CN102298830A - 自行车控制系统 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
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Abstract

本发明公开了一种自行车控制系统，包括至少一个用户输入构件、值生成单元、无线发射器和无线接收器。值生成单元包括至少临时存储生成值的存储元件。值生成单元根据至少一个用户输入构件的操作更新所记忆的生成值。无线发射器周期性地发射表示生成值的控制信号。无线接收器接收来自无线发射器的控制信号。

Description

自行车控制系统
技术领域
本发明一般涉及自行车控制系统。更具体地，本发明涉及这样的自行车控制系统，其无线地发射控制信号到自行车的控制部件。
背景技术
存在无线控制自行车部件(诸如自行车变速器系统)的自行车控制系统。在这样的控制系统的实例中，在升档开关被操作期间连续地发射升档信号(例如，高信号)，并且在降档开关被操作期间连续地发射降档信号(例如，脉冲信号)。但是，应当理解的是，当升档开关或降档开关被操作时连续地输出高信号或脉冲信号所需电力的量远远大于间歇地输出这样的信号所需电力的量。
因此，自行车控制系统可以与系统控制部件(例如，自行车变速器系统)执行同步通信，从而当升档和降档开关被操作时无须连续地发射升档和降档信号。在这样的控制系统的实例中，发射器与每个换档开关相关联，并输出表示相关联的换档开关在指定时间段(例如，每100毫秒)时的状态的信号。例如，当在信号发射时间操作升档开关时，与升档开关相关联的发射器在规定时间段时发射高信号。同样地，当升档开关没有被操作时，与升档开关相关联的发射器在规定时间段时发射低信号。降档开关发生类似的发射。当与变速器系统(例如，后变速器系统)相关联的接收器接收到由升档开关或降档开关的发射器输出的高信号时，接收器输出换档授权信号(shift commission signal)以控制后变速器系统执行适当的升档或降档操作。
应当理解，如果升档开关或降档开关的操作时间短于规定的发射周期之间的时间长度(例如，小于100毫秒)，则在规定的发射周期之间可能出现升档开关或降档开关操作。在这种情况下，发射器在换档开关没有被操作时发射信号且因此将不会发射换档操作的指示。而且，即使发射器准确地发射信号，噪音或其他干扰可能会干扰信号，且因此接收器可能不会接收信号。如果发生任何这些情况，接收器将无法接收准确的换档信号且因此无法准确地转换档位。
缩短规定的发射周期之间的时间可能会潜在地降低这样的可能性，即在规定的发射周期之间发生足够短的换档开关操作，从而增加在换档开关操作期间发生至少一次发射的可能性。同样地，缩短规定的发射周期之间的时间会增加发射的数量，从而即使在存在噪音或其他干扰时也增加了接收器接收表示操作换档开关的发射的可能性。但是，增加发射的数量使得发射器的电力消耗增加，从而降低了控制系统的效率。
由以上看来，本领域的技术人员从本公开可显而易见地看出存在对改进的自行车无线控制系统的需求。本发明解决本领域的这种需求以及其他需求，本领域的技术人员可从本公开中明显看出。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改进的自行车无线控制系统。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制前和后变速器系统的改进的自行车无线控制系统。上述目的基本上可通过提供这样的自行车控制系统来实现，该自行车控制系统主要包括：至少一个用户输入构件、值生成单元、无线发射器和无线接收器。值生成单元包括至少临时存储生成值的存储器部件。值生成单元根据被操作的至少一个用户输入构件来更新所记忆(memorize)的生成值。无线发射器周期性地发射代表生成值的控制信号。无线接收器接收来自无线发射器的控制信号。
从下面结合附图公开了优选实施例的详细的描述中，本发明的这些以及其他目的、特征、方面和优势对本领域的技术人员来说将变得明显。
附图说明
现在参考所附附图，这些附图构成该原始公开的一部分：
图1是自行车的侧面正视图，其包括根据一公开实施例安装在自行车车把上的无线自行车控制系统；
图2是图1所示自行车的一部分的前视图；
图3是车把的一部分的侧视图，其示出了图1所示自行车的一个内侧面；
图4是车把的一部分的另一侧视图，其示出了图1所示自行车的另一个内侧面；
图5是图1所示自行车的机动后变速器的放大的侧面正视图；
图6是图1所示自行车的机动前变速器的放大的侧面正视图；
图7是图1所示自行车的后排档器(shifter，换挡器)和后变速器的实例的框图；
图8是图1所示自行车的前排档器和前变速器的实例的框图；
图9是示出通过操作后排档器和后变速器而输出的信号之间的示意性关系的时序图。
图10是示出通过操作后排档器和后变速器而输出的信号之间的示意性关系的另一时序图。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的优选实施例进行说明。本领域的技术人员可从本公开显然看出，提供下面描述的本发明实施例仅仅是示意性地目的而非限制本发明，本发明由所附权利要求及其等同物限定。
开始参考图1，示出了根据一公开实施例的自行车10。自行车系统10具有电动无线自行车控制系统12，其包括具有无线控制器14a的前排档器14和具有无线控制器16a的后排档器16，如图2-4所示且将在下面更详细地描述。
