 于变速请求来实现，例如由于骑车者在与开关6相连的控制杆或按钮 上施加更长时间的压力，或他/她在第一次之后快速连续地第二次按下 开关。在电子系统1的自动或半自动操作或自动或半自动操作模式的 情况下或在自动操作模式的情况下，电子控制单元2将确定(在方框101中预先确定或在方框107中执行其他功能期间确定)是需要单级变速(方框108的校验将具有否定性结果)还是需要多级变速(方框108的校验将具有肯定性结果)。如果方框108的校验具有否定性结果，则结束单级变速，并且控 制单元2返回执行它的功能(方框101和102)，该功能包括监控手动变 速请求和/或评估改变传动比的明智性。另一方面，如果方框108的校验具有肯定性结果，则是多级变速 并且因此需要至少一个进一步的单级变速。在这种情况下，电子控制 单元2产生数据包P2(方框109)，并将其传输至驱动单元4(方框110)。 数据包P2与方框103中产生的数据包Pl相似，但是数据包P2对优选 比数据包P1更大的时间值T编码。驱动单元4的行为与关于数据包Pl所述的完全对应。当驱动单元4接收数据包P2(方框201)或在多次发送的情况下接收 到第一个数据包P2时，驱动单元对其进行解码(方框203)，提取出时 间值T。与数据包Pl相似，包含在数据包P2的数据字节中的时间值T是 在多级变速的过程中在一个单级变速完成和另一单级变速开始之间的 期望的等待时间T2，或者是在多级变速过程中在一个单级变速完成和 另 一单级变速完成之间的期望的总时间。因此，驱动单元4等待(方框205)—与从数据包P2解码的等待时 间T2相等的时间，或等待在方框204中计算的时间，该计算的时间为 从数据包P2解码的时间值T和用于执行单级变速的估算时间Ts之间 的差值。在等待时间T2之后，根据从数据包P2的标题字节解码的信息，
驱动单元4促动(方框206、 207)前或后变速器的单级向上或向下变速。
一旦完成第二单级变速(方框207的结果为"是")，驱动单元4 就在通信信道上立即对电子控制单元2产生并发送第二数据包Ack，该 数据包对单级变速的完成编码(方框208)。
电子控制单元2 —检测到第二单级变速完成(方框106)，如上所述， 在方框108中就确定是否需要进一步的(第三)变速。如果方框108的校 验具有否定性结果，则结束多级变速(两级变速)，并且电子控制单元2 返回到执行其自身的功能(方框101和102)。
另一方面，如果方框108的校验具有肯定性结果，则至少是三级 变速，并且电子控制单元2产生数据包P3(方框109)，并将其传输至驱 动单元4(方框110)，该电子控制单元以与关于数据包Pl和P2所述的 方式完全对应的方式来处理数据包P3。重复上述操作循环，直到完成 多级变速为止。
数据包P3，...与数据包Pl和P2相似，并对时间值T编码，该时 间值T优选比数据包Pl大、且不必与编码在数据包P2中的时间值不 同。
利用上述方法，在多级变速的每个连续单级变速开始之前，随着 变速器的促动器3的移动，通过驱动单元4引入等待时间T2， T3，...。 在该些等待时间T2， T3，...期间，促动器3是静止的并且链条设法啮合 齿轮，以确保在促动器被移动用于多级变速的后续的单级变速之前可 靠变速。另一方面，在第一单级变速之前引入的等待时间T1优选被最 小化，甚至可以等于零，在这种情况下，没有引入实际的延迟。的确， 期望自行车电子系统1立即对于由骑车者对变速控制杆或按钮的第一 促动做出反应，或者电子控制单元2 —认为这是可取的，自行车电子系统l就做出反应。
应该注意的是，电子控制单元2对数据包PI, P2(， P3…)的可选的
多次发送(方框105)可以使得驱动单元4对通信信道的校验的频率以及
可能的通信错误能够得以减少，特别是在无线通信的情况下。在任何
情况下，驱动单元4只处理数据包P1,P2…中的一个。的确，由于电子 控制单元2停止发送数据包P1，可能停止发送数据包P2(P3，...)，所以 只有在发送成功变速的数据包Ack之后才再次执行方框201。
为了进一步减小驱动单元4处理相同的数据包PI, P2(, P3…)两次 的风险，还可以考虑编码在不同数据包中的时间值T永远不一致，例 如在由电子控制单元2产生的每个新数据包中增大时间值T，即便仅增 大一毫秒。在这种情况下，驱动单元4将忽略其中数据包的时间值T 与刚处理过的数据包的时间值相等的数据包。
为了相同的目的，可替换地，可以设置为使得起动齿轮或目标齿 轮的唯一的标识符或参考符号与每个数据包P1,P2(，P3…)相关。在具 有十一个齿轮的后变速机构组的情况下，例如四位就足够对齿轮编码。
等待时间值T1,T2，T3，…以及因此在每个数据包P1，P2， P3，...中
传输的时间值T被适当地选择。
