CN111434575A - 自行车部件运动控制 - Google Patents

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CN111434575A CN202010025966.6A CN202010025966A CN111434575A CN 111434575 A CN111434575 A CN 111434575A CN 202010025966 A CN202010025966 A CN 202010025966A CN 111434575 A CN111434575 A CN 111434575A
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S·哈恩
S·金
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Abstract

本发明涉及自行车部件运动控制。当机动化自行车部件被命令换档或致动时，自行车部件运动控制开始。自行车部件运动控制将待移动的自行车的部件的参数与预定阈值对比，以提供安全的换档或致动。仅当电池电压和电池温度分别在预定的可接受范围内时，才开始换档或致动。一旦开始换档或致动，如果电池电压保持低于预定低电压阈值持续预定量的时间，则中止换档或致动。如果当部件处于其中自行车不可以在特定水平下操作或不可操作的位置时中止换档或致动，则修改换档或致动命令以将部件移动到先前位置或中间位置。

Description

自行车部件运动控制
技术领域
本发明总体上涉及用于自行车的机动化部件，并且更具体地涉及后拨链器或自行车的控制。
背景技术
自行车上的部件可以是机动化的。例如，自行车的后拨链器可以是机动化的，并且可以由例如电池供电。电池，例如锂离子电池，可以在大的温度范围(例如负二十摄氏度至60摄氏度)内使用。例如，在低于该温度范围下使用锂离子电池可能导致锂离子电池的性能变差(例如，电池容量降低)以及对锂离子电池的永久损坏。例如，在低于该温度范围下使用锂离子电池可能导致锂镀覆和锂离子电池内部的短路，从而导致锂离子电池的热失控和故障。
发明内容
在一个实施例中，用于自行车的机动化部件包括被构造成产生用于马达的电流的电源。马达被构造成移动机动化部件的可移动部件。机动化部件还包括被构造成测量第一值的第一传感器。第一值表示与电源相关联的第一参数。机动化部件包括被构造成测量第二值的第二传感器。第二值表示与电源相关联的第二参数。机动化部件还包括与第一传感器和第二传感器通信的处理器。处理器被构造成接收移动机动化部件的可移动部件的请求，识别预定阈值，并且将测量的第一值和测量的第二值的组合与识别的预定阈值对比。预定阈值是第一参数和第二参数的组合的值的范围。基于对比，当测量的第一值和测量的第二值的组合达到预定阈值时，处理器还被构造成基于接收的请求控制从电源到马达的电流，使得机动化部件的可移动部件移动。
在一个实施例中，处理器还被构造成基于对比，当测量的第一值和测量的第二值的组合未达到预定阈值时，中止所请求的移动。
在一个实施例中，处理器还被构造成将请求的移动的中止通信给自行车的用户。
在一个实施例中，处理器还被构造成识别自行车的操作特征数据。预定阈值的识别包括基于自行车的所识别的操作特征数据来识别预定阈值。
在一个实施例中，自行车数据的操作特征数据包括与自行车的类型、机动化部件的可移动部件的位置、电源的性能、马达的性能、机动化部件的电子器件的性能或其任何组合相关的数据。
在一个实施例中，机动化部件还包括与处理器通信的存储器。存储器被构造成存储多个数据组或多个函数。多个数据组中的每个数据组或多个函数中的每个函数表示第一参数和第二参数的组合的值的相应预定阈值范围。预定阈值的识别包括基于自行车的所识别的操作特征数据来选择多个数据组中的数据组或多个函数中的函数。所选择的数据组或函数表示所识别的预定阈值。
在一个实施例中，第一参数是电源的温度，并且第二参数是电源的电压。
在一个实施例中，电源是电池。
在一个实施例中，机动化部件是拨链器。
在一个实施例中，所接收的移动拨链器的可移动部件的请求包括多个移动。第一传感器被构造成在多个移动的至少移动子组中的每个移动之前测量第一值，并且第二传感器被构造成在至少移动子组的每个移动之前测量第二值。在至少移动子组的每个移动之前，处理器还被构造成将相应的测量的第一值和相应的测量的第二值的组合与所识别的预定阈值或另一预定阈值对比。另一预定阈值是值的另一范围。基于对比，处理器还被构造成当相应的测量的第一值和相应的测量的第二值的组合未达到预定阈值或另一预定阈值时，中止所请求的移动。
在一个实施例中，所接收的移动可移动部件的请求是将可移动部件从第一位置移动到第二位置的请求。当所请求的移动被中止时，处理器还被构造成经由电源和马达将可移动部件移回到第一位置或第一位置与第二位置之间的第三位置。
在一个实施例中，移动子组是多个移动。
在一个实施例中，处理器还被构造成识别预定电压最小值和预定低电压时间限制。在至少移动子组的每个移动之前，处理器还被构造成将相应的测量的第二值与所识别的预定电压最小值对比。在至少移动子组的每个移动之前，处理器还被构造成基于对比，当相应的测量的第二值小于所识别的预定电压最小值时，识别定时器是否在运行，当定时器被识别为未运行时，起动定时器，并且当定时器被识别为正在运行时，将定时器的时间与所识别的预定低电压时间限制对比。当定时器被识别为运行时，处理器还被构造成基于对比，在定时器的时间大于所识别的预定低电压时间限制时中止所请求的移动。处理器还被构造成基于对比，当相应的测量的第二值大于所识别的预定电压最小值时，在定时器正在运行时重置定时器。
在一个实施例中，多个移动分别是拨链器的多个齿轮换档。
在一个实施例中，用于自行车的后拨链器包括被构造成移动后拨链器的可移动部件的马达、被构造成为马达供电的电池、被构造成测量与电池相关联的温度的第一传感器、以及被构造成测量电池的电压的第二传感器。后拨链器还包括与第一传感器和第二传感器通信的处理器。处理器被构造成将测量的温度和测量的电压的组合与预定阈值对比。预定阈值是值的范围。处理器还被构造成基于对比，当测量的温度和测量的电压的组合达到预定阈值时，利用马达和电池移动后拨链器的可移动部件。
在一个实施例中，处理器还被构造成接收移动后拨链器的可移动部件的请求。后拨链器的可移动部件的移动是基于所接收的请求的。
在一个实施例中，处理器还被构造成识别自行车的操作特征数据，并且基于自行车的所识别的操作特征数据来识别第一参数和第二参数的组合的值的预定阈值范围。
在一个实施例中，处理器还被构造成基于对比，当测量的温度和测量的电压的组合未达到预定阈值时中止所请求的移动。
在一个实施例中，处理器还被构造成将所请求的移动的中止通信给自行车的用户。
在一个实施例中，提供了一种用于控制自行车的机动化部件的可移动部件的运动的方法。该自行车包括电源和马达。电源被构造成为马达供电。该方法包括由第一传感器测量第一值。第一值表示与电源相关联的第一参数。该方法还包括由第二传感器测量第二值。第二值表示与电源相关联的第二参数。该方法包括由与第一传感器和第二传感器通信的处理器接收移动机动化部件的可移动部件的请求，识别预定阈值，以及将测量的第一值和测量的第二值的组合与所识别的值的预定阈值范围对比。预定阈值是第一参数和第二参数的组合的值的范围。该方法还包括当测量的第一值和测量的第二值的组合达到值的预定阈值范围时，基于对比由马达移动可移动部件。
附图说明
通过结合附图阅读以下描述，本发明的目的、特征和优点将变得显而易见，其中：
图1示出了根据本公开的教导的部件运动可被控制的自行车的一个实施例的侧视图；
图2示出了根据本公开的教导的部件运动可被控制的自行车的另一个实施例的侧视图；
图3是附接到自行车的后拨链器的一个实施例的侧视图；
图4是附接到自行车的前齿轮变换器的一个实施例的侧视图；
图5是齿轮变换器的实施方式的方框图；
图6是机电控制系统的实施方式的方框图；
图7是用于控制自行车的部件的运动的方法的实施方式的流程图；
图8a至图8b一起表示用于控制自行车的拨链器的运动的方法的实施方式的流程图；
图9示出了在图8a至图8b的方法期间电池电压对时间的示例性曲线图；以及
图10示出了在图8a至图8b的方法期间电池电压对时间的另一示例性曲线图。
具体实施方式
