专利名称：自行车部件控制设备的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及配置为控制自行车部件的控制设备。更具体地，本发明涉及用于控制可电调节部件的自行车部件控制设备。
背景技术：
最近几年内，一些自行车设置有可电调节部件。这些可电调节部件中的一些的示例包括悬架、拨链器和座杆。这些可电调节部件经常设置有电单元，该电单元包括用于调节可电调节部件的诸如马达或其他驱动装置的部分以及用于检测可电调节部件的位置的位置传感器。典型地，装备有可电调节部件的自行车还设置有诸如电池或发电机的电源，用于 将电能供给至可电调节部件。第2003-312750号的日本专利公开中公开了常规的自行车电系统的一个示例。此公开文件的常规的自行车电系统具有与电力通信线连接的两个电部件。此常规的自行车电系统还具有设置在前拨链器上的控制单元和设置在手把上的操作单元。此常规的自行车电系统使用电力线通信技术通过电力线来连接控制单元和操作单元。其他电部件用信号线连接至控制单元。
发明内容
鉴于已知技术的状态，本文公开了一种自行车部件控制设备，该自行车部件控制设备在电源的功率水平高于规定功率水平时同时操作至少两个电自行车部件，且在功率水平低于规定功率水平时在不同的启动时间操作两个电自行车部件。在一个实施例中，自行车部件控制设备设置为基本包括控制器，该控制器配置为响应于接收来自第一输入构件的第一信号而操作第一电自行车部件，且响应于接收来自第二输入构件的第二信号而操作第二电自行车部件。该控制器配置为一旦启动第一电自行车部件的操作就禁止第二电自行车部件的操作。从结合附图公开了优选实施例的下文的详细描述中，本领域技术人员可以了解自行车部件控制设备的这些和其他目的、特征、方面和优点。
现参考形成此原始公开的一部分的附图图I是装备有根据一个实施例的自行车部件控制设备的自行车的侧视图；图2是图I中所图示的自行车的手把区域的立体图，其中控制单元和多个操作或输入装置安装至直线型手把；图3是示出了自行车部件控制设备的全部构造的示意性框图4是示出了自行车部件控制设备的控制单元的基本构造的示意性框图；图5是示出了自行车部件控制设备的电部件中的每个的基本构造的示意性框图；图6是示出了自行车部件控制设备的输入装置中的每个的基本构造的示意性框图；图7是图示了与启动单个的致动器(例如电马达)相比当同时启动两个电致动器(例如电马达)时电力线中发生的功率波动的曲线图；图8是示出了当顺次启动两个致动器(例如电马达)时电力线中发生的功率波动的曲线图，其中在致动器(例如电马达)操作过程中具有部分重叠；
图9是示出了当顺次启动两个致动器(例如电马达)时电力线中发生的功率波动的曲线图，其中在致动器(例如电马达)操作过程中没有重叠；图10是示出了可替换的自行车部件控制设备的全部构造的可替换的示意性框图；图11是示出了另一个可替换的自行车部件控制设备的全部构造的另一个可替换的示意性框图；图12是示出了在处于功率水平优先设置时由自行车部件控制设备的主控制器执行的第一控制过程的流程图；图13是示出了响应于由于第一开关和第二开关的操作的输入信号或命令而激活第一致动器和第二致动器(例如电马达)的时序图；图14是示出了在处于部件优先设置时由自行车部件控制设备的主控制器执行的第二控制过程的流程图；图15是示出了响应于由于第一输入构件和第二输入构件的操作的两个输入信号或命令而控制第一致动器和第二致动器(例如电马达)的操作的一个可能场景的时序图，其中当接收到较低等级的自行车部件的输入信号时高等级的自行车部件的致动器正在操作；图16是示出了响应于由于第一输入构件和第二输入构件的操作的两个输入信号或命令而控制第一致动器和第二致动器(例如电马达)的操作的另一个可能场景的时序图，其中当接收到较低等级的自行车部件的输入信号时高等级的自行车部件的致动器正在操作；图17是示出了由于第一输入构件和第二输入构件的操作响应于两个输入信号或命令而控制第一致动器和第二致动器(例如电马达)的操作的一个可能场景的时序图，其中当接收到较高等级的自行车部件的输入信号时低等级的自行车部件的致动器正在操作；图18是不出了由于第一输入构件和第二输入构件的操作响应于两个输入信号或命令而控制第一致动器和第二致动器(例如电马达)的操作的另一个可能场景的时序图，其中当接收到较高等级的自行车部件的输入信号时低等级的自行车部件的致动器正在操作；和图19是示出了在处于混合优先设置时由自行车部件控制设备的主控制器执行的第三控制过程的流程图。
具体实施例方式现将参考附图解释选定的实施例。从本公开中本领域技术人员能够了解，所提供的实施例的以下描述仅仅是示例性的，并且无意于对由所附的权利要求及其等同方式所限定的本发明进行限制。首先参考图I，图示了装备有根据一个图示实施例的用于控制各种电自行车部件的操作的自行车部件控制设备12的自行车10。在图示实施例中，自行车部件控制设备12设置有安装在手把15上的控制器14、可电调节的前悬架16、可电调节的后悬架18、电操作的前拨链器20 (例如前换挡装置)、电操作的后拨链器22 (例如后换挡装置)和电操作的座杆24。前悬架16、后悬架18、前拨链器20、后拨链器22和座杆24构成电自行车部件的示例，这些电自行车部件至少部分地由控制器14基于如下文要讨论的一个或多个手动操作的输入构件或装置的操作来控制。由此，为方便的缘故，前悬架16、后悬架18、前拨链器20、后拨链器22和座杆24将总称为电自行车部件16、18、20、22和24。然而，自行车部件控制设备12并不限于本文所描述和图示的电自行车部件16、18、20、22和24。而是，根据需要和/或期望，自行车部件控制设备12可以仅具有电自行车部件16、18、20、22和24中的一个或 电自行车部件16、18、20、22和24的任何组合，以及其他电自行车部件(未示出)。