自行车变速器控制设备的制造方法

自行车变速器控制设备的制造方法
【专利摘要】一种自行车变速器控制设备基本设置有控制器，该控制器构造为基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来控制变速器的齿轮比，或者基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来改变用于使变速器变速的参数。
【专利说明】自行车变速器控制设备
[0001]相关申请的交叉引用
本申请是2015年3月27日提交的专利申请号14/671，888的部分继续申请。专利申请号14/671，888的全部公开内容由此通过参考并入本文。
技术领域
[0002]本发明总体上涉及自行车变速器控制设备。更具体地，本发明涉及基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来控制自行车变速器的自行车变速器控制设备。
【背景技术】
[0003]最近，一些自行车设置有可调座杆以便在骑行时调节自行车车座的高度。优选车座高度通常基于骑行表面的倾斜变化而变化。例如，与当在水平骑行表面上行进或下坡行进时相比，骑行者优选地在上坡期间使得自行车车座的高度处于更高的位置。另一方面，与在水平骑行表面上行进或上坡期间相比，骑行者还优选地当下坡行进时使自行车车座的高度处于更低的位置。

【发明内容】

[0004]总体而言，本发明涉及自行车变速器控制设备的各种特征。在一个特征中，提供了基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来控制变速器的自行车变速器控制设备。
[0005]鉴于现有技术的状态并且根据本发明的第一方面，所提供的自行车变速器控制设备基本上包括控制器，该控制器构造为基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来控制变速器的齿轮比，或者基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来改变用于使变速器变速的参数。
[0006]根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车变速器控制设备构造为使得车座高度信息包括自行车车座的高度或者自行车车座的高度的变化中的至少一个。
[0007]根据本发明的第三方面，根据第一方面的自行车变速器控制设备还包括自行车车座位置传感器，该自行车车座位置传感器构造为传输对应于自行车车座相对于自行车车架的高度的自行车车座位置信号。
[0008]根据本发明的第四方面，根据第三方面的自行车变速器控制设备构造为控制器进一步构造为基于自行车车座位置信号输出变速器控制信号。
[0009]根据本发明的第五方面，根据第一方面构造的自行车变速器控制设备构造为还包括存储器，该存储器具有预存在其中的多个变速表格作为使变速器变速的参数，控制器构造为基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息切换变速表格。
[0010]根据本发明的第六方面，根据第五方面的自行车变速器控制设备构造为使得存储器包括第一变速表格、第二变速表格和第三变速表格，其中当自行车车座相对于自行车车架的高度处于第一高度范围时使用所述第一变速表格，当自行车车座相对于自行车车架的高度处于高于第一高度范围的第二高度范围时使用所述第二变速表格，当自行车车座相对于自行车车架的高度处于高于第二高度范围的第三范围时使用所述第三变速表格。
[0011]根据本发明的第七方面，根据第五方面的自行车变速器控制设备构造为使得存储器包括用于基于变速表格改变变速器的齿轮比的自动变速程序。
[0012]根据本发明的第八方面，根据第七方面的自行车变速器控制设备构造为使得自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度和变速表格中的一个选定变速表格来改变变速器的齿轮比。
[0013]根据本发明的第九方面，根据第七方面的自行车变速器控制设备构造为使得自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度、蹬踏转矩和变速表格中的一个选定变速表格来改变变速器的齿轮比。
[0014]根据本发明的第十方面，根据第七方面的自行车变速器控制设备构造为使得控制器构造为以在变速优先模式和车座优先模式之间选择的一种模式运转，其中在所述变速优先模式基于变速命令改变变速器的齿轮比，在所述车座优先模式，基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息并且忽略变速命令，而将变速器的齿轮比固定。
[0015]根据本发明的第十一方面，所提供的自行车变速器控制设备基本包括控制器，该控制器构造为基于用于改变自行车车座相对于自行车车架的高度的指示输入来控制变速器的齿轮比，或者基于用于改变自行车车座相对于自行车车架的高度的指示输入来改变用于使变速器变速的参数。
[0016]根据本发明的第十二方面，根据第十一方面的自行车变速器控制设备还包括可调座杆操作装置和检测装置。可调座杆操作装置构造为产生指示输入来改变自行车车座相对于自行车车架的高度。检测装置构造为检测可调座杆操作装置的指示输入。
[0017]根据本发明的第十三方面，根据第十一方面的自行车变速器控制设备构造为使得控制器进一步构造为基于指示输入来输出变速器控制信号。
[0018]根据本发明的第十四方面，根据第十三方面构造的自行车变速器控制设备还包括存储器，该存储器具有预存在其中的多个变速表格作为使变速器变速的参数，控制器构造为基于指示输入来切换变速表格。
[0019]根据本发明的第十五方面，根据第十四方面的自行车变速器控制设备构造为使得存储器包括用于基于变速表格改变变速器的齿轮比的自动变速程序。
