自行车无线控制系统的制作方法

自行车无线控制系统的制作方法
【专利摘要】一种自行车无线控制系统，其基本上设置有第一自行车电部件和第二自行车电部件。第一自行车电部件包括至少一个操作构件和第一无线通信单元，该第一无线通信单元响应于对至少一个操作构件的操作而无线地发射控制信号。第二自行车电部件包括第二无线通信单元，该第二无线通信单元构造为无线地接收来自第一无线通信单元的控制信号，且在接收到来自第一无线通信单元的控制信号时无线地发射应答信号至第一无线通信单元。
【专利说明】
自行车无线控制系统
技术领域
[0001]本发明总地涉及一种自行车无线控制系统。更具体地，本发明涉及一种在两个电自行车部件或装置之间进行无线通信的自行车无线控制系统。
【背景技术】
[0002]近年来，一些自行车已设置有电部件或装置，使骑车者操作自行车更容易。更近年来，存在无线控制这些电自行车部件或装置的自行车控制系统。自行车无线控制系统的优势在于，可以省略将电自行车部件连接到彼此的电缆线。一些这样的电自行车部件的示例包括悬架、变速装置(例如拨链器、内变速花鼓等)和座杆。典型地，装备有电自行车部件的自行车还为电自行车部件中的每个都设置了控制装置。

【发明内容】

[0003]根据本公开的第一方面，提供了一种自行车无线控制系统，其基本上包括第一自行车电部件和第二自行车电部件。第一自行车电部件包括至少一个操作构件和第一无线通信单元，该第一无线通信单元响应于对至少一个操作构件的操作而无线地发射控制信号。第二自行车电部件包括第二无线通信单元，该第二无线通信单元构造为无线地接收来自第一无线通信单元的控制信号，且在接收到来自第一无线通信单元的控制信号时无线地发射应答信号至第一无线通信单元。
[0004]根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一自行车电部件进一步包括控制器，该控制器编程为在接收到来自第二无线通信单元的应答信号时停止从第一无线通信单元发射控制信号。
[0005]根据本发明的第三方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第二自行车电部件进一步包括控制器，该控制器编程为周期性地使第二无线通信单元操作预定监听期，且编程为在预定监听期过去后周期性地使第二无线通信单元暂停预定非监听期。
[0006]根据本发明的第四方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第二无线通信单元构造为如果第一无线通信单元在第二无线通信单元发射应答信号之后继续无线地发射控制信号，则无线地发射附加应答信号。
[0007]根据本发明的第五方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一无线通信单元构造为在预定停止期过去之后停止无线地发射控制信号。
[0008]根据本发明的第六方面，根据第五方面的自行车无线控制系统构造为使第二自行车电部件进一步包括控制器，该控制器编程为周期性地使第二无线通信单元操作预定监听期，且编程为在预定监听期过去后周期性地使第二无线通信单元暂停预定非监听期，所述预定停止期等于或长于预定非监听期。
[0009]根据本发明的第七方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一自行车电部件包括板载电源。
[0010]根据本发明的第八方面，根据第七方面的自行车无线控制系统构造为使板载电源包括燃料电池。
[0011 ]根据本发明的第九方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第二自行车电部件包括板载电源。
[0012]根据本发明的第十方面，根据第九方面的自行车无线控制系统构造为使板载电源包括燃料电池。
[0013]根据本发明的第十一方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一自行车电部件包括通过电线电连接到控制器的电源。
[0014]根据本发明的第十二方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第二自行车电部件包括通过电线电连接到电致动器的电源。
[0015]根据本发明的第十三方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一自行车电部件包括操作装置;第二自行车电部件包括自行车电换挡装置。
[0016]根据本发明的第十四方面，根据第十三方面的自行车无线控制系统构造为使自行车电换挡装置为自行车拨链器。
[0017]根据本发明的第十五方面，根据第十三方面的自行车无线控制系统构造为使自行车电换挡装置包括内变速花鼓。
[0018]根据本发明的第十六方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一自行车电部件包括悬架控制装置;且第二自行车电部件包括自行车电悬架。
[0019]根据本发明的第十七方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一自行车电部件包括座杆控制装置;且第二自行车电部件包括电可调节座杆。
[0020]根据本发明的第十八方面，根据第一方面的自行车无线控制系统构造为使第一自行车电部件包括助力控制装置;且第二自行车电部件包括电助力马达。
[0021]从结合附图公开了自行车无线控制系统的一个实施例的以下详细描述中，本领域技术人员可以了解所公开的自行车无线控制系统的其他目的、特征、方面以及优点。
【附图说明】
[0022]现在将参考形成此原始公开一部分的附图:
[0023]图1为包括根据第一实施例的安装到自行车的手把的自行车无线控制系统的自行车的侧面立视图；
[0024]图2为图1中图示的自行车的手把区域的前立视图；
[0025]图3为手把和左或第一操作装置(前换挡器)的侧面立视图，其示出了图1中图示的自行车的左外侧面；
[0026]图4为手把和右或第二操作装置(后换挡器)的侧面立视图，其示出了图1中图示的自行车的右外侧面；
[0027]图5为作为图1中图示的自行车的自行车电换挡装置中的一个的前自行车拨链器的侧面立视图；
[0028]图6为作为图1中图示的自行车的自行车电换挡装置中的一个的后自行车拨链器的侧面立视图；
