CN111572699B - 控制自行车的方法以及自行车的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制自行车的方法以及自行车的控制系统。一种具有能够独立于曲柄而驱动齿盘的踏板辅助电动机的自行车包括车轮速度传感器和曲柄踏频传感器。车轮速度传感器和曲柄踏频传感器分别测量车轮速度和曲轴踏频，并且将测得的车轮速度和曲轴踏频提供给自行车的控制器。控制器被配置为基于测得的车轮速度和/或测得的曲柄踏频命令辅助电动机启动。

Description

控制自行车的方法以及自行车的控制系统

技术领域

本公开涉及控制自行车的方法以及自行车的控制系统。

背景技术

电动自行车是带有可用于推进的集成电动机的自行车。电动自行车保留被蹬踏的能力，因此不是电动摩托车。电动自行车使用可充电电池，通常每小时可以行驶15英里至30英里。电动自行车正在成为世界各地流行的出行方式，并且是一种环境友好的交通方法。

发明内容

根据一方面，控制自行车，所述自行车具有传动系，所述传动系包括齿轮变换装置和向所述传动系提供动力的动力辅助电动机，包括：具有检测装置，所述检测装置检测指示所述齿轮变换装置换挡的线缆反作用；生成信号；并且将所述信号传达到控制器。所述控制器响应于所述信号而致使所述动力辅助电动机向所述传动系提供动力。

根据控制自行车的一方面，所述自行车包括：传动系，所述传动系包括齿轮变换装置；检测装置，所述检测装置被配置为设置在所述自行车上；动力辅助电动机，所述动力辅助电动机向所述传动系提供动力；以及控制器，所述控制器被配置为：从所述检测装置接收响应于线缆反作用而生成的信号，所述线缆反作用指示所述齿轮变换装置换挡；以及响应于所述信号而致使所述动力辅助电动机向所述传动系提供动力。

根据一方面，控制自行车(所述自行车具有传动系和被配置为向所述传动系提供动力的动力辅助电动机，所述传动系包括齿轮变换装置)的示例方法包括以下步骤：检测装置检测指示所述齿轮变换装置换挡的线缆反作用；生成信号；并且将所述信号传达到控制器。所述控制器响应于所述信号而致使所述辅助电动机向所述传动系提供动力。

附图说明

在阅读以下结合附图进行的描述时，本发明的目的、特征和优点将变得清楚，在附图中：

图1示出了具有可以按照本公开的教导受到控制的部件运动的自行车的一个示例的侧视图；

图2是后拨链器的一个示例的侧视图；

图3是机电控制系统的框图；

图4是操作部件的框图。

图5是自动换挡方法的实施方式的流程图；以及

图6是半自动换挡的实施方式的流程图。

具体实施方式

电动自行车包括一个或更多个踏板辅助电动机。踏板辅助电动机可以独立于曲柄而转动驱动齿盘。因此，当踏板辅助电动机启动时，如果骑行人使蹬踏速率减慢的速度快于电动机可以反应的速度，则电动机扭矩不被传递到骑行人的腿上。换句话讲，骑行人没有在这种踏板减速中感觉到电动机扭矩。

基于诸如(例如)骑行人按下电动自行车上的按钮这样的输入，在骑行人例如在电动自行车旁边行走并将电动自行车推上陡坡时，一些电动自行车可以使用踏板辅助电动机来辅助骑行人。来自用户的输入可能以低速启动踏板辅助电动机，而曲柄和踏板没有不安全地旋转。

带有踏板辅助电动机的自行车包括车轮速度和曲柄速度传感器，车轮速度和曲柄速度传感器可以用作自行车变速器的自动换挡算法的输入。自行车变速器的自动换挡算法的一个局限性在于，换挡只能在传动系正在移动时发生，诸如当例如骑行人在蹬踏时发生。

提供了一种具有能够独立于曲柄而驱动齿盘的踏板辅助电动机的自行车。自行车包括车轮速度传感器和曲轴踏频传感器。车轮速度传感器和曲柄踏频传感器分别测量车轮速度和曲轴踏频，并且将测得的车轮速度和曲轴踏频提供给自行车的电动后拨链器。电动后拨链器被配置为基于测得的车轮速度和/或测得的曲柄踏频指示电动自行车控制器启动电动机过驱动。

现在转向附图，图1例示了示例自行车100(例如，电动自行车)，自行车100可用于实现与齿轮变换装置36的连接。在所例示的实施方式中，自行车100包括车架38、车把22、换挡杆94和车座24。自行车100还包括第一或前轮79和第二或后轮78。包括了前制动器92和/或后制动器91，以分别制动前轮79和后轮78。前制动器92和/或后制动器91受至少一个制动致动器93控制。自行车100包括传动系70。图1的传动系70包括曲柄组件71，曲柄组件71经由链条72操作性联接到后飞轮41。曲柄组件71包括曲柄臂74和踏板76以及至少一个齿盘77，齿盘77被配置为与链条72操作性联接，以将施加到曲柄组件71上的力和/或动力传输到链条72。该力和/或动力通过链条72传输到后飞轮41，由此将驱动力20和/或动力从后飞轮41传输到后轮78。传动系70包括齿轮变换装置36。

传动系70还可以包括动力辅助装置200。在示例中，动力辅助装置200可以包括辅助电动机202。骑行人使用踏板76和曲柄臂74将蹬踏扭矩施加到曲柄组件71。动力辅助装置200被配置为辅助后轮78的旋转。在所例示的实施方式中，动力辅助装置200被配置为在动力辅助装置位于曲柄组件处的情况下经由与曲柄组件71的结合式连接来辅助后轮78的旋转。动力辅助装置200由远程电源201供电。

如图1中所示，可以使用诸如后拨链器36这样的齿轮变换装置36使链条72在后飞轮41的各个链轮之间移动。在示例中，后拨链器36是机械的(例如，线缆致动的)后拨链器，该机械的后拨链器由车把22上的换挡杆94控制，线缆或电线210连接在换挡杆94和后拨链器36之间。线缆210包括在线缆210上的检测装置212。检测装置212可以用于检测因用户操作换挡杆84(例如，致动换挡杆)而引起的线缆反作用。检测装置212被配置为被设置在自行车100上。检测装置212可进行操作，以生成表征检测到的线缆反作用的信号。在实施方式中，如图1中例示的，线缆反作用是通过换挡杆94的操作发起的变速命令。可以利用有线和/或无线通信技术，将线缆反作用信号或翻译后的变速命令传达给诸如自行车控制器402(参见图3)这样的控制器。线缆反作用可以是线缆210的移动。

在替代示例中，后拨链器36是受指示已由自行车操作人员或骑行人发出变速命令的信号控制的齿轮变换装置。此齿轮变换装置可包括线缆致动装置，线缆致动装置被配置为通过电子或无线信号与换挡杆通信，并且以机电方式操纵线缆，以操作齿轮变换装置。在此实施方式中，检测装置可被配置为检测设置在线缆致动装置和齿轮变换装置之间的线缆的反作用。