[0020]根据本发明的第十六方面，根据第十五方面的自行车变速器控制设备构造为使得自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度和变速表格中的一个选定变速表格来改变变速器的齿轮比。
[0021]根据本发明的第十七方面，根据第十五方面的自行车变速器控制设备构造为使得自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度、蹬踏转矩和变速表格中的一个选定变速表格来改变变速器的齿轮比。
[0022]另外，根据下面结合附图公开自行车变速器控制设备的例示性实施例的详细描述，本领域技术人员将清楚所公开的自行车变速器控制设备的其他目的、特征、方面以及优点。
【附图说明】
[0023]现在参考附图，其形成该原始公开的一部分:
图1是装备有根据第一实施例的自行车变速器控制设备的自行车的侧视图；
图2是图1所示的自行车的车把的俯视图，其中在车把上安装有轨道记录仪、电动变速器和传统制动杆；
图3是图1中所示的自行车变速器控制设备的整体示意电气图；
图4是图1中所示的可调座杆的示意电气图；
图5是图1中所示的前拨链器的示意电气图；
图6是图1中所示的后拨链器的示意电气图；
图7是示出图1中所示的自行车可用的各种比率的齿轮比表格；
图8是第一变速控制样式，其用于图1所示的自行车的自行车变速器的基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息和自行车的向前行进速度的自动变速；
图9是示出第一变速控制过程的第一流程图，该第一变速控制过程用于使用第一变速控制样式基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息和自行车的向前行进速度使图1所示的自行车的自行车变速器变速；
图10是图1所示的自行车的简化图解，其示出当自行车沿着具有第一水平区段、上升(上坡)区段、下降(下坡)区段和第二水平区段的地形在行进方向上行进时，使用第一变速控制样式和第一变速控制过程来调节的自行车车座高度；
图11是第二变速控制样式，其用于图1所示的自行车的自行车变速器的基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息和自行车的向前行进速度的自动变速；
图12是示出第二变速控制过程的第二流程图，该第二变速控制过程用于使用第二变速控制样式基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息、自行车的向前行进速度和自行车的蹬踏转矩使图1所示的自行车的自行车变速器变速；
图13是图1所示的自行车的简化图解，其示出当自行车沿着具有第一水平区段、上升(上坡)区段、下降(下坡)区段和第二水平区段的地形在行进方向上行进时，使用第二变速控制样式和第二变速控制过程来调节的自行车车座高度；
图14是第三变速样式，其针对车座优先模式用于图1所示的自行车的自行车变速器的半自动变速，在该车座优先模式中基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息将变速器的齿轮比固定；
图15是示出第三变速控制过程的第三流程图，该第三变速控制过程用于使用车座优先模式控制而基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息使图1所示的自行车的自行车变速器变速；以及
图16是图1所示的自行车的简化图解，其示出当自行车沿着具有第一水平区段、上升(上坡)区段、下降(下坡)区段和第二水平区段的地形在行进方向上行进时，使用车座优先模式控制和第三变速控制过程来调节的自行车车座高度。
【具体实施方式】
[0024]现在将参考附图对选定实施例进行说明。从本发明中自行车领域的技术人员将会清楚，下面的实施例的描述仅提供用于例示，而不是为了对本发明进行限制，本发明由所附权利要求及其等同物限定。
[0025]首先参考图1，示出了装备有由根据第一实施例的自行车变速器控制设备12控制的自行车变速器10的自行车I。虽然图1中所示的自行车I是双避震器(越野)自行车，但是自行车变速器控制设备12能够用于用其他类型的自行车。
[0026]除其他之外，自行车I包括自行车主车架14、后摆臂或副自行车车架16、避震前叉18、后减震器20和可调座杆22。在避震前叉18的顶部固定有车把24以便操纵自行车I。避震前叉18的下端可旋转地支撑前轮26。后摆臂16枢转地安装到自行车主车架14，并且可旋转地支撑后轮28。自行车车座或者鞍座30安装到可调座杆22，该可调座杆22可调节地安装到自行车主车架14。
[0027]自行车变速器10包括前踏板牙盘31、后链轮飞轮32和链条33。自行车I还包括用于改变自行车变速器10的速度的前拨链器34(即变速器装置)和后拨链器35(即变速器装置)。前拨链器34安装在自行车主车架14上，而后拨链器35安装在后摆臂16上。替代地，可以用内装变速轮毂代替后拨链器35作为后变速器装置。同样取决于自行车的构造，而能够仅使用单个变速器装置。来自前踏板牙盘31的蹬踏力被传递至链条33，链条33进而将蹬踏力经由后链轮飞轮32传递至后轮28，其中该后链轮飞轮32经由飞轮机构安装到后轮28。还提供常规的前后机械制动机构。
[0028]在图示的实施例中，避震前叉18、后减震器20、可调座杆22、前拨链器34和后拨链器35是能够在至少两种操作模式之间调节的自行车电气部件的示例。因此，在本文的某些情况下，避震前叉18、后减震器20、可调座杆22、前拨链器34和后拨链器35将被统称为自行车电气部件。如以下说明的那样，自行车电气部件18、20、22、34和35构造用于有线通信。然而，如果需要和/或期望，则自行车电气部件18、20、22、34和35也可以构造用于无线通信。如果自行车电气部件18、20、22、34和35构造用于无线通信，则自行车电气部件18、20、22、34和35可以均分别具有其自身的单独电池。