当用户命令拨链器或其它机动化自行车部件换档或致动时，或者当换档或致动通过由自行车执行的控制算法自动启动时，自行车部件运动控制开始。所公开的机动化部件运动控制解决或改进了现有和先前已知的机动化自行车部件的上述和/或其它问题和缺点。一个或多个本实施方式的自行车部件运动控制将自行车的部件的参数值的组合与预定阈值对比。要检查的参数包括例如用于换档或致动的电池的电池电压和电池温度。仅当电池电压和电池温度分别在预定的可接受范围内时，才开始换档或致动。一旦已经开始了换档或致动，如果电池电压保持低于预定低电压阈值持续预定量的时间，则中止换档或致动。如果换档或致动被中止，则例如用音频或视觉信号通知用户。如果当部件处于自行车不可以在特定水平下操作或不可操作的位置时中止换档或致动，则修改换档或致动命令以将部件移动到先前位置或中间位置。
在允许换档或致动之前将电池参数值与预定阈值对比提供了由电池供电的后拨链器或另一机动化部件的安全换档和/或致动。这延长了电池的寿命并防止了与电池的冷放电相关的电池故障。
现在转到附图，图1和图2示出了人力车辆50的相应实施例，对于该人力车辆，所公开的部件运动控制可以用无线控制系统或有线控制系统来实现。在图1中，人力车辆50是第一种类型的自行车，例如公路自行车。在图2中，人力车辆50是第二种类型的自行车，例如山地自行车。虽然图1和图2中所示的自行车50分别是公路自行车(例如，具有机械(线缆、液压和/或气动)或非机械(有线和/或无线)驱动系统)和山地自行车(例如，具有完全或部分悬架)，但是包括这里公开的具体实施方式和实施例以及替代实施方式和实施例的部件运动控制可以在其它类型的车辆或自行车上实现。例如，所公开的部件运动控制也可以用于其它类型的两轮、三轮和四轮人力车辆。
参照图1，自行车50采用根据本公开的教导的用于控制自行车50的一个或多个部件的控制装置和方法。自行车50包括框架52、均可旋转地附接到框架52的前轮54和后轮56、以及传动系58。前制动器60用于制动前轮54，后制动器62用于制动后轮56。自行车50通常还具有靠近框架52的后端的车座64，该车座承载在连接到框架52的车座管66的端部上。自行车50还具有靠近框架52的前端的车把68。车把68附接到框架52，以便用户或骑手控制自行车50。制动杠杆70承载在车把68上，用于致动前制动器60或后制动器62中的一者或两者。如果制动杠杆70仅致动前制动器60或后制动器62，则还可设置第二制动杠杆(未示出)以致动另一制动器。自行车50的前和/或向前骑行方向或定向由图1中的箭头A的方向指示。这样，自行车50的向前方向由箭头A的方向指示。
传动系58具有链条C和前链轮组件72，该前链轮组件72与具有踏板76的曲柄组件74同轴地安装。传动系58还包括后齿轮变换机构例如后拨链器80和与后轮56同轴安装的后链轮组件78。
如图1所示，前链轮组件72可包括一个或多个同轴安装的链环、齿轮或链轮。在图1的实施例中，前链轮组件72具有两个这样的链轮F1和F2，每个链轮均具有围绕相应圆周的齿82。在图2的实施例中，前链轮组件72具有一个这样的链轮F1，链轮F1具有围绕链轮F1的圆周的齿82。如图1和图2所示，后链轮组件78可以包括多个(例如，分别在图1和图2中为十一和九个)同轴安装的齿轮、嵌齿或链轮G1-GN。每个链轮G1-GN还具有围绕相应圆周布置的齿84。参照图1，较小直径前链轮F2上的齿82的数量可以少于较大直径前链轮F1上的齿82的数量。后链轮G1-GN上的齿84的数量可以从最大直径后链轮G1到最小直径链轮GN逐渐减少。如图1所示，可操作前齿轮变换器85以从第一操作位置移动到第二操作位置，从而在前链轮F1和F2之间移动链条C。同样，后拨链器80可以操作以在多个不同操作位置(例如九个或十一个操作位置)之间移动，从而将链条C切换到后链轮G1-GN中选定的一个。在实施方式中，后链轮组件78可以具有更多或更少的链轮。例如，在实施方式中，后链轮组件可以具有十二或十三个链轮。后拨链器80的尺寸和构造可以改变以适应具体实施的多个链轮。例如，可以改变连杆的角度和长度和/或拨链器的保持架的构造以适应具体的链轮组合。
在这些实施例中，后拨链器80被描述为安装或可安装到自行车50的框架52或框架附接件的无线、电致动后拨链器。电动后拨链器80具有安装到自行车框架52的基座构件86(例如，b-转向节)。连杆88具有两个链环L，这两个链环在基座构件连杆连接部分处枢转地连接到基座构件86。可移动构件90(例如p-转向节)连接到连杆88。链条引导组件92(例如，保持架)被构造成接合并维持链条中的张力，且枢转地连接到可移动构件90的一部分。保持架92可绕保持架旋转轴线在阻尼方向和链条张紧方向上旋转或枢转。
马达模块94承载在电动后拨链器80上，并具有电池96。电池96向马达模块94供电。在一个实施例中，马达模块94位于可移动构件90中。然而，马达模块94可替代地位于其它位置，例如位于连杆88的链环L之一中或位于基座构件86中。马达模块94可以包括齿轮机构或传动装置。如本领域所公知的，马达模块94和齿轮机构可以与连杆88联接以横向地移动保持架92，并因此在后链轮组件78上的后链轮之间切换链条C。
电池96可以替代地是替代电力供应装置或电源，并且可以操作自行车50的在链接系统内的其它电动部件。在一个实施例中，电池96单独为自行车50的所有电动部件(例如，用于电力自行车的驱动马达)供电，包括为后拨链器80供电。在其它实施例中，可提供多个电力供应装置，其可共同地或单独地为系统的电动部件供电，包括为后拨链器80供电。附加的电池或其它电力供应装置可以附接到后拨链器80或位于其它位置，例如框架52上。然而，在该实施例中，电池96被构造成直接附接到后拨链器80，并向后拨链器80的部件提供电力。在实施方式中，后拨链器被构造成使得电池96仅向后拨链器80的部件提供电力。
如图1和图2的实施例所示，控制装置98安装到车把68，用于无线致动马达模块94和操作后拨链器80，以执行齿轮变换和齿轮选择。如图1的实施例所示，控制装置98利用控制装置联接器100安装到车把68。多个控制装置98可以用于自行车50。控制装置98被构造成致动或以其它方式控制自行车50的部件。例如，控制装置98可以被构造成控制前齿轮变换器85和/或后拨链器80的齿轮换档。
参考图2，控制装置98还可以被构造成控制悬架系统(例如，前悬架102和/或后悬架104)的特性。前悬架102将前轮54可移动地安装到框架52，后悬架104将后轮56可移动地安装到框架52。前悬架102和后悬架104可以包括一个或多个可调节的悬架部件，例如弹簧或阻尼器。控制装置可以被构造成调节一个或多个可调节悬架部件。
控制装置98还可被构造成控制车座支柱组件106的特性。车座支柱组件106将车座64可移动地附接到框架52。车座支柱组件106可以包括车座支柱头部108，该车座支柱头部可附接到车座64(例如鞍座)并连接到车座支柱上管110。车座支柱上管110、车座支柱头部108和鞍座64可以被构造成相对于固定地附接到框架52的车座支柱下管112移动。例如，车座支柱上管110可以骑在车座支柱下管112内，其中车座支柱下管112固定到框架52的车座管66。在一个实施例中，控制装置98被构造成控制车座支柱组件106内的马达，以调节车座64相对于框架52的高度。
在其它实施方式中，控制装置98可以位于自行车50上的其它位置，或者替代地，可以分布在自行车50的各个部件中，具有通信链路的路线选择以适应必要的信号和电力路径。控制装置98也可以位于除了自行车50上的地方，例如，在骑手的手腕上或运动衫口袋中。通信链路可以包括导线、可以是无线的、或者可以是其组合。在一个实施例中，控制装置98可以与后拨链器80集成以在部件之间通信控制命令。控制装置98可包括处理器、通信装置(例如，无线通信装置)、存储器和一个或多个通信接口。
图1的车把68示出了垂把组件，图2示出了休息把构造；然而，控制装置98也可以用于其它类型的车把组件，例如牛角把、立把或任何其它类型的自行车车把。此外，虽然本文所述的实施方式描述了附接到车把的控制装置，但是本领域有经验的人将认识到控制装置98在自行车50的其它区域处的可能定位，例如遍及框架52的位置。