参照图2，后拨链器36附接到自行车车架38并且设置在后飞轮41旁边。在图2中示出了链条72。后拨链器36是线缆致动的后拨链器，并且包括基部构件312(例如，“b-转向节”)，外连杆314和内连杆316。基部构件312能以传统方式附接到自行车车架38。内连杆316通过例如连杆销可枢转地附接到基部构件312。可移动构件或组件318(例如，“p-转向节”)在与基部构件312相对的端部处可枢转地连接到外连杆314和内连杆316，以许可可移动组件318相对于基部构件312移位。链条引导组件320(例如，笼)被配置为接合并保持链条72中的张力，并且可枢转地连接到可移动组件318的一部分。

如所示出的，自行车100可以包括作为换挡致动器或线缆换挡杆94的安装在车把上的用户接口。这些部件全都可以连接到远程电源或远程电池201。另外，电动自行车中央控制系统/中央控制器与每个部件之间的所有通信都是通过有线或无线通信实现的。可以用从中央控制器到每个部件的个体电线进行离散控制，或者系统可以使用控制器局域网(CAN)总线，CAN总线被设计为允许微控制器和装置在应用中彼此通信。

尽管所例示的自行车100是山地自行车并且可包括诸如减震前叉这样的悬架部件，但是本文中公开的实施方式可以用诸如(例如)公路自行车这样的其他类型的自行车来实现。用图1中的箭头“A”的方向指示自行车100的前方和/或向前方向。如此，自行车的向前移动方向用箭头A的方向指示。

电动自行车的中央控制系统或控制器可由与远程电源201相同的外壳支撑。电动自行车控制器可控制从远程电源201到自行车100上的部件(诸如动力辅助装置200)的电力。电动自行车控制器可控制通向自行车100上的其他和/或不同部件的电力。电动自行车控制器可向诸如(例如)线缆210、拨链器36、悬架系统和/或座杆组件这样的自行车100上的部件发送信号(例如，指令)和/或从这些部件接收数据(例如，指令和/或传感器数据)。

在其他实施方式中，电动自行车控制器可位于自行车100上的其他位置(例如，安装在车把上)，或者另选地，可分布在自行车100的各个部件之间，并铺设通信链路以适应必要的信号和电力路径。电动自行车控制器也可不在自行车100上，诸如(例如)位于骑行人的手腕上或运动衣口袋中。通信链路可包括电线，可以是无线的，或者可以是其组合。在一个示例中，电动自行车控制器可以与后拨链器36集成，以在部件之间传达控制命令。电动自行车控制器可以包括处理器、通信装置(例如，无线通信装置)、存储器以及一个或更多个通信接口。

在一个示例中，电动自行车控制器致动拨链器并操作拨链器36以执行齿轮变换和挡位选择。另外地或另选地，电动自行车控制器可以被配置为控制前齿轮变换装置的变速。

图3示出了例如自行车100的控制系统400(例如，机电控制系统)的示例。控制系统400包括电动自行车控制器402、动力辅助装置200、后拨链器36和一个或更多个传感器。动力辅助装置200包括例如辅助电动机202。

这一个或更多个传感器包括例如踏板速度传感器404、车轮速度传感器406、扭矩传感器408和检测装置212。例如，踏板速度传感器404测量曲柄臂74中的至少一个的旋转速度，车轮速度传感器406测量车轮78、79中的至少一个的旋转速度，并且扭矩传感器408测量曲柄组件71上的扭矩和/或辅助电动机202的输出轴上的扭矩。控制系统400可包括更多、更少和/或不同的传感器。例如，一个或更多个传感器可包括不止一个车轮速度传感器406，一个用于前轮79，一个用于后轮78。

当自行车100包括线缆致动的换挡杆94和后拨链器36时，特别地使用检测装置212。检测装置212可以是被配置用于检测线缆的反作用的开关、电位计和/或传感器。在图1的示例中，线缆210可以是鲍登线缆(Bowden cable)。在该示例中，检测装置212可以是诸如电位计这样的线缆反作用或运动检测装置，电位计通过鲍登线缆连接到监视电位计电阻的微控制器。在替代实施方式中，可使用固定传感器。如果使用固定传感器，固定传感器可以附接到自行车车架38。例如，位于自行车车架38上的霍尔效应传感器可与磁体结合使用。磁体可以连接到线缆，并且霍尔效应传感器可以通过监视磁体来监视线缆的移动/运动。在其他实施方式中，可使用检测位置的线性电位计或检测旋转的旋转电位计。

在其他实施方式中，检测装置212可以位于自行车100上的任何地方。例如，检测装置212可以是电动开关或电位计。电动开关或电位计可能位于换挡杆中。在替代实施方式中，电动开关或电位计可位于后拨链器36的里面或上面。位于后拨链器或换挡杆中的检测装置可随着换挡杆或拨链器的每个动作而被瞬时致动。这些示例的组合以及其他技术也可被用作检测装置212。

踏板速度传感器404、车轮速度传感器406和扭矩传感器408可以是任何数量的不同类型的传感器。例如，踏板速度传感器404和车轮速度传感器406可以是组合的速度和踏频传感器。速度和踏频传感器可包括附接到前轮79或后轮78的辐条的辐条磁体和/或附接到曲柄臂74之一的踏频磁体以及附接到自行车100的车架38的传感器(例如，霍尔效应传感器)。附接到自行车的车架38的传感器被配置为基于踏频磁体和/或辐条磁体来识别一个曲柄臂74和/或前轮79或后轮78的旋转并进行计数，这些磁体分别经过附接到车架38的传感器。可提供其他类型的传感器(例如，用于车轮速度传感器406的陀螺仪和加速度计的组合)。扭矩传感器408可包括例如磁弹性扭矩传感器、应变仪、SAW装置和/或其他类型的扭矩传感器。在一个实施方式中，扭矩传感器408是测量经过辅助电动机202的电流的电流传感器。辅助电动机202所消耗的电流量与辅助电动机202施加到自行车100的传动系的扭矩成正比。在一个实施方式中，至少后拨链器36和电动自行车控制器402中的每一个与检测装置212直接通信。控制器402、后拨链器36和检测装置212之间的通信可以是有线通信和/或无线通信。