[0029]图7为图1中示出的自行车的自行车无线控制系统的示例的简化示意性框图，该自行车无线控制系统具有操作装置中的一个和自行车电换挡装置中的一个(例如后拨链器和前拨链器中的一个);
[0030]图8为图示了响应于对操作装置中的一个的操作构件的操作而由操作装置中的一个的第一控制器执行的控制进程的流程图；
[0031]图9为图示了示例性通信的通信时序图，其中第一控制器执行图8的控制进程，使得响应于接收来自第一无线通信单元的控制信号而由第二无线通信单元发射应答信号，且使得响应于接收该应答信号而使第一无线通信单元停止发射控制信号；
[0032]图10为图示了示例性通信的通信时序图，其中第一控制器执行图8的控制进程，使得在一定时间段内响应于接收来自第一无线通信单元的控制信号而由第二无线通信单元发射两个应答信号，在该时间段内由于第一无线通信单元未能接收到两个应答信号中的第一个导致出现两个监听期，且使得响应于接收两个应答信号中的第二个而使第一无线通信单元停止发射控制信号；
[0033]图11为图示了响应于对操作装置中的一个的操作构件的操作而由操作装置中的一个的第一控制器执行的可替换控制进程的可替换流程图；
[0034]图12为图示了示例性通信的通信时序图，其中第一控制器执行图11的控制进程，使得响应于接收来自第一无线通信单元的控制信号而由第二无线通信单元发射应答信号，且基于预定停止期已经过去而停止发射控制信号，在该预定停止期第一无线通信单元未能接收到应答信号；
[0035]图13为图示了示例性通信的通信时序图，其中第一控制器执行图11的控制进程，使得在一定时间段内响应于接收来自第一无线通信单元的控制信号而由第二无线通信单元发射两个应答信号，在该时间段内出现两个监听期，且基于预定停止期已经过去而停止发射控制信号，在该预定停止期第一无线通信单元未能接收到两个应答信号；
[0036]图14为自行车无线控制系统的示例的简化示意性框图，该自行车无线控制系统具有操作装置以及包括前拨链器和后内变速花鼓的自行车电换挡装置；
[0037]图15为自行车无线控制系统的示例的简化示意性框图，该自行车无线控制系统具有悬架控制装置和电悬架；
[0038]图16为自行车无线控制系统的示例的简化示意性框图，该自行车无线控制系统具有座杆控制装置和电可调节座杆;以及
[0039]图17为自行车无线控制系统的示例的简化示意性框图，该自行车无线控制系统具有助力控制装置和电助力马达。
【具体实施方式】
[0040]现在将参考附图解释选定的实施例。自行车领域的技术人员从此公开可以了解，所提供的对本发明的实施例的以下描述仅仅是例示性的，无意于限制本发明，本发明由所附的权利要求及其等同方式所限定。
[0041]首先参照图1，图示了一种装备有根据第一实施例的自行车无线控制系统12的自行车I。自行车无线控制系统12为电动力系统。在图示实施例中，自行车无线控制系统12基本上包括第一(前)操作装置14、第二(后)操作装置16、第一(前)自行车电换挡装置18和第二(后)自行车电换挡装置20。由此，自行车无线控制系统12为自行车电换挡设备。然而，自行车无线控制系统12不限于此特定设置方式。自行车无线控制系统12可以与自行车I的诸如可调节悬架、可调节座杆、自行车计算机等的其他系统和/或部件一起使用。
[0042]基本上，自行车无线控制系统12包括构造为无线通信的第一电部件和第二电部件。第一操作装置14和第二操作装置16每个都是自行车无线控制系统12的第一电部件的示例。在图示实施例中，第一操作装置14和第二操作装置16为包括制动功能的换挡器。第一自行车电换挡装置18和第二自行车电换挡装置20每个都为自行车无线控制系统12的第二电部件的示例。换句话说，第一自行车电部件中的每个为操作装置，第二自行车电部件中的每个为自行车电换挡装置。由此，在第一图示实施例中，第一自行车电换挡装置18和第二自行车电换挡装置20为自行车拨链器。具体地，第一自行车电换挡装置18为前自行车拨链器，而第二自行车电换挡装置20为后自行车拨链器。
[0043]参见图1，除了其他部件，自行车I还包括具有手把H的自行车车架F、前轮FW、后轮RW、前制动器FB和后制动器RB。再次参见图1，前轮FW在手把H下面以常规方式安装到接附至自行车车架F的转向叉。前轮胎FT接附到前轮FW。后轮RW包括后链轮组件SA。后轮RW以常规方式安装到自行车车架F的后部。后轮胎RT接附到后轮RW。如图1所示，曲柄组件CA以常规方式可旋转地支撑到自行车车架F的下部。曲柄组件CA包括以常规方式安装到曲柄轴的前链轮组。链条CH以常规方式可操作地联接在后链轮和后链轮之间。由于前轮FW、后轮RW、前制动器FB、后制动器RB、后链轮组件SA和曲柄组件CA都为常规元件，为了简洁而不提供进一步的描述。此外，虽然自行车I图示为公路自行车，但是自行车无线控制系统12可以与其他类型的自行车一起使用。
[0044]现在参见图2至4，现在将讨论第一操作装置14和第二操作装置16。在第一图示实施例中，第一操作装置14(即左手换挡/制动控制装置)控制第一自行车电换挡装置18和前制动器FB。基本上，第一操作装置14包括托架22、制动操作构件24、第一换挡操作构件26和第二换挡操作构件28。第二操作装置16(即右手换挡/制动控制装置)控制第二自行车电换挡装置20和后制动器RB。基本上，第二操作装置16包括托架32、制动操作构件34、第一换挡操作构件36和第二换挡操作构件38。自行车领域的技术人员从此公开可以了解，第一操作装置14和第二操作装置16不限于此构造。由此，第一操作装置14和第二操作装置16中的每个构成了包括至少一个操作构件的第一自行车电部件。
[0045]托架22和32优选地由诸如复合材料、塑料、聚合物的轻质材料或诸如铝或钛的轻质金属制成。第一操作装置14包括自行车车架接附构件40，其以常规方式将托架22接附到手把H的左部。第二操作装置16包括自行车车架接附构件42，其以常规方式将托架32接附到手把H的右部。此处，制动操作构件24为绕枢转轴线Pl枢转地安装到托架22的制动杆，而制动操作构件34为绕枢转轴线P2枢转地安装到托架32的制动杆。当然，第一操作装置14和第二操作装置16不限于安装在手把H上。第一操作装置14和第二操作装置16可以定位在使用者够得到的任何位置处。