[0029]因为例如本文示出的自行车电气部件22、34和35等自行车电气部件是自行车领域公知的，所以仅在理解为了实施本发明而做出的修改所需的程度上讨论自行车电气部件22、34和35。同样，自行车电气部件22、34和35不限于本文公开的电气自行车部件和具体布置。而是根据需要和/或期望，自行车I能够具有自行车电气部件18、20、22、34和35以及其他自行车电气部件(未示出)的任意组合。
[0030]如图2所示，车把24设置有轨道记录仪36、第一电气部件操作装置37和第二电气部件操作装置38。轨道记录仪36、第一电气部件操作装置37和第二电气部件操作装置38形成控制自行车电气部件18、20、22、34和35的操作的控制系统。自行车I还包括通常安装在自行车上但与本文讨论的自行车变速器控制设备12无关的许多其他部件。轨道记录仪36为用户提供用户界面来调节第一电气部件操作装置37和第二电气部件操作装置38的各种设定和/或操作功能。轨道记录仪36还能够用于选择各种操作模式，例如自动变速模式、手动变速模式、半自动变速模式等等。
[0031]例如，手动操作式输入构件SWl和SW2中的每个均包括一对磁体，并且检测装置37A、37B、38A和38B中的每个均是检测对应磁体的磁场的霍尔效应传感器。接触开关或光学传感器等能够用作检测装置37A、37B、38A和38B。如果接触开关或光学传感器用作检测装置37A、37B、38A和38B，则不需要磁体。在任意情况下，当对手动操作式输入构件SWl和SW2中的一个进行操作以激活检测装置37A、37B、38A和38B中的一个时，通过将自行车电气部件18、20、22、34和35的全部相互连接的电缆将输入信号中的对应一个输出。
[0032]优选地，第一和第二手动操作式输入构件SWl和SW2可构造为设定成使得第一和第二手动操作式输入构件SWl和SW2能够用于基于用户设定控制自行车电气部件18、20、22、34和35中的一个或两个。例如，使用轨道记录仪36，用户能够设定输入构件SWl从而向上或向下改变可调座杆22的高度，并且设定输入构件SW2从而根据预先设定的同步变速样式来改变前后拨链器34和35的变速级。替代地，用户能够设定输入构件SWl从而改变前拨链器34的变速级，并且设定输入构件SW2从而改变拨链器35的变速级以用于手动变速，并且能够使用轨道记录仪36来输出座杆调节信号。当然，如果需要和/或期望，则能够为自行车电气部件
18、20、22、34和35中的每个提供单独的手动操作式输入构件。
[0033]现在参考图3，示出自行车变速器控制设备12的简化示意图。因为自行车变速器控制设备12使用电力线通信(PLC)来通信，所以自行车变速器控制设备12包括如下文讨论的被编程为控制变速器10的控制器40。自行车变速器控制设备12还包括可调座杆22、拨链器34和35以及操作装置37和38。因为如本文讨论的避震前叉18和后减震器20不是自行车变速器控制设备12的主要重点，所以本文将不讨论避震前叉18和后减震器20。当然，从本发明将清楚如果需要和/或期望，则避震前叉18和后减震器20能够被包括在自行车变速器控制设备12中，并且避震前叉18和后减震器20能够由自行车变速器控制设备12自动地调节。
[0034]如图3所示，装配自行车电气部件22、34和35以及操作装置37和38用于利用电力线通信(PLC)来通信，例如在Shimano Inc.所销售的Di2电气部件中所使用的。在图3中，自行车I包括电源B(例如电池)用于对自行车电气部件18、20、22、34和35中的每个供应电力。电源B能够是任意适当的电源，例如可再充电的电池、一次性电池、燃料电池等等。
[0035]如图2和图3中所示，第一电气部件操作装置37包括第一手动操作式输入构件SWl，而第二电气部件操作装置38包括第二手动操作式输入构件SW2。第一电气部件操作装置37包括第一检测装置37A和第二检测装置37B，而第二电气部件操作装置38包括第三检测装置38A和第四检测装置38B。这些检测装置37A、37B、38A或者38B构成输入指示传感器。第一检测装置37A检测第一手动操作式输入构件SWl沿第一方向的移动，使得输出第一输入信号。第二检测装置37B检测第一手动操作式输入构件SWl沿第二方向的移动，使得输出第二输入信号。第三检测装置38A检测第二手动操作式输入构件SW2沿第一方向的移动，使得输出第三输入信号。第四检测装置38B检测第二手动操作式输入构件SW2沿第二方向的移动，使得输出第四输入控制信号。根据需要和/或期望，检测装置37A、37B、38A和38B能够是非接触式检测装置或者接触式检测装置。第一手动操作式输入构件SWl和第二手动操作式输入构件SW2可以分别分开为两个输入构件。在这种情况下，每个输入构件相对于检测装置37A、37B、38A并且能够被独立地操作。
[0036]在图示的实施例中，如图3所示，控制器40是专用主控制器，其与自行车电气部件22、34和35的每个从控制器经由电力线缆通信。在此，控制器40设置在远离自行车电气部件22、34和35的配线接头14处。然而，代替或结合控制器设置在自行车电气部件22、34和35上，控制器40能够设置在自行车电气部件22、34和35中的一个上。
[0037]优选地，用户能够使用轨道记录仪36或外部装置(例如个人计算机)来设定控制器40，使得能够使用输入构件SWl和SW2中的一个或两个来手动地或者使用一个或更多个自动变速模式来自动地操作自行车变速器10。为了简明，这里将不讨论手动变速，因为手动变速是公知的。同样为了简明，如本文讨论的这样，将仅以自动变速模式自动地操作后拨链器35。当然，从本发明将清楚的是前后拨链器34和35 二者均能够以同步变速模式操作以获得期望的变速级。
[0038]如图7所示，自行车变速器10具有^^一个齿轮比，其中链条32配置在具有三十二个齿(32T)的前链环上并且后拨链器35选择性地与后链轮接合。在此，十一个后链轮具有下列齿数:111'-131'-151'-171'-191'-211'-241'-271'-311'-351'-401'。通过将前链环的齿数除以后链轮的齿数来确定齿轮比(例如，32+ 11=2.9)。