图1和图2中的每一个都示出了无线控制系统的实施方式，该无线控制系统包括用于控制自行车50的部件的控制组件120。控制组件120可以是多个控制组件。例如，可以使用一对控制组件120。可以提供控制组件120的其它实施方式(例如，在三项全能运动或计时试验应用中，其中第一对控制组件可以用在车把68的延伸部(未示出)上，并且第二对控制组件可以邻近制动杠杆70使用)。另外，所示的实施方式可以用在自行车50的各种构造上。例如，图1的控制组件120可以用在车把68上。控制组件120也可以安装在自行车50上的其它位置。例如，控制组件120的实施方式可以安装到杆，其中杆被构造成将车把68附接到框架52。
参照图1，对于呈现为公路自行车的自行车50，控制组件120具有安装到车把68的机罩部分122，其中附接构件连接到机罩部分122的第一端。附接构件可以是夹具，或者可以以其它形式附接，例如通过与车把68螺纹接合。机罩部分122包括附接到制动杠杆70的第二端。机罩部分122被构造成支撑骑手的手放置在车把68的前方，位于机罩部分122的第一端和第二端之间。机罩部分122可具有被构造成便于骑手抓握机罩部分122的机罩盖124。机罩盖124可以是弹性的和/或可移除的以便维修。制动杠杆70可绕杠杆轴线枢转。例如，杠杆枢轴可以将制动杠杆70可枢转地连接到机罩部分122。控制组件120被示出为还包括开关装置126。开关装置126可以是按钮、杠杆或其它可由骑手控制的器具。开关装置70可以是多个控制器。例如，开关装置126中的两个可以用在控制组件120中的一个上。
开关装置126例如可绕杠杆轴线枢转，并且可绕杠杆轴线或另一轴线与制动杠杆70旋转地固定。开关装置126可被构造为制动杠杆70的部件，或者可替代地与制动杠杆70不同或断开连接。例如，开关装置126可独立于制动杠杆70绕杠杆轴线枢转。开关装置126可移动到多个位置。例如，开关装置126可以具有静止位置、第一致动位置和第二致动位置。静止位置可以被称为第一位置，第一致动位置可以被称为第二位置，并且第二致动位置可以被称为第三位置。开关装置126的第一位置、第二位置和第三位置中的每一个可对应于开关装置126沿杠杆轴线的不同距离的轴向移动，或者替代地，对应于绕限定在杠杆轴线上的点通过弧的旋转移动。例如，第一距离可以被限定在第一位置和第二位置之间，并且第二距离可以被限定在第二位置和第三位置之间。路径可以描述开关装置126的移动。例如，第一位置、第二位置和第三位置可以沿着第二位置和第三位置之间的路径被限定。在另一实施例中，第一位置、第二位置和第三位置沿着第一位置和第三位置之间的路径被限定。制动杠杆70可与开关装置126一起移动，或者开关装置126可相对于制动杠杆70移动。
参照图2，对于呈现为山地自行车的自行车50，一个或多个开关装置位于车把68(未示出)上。控制装置98可以被构造成与一个或多个开关装置中的至少一个电子地通信。控制装置98被示出为连接到车把68，但是控制装置98可以连接到自行车50的其它部件，例如杆或框架52。替代地，控制装置98可以从自行车50移除(例如，作为穿戴或携带的装置)。
控制组件120的被构造成传送和/或接收信号的电路系统可以与开关装置126集成，和/或可以远程定位，例如定位在控制装置98中。控制装置98可以用于使多个控制组件120的部件结成一体。例如，在其它实施方式中，控制装置98可具有包括传送和/或接收部件的电路系统，传送和/或接收部件可包括在控制组件120上和/或中。控制装置98还可包括控制用户接口。控制用户接口可以是显示器，并且可以被构造成表示部件的状态和/或可以包括控制或调节部件的接口。例如，控制用户接口可以是触摸屏。替代地或附加地，控制装置可以包括一个或多个用户装置按钮以控制或调节部件。在一个实施方式中，自行车50包括多个控制用户接口(例如，在控制装置98处和在开关装置126处)。在一个实施方式中，自行车50包括位于自行车50上不同位置处的多个控制装置98。例如，多个控制装置98中的第一控制装置包括控制组件120的电路系统，并且在距自行车50的车把68一定距离处附接到框架52，并且多个控制装置98中的第二控制装置包括控制用户接口并且附接到车把68，使得用户可与一个或多个装置按钮交互以控制或调节部件。第一控制装置和第二控制装置彼此通信(例如，无线地或经由有线连接)。
在一个实施方式中，控制组件120可独立于制动杠杆70附接到车把68。控制组件120的每个实施方式被示出为具有开关装置126的单个实施方式。然而，无线控制系统的另一实施方式可以包括在一个或多个控制组件120上的多于一个的开关装置126。例如，控制组件120中的一个可以包括与摇臂开关相对布置的开关装置126中的两个，并且控制组件120中的另一个可以包括开关装置126的单个实施方式。
控制组件120可包括无线通信部件以控制自行车50的其它部件。例如，控制组件120可包括被构造成响应于开关装置126的致动而传送操作信号的控制通信装置。控制通信装置可以进一步被构造成响应于开关装置126的致动而发送信号。控制通信装置可以被构造成响应于第一致动位置发送第一信号并且响应于第二致动位置发送第二信号。在一个实施例中，将开关装置126致动到第一致动位置可以发送来自控制通信装置的预期信号，并且将开关装置126致动到第二致动位置可以发送来自控制通信装置的操作信号。
控制通信装置还可以被构造成响应于各种信号。例如，一个或多个控制处理器(例如，分别为控制装置98和/或一个或多个开关装置126的控制处理器)可被构造成响应于开关装置126的致动而产生信号。在实施方式中，控制处理器产生被构造成改变控制通信装置的模式的信号。控制处理器可以响应于第一致动位置而产生预期信号。该预期信号可以被构造成将控制通信装置改变为就绪模式。该预期信号可以被构造成唤醒、开启或将控制通信装置转换到较高功率使用状态。控制处理器还可以产生控制信号，该控制信号被构造成触发控制通信装置以传送信号。控制处理器可以在触发时进入传送模式以传送信号。控制通信装置可响应于传送操作信号以控制自行车50的部件。
自行车50的其它部件可被构造成响应于各种信号类型。例如，部件可以被构造成不同地响应于由控制通信装置传送的第一信号和第二信号。在实施方式中，诸如后拨链器80和/或前齿轮变换器85的部件被构造成响应于第一信号的传送而执行第一动作，并且响应于第二信号的传送而执行第二动作。在另一实施方式中，控制通信装置被构造成响应于第一信号进入就绪模式，并且响应于第二信号发送操作信号。
一个信号可以触发自行车50的一个或多个部件的各种操作。例如，控制处理器可以响应于第一致动位置而产生第一信号，其中第一信号被构造成将控制通信装置的模式改变为就绪模式并且触发控制通信装置以传送预期信号，如在传送模式中那样。然后，预期信号可以触发诸如前齿轮变换器85或后拨链器80的部件以收听持续延长的时间段。控制处理器然后可以响应于第二致动位置而产生第二信号，以触发控制通信装置以传送被构造成触发部件的操作的操作信号。例如，操作信号可以被构造成控制后拨链器80和/或前齿轮变换器85的换高档或换低档。
参考图3，该装置的各种实施方式可以包括所示的后拨链器80，以控制链条C在后链轮组件78的后链轮G1-GN之间的移动。图3中所示的后拨链器80包括电池96。电池96可以是可再充电的。电池96示出为附接到后拨链器80的基座构件86，但也可以位于后拨链器80的另一部件或多个部件上或框架52上。基座构件86附接到框架52，并通过后拨链器80的连杆88连接到后拨链器80的可移动构件90。可移动构件90被构造成响应于如可由后马达供应的力而相对于基座构件86移动。
马达模块94的马达可以由后处理器控制，以执行后链轮组件78的换高档或换低档。后处理器可以响应于由控制组件120产生的信号。例如，控制组件120的控制通信装置可以与和后处理器相关联的后通信装置无线地通信。后通信装置可以是无线电或被构造成与控制通信装置通信的任何其它装置。在实施方式中，后通信装置与控制通信装置之间的通信可以是无线的。
后拨链器80可包括一个或多个传感器，传感器被构造成识别(例如测量)后拨链器80的参数。例如，后拨链器80可包括一个或多个温度传感器130，温度传感器130被构造成测量对应于例如后拨链器80的电池96的一个或多个温度。一个或多个温度传感器130可位于电池96内、电池96上和/或后拨链器80的另一部件内或上。一个或多个温度传感器130可包括任意数量的不同种类的温度传感器，包括例如基于半导体的传感器、热电偶和/或另一类型的温度传感器。