[0046]如图2所示，第一换挡操作构件26和第二换挡操作构件28绕枢转轴线P3枢转地安装到制动操作构件24。当第一换挡操作构件26绕枢转轴线P3从静止位置(图2)枢转到操作位置时，第一换挡操作构件26操作开关SWl。第二换挡操作构件28绕枢转轴线P3从静止位置(图2)枢转到操作位置时，第二换挡操作构件28操作开关SW2。第一换挡操作构件26和第二换挡操作构件28为向它们的静止位置偏置的触发杆，使得它们在从操作位置被释放时各自自动地返回到它们的静止位置。本文所使用的术语“静止位置”是指如下状态:即在无需使用者介入(例如握住可移动部分)的情况下可移动部分(例如第一换挡操作构件26和第二换挡操作构件28)保持不动，以建立对应于静止位置的状态。由此，术语“静止位置”还可以被称为非操作位置。开关SWl和SW2可以为任何类型的开关。举例来说，开关SWl和SW2可以包括任何类型的拨动开关、压力开关、非接触开关、或响应于第一换挡操作构件26和第二换挡操作构件28绕枢转轴线P3的换挡移动来提供发射信号以实现换高速挡和换低速挡的任何其他合适类型的开关。
[0047]第一换挡操作构件36和第二换挡操作构件38绕枢转轴线P4枢转地安装到制动操作构件34。第一换挡操作构件36绕枢转轴线P4从静止位置(图2)枢转到操作位置时，第一换挡操作构件36操作开关SW3。当第二换挡操作构件38绕枢转轴线P4从静止位置(图2)枢转到操作位置时，第二换挡操作构件38操作开关SW4。第一换挡操作构件36和第二换挡操作构件38为向它们的静止位置偏置的触发杆，使得它们每个在从操作位置被释放时都自动地返回到他们的静止位置。开关SW3和SW4可以为任何类型的开关。举例来说，开关SW3和SW4可以包括任何类型的拨动开关、压力开关、非接触开关、或响应于第一换挡操作构件36和第二换挡操作构件38绕枢转轴线P4的换挡移动来提供发射信号以实现换高速挡和换低速挡的任何其他合适类型的开关。
[0048]在第一图示实施例中，第一操作装置14进一步包括第一控制器44和第一无线通信单元46。本文所使用的术语“无线通信单元”包括收发器或发射器-接收器，且期望包括分开或结合的能够发射和接收无线信号的任何一个或多个设备，无线信号包括换挡信号、或者控制、指令或与受控制的部件的一些功能有关的其他信号。由此，第一无线通信单元46为双向无线通信单元。
[0049]第一控制器44通过电线(未示出)电连接到开关SWl和SW2。第一控制器44还电连接到第一无线通信单元46 ο举例来说，第一控制器44和第一无线通信单元46可以设置在安装到托架22的印刷电路板上。在第一图示实施例中，第一操作装置14进一步包括电连接到第一无线通信单元46的天线48，用于发射指示由第一换挡操作构件26和第二换挡操作构件28对开关SWl和SW2的操作的信号。在第一图示实施例中，第一操作装置14(即第一自行车电部件)进一步包括第一板载电源50，其可以设置在用于第一控制器44和第一无线通信单元46的印刷电路板上。由此，第一操作装置14构成了第一无线通信单元，其响应于对至少一个操作构件的操作来无线发射控制信号。可替换地或另外地，如图7所示，第一自行车电部件包括第一外部电源50’，其通过电线W电连接到第一控制器44和第一无线通信单元46。
[0050]类似地，在第一图示实施例中，如图7所示，第二操作装置16进一步包括第一控制器54和第一无线通信单元56。如果需要和/或期望，第一无线通信单元56可以为双向无线通信单元。第一控制器54通过电线(未示出)电连接到开关SW3和SW4。第一控制器54还电连接到第一无线通信单元56。举例来说，第一控制器54和第一无线通信单元56可以设置在安装到托架32的印刷电路板上。在第一图示实施例中，第一操作装置16进一步包括电连接到第一无线通信单元56的天线58，用于发射指示由第一换挡操作构件36和第二换挡操作构件38对开关SW3和SW4的操作的信号。在第一图示实施例中，第二操作装置16进一步包括第一板载电源60，其可以设置在用于第一控制器54和第一无线通信单元56的印刷电路板上。可替换地或另外地，如图7所示，第一自行车电部件包括外部第一电源60’，其通过电线W电连接到第一控制器54和第一无线通信单元56。由此，第二操作装置16也构成了第一无线通信单元，其响应于对至少一个操作构件的操作来无线发射控制信号。
[0051 ]第一控制器44和54中的每个优选地为包括常规部件的微计算机，诸如包括中央处理单元(CPU)、输入接口电路、输出接口电路、以及诸如ROM(只读存储器)装置、RAM(随机存取存储器)装置和/或闪存装置的存储装置。第一控制器44编程为将来自开关SWl和SW2的信号分别处理为换高速挡信号和换低速挡信号，用于对第一自行车电换挡装置18进行换挡。第一控制器54编程为将来自开关SW3和SW4的信号分别处理为换高速挡信号和换低速挡信号，用于使第二自行车电换挡装置20进行换挡。
[0052]第一无线通信单元46读取或以其他方式接收来自第一控制器44的操作信号，并发射指示由第一换挡操作构件36和/或第二换挡操作构件38对开关SWl和/或SW2的操作的无线控制信号。类似地，第一无线通信单元56读取或以其他方式接收来自第一控制器54的操作信号，并发射指示由第一换挡操作构件36和/或第二换挡操作构件38对开关SW3和/或SW4的操作的无线控制信号。无线控制信号可以为射频(RF)信号或自行车领域中所理解的适合用于无线通信的任何其他类型的信号。还应当理解，第一无线通信单元46和56可以以特定频率和/或采用诸如特定代码的标识符来发射信号，以将该无线控制信号与其他无线控制信号区分开。以此方式，第一自行车电换挡装置18可以识别哪些控制信号为用于第一自行车电换挡装置18的换高速挡信号，哪些控制信号为用于第一自行车电换挡装置18的换低速挡信号。同样地，第二自行车电换挡装置20可以识别哪些控制信号为用于第二自行车电换挡装置20的换高速挡信号，哪些控制信号为用于第二自行车电换挡装置20的换低速挡信号。由此，第一自行车电换挡装置18忽视用于第二自行车电换挡装置20的控制信号，而第二自行车电换挡装置20忽视用于第一自行车电换挡装置18的控制信号。
[0053]第一板载电源50和60中的每个可以包括氢动力燃料电池、蓄电池或构造为产生电力的发电机。在发电机的情况下，举例来说，板载电源50和60可以包括压电元件，其构造为通过由于对开关SWl至SW4中的一个的操作导致的压力来产生电力。
