DE102017009847A1

DE102017009847A1 - Elektrisches Fahrradsteuergerät und -system

Info

Publication number: DE102017009847A1
Application number: DE102017009847.6A
Authority: DE
Inventors: Kevin Wesling
Original assignee: SRAM LLC
Current assignee: SRAM LLC
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2018-04-26
Also published as: TWI794826B; TW202142444A

Abstract

Ein Fahrradsteuersystem kann dazu konfiguriert sein, ein Fahrrad oder Komponenten davon automatisch zu steuern. Das Fahrradsteuersystem kann ein Systemsteuergerät umfassen, das dazu konfiguriert ist, ein vereinfachtes Schaltsystem bereitzustellen, in welchem große Änderungen in der Geschwindigkeit, die mit dem Anfahren und Anhalten verbunden sind, nicht die volle Aufmerksamkeit des automatischen Schaltsystems erfordern. Das Schaltsystem oder ein zur Steuerung des Schaltsystems konfiguriertes Systemsteuergerät kann dazu konfiguriert sein, zu bestimmen, wann der Eintritt in einen automatischen Schaltsteuerungsmodus erfolgt, Parameter für das automatische Schalten des automatischen Schaltsteuerungsmodus festzulegen, und/oder erkannte Aktivitäten und Werte des Fahrrads mit den festgelegten Parametern zu vergleichen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und/oder den Nutzen der vorläufigen Anmeldung Nr. 62/411.188, die am 21. Oktober 2016 eingereicht wurde deren Inhalt durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit hier aufgenommen wird.
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein eine Fahrrad-Schaltsteuerung und betrifft insbesondere eine vereinfachte Anwendung des automatischen Schaltens für ein Fahrrad, das Steuerprobleme angehen kann, die mit dem Anhalten und Anfahren des Fahrrads und dem Wechsel zwischen dem manuellen und dem automatischen Modus verbunden sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fahrradantriebe können mehrere Gänge und/oder Verzahnungskombinationen aufweisen, um dem Fahrer verschiedene Drehmoment- und/oder Kraftübertragungsoptionen zum Betreiben des Fahrrads in verschiedenen Fahrrad-Fahrumgebungen anzubieten. Zum Beispiel kann das Getriebe verschiedene Verzahnungskombinationen bereitstellen, um schnell abwärts zu fahren, steile Berge hinauf zu fahren, oder durch unwegsames Gelände zu fahren. Bestehende Fahrradsteuersysteme können durch mechanische Betätigung oder durch elektronische Steuerung gesteuert werden. Diese Gänge und/oder Verzahnungskombinationen können in Form hinterer Zahnkranzkassetten, eines oder mehrerer vorderer Kettenblatt-Zahnkränze, Nabenschaltungen, am Rahmen montierter Getriebe oder einer Kombination aus diesen und anderer Optionen bereitgestellt werden. Es ist vorteilhaft, mehrere Gänge zu haben, die für einen Fahrer verfügbar sind, um die bevorzugte Trittfrequenz (d.h., Drehgeschwindigkeit des Fahrrad-Kurbelarms des Antriebs) des Fahrers beizubehalten. Doch je mehr Gänge das Fahrrad hat, um so öfter muss der Radfahrer von einem Gang oder Gangbereich zu einem anderen wechseln. Dies ist besonders schwierig, wenn das Fahrrad große Geschwindigkeitsänderungen macht. Wenn das Fahrrad zum Beispiel aus voller Fahrt anhält oder umgekehrt, können viele Gangwechsel erforderlich sein.
Bestehende Fahrradsteuersysteme haben im Bestreben, vollautomatisch zu sein, eine elektronische Steuerung eingesetzt. Dies erfordert, dass das Fahrrad aus dem Stillstand heraus und durch den gesamten Gangbereich hindurch, der vom Fahrradantrieb bereitgestellt wird, den Gangwechsel automatisch durchführt. In solchen Systemen wird bei Fahrrädern mit einem vorderen und einem hinteren Schaltwerk das Schalten beider Schaltwerke synchronisiert, um einen stetigen Gangwechsel ohne große Sprünge zwischen Verzahnungskombinationen zu erreichen. Ein Problem bei herkömmlichen automatischen Gangschaltungssystemen ist, dass in diesen Systemen nicht festgelegt ist, welcher Gang eingelegt werden oder bleiben soll, wenn das Fahrrad anhält. Dies wird zusätzlich erschwert, wenn auf Berghängen oder anderen Gefällen in beiden Richtungen angehalten wird. Jedes Schalten, das beim Anfahren und Anhalten erforderlich ist, verbraucht zudem Batteriestrom, wenn das System elektrisch gesteuert wird. Bestehende Systeme umfassen auch statische und/oder voreingestellte Steuervariablen, die dem Fahrer nicht die Möglichkeit geben, die Variablen wie z.B. Schaltauslöser für das automatische Schalten anzupassen. Bestehende Systeme bieten dem Fahrer auch nicht mehrere Optionen an, wie das automatische Schalten ein- und/oder ausgeschaltet werden kann. Zudem sind bestehende Systeme minimal anpassbar, und synchronisieren nicht mehrere drahtlose Komponenten und Sensoren, um das automatische Schalten über weniger als den vollen Radgeschwindigkeitsbereich beizubehalten.
KURZDARSTELLUNG
In einer Ausführungsform wird ein Systemsteuergerät für ein Fahrrad bereitgestellt, das einen Antrieb mit einer Vielzahl von Gangoptionen aufweist. Das Systemsteuergerät umfasst mindestens einen Prozessor und mindestens einen Speicher, der einen Computerprogrammcode enthält. Der mindestens eine Speicher und der Computerprogrammcode sind dazu konfiguriert, mit dem mindestens einen Prozessor die Vorrichtung dazu zu veranlassen, mindestens zu bestimmen, wann mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist, mindestens einen Automatikmodus-Parameter als Trittfrequenzparameter festzulegen, wenn die mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist, eine aktive Trittfrequenz des Fahrrads mit dem mindestens einen Trittfrequenzparameter zu vergleichen, auf der Basis des Vergleichs eine Schaltvorrichtung des Fahrrads anpassen, um in einen anderen Gang der Vielzahl von Gängen zu wechseln, zu bestimmen, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist, und auf der Basis der Bestimmung, dass mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist, mindestens einen Automatikmodus-Parameter zu ändern.
In einer Ausführungsform wird ein nicht flüchtiges computerlesbares Speichermedium bereitgestellt. Das Speichermedium umfasst Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, betreibbar sind, um zu bestimmen, wann mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist, mindestens einen Automatikmodus-Parameter als Trittfrequenzparameter festzulegen, eine aktive Trittfrequenz des Fahrrads mit dem mindestens einen Trittfrequenzparameter zu vergleichen, auf der Basis des Vergleichs eine Schaltvorrichtung des Fahrrads anzupassen, um in einen anderen Gang der Vielzahl von Gängen zu wechseln, zu bestimmen, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist, und auf der Basis der Bestimmung, dass mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist, mindestens einen Automatikmodus-Parameter zu ändern.
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrrads bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Bestimmen, durch einen Prozessor, wann mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist. Das Verfahren umfasst auch das Festlegen, durch den Prozessor, mindestens eines Automatikmodus-Parameters als Trittfrequenzparameter. Das Verfahren umfasst auch das Vergleichen, durch den Prozessor, einer aktiven Trittfrequenz des Fahrrads mit dem mindestens einen Trittfrequenzparameter. Das Verfahren umfasst auch das Anpassen, durch den Prozessor auf der Basis des Vergleichs, einer Schaltvorrichtung des Fahrrads, um in einen anderen Gang der Vielzahl von Gängen zu wechseln. Das Verfahren umfasst auch das Bestimmen, durch den Prozessor, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist, und Ändern, durch den Prozessor, mindestens eines Automatikmodus-Parameters auf der Basis der Bestimmung, dass mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Bestimmen, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderung erfüllt ist, das Bestimmen, ob eine Geschwindigkeit des Fahrrads unter einem unteren Geschwindigkeitsschwellenwert liegt, und das Ändern mindestens eines Automatikmodus-Parameters umfasst die Deaktivierung des Automatikmodus, wenn die Geschwindigkeit unter dem unteren Geschwindigkeitsschwellenwert liegt.
In einer Ausführungsform umfasst die mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung mindestens zwei Automatikmodus-Eintrittsbedingungen.
In einer Ausführungsform umfasst das Festlegen mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Festlegen des Trittfrequenzparameters während des Fahrradbetriebs unter Verwendung einer von mindestens zwei verschiedenen Techniken.
In einer Ausführungsform umfasst das Festlegen mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Festlegen eines Trittfrequenzbereichs, der eine obere Trittfrequenzgrenze und eine untere Trittfrequenzgrenze aufweist.
In einer Ausführungsform werden für mindestens zwei Gangoptionen der Vielzahl von Gangoptionen verschiedene Trittfrequenzbereiche eingestellt.
In einer Ausführungsform umfasst das Ändern mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Unterbrechen des automatischen Schaltmodus.
In einer Ausführungsform umfasst das Ändern mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Fortsetzen des automatischen Schaltmodus.
In einer Ausführungsform wird das Fortsetzen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung durchgeführt, dass eine Fahrradgeschwindigkeit über einem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt.
In einer Ausführungsform wird das Fortsetzen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung durchgeführt, dass eine Trittfrequenz über einem Trittfrequenzschwellenwert liegt.
In einer Ausführungsform wird das Fortsetzen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung durchgeführt, dass eine gemessene Fahrradleistung unter einen Leistungsschwellenwert abgefallen ist.
In einer Ausführungsform wird das Unterbrechen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung durchgeführt, dass ein Knopf betätigt wurde.