如图3的实施方式中所示，动力辅助装置200、后拨链器36以及一个或更多个传感器(例如，踏板速度传感器404、车轮速度传感器406、检测装置212和扭矩传感器408)可与电动自行车控制器402直接通信。另选地或另外地，控制系统400的至少一些部件可与电动自行车控制器402间接通信。例如，车轮速度传感器406和/或踏板速度传感器404可与后拨链器36直接通信，并且经由后拨链器36与电动自行车控制器402间接通信。在一个实施方式中，至少后拨链器36和电动自行车控制器402中的每一个与例如踏板速度传感器404、车轮速度传感器406、检测装置212和扭矩传感器408中的所有传感器直接通信。控制系统400的其他和/或不同的部件可与所述一个或更多个传感器(例如，动力辅助装置200)中的所有传感器直接通信。控制系统400的部件之间的通信可以是有线通信和/或无线通信。

控制系统400的部件之间的每条通信链路410可以在两个方向上。换句话讲，直接通信的控制系统400的部件之间的数据流可以在两个方向上。例如，车轮速度传感器406可从电动自行车控制器402接收信号(例如，关于何时测量旋转速度)，并且将测得的旋转速度返回到电动自行车控制器402。

在示例中，后拨链器36可包括与各个传感器(例如，检测装置212、踏板传感器404和/或车轮速度传感器406)和自行车控制器402通信的能力。此通信的示例被示出为虚线412。可以在传感器、自行车控制器402和后拨链器36之间发送和接收通信和数据。这可能在例如后拨链器36包括线缆致动装置时发生，当行车人没有传达换挡信号但是自行车控制器402确定有必要换挡时，线缆致动装置将拉动线缆210以致动线缆。在替代示例中，自行车控制器402可位于后拨链器36的上面、里面和/或附近。

图4是操作部件500的框图。操作部件500可以是诸如(例如)后拨链器36、电动自行车控制器402和前齿轮变换装置这样的先前描述的部件中的一个或更多个或可以是先前描述的部件中的一个或更多个的组成部分。操作部件500也可以是诸如动力辅助装置200、内变速箱部件、悬架或可调节悬架部件或可调节座位部件这样的另一部件。可提供多个操作部件500。

操作部件500设置有操作单元502，操作单元502可以是电路板或替代构造。操作单元502包括操作处理器504、操作存储器506、操作用户接口508、操作电源510、操作通信接口512和操作装置接口514。在实施方式中，操作通信接口512与操作通信装置516通信，并且操作装置接口514与操作装置518通信。可提供另外的、不同的或更少的部件。例如，可以省略操作用户接口508。

操作处理器504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504可包括通用处理器、数字信号处理器、ASIC、FPGA、模拟电路、数字电路、它们的组合或其他现在已知或以后开发的处理器。操作处理器504可以是诸如利用共享或并行处理的单个装置或装置的组合。

操作存储器506可以是易失性存储器或非易失性存储器。操作存储器506可包括ROM、RAM、闪存、EEPROM或其他类型存储器中的一个或更多个。操作存储器506可以能从操作部件500去除，诸如SD存储卡。在特定的非限制示例性实施方式中，计算机可读介质可包括固态存储器，诸如容纳一个或更多个非易失性只读存储器的存储卡或其他封装。另外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其他易失性可重写存储器。另外，计算机可读介质可包括诸如磁盘或磁带或其他存储装置这样的磁-光介质或光学介质。因此，本公开被认为包括可在其中存储数据或指令的计算机可读介质及其他等效物和后继介质中的任一个或更多个。

操作存储器506是非暂态计算机可读介质，并且被描述为是单个介质。然而，术语“计算机可读介质”包括诸如集中式或分布式存储结构这样的单个介质或多个介质和/或可进行操作以存储一个或更多个指令集和其他数据的关联的高速缓存。术语“计算机可读介质”还应当包括能够存储、编码或携带指令集以供处理器执行或致使计算机系统执行本文中公开的方法或操作中的任一个或更多个的任何介质。

操作电源510是便携式电源，其可被存储在操作部件500内部或存储在操作部件500外部并通过导电线缆与操作部件通信。操作电源510可涉及例如使用机械发电机、燃料电池装置、光伏电池、压电或其他发电装置来产生电力。操作电源510可包括诸如由两个或更多个电化学电池组成的装置这样的电池，这两个或更多个电化学电池将所储藏的化学能转换成电能。操作电源510可包括多个电池或其他供电装置的组合。可使用专门装配或配置的电池类型或标准电池类型。

在操作部件500是电动自行车控制器402的示例中，操作电源510可被存储在操作部件500内部或外部。例如，电动自行车控制器402可以被支撑在图1的远程电源201的壳体内。

操作装置接口514允许自行车100的部件的操作。例如，操作装置接口514可传输来自操作电源510的电力，以在操作装置518中产生移动。在各种实施方式中，操作装置接口514发送电力，以控制辅助电动机202、后拨链器36的电动机(例如，如果后拨链器36包括线缆致动装置)、前拨链器的电动机(例如，如果前拨链器包括线缆驱动装置)或其任何组合。在一个实施方式中，操作部件500是电动自行车控制器402，并且操作装置接口514发送电力，以控制动力辅助装置200的移动。操作装置接口514包括可进行操作以控制操作装置518的有线导电信号和/或数据通信电路。

操作用户接口508可以是一个或更多个按钮、键区、键盘、鼠标、铁笔、轨迹球、摇杆开关、触摸板、语音识别电路或其他用于在用户和操作部件500之间进行数据传达的装置或部件。操作用户接口508可以是触摸屏，其可以是电容式或电阻式的。操作用户接口508可包括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508还可包括音频功能或扬声器。

操作通信接口512被配置为与操作通信装置516一起接收数据，诸如测量数据(例如，曲柄旋转速度、车轮旋转速度、扭矩和/或线缆致动)、预期信号、操作信号和/或来自自行车部件(例如，踏板速度传感器404、车轮速度传感器406、检测装置212和/或扭矩传感器408；电动自行车控制器402)的其他信号。在一个实施方式中，操作部件500包括分别与不止一个操作通信装置516通信的不止一个操作通信接口512。操作通信接口512还可被配置为发送数据，诸如由例如电动自行车控制器402接收的状态信号(例如，温度传感器信号)。操作通信接口512使用任何可操作连接来传达数据。可操作连接可以是其中可发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作连接可包括物理接口、电接口和/或数据接口。一个或更多个操作通信接口可按任何现在已知或以后开发的格式通过操作通信装置516提供无线通信。尽管本说明书参考特定标准和协议描述了可在特定实施方式中实现的部件和功能，但是本发明不限于这些标准和协议。例如，互联网和其他分组交换网络发送的标准(例如，TCP/IP、UDP/IP、HTML、HTTP、HTTPS)代表现有技术的示例。此类标准定期被功能基本上相同的更快或更有效的等同物取代。因此，功能与本文中公开的功能相同或相似的替代标准和协议被认为其是等同物。

按照本公开的各种实施方式，本文中描述的方法可用可由计算机系统执行的软件程序来实现，所述计算机系统诸如为控制系统400的部件(例如，电动自行车控制器402)和/或在自行车100上和/或由用户穿戴的其他部件。另外，在示例性非限制实施方式中，实现方式可包括分布式处理、部件/对象分布式处理以及并行处理。另选地，虚拟计算机系统处理可被构造为实现如本文中描述的方法或功能中的一个或更多个。