[0054]如图2至4所示，在第一图示实施例中，自行车无线控制系统12进一步包括码表或控制单元62，其以常规方式安装到手把H的中部。控制单元62优选地为包括常规部件的微计算机，诸如包括中央处理单元(CPU)、输入接口电路、输出接口电路、以及诸如R0M(只读存储器)装置、RAM(随机存取存储器)装置和/或闪存装置的存储装置。在第一图示实施例中，控制单元62包括无线接收器64，其分别接收来自第一操作装置14的第一无线通信单元46和第二操作装置16的第一无线通信单元56的信息。可替换地，控制单元62可以经由线或其他合适的连接器电联接到第一操作装置14和第二操作装置16。
[0055]现在参见5和6，现在将讨论第一自行车电换挡装置18和第二自行车电换挡装置20。如上文所提到的，第一自行车电换挡装置18和第二自行车电换挡装置20为自行车拨链器。然而，自行车领域的技术人员从此公开可以了解，自行车电换挡装置不限于自行车拨链器。举例来说，如图14中所概略图示地，后自行车电换挡装置可以为内变速花鼓。
[0056]如图5所示，第一自行车电换挡装置18为具有基座构件70、链条导向件71和链接机构72的自行车前拨链器。基座构件70构造为接附到自行车I。特别地，基座构件70通过螺栓BI邻近曲柄组件CA接附到自行车车架F。链条导向件71相对于基座构件70可移动地被支撑。具体地，在第一图示实施例中，链接机构72相对于基座构件70可移动地支撑链条导向件71。此处，链接机构72包括两个链接件，其枢转地连接在基座构件70和链条导向件71之间，以形成四连杆机构。
[0057]链条导向件71构造为响应于对自行车无线控制系统12的第一操作装置14的操作而在曲柄组件CA的前链轮之间移动链条C。更具体地，第一自行车电换挡装置18(第二电部件)进一步包括机械地连接到链接机构72的电致动器73。致动器73的操作使链接机构72移动，链接机构72转而相对于基座构件70移动链条导向件71。基于来自第一操作装置14的无线控制信号来操作致动器73。此处，致动器73为可逆电马达。
[0058]为了接收和处理来自第一操作装置14的无线控制信号，第一自行车电换挡装置18进一步包括第二控制器74和第二无线通信单元76。第二无线通信单元76为双向无线通信单元。第二无线通信单元76构造为无线地接收来自第一无线通信单元46的控制信号。第二控制器74可操作地连接到第二无线通信单元76。
[0059]如图9所示，第二控制器74编程为周期性地使第二无线通信单元76操作预定监听期A，以接收来自第一无线通信单元46的控制信号，如下文所解释地。第二控制器74编程为在预定监听期A过去后周期性地使第二无线通信单元76暂停预定非监听期B。第二控制器74编程为基于由第二无线通信单元76接收的控制信号中的至少一个来操作致动器73。第一自行车电换挡装置18(第二电部件)进一步包括第二板载电源77，用于将电力供给到第一自行车电换挡装置18的电部分。板载电源77可以包括氢动力燃料电池或蓄电池。
[0060]可替换地，电源可以为位于远处的外部电池。第一自行车电换挡装置18进一步包括电致动器驱动器78和位置传感器79，用于控制致动器73关于齿盘组件CR的齿盘精确地定位链条导向件71。
[0061]第二无线通信单元76接收来自第一无线通信单元46的控制信号，且可以基于控制信号的特定频率和/或控制信号中包含的标识符来识别无线控制信号。如下文所解释的，第二控制器74控制第二无线通信单元76，使得第二无线通信单元76的一个信号接收操作包括初始操作、结束操作以及初始操作和结束操作之间的间隔。由于每个信号接收操作中的间隔，缩短了第二无线通信单元76的操作时间。由此，可以减少第一自行车电换挡装置18的耗电量。
[0062]第二控制器74优选地为包括常规部件的微计算机，常规部件诸如包括中央处理单元(CPU)、输入接口电路、输出接口电路、以及诸如R0M(只读存储器)装置、RAM(随机存取存储器)装置和/或闪存装置的存储装置。第二控制器74编程为处理从第二无线通信单元76接收的无线控制信号，且使用致动器驱动器78和位置传感器79来控制致动器73的操作。如下文所解释的，第二控制器74还编程为以减少板载电源77的电力消耗的方式控制第二无线通信单元76的操作。
[0063]如图6所示，第二自行车电换挡装置20为具有基座构件80、链条导向件81和链接机构82的自行车后拨链器。基座构件80构造为接附到自行车I。特别地，基座构件80通过螺栓B2邻近后链轮组件SA接附到自行车车架F。链条导向件81相对于基座构件80可移动地被支撑。具体地，在第一图示实施例中，链接机构82相对于基座构件80可移动地支撑链条导向件81。此处，链接机构82包括两个链接件，其枢转地连接在基座构件80和链条导向件81的可移动构件之间，以形成四连杆机构。
[0064]链条导向件81构造为响应于对自行车无线控制系统12的第二操作装置16的操作而在后链轮组件SA的后链轮之间移动链条C。更具体地，第二自行车电换挡装置20(第二电部件)进一步包括机械地连接到链接机构82的电致动器83。致动器83的操作使链接机构82移动，链接机构82转而相对于基座构件80移动链条导向件81。基于来自第二操作装置16的无线控制信号来操作致动器83。此处，致动器83为可逆电马达。
[0065]为了接收和处理来自第二操作装置16的无线控制信号，第二自行车电换挡装置20进一步包括第二无线通信单元86和第二控制器84。第二无线通信单元86为双向无线通信单元。第二无线通信单元86构造为无线地接收来自第一无线通信单元56的控制信号。第二控制器84可操作地连接到第二无线通信单元86。第二控制器84编程为周期性地使第二无线通信单元86操作第一预定监听期，如下文所解释地，用于接收来自第一无线通信单元56的控制信号。第二控制器84编程为基于由第二无线通信单元86接收的控制信号中的至少一个来操作致动器83。第二自行车电换挡装置20(第二电部件)进一步包括板载电源88，用于将电力供给到第二自行车电换挡装置20的电部分。可替换地，电源可以为位于远处的外部电池。第二板载电源88可以包括氢动力燃料电池或蓄电池。第二自行车电换挡装置20进一步包括电致动器驱动器88和位置传感器89，用于控制致动器83关于后链轮组件SA的后链轮精确地定位链条导向件81。
[0066]第二无线通信单元86接收来自第一无线通信单元56的控制信号，且可以基于控制信号的特定频率和/或控制信号中包含的标识符来识别无线控制信号。如下文所解释的，第二控制器84控制第二无线通信单元86，使得第二无线通信单元86的一个信号接收操作包括初始操作、结束操作以及初始操作和结束操作之间的间隔。由于每个信号接收操作中的间隔，缩短了第二无线通信单元86的操作时间。由此，可以减少第二自行车电换挡装置20的耗电量。