In einer Ausführungsform ist der Knopf dazu konfiguriert, eine Anpassung der Schaltvorrichtung zu bewirken, um einen Gangwechsel durchzuführen, wenn der Automatikmodus inaktiv ist.
Figurenliste

1 ist eine rechte Seitenansicht eines Fahrrads gemäß einer Ausführungsform;
2 stellt einen Ablaufplan einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrrads dar;
3 - 8 stellen Ablaufpläne für beispielhafte Ausführungsformen eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrrads dar;
9 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Fahrradsteuersystems zur Implementierung von Verfahren zur Steuerung eines Fahrrads;
10 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Steuergeräts zur Verwendung bei der Implementierung von Verfahren zur Steuerung eines Fahrrads.

Weitere Aspekte und Vorteile der hier offenbarten Ausführungsformen gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, wobei gleiche oder identische Strukturen gleiche Bezugszeichen aufweisen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Fahrradsteuersystem kann dazu konfiguriert sein, ein Fahrrad oder Komponenten davon automatisch zu steuern. Das Fahrradsteuersystem kann ein Systemsteuergerät umfassen, das dazu konfiguriert ist, ein vereinfachtes Schaltsystem bereitzustellen, in welchem große Änderungen in der Geschwindigkeit, die mit dem Anfahren und Anhalten verbunden sind, nicht die volle Aufmerksamkeit des automatischen Schaltsystems erfordern. Das Schaltsystem oder ein zur Steuerung des Schaltsystems konfiguriertes Systemsteuergerät kann dazu konfiguriert sein, zu bestimmen, wann der Eintritt in einen automatischen Schaltsteuerungsmodus erfolgt, Parameter für das automatische Schalten des automatischen Schaltsteuerungsmodus festzulegen, und/oder erkannte Aktivitäten und Werte des Fahrrads mit den festgelegten Parametern zu vergleichen. Verschiedene Techniken zum Eintritt in und Austritt aus dem automatischen Schaltmodus und zur Parameteränderung können verwendet werden. Diese Techniken können sich auf Eigenschaften beziehen, die einen momentanen und/oder aktuellen Betrieb des Fahrrads anzeigen. Eigenschaften, die einen momentanen und/oder aktuellen Betrieb des Fahrrads anzeigen, können zum Beispiel erkannte Fahrradgeschwindigkeiten und/oder Trittfrequenzwerte sein. Das automatische Schalten oder andere Module können zum Beispiel vereinfacht werden, indem die Anwendung eingeschränkt wird, um nur dann zu funktionieren, wenn das Fahrrad bei höheren Geschwindigkeiten ist.
In einer Ausführungsform kann ein Fahrradsteuersystem verschiedene Möglichkeiten haben, das Steuersystem oder Komponenten davon während der Fahrt ein und aus zu schalten.
In einer Ausführungsform stellt ein Fahrradsteuersystem mehrere Techniken bereit, um die Trittfrequenz des Fahrrads während des Betriebs des Fahrrads einzustellen.
In einer Ausführungsform kann ein Fahrradsteuersystem ein Verfahren bereitstellen, um das System oder Komponenten des Systems während der Fahrt auszuschalten, einschließlich einer Anzeige vom System, dass das System kurz davorsteht, das System oder Komponenten des Systems ein oder aus zu schalten, dies aktuell durchführt wird oder bereits durchgeführt hat.
In einer Ausführungsform werden mehrere Verfahren und/oder Mechanismen bereitgestellt, um die Trittfrequenz sowohl während des Gebrauchs des Fahrrads festzulegen, als auch, wenn das Fahrrad nicht in Gebrauch ist. In einer Ausführungsform ist auch die Möglichkeit vorgesehen, den Trittfrequenzbereich einzustellen. Ferner kann in einer Ausführungsform die Trittfrequenz und/oder der Trittfrequenzbereich für jeden Zahnkranz und/oder jede Verzahnungskombination eines Fahrradantriebs eingestellt werden.
In einer Ausführungsform kann das Umschalten zwischen Zahnkränzen und/oder Verzahnungskombinationen bei mehrfachen Schaltbetätigungen verzögert werden, um ein doppeltes Schalten zu vermeiden. Die Zeitverzögerung kann vom Benutzer angepasst werden.
In einer Ausführungsform kann das Fahrradsteuersystem einem Fahrer erlauben, zwischen Fahrradantriebszuständen wie z.B. einem Leerlaufzustand und einem oder mehreren Zuständen des Fahrrads mit niedriger Trittfrequenz zu unterscheiden.
In einer Ausführungsform kann ein Fahrer wählen, die automatische Gangwahlkomponente eines Steuersystems eine Zeitperiode lang zu übersteuern und dann automatisch zur automatischen Gangwahlkomponente zurückzukehren, oder durch Wahl durch den Fahrer. Zum Beispiel kann ein Fahrer das automatische System durch manuelles Schalten übersteuern, wobei das Steuersystem zur automatischen Schaltsteuerung zurückkehrt, wenn eine gemessene Durchschnittsleistung unter einen benutzerdefinierten Sollwert abfällt.
Ein Systemsteuergerät kann dazu konfiguriert sein, mit einem Fahrrad integriert oder gekoppelt zu sein, um Fahrradkomponenten zu steuern. Das Systemsteuergerät kann mit elektromechanisch gesteuerten Fahrradkomponenten verbunden sein, um einen Vorgang wie z.B. das Schalten oder Umschalten zwischen vorderen und hinteren Zahnkranzkombinationen auszulösen, wenn sie betätigt werden. Das Systemsteuergerät kann Anweisungen umfassen, die dazu konfiguriert sind, die elektromechanisch gesteuerten Fahrradkomponenten dazu zu veranlassen, automatisch (d.h., ohne spezifische Eingabe oder Aufforderung von einem Fahrer des Fahrrads) auf der Basis von vom Fahrer festgelegten oder auf andere Weise bestimmten Schwellenwerten, Werten, Parametern und/oder Ablesungen von einem oder mehreren Sensoren des Fahrrads, die dazu konfiguriert sind, Eigenschaften des Fahrrads zu erkennen, zwischen Verzahnungskombinationen umzuschalten.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass die Zeichnungen und die Beschreibung, die hier dargelegt sind, lediglich der Veranschaulichung dienen und die Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird, nicht einschränken. Zum Beispiel werden die Begriffe „erster“ und „zweiter“, „vorne“ und „hinten“ oder „links“ und „rechts“ nur der Klarheit halber und nicht zur Einschränkung verwendet. Darüber hinaus beziehen sich die Begriffe auf Fahrradmechanismen, die auf herkömmliche Weise an ein Fahrrad montiert sind, wobei das Fahrrad auf standardmäßige Weise orientiert und benutzt wird, außer bei anderslautender Angabe.
Es versteht es sich, dass die spezifische Anordnung und die dargestellten Komponenten des Rahmens 22, des Vorderrads 24, des Hinterrads 26, des Antriebsstrangs 28, der Vorderbremse 30, der Hinterbremse 32 und des Sattels 34 nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sind. Auch wenn die Vorderbremse 30 und die Hinterbremse 32 als hydraulische Felgenbremsen dargestellt sind, kommen zum Beispiel auch hydraulische Scheibenbremsen in Frage und liegen im Umfang der Offenbarung. Zudem kommen mechanische Systeme einschließlich mechanischer Felgenbremsen und mechanischer Scheibenbremsen sowie andere elektronische, hydraulische, pneumatische und mechanische Systeme oder Kombinationen daraus, wie z.B. Federungssysteme, in Frage und liegen im Umfang der Offenbarung.
Der hier verwendete Begriff „Fahrtregelung“ bezieht auf einen automatischen Schaltmodus eines Systemsteuergeräts für einen Fahrradantrieb.
1 stellt allgemein ein Fahrrad 100 dar, mit welchem ein oder mehrere Systemsteuergeräte 150 verwendet werden können, um mit den hier beschriebenen Verfahren ein Fahrradsteuersystem zu implementieren. Das Fahrrad 100 umfasst einen Rahmen 102, ein Vorder- und ein Hinterrad 108, 106, die drehbar am Rahmen 102 befestigt sind, und einen Antriebsstrang 110. Ein Vorderbremse 130 ist zum Bremsen des Vorderrads 108 vorgesehen, und eine Hinterbremse 135 ist zum Bremsen des Hinterrads 106 vorgesehen. Der Antriebsstrang 110 umfasst eine Kette 112, eine vordere Tretkurbelanordnung 114 mit einem Pedalarm 116, ein oder mehrere Kettenblätter 118, ein vorderes Schaltwerk 120, das an einem Sitzrohr 104 oder an einem anderen Teil des Rahmens 102 angebracht sein kann, eine hintere Zahnkranzanordnung 122, die koaxial zum Hinterrad 106 montiert sein kann, und ein hinteres Schaltwerk 124. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Antriebsstrang 110 den elektromechanischen Betrieb des vorderen Schaltwerks 120 und/oder des hinteren Schaltwerks 124. In einer Ausführungsform kann der Antriebsstrang nur ein einziges vorderes Kettenblatt 118 enthalten und daher das vordere Schaltwerk 120 nicht aufweisen.
Eine Lenkstangenanordnung 140 ist am Rahmen 102 angebracht, um dem Benutzer oder Fahrer die Steuerung des Fahrrads 100 zu ermöglichen. Die Lenkstangenanordnung kann ein manuelles Schaltsteuergerät 142 umfassen. Ein oder mehrere Schaltsteuergeräte 142 (z.B. Knöpfe) können mit dem Fahrrad verwendet werden. Die manuellen Schaltsteuergeräte sind dazu konfiguriert, Komponenten des Fahrrads 100 zu betätigen oder auf andere Weise zu steuern. Zum Beispiel kann das manuelle Schaltsteuergerät dazu konfiguriert sein, den Gangwechsel des vorderen Schaltwerks 120 und des hinteren Schaltwerks 124 zu steuern. Die manuellen Steuergeräte können auch dazu konfiguriert sein, die Eigenschaften eines Federungssystems (nicht gezeigt) zu steuern. Die Lenkstangenanordnung 140 kann auch einen Bremshebel 144 umfassen, der dazu konfiguriert ist, die Vorderbremse 130 zu betätigen. Die Hinterbremse 135 wird durch einen Bremshebel (nicht gezeigt) betätigt, der auch auf der Lenkstangenanordnung 140 angeordnet ist.