[0039]如之后将更详细地说明的那样，自行车变速器10能够响应于自行车车座30的高度(位置)而由自行车变速器控制设备12的控制器40控制。同样骑行者能够选择将要使用哪个自动变速模式。在第一自动变速模式中，如图8-图10所示，基于自行车车座30的车座高度信息和自行车速度使自行车变速器10变速。在第二自动变速模式中，如图11-图13所示，基于自行车车座30的车座高度信息、自行车速度和由骑行者施加的蹬踏转矩，使自行车变速器10变速。骑行者还能够选择半自动变速模式，如图14-图16所示，其中将自行车变速器10调节至预先设定的变速级，该变速级为每个规定车座高度范围(例如，O毫米至70毫米的低车座高度、70毫米至120毫米的中间车座高度和120毫米至150毫米的高车座高度)提供规定齿轮比。当然，如上所述，骑行者也能够选择手动变速，其可以包括同步变速模式和非同步变速模式。
[0040]参考图1和图3，自行车变速器控制设备12还包括速度传感器42和转矩传感器44。速度传感器42安装在摆臂16上并且设置成检测安装在后轮28的轮辐上的磁体M。因此，随着磁体M经过速度传感器42，速度传感器42感测后轮28的每次旋转。速度传感器42能够是检测磁体M的磁场的霍尔效应传感器或者簧片开关。速度传感器42经由电缆连接到控制器40。转矩传感器44设置在前踏板牙盘31的一个或每个曲柄臂上以便检测施加至前踏板牙盘31的蹬踏力。转矩传感器44能够由一个或更多个应变计形成。同样转矩传感器44不限于安装在前踏板牙盘31的曲柄臂上。转矩传感器44可以安装在前踏板牙盘31的踏板或曲柄轴上。转矩传感器44经由无线通信连接到控制器40。控制器40具有无线通信装置来接收来自转矩传感器44的信号。
[0041]返回到控制器40，如图3所示，控制器40优选地是微型计算机，其包括具有一个或更多个处理器的中央处理器40A。控制器40还优选地包括其他常规部件，例如输入接口电路、输出接口电路。自行车变速器控制设备12的控制器40还包括存储器40B。存储器40B能够是任意存储器装置(即，非瞬时性计算机可读介质，例如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置、硬盘等等)。存储器40B构造为存储程序、数据、计算和/或结果。在图示的实施例中，存储器40B具有预先存储在其中的多个变速表格用作使变速器10变速的参数(参见图8、图11和图14的变速控制样式)。控制器40构造为基于车座高度信息或者车座30的高度已经变化的指示输入来切换变速表格。同样在图示的实施例中，存储器40B具有多个预先存储的变速程序(参见图9、图12和图15的流程图)，用于基于自行车车座30相对于自行车车架14的车座高度信息控制变速器。具体地，存储器40B包括如图9所示的第一自动变速程序，其用于基于变速表格改变变速器的齿轮比。存储器40B包括如图11所示的第二自动变速程序，其用于基于变速表格改变变速器的齿轮比。存储器40B包括如图15所示的第三半自动变速程序，其用于基于变速表格改变变速器的齿轮比。控制器40构造为以在变速优先模式(第三半自动变速程序)和车座优先模式(第一和第二自动变速程序)之间选择的一种模式运转，其中在变速优先模式中基于变速命令改变变速器的齿轮比，在车座优先模式中基于自行车车座30相对于自行车车架14的车座高度信息并忽略变速命令，而将变速器的齿轮比固定。
[0042]使用图8、图11和图14的变速控制样式，控制器40构造为基于自行车车座30相对于自行车车架14的车座高度信息切换变速表格。如图9和图11所示，在用于变速器1的自动变速的第一和第二变速控制样式的情况下，存储器40B包括第一变速表格、第二变速表格和第三变速表格，其中当自行车车座30相对于自行车车架14的高度处于第一高度范围时使用第一变速表格，当自行车车座30相对于自行车车架14的高度处于高于第一高度范围的第二高度范围时使用第二变速表格，当自行车车座30相对于自行车车架14的高度处于高于第二高度范围的第三范围时使用第三变速表格。如图15所示，在用于变速器1的半自动变速的第三变速控制样式的情况下，存储器40B包括用于后拨链器35的预先设定的变速级以便针对三个车座高度范围中的每个获得规定齿轮比。在每种变速控制样式中，存在三个车座高度范围(例如，O毫米至70毫米的低车座高度范围、70毫米至120毫米的中间车座高度范围和120毫米至150毫米的高车座高度范围)。当然，从本发明将清楚的是变速控制样式能够根据需要和/或期望而具有两种车座高度范围或多于三种的车座高度范围。
[0043]如图4所示，示出可调座杆22的简化示意图。可调座杆22能够是液压可调座杆、气动可调座杆和电力可调座杆中的任意一种。在图示的实施例中，例如，可调座杆22包括控制器50、致动器52和座杆位置传感器54。然而，可调座杆22可以是手动操作的座杆，例如溶液培养或空气压力，其经由机械线缆由手动操作装置操作。在这种情况下，用于可调座杆的手动操作装置不具有检测装置，并且可调座杆不具有致动器和驱动器。
[0044]控制器50优选地是微型计算机，其包括具有一个或更多个处理器的中央处理器50A、存储器50B和用于操作致动器52的驱动器50C。控制器50还优选地包括其他常规部件，例如输入接口电路、输出接口电路。存储器50B能够是任意存储器装置(S卩，非瞬时性计算机可读介质，例如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置、硬盘等等)。存储器50B存储各种参数，例如座杆位置传感器54的检测结果。自行车变速器控制设备12还包括构造为传输自行车车座位置信号的自行车车座位置传感器54，该信号对应于自行车车座30相对于自行车车架14的高度。根据可调座杆的类型，致动器52能够是驱动伸缩座杆部件的电动机或者操作用于调节气体或流体的阀的电磁阀。根据可调座杆的类型，自行车车座位置传感器54能够是任意适当的检测装置，例如磁场传感器、光学传感器、电位计或者旋转编码器。