[0067]第二控制器84优选地为包括常规部件的微计算机，诸如包括中央处理单元(CPU)、输入接口电路、输出接口电路、以及诸如R0M(只读存储器)装置、RAM(随机存取存储器)装置和/或闪存装置的存储装置。第二控制器84编程为处理从第二无线通信单元86接收的无线控制信号，且使用致动器驱动器88和位置传感器89来控制致动器83的操作。如下文所解释的，第二控制器84还编程为以减少板载电源88的电力消耗的方式控制第二无线通信单元86的操作。
[0068]现在参照图7，现在将更总体性地讨论自行车无线控制系统12。如上文所提到的，第一操作装置14和第二操作装置16中的每个构成了第一电部件，而第一自行车电换挡装置18和第二自行车电换挡装置20中的每个构成了第二电部件。虽然自行车无线控制系统12包括两个第一电部件和两个第二电部件，但自行车领域的技术人员从此公开可以了解，根据需要和/或期望，自行车无线控制系统12可以仅具有一个第一电部件和一个第二电部件，或多于两个第一电部件和多于两个第二电部件。
[0069]由此，就其基本形式而言，第一电部件(例如操作装置14或16)包括至少一个操作构件(例如操作构件26、28、36或38中的至少一个)和响应于对至少一个操作构件(例如操作构件26、28、36或38中的至少一个)的操作而无线地发射控制信号的第一无线通信单元(例如第一无线通信单元46或56)。此外，就其基本形式而言，第二电部件(例如自行车电换挡装置18或20)包括第二无线通信单元(例如第二无线通信单元76或86)，其构造为无线地接收来自第一无线通信单元(例如第一无线通信单元46或56)的控制信号，且在接收到来自第一无线通信单元(例如第一无线通信单元46或56)的控制信号时无线地发射应答信号至第一无线通信单元(例如第一无线通信单元46或56)。
[0070]此外，就其基本形式而言，第一自行车电部件(例如操作装置14或16)进一步包括第一控制器(例如第一控制器44或54)，其编程为在接收到来自第二无线通信单元(例如第二无线通信单元76或86)的应答信号时停止向第一无线通信单元(例如第一无线通信单元46或56)发射控制信号。同样地，就其基本形式而言，第二电部件(例如自行车电换挡装置18或20)进一步包括第二控制器(例如第二控制器74或84)，其编程为周期性地使第二无线通信单元(例如第二无线通信单元76或86)操作预定监听期，且编程为在预定监听器过去之后周期性地使第二无线通信单元(例如第二无线通信单元76或86)暂停预定非监听期。
[0071]在大多数情况下，第二自行车电部件(例如自行车电换挡装置18或20)进一步包括电致动器(例如致动器73或83)，其中第二控制器(例如第二控制器74或84)编程为基于由第二无线通信单元(例如第二无线通信单元76或86)接收到的控制信号中的至少一个而操作致动器(例如致动器73或83)。第二自行车电换挡装置20(第二电部件)进一步包括第二板载电源(例如第二板载电源77或88)，用于将电力供给到第二电部件(例如自行车电换挡装置18或20)的电部分。可替换地，电源可以为位于远处的外部电池。
[0072]现在参见图8，示出了响应于对操作装置14和16的操作构件26、28和36、38中的一个的操作分别由操作装置14和16的第一控制器44和54执行的控制进程的流程图。
[0073]在步骤SI中，第一控制器44或54控制第一无线通信单元46或56，以响应于对操作装置14或16的操作构件26、28和36、38中的一个的操作而不断地发射控制信号。然后，控制进程前进到步骤S2。
[0074]在步骤S2中，第一控制器44或54确定第一无线通信单元46或56是否已经从第二无线通信单元76或86接收到应答信号。一旦第一无线通信单元46或56从第二无线通信单元76或86接收到应答信号，控制进程前进到步骤S3。另一方面，如果未接收到应答信号，则第一控制器44或54不断地重复步骤S3，使得不断地发射控制信号直到检测到应答信号为止。
[0075]在步骤S3中，第一控制器44或54控制第一无线通信单元46或56，以停止发射控制信号。
[0076]现在参见图9和10，图示了通信时序图，以示出第一无线通信单元46或56的无线控制信号由第二无线通信单元76或86中的对应者接收，然后第二无线通信单元76或86中的该对应者发射应答信号。也就是说，此时序图适用于第一无线通信单元46与第二无线通信单元76之间的交互以及第一无线通信单元56与第二无线通信单元86之间的交互。第一无线通信单元46和56以及第二无线通信单元74和84可以通过使用例如IEEE802.15.4通信协议的常见的无线通信协议分别彼此通信，还可以使用其他合适的无线通信协议。可以将第一无线通信单元46和56以及第二无线通信单元74和84设定为多个不同的可选发射器和接收器频道中的一个，以避免与附近的其他系统串扰。第一无线通信单元46以常规方式与第二无线通信单元76配对，以能够在它们之间进行无线通信。同样地，第一无线通信单元56以常规方式与第二无线通信单元86以常规方式配对，以能够在它们之间进行无线通信。可替换地，第二无线通信单元76可以构造为无线地接收来自第一无线通信单元56的控制信号，而第二无线通信单元86可以构造为无线地接收来自第一无线通信单元46的控制信号。
[0077]在图9和10的通信时序图中，第一控制器44或54执行图8的控制进程，当操作操作构件26、28、36或38中的一个时，第一无线通信单元46或56不断地发射控制信号，直到第一无线通信单元46或56检测到来自第二无线通信单元76或86的应答信号为止。由此，第一控制器44或54编程为在接收到来自第二无线通信单元76或86的应答信号时，停止向第一无线通信单元46或56发射控制信号。如图9和10所示，第二控制器74或84编程为周期性地使第二无线通信单元76或86操作预定监听期A。由此，第二控制器74或84编程为周期性地使第二无线通信单元76或86操作预定监听期A，且编程为在预定监听期A过去之后周期性地使第二无线通信单元76或86暂停预定非监听期B。在图9和10的第一图示实施例中，第二无线通信单元76或86的预定监听期A优选地短于预定非监听期B。举例来说，预定监听期A可以为90微秒，而预定非监听期B可以为300微秒。如图10的通信时序图所示，在来自第二无线通信单元76或86的第一应答信号未被第一无线通信单元46或56检测到的情况下，也就是说在发射应答信号之后仍然发射控制信号的情况下，第二控制器74或84编程为在第一无线通信单元46或56继续无线发射控制信号的每个监听期期间，控制第二无线通信单元76或86发射附加应答信号。也就是说，第二无线通信单元76或86构造为如果第一无线通信单元46或56在第二无线通信单元76或86发射应答信号之后继续无线地发射控制信号，则无线地发射附加应答信号。由此，一旦第一无线通信单元46或56接收到来自第二无线通信单元76或86的应答信号，则第一控制器44或54停止从第一无线通信单元46或56发射控制信号。以此关系，自行车无线控制系统12可以可靠地接收来自操作装置14或16的第一无线通信单元46或56的控制(换挡)信号。