可用任何形式的编程语言(包括汇编或翻译语言)来编写计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)，并且可以用任何形式来调配计算机程序，包括将其调配为独立程序或适用于计算环境中的模块、组件、子程序或其他单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可被存储在保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文挡中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、专用于所讨论程序的单个文件中或者多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码中的一些部分的文件)。可调配计算机程序，以在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上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可由一个或多个可编程处理器来执行，一个或多个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运算并且生成输出来执行功能。过程和逻辑流也可由专用逻辑电路(例如，FPGA或ASIC)来执行，并且设备也可被实现为专用逻辑电路(例如，FPGA或ASIC)。

如在本申请中使用的，术语“电路系统”或“电路”是指以下所有内容：(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路中的实现)；(b)电路与软件(和/或固件)的组合，诸如(在适用时)：(i)处理器的组合，或(ii)处理器/软件(包括一起工作以致使诸如移动电话或服务器这样的设备执行各种功能的数字信号处理器、软件和存储器)的多个部分；以及(c)需要用于操作的软件或固件的电路，即便该软件或固件并不是实体存在的，诸如微处理器或微处理器的一部分。

“电路系统”的这种定义适用于本申请中该术语的所有使用，包括任何权利要求中的。作为其他示例，如在本申请中使用的，术语“电路系统”还将涵盖仅仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及它的(或它们的)随附软件和/或固件的实现以及其他电子部件。术语“电路”还将涵盖(例如，如果适用于特定权利要求要素)用于服务器、蜂窝网络装置或其他网络装置中的移动计算装置或类似物的基带集成电路或应用处理器集成电路。

举例来说，适于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器二者以及任何类型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储器或二者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或更多个存储装置。通常，计算机还包括或操作性联接到用于存储数据(例如，磁、磁光盘或光盘)的一个或更多个大容量存储装置，以从该大容量存储装置接收数据或将数据传送到该大容量存储装置，或这二者。然而，计算机不需要具有这样的装置。此外，计算机可被嵌入诸如(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装置(仅举几例)这样的另一装置中。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、介质和存储装置，包括(举例来说)半导体存储装置(例如，EPROM、EEPROM和闪存存储装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动盘)；磁光盘；CDROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路进行补充或被装在专用逻辑电路中。

操作通信装置516允许从操作部件500到自行车100的另一部件或诸如移动电话或其他计算装置这样的外部装置的数据和/或信号通信。操作通信装置使用任何可操作连接来传达数据。可操作连接可以是其中可发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作连接可包括物理接口、电接口和/或数据接口。控制通信装置可被配置为无线通信，因此包括一根或更多根天线。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。

还可设置控制天线。控制天线可以是多根控制天线。控制单元包括被包括在PCB的电路中的天线；然而，附加天线也可被包括在电路中。控制天线可与自行车100的另一部件集成，或者可以是独立部件。例如，控制天线可被集成为电动自行车控制器402的组成部分。

电动自行车控制器402可允许配置多种骑乘模式，可由控制单元(例如，电动自行车控制器402或自行车100的上面或外侧的另一控制器)在所述多种骑乘模式之间进行切换。控制单元可基于用户输入(例如，经由换挡杆94或另一接口)切换骑乘模式或基于感测到的条件自动地切换骑乘模式。在每种模式下，可调节骑乘模式的各种特性。例如，可调节齿轮滞后、最小变速直至没有蹬踏和/或其他特性。

图5是例如自行车100的部件的机电控制方法的实施方式的流程图。该流程图还例示了在自行车100上发送和接收无线信号的方法。如以下各段中呈现的，可使用先前附图中指示的部件的任何组合来执行动作。例如，以下动作可由控制系统400的至少一些部件以及附加或其他部件来执行。在实施方式中，这些动作可由例如电动自行车控制器402、动力辅助装置200、一个或更多个传感器或其任何组合来执行。可提供另外的、不同的或更少的动作。这些动作按所示出的顺序或其他顺序执行。可重复这些动作。

在动作600中，处理器启动自行车的模式(例如，全自动模式)。在全自动模式下，无需用户输入就使拨链器(例如，拨链器36)换挡，以维持导致骑行人的踏频接近基于当前车轮速度定义的目标的齿轮。处理器可基于用户输入启动全自动模式或者基于感测到的骑乘状况自动地启动全自动模式。在一个实施方式中，处理器是拨链器的处理器，并且基于来自接收了用户输入或识别了所感测的骑乘状况的另一处理器(例如，电动自行车控制器402)的指令来启动全自动模式。

在动作602中，处理器从传感器(例如，车轮速度传感器；车轮速度传感器406)接收代表车轮速度的数据。车轮速度传感器连续地或以预定间隔测量车轮的旋转速度。接收到的代表车轮速度的数据可以是自行车的前轮和/或自行车的后轮的。代表车轮速度的数据可以是转速值(例如，以每分钟转数为单位)。

在动作604中，处理器从传感器(例如，踏板速度传感器或曲柄踏频传感器；踏板速度传感器404)接收代表踏频速度的数据。踏板速度传感器连续地或以预定间隔测量附接有自行车的踏板的曲柄臂的旋转速度。代表踏频速度的数据可以是转速值(例如，以每分钟转数为单位)。

可用作该方法的输入的某些车轮速度和曲柄踏频传感器分别使用安装在车轮或曲柄上的单个磁体以及安装在车架上的单个簧片开关或霍尔效应传感器。随着车轮或曲柄旋转，磁体每旋转一次就经过霍尔效应传感器或簧片开关，生成由处理器读取的信号。这些传感器系统利用簧片开关启动或霍尔效应传感器启动之间的时间测量曲柄或车轮角速率。随着车轮或曲柄的减速，霍尔或簧片事件之间的时间段增加。微处理器计算出的旋转速度仅在发生传感器事件时才被更新。上述方法的自动变速性能使当前车轮或当前曲柄速度的准确更新能力增加。当车轮或曲柄完全停止时，磁体不再经过霍尔效应传感器或簧片开关，因此更新速度的时间变得无限长。为了防止这种情况，处理器在激活之间的最长时间，超过该最长时间时，曲柄速度或车轮速度被假定为0(例如，长于2秒，实际上停止)。如果骑行人在车轮的1转内从60RPM减速至0RPM，则处理器将必须等待2秒做出确定。

如果在车轮速度降至50RPM以下之后该方法做出了关键决策，则处理器可通过跟踪自上一次传感器事件起已过去了多少时间来估计这是在何时发生的。可以假定自行车的行驶速度不超过