在任何情况下，在图示实施例中，如下文要讨论的，控制器14配置为通过选择性地输出控制参数至电自行车部件16、18、20、22和24而控制电自行车部件16、18、20、22和24中的每个的操作，以选择性地控制电自行车部件16、18、20、22和24的操作状态。如图I和3中所示，自行车部件控制设备12还设置有电源25(例如所示出的电池)，用于将电力供给至控制器14和电自行车部件16、18、20、22和24。换句话说，电源25构成充当用于自行车10的电部件的电力来源的电能存储装置或存储元件。电源25并不限于作为电源的电池。而是，例如，发电机本身或与电池结合的发电机可以用于控制器14和电自行车部件16、18、20、22和24的电源。在图示实施例中电源25为电池。电源25的电池可以例如为镍氢电池或锂离子电池。例如,优选地，电源25将大约Vl伏的电源电压V(直流)供给至控制器14和电自行车部件16、18、20、22和24。参考图2和3，自行车部件控制设备12进一步设置有前悬架输入装置26、后悬架输入装置28、前拨链器输入装置30、后拨链器输入装置32和座杆输入装置34。输入装置26、28、30、32和34各自可操作地联接至控制器14。如下文要讨论的，输入装置26、28、30、32和34中的每个选择性地输出输入信号至控制器14，以根据由控制器14输出的控制参数改变电自行车部件16、18、20、22和24的设置。本文所使用的术语“信号”并不限于电信号，而是包括诸如命令的其他类型的信号。如下文更详细地解释，控制器14配置为响应于来自骑车者的手动输入(也就是手动部件调节模式)或来自控制器14中控制程序的自动输入(也就是自动部件调节模式)，而选择性地改变电自行车部件16、18、20、22和24的各种设置状态。换句话说，控制器14配置为手动地或自动地选择性地改变电自行车部件16、18、20、22和24中的每个的至少一个可电调节参数。优选地，控制器14包括非优先设置、功率水平优先设置、部件优先设置和混合优先设置。使用者可以根据需要和/或期望选择非优先设置、功率水平优先设置、部件优先设置或混合优先设置。这些优先设置可以用在手动部件调节模式和自动部件调节模式中。尽管这些设置和电自行车部件16、18、20、22和24的控制图示为由作为主控制器的控制器14来执行，但自行车部件控制设备12不限于此设置方式。而是，主控制器可以设置在控制器14上，或在电源25上，或在输入装置26、28、30、32和34中的一个上。为简洁的缘故，以下描述将介绍主控制器设置在控制器14上的示例。当然，自行车部件控制设备12并非必须地包括为控制电自行车部件16、18、20、22和24的致动顺序选择期望设置的选项。而是，自行车部件控制设备12可以根据需要和/或期望而包括非优先设置、功率水平优先设置、部件优先设置或混合优先设置中的仅一个、仅两个或者仅三个。 在非优先设置的情形下，电自行车部件16、18、20、22和24不以任何顺序分级用于致动。换句话说，当处于非优先设置时，电自行车部件16、18、20、22和24根据由主控制器(例如控制器14)接收到或发出的输入信号的顺序来操作。如上文所提到的，输入装置26、28、30、32和34中的一个或多个可以配置为同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个，或者主控制器(例如控制器14)可以以命令的形式发出信号，以同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个。当处于非优先设置时，如果有足够的功率可用，则一旦主控制器(例如控制器14)发出或接收到一个或多个信号请求同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个，就可以同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个。当处于非优先设置时，如果不能同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个，使用者将立即知道电源25中的功率水平低。由此，使用者可以切换至优先设置中的一个，使得电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个的同时操作以最小延迟执行。当顺次地接收到或发出不要求同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个的一个或多个信号时，非优先设置的逻辑还优选地用在功率水平优先设置和混合优先设置中。如下文要讨论的，与当仅激活电自行车部件16、18、20、22和24中的一个相比，当同时启动或几乎同时(也就是在小于各自的一秒之内)启动电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个时，所需要的来自电源25的功率非常高。由此，控制器14的功率水平优先设置、部件优先设置和混合优先设置设计为避免发生此峰值功率需求，同时仅以最小延迟仍旧获得期望的最终操作状态。如上文所提到的，在某种状况下，使用者可能想要电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个被同时操作(例如输入装置26、28、30、32和34中的两个由使用者同时操作，或者由主控制器基于自行车的操作条件发出信号(命令)以执行电自行车部件16、18,20,22和24中的两个或更多个的同时操作)。为了避免电自行车部件16、18、20、22和24由于电源25中的低功率水平而未根据期望操作的状况，使用者可以切换至优先设置中的一个，使得电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个的同时操作仅以最小延迟执行。