[0078]现在参见图11，示出了响应于对操作装置14和16的操作构件26、28和36、38中的一个的操作分别由操作装置14和16的第一控制器44和54执行的可替换控制进程的流程图。第一控制器44和54可以具有存储在存储器中的图8的控制进程和图11的控制进程两者，使得骑车者可以在两个控制进程之间选择。
[0079]此处，控制进程包括预定停止期C，其中如果在预定停止期C内第一无线通信单元46或56未接收到应答信号，则第一控制器44和54停止发射控制信号。也就是说，第一无线通信单元46或56构造为在预定停止期C过去之后停止无线地发射控制信号。
[0080]在步骤Sll中，第一控制器44或54控制第一无线通信单元46或56，以响应于对操作装置14或16的操作构件26、28和36、38中的一个的操作而不断地发射控制信号。然后，控制进程前进到步骤S12。
[0081]在步骤S12中，第一控制器44或54确定第一无线通信单元46或56是否已经从第二无线通信单元76或86接收到应答信号。一旦第一无线通信单元46或56从第二无线通信单元76或86接收到应答信号，则控制进程前进到步骤S13。另一方面，如果未接收到应答信号，则控制进程前进到步骤S14。
[0082]在步骤S13中，第一控制器44或54控制第一无线通信单元46或56停止发射控制信号。
[0083]在步骤S14中，第一控制器44或54确定预定停止期C是否已经过去或者还未过去。如果预定停止期C已经过去，则控制进程前进到步骤S13，在步骤S13处第一控制器44或54控制第一无线通信单元46或56停止发射控制信号。另一方面，如果预定停止期C还未过去，则控制进程返回到步骤S12，在步骤S12处第一控制器44或54确定第一无线通信单元46或56是否已经接收到应答信号。由此，不断地重复步骤S12和步骤S14，直到检测到应答信号或预定停止期C已经过去为止。
[0084]现在参见图12和13，图示了通信时序图，以示出第一无线通信单元46或56的无线控制信号由第二无线通信单元76或86中的对应者接收，然后第二无线通信单元76或86中的该对应者发射应答信号。在图12和13的通信时序图中，第一控制器44或54执行图11的控制进程，当操作操作构件26、28、36或38中的一个时，第一无线通信单元46或56持续地发射控制信号，直到第一无线通信单元46或56检测到来自第二无线通信单元76或86的应答信号或者预定停止期C已经过去为止。
[0085]图12和13图示了示例性通信，其中一个或多个应答信号被发射但未被第一无线通信单元46或56检测到。由此，此处，基于预定停止期C已经过去，停止发射控制信号。图12示出了预定停止期C等于预定非监听期B的情形，而图13示出了预定停止期C长于预定非监听期B的情形。
[0086]现在参见图14，图示了自行车无线控制系统的简化示意性框图。此处，自行车无线控制系统为自行车电换挡设备，该自行车电换挡设备包括作为第一自行车电部件的操作装置214和作为第二自行车电部件的自行车电换挡装置218。此处，操作装置214包括第一换挡操作构件226、第二换挡操作构件228和第一控制单元230。第一换挡操作构件226和第二换挡操作构件228通过线(由箭头概略地表示)直接连接到第一控制单元230，以形成第一自行车电部件。第一控制单元230包括第一控制器244和第一无线通信单元246。此处，控制单元230进一步包括具有氢动力燃料电池或蓄电池的第一板载电源250。第一控制器244以与第一控制器44相同的方式编程，如上文所讨论地，以完成图8至13中所图示的通信。
[0087]如下文所解释地，自行车电换挡装置218包括第二控制单元266和诸如电致动器273的至少一个致动单元。第二控制单元266包括第二控制器274和第二无线通信单元276。此处，第二控制单元266进一步包括具有氢动力燃料电池或蓄电池的第二板载电源277。第二控制器274以与第二控制器74相同的方式编程，如上文所讨论地以完成图8至13中所图示的通信。
[0088]自行车电换挡装置218进一步包括通过至少一根线(由箭头概略地表示)直接连接到第二控制单元266的自行车前拨链器270。以此方式，第二控制单元266和自行车前拨链器270集成，以形成第一自行车电部件。如下文所解释地，自行车前拨链器270与自行车前拨链器18—样。自行车前拨链器270包括由第二控制单元266经由致动器驱动器278控制的致动器273。自行车前拨链器270进一步包括位置传感器279，其将信号发送至第二控制单元266，以有助于第二控制单元266控制形式为可逆电马达的致动器273。
[0089]在图14的实施例中，自行车电换挡装置218包括由第二控制单元266控制的两个致动器单元，即致动器273和电致动器283。自行车电换挡装置218进一步包括后内变速花鼓280，其通过至少一根线(由箭头概略地表示)直接连接到第二控制单元266。由此，第二控制单元266用于控制前拨链器270和后内变速花鼓280。以此方式，第二控制单元266、前拨链器270和后内变速花鼓280集成，以形成第一自行车电部件。内变速花鼓280为常规的自行车电换挡装置，由此将仅简略地讨论。内变速花鼓280包括由第二控制单元266经由致动器驱动器288控制的致动器283。内变速花鼓280进一步包括位置传感器289，其将信号发送至第二控制单元266，以有助于第二控制单元266控制形式为可逆电马达的致动器283。