(RPM)。使用该计算允许自行车(例如，处理器)对曲柄速度和/或车轮速度信息的动作比等待下一个信号发生的速度更快。

在动作606中，处理器将代表在动作604中接收到的踏频速度(例如，当前踏频速度)的数据与目标踏频速度进行比较。目标踏频速度可由用户定义。例如，自行车可包括安装在自行车的车把上的一个或更多个控制装置(例如，两个控制按钮)。这两个控制按钮可与例如电动自行车控制器402和/或自行车上的其他部件通信(例如，无线通信和/或有线通信)。两个控制按钮之一可在被按下时生成指示目标踏频速度增加的信号，而两个控制按钮中的另一个可在被按下时生成指示目标踏频速度降低的信号。例如，单次按压两个控制按钮中的任一个使目标踏频速度(例如，设定点)按RPM的可配置数目递增或递减。在一个实施方式中，该设定点在功能上实际的预定范围内是可调节的(例如，60RPM-120RPM)。试图超越预定界限的极限进行调节的骑行人对设定点没有影响。换句话讲，设定点将保持在下界限或上界限。预定界限也可以是可调节的。

与处理器通信的存储器(例如，拨链器36的存储器或电动自行车控制器402的存储器)存储传动比表和升挡/降挡表。当骑行人调节了设定点时，处理器基于调节后的设定点来重新计算传动比表和升挡/降挡表。如果在调节设定值时最接近的传动比改变，则拨链器立即换挡，从而忽略了内置在升挡/降挡表中的滞后。

在一个实施方式中，通过系统控制接口(例如，电动自行车系统控制接口)配置设定点调节。系统控制接口可能能够显示当前设定值并直接在后拨链器上调节设定值。在另一个实施方式中，经由与后拨链器直接通信的移动装置应用来执行设定点调节。

在动作608中，处理器基于动作606的比较来确定在动作604中接收到的当前踏频速度是否在相对于目标踏频速度的范围内(例如，在3RPM内)。如果当前踏频速度在该范围内，则该方法返回到动作602。如果当前踏频速度不在该范围内，则该方法移动到动作610。

在动作610中，处理器将当前车轮速度与预定的最小车轮速度进行比较。预定的最小车轮速度例如代表功能上的最小车轮速度。

在动作612中，处理器基于动作610中的比较来确定当前车轮速度是大于还是小于预定的最小车轮速度。如果处理器确定当前车轮速度小于预定的最小车轮速度，则不启动换挡杆，并且该方法返回到动作602。如果处理器确定当前车轮速度大于预定的最小车轮速度，则该方法移动到动作614。

在不蹬踏的同时过驱动齿盘的特征受自行车速度的限制。这规定了将不以使得扭矩被施加到车轮的速度驱动齿盘。因此，当自行车正非常缓慢地移动或停下时，不能应用上述方法。为了克服这个问题，可使用能够使飞轮脱离的轮毂。当自行车停下或者以低于能安全使用过驱动功能的速度移动时，后轮毂可将飞轮与其自身脱离或分离，以允许在没有向车轮施加扭矩的情况下飞轮向前运动。在轮毂被分离时，拨链器可变换齿轮，并且辅助电动机过驱动运转，以针对慢速或停下状态选择期望的齿轮。曲柄速度传感器可用于检测输入到系统中的恢复的骑行人输入。当检测到骑行人在蹬踏或骑行人蹬踏较快时，控制系统将飞轮重新连接到轮毂。

在动作614中，处理器确定曲柄臂是否正在旋转。例如，处理器基于在动作604中接收到的当前踏频来确定曲柄臂是否正在旋转。如果当前踏频速度大于踏频阈值(例如，1RPM)，则该方法移动到动作616。如果当前踏频速度等于或小于踏频阈值(例如，等于零或近似零，诸如，小于或等于1RPM)，则该方法移动到动作618。

在动作616中，处理器指示电动机(例如，拨链器36的电动机或辅助电动机202)致动并换挡以维持导致骑行人的踏频接近(例如，在以上讨论的范围内)在动作606中确认的目标踏频速度的齿轮。在动作616之后，该方法返回到动作602。

当执行自动换挡时，拨链器可基于当前车轮速度、当前齿、当前骑行人踏频或某个其他参数来调节换挡之间的最小定时，从而允许在完成每个换挡之后尝试进行接下来的换挡。优化该定时，以允许尽可能快地换挡而没有引发换挡失败。

除非使用者蹬踏，否则辅助电动机将不运转，使得电动机正加速或保持自行车速度。如果当前车轮速度是准确的，则这并不困难。然而，车轮每一转，车轮速度传感器只能更新一次当前车轮速度。在快速减速事件期间，在车轮速度传感器报告速度变化之前，自行车可能降至辅助电动机的速度以下。加速度计或惯性测量单元(IMU)可用于倘若大幅减速就通过禁用辅助电动机来补充车轮速度传感器数据。如果发生快速减速事件，则辅助电动机可暂时停下(例如，如果当前正在运转)，直到车轮速度数据已更新。

在动作618中，处理器指示例如辅助电动机运转一段时间，以允许链条脱轨至目标齿(例如，利用拨链器36的电动机)。在动作618之后，该方法返回到动作602。

在骑行人未蹬踏时使用辅助电动机促成换挡时，辅助电动机应该使传动系运转的速度低于正在移动的自行车。可限定用于辅助电动机消耗的电流量的阈值(例如，与辅助电动机施加到传动系的扭矩成正比)，以防止电动机将不想要的功率输入传动系中。这是关闭辅助电动机进行速度计算的故意冗余方法。重要的是，辅助电动机不向驱动系施加意外的扭矩，从而造成自行车意外地加速。

辅助电动机例如驱动链条以在骑行人未蹬踏时促成换挡的速率将足够低，使得对于当前传动比和当前车轮速度而言，没有扭矩被传输到轮毂的驱动元件(例如，齿盘每分钟转数<当前传动比×当前车轮速度+安全余量)。期望的是，尽快地完成换挡。因此，可在不向例如后轮施加扭矩的情况下尽可能快地驱动齿盘。因此，可根据当前传动比和当前车轮速度来设置辅助电动机速度。在实施方式中，在由电动机辅助的换挡事件期间，电动机输出扭矩被限制在阈值以下。例如，电动机输出扭矩可被限制于两个(“2”)牛顿米(“N m”)。

辅助电动机可运转完成命令的换挡所需尽可能短的时间。每当齿盘正在转动时，齿盘脱轨的机会就增加(例如，电动机辅助的换挡的蹬踏负荷较低)。电动机运转的持续时间可以随着当前选定齿轮的变化而变化，因为不同的齿轮具有不同的预期换挡完成时间。在一个实施方式中，后拨链器(例如，后拨链器的处理器和/或一个或更多个传感器)可确定何时完成换挡(例如，链条已脱轨至目标齿轮)。在这种情况下，电动机可以一直运转，直到拨链器检测到换挡完成为止。