例如，在第一单级变速之前引入的等待时间Tl可以选择为如上所 述的Oms或10ms，因此在第一数据包Pl中传输的时间值T可以分别 是0ms或10ms，如果它表示在多级变速过程中在单级变速完成和另一 单级变速开始之间所期望的时间并且没有执行方框204的计算步骤， 则或者T例如可以分别是200ms或210ms，如果它表示在多级变速过 程中在单级变速完成和另一单级变速完成之间所期望的总时间并且执 行计算步骤204，则假定用于执行单级变速的估算时间Ts为200ms。 在第二单级变速之前引入的等待时间T2例如可以选择为300ms，因此包含在第二数据包P2中的时间值T在不执行计算步骤S204的情况下 可以是300ms，或者在执行计算步骤S204的情况下为500ms。在进一 步单级变速之前引入的等待时间T3,...可以如上所述被选择为等于在 第二单级变速之前引入的等待时间T2，即300ms或稍大，甚至仅等于 301ms，并且因此在第三、……数据包P3、……中传输的时间值T在 不执行计算步骤S204的情况下可以是300ms或301ms、……，或者在 执行计算步骤S204的情况下可以是500ms或501ms、……。更一般地，等待时间Tl可以被包括在0ms和50ms之间，更优选 被包括在Oms和10ms之间。等待时间T2，T3，...可以被包括在50ms和500ms之间，更优选被 包括在200ms禾口 400ms之间。用于执行单级变速的估算时间Ts由促动器3的类型及其控制而 定。在上述示例中使用的200ms的值仅是用于说明。在前促动器的情 况下，估算时间Ts例如可以是大约350ms，在后促动器的情况下例如 可以是大约100ms。另外，如上所述，根据先前所执行的变速的实际次 数，估算时间Ts可以被调节，以更新估算时间Ts。在另一个实施例中，驱动单元4所执行的、持续等待时间 T1，T2，T3，...的等待步骤205可以在驱动单元4检测到单级变速完成 (方框207的结果为"是")之后、且在发送并传输指示单级变速完成的 数据包Ack(方框208)之前被执行。驱动单元4所执行的、持续等待时间Tl, T2， T3,...的等待步骤205 还可以在驱动单元4已经产生并发送数据包Ack之后被执行。在这种 情况下，如果在等待时间T1，T2,T3，…期间驱动单元4接收到进一步 的数据包P2、 P3，...，则驱动单元4将暂停它的处理，直到等待时间 T1，T2， T3，...本身结束为止。在变速促动之后等待的情况下，与第一单级变速相关的等待时间
Tl也可以选择为适合的、非零值，可能等于下一等待时间T2，T3，…，
以允许链条在紧密相邻的齿轮上可靠啮合，其中在接收到第一数据包 Pl时立即进行该啮合。
在单级变速的情况下，电子控制单元2所强迫执行的等待时间 Tl——通过等待时间Tl或与等待时间Tl的和相对应的总时间T的传 输和用于执行变速的估算时间Ts的传输_一使得能够提前发送变速请 求到驱动单元4，由此更早地使电子控制单元2空闲。例如，在仅自动 操作或在自动操作模式的情况下，考虑到在短时间内但不立即变速是 可取的，电子控制单元2可以确定自行车正在加速，并且在变速之前 将一等待时间(例如几秒钟)分配给驱动单元4。再次作为示例，在仅半 自动操作或半自动操作模式的情况下，电子控制单元2可以确定由骑 车者延迟所发出的变速请求的促动是可取的，从而以基于手动请求时 刻的即时加速度而计算的最佳速度对其促动；同样，在这种情况下， 电子控制单元2可以在变速之前将一等待时间分配给驱动单元4。
甚至更一般地，电子控制单元2可以将在由时间值T所指示的总 时间内执行变速的请求、何时开始变速的时刻的选择传输至驱动单元 4，在分配给驱动单元4的该间隔T期间持续大体作为用于执行变速的 估算时间Ts，在这种情况下驱动单元4也可以执行两个不同的等待， 一个在变速促动之前， 一个在变速促动之后。
因此，值得强调的是，不考虑多级变速的设置，也就是说，即使 没有图2的方框107-110，与变速请求相关的时间值T的传输也是有利 的。
在自行车电子系统1中所考虑的各个时间值，即等待时间 T2, T3,...和在不执行计算步骤204情况下可能作为时间值T直接传输的Tl，或在执行计算步骤204的情况下所传输的时间值T和/或用于执 行单级变速的估算时间Ts，可以是变速方向、变速器、特定起动齿轮 和/或特定目标齿轮的函数。
在这些情况下，根据具体的变速操作，电子控制单元2每次将一 合适的时间值T传输至驱动单元4。
另外，考虑到骑车者的偏好和自行车传动系统的机械变化，例如 由于磨损或损坏之后部件的替换，可以调节在自行车电子系统1中所 考虑的各个时间值，即等待时间T2,T3，…和在不执行计算步骤204情 况下可能作为时间值T直接传输的Tl，或在执行计算步骤204的情况 下所传输的时间值T和/或用于执行单级变速的估算时间Ts。
然而，由于如上所述，适当的是，将等待时间保持较小值或零值， 以将自行车电子系统1的响应速度最快化，因此，优选不能被改变可 能在多级变速的第一单级变速之前一一即当驱动单元4在执行变速之 前进行等待时一一所设置的等待时间Tl。
如图4所示，为了允许这种调节，自行车电子系统1可以包括 在电子控制单元2的内部的静态存储器12，例如闪存和易失性存储器 13(例如RAM存储器)；和在电子控制单元2的外部的静态存储器14， 例如EEPROM存储器13。在其中用于执行的单级变速的估算时间Ts 也是可调节的情况下，驱动单元4可以具有相似的存储器结构，或者 驱动单元4能够在基于之前的变速的实际时间来进行调节的情况下从 电子控制单元2通过通信信道10接收估算时间Ts的值或其默认值。
在静态存储器12中，在工厂交货时就存储了各种默认时间值。在 易失性存储器13中，存储有在电子系统1的使用期间用于产生数据包 P1，P2(P3，...)的时间值。在静态存储器14中，默认时间值在该存储器 出厂时被存储在其中，且之后，如下文所述，由用户来设定这些时间