除其他部件外，自行车10包括带有车把20的自行车车架18、前轮22、后轮24、前制动器26和后制动器28。如图2到图4所示，车把20包括中间部分20a、左部分20b和右部分20c。再参考图1，前轮22以传统方式安装在自行车车架18的位于车把20下面的转向叉上。后轮24包括链轮齿R1到R7(如图5所示)的盒(cassette)30，且该后轮以传统方式安装于自行车车架18的后部。链环组件32(如图1所示)以传统方式可旋转地支撑于自行车车架18的下部并包括以传统方式安装在曲柄轴的一组链环F1和F2。链条C以传统方式可操作地接合在后链轮齿R1到R7与链环F1和F2之间。
前制动器26以传统方式邻近前轮22安装在自行车车架18的转向叉上。后制动器28以传统方式邻近后轮24安装在自行车车架18的后部。由于前轮22、后轮24、前制动器26、后制动器28、盒30和链环组件32都是传统元件，为了简要起见，不再提供进一步的描述。
自行车系统10还包括前变速器(derailleur)34和后变速器36，其将在下面更详细地描述。前变速器34和后变速器36分别包括无线接收器34a和36a，其构成下面讨论的电动无线自行车控制系统12的一部分。前变速器34邻近链环组件32以传统方式连接到自行车车架18上。前变速器34构造为，当被无线自行车控制系统12的前排档器14控制时以传统方式使链条C在链环组件32的链环F1和链环F2之间移动。后变速器36邻近盒30和后轮24以传统方式连接到自行车车架18上。后变速器36构造为，当被无线自行车控制系统12的后排档器16控制时以传统方式使链条C在暗盒30的各直径链轮齿R1到R7之间移动。
在所描述的实施例中，无线自行车控制系统12进一步包括自行车计算机或控制单元38，其借助于自行车连接部分40以传统方式安装在车把20的中间部分20a上。控制单元38包括中央处理单元(CPU)(未示出)，诸如RAM、ROM和/或FLASH存储器的传统电子存储器，显示器(未示出)，给控制单元38提供电力的电池(未示出)。在所描述的实施例中，控制单元38包括无线信号接收器42，其可接收来自前排档器14的无线控制器14a和后排档器16的无线控制器16a的信息。可替换地，控制单元38可借助于引线或其他合适的连接电接合到无线控制器14a和16a上。
在所描述的实施例中，排档器无线控制器14a和16a的每个均构造为执行制动功能。在该实例中，排档器14(即，左手换档/制动控制组件)控制前制动器26，并且排档器16(即，右手换档/制动控制组件)控制后制动器28。而且，排档器14的无线控制器14a控制前变速器34，且排档器16的无线控制器16a控制后变速器36。但是，排档器14和16可以相反的方式构造，其中，排档器14控制后制动器28，且排档器16控制前制动器26。同样地，根据需要和/或要求，无线控制器14a可构造为控制后变速器36，且无线控制器16a可构造为控制前变速器34。
如图2到图4进一步所示，排档器14和16分别包括托架48和50，其优选由轻质材料制成，诸如复合材料、塑料、聚合物或诸如铝或钛的轻金属。托架48和50包括相应的自行车车架连接部分52和54，其以传统方式将托架48和50连接到车把20的相应左部分20b和右部分20c。而且，排档器14和16包括相应的通道56和58，如果需要和/或要求，其可分别容纳接合到无线控制器14a和16a的天线60和62。
排档器14还包括制动杆64和换档杆66、67，而排档器16还包括制动杆68和换档杆(shift lever)70、71。本领域技术人员应当理解，在制动操作期间，制动杆64和68分别围绕轴A1-1和A1-2旋转。另一方面，在换档操作期间，换档杆66、67和70、71分别以传统的方式围绕轴A2-1和A2-2旋转。
如图5更详细所示，后变速器36是由控制单元38电控的电动(motorize)变速器。诸如后变速器36的电动变速器在本领域是众所周知的，因此，在此处将仅仅简要地描述和说明后变速器36。此外，实际上可以使用任何电控制的后变速器。
在该实例中，后变速器36包括安装(固定)构件36b、可移动构件36c、四点联动(连接)机构36d和链条导向件36e。如进一步所示，安装构件36b以传统的方式被紧固在车架18的链条支撑物的后部，诸如通过螺栓37。四点联动(连接)机构36d具有两个连杆，连杆第一端枢转地连接到安装构件36b且第二端枢转地连接到可移动构件36c。因此，四点联动(连接)机构被布置为将链条导向件36e可移动地连接到安装构件36b。链条导向件36e包含具有两个滑轮的链盒(chain cage)，以接收链条C。链条导向件36e的链盒也枢转地连接至可移动构件36c。安装构件36b包括电驱动器或电机单元86，其将在以下更详细地讨论并且其可操作地接合到四点联动(连接)机构36d，以使得可移动构件36c相对于车架18横向地移动。可移动构件36c的横向移动还使得链条导向件36e相对于车架18横向地移动，从而链条C可以选择性地从后链轮齿R1到R7中的一个转移到另一个。也就是说，链条导向件36e被构造为响应无线控制器16a的换档操作而移动至后链轮齿R1到R7中的一个，从而使得链条C被移动到后链轮齿R1到R7的相应链轮齿上。