在一个实施方式中，即使自行车被配置为零骑行人辅助，上述自动换挡也可在不蹬踏时用电动机驱动功能进行操作(例如，在不蹬踏时使齿盘过驱动)。在这种配置中，辅助电动机仅在拨链器正在换挡而不蹬踏时才运转，以促成换挡。当骑行人正在蹬踏时，采用电动自行车系统的非辅助模式。

在一个实施方式中，当处于全自动模式时，骑行人仍然可从控制装置(例如，换挡杆)命令变速。当出现骑行人命令的换挡时，上述的自动换挡功能在一段可配置的时间内被禁用，以允许骑行人协商需要手动超速的骑行区间。如果骑行人在没有蹬踏时命令换挡，则辅助电动机(例如，辅助电动机200)可启动，以促成换挡的完成。

在全自动模式的一个变型下，可由处理器自动地或者响应于用户输入而启动仅在滑行时自动的模式。在仅在滑行时自动的模式下，以上讨论的自动换挡仅在骑行人没有在蹬踏时才运转。对于积极骑行的骑行人来说，这可能是所期望的，使得骑行人不会经历由于在高负荷下的换挡而引起的通过自行车踏板的冲击。在滑行的同时，拨链器利用齿轮进行换挡以匹配一直变化的车轮速度，使得当骑行人恢复蹬踏时，骑行人处于所期望的挡位。

在另一种模式(仅电动机换挡模式)下，拨链器仅响应于例如控制装置处的用户输入(例如，命令)而换挡。如果骑行人在没有蹬踏时命令换挡，则辅助电动机200可启动，以促成换挡的完成。

在实施方式中，全自动模式、仅在滑行时自动的模式和仅电动机换挡模式与线缆致动的拨链器一起工作，在使用者没有模拟换挡信号或换挡致动时通过电动线缆拉动装置来控制该线缆致动的拨链器。可以通过非电子致动的换挡系统来触发未蹬踏时(以及当用户未要求进行换挡时)的电动机辅助的换挡，该换挡系统能够将换挡事件传达给电动自行车系统。

自行车有许多自行车不期望尝试自动换挡的操作状态。例如，当自行车被在停车架中维修时，当自行车正侧向躺着时，当用户正与自行车并排行走时以及当自行车静止时，不期望自行车尝试自动换挡。因此，可提供换挡的前提。

如以上讨论的，两个车轮都可包括车轮速度传感器(例如，车轮速度传感器406)的至少一部分。如果车轮速度传感器没有报告相同或相近的速度(例如，在0.1RPM内)，则强烈表明自行车正在停车架中被蹬踏，并且上述方法不应该使拨链器换挡或者命令电动机过驱动。如果正在停车架中评估上述方法，则可能有例外。为了适应这一点，即使控制系统认为自行车在在停车架中，也可将控制系统(例如，控制系统400)置于超控模式以允许运行巡航控制。可通过电动自行车接口、传动系的模式选择单元、移动装置应用或与拨链器交互的按钮来启用该超控模式。

在一个实施方式中，可使用多个传感器来肯定地确定自行车是否正在被积极骑行，在在停车架中还是正在行走。传感器可包括：一个或更多个压力传感器，其位于鞍座中并被配置为检测骑行人的体重；以及在曲柄臂或底部支架之一中的应变仪，其用于检测来自骑行人腿部的扭矩；和/或把手或车把中的应变仪，其被配置为检测骑行人与车把的接合情况。

如果骑行人撞车或自行车被平躺放置并且车轮中的一个或更多个仍在转动，则上述方法可以将其识别为有效输入并且尝试换挡或运行电动机过驱动功能。为了防止这种情况，可使用后拨链器中的加速度计来确定自行车的方位。在拨链器被唤醒的同时，拨链器可按一定间隔(例如，诸如每100毫秒这样的频繁间隔)获取加速度计读数。通过对有限历史(例如，作为低通滤波器)内的这些读数求平均，可确定自行车的方位。还可通过使用陀螺仪来补充加速度计数据来提高方向感测功能的精度和响应时间。方位传感器和功能也可能存在于电动自行车系统、换挡杆、电子座杆或用于检测方位的独立装置中。

可结合使用车轮速度、曲柄踏频和骑行人扭矩的组合来确定自行车在停车架中被轻微蹬踏还是正在被积极骑行。如果车轮速度从零加速到某个会触发自动换挡的有效值，则可使用骑行人达到该速度而输入的能量来按积分

确定自行车是否被积极骑行。如果使骑行人和自行车加速所需的能量低于预定阈值，则可推断出，自行车在停车架中被推动或蹬踏。如果自行车开始下坡移动，则该假定可能是无效的。可使用加速度计或其他方位感测装置来补充该决策。处理器可计算能量并将计算出的能量与预定阈值进行比较。可基于实验数据来设置预定阈值。

如果自行车在自行车停车架中正被蹬踏，则车轮加速度与惯性测量(IMU)单元或加速度计观测到的加速度不相关。如果不满足与IMU加速度相关的足够的车轮速度加速度，则处理器可禁用自动换挡功能。

现代的飞轮提供了极其宽的传动比范围，使得骑行人可轻松蹬上陡峭的山坡以及有效地蹬踏或随着强劲的顺风下山。当骑行人从静止立着开始蹬踏时，根据自行车上安装的齿轮，期望处于低速挡，但通常不是最低速挡。如果在自行车从平坦地面上的停止开始加速时，骑行人将快速处于不舒适的高蹬踏踏频。在一个实施方式中，拨链器具有可配置的最小齿轮，当骑行人在没有蹬踏(例如，滑行)的情况下减速到低速或停止时，自动换挡方法不会换挡超过该最小齿轮。

骑行人仍必须能够在需要时(例如，爬上陡峭的山坡时)接触到最大齿轮。如果骑行人在减速使得自动换挡将选择低于最小配置齿轮的齿轮并且使用者仍在蹬踏(例如，不滑行)，则可以认为功能上需要低速挡并且拨链器可以换挡。蹬踏负荷(例如，来自骑行人的底架支架扭矩)可提供附加输入，以确定自行车是否应该换挡到比配置的最小值低的挡位。该方法可要求骑行人蹬踏并施加超过最小阈值的扭矩，以换挡到比配置的最小值低的挡位。

当骑行人从停下处恢复蹬踏时(例如，超过最大齿轮的挡位)，自动换挡方法尝试降挡以实现目标踏频，从而无法达到最小齿轮的目的。为了防止这种情况，处理器可根据速度传感器数据的导数来计算自行车的加速度。如果自行车正加速超过预定阈值并且目标挡位是比当前挡位低的挡位以及目标挡位在距当前挡位达阈值数的挡位内，则处理器可忽略降挡。另选地或另外地，在从停下开始运动之后的短时间段(例如，2秒)内，可以不重新启动自动换挡方法。