Das Fahrrad 100 kann auch einen oder mehrere Trittfrequenzsensoren 190 und/oder Leistungsmesser 191 umfassen. Der Trittfrequenzsensor kann im Leistungsmesser integriert sein, direkt an der Tretkurbel gemessen werden und/oder anhand des bekannten Gangs, der Radgröße, der Geschwindigkeit des Rads während des Pedalierens oder anderer Techniken bestimmt werden. Der Leistungsmesser kann ein Leistungsmesser auf Tretkurbel-, Kettenblattkreuz-, Nabenbasis oder eines anderen Typs sein, der betreibbar ist, um eine Angabe der Leistungsaufnahme und/oder - abgabe des Fahrrads bereitzustellen. Ein Geschwindigkeitssensor 192 kann auch eingeschlossen sein. Der Geschwindigkeitssensor kann ein Raddrehzahlgeber, ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS)-Gerät oder anderen Typs sein.
Die manuellen Schaltsteuergeräte 142 sind Bestandteil des Fahrradsteuersystems oder Steuersystems, das ein Fahrradsteuersystem 150 umfasst, das dazu konfiguriert ist, durch manuelle Steuerung das Umschalten des hinteren und/oder vorderen Schaltwerks zwischen Verzahnungskombinationen des Fahrrads zu veranlassen, wie oben beschrieben, oder durch automatische Steuerung auf der Basis von benutzerdefinierten Werten und/oder Fahrradsensorablesungen von Fahrradeigenschaften. Wie in 1 gezeigt, ist das Systemsteuergerät 150 im hinteren Schaltwerk integriert. Das Systemsteuergerät 150 kann jedoch durch parallele und/oder gemeinsame Verarbeitungstechniken mit anderen Komponenten wie z.B. manuellen Steuergerät(en) 142 integriert sein, als Einzelgerät oder Kombinationen daraus. Das Systemsteuergerät 142 kann zum Beispiel mit einer oder mehreren Nabenschaltungen eines Antriebsstrangs eines Fahrrads integriert sein oder dazu konfiguriert sein, diese zu steuern.
Obwohl das dargestellte Fahrrad 100 ein Straßenrad ist, ist die vorliegende Erfindung auf Fahrräder jeden Typs anwendbar, einschließlich vollständig oder teilweise gefederter Mountain-Bikes und anderer, sowie Fahrräder mit mechanischen (z.B. Seilzug, hydraulisch, pneumatisch) und nicht mechanischen (z.B. drahtgebunden, drahtlos) Antriebssystemen. Die dargestellte Lenkstangenanordnung 140 weist zum Beispiel eine aerodynamische Lenkstangenkonfiguration auf, doch das Schaltsteuergerät und/oder Fahrradsteuersystem können auch mit Lenkstangenanordnungen anderen Typs verwendet werden, wie z.B. Rennradlenker, Bullhorn-Lenker, Riser-Lenker oder Fahrradlenker eines anderen Typs. Das Schaltsteuergerät kann zum Beispiel mit der Bremshebelvorrichtung integriert sein, um eine integrierte Schalt-Brems-Vorrichtung zu ergeben, die zur Befestigung an Rennradlenkern konfiguriert ist. Auch wenn die Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, manuelle Steuergeräte beschreiben, die an Lenkstangen befestigt sind, wird der Fachmann erkennen, dass es möglich ist, Steuergeräte an anderen Bereichen des Fahrzeugs wie z.B. an Stellen am Rahmen 102 oder an anderen Stellen anzuordnen.
2 ist ein Ablaufplan einer beispielhaften Ausführungsform für ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrrads, insbesondere, was einen Automatikmodus bzw. automatischen Schaltmodus eines Fahrrads und/oder von Fahrradkomponenten anbetrifft. 3 - 8 zeigen Ablaufpläne von beispielhaften Ausführungsformen für Verfahren, Modi und/oder Funktionen zur Steuerung automatischer Schaltmodi eines Fahrrads. Wie in den folgenden Absätzen dargestellt, können die Schritte mit jeder Kombination der Komponenten durchgeführt werden, die in 9 und 10 angegeben sind. Die folgenden Schritte können zum Beispiel durch einen Prozessor 60 durchgeführt werden, der mit dem Systemsteuergerät 150 integriert ist, das mit einer oder mehreren Fahrradkomponenten 30A und/oder 30B integriert ist. Zusätzliche, andere oder weniger Schritte können vorgesehen sein. Die Schritte werden in der gezeigten Reihenfolge oder in anderen Reihenfolgen durchgeführt. Die Schritte können auch wiederholt und/oder überall im Verfahren mehrmals durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Bestimmung, ob eine oder mehrere Modusänderungsbedingung(en) erfüllt sind (Schritt 210), für mehrere Änderungsbedingungen und/oder an verschiedenen aufeinanderfolgenden Positionen eines Verfahrens durchgeführt werden.
Ein automatisches Schaltsystem kann dazu konfiguriert sein, für die Systemsteuerung verwendete Systemparameter mit geeigneten Sensoren oder anderen Vorrichtungen zu überwachen. Das automatische Schaltsystem kann zum Beispiel eines oder mehreres von einer Trittfrequenz-, Leistungs- und/oder Geschwindigkeitsmessung verwenden, um den Gangwechsel zu steuern. Einige Anfangsparameter, die festgelegt werden müssen, können umfassen:
Eine Trittfrequenz oder die Drehzahl der Kurbelarme in Umdrehungen pro Minute („U/Min“);
Eine Standard-Trittfrequenz oder eine eingestellte bevorzugte Trittfrequenz, die vom Fahrer festgelegt wird. Die Standard-Trittfrequenz kann vom Fahrer während oder vor der Fahrt festgelegt werden;
Ein Trittfrequenzband oder ein eingestellter Bereich von Trittfrequenzen, in welchem das System im selben Gang bleibt. Das Trittfrequenzband kann eine obere und/oder eine untere Trittfrequenzgrenze umfassen;
Eine Trittfrequenz-Untergrenze oder eine Geschwindigkeit, bei der das automatische System eine Maßnahme ergreift oder einen Parameter ändert, wie z.B. die zeitweilige Aussetzung des Betriebs. Die Trittfrequenz-Untergrenze kann voreingestellt sein oder vom Benutzer mit einer separaten Schnittstelle angepasst werden. Die Trittfrequenz-Untergrenze dient dazu, einen Schwellenwert zwischen einer sehr niedrigen Trittfrequenz, die ein Herunterschalten erfordert, und einer einfachen Fahrt im Leerlauf festzulegen. Diese Grenze kann im Bereich von 2 - 20 Umdrehungen pro Minute liegen. Sie kann voreingestellt sein oder vom Benutzer mit einer separaten Schnittstelle angepasst werden;
Eine Geschwindigkeitsuntergrenze oder die Fahrradgeschwindigkeit, bei der das automatische Schaltsystem den Betrieb entweder startet, stoppt und zeitweilig aussetzt (d.h., unterbricht). Sie kann voreingestellt sein oder vom Benutzer mit einer separaten Schnittstelle angepasst werden. Die Geschwindigkeitsuntergrenze kann einen einzigen Schwellenwert oder mehrere Werte für verschiedene Maßnahmen umfassen. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeitsuntergrenze in einen Einschaltwert und einen Ausschaltwert unterteilt werden, und die Geschwindigkeit, bei der das System eingeschaltet wird, kann anders sein als die Geschwindigkeit, bei der das System ausgeschaltet oder unterbrochen wird; und/oder
Eine Leistungsgrenze oder der vom Benutzer voreingestellte Leistungswert, der mit der vom Fahrer abgegebenen Leistung verglichen wird und durch den Leistungsmesser gemessen wird. Es kann vorteilhaft sein, ein Schalten über dieser Leistung zu begrenzen, um das System vor Schäden zu schützen. Es kann auch vorteilhaft sein, die positive oder negative Varianz des Trittfrequenzbands während Perioden der Spitzenleistung zu erhöhen. Diese Erhöhung in der Trittfrequenz wird die gleiche Leistung aufrechterhalten, aber die Kettenspannung verringern, wodurch die Kräfte in der Kette während des Schaltens reduziert werden.
Die Parameter werden entweder unabhängig oder in Kombination miteinander vom Systemsteuergerät verwendet, um das automatische Schaltsystem des Fahrrads zum Beispiel wie in den Ablaufplänen in 2 - 8 angegeben zu steuern.
In Schritt 202 bestimmt das Systemsteuergerät, ob eine oder mehrere Automatikmodus-Eintrittsbedingungen erfüllt sind. Die Automatikmodus-Eintrittsbedingungen können jedes Kriterium sein, das anwendbar ist, um einen beabsichtigten Eintritt einer Komponente des Fahrrads in einen Automatikmodus anzuzeigen. In einer Ausführungsform können ein oder mehrere Knöpfe eine Zeitperiode lang aktiviert (z.B. gedrückt oder betätigt) werden. Die Knöpfe können Mehrzweckknöpfe wie z.B. elektronische Schaltvorrichtungen, die als Hebel, Druckknöpfe oder Kippschalter konfiguriert sind, oder ein anderes elektronisches Betätigungsorgan sein. Zum Beispiel können die Knöpfe typischerweise verwendet werden, um anzugeben, dass eine Komponente wie z.B. ein oder mehrere Fahrrad-Schaltwerke eine Kette des Fahrrads auf einen anderen Zahnkranz umstellen soll, doch wenn sie mindestens drei („3“) Sekunden lang in Kombination gedrückt werden, veranlasst das Systemsteuergerät die Komponente dazu, in den Automatikmodus einzutreten. Auch andere Initiierungstechniken auf Mehrzweckknopfbasis können verwendet werden. Zum Beispiel können mehrere Schaltsteuerknöpfe vorgesehen sein, wie z.B. manuelle Schaltsteuergeräte für elektronische Schaltwerke.