如图6所示，前变速器34是由控制器38电控的电动变速器。诸如前变速器34的电动变速器在本领域中是众所周知的，且因此将在此处简要地描述和说明前变速器34。此外，实际上可以使用任何电控的前变速器。在该实例中的前变速器34包括安装(固定)构件34b、四点联动(连接)机构34c和链条导向件34d。安装构件34b通过螺栓39以传统方式紧固在车架18的座管上。四点联动(连接)机构34c具有两个连杆，连杆的第一端枢转地连接到安装构件34b且第二端枢转地连接到链条导向件34d。因此，四点联动机构34c被布置为将链条导向件34d可移动地连接到安装构件34b上。链条导向件34d具有用于接收链条C的链盒。安装构件34b包括电驱动器或电机单元102，其将在以下更详细地讨论且其可操作地接合到四点联动(连接)机构34c，以使得链条导向件34d相对于车架18横向地移动。链条导向件34d相对于车架18的横向移动使得链条C选择性地从一个链环F1移动到下一个链环F2且反之亦然。
现在参考图7和图8，将对所述被构造为执行换档操作的无线自行车控制系统12的部件的实例进行描述。如图7所示，无线自行车控制系统12的涉及后排档器16和后变速器36的部分在方框图中示出。如图8所示，无线自行车控制系统的涉及前排档器14和前变速器34的部分在方框图中示出。
如图7所示，后排档器16包括第一开关72和第二开关74，其用作用户输入构件。在该实例中，第一开关72可操作地接合到换档杆70且第二开关74可操作地接合到换档杆71(图2到图4)。第一开关72和第二开关74可包括任何类型的拨动开关、压力开关或任何其他合适类型的开关，其响应换档杆70和71分别围绕轴A2-2的换档移动而提供输出信号，以实现升档和降档。
如图7进一步所示，无线控制器16a包括值生成单元76，其构成根据换挡杆70和/或71的操作生成一生成值(生成计数)的值生成单元。值生成单元76包括计数元件78，其对第一开关72和第二开关74的每个用户操作计数以获得生成值。在所示实施例中，生成值对应于用户输入计数值或数值，该用户输入计数值或数值响应换档杆70和71之一的第一用户操作而选择性地增大并且响应换档杆70和71中另一个的第二用户操作而选择性地减小。因此，在所示的实施例中，生成值对应于后变速器36的齿轮位置，该齿轮位置基于通过操作换档杆70和71而操作第一开关72和/或第二开关74的次数。在该构造中，第一开关72被构造成作为输出升档信号的第一用户输入构件。响应第一开关72的每个操作(升档信号)，计数元件78使生成计数增大。同样地，第二开关74被构造成作为输出降档信号的第二用户输入构件。响应第二开关74的每个操作(降档信号)，计数元件78使生成计数减小。
值生成单元76还包括存储元件80，其可以是任何类型的传统非易失性电子存储器，诸如EPROM、EEPROM和/或FLASH存储器。计数元件78输出表示生成计数的控制或计数信号，也就是在以下更详细地讨论的第一开关72和第二开关74被操作的次数。每次通过操作换档杆70和71而操作第一开关72和/或第二开关74时，值生成单元76操作计数元件78以更新生成计数。换句话说，计数元件78被构造成对第一个和第二用户输入构件(例如，换档杆70和71)的每一用户操作计数，并且存储元件80被构造为周期性地更新所存储的生成值以反映生成值的更新。
而且，值生成单元76控制计数元件78以限制生成计数达到生成计数的最大值，该最大数值对应于预定数量的齿轮位置。在该实例中，盒30包括对应七个链轮齿R1到R7的七个齿轮位置。因此，计数元件78将生成计数限制为1至7之间的整数值。当然，整数值可通过数字表示，或者可以通过代表七个不同条件之间的级数的任何其他方式(例如，字母数字混合编制、符号等)来表示。存储元件80因此存储由计数元件78输出的计数或控制信号所表示的生成计数。此外，由于存储元件80是非易失性的，因而当值生成单元76处于关闭状态(其中，值生成单元76并不计数，或者换句话说，其抑制对于第一开关72和第二开关74的任何用户操作进行计数)时，存储元件80保持生成计数。但是，例如，无线控制器16a可被构造为具有复位按钮(未没有示出)以例如将计数元件78和存储元件80中的值复位为“1”。
无线控制器16a还包括无线发射器82。无线发射器82从存储元件80中读取或以其他方式接收生成计数，并输出表示生成计数的无线计数或控制信号。无线计数或控制信号可以是无线电频率(RF)信号或本领域技术人员所理解的适用于无线通信的任何其他类型的信号。还应当理解的是，无线发射器82能以特定的频率和/或通过诸如特定代码的标识符发射信号，以将该无线信号与诸如下面讨论的无线控制器14a所发射的无线信号的其他无线信号区别开来。
如图7进一步所示，除了无线接收器36a以外，后变速器36包括存储元件85和电机单元86。无线发射器82被构造成周期性地向无线接收器36a发射无线计数或控制信号，该无线计数或控制信号被更新以反映由计数元件78产生的生成计数的更新。例如，无线发射器82周期性地向无线接收器36a发射计数或控制信号，从而计数或控制信号被周期性地更新以反映生成计数的更新。但是，无论生成值是否已经被更新，无线发射器82都周期性地发射计数或控制信号。
无线接收器36a接收来自无线发射器82的计数或控制信号，并能够基于如上讨论的计数或控制信号的特定频率和/或包含在计数或控制信号中的标识符识别计数或控制信号。无线接收器36a将所接收的包含在计数或控制信号中的生成值存储在存储元件85中。而且，无线接收器36a电连接到一自行车部件，在该实例中是电机单元86。电机单元86控制后变速器36以响应由无线接收器接收的计数或控制信号而在至少两个不同的操作状态之间改变，这将在以下更详细地讨论。因此，在该实例中，自行车部件是齿轮变速装置，齿轮变速装置和值生成单元76被同步，以便生成计数对应于当前齿轮位置，这将在以下更详细地讨论。