42值。例如，如下文中参考图5所描述的，对时间值进行调节。用于自行车的电子系统1在显示单元8上显示(方框301)，例如在 与其相连的按钮9中的一个被按下之后，显示时间值中的一个的设定 页面，例如等待时间T2或在向上变速的情况下的等待时间或在向下变 速情况下的等待时间，并允许用户通过与显示单元8相连的按钮9或 通过其他的命令构件来调节所述时间值中的一个的值(方框302)，例如， 通过与开关6相连的并且以上下文感应的方式来控制的手动命令构件， 或通过设置在携带有与开关6相连的手动控制构件的命令装置上的一 个或多个按钮，或还可以通过按压显示单元8的触摸屏的区域。在下 文中，为了简明起见，将仅参考与显示单元8相连的按钮9进行说明。例如，所显示的页面可以具有如图6中所示的外观，其中，标题 20示出了正在调节的值的类型，并且在中央区域21中示出了所述正在 调节的值的当前值，该值初始从易失性存储器13中读取，在中央区域 21中还示出了与显示单元8相连的按钮9中的两个共同协作的一个增 大图标22和一个减小图标22，从而形成图形用户接口。按压按钮9使得中央区域21中所显示的值和在易失性存储器13 中存储的值能够分别增大或减小(图5的方框302)。优选地，每次按钮被按压均对应于显示在中央区域21中的值的小 变化，例如变化2ms的绝对值。通过这种方式，用户能够对时间值进 行微调。优选地，对于在与第二(第三，…)单级变速相关的等待时间 T2(T3，...)进行调节的情况下，还可以设置最小值(例如50ms)和最大值 (例如500ms)。在可替换的方案中，时间值可以从预定数目的可选项中选择，例
如从三个中选择。在调节与第二(第三，...)相关的等待时间T2(T3，...) 的情况下，例如可以设置等于500ms的第一值对应于低的多级变速 速度，等于350ms的第二值对应于中间的多级变速速度，或者等于50ms 的第三值对应于高的多级变速速度。
所显示的页面可以具有图7中所示的外观，其中，在中央区域21 中显示有三个不同高度的条(bar)，该条可以用数字(l、 2、 3)、文字(低、 中、高)、词首大写字母(L、 M、 H)，图标等来替换。
根据图标22，与显示单元8相连的按钮9允许等待时间增加或减 小，然而，该图标可以被省略。还可以使用单个按钮，当前选择在三 个(或更多个)所显示的可替换项之间循环移动。当前选择例如可以通过 光标23在所显示的可替换项之间移动来突出显示，使得当前选择闪烁 或改变颜色或背景，仅显示与当前选择有关的图标等。
还可替换地，可以在多级变速速度方面执行调节，该多级变速速 度与等待时间成相反的关系，自行车电子系统1在等待时间方面考虑 转换所期望的多级变速速度。
返回到图5， 一旦用户对于已经做出的调节满意，例如在按压与 显示单元8相连的按钮9中的一个时，自行车电子系统1例如就通过 具有显示单元8和与其相连的按钮9所构成的适当的图形接口使用户 能够在三个可选项当中进行选择(方框303)。
第一可选项包括保存在步骤301和302的调节期间被修改的、用 于后续使用的时间值。在这种情况下，存储在易失性存储器13中的值 被复制到外部静态存储器14中(方框304)。第二可选项包括不保存在步骤301和302的调节期间被修改的、用于后续使用的时间值。在这种情况下，在先前的调节过程中_一或 者如果从未进行调节则当出厂时第一次打开系统时一一存储在外部静态存储器14中的值被复制到易失性存储器13中(方框305)。第三可选项包括不保存且重新加载默认值，还删除先前的调节。在这种情况下，存储在内部静态存储器12中的值被复制到易失性存储 器13和外部静态存储器14中(方框306)。骑车者还可被允许测试存储在易失性存储器13中的新调节，将他 /她之前存储的调节保存在外部静态存储器14中，换言之，在选择不执 行方框304-306中的任何一个时的另一可选项。与选择的可选项无关，易失性存储器13的当前值随后可以通过通 信信道IO发送到自行车电子系统1的其他单元(方框307),特别地，例 如，在对用于执行单级变速的估算时间Ts的值进行调节的情况下，发 送到显示单元8和驱动单元4。应该理解的是，在对几个时间值进行调节的情况下，可以设置保 存或是不保存又或是返回到默认值的选择(方框303-306)在对每个时间 值或所有的时间值都进行调节(步骤301和302)之后进行。由用户所执行并存储在外部静态存储器14中的调节，由于其是存 储在内部静态存储器12中的默认调节，所以在自行车电子系统1关闭 的情况下也被自行车电子系统1保存。另一方面，仅当自行车电子系 统1被供电时，当前要使用的时间值被保存在在易失性存储器13中。当自行车电子系统1被打开时(图8的方框401)，包含在内部静态 存储器12中的默认值被复制到易失性存储器13中(方框402)。因此，自行车电子系统1为用户提供了在两个可选项之间选择的 可能性(方框403)，例如通过与上面已说明相似地制作的合适的图形接 □。
第一可选项包括使用默认值。在这种情况下，存储在内部静态存
储器12中(和在易失性存储器13中)的值被复制到外部静态存储器14 中(方框404)。
第二可选项包括使用之前由用户存储的值。在这种情况下，存储 在外部静态存储器14中的值被复制到易失性存储器13中(方框405)， 保持在内部静态存储器12中存在的默认值不做修改。
与选择的可选项无关，易失性存储器13的当前值随后可以通过通 信信道IO发送到自行车电子系统1的其他单元(方框307)，特别地，例 如在对用于执行单级变速的估算时间Ts的值进行调节的情况下，发送 到显示单元8和驱动单元4。
可以省略从内部静态存储器12复制到外部静态存储器14(方框 404)，因此，当在随后的时间打开用于自行车的电子系统时，保存之前 的用户调节，用于可能的使用。