后拨链器80可以包括代替或除了温度传感器之外的其它类型的传感器。例如，后拨链器80可以包括被构造成识别(例如测量)电池96的电压的一个或多个电压传感器132和/或被构造成识别(例如测量)电池96的输入电流和/或输出电流的一个或多个电流传感器。一个或多个电压传感器132和/或一个或多个电流传感器可以分别位于电池96的内部和/或外部。后拨链器80的一个或多个传感器经由后处理器与控制处理器通信，该后处理器可以经由例如后通信装置和控制通信装置将测量的温度、电压和/或电流传送到控制处理器。
自行车50可包括附加的、更少的和/或不同的传感器。例如，车座支柱组件106的电池可以包括一个或多个温度传感器、一个或多个电压传感器和/或一个或多个电流传感器。作为另一个实施例，悬架系统的一个或多个电池可以包括一个或多个温度传感器、一个或多个电压传感器和/或一个或多个电流传感器。可以提供其它传感器。
现在参考图1和图4，自行车50的各种实施方式可包括所示的前齿轮变换器85，以控制链条C在前链轮组件72的前链轮F1、F2之间的移动。前齿轮变换器85包括前电源140(例如电池)。或者，前齿轮变换器85可使用公共电源。例如，前齿轮变换器85和后拨链器80可在其间具有有线连接，使得后拨链器80和前齿轮变换器85两者都从电池96、前电源140或中心电源(未示出)汲取电力。
在一个实施方式中，前电源140包括被构造成分别识别(例如，测量)前电源140的一个或多个温度的一个或多个温度传感器、被构造成分别识别(例如，测量)前电源140的一个或多个电压的一个或多个电压传感器、和/或被构造成分别识别(例如，测量)前电源140的一个或多个电流的一个或多个电流传感器。
前齿轮变换器85包括连接到框架52的前基座构件142和通过前连杆146可移动地连接到前基座构件142的前可移动构件144。前电源140可以向前马达供电。前马达被构造成向前齿轮变换器85的部件施加扭矩，以便相对于前基座构件142移动前可移动构件144。这样，前齿轮变换器85可在前链轮组件72的前链轮F1、F2之间使链条C换档。
所示的前链轮组件72包括较大直径的前链轮F1和较小直径的前链轮F2。可以采用不同数量的链轮F。例如，可以采用三个链轮F1、F2、F3。或者，可以采用单个前链轮F1，在这种情况下可以省略前齿轮变换器85，如图2所示。
可以包括前处理器以控制前马达，以便执行前链轮组件72的换高档和换低档。该前处理器可以响应于控制组件120。例如，控制组件120的控制通信装置可以与和前处理器相关联的前通信装置无线地通信。前通信装置还可以被构造成与和后处理器相关联的后通信装置无线地通信。例如，后通信装置可以发送由前通信装置接收的信号。在该实施例中，前通信装置可以响应于从后通信装置接收信号而增加收听活动。前通信装置可以是无线电或被构造成与控制组件120的控制通信装置通信的任何其它装置。
参考图1和以上对开关装置126的讨论，开关装置126可以包括被构造成容纳控制单元的控制室。控制室可以被密封以免受环境因素，从而保护控制单元的部件。在实施方式中，控制室基本上由射频透明材料构成。
控制单元可以包括控制通信装置和控制处理器。控制单元可以包括印刷电路板(“PCB”)，该印刷电路板具有用于解释动作、产生信号和/或传送信号的电路系统。或者，控制单元可以被省略，并且与其相关联的部件可以以其它方式连接。例如，可以使用诸如导线的柔性连接器。
控制单元可以是PCB构造。控制单元的PCB实施方式具有基板，控制单元的部件被施加和/或附接到该基板。基板可以形成控制单元的结构和/或形状。该基板可以是可操作以形成控制单元的部件的下层附接件的任何物质，例如介电复合材料。例如，可以使用复合材料，例如酚醛棉纸(例如FR-2)、棉纸和环氧树脂(例如FR-3)、玻璃增强环氧树脂(例如FR-4、FR-5、FR-6)和/或其它材料以及它们的组合。基板可以是刚性的或柔性的。
电路系统与控制单元的连接可以使用各种技术来实现。在实施方式中，通过在控制单元的电接触连接表面之间施加导电介质层，例如焊料，来实现连接。这种连接可以提供连接到控制单元的电子部件之间的电通信接触，所述电子部件为诸如控制通信装置和开关装置126的控制处理器。在实施方式中，开关装置126的至少一些部件(例如，开关装置126的控制单元的部件)被包括在控制装置98内，并且开关装置126和控制装置经由一个或多个有线和/或无线连接通信。
控制单元包括控制处理器和控制存储器。控制处理器可包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)、模拟电路、数字电路、其组合或其它现在已知或以后开发的处理器。控制处理器可以是单个装置或装置的组合，诸如通过共享或并行处理。
控制存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器。控制存储器可以包括只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、闪存、电子可擦除程序只读存储器(“EEPROM”)或另一类型的存储器中的一种或多种。控制存储器可以是可从控制单元移除的，诸如在安全数字(“SD”)存储卡中。在特定非限制性示例性实施方式中，计算机可读介质可包含固态存储器，例如存储卡或容纳一个或多个非易失性只读存储器的其它封装。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其它易失性可重写存储器。另外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，例如光盘或磁带或其它存储装置。因此，本公开被认为包括在其中可以存储数据或指令的计算机可读介质和其它等同物和后继介质中的任何一种或多种。
控制存储器是非暂时性计算机可读介质，并且被描述为单个介质。然而，术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质(诸如集中式或分布式存储器结构)和/或可操作来存储一组或多组指令和其它数据的相关高速缓存。术语“计算机可读介质”还将包括能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令组或者使得计算机系统执行这里公开的方法或操作中的任何一种或多种的任何介质。
在替代实施方式中，可以构造专用硬件实现，例如专用应用集成电路、可编程逻辑阵列和其它硬件装置，以实现本文所述的方法中的一个或多个。可以包括各种实施方式的设备和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。本文描述的一个或多个实施方式可以使用两个或多个特定互连硬件模块或装置来实现功能，所述特定互连硬件模块或装置具有可以在模块之间和通过模块通信的相关控制和数据信号，或者作为专用应用集成电路的一部分。因此，本系统包含软件、固件和硬件实现。
控制单元可操作以解释表示响应于开关装置126的操作而产生的换档命令的信号。根据本公开的各种实施方式，本文所述的方法可用可由计算机系统诸如控制装置98、开关装置126的控制单元、后拨链器80、前齿轮变换器85和/或自行车50上和/或由用户穿戴的其它部件执行的软件程序来实现。此外，在示例性、非限制性实施方式中，实现可以包括分布式处理、部件/对象分布式处理和并行处理。或者，虚拟计算机系统处理可被构造为实现如本文所述的方法或功能中的一种或多种。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言(包括编译或解释语言)编写，并且计算机程序可以以任何形式部署，这些形式包括作为独立程序或作为模块、部件、子程序或适于在计算环境中使用的其它单元。计算机程序不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其它程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于所讨论的程序的单个文件中、或多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上执行，或者在位于一个地点或横跨多个地点分布并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器执行，所述可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。处理和逻辑流程也可以由专用逻辑电路系统(例如，FPGA或ASIC)执行，并且设备也可以实施为专用逻辑电路系统。