如图8所示，无线控制器14a控制前变速器34。无线控制器14a具有与上面在无线控制器16中描述的元件相似的元件。无线控制器14a包括作为用户输入构件的第一开关88和第二开关90。在该实例中，第一开关88可操作地接合到换档杆66且和第二开关90可操作地接合到换档杆67(图2-图4)。第一开关88和第二开关90可包括任何类型的拨动开关、压力开关或任何其他合适类型的开关，其响应换档杆66和67分别围绕轴A2-1的换档移动而提供输出信号，以实现升档和降档。
如图8进一步所示，无线控制器14a包括值生成单元92，其构成根据换档杆66和/或67的操作产生生成值(生成计数)的值生成单元。值生成单元92可类似于值生成单元76。值生成单元92包括计数元件94，其对第一开关88和第二开关90的每个用户操作计数以获得生成的计数值。在所述的实施例中，生成值对应于用户输入的计数值或数，其响应换档杆66和67中的一个的第一用户操作而选择性地增加并且响应换档杆66和67中的另一个的第二用户操作而选择性地减少。因此，在所述的实施例中，生成值对应于前变速器34的齿轮位置，该齿轮位置基于通过操作换档杆66和67而操作第一开关88和/或第二开关90的次数。在该构造中，第一开关88被构造成作为输出升档信号的第一用户输入构件。响应第一开关88的每个操作(升档信号)，计数元件94使生成计数增大。同样地，第二开关90被构造成作为输出降档信号的第二用户输入。响应第二开关90的每个操作(降档信号)，计数元件94使生成计数减小。
值生成单元92还包括存储元件96，其可以是任何类型的传统非易失性电子存储器，诸如EPROM、EPROM和/或FLASH存储器。计数元件94输出表示生成计数的控制或计数信号，也就是在以下更详细地讨论的第一开关88和第二开关90已经被操作的次数。每次通过操作换档杆66和67而操作第一开关88和/或第二开关90时，值生成单元92操作计数元件94以更新计数值或生成值。换句话说，计数元件94被构造成对第一和第二用户输入构件的每一用户操作计数或生成值，并且存储元件96被构造成更新存储的用户输入计数数值以反映总用户输入计数数值的更新。
而且，值生成单元92控制计数元件94以限制生成计数达到一最大值，该最大值对应于预定数量的齿轮位置。在该实例中，链环组件32包括两个链环F1和F2的组。因此，计数元件94将生成计数限制为整数值1和2。当然，整数值可用数值表示或者可以表示两个不同条件之间的级数的任何其他方式(例如，字母数字混合编制、符号等)来表示。存储元件96因此记忆或存储由计数元件94输出的计数或控制信号所表示的生成值。此外，由于存储元件96是非易失性的，当值生成单元92处于关闭状态(其中，值生成单元92并不计数，或者换句话说，其抑制对于第一开关88和第二开关90的任何用户操作计数)时，存储元件96保持该生成计数。但是，无线控制器14a可被构造成具有复位按钮(未示出)以例如将计数元件94和存储元件96中的值复位为“1”。
无线控制器14a进一步包括无线发射器98。以类似于无线发射器82的方式，无线发射器98从存储元件96中读取或以其他方式接收生成计数，并输出表示生成计数的无线计数或控制信号。无线计数或控制信号可以是无线电频率(RF)信号或本领域技术人员所理解的适用于无线通信的任何其他类型的信号。还应当理解的是，无线发射器98能以在特定的频率和/或通过诸如特定代码的标识符发射信号，以将该无线信号与诸如上面讨论的无线控制器16a所发射的无线信号的其他无线信号区别开来。
如图8进一步所示，除了无线接收器34a之外，前变速器34包括存储元件101和电机单元102。无线发射器98被构造成周期性地向无线接收器34a发射无线计数或控制信号，该无线计数或控制信号被更新以反映由计数元件94产生的生成计数的更新。例如，无线发射器98被构造为周期性地向无线接收器34a发射计数或控制信号，从而计数或控制信号被更新以反映生成计数的更新。但是，无论生成值是否已经被更新，无线发射器98都周期性地发射计数或控制信号。
无线接收器34a接收来自无线发射器98的计数或控制信号，并能够基于如上面讨论的计数或控制信号的特定频率和/或包含在计数或控制信号中的标识符识别计数或控制信号。无线接收器34a将所接收的包含在计数或控制信号中的生成值存储在存储元件101中。无线接收器34a还电连接到一自行车部件，在该实例中是电机单元102。电机单元102控制前变速器34以响应由无线接收器接收的计数或控制信号而在至少两个不同操作状态之间改变，这将在以下更详细地讨论。因此，在该实例中，自行车部件是齿轮变速装置，其中，齿轮变速装置和值生成单元92被同步，以便生成计数对应于当前齿轮位置，这将在以下更详细地讨论。
现在将参照图9的时序图对无线控制器14a和16a以及它们各自的变速器34和36的实例做进一步详细的描述。为了讨论的目的，图9表示在无线控制器16a和后变速器36之间发生的示例性操作。但是，在无线控制器14a和前变速器34之间发生同样类型的操作。
图形104表明升档信号状态的例子，其是由图7所示的无线控制器16a的第一开关72输出的。在该实例中，假定后变速器36处于一个位置以使得链条C位于链轮齿R1上(即，位置“1”)。如所表明的，在时间段t1到t2、，t3到t4和t5到t6操作换挡杆70(图2-图4)。作为响应，在时间段t1到t2、，t3到t4和t5到t6，第一开关72输出处于高电平(例如，二进制“1”)的升档信号。
因此，在时间t1操作第一开关之前，由计数元件计数的生成值是“1”。如上面所讨论的，每一次操作换挡杆70时，计数元件78用更新的输入计数数值更新存储元件80。如图形106中所表明的，值生成单元76在I1到I7的每一个时间间隔向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值)。因此，无线发射器82在I1到I7的每一个时间间隔有效地接收最新存储的计数数值(生成值)。因此，存储元件80在时间间隔I1具有计数数值“1”(生成值)，在时间间隔I2、I3和I4具有计数数值“2”(生成值)，在时间间隔I5具有计数数值“3”(生成值)，并且在时间间隔I6和I7具有计数值“4”(生成值)。