Die Alternativfunktion der Knöpfe kann durch erkannte alternative Betätigungsmuster und/oder -techniken initiiert werden. Verschiedene Druckbetätigungskombinationen und/oder -dauern können die Alternativfunktion der Knöpfe angeben. In einer Ausführungsform veranlasst das Systemsteuergerät die Komponente dazu, in den Automatikmodus einzutreten, wenn das Systemsteuergerät bestimmt, dass ein bestimmter Knopf von einer Vielzahl von Knöpfen eine verlängerte Zeitperiode lang (z.B. fünf Sekunden) betätigt wird. In einer anderen Ausführungsform veranlasst das Systemsteuergerät die Komponente dazu, in den Automatikmodus einzutreten, wenn das Systemsteuergerät bestimmt, dass eine Vielzahl von Knöpfen eine längere Zeitperiode lang (z.B. fünf Sekunden) betätigt wird. In noch einer anderen Ausführungsform veranlasst das Systemsteuergerät die Komponente dazu, in den Automatikmodus einzutreten, wenn das Systemsteuergerät bestimmt, dass eine Kombination von Knöpfen von einer Vielzahl von Knöpfen eine längere Zeitperiode lang (z.B. fünf Sekunden) betätigt wird. Die Kombination von Knöpfen kann eine vorbestimmte Kombination spezifischer Knöpfe oder eine Kombination mehrerer Knöpfe sein.
In einer Ausführungsform können einzelne Knöpfe der Mehrzweckknöpfe drei oder mehr Betätigungswirkungen haben. In einer Ausführungsform sind mindestens zwei getrennte Knöpfe vorgesehen, um ein vorderes und ein hinteres Schaltwerk des Fahrrads zu steuern. Ein erster Knopf, der allein betätigt wird, veranlasst ein hinteres Schaltwerk dazu, die Fahrradkette auf einen größeren Zahnkranz umzustellen. Ein zweiter Knopf, der allein betätigt wird, veranlasst das hintere Schaltwerk dazu, die Fahrradkette auf einen kleineren Zahnkranz umzustellen. Der erste und der zweite Knopf, die eine erste Zeitdauer lang gemeinsam betätigt werden, veranlassen das vordere Schaltwerk dazu, auf ein anderes Kettenblatt umzustellen. Der erste und der zweite Knopf, die eine zweite Zeitdauer lang gemeinsam betätigt werden, veranlassen das Systemsteuergerät dazu, in einen automatischen Schaltmodus einzutreten. Die erste Zeitdauer kann kürzer als die zweite Zeitdauer sein. Zum Beispiel kann die erste Zeitdauer kleiner als eine Sekunde sein, während die zweite Zeitdauer drei Sekunden sein kann. In einer Ausführungsform können die Knöpfe ein Lösesignal bereitstellen, wenn der Knopf von einem Benutzer losgelassen wird, die Abwesenheit eines Knopflösesignals während eine Zeitperiode kann den Eintritt in einen automatischen Schaltmodus des Systemsteuergeräts auslösen.
In einer anderen Ausführungsform kann eine Fahrradgeschwindigkeit vom Systemsteuergerät mit einem Geschwindigkeitsbestimmungssensor wie z.B. einem Raddrehzahlgeber überwacht werden. Wenn das Systemsteuergerät bestimmt, dass die Fahrradgeschwindigkeit, wie sie in diesem Beispiel durch eine Raddrehzahl angegeben wird, über einem Minimalwert liegt, veranlasst das Systemsteuergerät die Komponente dazu, in einen Automatikmodus einzutreten.
In Schritt 204 werden Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparameter festgelegt. Die Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparameter können mit jeder Technik festgelegt werden. Die Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparameter werden vom Systemsteuergerät verwendet, um zu bestimmen, wann eine automatische Anpassung wie z.B. ein Schaltvorgang mit einem Schaltwerk durchzuführen ist. In einer Ausführungsform werden ein oder mehrere Trittfrequenzparameter vom Systemsteuergerät mithilfe eines Trittfrequenzsensors bestimmt. Das Systemsteuergerät misst eine Trittfrequenz des Fahrrads eine Zeitperiode lang und legt einen Wert, der aus der über diese Zeit gemessenen Trittfrequenz abgeleitet wird, als Trittfrequenzparameter fest. Der abgeleitete Wert kann ein Wert sein, der für die Trittfrequenz über die Zeitperiode charakteristisch ist. Zum Beispiel kann der abgeleitete Wert ein Durchschnitts-, Modal- oder Mittelwert für die Trittfrequenz über die Zeitperiode sein. Die Zeitperiode kann auch eine festgelegte oder referenzierte Zeitperiode sein. In einer Ausführungsform entspricht die Zeitperiode einer Zeitperiode, während welcher ein Knopf betätigt wird. Wenn zum Beispiel zwei Knöpfe drei Sekunden lang betätigt werden, um den Eintritt des Systemsteuergeräts in einen Automatikmodus zu bewirken, zeichnet das Systemsteuergerät während der Zeit, in der beide Knöpfe betätigt werden, mit dem Trittfrequenzsensor Werte auf, um Daten zur Ableitung des festzulegenden Trittfrequenzwerts zu sammeln.
In einer Ausführungsform sammelt das Systemsteuergerät Trittfrequenzdaten über eine Zeitperiode und bestimmt mehrere Werte wie z.B. einen Mittelwert und eine Standardabweichung der Trittfrequenz über diese Zeit. Dieser Mittel- und Standardabweichungswert kann verwendet werden, um einen Betriebsbereich für den Automatikmodus festzulegen. Zum Beispiel können anhand der Werte eine obere und eine untere Trittfrequenzgrenze festgelegt werden, um Schaltcharakteristiken im automatischen Schaltmodus zu bestimmen. Die obere und die untere Trittfrequenzgrenze können auch mit anderen Techniken bestimmt werden. Zum Beispiel kann eine mittlere Trittfrequenz über eine Zeitperiode bestimmt werden, und eine obere Trittfrequenzgrenze wird als voreingestellter Trittfrequenzwert über der mittleren Trittfrequenz festgelegt, und die untere Trittfrequenzgrenze wird als voreingestellter Trittfrequenzwert unter der mittleren Trittfrequenz festgelegt. Die voreingestellten Werte zur Einstellung der oberen und der unteren Trittfrequenzgrenze können gleich oder verschieden sein.
In einer anderen Ausführungsform sind ein oder mehrere vorbestimmte Trittfrequenzparameter in einem Speicher des Systemsteuergeräts gespeichert, und dieser oder diese vorbestimmte(n) Trittfrequenzparameter werden als Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparameter festgelegt. Ein Satz oberer und unterer Trittfrequenzgrenzen kann zum Beispiel manuell in den Speicher eingegeben worden sein oder kann während der Aktivität (d.h., einer vorherigen Fahrt) des Systemsteuergeräts im Speicher gespeichert worden sein.
In Schritt 206 werden aktive Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparameter mit Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparametern verglichen, die in Schritt 204 festgelegt wurden. Der Vergleich kann durch jede Technik erfolgen, die anwendbar ist, um einen aktiven Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparameter des Fahrrads mit den festgelegten Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparametern zu vergleichen. In einer Ausführungsform wird ein aktuell gemessener Geschwindigkeits- und/oder Trittfrequenzwert mit Ober- und Untergrenzen verglichen, die in Schritt 204 für diesen Wert festgelegt wurden. Zum Beispiel können eine obere Trittfrequenzgrenze und eine untere Trittfrequenzgrenze festgelegt werden, und ein nachlaufender Zeitmittelwert der Trittfrequenzwerte, die eine Zeitperiode lang aufgezeichnet wurden, zum Beispiel in der letzten Sekunde, kann mit der oberen Trittfrequenzgrenze und der unteren Trittfrequenzgrenze verglichen werden. Dieser Vergleich kann vom Systemsteuergerät während des Betriebs im Automatikmodus regelmäßig wiederholt oder kontinuierlich durchgeführt werden.
In Schritt 208 wird eine Komponente auf der Basis des in Schritt 206 durchgeführten Vergleichs angepasst. In einer Ausführungsform veranlasst das Systemsteuergerät das vordere und/oder hintere Schaltwerk dazu, auf der Basis des Vergleichs einen Gang des Fahrrads zu wechseln. Zum Beispiel schaltet das Systemsteuergerät in einen leichteren Gang, wenn eine erkannte Trittfrequenz eine untere Trittfrequenzgrenze erreicht und/oder unterschreitet, und/oder das Systemsteuergerät schaltet in einen schwereren Gang, wenn die erkannte Trittfrequenz eine obere Trittfrequenzgrenze erreicht und/oder überschreitet.
