机电换挡系统和方法_3

文档序号:9700433阅读:来源:国知局
CU的替选实施方式中,配对步骤的数目将会减少。
[0041 ] 唤醒传感器
[0042]本发明的实施方式考虑并且实现了电池供电的无线装置的节电。如果电子装置持续地使用,则电池趋于很快地耗尽。因此,可以实施各种策略来节约电池电力。与调节单元24连接的MCU 44可以被构造为在自行车/系统未激活时进行休眠(S卩,处于相对较低的功率状态)。在该时间期间,CPU 48处于低功率状态(有时已知为待机或休眠模式)并且收发器54被关闭。MCU 44仅在开关或按钮被激活时唤醒(变为完全供电并操作)并且发送信号,否则其将保持休眠。
[0043]例如,换挡器30中的SCU66可以接收来自MCU 44的控制信号,或者,在某些情况下,接收来自其它SCU的信号。如果收发器80持续工作,则电池62将会很快耗尽。SCU 66可以包括唤醒单元70以确定自行车被使用的时间并且发出信号。在一个实施方式中,例如,可以使用SignalQuest SQ-MIN-200或飞思卡尔半导体MMA8451Q振动传感器作为用于唤醒单元的传感器。当操作自行车时,由于不平的道路表面和传动系统运动引起容易由传感器(未示出)检测到的振动。也可以使用其它传感器用于唤醒单元70,例如被构造为检测附接到自行车20的运动元件的磁体的磁簧开关或加速度计。当自行车20被操作时,检测到振动或移动并且唤醒单元70发送唤醒信号以唤醒SCU 66(图10)。30] 66在根据来自振动传感器的唤醒信号而变为完全供电且可操作时变为被唤醒,只要其接收到来自唤醒单元的唤醒信号。如果在超过预定休眠超时值的时段没有接收到唤醒信号,则SCU 66将返回休眠状态。休眠超时的持续时间可以是大约30秒。
[0044]收发器时序
[0045]能够在SCU66、86被唤醒时通过根据预定的或给定的时段或周期频繁地开启和关闭收发器80、100来进一步减少功耗。当SCU 66、86接收到来自唤醒传感器70、90的信号时,其进入唤醒模式,变为完全供电并可操作。在唤醒模式期间,SCU 66、86将收发器80、100变为“启用”以在侦听时间A(其可以已知为侦听模式)监视调节信号,并且然后在等待时间B(其可以已知为非侦听模式)变为“关闭”,以节约能量,如图中的时间线SCU所示。时间A和B的一个循环的和限定给定的唤醒模式循环时段或唤醒模式循环时间。通常,侦听模式时间A可以是大约5ms并且等待时间或非侦听模式B可以为大约45ms。在该状态下,S⑶收发器80、100仅在唤醒模式循环时间的大约10%的时间处于启用(处于侦听模式)。
[0046]图11示出了当调节信号从MCU44发送到SCU 66、86时的收发器时序。在调节单元24上的调节按钮38被按下时,MCU 44进入唤醒模式或状态,等待信道变为清空,并且如果没有检测到任何其它信号或噪声则发送一系列重复控制/调节信号。重复调节信号中的每一个具有持续时间C(大约lms)之后是休眠时段D(大约2ms),并且以消息持续时间F(大约100ms)的时间长度重复。消息持续时间F被选择为使得来自MCU 44的调节信号将与S⑶66、86的收发器80、100主动监视或侦听(S卩,处于侦听模式)时的至少一个时间一致。在图11中所示的示例中,四个控制信号与SCU收发器80、100处于侦听模式的时间一致,如虚线所示。换言之,换挡器收发器在唤醒模式循环时间的一部分期间主动侦听来自调节器收发器的调节信号并且调节器收发器被构造为在大于唤醒模式循环时间的时间长度发送调节信号以确保换挡器收发器将在调节信号被发送时处于主动侦听的状态,其中,侦听也可以被称为监视。
[0047]当SCU收发器80、100听到调节或控制信号时,S⑶66、86将收发器保持在侦听模式,即使检测到的信号是用于另一装置。S⑶收发器80、100将在接收到上一信号之后在返回到休眠(即,非侦听模式)以节电之前在侦听持续时间G(大约20ms)停留在侦听模式。将理解的是,这里示出的各种时序实际上仅是示例性的。