如在本申请中所使用的，术语“电路系统”或“电路”指的是所有以下各项：(a)仅硬件的电路实现(例如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)以及(b)电路和软件(和/或固件)的组合，例如(如可适用的)：(i)处理器的组合；或(ii)处理器/软件(包括数字信号处理器)、软件和存储器的部分，它们一起工作以使诸如移动电话或服务器之类的设备执行各种功能；以及(c)电路，诸如微处理器或微处理器的一部分，它们需要软件或固件来操作，即使该软件或固件在物理上不存在。
“电路系统”的这个定义适用于本申请中(包括在任何权利要求中)该术语的所有使用。作为进一步的实施例，如在本申请中所使用的，术语“电路系统”还将覆盖仅一个处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其(或它们的)伴随软件和/或固件以及其它电子部件的实现。例如并且如果可应用于特定权利要求要素，则术语“电路系统”还将覆盖用于移动计算装置的基带集成电路或应用处理器集成电路或服务器、蜂窝网络装置或其它网络装置中的类似集成电路。
适于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。通常，计算机还包括用于存储数据的一个或多个大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或者计算机可操作地联接以从一个或多个大容量存储装置接收数据或向其传送数据，或者两者。然而，计算机不需要具有这样的装置。此外，计算机可以嵌入在另一装置中，例如移动电话、个人数字助理(“PDA”)、移动音频播放器、全球定位系统(“GPS”)接收器、控制单元、后拨链器或前齿轮变换器，仅举几个例子。适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，包括例如半导体存储器装置(例如EPROM、EEPROM和闪存装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动盘)；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路系统补充或并入专用逻辑电路系统中。
控制通信装置提供从控制单元到自行车的另一部件或外部装置例如移动电话或其它计算装置的数据和/或信号通信。控制通信装置使用任何可操作连接来通信数据。可操作连接可以是其中可以被发送和/或接收的信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作连接可以包括物理接口、电接口和/或数据接口。控制通信装置可以被构造成无线地通信，并且因此包括一个或多个天线。控制通信装置以任何现在已知或以后开发的格式提供无线通信。
还可以提供控制天线。控制天线可以是多个控制天线。控制单元包括包括有PCB的电路系统的天线；然而，附加的天线也可以包括在电路系统中。控制天线可以与自行车50的另一部件集成，或者可以是独立的部件。例如，控制天线可以集成为控制通信装置的一部分和/或制动杠杆70的一部分。
图5是操作部件200的方框图。操作部件200可以是一个或多个先前描述的部件，例如后拨链器80和前齿轮变换器85。操作部件200还可以是另一部件，例如内部齿轮箱部件、悬架或可调节悬架部件、或可调节车座部件。可以提供多个操作部件200。
操作部件200设置有操作单元202，操作单元202可以是电路板或替代构造，如上所述。操作单元202包括操作处理器204、操作存储器206、操作用户接口208、操作电源210、操作通信接口212和操作装置接口214。在实施方式中，操作通信接口212与操作通信装置216通信，并且操作装置接口214与操作装置218通信。可以提供附加的、不同的或更少的部件。例如，可以省略操作用户接口208。
操作处理器204的结构、连接和功能可以代表后处理器、前处理器或另一部件的结构、连接和功能。操作处理器204可以包括通用处理器、数字信号处理器、ASIC、FPGA、模拟电路、数字电路、其组合、或其它现在已知或以后开发的处理器。操作处理器204可以是单个装置或装置的组合，诸如通过共享或并行处理。
操作存储器206可以是易失性存储器或非易失性存储器。操作存储器206可以包括ROM、RAM、闪存、EEPROM或其它类型的存储器中的一种或多种。操作存储器206可以是可从操作部件200移除的，诸如SD存储卡。在特定非限制性示例性实施方式中，计算机可读介质可以包括固态存储器，诸如存储卡或容纳一个或多个非易失性只读存储器的另一封装。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其它易失性可重写存储器。另外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，例如磁盘或磁带或其它存储装置。因此，本公开被认为包括数据或指令可以存储在其中的计算机可读介质和其它等同物和后继介质中的任何一种或多种。
操作存储器206是非暂时性计算机可读介质，并且被描述为单个介质。然而，术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质，诸如集中式或分布式存储器结构，和/或可操作以存储一组或多组指令和其它数据的相关联的高速缓存。术语“计算机可读介质”还应当包括能够存储、编码或承载用于由处理器执行或使计算机系统执行本文公开的方法或操作中的任何一种或多种的指令组的任何介质。
操作电源210是便携式电源，其可以存储在操作部件200的内部或存储在操作部件200的外部，并且通过电力传导线缆与操作部件通信。操作电源210可以涉及例如使用机械发电机、燃料电池装置、光伏电池、压电或其它发电的装置产生电力。操作电源210可以包括电池，例如由两个或多个电化学电池组成的装置，所述电化学电池将存储的化学能转换成电能。操作电源210可以包括多个电池或其它供电装置的组合。可以使用特别装配或构造的电池类型或标准电池类型。
操作装置接口214提供自行车50的部件的操作。例如，操作装置接口214可以从操作电源210传送电力以在操作装置218中产生移动。在各种实施方式中，操作装置接口214发送电力以控制后马达和前马达中的至少一者的移动。操作装置接口214包括可操作以控制操作装置218的有线传导信号和/或数据通信电路系统。
操作用户接口208可以是一个或多个按钮、按键、键盘、鼠标、指示笔、跟踪球、摇臂开关、触摸板、语音识别电路或用于在用户和操作部件200之间通信数据的其它装置或部件。操作用户接口208可以是触摸屏，其可以是电容性或电阻性的。操作用户接口208可以包括LCD面板、LED、LED屏幕、TFT屏幕或另一类型的显示器。操作用户接口208还可以包括音频能力或扬声器。
操作通信接口212被构造成利用操作通信装置216从自行车部件(例如，开关装置126)接收诸如预期信号、操作信号和/或其它信号的数据。操作通信接口212还可以被构造成发送诸如状态信号(例如，温度传感器信号)的数据，以便利用开关装置126接收。操作通信接口212使用任何可操作连接来通信数据。可操作连接可以是其中可以发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作连接可以包括物理接口、电接口和/或数据接口。操作通信接口212以任何现在已知或以后开发的格式通过操作通信装置216提供无线通信。尽管本说明书描述了可以在特定实施方式中参考特定标准和协议实现的部件和功能，但是本发明不限于这些标准和协议。例如，用于因特网和其它分组交换网络传输的标准(例如，TCP/IP、UDP/IP、HTML、HTTP、HTTPS)代表了现有技术的实施例。这些标准周期性地被具有基本上相同功能的更快或更有效的等同物所取代。因此，具有与本文所公开的那些相同或类似功能的替代标准和协议被认为是其等同物。
图6是自行车50的机电控制系统220的实施方式的方框图。机电控制系统220可包括开关装置126的一个或多个串联构造。多个开关装置126可以并联或串联地连接到单个控制处理器。
控制处理器222与至少一个部件通信。例如，控制处理器222可以与后拨链器80和/或前齿轮变换器85通信。控制处理器222和部件之间的通信可以是有线的或无线的。多个控制处理器222可以与多个部件相关联。例如，一个或多个部件可以被构造成收听由多个控制处理器222发送的信号。在实施方式中，控制处理器222中的两个均与后拨链器80和前齿轮变换器85两者通信。