如图形108所示，无线发射器82在规预定的发射间隔T1到T7(其在该实例中每一百毫秒发生一次)发射计数或控制信号，以便由上面讨论的无线接收器36a接收。因此，在发射间隔T1，计数或控制信号包括表示生成值“1”的数据。一旦接收到计数或控制信号，无线接收器36a就用新的生成值(在该情况下是“1”)更新存储元件85。
图形110表明无线接收器36a和电机单元86在时间间隔S1到S7(在该实例中至少每一百毫秒发生一次)传递换档信号的实例传递。也就是，在时间间隔S1到S7的每一个时间间隔，无线接收器36a控制电机单元86(如果需要)以将后变速器34定位到由包含在所接收的计数或控制信号内的生成值表示的换档位置，该生成值存储在存储元件85中。在时间间隔S1，由于无线接收器36a接收的生成值是“1”，因此无线接收器36a控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置1。在这种情况下，后变速器34已经处于换档位置1(其中，链条C位于链轮齿R1上)，因此并不需要移动。因此，如图形112所表明的，后变速器34保持在换档位置1。
再次返回到图形104，响应在时间段t1到t2期间第一开关72的第一操作，值生成单元76的计数元件78将生成计数从开始的生成值“1”更新到所更新的生成值“2”。因此，存储元件80被更新以存储生成值“2”。如图形106中所表明的，值生成单元76在规定的时间间隔I2向无线发射器82发射当前存储的计数值(生成值“2”)。
如图形108所示，无线发射器82在上面讨论的规定的发射间隔发射计数或控制信号。因此，在发射间隔T2，计数或控制信号包括表示生成值“2”的数据。无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下仍然是“2”)更新存储元件85。然后，如图形110所表明的，无线接收器36a在时间间隔S2控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置2。在这种情形下，如图形112所表明的，后变速器34将链条C移动到链轮齿R2上。
现在再次返回到图形106，值生成单元76在规定的时间间隔I3向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“2”)。换句话说，存储元件80的值不改变，这是因为计数元件78的值未改变，且因此由无线发射器82发射的值不改变。如图形108所示，无线发射器82发射包含表示在发射间隔T3的生成值“2”的数据的计数或控制信号。无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下保持为“2”)更新存储元件85。然后，如图形110所表明的，无线接收器36a在时间间隔S3控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置2。在这种情形下，如图形112所表明的，后变速器34并不需要移动。
如图形104所示，用户在时间t2停止操作换挡杆70(图2-图4)。作为响应，第一开关72输出处于低电平(例如，二进制“0”)的升档信号。如图形106所表明的，值生成单元76在规定的时间间隔I4向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“2”)。换句话说，存储元件80的值不改变，这是因为计数元件78的值未改变，且因此由无线发射器82发射的值不改变。
如图形108所示，无线发射器82发射包含表示在发射间隔T4的生成值“2”的数据的计数或控制信号。但是，由于干扰或一些其他问题，计数或控制信号无法由无线接收器36a准确地接收。因此，存储元件85保持表示生成值“2”的数据。然后，如图形110所表明的，无线接收器36a在时间间隔S4控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置2。在这种情形下，如图形112所表明的，后变速器34不需要移动。
如图形104进一步所示，用户在时间t3再次操作换档杆70以一延长至时间t4的短暂时间。作为响应，第一开关72输出处于高电平(例如，二进制“1”)的升档信号。计数元件78利用生成值“3”更新存储元件80。值生成单元76在规定的时间间隔I5向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“3”)。因此，尽管当实际上正在操作第一开关72时规定的时间间隔I5并不发生，但是计数元件78响应第一开关72的操作而更新存储元件80。因此，存储元件80存储正确的计数值“3”，且该值在时间间隔I5被传送给无线发射器82。
如图形108所示，无线发射器82发射包含括表示在发射间隔T5的生成值“3”的数据的计数或控制信号。但是，应当注意，如图形110所示，接收器36a控制电机单元86的时间间隔之间的时间段比发射间隔T1到T7之间的时间段以及更新间隔I1到I7之间的时间段要短。因此，无线接收器36a有时可能会在接收到另一个发射之前的时间间隔控制电机单元86。例如，时间间隔S4和S5发生在发射间隔T4之后且发射间隔T5之前。然而，由于正确的生成值(即，“2”)被存储在存储元件85中，因此无线接收器36a在时间间隔S5控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置2。在这种情形下，如图形112所表明的，后变速器34并不需要移动。