[0048]在竞速或大组骑行期间,不可避免的是,骑行者将在可检测到的接近范围内使用大量系统。MCU 44和SCU 66(即,86)可以具有特殊的特征以在拥挤使用期间使能共存并且确保高可靠性。MCU收发器54具有发送和接收信号的能力。在发送无线信号之前,MCU 44将侦听以确定其它收发器或装置是否正在发送。这些其它收发器可以是或可以不是示例系统的一部分。当MCU 44在发送之前收听到其它收发器,则其将观察其它信号的装置ID并且计数这些装置直到其看到重复的装置。当MCU 44在收听到其它发送(S卩,不是来自SCU 66,86与其配对的主控制单元的任何发送,其中其它发送也可以被称为噪声)之后确定信道清空以进行发送时,其将开始发送信号,但是可以通过增加重复信号的发送之间的时间来调整重复间隔以避免与其它发送/噪声的冲突。
[0049]图12示出了尝试同时进行发送的三个MCU的相互作用。时间线MCU1示出了第一MCU的休眠(低功率模式)、唤醒(完全供电并且包括主动监视模式)和发送(TX)状态。当调节致动器被操作时,MCU被唤醒并且在发送信号(S11-S14)之前暂停以侦听达静默时间(J)。由于在该示例中在静默时间J期间没有侦听到其它信号或噪声,因此以最小重复速率E(大约3ms)重复S11-S14。当在发送信号之间MCU被唤醒时,其侦听来自其它发送器的信号。
[0050]MCU2根据TX命令请求而被唤醒并且在时间T2开始侦听。在MCU2接收到来自公共MCU的信号S13和S14时,其确定两个装置将进行发送并且在时间T3开始发送信号S21-S25并且以重复速率E2(大约6ms)重复。MCU2在MCU1的S15之前在时间T3发送信号S21,因此“碰撞”S15J⑶1在S14与计划的S15之间侦听信号并且听到来自MCU2的信号S2UM⑶1然后取消S15并且开始以重复速率E2在时间T4开始发送新的信号SIS’-SlSJCUl选择从T3开始发送信号S15’大约3ms,将重复信号之间的间隔保持在大约3ms的环境信号重复速率或者第一间隔。
[0051]Μ⑶3通过检测到TX命令请求(调节信号)而唤醒并且在时间T5开始侦听。在Μ⑶3接收到信号S24、S18和S25(其中,S24和S25都来自公共Μ⑶)时,其确定三个装置将进行发送并且在时间Τ6以重复速率Ε3(大约9ms)开始发送信号S31-S35。信号S31被在MCU1的计划的信号S19之前进行发送。Μ⑶1在信号S18和计划的S19之间侦听并且接收来自Μ⑶2的S25和来自MCU3的S3UMCU1然后取消S19并且在时间Τ7以重复速率Ε3开始发送新的信号S19’-S1B。Μ⑶1选择从T6开始发送信号S19’大约3ms,保持大约3ms的环境信号重复速率。信号S19’在MCU2的计划的S26之前进行发送,碰撞该信号。MCU2在信号S25与计划的S26之间进行侦听并且接收来自MCU3的S31和来自MCU1的S19'MCU2然后取消S26并且在时间T8以重复速率E3开始发送新的信号SSe’-SSAJCU〗选择从T7开始发送信号S26’大约3ms,保持大约3ms的环境?目号重复速率。
[0052]在S28与S29之间,Μ⑶2观察到从MCU3仅接收到S34并且确定只有两个装置现在正在通信。在S29之后,MCU2以增大的重复速率Ε2发送信号S2A-S2B。在S34与S35之间,MCU3观察到从MCU2仅接收到S29并且还确定只有两个装置正在通信。在S35之后,MCU3以增大的重复速率Ε2发送信号S35-S38。在S37与S38之间,Μ⑶3观察到没有接收到任何信号,并且只有其自己在进行通信。在S38之后,MCU3以增大的重复速率Ε发送信号S38-S3A。
[0053]虽然上面的示例描述了发送器对下一发送循环调整其重复间隔,但是可以期望的是,在调整重复速率之前等待超过一个循环。这为发送器提供了更多的机会来注意到它们在最初时没有注意到的其它发送器。<
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