图7是用于自行车50的部件的机电控制的方法的实施方式的流程图。该流程图还示出了用于在自行车50上传送和接收无线信号的方法。如在以下部分中所呈现的，可以使用先前附图中所指示的部件的任何组合来执行动作。例如，以下动作可以由控制组件120和操作部件200以及附加的或其它部件执行。在实施方式中，动作可以由例如开关装置126的控制通信装置、控制处理器222、操作通信装置216、操作处理器204、操作装置218或其任何组合来执行。可以提供附加的、不同的或更少的动作。这些动作以所示的顺序或其它顺序执行。可以重复这些动作。
在动作300中，自行车的处理器接收运动命令。例如，自行车的控制装置或开关装置的控制处理器(例如，控制处理器222)识别在自行车的用户接口(例如，开关装置126)处的用户输入。处理器可以基于来自例如开关装置内部或外部的一个或多个传感器的信号来识别用户输入。例如，自行车的用户可以致动开关装置，并且开关装置内的传感器可以确定在用户致动(例如，开关装置126从第一位置到第二位置的移动)之后开关装置的位置和/或运动方向。例如，控制处理器基于所感测的开关装置的用户致动来产生运动命令。运动命令可以是用于任何数量的自行车部件的任何数量的运动(例如，部件运动)，包括例如后齿轮换档器(例如，后拨链器80)的换高档或换低档、前齿轮换档器(例如，前齿轮换档器85)的换高档或换低档、相对于自行车的框架(例如，车座支柱组件106)升高或降低车座，和/或改变自行车的悬架系统(例如，前悬架102和/或后悬架104)的特性。
在一个实施方式中，运动命令由处理器自动产生。例如，处理器可以通过由处理器或自行车内的另一处理器执行的另一控制算法自动地产生运动命令。例如，处理器可以响应于来自巡航控制算法、补偿换档算法、或由处理器或自行车的其它处理器执行的另一算法的输出而自动地产生运动命令。
在一个实施方式中，控制处理器例如将所产生的运动命令传送到待控制的自行车部件的处理器(例如后拨链器80的操作处理器204、后处理器)。所生成的运动命令可以无线地、经由相应的天线或经由有线连接来传送。
在动作302中，处理器确定初始系统特性是否可接受。处理器可以表示自行车的并行操作的多个处理器，并且可以包括例如后处理器或自行车上或自行车外部的另一处理器。处理器确定初始系统特性是否可接受可以包括将任意数量的系统参数与相应的最小和/或最大阈值(例如，相应的范围)对比。例如，处理器识别用于执行运动命令的电源的参数(例如，电压和/或温度)，并且将所识别的参数与所识别的参数的预定最小值和/或最大值对比。如果处理器基于对比确定初始系统特性不可接受，则该方法移动至动作304。如果处理器基于对比确定初始系统特性可接受，则该方法移动到动作306。
在动作304中，暂停或停止所请求的部件运动。如果处理器确定初始系统特性不可接受(例如，所识别的参数小于预定最小值和/或大于预定最大值)，则不开始(例如，阻止)所请求的部件运动。
在动作308中，在动作304中暂停或停止所请求的部件运动之后，用户接口提供所请求的部件运动的故障的指示。例如，如果在动作302中处理器确定初始系统特性不可接受，则处理器产生信号并将信号传送到用户接口(例如，在控制装置98或开关装置126处)，使得用户意识到所请求的部件运动的故障。例如，用户接口可以包括显示器、LED和/或收音机，并且对用户的故障指示可以是LED序列、音频信号和/或在用户接口处显示的图像或文本。
在动作308中与对用户所请求的部件运动的故障指示并行地，在动作310中处理器确定当前系统状态(例如，在所请求的部件运动被暂停或停止之后)是否适当。例如，如果在部件运动期间但在所请求的部件运动完成之前中止所请求的部件运动，则部件可能处于阻止自行车的正确操作的位置(例如，后拨链器80处于后链轮G1-G2之间)。
处理器可以使用一个或多个传感器来识别当前系统状态。例如，一个或多个传感器可以在要移动的部件处。对于其中所请求的运动是用于后齿轮换档器的实施方式，例如，一个或多个传感器(例如，霍尔传感器)可以在后齿轮换档器上和/或其内，并且可以被构造成确定后齿轮换档器相对于后链轮的位置。如果处理器确定当前系统状态是适当的，则该方法移动至动作312(例如，在动作302中处理器确定初始系统特性不可接受；后齿轮换档器的起始位置在后链轮处)。如果处理器确定当前系统状态不适当，则该方法移动到动作314。
在动作312中，该方法结束。根据动作302中的对比的结果，要移动的部件处于请求位置、在方法中止之后的中间位置、或者在防止部件的任何移动之后的初始位置。每次在动作300中接收到新的运动命令，可以重复该方法。
在动作314中，当处理器确定当前系统状态不适当时，处理器修改在动作300中接收的运动命令，使得自行车可以操作。例如，在动作308中如果处理器确定后齿轮换档器在后链轮之间，则处理器可以修改在动作300中接收的运动命令以命令后齿轮换档器移动到最近的后链轮。在另一个实施例中，处理器可以修改在动作300中接收的运动命令，以命令后齿轮换档器移动到先前的位置(例如，在动作300中接收运动命令之前)或安全的中间位置(例如，移动到在后齿轮换档器的初始位置和后齿轮换档器的请求位置之间的后链轮)。在处理器修改在动作300中接收的运动命令之后，该方法移回到动作300，并且重复该方法。
在动作306中，当在动作302中处理器确定初始系统特性可接受时，基于在动作300中接收的运动命令来移动部件。例如，处理器可以基于在动作300中接收的运动命令产生信号并将信号传送到待移动的部件的或对应于待移动的部件的马达。作为实施例，在动作300中接收的运动命令是利用后齿轮换档器将链条从第一链轮移动到第三链轮(例如，从链轮G1到链轮G3)的命令。传送到马达的所产生的信号可控制到马达(例如，后齿轮换档器的马达)的电流。
可以反复移动部件，因为处理器在每次反复之后检查系统操作特性。每次反复可以是例如预定量的移动。例如，如果在动作300中接收的运动命令是用于后齿轮换档器进行多个链轮换档的命令，则处理器在每个链轮换档之后检查系统操作特性。在另一个实施例中，如果在动作300中接收的运动命令是将车座升高到特定高度的命令，则处理器可以在每次预定高度增加(例如，每2cm)之后检查系统操作特性。对于需要多次反复的所请求的运动，该方法移至动作316。
在动作316中，处理器再次确定系统特性(例如，与动作302中相同的系统特性)是否可接受。处理器再次将系统参数与相应的最小和/或最大阈值对比。如果处理器基于对比确定系统特性不可接受，则该方法移动至动作304。如果处理器基于对比确定系统特性仍然可接受，则该方法移动到动作318。
在动作318中，处理器确定在动作300中接收的运动命令是否完成。例如，处理器确定是否完成了所有反复(例如，所有链轮换档)。如果处理器确定在动作300中接收的运动命令未完成，则该方法移回到动作314。如果处理器确定在动作300中接收的运动命令完成，则该方法移动至动作312，并且该方法完成。
图8a至图8b一起是用于自行车50的后拨链器80的机电控制的方法的实施方式的流程图。该流程图还示出了用于在自行车50上传送和接收无线信号的方法。如在以下部分中所呈现的，可以使用先前附图中所指示的部件的任何组合来执行动作。例如，以下动作可以由后拨链器80的控制组件120和操作部件200以及附加或其它部件执行。在一个实施方式中，由控制组件120和前齿轮换档器85的操作部件200执行下列动作，以控制自行车50的前齿轮换档器85。在另一实施方式中，执行下列动作以控制自行车50的另一机动化部件。在实施方式中，这些动作可由开关装置126的控制通信装置执行，例如控制处理器222、操作通信装置216、操作处理器204、操作装置218或其任意组合。可以提供附加的、不同的或更少的动作。这些动作以所示的顺序或其它顺序执行。可以重复这些动作。
在动作400中，处理器产生运动命令并将运动命令传送(例如，经由有线连接或无线地)到待移动的机动化自行车部件(例如，后拨链器80)。处理器响应于用户接口处的用户输入或响应于在自行车上运行的另一控制算法(例如，巡航控制算法或补偿换档算法)而产生并传送运动命令。例如，用户经由用户接口请求后拨链器的换档。