优选地，为电自行车部件16、18、20、22和24中的每个确定功率水平需求。如图7所图示，功率水平需求波动为与启动操作之后发生的“驱动操作”相比，在初始的“启动操作”期间功率水平需求是最高的。本文所使用的术语“启动操作”指代功率水平需求增加的时间段。本文所使用的术语“驱动操作”指代功率水平需求相对稳定的时间段。本文所使用的术语“功率过渡操作”指代从启动操作到驱动操作功率水平需求减小的时间段。为了可以在电自行车部件16、18、20、22和24中的两个的峰值功率需求时同时操作他们，使用电自行车部件16、18、20、22和24的功率水平需求可以确定规定功率水平(预定值)P1。优选地，规定功率水平Pl稍微高于电自行车部件16、18、20、22和24中具有最高功率水平需求的两个的峰值功率需求值之和。当然，不必要为电自行车部件16、18、20、22和24中的每个实际测试功率水平需求，以确定规定功率水平P1。而是，可以估算电自行车部件的功率水平需求，用于确定规定功率水平Pl。对电自行车部件16、18、20、22和24的启动操作的控制有所不同，这取决于使用者选择优先设置中的哪一个。大体地，优先设置设计为即使当电源25的功率水平已经下降到不足以同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个的水平，也允许使用者以正常方式使用输入装置26、28、30、32和34来继续操作电自行车部件16、18、20、22和24。换句话说，使用优先设置，只要电源25的功率水平足以分别操作电自行车部件16、18、20、22和24 中的每个，使用者就可以正常地操作输入装置26、28、30、32和34而不用考虑电源25的功率水平。通过控制器14控制启动时机，尽管电源25的功率水平已经下降到不足以同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个的水平，但使用者可以同时操作输入装置26、28,30,32和34中的两个，并且控制器14将调节启动时机以确保使用者的两个命令都被执行，从而仅以最小延迟获得期望的最终操作状态。在控制器14设置为功率水平优先设置的情形下，在电源25的功率水平高于规定功率水平Pl时，可以基于使用者的手动输入和/或基于自动部件调节程序(例如自动换挡程序、自动悬架调节程序和/或座位高度调节程序)同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个，该自动部件调节程序基于自行车10的检测出的当前操作条件而控制电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个。但是，如下文要讨论的，在控制器14设置为功率水平优先设置时，当电源25的功率水平变得低于规定功率水平Pl时，控制器14将只允许通常以同时的方式操作的电自行车部件16、18、20、22和24在不同的启动时间被操作。换句话说，处于功率水平优先设置下，在电源25的功率水平低于规定功率水平Pl时，控制器14将调节电自行车部件16、18、20、22和24的启动操作，以避免发生此峰值功率需求。以此方式，当功率水平低于规定功率水平Pl时，自行车部件控制设备12仍然可以有效地操作电自行车部件16、18、20、22和24，以仅以最小延迟获得期望的最终操作状态。并且，控制器14可以配置为可以由使用者和/或基于环境条件(例如温度、季节等)来调节规定功率水平Pl。在控制器14设置为部件优先设置的情形下，控制器14将控制电自行车部件16、18、20、22和24的启动操作，而不管电源25的功率水平。通过使用电自行车部件16、18、20、22和24的预选分级，控制器14可以基于电自行车部件16、18、20、22和24的预选分级而避免需要电源25处于同时启动或几乎同时(也就是在小于各自的一秒之内)启动电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个所需要的功率水平。基本地，控制器14通过在电自行车部件16、18、20、22和24中的一个的启动操作正在发生时禁止电自行车部件16、18、20、22和24中的其他者的一个的操作来避免对高功率需求的需要。以此方式，当控制器14同时或几乎同时(也就是在小于各自的一秒之内)接收到电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个的输入信号时，控制器14为电自行车部件16、18、20、22和24设置不同的启动时间。但是，由于电自行车部件16、18、20、22和24中的一些与电自行车部件16、18、20、22和24中其他者的一些相比可能具有较高的用于启动其操作的功率需求，因此控制器14可以为电自行车部件16、18、20、22和24中的一些设置相等的等级。在控制器14设置为混合优先设置的情形下，控制器14将仅在电源25的功率水平低于规定功率水平Pl时，基于电自行车部件16、18、20、22和24的预选分级限制电自行车部件16、18、20、22和24的启动操作。参照图2和3，在第一图示实施例中，输入装置26、28、30、32和34安装在自行车10的手把15上。输入装置26、28、30、32和34构成了以开关形式手动地操作输入构件或装置的示例。尽管开关或输入装置26和28图示为用于操作前悬架16和后悬架18，但是从本公开可以了解，输入装置26和28可以构造为操作其他电自行车部件20、22和24中的一个。例如，输入装置26根据需要和/或期望可以用于操作前拨链器20、后拨链器22或座杆24。