但是，一旦在发射间隔T5发生发射，无线接收器36a就接收计数或控制信号并在规定的时间间隔利用生成值“3”更新存储元件85。然后，如图形110所示，无线接收器36a在时间间隔S6控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置3。因此，如图形112所表明的，后变速器34将链条C移动到链轮齿R3上。
如图形104所示，用户在时间t5再次操作换档杆70以一延长至时间t6的时间段。作为响应，第一开关72输出处于高电平(例如，二进制“1”)的升档信号。计数元件78利用生成值“4”更新存储元件80。值生成单元76在规定的时间间隔I6向无线发射器82发射当前存储的计数值(生成值“4”)。
如图形108所示，无线发射器82发射包含表示在发射间隔T6的生成值“4”的数据的计数或控制信号。无线接收器36a接收计数或控制信号并在规定的时间间隔利用生成值“4”更新存储元件85。然后，如图形110所示，无线接收器36a在时间间隔S7控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置4。因此，如图形112所表明的，后变速器34将链条C移动到链轮齿R4上。
如图形104所示，在时间t6之后不再操作换档杆70。因此，存储元件80中的值仍然是“4”。然而，如图形106所表明的，值生成单元76在规定的时间间隔I7向无线发射器82发射当前存储的计数值(生成值“4”)。
如图形108所示，无线发射器82发射包含表示在发射间隔T7的生成值“4”的数据的计数或控制信号。无线接收器36a接收计数或控制信号并在规定的时间间隔利用生成值“4”更新存储元件85。然后，如图形110所表明的，无线接收器36a在时间间隔S8控制电机单元86以将后变速器36定位在换档位置4。因此，由于变速器36已经在正确的位置，如图形112所表明的，后变速器36不需要移动。
图10示出类似于图9所示的实例，但还示出降档操作。具体地，图形114表明升档信号条件的实例，该升档信号是由图7所示的无线控制器16a的第一开关72输出的，并且图形116表明降档信号的条件的实例，该降档信号是由图7所示的无线控制器16a的第二开关74输出的。在该实例中，假定后变速器36处于一个位置以使得链条C最初位于链轮齿R1上(即，“1”或第一换档位置)。如所表明的，在时间段t1到t2和t3到t4操作换档杆70(图2-图4)，且在时间段t5到t6、，t7到t8和t9到t10操作双档/制动杆68。作为响应，第一开关72在时间段t1到t2和t3到t4输出处于高电平(例如，二进制“1”)的升档信号，且第二开关74在时间段t5到t6、t7到t8和t9到t10输出处于高电平(例如，二进制“1”)的降档信号。
与图9所示的操作类似，在时间t1操作第一开关之前，由计数元件计数的生成值是“1”。如上面所讨论的，每一次操作换档杆70时，计数元件78利用更新的输入计数数值更新存储元件80。因此，计数元件78响应在时间t1第一开关的操作而更新存储元件80。如图形118所表明的，值生成单元76在时间间隔I1向无线发射器82发射当前存储的计数值(生成值“1”)。为了简单起见，省略了显示无线发射器82的发生以及在无线接收器36a和电机单元86之间发生的换档信号传递的图形。但是，这些操作与图9所示的操作一致。因此，如图形120所表明的，在时间t1之前，后变速器34保持处于第一位置。
现在再次返回到图形114，响应在时间段t1到t2期间第一开关72的第一操作，值生成单元76的计数元件78将生成值从开始的生成值“1”更新到最新的生成值“2”。因此存储元件80被更新以存储生成值“2”。如图形118所表明的，值生成单元76在规定的时间间隔I2向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“2”)。如参照图9所讨论的，无线发射器82在规定的发射间隔发射计数或控制信号。因此，计数或控制信号包括表示生成值“2”的数据。无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下是“2”)更新存储元件85。然后，无线接收器36a控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置2。在这种情况下，如图形120所表明的，后变速器34将链条C移动到链轮齿R2上(升档至第二换档位置)。
现在返回到图形114，响应在时间段t3到t4期间第一开关72的第二操作，值生成单元76的计数元件78将生成计数从开始的生成值“2”更新到最新的生成值“3”。因此存储元件80被更新以存储生成值“3”。如图形118所表明的，值生成单元76在规定的时间间隔I3向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“3”)。如参照图9所讨论的，无线发射器82在规定的发射间隔发射计数或控制信号。因此，计数或控制信号包含表示生成值“3”的数据。无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下是“3”)更新存储元件85。然后，无线接收器36a控制电机单元86以将后变速器34定位到换档位置3。在这种情形下，如图形120所表明的，后变速器34将链条C移动到链轮齿R3上(升档至第三换档位置)。