[0090]现在参见图15，图示了自行车无线控制系统的简化示意性框图。此处，自行车无线控制系统为自行车电悬架调节设备，该自行车电悬架调节设备包括作为第一自行车电部件的悬架操作装置314和作为第二自行车电部件的自行车电悬架318。由此，如下文所解释的，第一自行车电部件包括至少一个悬架操作装置，且第二自行车电部件包括至少一个自行车电悬架。此处，悬架操作装置314包括第一悬架操作构件326、第二悬架操作构件328和第一控制单元330。第一悬架操作构件326和第二悬架操作构件328通过缆线(由箭头概略地表示)直接连接到第一控制单元330，以形成第一自行车电部件。第一控制单元330包括第一控制器344和第一无线通信单元346。此处，控制单元330进一步包括具有氢动力燃料电池或蓄电池的第一板载电源350。第一控制器344以与第一控制器44相同的方式编程，如上文所讨论地，以完成图8至13中所图示的通信。
[0091]如下文所解释地，自行车电悬架318包括第二控制单元366和至少一个诸如电致动器373的致动单元。第二控制单元366包括第二控制器374和第二无线通信单元376。此处，第二控制单元366进一步包括具有氢动力燃料电池或蓄电池的第二板载电源377。第二控制器37以与第二控制器74相同的方式编程，如上文所讨论地以完成图8至13中所图示的通信。
[0092]自行车电悬架318(即第二自行车电部件)进一步包括前悬架370，其通过至少一根线(由箭头概略地表示)直接连接到第二控制单元366。以此方式，第二控制单元366和前悬架370集成，以形成第一自行车电部件。前悬架370为常规的前悬架，由此将仅简略地讨论。前悬架370包括由第二控制单元366经由致动器驱动器378控制的致动器373。前悬架370进一步包括位置传感器379，其将信号发送至第二控制单元366，以有助于第二控制单元366控制形式为可逆电马达的致动器373。
[0093]在图15的实施例中，自行车电悬架318包括由第二控制单元366控制的两个致动器单元，即致动器373和电致动器383。自行车电悬架318(即第二自行车电部件)进一步包括后悬架380，其通过至少一根线(由箭头概略地表示)直接连接到第二控制单元366。由此，第二控制单元366用于控制前悬架370和后悬架380。以此方式，第二控制单元366、前悬架370和后悬架380集成，以形成第一自行车电部件。后悬架380为常规的后悬架，由此将仅简略地讨论。后悬架380包括由第二控制单元366经由致动器驱动器388控制的致动器383。后悬架380进一步包括位置传感器389，其将信号发送至第二控制单元366，以有助于第二控制单元366控制形式为可逆电马达的致动器383。
[0094]现在参见图16，图示了自行车无线控制系统的简化示意性框图。此处，自行车无线控制系统为自行车电座杆调节设备，其包括作为第一自行车电部件的座杆操作装置414和作为第二自行车电部件的自行车电可调节座杆418。由此，如下文所解释的，第一自行车电部件包括座杆操作装置，且第二自行车电部件包括自行车电可调节座杆。此处，座杆操作装置414包括座杆操作构件426和控制单元430。座杆操作构件426通过至少一根线(由箭头概略地表示)直接连接到控制单元430，以形成第一自行车电部件。控制单元430包括第一控制器444和第一无线通信单元446。此处，控制单元430进一步包括具有氢动力燃料电池或蓄电池的第一板载电源450。第一控制器444以与第一控制器44相同的方式编程，如上文所讨论地，以完成图8至13中所图示的通信。
[0095]自行车电可调节座杆418包括诸如电致动器473的致动单元、第二控制器474和第二无线通信单元476。此处，自行车电可调节座杆418进一步包括具有氢动力燃料电池或蓄电池的第二板载电源47。第二控制器474以与第二控制器74相同的方式编程，如上文所讨论地，以完成图8至13中所图示的通信。
[0096]自行车电可调节座杆418包括由第二控制器474经由致动器驱动器478控制的致动器473。自行车电可调节座杆418进一步包括位置传感器479，其将信号发送至第二控制器474，以有助于第二控制器474控制形式为可逆电马达的致动器473。
[0097]现在参见图17，图示了自行车无线控制系统的简化示意性框图。此处，自行车无线控制系统包括作为第一自行车电部件的驱动单元操作装置514和作为第二自行车电部件的驱动单元518，该驱动单元518具有电致动器573，以有助于自行车的骑车者蹬踏。由此，如下文所解释的，第一自行车电部件包括驱动单元操作装置，且第二自行车电部件包括驱动单元，该驱动单元具有电致动器，以有助于自行车的骑车者蹬踏。此处，驱动单元操作装置514包括驱动单元操作构件526和控制单元530。驱动单元操作构件526通过至少一根线(由箭头概略地表示)直接连接到控制单元530，以形成第一自行车电部件。控制单元530包括第一控制器544和第一无线通信单元546。此处，控制单元530进一步包括具有氢动力燃料电池或蓄电池的第一板载电源550。第一控制器544以与第一控制器44相同的方式编程，如上文所讨论地，以完成图8至13中所图示的通信。
[0098]驱动单元518包括诸如电致动器573的致动单元、第二控制器574和第一无线通信单元576。此处，致动单元518进一步包括位于远处的电源577，其具有氢动力燃料电池或蓄电池。由此，第二自行车电部件包括第二电源577，其通过电线电连接到电致动器573。第二控制器574以与第二控制器74相同的方式编程，如上文所讨论地，以完成图8至13中所图示的通信。
[0099]致动单元518包括致动器573，其由第二控制器574经由致动器驱动器578来控制。
[0100]尽管仅选择选定的实施例来图示本发明，但是本领域技术人员从此公开可以了解，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对本文做出各种改变和变型。
[0101]在理解本发明的范围时，本文所使用的术语“包括”及其派生词意图为开放性术语，其指明所记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在，但不排除其他未记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在。这种定义也适用于具有类似含义的词汇，诸如，术语“包含”、“具有”及其派生词。此外，术语“部分”、“区段”、“部”、“构件”或“元件”当用作单数时可以具有单个部分或者多个部分的双重含义。