在一个实施方式中，除非自行车正在骑行上坡(例如，除非处理器确定自行车正骑行上坡)，否则自动换挡方法不能够换挡到最低速挡。例如，自行车可包括IMU或加速度计，该IMU或加速度计被配置为识别自行车何时骑行上坡。自动换挡方法可限制自动换挡方法可选择的最低速挡，并且当IMU或加速度计识别到斜坡时，处理器可以暂时取消该限制。因此，自动换挡方法可利用曲柄位置将后拨链器的换挡执行定时。

在实施方式中，齿轮变换装置或拨链器的动作可以是定时的和/或者说与曲柄臂的角位置相关。例如，拨链器换挡操作可被定时，以随曲柄的特定角位置作用。

当后换挡系统执行换挡时，骑行人在诸如曲柄短促但快速前进这样的蹬踏行程中可能遭遇中断，这可能造成打扰或引起骑行人不适的感觉。另外，在某些后换挡系统中，期望的是在换挡期间链条张力低，以防止飞轮、链条或变速箱受损。因为骑车人无法预测自动换挡算法何时执行换挡并在换挡期间对应地调节其蹬踏力，所以对骑行人和换挡机构二者有利的是，当骑车人的输入扭矩低时发生换挡。当骑行人蹬踏时，通常存在低扭矩输入区域，诸如当曲柄处于垂直位置时。可使用曲柄踏频、角位置或角速率传感器来延迟换挡运动的开始和/或者说将换挡运动的开始定时，以便致使在用于适宜骑行输入扭矩的所期望曲柄臂位置中执行挡位。诸如传统的踏频传感器这样的某些传感器可以参考自行车车架上的固定位置来将曲柄旋转速度定时。在经过框架参考时，可从踏频传感器发送信号。当后拨链器选择用自动换挡算法执行换挡时，它将一直等待，直到曲柄处于使得该换挡将在骑车人的蹬踏运动中的所期望位置处完成为止。拨链器将踏频传感器参考信号与曲柄踏频数据一起使用，以始终保持曲柄的估计位置。在实施方式中，踏频传感器的框架安装部分可相对于曲柄臂位置的合适换挡区域定位。例如，踏频传感器的框架安装部分可被安装于框架的座撑部分，并且踏频传感器的另一部分可被安装于曲柄臂。如此，可在感测到传感器的曲柄臂部分时启动换挡区域，因为该方位可提供关于曲柄臂已到达最佳换挡位置(被感测到时)的指示。

图6是例如对自行车100的部件执行机电控制的方法的实施方式的流程图。该流程图还例示了半自动换挡的方法。在半自动换挡的情况下，除非骑行人表明期望进行换挡(例如，通过操作换挡杆)，否则辅助电动机将不对骑车人提供辅助。如以下各段中呈现的，可使用先前附图中指示的部件的任何组合来执行动作。例如，以下动作可由控制系统400的至少一些部件以及附加或其他部件来执行。在实施方式中，这些动作可由例如后拨链器36、电动自行车控制器402、动力辅助装置200、一个或更多个传感器或其任何组合来执行。可提供另外的、不同的或更少的动作。这些动作按所示出的顺序或其他顺序执行。可重复这些动作。例如，在动作700中，处理器启动自行车的模式(例如，半自动模式)。处理器可基于用户输入启动半自动模式或者基于感测到的骑乘状况自动地启动半自动模式。处理器可以是拨链器36的处理器或自行车控制器402。在替代实施方式中，处理器是拨链器的处理器，基于来自接收了用户输入或识别了所感测的骑乘状况的另一处理器(例如，电动自行车控制器402)的指令来启动半自动模式。动作700是可选的，并且在一些实施方式中可不执行。

在动作702中，检测装置检测线缆反作用。线缆反作用可指示齿轮变换装置的换挡。例如，检测装置(例如，检测装置212)可检测到用户可能已操作了自行车100的车把22上的换挡杆94以便将后拨链器36换挡。这可在检测装置212检测到线缆210的移动或其他反作用时被检测到。

在动作704中，生成信号。该信号由检测装置生成。该信号表征线缆反作用。例如，检测装置212生成指示齿轮变换装置(例如，后拨链器36)换挡的信号。

在动作706中，信号被传达。在实施方式中，检测装置将信号传达到处理器或控制器。例如，检测装置212将指示后拨链器36换挡的信号传达到诸如后拨链器36中的处理器或控制器或自行车控制器402这样的控制器。

在动作708中，处理器或控制器从传感器接收代表踏频或蹬踏速率的数据。传感器可以是踏频传感器，并且数据可以是踏频数据/当前踏频速度(例如，蹬踏速度传感器或曲柄踏频传感器；踏板速度传感器404)。踏频传感器将曲柄臂旋转测量为自行车的踏板所附接的曲柄臂的旋转速率。该测量可以是连续的测量或者可以以预定间隔周期性执行。代表曲柄臂旋转的数据可以指示旋转速度值(例如，以每分钟转数为单位)。

在动作710中，处理器接收代表自行车速度的数据。自行车速度数据可由速度传感器(例如，诸如车轮速度传感器406这样的车轮速度传感器；使用皮托管的风速等)提供。速度传感器测量当前自行车速度。在示例中，车轮速度传感器406连续地或以预定间隔测量车轮的旋转速度。接收到的代表车轮速度的数据可以是自行车的前轮和/或自行车的后轮的。代表车轮速度的数据可以是转速值(例如，以每分钟转数为单位)。

在动作712中，处理器确定当前自行车速度是否达到阈值。该阈值可以是最小速度。在当前自行车速度大于或高于自行车的预定最小速度时，达到阈值。预定的最小速度代表例如功能上的最小车轮旋转速度。如果处理器确定当前车轮速度小于预定的最小车轮速度，则不启动换挡杆，并且该方法返回到动作702。如果处理器确定当前车轮速度大于预定的最小车轮速度，则该方法移动到动作714。如以上在图5的讨论中所述，这是为了防止过驱动齿盘。

在动作714中，处理器或控制器确定在动作708中接收到的当前踏频数据是否达到阈值。该阈值可以是最大踏频阈值。如果当前踏频速度等于或低于阈值，则达到阈值。如果达到阈值，则该方法移动到动作716。如果当前踏频速度高于阈值(例如，1RPM)，则该方法返回到动作702，将不从辅助电动机(例如，辅助电动机202)向传动系(例如，传动系70)提供动力。因此，当踏频速度数据等于或低于阈值时，从辅助电动机向传动系提供动力。在当前踏频数据高于阈值时，响应于该信号而禁止辅助电动机向传动系提供动力。