In Schritt 210 bestimmt das Systemsteuergerät, ob eine oder mehrere Automatikmodus-Änderungsbedingungen erfüllt sind. Automatikmodus-Änderungsbedingungen sind Bedingungen, die eine Änderung eines Betriebsparameters des Automatikmodus auslösen, wenn sie erfüllt sind. In einer Ausführungsform sind die Automatikmodus-Änderungsbedingungen Bedingungen, die eine Änderung des Betriebsparameters des Automatikmodus auslösen, wenn nach der Festlegung von Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparametern in Schritt 204 erfüllt sind. In einer Ausführungsform können mehrere Automatikmodus-Änderungsbedingungen verwendet werden, um die Betriebsparameter des Automatikmodus zu ändern. Ferner kann die Erkennung und/oder Bestimmung der Änderungsbedingungen (Schritt 210) und die nachfolgende Änderung des Automatikmodus (Schritt 212), wie weiter unten beschrieben, an verschiedenen Stellen der angegebenen Abfolge auftreten. Zum Beispiel kann die Bestimmung und/oder Änderung nach der Festlegung der Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparameter (Schritt 204), aber vor dem Vergleich der aktiven Trittfrequenz und/oder Geschwindigkeit (Schritt 206) auftreten.
Verschiedene Aktionen und/oder Messwerte können eine Automatikmodus-Änderungsbedingung sein. In einer Ausführungsform kann eine manuelle Steuerung, die für den Automatikmodus nicht erforderlich ist, eine Automatikmodus-Änderung sein. Zum Beispiel kann ein Knopfdruck wie ein Drücken des oben beschriebenen Mehrzweck-Schaltknopfs eine Automatikmodus-Änderungsbedingung sein. Diese Änderungsbedingung ist nützlich, da es nicht erforderlich ist, zum Schalten einen Schaltknopf zu drücken, während das Systemsteuergerät im Automatikmodus betrieben wird (der z.B. bewirkt, dass mindestens eine Fahrzeug-Schaltkomponente auf der Basis von Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsparametern Gangwechsel durchführt. Ein manuelles Drücken des Schaltknopfs im Automatikmodus kann als Signalisierung der Absicht interpretiert werden, einen Parameter des Automatikmodus, wie z.B. die Aussetzung oder die Unterbrechung des Automatikmodus durch das Systemsteuergerät, zu ändern.
Andere Aktionen und/oder Messwerte können Automatikmodus-Änderungsbedingung sein. In einer Ausführungsform kann ein Geschwindigkeits- und/oder Trittfrequenzwert eine Automatikmodus-Änderungsbedingung sein. Zum Beispiel kann ein Geschwindigkeitssensor wie z.B. ein Raddrehzahlgeber verwendet werden, um dem Systemsteuergerät eine Fahrradgeschwindigkeit bereitzustellen, und wenn der vom Raddrehzahlgeber angegebene Geschwindigkeitswert unter einen Mindestschwellenwert abfällt, (d.h., das Fahrrad langsam fährt), kann dieser Messwert oder erkannte Vorgang eine Automatikmodus-Änderungsbedingung sein.
In einer Ausführungsform ist ein Trittfrequenzwert eine Automatikmodus-Änderungsbedingung. Zum Beispiel kann ein Trittfrequenzsensor wie z.B. ein Kurbel- oder Kurbelarmsensor verwendet werden, um dem Systemsteuergerät eine Trittfrequenz bereitzustellen, und wenn der vom Trittfrequenzsensor angegebene Trittfrequenzwert unter einen Mindestschwellenwert abfällt (d.h., der Fahrer pedaliert langsam), kann dieser Messwert oder erkannte Vorgang eine Automatikmodus-Änderungsbedingung sein.
In Schritt 212 ändert das Steuergerät den Automatikmodus auf der Basis der Bestimmung, die in Schritt 210 durchgeführt wurde. Die Änderung kann an jedem Betriebsparameter des Automatikmodus vorgenommen werden. Zum Beispiel kann die Änderung die obere und/oder untere Trittfrequenz- und/oder Geschwindigkeitsgrenze, einen ein/aus geschalteten Zustand des Automatikmodus, Kombinationen daraus oder andere Betriebsparameter betreffen. In einer Ausführungsform kann eine Änderungsbedingung, die ein Drücken eines Schaltknopfs während des Betriebs im Automatikmodus umfasst, bewirken, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht oder beendet. In einer Ausführungsform kann eine Änderungsbedingung, die das gleichzeitige Drücken zweier Knöpfe (z.B. eines Hochschalt- und eines Herunterschaltknopfs) während des Betriebs im Automatikmodus umfasst, bewirken, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht oder beendet.
In einer Ausführungsform kann eine Änderungsbedingung, die eine langsame Geschwindigkeit während des Betriebs im Automatikmodus umfasst, bewirken, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht oder beendet. In einer Ausführungsform kann eine Änderungsbedingung, die eine langsame Trittfrequenz während des Betriebs im Automatikmodus umfasst, bewirken, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht oder beendet.
In einer Ausführungsform kann eine Änderungsbedingung, die ein Drücken eines Schaltknopfs während des Betriebs im Automatikmodus umfasst, bewirken, dass das Systemsteuergerät die ober und/oder untere Trittfrequenzgrenze ändert. Zum Beispiel kann ein Drücken eines Herunterschaltknopfs während des Betriebs im Automatikmodus bewirken, dass das Systemsteuergerät die untere Trittfrequenzgrenze ändert, indem die Grenze zum Beispiel bei jeder einzelnen Druckbetätigung des Herunterschaltknopfs um einen Wert (z.B. fünf Umdrehungen pro Minute) verringert wird. Ein Hochschaltknopf kann die obere Trittfrequenzgrenze dementsprechend regeln, indem die Grenze bei jeder einzelnen Druckbetätigung um einen Wert inkrementiert wird.
Bestimmte Parameter können bei Erfüllung bestimmter Änderungsbedingungen geändert werden, insbesondere, wenn mehrere Änderungsbedingungen implementiert sind. In einer Ausführungsform kann das Drücken eines einzelnen Schaltknopfes während des Betriebs im Automatikmodus bewirken, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht, während das gleichzeitige Drücken von zwei Schaltknöpfen während des Betriebs im Automatikmodus bewirken kann, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus beendet, In einer Ausführungsform kann das Drücken eines einzelnen Schaltknopfes während des Betriebs im Automatikmodus bewirken, dass das Systemsteuergerät eine obere und/oder untere Trittfrequenzgrenze anpasst, während ein Bestimmen, dass die Fahrradgeschwindigkeit sich unter einen unteren Geschwindigkeitsschwellenwert verlangsamt hat, bewirken kann, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht.
In einer Ausführungsform kann jeder Parameter, der hier beschrieben wird, auf der Basis der Bestimmung und/oder Erkennung einer bestimmten Änderungsbedingung, die hier beschrieben wird, geändert werden. Ferner kann in einer Ausführungsform ein bestimmter Parameter auf der Basis der Bestimmung und/oder Erkennung mehrerer einzelner Änderungsbedingungen geändert werden. Zum Beispiel kann das Drücken eines einzelnen Schaltknopfes während des Betriebs im Automatikmodus bewirken, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht, während ein Bestimmen, dass die Fahrradgeschwindigkeit sich unter einen unteren Geschwindigkeitsschwellenwert verlangsamt hat, ebenfalls bewirken kann, dass das Systemsteuergerät den Betrieb im Automatikmodus unterbricht.
In einer Ausführungsform setzt das Systemsteuergerät nach oder gleichzeitig mit der Änderung eines Automatikmodus-Parameters (z.B. Änderung einer unteren und/oder oberen Trittfrequenzgrenze) (Schritt 212) mit den geänderten Parametern den Betrieb im Automatikmodus fort.
Eine nähere Beschreibung der bereitgestellten Funktionen, Automatikmodus-Parameter, Änderungsbedingungen und anderer Ausführungsformen des Steuersystems wird weiter unten gegeben. Diese Funktionen, Automatikmodus-Parameter und Änderungsbedingungen können in jeder Kombination oder, wie hier spezifisch beschrieben, in einer Ausführungsform implementiert sein.
Einschalten des automatischen Schaltens
In einer Ausführungsform kann die automatische Schaltkomponente des Steuersystems mit mehreren Verfahren oder Techniken eingeschaltet oder in Betrieb gesetzt werden. Diese Verfahren können das Gedrückthalten zweier getrennter Knöpfe des Steuersystems eine Zeitperiode lang umfassen. Diese können einzelne Knöpfe sowohl auf dem rechten als auch auf dem linken manuellen Schalter oder zwei Knöpfe entweder auf dem linken oder dem rechten manuellen Schalter sein. Die Verfahren können auch das Gedrückthalten eines Einzelknopfs für eine Zeitdauer umfassen. Der Knopf kann einer der manuellen Schaltknöpfe oder ein anderer Einzelknopf sein, der keiner anderen Funktion oder Fahrradkomponente zugeordnet ist. Ein anderes Verfahren kann das Erkennen umfassen, dass das Fahrrad die Geschwindigkeitsuntergrenze erreicht hat, und nach dem Erreichen der Geschwindigkeitsuntergrenze des Fahrrads wird die Automatikfunktion eingeschaltet oder auf andere Weise betriebsbereit gemacht. Diese Grenzgeschwindigkeit kann vom Fahrer eingestellt oder auf andere Weise festgelegt werden. Die Geschwindigkeitsuntergrenze kann auch verwendet werden, um den Benutzer daran zu hindern, den Automatikmodus einzuschalten, bevor eine spezifische Geschwindigkeit erreicht worden ist.