根据可选的操作模式，当自行车电子系统1被打开时，可以直接 提出是使用默认值还是用户之前存储的值的可选项，而分别将内部静 态存储器12或外部静态存储器14的值复制到易失性存储器13中。
另外，应该注意的是，从电子控制单元2传输至驱动单元4的数 据包P1,P2,P3，...可能缺少等待时间的指示，等待时间T1，T2，T3，... 的持续时间在驱动单元4自身中被定义。在这种情况下，如果等待(方 框205)是在每个单级变速促动(方框206、 207)之前被执行，则适当的 是在数据包P1中指示它是单级变速或多级变速的第一单级变速，从而驱动单元4相对于后续的变速而等待更短的时间以保持期望的响应速 度。甚至更一般地，利用等待的插值而将多级变速请求分配成至少两 个单级变速，这一分配同样可以全部在驱动单元4内管理，在这种情 况下，电子控制单元2传输多级变速请求，例如其中标识了目标齿轮和单级变速数目的数据包。最后，应该理解的是，当等待发生在电子控制单元2中而不是在 驱动单元4中时或当存在单个电子控制和驱动单元时，能够调节等待 时间T1，T2， T3,...也是有利的。
权利要求
1.用于在自行车变速机构中执行多级变速的方法，包括重复至少两次的下列步骤a)传输(103、104)来自电子控制单元(2)的单级变速请求(P1，P2，P3，...)；b)在驱动单元(4)中接收(201)所述单级变速请求；c)通过所述驱动单元(4)在两个相邻齿轮之间移动(206、207)所述变速机构的链条，以执行单级变速；和在步骤c)的两次执行之间所执行的步骤d)有意地等待(205)等待时间(T1，T2，T3，...)，其特征在于，所述等待步骤d)在所述驱动单元(4)中执行。
2. 根据权利要求l所述的方法，进一步包括下列步骤e) 将成功单级变速信号(Ack)从所述驱动单元(4)传输(208)至所述 电子控制单元(2)。
3. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在第一次执行 移动(206 、 207)所述链条的步骤c)之前也执行等待等待时间 (Tl， T2， T3，…)的步骤d)。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中传输(103、 104) 单级变速请求的步骤a)包括将包含指示所述等待时间(Tl，T2， T3，...)的 时间值(T)的数据包(P1，P2， P3，…)从所述电子控制单元(2)传输至所述 驱动单元(4)。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中传输步骤a)通 过经由电缆的通信信道进行。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中传输步骤a)通过半双工异步串行通信协议进行。
7. 根据权利要求4-6中的任一项所述的方法，其中所述数据包 (PI, P2， P3,...)被传输(105)至少第二次。
8. 根据权利要求4-7中的任一项所述的方法，其中以预定重复频 率传输(105)所述数据包(P1，P2，P3，...)，直到接收到所述成功单级变速 信号(Ack)为止。
9. 根据权利要求4-9中的任一项所述的方法，其中指示所述等待 时间(T1， T2， T3,...)的所述时间值(T)与所述等待时间(Tl， T2， T3，...)一致。
10. 根据权利要求4-9中的任一项所述的方法，其中指示所述等待 时间(T1，T2， T3，...)的所述时间值(T)是用于完成单级变速的期望总时 间，设置下列步骤f)在所述驱动单元(4)中，通过从所述等待时间(T1,T2，T3，...)的所 述时间值(T)减去用于执行单级变速的估算时间(Ts)，来计算(204)所述 等待时间(T1，T2， T3,…)。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中用于执行单级变速的所述 估算时间(Ts)是可变的。
12. 根据权利要求2-11中的任一项所述的方法，其中传输(208)成 功单级变速信号(Ack)的步骤e)通过经由电缆的通信信道进行。
13. 根据权利要求2-12中的任一项所述的方法，其中传输(208)成 功单级变速信号(Ack)的步骤e)通过半双工异步串行通信协议进行。
14. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中作为下列步骤的结果来实现步骤a):g) 接收来自用户的手动变速请求(6)。
15. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括下列步骤h) 检测(7)行驶参数并基于所检测到的行驶参数来产生所述变速请 求(Pl, P2, P3，…)。
16. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述等待时 间(Tl, T2， T3，...)被包括在0ms和500ms之间。
17. 根据权利要求3-16中的任一项所述的方法，其中在第一次执 行步骤c)之前执行的步骤d)中等待的所述等待时间(Tl)被包括在Oms 和50ms之间。
18. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中与多级变速 的第一单级变速之后的单级变速相关的步骤d)中等待的所述等待时间 (T2, T3,...)被包括在50ms和500ms之间。
19. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中与多级变速 的不同单级变速相关的所述等待时间(T1,T2， T3,...)不同。
20. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述等待时 间CT1,T2,T3，...)是变速方向、变速器、具体起动齿轮和/或具体目标齿 轮的函数。
21. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括下列 步骤i) 手动调节(301、 302)指示所述等待时间(T1，T2，T3，…)的至少一 个时间值(Tl, T2， T3, ...， T)和/或用于执行单级变速的估算时间(Ts)。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中手动调节步骤i)包括将所 述至少一个时间值(T1， T2， T3， ...， T)和/或用于执行单级变速的所述估 算时间OX)每次增大或减小相对较小的量。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中在所述手动调节步骤i)中 设置所述至少一个时间值(T1， T2, T3， ...， T)和/或用于执行单级变速的 所述估算时间OX)的最小值和/或最大值。
24. 根据权利要求21所述的方法，其中所述手动调节步骤i)包括 在所述至少一个时间值(T1， T2， T3，…，T)和/或用于执行单级变速的所 述估算时间(Ts)的预定数目的可选项之间选择。
25. 根据权利要求21-24中的任一项所述的方法，在所述手动调节 步骤i)之后，进一步包括下列步骤jl)存储(304)所述至少一个已调节时间值(Tl，T2， T3，…，T)和/或 用于执行单级变速的所述已调节估算时间(Ts)，用于随后使用。
26. 根据权利要求21-24中的任一项所述的方法，在所述手动调节 步骤i)之后，进一步包括下列步骤J2)返回(305)到所述至少一个时间值(T1， T2, T3， ...， T)和/或用于 执行单级变速的所述估算时间(Ts)的先前调节的值。
27. 根据权利要求21-24中的任一项所述的方法，在所述手动调节 步骤i)之后，进一步包括下列步骤J3)返回(306)到所述至少一个时间值(T1， T2, T3,…，T)和/或用于 执行单级变速的所述估算时间(Ts)的默认值。
28. 根据权利要求21-27中的任一项所述的方法，进一步包括步骤k)选择(402-405)所述至少一个时间值(Tl， T2， T3, ...， T)和/或用于执行单级变速的所述估算时间(TS)的默认值、或者所述至少一个时间值(Tl， T2, T3, T)和/或用于执行单级变速的所述估算时间(Ts)的先前 调节的值，用于使用。
29. 根据权利要求28所述的方法，其中在接通电子系统(l)时执行 选择用于使用的步骤k)。
30. 根据权利要求25-29中的任一项所述的方法，其中所述步骤 jl)、j2)、j3)和/或k)中的一 个或多个步骤在所述电子控制单元(2)中执行， 且所述方法进一步包括下列步骤1)分别将所述默认或已调节的至少一个时间值(T1，T2， T3, ...，T) 和/或用于执行单级变速的估算时间(Ts)传输(307、 406)到所述电子系统 (1)的其他单元(4、 8、 11)。
31. —种自行车电子系统(l)，包括电子控制单元(2)，该电子控制单元被构造为传输(103、 104)至少 两个单级变速请求(P1， P2， P3,...)，以执行多级变速，驱动单元(4)，该驱动单元被构造为接收(201)所述至少两个单级变 速请求(P1,P2，P3，...)，并被构造为由于已经接收到每个单级变速请求 (P1,P2，P3)而在两个相邻齿轮之间移动(206、 207)变速机构链条，以执 行单级变速，其特征在于，所述驱动单元被构造为由于已经接收到多级变速的 连续单级变速请求(Pl, P2, P3)而在所述链条的移动(206、 207)之间有意 地等待(205)等待时间(T1， T2， T3，...)。
32. 根据权利要求31所述的系统(1)，进一步包括至少一个促动器 (3)，所述促动器与链条导向元件相连，所述链条导向元件意图移动用 于在与曲柄轴和/或与自行车的后轮毂相连的齿轮中传递运动的链条， 所述驱动单元(4)被构造为驱动所述至少一个促动器(3)。
33. 根据权利要求32所述的系统(l)，其中所述至少一个促动器(3) 包括与枢接的平行四边形联接的电动马达。
34. 根据权利要求31-33中的任一项所述的系统(l)，进一步包括至少一个位置换能器(5)，并且其中所述驱动单元(4)被构造为当所述 至少一个位置换能器(5)指示所述链条在所述相邻齿轮中的目标齿轮处时，所述驱动单元(4)将成功单级变速信号(Ack)传输(208)至所述电子控 制单元(2)。
35. 根据权利要求31-34中的任一项所述的系统(l)，其中所述驱 动单元(4)被进一步构造为在所述链条的所述移动(206、207)之前等待所 述等待时间(Tl, T2, T3,...)。