[0045]如图5所示，示出前拨链器34的简化示意图。前拨链器34是电动变速器装置。基本上，前拨链器34包括控制器60、致动器62和齿轮位置传感器64。控制器60优选地是微型计算机，其包括具有一个或更多个处理器的中央处理器60A、存储器60B和用于操作致动器62的驱动器60Cο控制器60还优选地包括其他常规部件，例如输入接口电路、输出接口电路。存储器60B能够是任意存储器装置(S卩，非瞬时性计算机可读介质，例如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置、硬盘等等)。存储器60B存储各种参数，例如齿轮位置传感器64的检测结果。在此，致动器62是可逆电动机。齿轮位置传感器64能够是任意适当的检测装置，例如光学传感器、电位计或者旋转编码器。
[0046]如图6所示，示出后拨链器35的简化示意图。后拨链器35是电动变速器装置。基本上，后拨链器35包括控制器70、致动器72和齿轮位置传感器74。控制器70优选地是微型计算机，其包括具有一个或更多个处理器的中央处理器70A、存储器70B和用于操作致动器72的驱动器70Cο控制器70还优选地包括其他常规部件，例如输入接口电路、输出接口电路。存储器70B能够是任意存储器装置(S卩，非瞬时性计算机可读介质，例如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置、硬盘等等)。存储器70B存储各种参数，例如齿轮位置传感器74的检测结果。在此，致动器72是可逆电动机。齿轮位置传感器74能够是任意适当的检测装置，例如光学传感器、电位计或者旋转编码器。控制器70基于来自可调座杆22上的控制器50的信号来控制后拨链器35的齿轮位置。
[0047]自行车变速器控制设备12还包括可调座杆操作装置(S卩，图示的实施例中的第一和第二手动操作式输入构件SWl和SW2中的一个)和检测装置(S卩，图示的实施例中的检测装置37A、37B、38A和38B中的一个)。可调座杆操作装置(即第一和第二手动操作式输入构件SWl和SW2中的一个)构造为产生指示输入(即磁场)来改变自行车车座30相对于自行车车架14的高度。检测装置(S卩，检测装置37A、37B、38A和38B中的一个)构造为检测可调座杆操作装置(即，第一和第二手动操作式输入构件SWl和SW2中的一个)的指示输入。
[0048]基本上，控制器40构造为基于自行车车座30相对于自行车车架14的车座高度信息控制变速器10。这种基于车座高度信息对变速器10的控制能够以若干种方式实现。在图示的实施例中，车座高度信息包括自行车车座30的高度和自行车车座30的高度变化中的至少一个。在图示的实施例中，控制器40仅基于来自座杆位置传感器54或者检测装置37A、37B、38A和38B中的一个的信息中的一个来控制变速器10是可接受的。
[0049]同样优选地，可调座杆22能够设定成响应于连续地操作输入构件SWl和SW2中的一个而由致动器52递增地或连续地移动。例如，如果将输入构件SWl设定成以递增方式操作可调座杆22，则致动器52将针对输入构件SWl的每次操作移动规定量。在基于输入构件的单独操作的次数而递增地操作可调座杆22的情况下，控制器40基于来自检测装置37A、37B、38A和38B中的对应一个的信息来控制变速器10。另一方面，如果将输入构件SWl设定成以连续方式操作可调座杆22，则只要连续地操作(即下压)输入构件SWl，就将使致动器52移动。在基于输入构件的操作长度而连续地操作可调座杆22的情况下，控制器40仅基于座杆位置传感器54控制变速器10。
[0050]实现这种变速器10的控制的一种方式是使用可调座杆22的高度变化。以此方式，控制器40构造为基于自行车车座30相对于自行车车架14的车座高度信息来控制变速器10的齿轮比，或者基于自行车车座30相对于自行车车架14的车座高度信息来改变用于使变速器10变速的参数。控制器40进一步构造为基于自行车车座位置信号输出变速器控制信号至后拨链器35，用于改变变速器10的变速级。当然，如果需要和/或期望，则控制器40可以输出变速器控制信号至前后拨链器34和35中的一个或两个，用于改变变速器10的变速级。
[0051]实现这种变速器10的控制的另一种方式是使用将改变可调座杆22的高度的指示。以此方式，控制器40构造为基于用于改变自行车车座30相对于自行车车架14的高度的指示输入来控制变速器10的齿轮比，或者基于用于改变自行车车座30相对于自行车车架14的高度的指示输入来改变使变速器变速的参数。控制器40进一步构造为基于指示输入而输出变速器控制信号至后拨链器35用于改变变速器10的变速级。当然，如果需要和/或期望，则控制器40可以输出变速器控制信号至前后拨链器34和35中的一个或两个，用于改变变速器10的变速级。
[0052]因此，用户能够将控制器40编程为基于自行车车座30相对于自行车车架14的车座高度信息来控制齿轮比或改变用于使变速器10变速的参数。替代地，用户能够将控制器40编程为基于用于改变自行车车座30相对于自行车车架14的高度的指示输入来控制齿轮比或改变用于使变速器10变速的参数。
[0053]现在参考图8-图10，将讨论由自行车变速器控制设备12执行的第一变速控制过程。在起动自行车变速器控制设备12时，将存储器40B、50B、60B和70B清空先前的检测数据。如果骑行者选择第一变速控制程序来控制变速器10的变速，则在通过接收来自座杆位置传感器54的检测信号或来自检测装置37A、37B、38A或38B中的一个的检测信号(取决于使用输入构件SWl和SW2中的哪个来调节可调座杆22)而确定座杆位置或座杆高度已经变化时，控制器40将输出变速控制信号。在第一变速控制程序中，控制器40根据来自座杆位置传感器54的检测到的车座高度和来自速度传感器42的检测到的自行车速度，使用图8的三个变速表格(即高、中和低变速表格)来确定齿轮比。因此，图9中所示的流程图的自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度和变速表格中的一个选定变速表格来改变变速器10的齿轮比。