电源25经由电力线35电联接至控制器14和电自行车部件16、18、20、22和24。 电力线35是具有地线GND和功率或电压线V的双导线束，其具有到电自行车部件16、18、20,22和24的分支。优选地，电力线35具有可拆卸类型的插接连接器，用于以可再接附的方式将电力线35可拆卸地连接至控制器14和电自行车部件16、18、20、22和24。在图3的图示实施例中，前悬架输入装置26通过电力线36可拆卸地连接至控制器14。后悬架输入装置28通过电力线38可拆卸地连接至控制器14。前拨链器输入装置30通过电力线40可拆卸地连接至控制器14。后拨链器输入装置32通过电力线42可拆卸地连接至控制器14。座杆输入装置34通过电力线44可拆卸地连接至控制器14。电力线36、38、40、42和44中的每个在每个端部具有插接连接器。优选地，电力线36、38、40、42和44中的每个都是具有地线GND和功率或电压线V的双导线。在此实施例中，前悬架16包括一对具有各种调节元件的气油结合操作的减震器。优选地，前悬架16包括用于低速和高速的压缩阻尼的调节元件、用于冲程(活塞行程或者压缩室容积)的调节元件、用于气室压力的调节元件、用于反弹阻尼的调节元件、用于锁定致动的调节元件和用于锁定力调节的调节元件。这些参数调节的示例可以在悬架制造商出售的现有的减震器中找到。因为多种类型的常规的前悬架都可以用于前悬架16，所以前悬架16的结构将不会详细讨论和/或图示。前悬架16由用于控制前悬架16的状态(例如锁定/非锁定、行程-冲程长度和/或阻尼率)的前悬架输入装置26手动操作。在此实施例中，后悬架18包括具有典型外部弹簧(图中未示出)的气油结合操作的减震器。后悬架18包括各种调节元件。优选地，后悬架18包括用于弹簧预加载的调节元件、用于低速和高速的压缩阻尼的调节元件、用于气室压力调节的调节元件、用于气室容积调节的调节元件、用于反弹阻尼的调节元件、用于锁定致动的调节元件和用于锁定力调节的调节元件。这些参数调节的示例可以在悬架制造商出售的现有的减震器中找到。因为多种类型的常规的后悬架都可以用于后悬架18，所以后悬架18的结构将不会详细讨论和/或图示。后悬架18由用于控制后悬架18的状态(例如锁定/非锁定、行程-冲程长度和/或阻尼率)的后悬架输入装置28手动操作。在此实施例中，前拨链器20是将链条在前链轮之间沿侧向换挡的电操作装置。因为多种类型的常规的前拨链器都可以用于前拨链器20，所以前拨链器20的结构将不会详细讨论和/或图示。前拨链器20由用于控制前拨链器20的状态(例如档位位置)的前拨链器输入装置30手动操作。
在此实施例中，后拨链器22是将链条在后链轮之间沿侧向换挡的电操作装置。因为多种类型的常规的后拨链器都可以用于后拨链器22，所以后拨链器22的结构将不会详细讨论和/或图示。后拨链器22由用于控制后拨链器22的状态(例如档位位置)的后拨链器输入装置32手动操作。在此实施例中，座杆24是在相对于座管的中心轴线平行的方向上移动自行车座的电操作装置。因为多种类型的可延伸座杆都可以用于座杆24，所以座杆24的结构将不会详细讨论和/或图示。座杆24由用于控制座杆24的状态(例如高度或长度)的座杆输入装置34手动操作。现参考图4，图示了示出了自行车部件控制设备12的基本构造的示意性框图。控制器14设置有集成的显示器50以及用于控制输入装置26、28、30、32和34中的一个或多个的各种模式的三个模式开关51、52和53。换句话说，模式开关51、52和53电连接至控制器14，用于控制控制器14的操作模式和输入装置26、28、30、32和34的操作模式。通过使用模式开关51、52和53中的一个或多个，使用者可以选择性地改变由输入装置26、28、30、32和34控制可电调节参数中的哪个。此外，使用者根据需要和/或期望可以选择功率水平优先设置、部件优先设置和混合优先设置中的一个。尽管模式开关51、52和53图示为与控制器14的壳体形成为一体，但模式开关51、52和53中的一个或多个可以位于远离控制器14的位置。并且，显示器50可以如图所示为控制器14的一部分，或者可以为电连接至控制器14的分离的构件。使用模式开关51、52和53，骑车者可以改变输入装置26、28、30、32和34如何控制可电调节参数。例如，输入装置26和28可以在锁定状态调节模式、行程-冲程长状态调节模式和阻尼率状态调节模式之间转换。由此，控制器14配置为响应于输入装置26、28、30、32和34的来自骑车者的手动输入或来自控制器14中的控制程序的自动输入，而选择性地改变电自行车部件16、18、20、22和24的各种设置状态。换句话说，控制器14配置为手动地或自动地选择性地改变电自行车部件16、18、20、22和24中的每个的至少一个可电调节参数。并且如下文要解释的，控制器14可以手动地或自动地设置，以便电自行车部件16、18、20、22和24中的一个的操作将导致电自行车部件中的两个同时启动。此外，在电自行车部件同时操作的情形下，用于移动部件的启动时机的顺序优选地提前预设置为默认设置并存储在控制器14的存储器内。例如，如果移动前悬架和后悬架，控制器14将设置前悬架和后悬架的启动时机，使得后悬架在前悬架开始移动之前首先开始移动。但是，还优选允许使用者超控预设置的默认设置，以便使用者可以改变启动时机的顺序。在某些模式下，模式开关51、52和53可以用于设置控制器14,以使控制器14以同时的方式操作两个或更多个电自行车部件16、18、20、22和24。两个或更多个电自行车部件16、18、20、22和24的此同时操作可以响应于检测到的各种自行车行进条件由控制器14自动地进行，或者响应于输入装置26、28、30、32和34中的一个的操作手动地进行。