在后拨链器的运动响应于在动作400中传送的命令开始之前，在动作402中，处理器(例如，后拨链器的处理器)识别后拨链器的电源的当前电压(例如，当前电池电压)，并且在动作404中，处理器识别电源的当前温度(例如，当前电池温度)。电源可以是任何数量的不同类型的电源，包括例如电池。
电池包括一个或多个电压传感器和/或一个或多个温度传感器。一个或多个温度传感器定位在电池上和/或电池内，使得由一个或多个温度传感器测量的温度分别准确地表示实际电池温度。在一个实施方式中，一个或多个温度传感器中的至少一个温度传感器位于电池的外部，在后拨链器上，以提供实际电池温度的近似值。处理器分别根据一个或多个电压传感器和一个或多个温度传感器的测量来识别电源的当前电压和电源的当前温度。处理器可以以其它方式识别电源的当前电压和电源的当前温度。
在动作406中，处理器基于在动作402中识别的当前电池电压和在动作404中识别的当前电池温度来确定是否允许在动作400中请求的换档。例如，当前电池电压和当前电池温度与表格内的值对比，或者利用表示温度和电压组合的可接受范围的函数来计算，后拨链器可在该温度和电压组合的可接受范围下安全地操作。该表格和/或函数存储在与处理器通信的存储器(例如，后拨链器的存储器或另一存储器)中，并且对应于自行车、电源和/或自行车的另一构造(例如，自行车的当前状态，诸如当前齿轮)。
可接受的操作范围以任何方式预先确定，并作为一个或多个表格和/或函数存储在存储器中。例如，可以根据自行车的操作特性、电池的特性、马达的特性、电子器件的特性或其它部件或自行车特性来确定可接受的操作范围。对于不同的自行车类型，可接受的操作范围可以不同。例如，电子山地自行车后拨链器可具有与电子公路自行车后拨链器不同的可接受的操作范围。此外，可接受的操作范围可基于关于自行车例如当前齿轮的状态信息而不同。其它参数可以用于确定可接受的操作范围，例如电池“气体压力计”或“库仑计”。
如果基于动作406中的确定，不满足安全操作条件，则不尝试换档，并且在动作408中中止换档。如果基于动作406中的确定，满足安全操作条件，则该方法移动到动作410并尝试换档。
在动作410中，马达基于动作400的运动命令开始移动后拨链器。处理器执行运动控制算法，该运动控制算法基于动作400的运动命令(例如，要换档多少个链轮)来控制到马达的电流。在一个实施方式中，运动控制算法包括用于出于其它原因例如失速状况而自动中止换档的逻辑。处理器连续运行运动控制算法，直到满足停止条件(见动作420)。停止条件可以是例如从动作400的运动命令到达目标位置。如动作412所示，运动控制算法的每次反复包括图8a至图8b的方法的至少一部分的反复。在该实施例中，运动控制算法的反复可以是每个链轮换档。
在动作414中，随着每次运动反复，处理器识别当前电池电压(例如，经由一个或多个电压传感器和/或基于电池电流的计算)。在动作416中，处理器确定是否已经起动低电池电压阈值定时器。如果处理器确定低电池电压阈值定时器尚未起动，则该方法移动至动作418。如果处理器确定低电池电压阈值定时器已经起动，则该方法移动到动作422。在动作418和422中，处理器将在动作414中识别的当前电池电压与低电压阈值对比。低电压阈值可以对应于例如电池的特性、电池保护电路系统的特性和/或电池和/或自行车的其它特性。低电压阈值被存储在存储器(例如，存储在所存储的表格中)或另一存储器中。
如果基于动作418中的对比，当前电池电压低于低电压阈值，则在动作424中处理器起动低电池电压阈值定时器以追踪电池电压保持在低电压阈值之下多长时间。
在低电池电压阈值定时器已经起动之后，在动作414中，继续在每次反复中识别当前电池电压。如果在低电池电压阈值定时器已经起动之后，基于动作422中的对比，当前电池电压升高到低电压阈值之上，则在动作426中处理器重置低电池电压阈值定时器。
对于当前电池电压低于低电压阈值的每个连续识别(例如，其中此为真正的每个连续反复)，在动作428中处理器递增低电池电压阈值定时器以记录电池电压已低于低电压阈值多长时间。
在动作430中，处理器将低电池电压阈值定时器与预定时间阈值(例如，100ms)对比。预定时间阈值可由自行车和/或电池的操作特性确定，或由电池和/或电池保护电路系统的特性确定。预定时间阈值可以存储在存储器或另一存储器中。
基于动作430中的对比，当低电池电压阈值定时器超过预定时间阈值时，方法移动到动作408，并且中止换档。当低电池电压阈值定时器小于预定时间阈值时，该方法移回到动作420，并且除非所请求的运动完成，否则开始另一反复。如果所请求的运动完成(例如，所有换档完成)，则该方法在动作432结束。
当所请求的运动中止时(例如，在动作408中止换档)，在动作434中处理器确定后拨链器例如是否处于稳定位置。例如，处理器确定后拨链器是否定位在后链轮组件的链轮之间，使得用户不能骑自行车。处理器可以基于来自一个或多个传感器(例如，识别后拨链器相对于后链轮组件的位置的霍尔传感器)的信号来确定后拨链器是否处于稳定位置。
如果在动作434中处理器确定后拨链器处于稳定位置，则方法移至动作436。如果在动作434中处理器确定后拨链器不处于稳定位置，则方法移动至动作438。在动作436中，自行车的部件(例如，控制装置98)向用户指示换档已经中止。例如，换档中止指示可以是自行车上的LED序列、到自行车计算机的无线电传输(例如ANT+)、音频反馈或向用户显示消息。在动作436中的指示之后，自行车返回到动作440中的非启动状态。
在动作438中，动作400的运动命令被改变以试图在方法开始之前恢复后拨链器的位置或将拨链器移动到安全中间位置(例如，移动到最近的链轮)。用改变的运动命令重复该方法。
图9示出了在图8a至图8b的方法期间电池电压对时间的示例性曲线图。图9示出了其中成功完成换档的方法的实施例，并且该方法在动作432结束。电池电压低于低电压阈值(例如5.5V)的时间不超过预定时间阈值，并且马达在后拨链器到达目标位置之后停止。
图10示出了在图8a至图8b的方法期间电池电压对时间的另一示例性曲线图。图10示出了其中由于电池电压低于低电压阈值(例如，5.5V)太长时间(例如，＞100ms)而中止换档的方法的实施例。换句话说，电池电压低于低电压阈值的时间超过预定时间阈值，并且当在动作408中中止换档时，马达停止。在换档中止指示之后，该方法在动作440结束。
本文描述的实施方式的图示旨在提供对各种实施方式的结构的一般理解。这些图示不旨在用作对利用本文描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。在审阅本公开之后，许多其它实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。可以利用其它实施方式，并且可以从本公开中导出其它实施方式，使得可以在不偏离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和变化。另外，这些图示仅仅是代表性的，并且可以不是按比例绘制的。图示中的某些比例可能被夸大，而其它比例可能被最小化。因此，本公开和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
虽然本说明书包含许多细节，但是这些细节不应被解释为对本发明的范围或所要求保护的范围的限制，而应被解释为对本发明的特定实施方式所特有的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分开地或以任何适当的子组合的方式在多个实施方式中实现。此外，尽管特征可以如上所述地在某些组合中起作用，甚至最初就是这样要求保护的，但是来自要求保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且要求保护的组合可以针对子组合或者子组合的变型。
类似地，尽管在附图中描绘了操作和/或动作，并且在此以特定顺序描述了操作和/或动作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或以相继顺序执行这样的操作，或者要求执行所有所示的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应当理解，任何所描述的程序部件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。