Ausschalten des automatischen Schaltens
In einer Ausführungsform kann die automatische Schaltkomponente des Steuersystems mit mehreren Verfahren oder Techniken ausgeschaltet oder außer Betrieb gesetzt werden. Diese Verfahren können das Gedrückthalten zweier getrennter Knöpfe des Steuersystems eine Zeitperiode lang umfassen, ähnlich wie in der oben beschriebenen Einschaltoption. Die Verfahren können auch das Betätigen eines Schaltknopfes umfassen, um einen Schaltvorgang zu initiieren und den Automatikmodus zu beenden. Die Verfahren können auch ein Absinken der Raddrehzahl unter die Geschwindigkeitsuntergrenze umfassen. Dies könnte auch eine definierte Zeitperiode umfassen, sodass das System durch sehr kurze Zeitperioden unter der Geschwindigkeitsuntergrenze nicht abgeschaltet wird. Die Geschwindigkeitsuntergrenze kann feststehend sein, vom Fahrer eingestellt sein abhängig von der Geschwindigkeit sein, bei welcher der Fahrer den Automatikmodus initiiert hat. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeitsuntergrenze im Steuersystem auf fünf („5“) Meilen pro Stunde niedriger als die Geschwindigkeit festgelegt sein, bei welcher der Automatikmodus initiiert wurde.
Unterbrechen des automatischen Schaltens
In einer Ausführungsform kann angenommen werden, dass der Fahrer im Leerlauf bergab fährt, wenn die Trittfrequenz des Fahrers unter die Trittfrequenz-Untergrenze abfällt, und es wird kein automatisches Schalten initiiert. Sobald das Pedalieren fortgesetzt wird, wird das automatische Schalten initiiert, um mit der Soll-Trittfrequenz fortzufahren. Die Trittfrequenz-Untergrenze kann auch eine Zeitfunktion sein. Auf diese Weise wird eine Fahrt im Leerlauf angenommen, wenn der Fahrer in einer kurzen Zeitperiode von der Soll-Trittfrequenz zu einer sehr niedrigen oder Null-Trittfrequenz übergeht.
In einer Ausführungsform kann das automatische Schalten vorübergehend ausgesetzt werden, wenn die Trittfrequenz des Fahrers sich sehr schnell ändert und die Leistungsgrenze überschritten wird. Die hohe Trittfrequenzvarianz wird ausgedehnt, um eine kurzzeitige Erhöhung der Trittfrequenz zuzulassen. Auf diese Weise kann ein Fahrer mit hoher Trittfrequenz schnell beschleunigen.
Wenn der Fahrer manuell in einen höheren Gang schaltet (d.h., in einen Gang, der mehr Leistung und/oder Drehmoment zum Drehen des Kurbelarms erfordert), die Leistungsgrenze jedoch überschreitet, kann in einer Ausführungsform das Schalten ausgesetzt werden, während die Leistung hoch ist, und fortgesetzt werden, wenn die gemessene Leistung unter die Leistungsgrenze abfällt. Auf diese Weise kann der Fahrer in einen höheren Gang schalten, sich aufrichten und kraftvoll pedalieren, um zwar mit niedriger Trittfrequenz, aber mit hoher Leistung zu beschleunigen, und das automatische Schalten wird fortgesetzt, sobald die Trittfrequenz wieder auf den Trittfrequenz-Grenzwert angestiegen ist.
Einstellen der Trittfrequenz
In einer Ausführungsform kann eine Trittfrequenz werksseitig eingestellt sein und dann mit einem Computer, Smartphone oder anderen Eingabegerät, das betreibbar ist, um mit dem Systemsteuergerät zu kommunizieren, vom Fahrer angepasst werden. Die Trittfrequenz kann auch vor dem Betrieb des Automatikmodus voreingestellt sein. Die Trittfrequenz kann auch für jeden einzelnen Gang eingestellt sein. Auf diese Weise können die unteren Gänge zu einer höheren Trittfrequenz hin tendieren, und die höheren Gänge können zu einer niedrigeren Trittfrequenz hin tendieren. Eine Trittfrequenz kann auf einen Wert eingestellt sein, wenn die Kraftübertragung an einem kleinen vorderen Kettenblatt erfolgt, und auf einem anderen Wert, wenn die Kraftübertragung an einem großen Kettenblatt erfolgt. Ein Fahrer kann zum Beispiel am kleinen Kettenblatt eine Trittfrequenz von 80 U/Min bevorzugen, doch kann der Sollwert nach einem selbst initiierten vorderen Umschalten auf das große Kettenblatt auf 70 U/Min abnehmen. In einer Ausführungsform kann die Trittfrequenz bei der Initiierung des Automatikmodus eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Fahrer einen Knopf oder eine Kombination von Knöpfen wie z.B. den Hochschalt- und den Herunterschaltknopf zusammen eine Zeitdauer lang, und der zuletzt empfangene Trittfrequenzwert wird zum Trittfrequenz-Sollwert.
Anpassen der Trittfrequenz
In einer Ausführungsform kann der Fahrer im Automatikmodus entweder den Hochschaltknopf betätigen, um die Trittfrequenz zu erhöhen, oder den Herunterschaltknopf, um die Trittfrequenz zu verringern. Die Änderung in der Trittfrequenz mit jedem Knopfdruck kann eine („1“) oder mehrere U/Min betragen und vom Fahrer einstellbar sein. Zum Beispiel kann jeder Knopfdruck eine Erhöhung um zwei („2“) oder („5“) U/Min bewirken. Ein Fahrer kann ein vorrangiges Schalten einleiten, indem er den Hochschalt- oder Herunterschaltknopf drückt. Dies hat ein Schalten und eine momentane Änderung in der Trittfrequenz zur Folge. Das System zeichnet diese momentane Änderung in der Trittfrequenz auf und stellt diese als die neue Trittfrequenz ein. Es kann auch notwendig sein, einen festen Betrag zu dieser momentanen Trittfrequenzmessung zu addieren oder davon zu subtrahieren, um den neuen Trittfrequenz-Sollwert als eine Funktion der momentanen Trittfrequenz zu definieren, statt der tatsächlichen momentanen Trittfrequenz.
Einstellen des Trittfrequenzbands
In einer Ausführungsform gibt es für jede Soll-Trittfrequenz einen Bereich, in dem nicht geschaltet wird. Dieser sollte eine oder mehrere modifizierbare Bandvariablen haben. Wenn der Fahrer die Standard-Trittfrequenz zum Beispiel auf 60 U/Min einstellt, kann der Fahrer im gleichen Gang bleiben, bis 65 U/Min erreicht werden, wobei das System dann in einen höheren Gang schaltet, um die Trittfrequenz auf 60 U/Min zurück zu bringen. Oder wenn die Trittfrequenz auf 56 U/Min abfällt, schaltet das System dementsprechend in einen niedrigeren Gang herunter, um die Trittfrequenz auf 60 U/Min zurück zu bringen. Dieses Trittfrequenzband hat einen Wert von neun („9“) mit einer positiven Varianz von fünf („5“) und einer negativen Varianz von vier („4“). In einer Ausführungsform mit mehreren Bandvariablen können die Bandvariablen gleich sein und mit derselben Variable eingestellt werden, oder sie können unabhängig vom Fahrer eingestellt werden.
Automatische Schaltmodi der automatischen Gangschaltung
In einer Ausführungsform kann die automatische Gangschaltung einen Vollbereich-Automatikmodus haben. Im Vollbereich-Automatikmodus kann das System vollautomatisch sein, unter Berücksichtigung der redundanten Gänge, die auftreten, wenn eine hintere Kassette mit 11 Zahnkränzen mit 2 - 3 vorderen Kettenblättern verwendet wird. Auf diese Weise geht das System vom niedrigsten Übersetzungsverhältnis (größter hinterer Zahnkranz + kleinster vorderer Zahnkranz) aus und inkrementiert schrittweise zum größten Übersetzungsverhältnis (kleinster hinterer Zahnkranz + größter vorderer Zahnkranz). An einem Punkt wird es notwendig sein, vom kleinen vorderen Kettenblatt zum großen vorderen Kettenblatt zu schalten. Dieses vordere Schalten ist prozentual gesehen allgemein 2 bis 3 Mal größer als ein hinteres Schalten. Aus diesem Grunde kann es erforderlich sein, nach der Ausführung eines vorderen Schaltens ein hinteres Schalten in entgegengesetzter Richtung auszuführen, um den mit dem automatischen Gangwechsel verbundenen Gesamtgangwechsel zu reduzieren.
In einer Ausführungsform kann die automatische Gangschaltung einen Halbbereich-Automatikmodus haben. In einem Halbbereich-Automatikmodus kann das System automatische Umschaltungen nur mit dem hinteren Schaltwerk initiieren. Wenn das automatische Schalten initiiert wird, während die Kette auf dem großen vorderen Kettenblatt liegt, wird nur der der hinteren Kassette und dem großen Kettenblatt zugeordnete Bereich automatisch. Wenn der Fahrer einen Berg erreicht und mit dem vorderen Kettenblatt herunterschalten möchte, muss er vorne manuell umschalten. Sobald vorne manuell auf das kleine Kettenblatt umgeschaltet worden ist, ändert das System den hinteren Zahnkranz automatisch auf den früheren Trittfrequenz-Sollwert.
In einer Ausführungsform kann die automatische Gangschaltung einen Teilbereich-Automatikmodus haben. Im Teilbereich-Automatikmodus kann der Fahrer wünschen, dass das automatische Schalten nur bei sehr hohen Gängen und hohen Geschwindigkeiten funktioniert. In diesem Fall wählt der Fahrer einen Satz Zahnkränze in der hinteren Kassette, die automatisch sein können. Daher können nur Gänge, die dem 11., 12., 13., 14. und 15. Zahnkranz der Kassette zugeordnet sind, automatisch geschaltet werden. Sobald er auf dem 15. Zahnkranz ist, muss der Fahrer manuell herunterschalten, um in einen niedrigeren Gang (z.B. auf einen 16. Zahnkranz) zu kommen. Und dementsprechend kann das System dazu programmiert sein, beim manuellen Zurückschalten auf den 15. Zahnkranz während der Beschleunigung das automatische Schalten ohne zusätzliche Eingabe vom Fahrer fortzusetzen.