例如，自行车可以装备有用于确定自行车10的倾角的加速度计、测量前轮的旋转用于确定自行车10的速率的速度传感器和/或测量施加到曲轴臂的扭矩用于确定踩踏力的扭矩传感器。使用来自这些传感器的数据，控制器14同时自动地调节前悬架16和后悬架18的操作状态(例如设置锁定/非锁定状态、行程-冲程长度状态和/或阻尼率状态)，和/或同时自动地调节前拨链器20和后拨链器22的操作状态(例如设置档位)。此外，控制器14在、调节前悬架16和后悬架18的同时和/或前拨链器20和后拨链器22的同时自动地调节座杆24。优选地，控制器14配置为使骑车者可以基于检测到的自行车行进条件手动地设置同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的哪些。换句话说，控制器14可以由骑车者或在厂家处编程，用于基于检测到的自行车行进条件同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的任意组合。此外，控制器14可以由骑车者或在厂家处编程为输入装置26、28、30、32和34中的单独一个的手动操作导致电自行车部件16、18、20、22和24的任意组合的同时操作。如上文所提到的，通过使用者选择功率水平优先设置、部件优先设置和混合优先设置中的一个，可以禁止和/或变动电自行车部件16、18、20、22和24的同时操作，以避免对高功率需求的需要。仍然参照图4，控制器14还设置有主微机60和包括信号处理部62的电力线通信(PLC)单元61。电力线通信单元61连接至电源25，用于接收电力。电力线通信单元61是电力线通信(PLC)系统的一部分，其构造为通过电力线35、36、38、40、42和44执行与电自行车部件16、18、20、22和24中的每个、电源25以及输入装置26、28、30、32和34中的每个的双向通信。由此，控制电自行车部件16、18、20、22和24的控制信号或命令叠加在电力线 35、36、38、40、42和44内流动的电源电压上，该电力线35、36、38、40、42和44将控制器14、电自行车部件16、18、20、22和24、电源25以及输入装置26、28、30、32和34相互连接。以此方式，数据可以通过电力线35在控制器14和电自行车部件16、18、20、22和24以及电源25之间传输。可选地，如图11中所示，除地线GND和电压线V之外，还可以根据需要和/或期望设置分离的信号线用于传输数据，以替代使用电力线通信(PLC)。在任何情况下，在此第一实施例中，控制器14基于输入装置26、28、30、32和34的操作而经由电力线35将一个或多个预定控制参数输出至电自行车部件16、18、20、22和24。在电源25的功率水平下降到规定功率水平Pl以下的情况下，控制器14禁止电自行车部件16、18、20、22和24同时操作。而是，一旦确定电源25的功率水平已经下降到规定功率水平Pl以下，则控制器14将设置不同的启动时间，用于操作那些否则将要同时操作的电自行车部件 16、18、20、22 和 24。主微机60包括具有一个或多个CPU、存储单元、计算单元等的控制电路。主微机60还包括软件，该软件根据从输入装置26、28、30、32和34输出的调节信号输出预定控制参数。特别地，主微机60使用信号处理部62，基于输入装置26、28、30、32和34的操作输出预定控制参数输出，以根据从输入装置26、28、30、32和34输出的调节信号控制电自行车部件16、18、20、22和24。如下文要解释的，主微机60与电自行车部件16、18、20、22和24的其他微机一起形成自行车调节控制器的一部分。信号处理部62构成了检测电源25的功率水平的功率水平传感器。信号处理部62可以根据需要和/或期望集成至主微机60中或为分离的部件。此外，如果需要和/期望可以使用分离的功率水平传感器。功率水平传感器可以为能确定或估计电源25的功率水平的任意类型的装置。现转到图5，现将讨论电自行车部件16、18、20、22和24中的每个的控制部分的基本构造。电自行车部件16、18、20、22和24的机械结构在自行车领域中是熟知的。为此原因，本文不再详细图示和/或讨论电自行车部件16、18、20、22和24的机械结构。电自行车部件16、18、20、22和24中的每个都基本地设置有子微机70和包括信号处理部72的电力线通信(PLC)单元71。电力线通信单元71连接至电源25，用于接收电力。子微机70包括具有一个或多个CPU、存储单元、计算单元等的控制电路。子微机70还包括软件，该软件根据从控制器14输出的调节信号输出预定控制参数。特别地，子微机70也根据从输入装置26、28、30、32和34中对应的一个输出的调节信号，使用信号处理部72来操作电自行车部件16、18、20、22和24中对应的一个。子微机70与主微机60 —起形成自行车调节控制器。从本公开中可以理解，可以省略主微机60，使得输入装置26、28、30、32和34根据需要和/或期望直接与电自行车部件16、18、20、22和24通信。如果省略了主微机60，每个电自行车部件的信号处理部72构成了检测电源的功率水平的电源传感器。信号处理部72可以根据需要和/或期望集成至子微机70中或为分离的部件。仍然参考图5，电自行车部件16、18、20、22和24中的每个还设置有致动器74、致动器驱动器76和位置传感器78。致动器74是构造和设置为驱动电自行车部件的阀门或类似物的可逆马达。尽管在图示实施例中致动器74图示为马达，但该致动器74可以为诸如螺线管的其他类型的装置。致动器74调节一部分的位置，以设置电自行车部件的状态，例 如锁定状态、阻尼率状态、行程-冲程长度状态、档位、座杆高度位置状态等。致动器驱动器76响应于来自子微机70的控制信号而驱动致动器74。致动器驱动器76包括用于驱动和减缓致动器74的旋转的马达驱动器和减速单元。