在动作716中，处理器或控制器响应于该信号而致使辅助电动机向传动系提供动力。例如，处理器或控制器可以指示诸如辅助电动机202这样的辅助电动机向传动系提供原动力。为了提供该原动力，可致使辅助电动机启动或操作，以产生动力并将动力提供给传动系。因此，辅助电动机可向传动系提供动力。通过向传动系施加动力，辅助电动机在一段时间内缓慢驱动齿盘。例如，该时段可以是2秒。每当检测到换挡时，如果骑行人没有蹬踏自行车100和/或自行车100正以足够的速度行驶，则辅助电动机将打开，使得驱动齿盘没有使自行车加速。在当前踏频等于或低于最大踏频阈值时，处理器确定骑行人没有蹬踏。处理器通过确保自行车速度等于或高于最小速度阈值来确定自行车正在以足够速度行驶。这可以是为了完成用户所请求的换挡而进行的。例如，在使用者通过按压换挡杆94来请求换挡之后，链条72经由从换挡杆94延伸到后拨链器36的线缆210的收缩或伸展而向上或向下移动到后飞轮41的不同齿轮上。在示例中，动力辅助电动机202被配置为向传动系70提供动力，并且控制器被配置为从检测装置212接收信号，该信号是响应于线缆反作用而生成的。线缆反作用指示齿轮变换装置换挡。辅助电动机202响应于该信号而向传动系70提供动力。

本文中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常规理解。这些图示并不旨在用作对利用本文中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。本领域的技术人员在浏览了本公开后，可了解许多其他实施方式。可利用其他实施方式并且可从本公开中推断出其他实施方式，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。另外，这些图示仅是代表性的，并且可能没有按比例绘制。图示内的某些比例可被放大，而其他比例可被最小化。因此，本公开和附图将被视为是例示性的而非限制性的。

虽然本说明书包含许多细节，但是这些不应该被解释为对发明的范围或可要求保护的范围的限制，而是被解释为对本发明的特定实施方式特定的特征的描述。本说明书中在单独实施方式的背景下描述的某些特征还可组合地在单个实施方式中实现。相反地，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中来实现。此外，虽然特征可在以上被描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在某些情况下，所声明组合中的一个或更多个特征可以被从组合中删除，并且所声明组合可以涉及子组合或子组合的变型。

类似地，虽然以特定次序在附图中描绘了并且在本文中描述了操作和/或动作，但是这不应该被理解为要求以所示出的特定次序或以顺序次序执行这些操作，或者执行所有例示的操作，以实现所期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可以是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统组件的分离不应该被理解为需要在所有实施方式中进行这种分离，并且应该理解，任何所描述的程序组件和系统可总体被一起集成在单个软件产品中或者被封装到多个软件产品中。

仅仅为了方便起见用术语“本发明”独立地和/或一齐地引用本公开的一个或更多个实施方式，而不旨在主动地将该申请的范围限于任何特定的本发明或发明构思。此外，尽管本文中已例示和描述了特定实施方式，但是应当理解，被设计用于实现相同或相似目的的任何后续布置可代替所示出的特定实施方式。本公开旨在涵盖各种实施方式的任何和所有后续的修改或变化。在阅读说明书后，以上实施方式的组合以及本文中未具体描述的其他实施方式对于本领域的技术人员而言是显而易见的。

提供了本公开的摘要，并且在提交时要理解不会将其用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在以上的具体实施方式中，出于简化本公开的目的，可将各种特征组合在一起或在单个实施方式中进行描述。本公开将不被解释为反映了以下意图：所要求保护的实施方式需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。确切地，如所附权利要求书反映的，发明主题可以针对少于所公开实施方式中的任何一个的所有特征。因此，以下权利要求书被并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地定义了单独要求保护的主题。

旨在将以上的具体实施方式视为例示性而非限制性的，并且要理解，包括所有等同物的以下权利要求书旨在限定本发明的范围。权利要求书不应该被理解为限于所描述的顺序或要素，除非对该效果进行了说明。因此，落入所附权利要求书及其等同物的范围和精神内的所有实施方式都被作为本发明保护。

优先权

本申请要求于2019年2月15日提交的美国临时申请62/806,306的优先权和/或权益，该美国临时申请的内容以引用方式全部被包括在本文中。

Claims (20)

1.一种控制自行车的方法，所述自行车具有传动系，所述传动系包括齿轮变换装置和被配置为独立于所述传动系的曲柄而驱动所述传动系的齿盘的动力辅助电动机，该方法包括以下步骤：

由检测装置检测指示所述齿轮变换装置换挡的线缆反作用；

由所述检测装置生成信号；

由所述检测装置将所述信号传达到控制器；并且

由所述控制器响应于所述信号而致使所述动力辅助电动机驱动所述传动系的所述齿盘。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述齿轮变换装置是线缆致动的后拨链器。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

从踏频传感器接收当前踏频速度。

4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

确定所述当前踏频速度是否等于或低于踏频阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

当所述当前踏频速度等于或低于所述踏频阈值时，驱动所述传动系的所述齿盘；并且

当所述当前踏频速度高于所述踏频阈值时，响应于所述信号而禁止所述动力辅助电动机驱动所述传动系的所述齿盘。

6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

从速度传感器接收当前自行车速度；并且

由所述控制器确定所述当前自行车速度是否高于最小速度。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述速度传感器是车轮速度传感器。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述线缆反作用是由换挡杆的致动引起的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述线缆反作用是线缆的移动。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测装置是开关、电位计和传感器中的至少一者。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述检测装置位于与换挡杆连接的线缆上。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述线缆是鲍登线缆。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述检测装置位于换挡杆中。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述检测装置位于后拨链器中。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，所述传感器是霍尔效应传感器。

16.一种自行车的控制系统，所述控制系统包括：

传动系，所述传动系包括齿轮变换装置；

检测装置，所述检测装置被配置为设置在所述自行车上；

动力辅助电动机，所述动力辅助电动机被配置为独立于所述传动系的曲柄而驱动所述传动系的齿盘；以及

控制器，所述控制器被配置为：

从所述检测装置接收响应于线缆反作用而生成的信号，所述线缆反作用指示所述齿轮变换装置换挡；并且

响应于所述信号而致使所述辅助电动机驱动所述传动系的所述齿盘。

17.根据权利要求16所述的控制系统，其中，所述检测装置是传感器、开关和电位计中的至少一者。

18.根据权利要求17所述的控制系统，其中，所述检测装置位于换挡杆、所述齿轮变换装置和连接到所述换挡杆的线缆中的至少一者中。

19.根据权利要求18所述的控制系统，其中，所述齿轮变换装置是后拨链器。

20.根据权利要求16所述的控制系统，其中，所述控制器还被配置为：

从踏频传感器接收当前踏频速度；

确定所述当前踏频速度是否等于或低于踏频阈值；

从速度传感器接收当前自行车速度；并且

确定所述当前自行车速度是否高于最小速度。

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