现在返回到图形118，值生成单元76在规定的时间间隔I4向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“3”)。换句话说，由于没有操作开关72或74，所以存储元件80的值并不改变，且计数元件78的值不会改变。因此，待由无线发射器82发射的值不改变。无线发射器82发射包含表示生成值“3”的数据的计数或控制信号。无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下保持为“3”)更新存储元件85。然后，无线接收器36a控制电机单元86以将后变速器34定位到换档位置3。在这种情形下，如图形120所表明的，后变速器34并不需要移动。
如图形114所示，用户在时间t4停止操作换档杆70(图2-图4)。但是，在时间段t5到t6期间，如图形116所示操作换档杆71，其由此在时间段t5到t6期间操作第二开关74。响应在时间段t5到t6期间第二开关74的第一操作，值生成单元76的计数元件78将生成计数从生成值“3”更新到最新的生成值“2”以表示降档操作。因此存储元件80被更新以存储生成值“2”。如图形118所表明的，值生成单元76在规定的时间间隔I5向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“2”)。如参照图9所讨论的，无线发射器82在规定的发射间隔发射计数或控制信号。因此，无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下是“2”)更新存储元件85。然后，无线接收器36a控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置2。在这种情形下，如图形120所表明的，后变速器34将链条C从链轮齿R3移动到链轮齿R2上(降档至第二换档位置)。
如图形116进一步所示，在时间段t7到t8期间，操作换挡杆71，其由此在时间段t7到t8期间操作第二开关74。作为响应，值生成单元76的计数元件78将生成计数从生成值“2”更新到最新的生成值“1”以表示降档操作。因此存储元件80被更新以存储生成值“1”。如图形118所表明的，值生成单元76在规定的发射间隔I6向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“1”)。因此，无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下是“1”)更新存储元件85。然后，无线接收器36a控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置1。在这种情形下，如图形120所表明的，后变速器34将链条C从链轮齿R2移动到链轮齿R1上(降档至第一换档位置)。
此外，在图形114所示的时间段t9到t10期间，操作换档杆71，且因此在时间段t9到t10期间操作第二开关74。但是，由于生成计数的最低值被限制为面讨论的“1”，因此值生成单元76的计数元件78将生成计数保持在“1”。存储元件80被更新以存储生成值“1”，且因此其不改变。如图形118所表明的，值生成单元76在规定的时间间隔I7向无线发射器82发射当前存储的计数数值(生成值“1”)。如参照图9所讨论的，无线发射器82在规定的发射间隔发射计数或控制信号。因此，无线接收器36a接收所发射的计数或控制信号，并利用生成值(在这种情况下是“1”)更新存储元件85。然后，无线接收器36a控制电机单元86以将后变速器34定位在换档位置1。在这种情形下，如图形120所表明的，后变速器34并不需要移动链条C，且链条C保持位于链轮齿R1(第一个换档位置)上。
当通过换档杆70和71执行时，图9和图10所示的上述过程重复，以对后变速器36进行升档和降档，换档杆70和71分别控制上面讨论的变速器36的升档和降档。还应当注意的是，如上面所讨论的，生成计数的范围限制在链轮齿R1到R7的数字。因此，在生成计数已经达到生成值“1”且后变速器36已经降档至位置1之后，即使进一步操作换档杆71以试图降档，计数元件78将不会进一步减少生成计数的生成值。因此，生成计数将保持为“1”直到发生升档。同样，在生成计数已经达到生成值“7”且后变速器36已经升档至位置7之后，即使进一步操作换挡杆70以试图升档，计数元件78将不会进一步增加生成计数的生成值。因此，生成计数将保持为“7”直到发生降档。
当通过换档杆66和67执行时，也发生上面描述的过程以对前变速器34进行升档和降档，换挡杆66和67分别控制上面讨论的前变速器34的升档和降档。但是，在该实例中，生成计数的范围被限制在链环F1和F2的数字。因此，在生成计数已经达到生成值“1”且前变速器34已经降档至位置1之后，即使进一步操作换档杆67以试图降档，计数元件94(图8)将不会进一步减少生成计数的生成值。因此，生成计数将保持为“1”直到发生升档。同样，在生成计数已经达到生成值“2”且前变速器34已经升档至位置2之后，即使进一步操作换挡杆66以试图升档，计数元件78将不会进一步增加生成计数的生成值。因此，生成计数将保持为“2”直到发生降档。
还应当注意的是，上面描述的控制系统12可以用来控制其他自行车部件。例如，控制系统12可以构造成控制电子辅助自行车的无线电子悬挂系统、无线电子座管系统和功率调节系统的调节。控制系统12还可用来控制前和/或后灯的无线电子亮度调节系统，以及制动灯或信号灯(winker)的开/关信号。