[0054]如图10中所示，当自行车I在基本水平地面LI上行进时，骑行者将通常使车座30设定到处于70毫米至120毫米的中间车座范围内的高度。然而，当自行车I开始上坡Al时，骑行者可能将车座30的高度改变成120毫米至150毫米的高车座高度范围。然后，当自行车I开始下坡Dl时，骑行者可能将车座30的高度改变成O毫米至70毫米的低车座高度范围。最后，当自行车I随后开始在基本水平地面L2上行进时，骑行者可能将车座30的高度改变回中间车座高度范围。在任意情况下，每次骑行者改变车座30的高度，控制器40都将检查是否应该调节变速器10。
[0055]在图9中所示的流程图的步骤SI中，控制器40通过接收来自座杆位置传感器54的检测信号或者来自检测装置37A、37B、38A或38B中的一个的检测信号来检测座杆位置或座杆高度。然后，控制器40将该指示座杆位置或座杆高度的检测结果存储在存储器40B中并且然后前进到步骤S2。
[0056]在步骤S2中，控制器40确定座杆位置或座杆高度是否已经变化到当前范围之外。因为在关掉自行车变速器控制设备12时将存储在存储器40B中的先前的检测结果清空，所以在控制过程的步骤S2中，针对第一次运行控制过程，控制器40确定座杆位置或座杆高度是否尚未变化到当前范围之外。如果座杆位置或座杆高度尚未变化到当前范围之外，则控制器40前进到步骤S4。另一方面，如果座杆位置或座杆高度已经变化到当前范围之外，则控制器40前进到步骤S3。
[0057]在步骤S3中，控制器40改变(更新)将要用于确定变速器10的变速级的变速表格。然后，控制器40前进到步骤S4。
[0058]在步骤S4中，控制器40通过接收来自速度传感器42的检测信号来检测自行车速度。然后，控制器40将指示自行车速度的该检测结果存储在存储器40B中，并且然后前进到步骤S5。
[0059]在步骤S5中，控制器40通过接收来自齿轮位置传感器74的检测信号来检测自行车齿轮位置。然后，控制器40将指示齿轮位置的该检测结果存储在存储器40B中，并且然后前进到步骤S6。
[0060]在步骤S6中，控制器40确定当前自行车速度和当前齿轮位置是否匹配当前变速表格。因为在关掉自行车变速器控制设备12时将存储在存储器40B中的先前的检测结果清空，所以针对第一次运行控制过程，控制器40确定当前自行车速度和当前齿轮位置是否匹配当前变速表格。如果当前自行车速度和当前齿轮位置匹配当前变速表格，则控制器40继续回到步骤SI。另一方面，如果当前自行车速度和当前齿轮位置不匹配当前变速表格的选择(在步骤S3中被更新)，则控制器40前进到步骤S7。
[0061 ] 在步骤S7中，控制器40改变变速器10以匹配当前变速表格。然后控制器40继续返回到步骤SI。
[0062]现在参考图11-图13，将讨论由自行车变速器控制设备12执行的第二变速控制过程。在起动自行车变速器控制设备12时，将存储器40B、50B、60B和70B清空先前的检测数据。如果骑行者选择第二变速控制程序来控制变速器10的变速，则在通过接收来自座杆位置传感器54的检测信号或来自检测装置37A、37B、38A或38B中的一个的检测信号(取决于使用输入构件SWl和SW2中的哪个来调节可调座杆22)而确定座杆位置或座杆高度已经变化时，控制器40将输出变速控制信号。在第二变速控制程序中，控制器40根据来自座杆位置传感器54的检测到的车座高度、来自速度传感器42的检测到的自行车速度和来自转矩传感器44的检测到的蹬踏转矩，使用图11的三个变速表格(即高、中和低变速表格)来确定齿轮比。因此，将图12中所示的流程图的自动变速程序编程为基于检测到的自行车速度、蹬踏转矩和变速表格中的一个选定变速表格来改变变速器10的齿轮比。
[0063]在图12中所示的流程图的步骤Sll中，控制器40通过接收来自座杆位置传感器54的检测信号或者来自检测装置37A、37B、38A或38B中的一个的检测信号来检测座杆位置或座杆高度。然后，控制器40将指示座杆位置或座杆高度的该检测结果存储在存储器40B中，并且然后前进到步骤S12。
[0064]在步骤S12中，控制器40确定座杆位置或座杆高度是否已经变化到当前范围之外。如果座杆位置或座杆高度尚未变化到当前范围之外，则控制器40前进到步骤S14。另一方面，如果座杆位置或座杆高度已经变化到当前范围之外，则控制器40前进到步骤S13。
[0065]在步骤S13中，控制器40改变(更新)将要用于确定变速器10的变速级的变速表格。然后，控制器40前进到步骤S14。
[0066]在步骤S14中，控制器40通过接收来自速度传感器42的检测信号来检测自行车速度。然后，控制器40将指示自行车速度的该检测结果存储在存储器40B中，并且然后前进到步骤SI 5。
[0067]在步骤S15中，控制器40通过接收来自齿轮位置传感器74的检测信号来检测自行车齿轮位置。然后，控制器40将指示齿轮位置的该检测结果存储在存储器40B中，并且然后前进到步骤SI 6。
[0068]在步骤S16中，控制器40通过接收来自蹬踏转矩传感器44的检测信号来检测蹬踏转矩。然后，控制器40将指示自行车速度的该检测结果存储在存储器40B中，并且然后前进到步骤SI 6。
[0069]在步骤S17中，控制器40确定当前自行车速度和当前齿轮位置是否匹配当前变速表格。如果当前自行车速度和当前齿轮位置匹配当前变速表格，则控制器40然后继续回到步骤S11。另一方面，如果当前自行车速度、当前蹬踏转矩和当前齿轮位置不匹配当前变速表格的选择(在步骤S13中被更新)，则控制器40前进到步骤S18。