位置传感器78检测致动器74的或电自行车部件的其他部分的指示其当前设置位置或状态的位置。子微机70配置和设置为响应于经由控制器14的来自电自行车部件的输入装置的调节信号控制致动器驱动器76。子微机70包括软件，该软件根据从对应于该电自行车部件的输入装置经由控制单元14输出的调节信号来控制致动器74。现转到图6，现将讨论输入装置26、28、30、32和34中的每个的控制部分的基本构造。输入装置26、28、30、32和34的机械结构在自行车领域中是熟知的。为此原因，本文不再详细图示和/或讨论输入装置26、28、30、32和34的机械结构。输入装置26、28、30、32和34中的每个都基本地设置有控制器80和包括信号处理部82的电力线通信(PLC)单元81。输入装置26、28、30、32和34中的每个还设置有一对开关84和86。电力线通信单元81连接至电源25，用于接收电力。信号处理部82可以根据需要和/或期望集成至控制器80中或为分离的部件。开关84和86可以为任何类型的开关。此外，尽管输入装置26、28、30、32和34中的每个都图示为包括两个开关，但可以了解，可以根据需要和/或期望设置更多或更少的开关。并且，开关84可以构造为使用模式开关51、52和53以使开关84可以根据需要和/或期望用单个输入信号来同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个。同样地，开关86可以构造为使用模式开关51、52和53以使开关86可以根据需要和/或期望用单个输入信号来同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个或更多个。在图3至6的此第一图示实施例中，自行车部件控制设备12的自行车调节控制器由多个微机制成，电力线通信(PLC)系统将电自行车部件和输入装置相互连接。从本公开中可以了解，可以使用其他构造用于将电自行车部件和输入装置相互连接。例如，控制器14可以省略和/或可以如下文所解释地使用无线通信。现参考图7、8和9，现将详细讨论改变用于操作电自行车部件16、18、20、22和24的启动时间的效果。图7是图示了与一次仅启动致动器74(例如电马达)中的一个相比当同时启动两个致动器74(例如电马达)时电力线35中发生的功率波动的曲线图。图8和9是图示了当顺次启动致动器74中的两个时电力线35中发生的功率波动的曲线图。如图7中所示，实线图示了用于同时操作致动器74中的两个的功率需求，其中为简洁的缘故而假设两个致动器74是相同的。在时间t0处，基于控制器14从输入装置26、28、30、32和34中的至少一个接收至少一个信号，功率同时提供至电自行车部件16、18、20、22和24中的两个的致动器74。当初始同时启动致动器74中的两个时，功率需求迅速升高到在时间tl处的其峰值。图7的从t0到tl的时间段对应于电自行车部件16、18、20、22和24的致动器74的启动操作。然后，几毫秒之后，功率需求下降直到时间t2。图7的从tl到t2的时间段对应于电自行车部件16、18、20、22和24的致动器74的功率过渡操作。时间t2之后，功率需求稳定在规定功率水平SS2直到致动器74停止。图7的从t2之后直到致动器74停止的时间段对应于电自行车部件16、18、20、22和24的致动器74的驱动操作。
还如图7中所示,点划线图示了仅操作致动器74中的一个的功率需求。当仅操作致动器74中的一个时，峰值功率(或峰值电流)需求小于用于同时操作致动器74中的两个的峰值功率(或峰值电流)需求(也就是峰值功率需求少了 Al的量)。此外，用于操作致动器74中的仅一个的稳定状态功率需求SSl小于用于同时操作致动器74中的两个的稳定状态功率需求SS2。在图7的图示示例中，由于为简洁的缘故而假设致动器为相同的马达，因此用于操作一个致动器的峰值功率需求大致为用于同时操作两个致动器的峰值功率需求的一半。如图8中所示，当控制器14在不同的启动时间操作电自行车部件16、18、20、22和24中的两个的致动器74(也就是启动操作的时机有偏移)时，在功率水平低于规定功率水平Pl时，由于以重叠方式操作两个致动器74所需要的功率的增加量，峰值功率需求在用于操作仅一个致动器74的功率需求之上仅略微地增加(也就是峰值功率需求增加了 A 2的量)。换句话说，图8图示了两个致动器74操作为以下情况，即使得用于两个电自行车部件中的一个的致动器74中的一个的操作在两个电自行车部件中的另一个的操作完成之前启动。图9图示了两个致动器74操作为以下情况，即使得在功率水平低于规定功率水平Pl时，两个电自行车部件中的一个的操作在两个电自行车部件中的另一个的操作完成之后启动。从to到t2’的时间长于规定时间TW。例如，规定时间TW长于40ms。控制器14可以配置为使得规定时间TW可由使用者调节。现在参照图10，图示了示出了自行车部件控制设备112的基本构造的示意性框图，该自行车部件控制设备112设置有用于响应于输入装置126、128、130、132和134的手动输入而分别控制电自行车部件16、18、20、22和24的控制单元114。控制单元114的与第一实施例的部分相同的部分将给出在描述第一实施例时所使用的相同的标号。这里，除了控制单元114包括用于与输入装置126、128、130、132和134无线而不是经由电力线通信的无线接收器115，控制单元114与控制器14相同。并且，除了输入装置126、128、130、132和134分别包括发射器136、138、140、142和144而不是使用电力线通信单元，输入装置126、128、130、132和134与输入装置26、28、30、32和34相同。