In einer Ausführungsform kann die automatische Gangschaltung einen leistungsabhängigen Automatikmodus haben. Im leistungsabhängigen Automatikmodus wird die obere oder untere Trittfrequenzgrenze erreicht, doch die Eingangsleistung des Fahrers wird gemessen und festgestellt, dass sie die Leistungsgrenze übersteigt, kann das automatische Schalten ausgesetzt werden, bis die gemessene Fahrerleistung abnimmt. Es kann erforderlich sein, diese Leistung über die Zeit oder Zahl der Umdrehungen zu mitteln, um Spitzen in der Leistung, die auf die sinusförmige Eingangsleistung vom Fahrer zurückzuführen sind, zu vermeiden. Statt bei hoher Leistung das automatische Schalten einfach nur auszusetzen, kann es besser sein, die eingestellte Trittfrequenz zusätzlich vorübergehend zu erhöhen, um dem Fahrer die Beschleunigung im kleineren Gang mit einer größeren Trittfrequenz zu erlauben, und dann im höheren Gang mit der eingestellten Frequenz fortzufahren, sobald der Gang gewechselt wurde.
3 - 8 zeigen Ablaufpläne für spezifische Ausführungsformen der automatischen Schaltsysteme und/oder Systemmodi mit verschiedenen Kombinationen der Parameter und/oder Bedingungen, die oben beschrieben wurden.
In der Ausführungsform, die in 3 gezeigt wird, wird eine momentane Trittfrequenz beim Starten oder Initiieren des Automatikmodus eingestellt oder festlegt. In der Ausführungsform beginnt das automatische Schalten mit dem Drücken oder anderweitigen Betätigen des Hochschaltknopfs und des Herunterschaltknopfs für eine Zeitperiode wie z.B. drei („3“) Sekunden (Schritt 302). Diese Zeit ist variabel und kann etwas länger als eine normale Schaltzeit sein. Das Systemsteuergerät zeichnet die Trittfrequenz des Fahrers während der 3 Sekunden auf (Schritt 304A). Das Systemsteuergerät stellt das (den) obere(n) und untere(n) Trittfrequenzband/-bereich ein (Schritt 304B). Die Trittfrequenz wird periodisch gemessen, mit dem Trittfrequenzbereich verglichen (Schritt 306), und bei Bedarf wird geschaltet (Schritt 308). Wenn einer der Schaltknöpfe manuell gedrückt oder auf andere Weise betätigt wird (Schritt 310), wird der Automatikmodus beendet (Schritt 312).
In der Ausführungsform, die in 4 gezeigt wird, wird bei einem manuellen Schaltvorgang eine momentane Trittfrequenz eingestellt. In der Ausführungsform beginnt der Automatikmodus (d.h., das automatische Schalten) mit dem Drücken oder anderweitigen Betätigen des Hochschaltknopfs und Herunterschaltknopfs für eine Zeitperiode (Schritt 402), zum Beispiel („3“) Sekunden lang. Das Systemsteuergerät zeichnet die Trittfrequenz des Fahrers während der 3 Sekunden auf (Schritt 404A). Das Systemsteuergerät stellt das (den) obere(n) und untere(n) Trittfrequenzband/-bereich ein (Schritt 404B). Die Trittfrequenz wird periodisch gemessen, mit dem Trittfrequenzbereich verglichen (Schritt 406), und bei Bedarf wird geschaltet (Schritt 408). Wenn während des Betriebs im Automatikmodus ein Schaltknopf vom Fahrer manuell gedrückt oder auf andere Weise manuell betätigt wird (Schritt 410A), wird der Gangwechsel wie angefordert durchgeführt (Schritt 411). Sofort nach dem Schalten wird die neue Trittfrequenz vom Steuersystem gemessen und als die neue Soll-Trittfrequenz aufgezeichnet (Schritt 412A). Wenn beide Schalter 3 Sekunden lang gedrückt gehalten oder auf andere Weise betätigt werden (Schritt 410B), beendet das System den automatischen Schaltmodus (Schritt 412B). Diese Zeit ist variabel und kann größer als ein festgelegter Wert der vorderen Schaltzeit sein.
In der Ausführungsform, die in 5 gezeigt wird, werden Trittfrequenzgrenzen mit Schaltknöpfen angepasst und/oder geändert. In der Ausführungsform beginnt der Automatikmodus (d.h., das automatische Schalten) mit dem Drücken oder anderweitigen Betätigen des Hochschaltknopfs und Herunterschaltknopfs für eine Zeitperiode (Schritt 502), zum Beispiel drei („3“) Sekunden lang. Das Systemsteuergerät ruft die Trittfrequenz, wie sie zum Beispiel vom Benutzer eingestellt wurde, aus einem Speicher ab (Schritt 504). Das Systemsteuergerät stellt das (den) obere(n) und untere(n) Trittfrequenzband/-bereich ein (Schritt 504). Die Trittfrequenz wird periodisch gemessen, mit dem Trittfrequenzbereich verglichen (Schritt 506), und bei Bedarf wird geschaltet (Schritt 508). Wenn einer der Schaltknöpfe manuell gedrückt oder auf andere Weise betätigt wird (Schritt 510A; Schritt 510B), wird der Wert der Soll-Trittfrequenz um einen festen Betrag erhöht (Schritt 512A) oder verringert (Schritt 512B), wonach der neue Sollwert mit der aktuellen Trittfrequenz verglichen wird (Schritt 506), um zu bestimmen, ob ein Gangwechsel erforderlich ist. Wenn beide Schalter manuell gedrückt oder auf andere Weise betätigt werden (Schritt 510C), beendet oder deaktiviert das System den automatischen Schaltmodus (Schritt 512C).
In der Ausführungsform, die in 6 gezeigt wird, wird die Fahrtregelung bei niedrigen Fahrradgeschwindigkeiten ausgesetzt oder unterbrochen, und bei höheren Fahrradgeschwindigkeiten wird die Fahrtregelung wieder gestartet. In der Ausführungsform startet das automatische Schalten (d.h., der Beginn des Automatikmodus), wenn das Fahrrad eine eingestellte Mindestgeschwindigkeit übersteigt (Schritt 602). Das Systemsteuergerät ruft die Trittfrequenz ab, die früher vom Fahrer eingestellt wurde (Schritt 604). Das Systemsteuergerät kann das (den) obere(n) und untere(n) Trittfrequenzband/-bereich für den Automatikmodus einstellen. Die Trittfrequenz wird periodisch gemessen, mit dem Trittfrequenzbereich verglichen (Schritt 606), und bei Bedarf wird geschaltet (Schritt 608). Wenn die Fahrradgeschwindigkeit unter die Mindestgeschwindigkeit abfällt (Schritt 610A), wird der Automatikmodus ausgesetzt oder unterbrochen (Schritt 612A). Wenn die Fahrradgeschwindigkeit über die Mindestgeschwindigkeit hinaus ansteigt (Schritt 610B), wird der Automatikmodus fortgesetzt (Schritt 612B). Wenn beide Schalter manuell gedrückt oder auf andere Weise betätigt werden (Schritt 610C), beendet oder deaktiviert das System den automatischen Schaltmodus (Schritt 612C).
In der Ausführungsform, die in 7 gezeigt wird, wird der Automatikmodus unterbrochen, wenn eine sehr niedrige Fahrrad-Trittfrequenz bestimmt wird. In der Ausführungsform beginnt das automatische Schalten mit dem Drücken oder anderweitigen Betätigen des Hochschaltknopfs und Herunterschaltknopfs für eine Zeitperiode (Schritt 702), zum Beispiel fünf („5“) Sekunden lang. Das Systemsteuergerät zeichnet die Trittfrequenz des Fahrers während der 5 Sekunden auf (Schritt 704A). Das Systemsteuergerät stellt das (den) obere(n) und untere(n) Trittfrequenzband/-bereich ein (Schritt 704B). Die Trittfrequenz wird periodisch gemessen, mit dem Trittfrequenzbereich verglichen (Schritt 706), und bei Bedarf wird geschaltet (Schritt 708A-D). Wenn die Fahrradgeschwindigkeit unter eine Untergrenze abfällt (Schritt 710A), wird der automatische Schaltmodus ausgesetzt oder unterbrochen (Schritt 712A). Wenn bestimmt wird, dass die Trittfrequenz über eine Untergrenze hinaus zunimmt (Schritt 710B), wird der automatische Schaltmodus fortgesetzt (Schritt 712C). Wenn einer der Schaltknöpfe manuell gedrückt oder auf andere Weise betätigt wird (Schritt 710C), wird der automatische Schaltmodus beendet oder auf andere Weise deaktiviert (Schritt 712C).
In der Ausführungsform, die in 8 gezeigt wird, wird ein Gangwechsel durch Bestimmung einer Situation mit hoher Eingangsleistung, beispielsweise mit einem Fahrrad-Leistungsmesser, verhindert. In der Ausführungsform beginnt das automatische Schalten, wenn einer der zwei Knöpfe eine Zeitperiode lang, zum Beispiel zwei („2“) Sekunden gedrückt gehalten oder auf andere Weise betätigt wird (Schritt 802). Das Systemsteuergerät ruft die Trittfrequenz ab, die früher vom Fahrer eingestellt wurde, und stellt den Trittfrequenzbereich ein (Schritt 804). Das Systemsteuergerät wird periodisch gemessen und mit dem Trittfrequenzbereich verglichen (Schritt 806). Wenn die Trittfrequenz außerhalb des Bereichs (Schritt 808A, Schritt 808C), aber unterhalb der Leistungsgrenze liegt (Schritt 810A), wird ein Gangwechsel oder Schalten ausgeführt (Schritt 808B, Schritt 808D). Wenn die Trittfrequenz außerhalb des Bereichs liegt und die Leistungsgrenze überschritten wird (Schritt 810A), wird kein Schalten durchgeführt (Schritt 812A). Wenn das Systemsteuergerät bestimmt, dass die Fahrradgeschwindigkeit unter die Mindestgeschwindigkeit abfällt (Schritt 810B), wird der automatische Schaltmodus ausgesetzt oder unterbrochen (Schritt 812B).