本公开的一个或多个实施方式在本文中可单独地和/或共同地由术语“发明”来指代，这仅仅是为了方便，而不是旨在自愿地将本申请的范围限制于任何特定发明或发明构思。此外，尽管在此已经示出和描述了特定实施方式，但是应当理解，被设计成实现相同或类似目的任何后续布置可以替代所示的特定实施方式。本公开旨在覆盖各种实施方式的任何和所有后续修改或变型。在审阅本说明书之后，上述实施方式的组合以及本文未具体描述的其它实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。
提供本公开的摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，并且提交该摘要，可以理解的是它将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在以上具体实施方式中，为了使本公开流畅，各种特征可以被分组在一起或在单个实施方式中描述。本公开不应被解释为反映了要求保护的实施方式需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，发明主题可以涉及少于任何所公开的实施方式的所有特征。因此，所附权利要求被合并到具体实施方式中，其中每个权利要求在限定单独要求保护的主题时独立地存在。
前述详细描述旨在被认为是说明性的而非限制性的，并且应当理解，包括所有等同物的所附权利要求旨在限定本发明的范围。除非如此声明，否则权利要求不应被理解为限于所描述的顺序或元件。因此，落入所附权利要求及其等同物的范围和精神内的所有实施方式都被要求作为本发明。

Claims (20)

1.一种用于自行车的机动化部件，所述机动化部件包括：
电源，所述电源被构造成产生用于马达的电流，所述马达被构造成移动所述机动化部件的可移动部件；
第一传感器，所述第一传感器被构造成测量第一值，所述第一值表示与所述电源相关联的第一参数；
第二传感器，所述第二传感器被构造成测量第二值，所述第二值表示与所述电源相关联的第二参数；以及
处理器，所述处理器与所述第一传感器和所述第二传感器通信，所述处理器被构造成：
接收移动所述机动化部件的所述可移动部件的请求；
识别预定阈值，所述预定阈值是所述第一参数和所述第二参数的组合的值的范围；
将所测量的第一值和所测量的第二值的组合与所识别的预定阈值对比；
基于所述对比，当所测量的第一值和所测量的第二值的组合达到所述预定阈值时，基于所接收的请求控制从所述电源到所述马达的电流，使得所述机动化部件的所述可移动部件移动。
2.根据权利要求1所述的机动化部件，其中，所述处理器还被构造成，基于所述对比，当所测量的第一值和所测量的第二值的组合未达到所述预定阈值时，中止所请求的移动。
3.根据权利要求2所述的机动化部件，其中，所述处理器还被构造成将所请求的移动的所述中止通信给所述自行车的用户。
4.根据权利要求1所述的机动化部件，其中，所述处理器还被构造成识别所述自行车的操作特征数据，并且
其中，所述预定阈值的所述识别包括基于所述自行车的所识别的操作特征数据来识别所述预定阈值。
5.根据权利要求4所述的机动化部件，其中，自行车数据的所述操作特征数据包括与所述自行车的类型、所述机动化部件的所述可移动部件的位置、所述电源的性能、所述马达的性能、所述机动化部件的电子器件的性能或它们的任何组合相关的数据。
6.根据权利要求4所述的机动化部件，所述机动化部件还包括与所述处理器通信的存储器，所述存储器被构造成存储多个数据组或多个函数，所述多个数据组中的每个数据组或所述多个函数中的每个函数表示所述第一参数和所述第二参数的所述组合的值的相应预定阈值范围，
其中，所述预定阈值的所述识别包括基于所述自行车的所识别的操作特征数据来选择所述多个数据组中的数据组或所述多个函数中的函数，所选择的数据组或函数表示所识别的预定阈值。
7.根据权利要求1所述的机动化部件，其中，所述第一参数是所述电源的温度，并且所述第二参数是所述电源的电压。
8.根据权利要求7所述的机动化部件，其中，所述电源是电池。
9.根据权利要求1所述的机动化部件，其中，所述机动化部件是拨链器。
10.根据权利要求9所述的机动化部件，其中，所接收的移动所述拨链器的所述可移动部件的请求包括多个移动，
其中，所述第一传感器被构造成在所述多个移动的至少移动子组中的每个移动之前测量所述第一值，并且所述第二传感器被构造成在至少所述移动子组中的每个移动之前测量所述第二值，并且
其中，在至少所述移动子组中的每个移动之前，所述处理器还被构造成：
将相应的所测量的第一值和相应的所测量的第二值的组合与所识别的预定阈值或另一预定阈值对比，所述另一预定阈值是值的另一范围；并且
基于所述对比，当相应的所测量的第一值和相应的所测量的第二值的组合未达到所述预定阈值或所述另一预定阈值时，中止所请求的移动。
11.根据权利要求10所述的机动化部件，其中，所接收的移动所述可移动部件的请求是将所述可移动部件从第一位置移动到第二位置的请求，并且
其中，当所请求的移动被中止时，所述处理器还被构造成经由所述电源和所述马达将所述可移动部件移回到所述第一位置或移回到所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置。
12.根据权利要求10所述的机动化部件，其中，所述移动子组是所述多个移动。
13.根据权利要求10所述的机动化部件，其中，所述处理器还被构造成：
识别预定电压最小值和预定低电压时间限制；以及
在至少所述移动子组中的每个移动之前：
将相应的所测量的第二值与所识别的预定电压最小值对比；
基于所述对比，当相应的所测量的第二值小于所识别的预定电压最小值时：
识别定时器是否在运行；
当所述定时器被识别为未运行时，起动所述定时器；
当所述定时器被识别为运行时：
将所述定时器的时间与所识别的预定低电压时间限制对比；以及
基于所述对比，当所述定时器的所述时间大于所识别的预定低电压时间限制时，中止所请求的移动；以及
基于所述对比，当相应的所测量的第二值大于所识别的预定电压最小值时，在所述定时器运行时重置所述定时器。
14.根据权利要求10所述的机动化部件，其中，所述多个移动分别是所述拨链器的多个齿轮换档。
15.一种用于自行车的后拨链器，所述后拨链器包括：
马达，所述马达被构造成使所述后拨链器的可移动部件移动；
电池，所述电池被构造成为所述马达供电；
第一传感器，所述第一传感器被构造成测量与所述电池相关联的温度；
第二传感器，所述第二传感器被构造成测量所述电池的电压；以及
处理器，所述处理器与所述第一传感器和所述第二传感器通信，所述处理器被构造成：
将所测量的温度和所测量的电压的组合与预定阈值对比，所述预定阈值是值的范围；以及
基于所述对比，当所测量的温度和所测量的电压的所述组合达到所述预定阈值时，利用所述马达和所述电池移动所述后拨链器的所述可移动部件。
16.根据权利要求15所述的后拨链器，其中，所述处理器还被构造成接收移动所述后拨链器的所述可移动部件的请求，并且
其中，所述后拨链器的所述可移动部件的所述移动是基于所接收的请求的。
17.根据权利要求16所述的后拨链器，其中，所述处理器还被构造成：
识别所述自行车的操作特征数据；并且
基于所述自行车的所识别的操作特征数据，识别所述第一参数和所述第二参数的所述组合的值的预定阈值范围。
18.根据权利要求17所述的后拨链器，其中，所述处理器还被构造成，基于所述对比，当所测量的温度与所测量的电压的所述组合未达到所述预定阈值时中止所请求的移动。
19.根据权利要求18所述的后拨链器，其中，所述处理器还被构造成将所请求的移动的所述中止通信给所述自行车的用户。
20.一种用于控制自行车的机动化部件的可移动部件的运动的方法，所述自行车包括电源和马达，所述电源被构造成为所述马达供电，所述方法包括：
由第一传感器测量第一值，所述第一值表示与所述电源相关联的第一参数；
由第二传感器测量第二值，所述第二值表示与所述电源相关联的第二参数；以及
由与所述第一传感器和所述第二传感器通信的处理器接收移动所述机动化部件的所述可移动部件的请求；
识别预定阈值，所述预定阈值是所述第一参数和所述第二参数的组合的值的范围；
将所测量的第一值和所测量的第二值的组合与所识别的值的预定阈值范围对比；
当所测量的第一值和所测量的第二值的所述组合达到值的预定阈值范围时，基于所述对比，由所述马达移动所述可移动部件。
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