发射器136、138、140、142和144响应于输入装置126、128、130、132和134的手动操作而将命令信号无线发送至控制单元114的无线接收器115。输入装置126、128、130、132和134中的每个包括用于将电力供给至发射器136、138、140、142和144的电池。如图10中所示，控制单元114由电力线35以与第一实施例中相同的方式电联接至电自行车部件16、18、20、22和24。当然，控制单元114和电自行车部件16、18、20、22和24可以构造为相互无线通信。可替换地，可以省略控制单元114，并且输入装置126、128、130、132和134与电自行车部件16、18、20、22和24可以构造为具有无线接收器以相互无线通信。在任何情况下，基于电源25的功率水平对电自行车部件16、18、20、22和24的同时控制是以与第一实施例相同的方式进行的。现参考图11，图示了示出了自行车部件控制设备212的基本构造的示意性框图，该自行车部件控制设备212设置有用于响应于输入 装置226、228、230、232和234的手动输入而分别控制电自行车部件216、218、220、222和224的控制单元214。除了电自行车部件216、218、220、222和224中的每个只具有微机，电自行车部件216、218、220、222和224分别与电自行车部件16、18、20、22和24相同。控制单元214的与第一实施例中的部分相同的部分将给出在描述第一实施例时所使用的相同的标号。这里，除了控制单元214包括专用的信号线POS和电源(电压)传感器258而不是使用电力线通信用于与输入装置226、228、230、232和234和电自行车部件216、218、220、222和224通信，控制单元214与控制单元14相同。换句话说，控制单元214通过电力线236、238、240、242和244分别连接至输入装置226、228、230、232和234，电力线236、238、240、242和244除地线和电压线之外各自包括至少一条专用的信号线P0S。控制单元214通过电力线235连接至电自行车部件216、218、220、222和224，该电力线235除包括将电力从电源25供给至控制单元214和电自行车部件216、218、220、222和224的地线和电压线之外，还包括用于控制电自行车部件216、218、220、222和224的两条信号线。在任何情况下，基于电源25的功率水平的电自行车部件216、218、220、222和224的同时控制是以与第一实施例相同的方式进行的。现转到图12的流程图，在上文所提到的每个实施例中，在处于功率水平优先设置而要同时或几乎同时启动至少两个电自行车部件16、18、20、22和24时，自行车调节控制器(也就是充当主控制器的微机60和/或充当主控制器的子微机70)进行图12的控制过程。例如，在处于功率水平优先设置时，当同时接收到或几乎同时接收到来自至少两个输入装置的信号或来自控制至少两个电装置的一个输入装置的信号时，将执行图12的控制过程。在步骤SI中，从电源传感器读取电源25的功率(电压)水平。换句话说，电源传感器检测正在从电源25提供至电自行车部件的电源25的功率水平。功率(电压)水平然后传输至微机60和70中的一个或两个。然后过程前进到步骤S2。在步骤S2中，自行车调节控制器然后确定电源25的功率(电压)水平是否低于第一规定功率水平P1。如果功率(电压)水平低于第一规定功率水平P1，那么过程前进到步骤S3。在步骤S3中，自行车调节控制器输出用于在不同的启动时间操作那些电自行车部件16、18、20、22和24的预定控制参数，否则那些电自行车部件16、18、20、22和24将在功率水平低于规定功率水平时同时操作。以此方式，有足够的功率可用于完成不能同时执行的操作。
但是，在步骤S2中，如果自行车调节控制器确定电源25的功率(电压)水平不低于第一规定功率水平P1，那么过程前进到步骤S4。在步骤S4中，自行车调节控制器输出命令或信号，以在相同的启动时间同时操作电自行车部件16、18、20、22和24中的至少两个。然后，过程返回到起点以在下一个规定时间间隔再次开始。此外，自行车部件控制设备并不限于图示的构造。例如，自行车部件控制设备可以构造为使得电源传感器设置在电源25上。并且自行车部件控制设备可以构造为使得微机(未示出)设置在电源25内，该电源25的微机(未示出)形成自行车调节控制器的一部分。在此情形下，自行车部件控制设备可以进一步构造为使得微机60可以与微机70和/或电源25的微机(未示出)中的至少一个结合在一起。现参照图13，图示了示出了在功率水平优先设置时响应于由于第一开关和第二开关的操作的输入信号或命令而激活第一致动器和第二(例如电马达)的时序图。如果第一开关和第二开关的操作时机是同时的或略微不同的(小于预定时间)，那么第一致动器和第二致动器(例如电马达)在不同的启动时间移动(也就是启动操作的时机有偏移)。自行车调节控制器从第一致动器开始移动时起在规定时间TW之后移动第二致动器。自行车调节控制器从第一致动器开始移动时起等待以在规定时间TW之后操作第二致动器。如果在不同的启动时间操作几个部件，那么电流值与在相同的启动时间操作相同的部件相比会变得较低。由此，可以使用具有较低额定电流的电线。在此情形下，电线是较轻的，使得自行车的电系统变得比使用具有较高额定电流的电线的情形重量更轻。现参照图14-16，现将讨论在设置为在部件优先设置下操作时由自行车调节控制器(也就是微机60和/或子微机70)对电自行车部件16、18、20、22和24的操作。在第一图示实施例的情形中，控制器14优选地充当主控制器，且具有存储在存储器中的为前悬架16、后悬架18、前拨链器20、后拨链器22和座杆24预设置的优先分级。但是，如果需要和/或期望，子微机70中的一个可以为主控制器。下面在下表中示出了可以设置的三个可能的优先分级的示例。