此外，尽管本说明书没有详细讨论，但控制单元38的信号接收器可接收来自无线发射器82和98的计数或控制信号。可替换地，控制单元38可通过有线连接从值生成单元76和92接收计数或控制信号。在任何一个构造中，控制单元38可显示前变速器34和后变速器36的换档位置。控制单元38可以传统的方式循环或切换以显示下面操作模式中的任意一个：显示时间、骑自行车出行时间(cycling trip time)、出行距离、里程表读数、秒表显示和操作、节奏(RPMs)、速度、平均速度和动动时程计数器(1apcounter)。控制单元38的可选功能包括显示和/或控制添加到自行车10的可选悬挂功能(未示出)；以及显示基于骑车人所佩戴遥感器(未示出)的骑车人心率数据。
在理解本发明的范围时，如本文所使用的术语“包括”和其派生词是为了明确说明所述的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤的开放式术语，但不排除存在其他未列明的特征、元件、部件、组、整体和/或步骤。前述还适用于具有相似意义的词，诸如术语“包含”、“具有”和它们的派生词。而且，当用作单数时，术语“局部”、“部分”、“部”、“构件”或“元件”可具有单个部分或多个部件的双重含义。如本文用来描述本发明的，方向性术语参照装备有本发明的自行车的那些方向。因此，用来描述本发明的这些术语应相对于在正常骑乘位置中使用的装备有本发明的自行车来解释。最后，本文使用的程度术语诸如“基本上”、“大约”和“近似地”意味着偏离所修饰的术语一合理量，以使得最终结果不会明显地改变。本文用来描述由部件、部分、装置等执行的功能的术语“检测”包括不要求物理检测的部件、部分、装置等，但也包括确定、测量、建模、预测或计算等以执行该操作或功能。本文用来描述装置的部件、部分或局部的术语“构造成”包括被构造和/或程序化以执行所期望功能的硬件和/或软件。本文使用的程度术语诸如“基本上”、“大约”和“近似地”意思是偏离所修饰术语一合理量以使得最终结果不会明显地改变。
虽然仅选择了所选实施例以说明本发明，但本领域技术人员从本公开可以显而易见地看出，在不偏离所附权利要求书限定的本发明的范围下，可对本发明做出各种变化和修改。而且，提供前面根据本发明实施例的描述仅用于说明的目的，而并非为了限制本发明的目的，本发明由所附权利要求书及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种自行车控制系统，包括：
至少一个用户输入构件；
值生成单元，包括至少临时存储生成值的存储元件，其中，所述值生成单元根据被操作的所述至少一个用户输入构件更新所记忆的生成值；
无线发射器，周期性地发射表示所述生成值的控制信号；以及
无线接收器，接收来自所述无线发射器的所述控制信号。
2.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
所述值生成单元响应所述至少一个用户输入构件的操作更新所述生成值。
3.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
所述无线发射器被构造成至少每一百毫秒向所述无线接收器周期性地发射所述控制信号。
4.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
所述无线接收器电连接至一自行车部件，所述自行车部件响应由所述无线接收器接收到的控制信号而在至少两个不同操作状态之间改变。
5.根据权利要求4所述的自行车控制系统，其中，
所述自行车部件是齿轮变速装置。
6.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
所述值生成单元生成一计数值，所述计数值响应所述至少一个用户输入构件的第一用户操作而选择性地增大，并且所述计数值响应所述至少一个用户输入构件的第二用户操作而选择性地减小，所述第二用户操作不同于所述第一用户操作。
7.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
所述至少一个用户输入构件包括第一用户输入构件和第二用户输入构件，其中，所述第一用户输入构件响应所述第一用户输入构件的操作使所述生成值增大，并且所述第二用户输入构件响应所述第二用户输入构件的操作使所述生成值减小。
8.根据权利要求7所述的自行车控制系统，其中，
所述无线接收器电连接至一自行车部件，所述自行车部件响应由所述无线接收器接收到的控制信号而在至少两个不同操作状态之间改变。
9.根据权利要求8所述的自行车控制系统，其中，
所述自行车部件是齿轮变速装置，其中，所述齿轮变速装置和所述值生成单元被同步，从而使得所述生成值对应于当前齿轮位置。
10.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
当所述值生成单元处于关闭状态时，所述值生成单元抑制对任何用户操作计数。
11.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
当所述值生成单元处于关闭状态时，所述存储元件保持由所述值生成单元最后生成的值。
12.根据权利要求1所述的自行车控制系统，其中，
所述值生成单元将所述值限制为一最大数值，所述最大数值对应于预定数量的齿轮位置。
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