[0102]本文所使用的，以下方向性术语“面向车架的侧面”、“非面向车架的侧面”、“向前，，、“向后，，、“前”、“后”、“上”、“下”、“上面”、“下面”、“向上，，、“向下”、“顶部”、“底部”、“侧面”、“竖直”、“水平”、“垂直”和“横向”及任何其他类似的方向性术语是针对处于直立骑乘位置且装备有自行车无线控制系统的自行车的那些方向而言的。于是，用来描述自行车无线控制系统的这些方向性术语应该相对于在水平面上处于直立骑乘位置且装备有自行车无线控制系统的自行车来解释。术语“左”和“右”用于指示当从自行车的后部观看从右侧参照时的“右”和当从自行车的后部观看时从左侧参照时的“左”。
[0103]此外，将理解尽管本文使用术语“第一”和“第二”来描述各种部件，但这些部件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个部件与另一个部件区分。由此，例如，在不脱离本发明的教导的情况下，上文讨论的第一部件可以被称为第二部件，反之亦然。本文所使用的术语“被接附”或“接附”涵盖通过将元件直接地附接至另一个元件而将元件直接固定至另一个元件的构造;通过将元件附接至中间构件，将该中间构件转而附接到另一个元件而将元件间接固定到另一个元件的构造；以及一个元件与另一个元件成一体，即一个元件实质上是另一个元件的一部分的构造。这种定义还适用于具有类似含义的词汇，例如，“连结”、“连接”、“联接”、“安装”、“结合”、“固定”及其派生词。最后，本文所使用的程度术语，诸如“大致”、“大约”和“接近”意味着所修饰术语的合理量的偏差，使得最终结果不会显著改变。
[0104]上述对根据本发明的实施例的说明仅仅是示例性的，无意于对由所附的权利要求书及其等同方式所限定的本发明进行限制。
【主权项】
1.一种自行车无线控制系统，包括: 第一自行车电部件，其包括至少一个操作构件和第一无线通信单元，所述第一无线通信单元响应于对所述至少一个操作构件的操作而无线地发射控制信号；以及 第二自行车电部件，其包括第二无线通信单元，所述第二无线通信单元构造为无线地接收来自所述第一无线通信单元的所述控制信号，且在接收到来自所述第一无线通信单元的所述控制信号时无线地发射应答信号至所述第一无线通信单元。2.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一自行车电部件进一步包括第一控制器，所述第一控制器编程为在接收到来自所述第二无线通信单元的所述应答信号时停止从所述第一无线通信单元发射所述控制信号。3.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第二自行车电部件进一步包括第二控制器，所述第二控制器编程为周期性地使所述第二无线通信单元操作预定监听期，且编程为在所述预定监听期过去后周期性地使所述第二无线通信单元暂停预定非监听期。4.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第二无线通信单元构造为如果所述第一无线通信单元在所述第二无线通信单元发射所述应答信号之后继续无线地发射所述控制信号，则无线地发射附加应答信号。5.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一无线通信单元构造为在预定停止期过去之后停止无线地发射所述控制信号。6.根据权利要求5所述的自行车无线控制系统，其中 所述第二自行车电部件进一步包括第二控制器，所述第二控制器编程为周期性地使所述第二无线通信单元操作预定监听期，且编程为在所述预定监听期过去后周期性地使所述第二无线通信单元暂停预定非监听期，并且 所述预定停止期等于或长于所述预定非监听期。7.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一自行车电部件包括第一板载电源。8.根据权利要求7所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一板载电源包括燃料电池。9.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第二自行车电部件包括第二板载电源。10.根据权利要求9所述的自行车无线控制系统，其中 所述第二板载电源包括燃料电池。11.根据权利要求2所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一自行车电部件包括通过电线电连接到所述第一控制器的第一电源。12.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第二自行车电部件包括通过电线电连接到电致动器的第二电源。13.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一自行车电部件包括操作装置;且 所述第二自行车电部件包括自行车电换挡装置。14.根据权利要求13所述的自行车无线控制系统，其中 所述自行车电换挡装置为自行车拨链器。15.根据权利要求13所述的自行车无线控制系统，其中 所述自行车电换挡装置包括内变速花鼓。16.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一自行车电部件包括悬架操作装置;且 所述第二自行车电部件包括自行车电悬架。17.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一自行车电部件包括座杆操作装置;且 所述第二自行车电部件包括电可调节座杆。18.根据权利要求1所述的自行车无线控制系统，其中 所述第一自行车电部件包括驱动单元操作装置;且 所述第二自行车电部件包括驱动单元，所述驱动单元具有电致动器，以有助于所述自行车的骑车者蹬踏。
【文档编号】B62J99/00GK106080871SQ201610261683
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月25日 公开号201610261683.5, CN 106080871 A, CN 106080871A, CN 201610261683, CN-A-106080871, CN106080871 A, CN106080871A, CN201610261683, CN201610261683.5
【发明人】笠井义之
【申请人】株式会社岛野