36. 根据权利要求31-35中的任一项所述的系统(l)，其中所述电 子控制单元(2)被构造为通过包含指示所述等待时间(T1， T2， T3，...)的 时间值(T)的数据包(P1,P2,P3，…)来传输(103、 104)所述变速请求。
37. 根据权利要求31-36中的任一项所述的系统(l)，进一步包括 经由位于所述电子控制单元(2)和所述驱动单元(4)之间的电缆的通信信 道。
38. 根据权利要求31-37中的任一项所述的系统(l)，其中所述电 子控制单元(2)和所述驱动单元(4)通过半双工异步串行通信协议通信。
39. 根据权利要求36-38中的任一项所述的系统(l)，其中所述电 子控制单元(2)被构造为传输(105)所述数据包(P1， P2, P3)至少第二次。
40. 根据权利要求36-39中的任一项所述的系统(l)，其中所述电 子控制单元(2)被构造为以预定重复频率传输(10 5)所述数据包 (Pl， P2, P3，...)，直到接收到所述成功单级变速信号(Ack)为止。
41. 根据权利要求36-40中的任一项所述的系统(l)，其中指示所 述等待时间(Tl， T2， T3,...)的所述时间值(T)与所述等待时间 (Tl， T2， T3,…)一致。
42. 根据权利要求36-40中的任一项所述的系统(l)，其中指示所 述等待时间(T1，T2， T3，...)的所述时间值(T)是完成单级变速的期望的 总时间，所述驱动单元(4)被构造为通过从所述时间值(T)减去用于执行 单级变速的估算时间(Ts)来计算(204)所述等待时间(Tl， T2, T3，...)。
43. 根据权利要求42所述的系统(1)，其中所述驱动单元(4)包括用 于计算用来执行单级变速的所述估算时间(Ts)的值的装置。
44. 根据权利要求31-43中的任一项所述的系统(l)，进一步包括 手动促动构件(6)，用于引起所述单级变速请求(Pl, P2， P3,...)的传输。
45. 根据权利要求31-44中的任一项所述的系统(l)，进一步包括 行驶参数传感器(7)，其中所述电子控制单元(2)基于所述传感器(7)的输 出而产生所述单级变速请求(P1， P2, P3,…)。
46. 根据权利要求31-45中的任一项所述的系统(l)，进一步包括 用户接口(8、 9、 6)。
47. 根据权利要求46所述的系统(1)，其中所述接口(8、 9、 6)被构 造为用于手动调节(301、 302)指示所述等待时间(T1，T2,T3，...)的至少 一个时间值(T1， T2， T3， ...， T)和/或用于执行单级变速的估算时间(Ts)。
48. 根据权利要求46-47中的任一项所述的系统(l)，其中所述接 口(8、 9、 6)被构造为允许所述至少一个时间值(T1，T2，T3，…，T)和/或 用于执行单级变速的所述估算时间(Ts)每次增大或减小相对较小的量。
49. 根据权利要求48所述的系统(1)，其中所述接口(8、 9、 6)被构 造为用于设定所述至少一个时间值(T1，T2， T3， ...，T)和/或用于执行单 级变速的所述估算时间(Ts)的最小值和/或最大值。
50. 根据权利要求47所述的系统(1)，其中所述接口(8、 9、 6)被构 造为允许在所述至少一个时间值(T1， T2， T3, ...， T)和/或用于执行单级 变速的所述估算时间(Ts)的预定数目的可选项之间选择。
51. 根据权利要求47-50中的任一项所述的系统(l)，进一步包括 在所述电子控制单元(2)内部的静态存储器(12)和易失性存储器(13)、以 及在所述电子控制单元(2)外部的静态存储器(14)。
52. 根据权利要求51所述的系统(1)，其中所述内部静态存储器(12) 存储所述至少一个时间值(Tl, T2, T3， ...， T)和/或用于执行单级变速的 所述估算时间(Ts)的默认值。
53. 根据权利要求51-52中的任一项所述的系统(l)，其中所述内 部静态存储器(12)是闪存。
54. 根据权利要求51-53中的任一项所述的系统(l)，其中所述易 失性存储器(13)存储所述至少一个时间值(T1， T2， T3，…，T)和/或用于 执行单级变速的所述估算时间(Ts)的当前值。
55. 根据权利要求51-54中的任一项所述的系统(l)，其中所述易 失性存储器(13)是RAM存储器。
56. 根据权利要求51-55中的任一项所述的系统(l)，其中所述外 部静态存储器(14)存储所述至少一个时间值(T1， T2， T3，…,T)和/或用 于执行单级变速的所述估算时间(Ts)的由用户设定的值。
57. 根据权利要求51-56中的任一项所述的系统(l)，其中所述外 部静态存储器(14)是EEPROM存储器。
58. 根据权利要求51-57中的任一项所述的系统(l)，其中所述系 统(1)包括所述内部静态存储器(12)、易失性存储器(13)和外部静态存储 器(14)中的选择性复制装置。
59. —种用于电子控制自行车变速机构的方法，包括下列步骤a) 从电子控制单元(2)传输(103、 104)变速请求(P1， P2， P3，...)，b) 在驱动单元(4)中接收(206)所述变速请求，c) 通过所述驱动单元(4)在两个相邻齿轮之间移动(206、207)变速机 构链条，以执行所述变速，和d) 有意地等待(205)等待时间(Tl， T2， T3,…)，其特征在于，在步骤a)中传输的所述变速请求包括指示所述等待 时间(T1， T2, T3，...)的时间值(T, Tl， T2， T3，...)，并且所述等待步骤d) 在所述驱动单元(4)中执行。