[0070]在步骤S18中，控制器40改变变速器10以匹配当前变速表格。然后控制器40继续返回到步骤SI I。
[0071]现在参考图14-图16，将讨论由自行车变速器控制设备12执行的第三变速控制过程。在起动自行车变速器控制设备12时，将存储器40B、50B、60B和70B清空先前的检测数据。如果骑行者选择第三变速控制程序来控制变速器10的变速，则在通过接收来自座杆位置传感器54的检测信号或来自检测装置37A、37B、38A或38B中的一个的检测信号(取决于使用输入构件SWl和SW2中的哪个来调节可调座杆22)而确定座杆位置或座杆高度已经变化时，控制器40将输出变速控制信号。在第三变速控制程序中，控制器40根据来自座杆位置传感器54的检测到的车座高度，使用三个规定的齿轮比(例如图14的高、中和低变速齿轮比)来确定齿轮比。这里，骑行者选择齿轮比，并且半自动变速程序从当前骑行者选择的齿轮比向上或向下改变齿轮比。因此，将图15中所示的流程图的半自动变速程序编程为基于车座30的高度变化来改变变速器10的齿轮比。
[0072]在图12中所示的流程图的步骤S21中，控制器40通过接收来自座杆位置传感器54的检测信号或者来自检测装置37A、37B、38A或38B中的一个的检测信号来检测座杆位置或座杆高度。然后，控制器40将指示座杆位置或座杆高度的该检测结果存储在存储器40B中，并且然后前进到步骤S22。
[0073]在步骤S22中，控制器40确定座杆位置或座杆高度是否已经变化到较高范围。如果座杆位置或座杆高度尚未变化到较高范围，则控制器40前进到步骤S24。另一方面，如果座杆位置或座杆高度已经变化到较高范围，则控制器40前进到步骤S23。
[0074]在步骤S23中，控制器40将齿轮比从当前齿轮比减小至少一个变速级。优选地，如果可能的话，将当前齿轮比减小三个变速级。用户可以利用轨道记录仪36和/或外部装置来设定减小多少个变速级。如果不能减小三个变速级，则控制器40将齿轮比减小可用的最大可能变速级。然后，控制器40前进到步骤S24。
[0075]在步骤S24中，控制器40确定座杆位置或座杆高度是否已经变化到较低范围。如果座杆位置或座杆高度尚未变化到较低范围，则控制器40前进到步骤S24。另一方面，如果座杆位置或座杆高度已经变化到较低范围，则控制器40前进到步骤S23。
[0076]在步骤S25中，控制器40将齿轮比从当前齿轮比增加至少一个变速级。优选地，如果可能的话，将当前齿轮比增加三个变速级。用户可以利用轨道记录仪36和/或外部装置来设定增加多少个变速级。如果不能增加三个变速级，则控制器40将齿轮比增加可用的最大可能变速级。在图16中，当车座位置从高车座位置变化成低车座位置时，座杆高度的范围变化两次。因此，在这种情况下，如果可能的话，将当前齿轮比增加六个变速级。结果，如图16所示，在骑行者不自己变速的情况下，当自行车I从基本水平地面LI行进，爬上斜坡Al，然后下坡Dl并且之后回到基本水平地面L2时，在基于车座位置改变变速级之前，控制器40使变速器返回到原始变速级。在调节变速器10之后，然后控制器40继续返回到步骤S21。变化的速度级的数目在步骤S23和步骤S25中可以是相同的，或者在步骤S23和步骤S25之间可以是不同的。
[0077]虽然在第三变速控制过程中，当改变可调座杆22的高度时，控制器40命令后拨链器35的控制器70也改变速度级。然而，在该第三变速控制过程中，如果骑行者感觉到变速级不舒适，则骑行者能够手动地改变变速级。
[0078]在理解本发明的范围时，当在本文中使用时，术语“包括”及其派生词旨在成为开放式术语，其明确限定所述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在，但不排除其他未述特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的存在。前面所述也适用于具有相似意思的词，例如术语“包含”、“具有”和它们的派生词。并且，术语“部分”、“段”、“部分”、“构件”或“元件”当以单数使用时可以具有单个部分或多个部分的双重意思，除非另作声明。
[0079]当在本文中使用时，下列方向性术语“车架面向侧”、“非车架面向侧”、“向前”、“向后”、“前”、“后”、“上”、“下”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”、“侧”、“竖直”、“水平”、“垂直”和“横向”以及任意其他相似的方向性术语指代自行车处于直立骑行位置且装备有自行车变速器控制设备的那些方向。因此，这些方向性术语当用来描述自行车变速器控制设备时，应该相对于在水平面上处于直立骑行位置且装备有自行车变速器控制设备的自行车来解释。术语“左”和“右”用来指示当从自行车的后面观察时从右侧参考时的“右”、以及当从自行车的后面观察时从左侧参考时的“左”。
[0080]还将理解虽然术语第一和第二在本文中可以用来描述各部件，但是这些部件不应该由这些术语限制。这些术语仅用来将一个部件与另一个部件区分开。因此，例如在不脱离本发明的教导的情况下，上面讨论的第一部件可以称为第二部件，并且反之亦然。当在本文中使用时，术语“被附接”或“附接”包含一个元件通过将该元件直接附连到另一个元件而直接固定到另一个元件的构造;该元件通过将该元件附连到继而附连到另一个元件的(多个)中间构件而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为一体即一个元件是另一个元件的主要部分的构造。该定义也适用于具有相似含义的词，例如，“被连结”、“被连接”、“被联接”、“被安装”、“被粘接”、“被固定”以及它们的衍生词。最后，当在本文中使用时，程度术语例如“基本上”、“大约”、“近似”意味着被修饰术语的合理偏离量，使得最终结果不被显著改变(例如制造公差)。