权利要求
1.ー种自行车部件控制设备，包括 控制器，所述控制器配置为响应于接收来自第一输入构件的第一信号而操作第一电自行车部件，且响应于接收来自第二输入构件的第二信号而操作第二电自行车部件，并且所述控制器配置为一旦启动所述第一电自行车部件的操作就禁止所述第二电自行车部件的操作。
2.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器改变所述第二电自行车部件的操作的启动时间。
3.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器由于当前的功率需求高于第一功率水平而禁止所述第二电自行车部件的操作。
4.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器还配置为设置自行车前悬架、自行车后悬架、前换挡装置、后换挡装置和座杆中的至少两个的至少两个不同的状态。
5.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器还配置为控制所述第一电自行车部件和所述第二电自行车部件，以便在启动所述第二电自行车部件的操作之前完成所述第一电自行车部件的操作。
6.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器还配置为控制所述第一电自行车部件和所述第二电自行车部件，以便在完成所述第一电自行车部件的操作之前且在启动所述第一电自行车部件的操作之后启动所述第二电自行车部件的操作。
7.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器还配置为一旦在所述第二电自行车部件的操作期间接收到所述第一信号就中止所述第二电自行车部件的操作，并操作所述第一电自行车部件，且所述控制器还配置为如果所述第一电自行车部件的操作已经结束则重新启动所述第二电自行车部件的操作。
8.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器还配置为一旦在所述第一电自行车部件的操作结束之前接收到所述第一信号和来自第三输入构件的第三信号，就并行地操作所述第一电自行车部件和第三电自行车部件。
9.如权利要求8所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器还配置为一旦在所述第二电自行车部件的操作期间接收到所述第三信号就中止所述第二电自行车部件的操作，并操作所述第三电自行车部件，且所述控制器还配置为如果所述第三电自行车部件的操作已经结束则重新启动所述第二电自行车部件的操作。
10.如权利要求8所述的自行车部件控制设备，其中 所述控制器还配置为一旦在所述第二电自行车部件的操作期间接收到所述第三信号就中止所述第二电自行车部件的操作，并操作所述第三电自行车部件，且所述控制器还配置为在所述第三电自行车部件的操作结束之前重新启动所述第二电自行车部件的操作。
11.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中所述控制器还配置为以基于预定的优先级信息的顺序操作所述第一电自行车部件和所述第二电自行车部件。
12.如权利要求11所述的自行车部件控制设备，其中 所述第一电自行车部件的操作具有第一优先级，所述第二电自行车部件的操作具有第ニ优先级，且所述第一优先级高于所述第二优先级。
13.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述第一电自行车部件包括前换挡装置和后换挡装置中的至少ー个，且所述第二电自行车部件包括自行车前悬架和自行车后悬架中的至少ー个。
14.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述第一电自行车部件包括自行车前悬架，且所述第二电自行车部件包括自行车后悬架。
15.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述第一电自行车部件包括前换挡装置和后换挡装置中的至少ー个，且所述第二电自行车部件为座杆。
16.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述第一电自行车部件包括自行车前悬架和自行车后悬架中的至少ー个，且所述第二电自行车部件为座杆。
17.如权利要求I所述的自行车部件控制设备，其中 所述第一电自行车部件包括前换挡装置和后换挡装置中的ー个，且所述第二电自行车部件包括所述前换挡装置和所述后换挡装置中的另ー个。
18.ー种自行车部件控制设备，包括 第一电自行车部件； 第二电自行车部件；以及 控制器，所述控制器配置为响应于接收来自第一输入构件的第一信号而操作所述第ー电自行车部件，且响应于接收来自第二输入构件的第二信号而操作所述第二电自行车部件， 所述控制器配置为一旦启动所述第一电自行车部件的操作就禁止所述第二电自行车部件的操作。
全文摘要
一种自行车部件控制设备，基本地设置有控制器，该控制器配置为响应于接收来自第一输入构件的第一信号而操作第一电自行车部件，且响应于接收来自第二输入构件的第二信号而操作第二电自行车部件。该控制器配置为一旦启动第一电自行车部件的操作就禁止第二电自行车部件的操作。
文档编号B62M25/08GK102730144SQ20121009339
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者市田典, 白井豊土, 笠井義之, 高本隆一朗, 黑田真央 申请人:株式会社岛野