60. 根据权利要求59所述的方法，进一步包括下列步骤e) 将成功单级变速信号(Ack)从所述驱动单元(4)传输(208)至所述 电子控制单元(2)。
61. 根据权利要求59-60中的任一项所述的方法，其中等待等待时 间(Tl, T2， T3，...)的步骤d)在移动(206、 207)所述链条的步骤c)之前执行。
62. 根据权利要求59-61中的任一项所述的方法，其中传输(103、 104)单级变速请求的步骤a)包括将包含指示所述等待时间 CT1， T2， T3,...)的时间值(T)的数据包(Pl, P2， P3，...)从所述电子控制单 元(2)传输到所述驱动单元(4)。
63. 根据权利要求62所述的方法，其中所述数据包(P1， P2， P3, 被传输(105)至少第二次。
64. 根据权利要求59-63中的任一项所述的方法，其中指示所述等 待时间(T1， T2， T3，...)的所述时间值(T)与所述等待时间(Tl， T2, T3，...)一致。
65. 根据权利要求59-63中的任一项所述的方法，其中指示所述等 待时间(T1,T2， T3,...)的所述时间值(T)是用于完成单级变速的期望的 总时间，设置下列步骤f)在所述驱动单元(4)中，通过从所述时间值(T)减去用于执行单级 变速的估算时间(Ts)，来计算(204)所述等待时间(T1， T2, T3，…)。
66. 根据权利要求65所述的方法，其中用于执行单级变速的所述 估算时间(Ts)是可变的。
67. —种自行车电子系统(l)，包括电子控制单元(2)，该电子控制单元被构造为传输(103、 104)变速 请求(P1，P2， P3,…)，驱动单元(4)，该驱动单元被构造为接收(201)所述变速请求 (P1,P2,P3，…)并在两个相邻齿轮之间移动(206、 207)变速机构链条，以执行所述变速，其特征在于，所述电子控制单元(2)被构造为在所述变速请求内传 输指示所述等待时间(T1，T2，T3，…)的时间值(T,T1，T2，T3，…)，并且 所述驱动单元被构造为有意地等待(205)所述等待时间(T1， T2, T3,...)。
68. 根据权利要求67所述的系统(1),进一步包括至少一个位置换 能器(5)，并且其中所述驱动单元(4)被构造为当所述至少一个位置换 能器(5)指示所述链条在所述相邻齿轮中的目标齿轮处时，所述驱动单元(4)将成功单级变速信号(AckM专输(208)至所述电子控制单元(2)。
69. 根据权利要求67-68中的任一项所述的系统(l)，其中所述驱 动单元(4)被构造为在所述链条的所述移动(206、207)之前等待所述等待 时间(Tl, T2， T3，...)。
70. 根据权利要求67-69中的任一项所述的系统(l)，其中所述电 子控制单元(2)被构造为通过包含指示所述等待时间(T1， T2， T3，...)的 时间值(T)的数据包(Pl, P2, P3，…)来传输(103、 104)所述变速请求。
71. 根据权利要求70所述的系统(l)，其中所述电子控制单元(2) 被构造为传输(105)所述数据包(P1， P2， P3,...)至少第二次。
72. 根据权利要求67-71中的任一项所述的系统(l)，其中指示所 述等待时间(T1, T2， T3,...)的所述时间值(T)与所述等待时间 (Tl， T2， T3，…)一致。
73. 根据权利要求67-71中的任一项所述的系统(l)，其中指示所 述等待时间(T1,T2， T3，…)的所述时间值(T)是用于完成单级变速的期 望的时间，所述驱动单元(4)被构造为通过从所述时间值(T)减去用于执 行单级变速的估算时间(Ts)来计算(204)所述等待时间(Tl， T2， T3,…)。
74. 根据权利要求73所述的系统(l)，其中所述驱动单元(4)包括用 于计算用来执行单级变速的所述估算时间(Ts)的值的装置。
75. —种用于在自行车变速机构中执行多级变速的方法，包括重复至少两次的下列步骤a)在两个相邻齿轮之间移动(206、 207)变速机构链条，以执行单级变速；和下列步骤b) 在步骤a)的两次连续执行之间有意地等待(205)等待时间 (Tl, T2, T3,…)；其特征在于，进一步包括下列步骤c) 手动调节(301、 302)指示所述等待时间(T1，T2，T3，...)的至少一 个时间值(T1， T2， T3,…，T)。
76. 根据权利要求75所述的方法，其特征在于进一步包括下列步骤d) 传输(103 、 104)来自电子控制单元(2)的单级变速请求 (Pl， P2， P3，...)；禾口e) 在驱动单元(4)中接收(201)所述单级变速请求。
77. 根据权利要求75-76中的任一项所述的方法，其特征在于，移 动步骤a)通过所述驱动单元(4)来执行。
78. 根据权利要求75-77中的任一项所述的方法，其中手动调节步 骤c)包括将所述至少一个时间值(Tl, T2, T3， ...， T)每次增大或减小相 对较小的量。
79. 根据权利要求78所述的方法，其中在所述手动调节步骤c)中， 设置所述至少一个时间值(T1， T2， T3， ...， T)的最小值和/或最大值。
80. 根据权利要求75-77中的任一项所述的方法，其中手动调节步 骤c)包括在所述至少一个时间值(Tl， T2, T3， ...， T)的预定数目的可选 项之间选择。