[0081]虽然仅选择了选定实施例来例示本发明，但是本领域的技术人员从本发明将会清楚，在不脱离如所附权利要求限定的本发明范围的情况下在本文中可以作出各种改变和变更。例如，除非另外明确声明，否则各部件的大小、形状、位置或朝向可以根据需要和/或期望来改变，只要改变不显著地影响其预期功能。除非另外明确声明，否则示出为互相直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构，只要改变不显著地影响其预期功能。一个元件的功能可以由两个来执行，并且反之亦然，除非另外明确声明。一个实施例的结构和功能可以在另一个实施例中采用。不需要将所有优点都同时展现在具体实施例中。对于与现有技术相比独特的每个特征，单独地或与其他特征组合，也应该被认为是
【申请人】对进一步的发明的单独描述，包括通过这样的(多个)特征体现的结构和/或功能概念。因此，根据本发明的实施例的前述描述仅提供用于例示而不是为了限制本发明，本发明由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种自行车变速器控制设备，包括: 控制器，构造为基于自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来控制变速器的齿轮比，或者基于所述自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息来改变用于使所述变速器变速的参数。2.根据权利要求1所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述车座高度信息包括所述自行车车座的高度或所述自行车车座的高度的变化中的至少一个。3.根据权利要求1所述的自行车变速器控制设备，还包括: 自行车车座位置传感器，构造为传输对应于所述自行车车座相对于所述自行车车架的高度的自行车车座位置信号。4.根据权利要求3所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述控制器进一步构造为基于所述自行车车座位置信号输出变速器控制信号。5.根据权利要求1所述的自行车变速器控制设备，还包括: 存储器，该存储器具有预存在其中的多个变速表格作为使所述变速器变速的所述参数，所述控制器构造为基于所述自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息切换所述变速表格。6.根据权利要求5所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述存储器包括第一变速表格、第二变速表格和第三变速表格，其中当所述自行车车座相对于所述自行车车架的高度处于第一高度范围时使用所述第一变速表格，当所述自行车车座相对于所述自行车车架的所述高度处于高于所述第一高度范围的第二高度范围时使用所述第二变速表格，当所述自行车车座相对于所述自行车车架的所述高度处于高于所述第二高度范围的第三范围时使用所述第三变速表格。7.根据权利要求5所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述存储器包括用于基于所述变速表格改变所述变速器的所述齿轮比的自动变速程序。8.根据权利要求7所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度和所述变速表格中的一个选定变速表格来改变所述变速器的所述齿轮比。9.根据权利要求7所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度、蹬踏转矩和所述变速表格中的一个选定变速表格来改变所述变速器的所述齿轮比。10.根据权利要求7所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述控制器构造为以在变速优先模式和车座优先模式之间选择的一种模式运转，其中在所述变速优先模式基于变速命令改变所述变速器的所述齿轮比，在所述车座优先模式，基于所述自行车车座相对于自行车车架的车座高度信息并且忽略所述变速命令，而将所述变速器的所述齿轮比固定。11.一种自行车变速器控制设备，包括: 控制器，构造为基于用于改变自行车车座相对于自行车车架的高度的指示输入来控制变速器的齿轮比，或者基于用于改变自行车车座相对于自行车车架的高度的指示输入来改变使所述变速器变速的参数。12.根据权利要求11所述的自行车变速器控制设备，还包括: 可调座杆操作装置，构造为产生所述指示输入来改变所述自行车车座相对于自行车车架的高度；以及 检测装置，构造为检测所述可调座杆操作装置的指示输入。13.根据权利要求11所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述控制器进一步构造为基于所述指示输入而输出变速器控制信号。14.根据权利要求13所述的自行车变速器控制设备，还包括: 存储器，该存储器具有预存在其中的多个变速表格作为使所述变速器变速的所述参数，所述控制器构造为基于所述指示输入来切换所述变速表格。15.根据权利要求14所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述存储器包括用于基于所述变速表格改变所述变速器的所述齿轮比的自动变速程序。16.根据权利要求15所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度和所述变速表格中的一个选定变速表格来改变所述变速器的所述齿轮比。17.根据权利要求15所述的自行车变速器控制设备，其中: 所述自动变速程序被编程为基于检测到的自行车速度、蹬踏转矩和所述变速表格中的一个选定变速表格来改变所述变速器的所述齿轮比。
【文档编号】B62M25/08GK106005239SQ201610054192
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】原宣功
【申请人】株式会社岛野