81. 根据权利要求75-80中的任一项所述的方法，在所述手动调节 步骤c)之后，进一步包括下列步骤fl)存储(304)所述至少一个已调节时间值(Tl，T2,T3， ...， T)，用于随后使用。
82. 根据权利要求75-80中的任一项所述的方法，在所述手动调节步骤C)之后，进一步包括下列步骤f2)返回(305)到所述至少一个时间值(Tl,T2， T3，…，T)和/或用于 执行单级变速的所述估算时间(Ts)的先前调节的值。
83. 根据权利要求75-80中的任一项所述的方法，在所述手动调节 步骤c)之后，进一步包括下列步骤f3)返回(306)到所述至少一个时间值(Tl,T2， T3,…，T)和/或用于 执行单级变速的所述估算时间(Ts)的默认值。
84. 根据权利要求75-83中的任一项所述的方法，进一步包括下列步骤k)选择(402-405)所述至少一个时间值(Tl， T2， T3， ...， T)的默认值 或所述至少一个时间值(Tl, T2, T3， ...， T)的先前调节的值，用于使用。
85. 根据权利要求84所述的方法，其中在接通电子系统(l)时执行 选择用于使用的步骤k)。
86. 根据权利要求75-85中的任一项所述的方法，其中所述步骤 fl)、 f2)、 f3)和/或k)中的一个或多个步骤在所述电子控制单元(2)中被 执行，并且所述方法进一步包括下列步骤1)分别将所述默认或已调节的至少一个时间值(T1，T2,T3， ...，T) 传输(307、 406)到所述电子系统(1)的其他单元。
87. —种自行车电子系统(l)，该自行车电子系统被构造为在两个 相邻齿轮之间移动(206、 207)变速机构链条，以执行单级变速，并且该 自行车电子系统包括用户接口(8、 9、 6)，其特征在于，所述系统(1)被构造为在多级变速的连续移动(206、 207)之间有意地等待(205)等待时间(T1， T2, T3,...)，并且所述接口(8、 9)被构造为用于手动调节(301、 302)指示所述等 待时间(T1， T2， T3,…)的至少一个时间值(T1， T2， T3，…，T)。
88. 根据权利要求87所述的系统(1)，包括-电子控制单元(2)，该电子控制单元被构造为传输(103、 104)至少 两个单级变速请求(P1,P2，P3，...)，以执行多级变速，以及驱动单元(4)，该驱动单元被构造为接收(201)所述至少两个单级变 速请求(P1,P2,P3，…)并在两个相邻齿轮之间移动(206、 207)所述变速 机构链条，以执行所述单级变速。
89. 根据权利要求88所述的系统(l),其中所述接口(8、 9)被构造 为允许所述至少一个时间值(T1，T2， T3，…，T)每次增大或减小相对较 小的量。
90. 根据权利要求89所述的系统(l)，其中所述接口(8、 9)被构造 为用于设定所述至少一个时间值(T1， T2， T3， ...， T)的最小值和/或最大 值。
91. 根据权利要求88所述的系统(l)，其中所述接口(8、 9)被构造 为允许在所述至少一个时间值(T1， T2， T3， ...， T)的预定数目的可选项 之间选择。
92. 根据权利要求88-91中任一项所述的系统(l)，进一步包括在 所述电子控制单元(2)内部的静态存储器(12)和易失性存储器(13)、以及 在所述电子控制单元(2)外部的静态存储器(14)。
93. 根据权利要求92所述的系统(1)，其中所述内部静态存储器(12) 存储所述至少一个时间值(T1， T2, T3，…，T)的默认值。
94. 根据权利要求92-93中的任一项所述的系统(l)，其中所述内部静态存储器(12)是闪存。
95. 根据权利要求92-94中的任一项所述的系统(l)，其中所述易 失性存储器(13)存储所述至少一个时间值(T1， T2, T3, T)和/或用于 执行单级变速的所述估算时间(Ts)的当前值。
96. 根据权利要求92-95中的任一项所述的系统(l)，其中所述易 失性存储器(13)是RAM存储器。
97. 根据权利要求92-96中的任一项所述的系统(l)，其中所述外 部静态存储器(14)存储所述至少一个时间值(T1， T2， T3，…，T)和/或用 于执行单级变速的所述估算时间(Ts)的由用户设定的值。
98. 根据权利要求92-97中的任一项所述的系统(l)，其中所述外 部静态存储器(14)是EEPROM存储器。
99. 根据权利要求92-98中的任一项所述的系统(l)，其中所述系 统(1)包括所述内部静态存储器(12)、易失性存储器(13)和外部静态存储 器(14)中的选择性复制装置。
全文摘要
公开了用于电子控制自行车变速机构的方法和自行车电子系统，其中在从电子控制单元传输至驱动单元的变速请求时，驱动单元与等待时间(T1，T2，T3，...)的等待相关。在多级变速的情况下，等待时间(T1，T2，T3，...)允许链条与齿轮可靠地啮合。通过设置在变速器的驱动单元中执行的等待，电子控制单元的计算能力不受等待的管理所影响，并且电子控制单元能够自由地执行其他功能，例如电子系统的错误管理、与电子系统的显示单元或各种传感器通信等。
文档编号B62J39/00GK101327824SQ200810109448
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月12日 优先权日2007年6月12日
发明者费代里科·米廖兰扎 申请人:坎培诺洛有限公司