Wenn bestimmt wird, dass die Fahrradgeschwindigkeit über die Mindestgeschwindigkeit hinaus ansteigt (Schritt 810C), wird der automatische Schaltmodus fortgesetzt (Schritt 812C). Wenn beide Schalter manuell gedrückt oder auf andere Weise betätigt werden (Schritt 810D), beendet das System den automatischen Schaltmodus (Schritt 812D).
9 stellt ein Fahrradsteuersystem 101 dar, das mehrere manuelle Steuergeräte 142A-D, ein Systemsteuergerät 150, mindestens einen Sensor 32 wie z.B. den Leistungsmesser 190, einen Trittfrequenzsensor 191 und/oder Geschwindigkeitssensor 192, die Bezug nehmend auf 1 beschrieben wurden, und Fahrradkomponenten 30A-B wie z.B. ein vorderes und ein hinteres Schaltwerk oder eine oder mehrere Nabenschaltungen. Die manuellen Steuergeräte 142A-D sind z.B. über ein Kabel oder drahtlos mit dem Systemsteuergerät 150 kommunikativ verbunden, um dem (den) Systemsteuergerät(en) 142 Steuersignale zu übermitteln. Das Systemsteuergerät 150 ist dazu konfiguriert, in Reaktion auf die empfangenen Gerätesignale oder aufgrund von Bestimmungen beim automatischen Schalten Steuersignale an die Komponenten 30A-B zu übermitteln. In einer Ausführungsform ist das Systemsteuergerät 150 dazu konfiguriert, Steuersignale drahtlos an eine oder mehrere Fahrradkomponenten 30AB zu übermitteln. Die Steuersignale können unter Verwendung jeder Technik, jedes Protokolls oder Standards drahtlos übermittelt werden. Zum Beispiel können IEEE („Institute of Electrical and Electronics Engineers“) 802.11-Standards, IEEE 802.15.1- oder BLUETOOTH®-Standards, ANT™- oder ANT+™-Standards und/oder AIREA™-Standards verwendet werden. Die Fahrradkomponenten 30A-B können jede Fahrradkomponente sein. Zum Beispiel können die Komponenten 30A-B eine Antriebsstrangkomponente und/oder eine Federungskomponente sein. In einer Ausführungsform kann eine Komponente 30A ein hinteres Schaltwerk sein, und die andere Komponente 30B kann ein vorderes Schaltwerk sein. Andere Komponenten können ebenfalls eingeschlossen sein. Das Systemsteuergerät 150 kann beispielsweise mit drei (3) oder mehr Komponenten wie z.B. einem vorderen Schaltwerk, einem hinteren Schaltwerk und einem vorderen Federungssystem in Kommunikation stehen oder diesen Steuersignale bereitstellen. Alternativ dazu kann das Systemsteuergerät 150 nur einer einzigen Komponente 30A Steuersignale bereitstellen. In einer Ausführungsform kann der Empfänger Steuersignale drahtlos mit einer Komponente 30A übermitteln, und diese Komponente 30A kann die Steuersignal an eine andere Komponente 30B übermitteln.
In einer Ausführungsform umfasst ein Fahrradsteuersystem 101 mindestens ein manuelles Steuergerät 142, das einen Steuermechanismus zum Erzeugen eines Steuersignals zur Steuerung mindestens einer Fahrradkomponente 30A aufweist. Das Systemsteuergerät 150 kann ein Einzelgerät sein oder mit einer oder mehreren Komponenten 30A-B integriert sein.
10 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Steuersystems 40 für ein Fahrrad, das zur Implementierung eines Systemsteuergeräts 150 verwendet werden kann. Das Steuersystem 40 kann allein verwendet werden, um mit Fahrradkomponenten zu kommunizieren und diese zu steuern, oder das Steuersystem 40 kann in Verbindung mit mindestens einem anderen Steuersystem für Komponenten des Fahrrads verwendet werden, wie z.B. ein Primärsteuersystem, das andere Steuergeräte enthalten kann, wie z.B. in Bremshebelgehäuse integrierte Schaltsteuerungen. Das System 40 umfasst ein Systemsteuergerät 150, ein oder mehrere Steuergeräte 142 und/oder ein oder mehrere Sensoren 32. Das Systemsteuergerät 150 umfasst einen Prozessor 60, einen Speicher 70, eine Sensorkommunikationsschnittstelle 80, eine Stromversorgung 84 und eine Steuergeräteschnittstelle 90. Optional kann das Systemsteuergerät 150 auch eine Benutzerschnittstelle 82 umfassen. Zusätzliche, andere oder weniger Komponenten sind für das Systemsteuergerät 150 möglich.
Der Prozessor 60 kann einen Universalprozessor, einen Digitalsignalprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein frei programmierbares Gate Array (FPGA), eine Analogschaltung, eine Digitalschaltung, Kombinationen daraus oder einen anderen Prozessor umfassen, der nun bekannt ist oder später entwickelt wird. Der Prozessor 60 kann ein Einzelgerät oder eine Kombination von Geräten sein, wie z.B. durch gemeinsame oder parallele Verarbeitung. In einer Ausführungsform kann die verwendete CPU 48 zum Beispiel ein Atmel® ATmega324PA-Mikrocontroller mit einem internen EEPROM-Speicher sein, und der verwendete Sendeempfänger 54 kann ein Atmel® AT86RF231 2.4GHz-Sendeempfänger sein, der AES-Verschlüsselung und eine DSS-Streuspektrum-Technologie verwendet, die 16 Frequenzkanäle und das IEEE 802.15.4-Kommunikationsprotokoll unterstützt.
Der Speicher 70 kann ein flüchtiger Speicher oder ein nicht flüchtiger Speicher sein. Der Speicher 70 umfasst eines oder mehreres von einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Flash-Speicher, einem löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder Speicher anderen Typs. Der Speicher 70 kann aus dem Systemsteuergerät 150 entnehmbar sein, wie z.B. eine SD (Secure Digital)-Speicherkarte. In einer speziellen, nicht einschränkenden beispielhaften Ausführungsform kann ein computerlesbares Speichermedium einen Festkörperspeicher wie z.B. eine Speicherkarte oder ein anderes Einbauteil umfassen, in welchem ein oder mehrere nicht flüchtige Nur-Lese-Speicher untergebracht sind. Ferner kann das computerlesbare Speichermedium ein Direktzugriffsspeicher oder ein anderer flüchtiger wiederbeschreibbarer Speicher sein. Zusätzlich kann das computerlesbare Speichermedium ein magnetooptisches oder optisches Speichermedium umfassen, wie z.B. eine Platte oder Bänder oder ein anderes Speichergerät. Demnach umfasst die Offenbarung eines oder mehreres von einem computerlesbaren Speichermedium und anderen äquivalenten oder Nachfolgemedien, in welchen Daten oder Anweisungen gespeichert werden können.
Der Speicher 70 ist ein nicht flüchtiges computerlesbares Speichermedium und wird als Einzelspeichermedium beschrieben. Doch der Begriff „computerlesbares Speichermedium“ umfasst ein einzelnes Speichermedium oder mehrere Speichermedien, wie z.B. eine zentralisierte oder verteilte Speicherstruktur, und/oder zugehörige Pufferspeicher, die betreibbar sind, um einen Satz oder mehrere Sätze Anweisungen und andere Daten zu speichern. Der Begriff „computerlesbares Speichermedium“ kann auch ein Speichermedium umfassen, das in der Lage ist, einen Satz Anweisungen zu speichern, zu codieren oder zu tragen, die durch einen Prozessor ausgeführt werden oder ein Computersystem dazu veranlassen, eines oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Arbeitsweisen durchzuführen.
In einer alternativen Ausführungsform können dedizierte Hardwareimplementierungen wie z.B. anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, programmierbare Logikfelder und andere Hardwaregeräte konstruiert werden, um eines oder mehreres der hier beschriebenen Verfahren zu implementieren. Anwendungen, die die Vorrichtungen und Systeme verschiedener Ausführungsformen umfassen können, können im Allgemeinen verschiedene elektronische Systeme und Computersysteme umfassen. Eine oder mehrere Ausführungsformen, die hier beschrieben wurden, können Funktionen mit zwei oder mehr spezifischen miteinander verbundenen Hardwaremodulen oder Geräten implementieren, mit zugehörigen Steuer- und Datensignalen, die zwischen und durch die Module übermittelt werden können, oder als Teile einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung. Demnach umfasst das vorliegende System Software-, Firmware- und Hardwareimplementierungen.
Die Stromversorgung 84 ist eine tragbare Stromversorgung, die innerhalb des Systemsteuergeräts 150 oder außerhalb des Systemsteuergeräts 150 untergebracht sein kann und durch ein stromleitendes Kabel mit dem Systemsteuergerät 150 verbunden sein kann. Die Stromversorgung kann die Erzeugung von elektrischem Strom umfassen, zum Beispiel mit einem mechanischen Stromgenerator, einer Brennstoffzelle, Photovoltaikzellen oder anderen Stromerzeugungsgeräten. Die Stromversorgung kann eine Batterie umfassen, wie z.B. eine aus zwei oder mehr elektrochemischen Zellen bestehende Vorrichtung, die gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Die Stromversorgung 84 kann eine Kombination aus mehreren Batterien oder Stromversorgungsgeräten umfassen. Speziell zugeschnittene oder konfigurierte Batterien oder Standardbatterien wie z.B. CR 2012, CR 2016 und/oder CR 2032 können verwendet werden.
Die Steuergeräteschnittstelle 90 sorgt für die Datenkommunikation von den Steuergeräten 142 zum Systemsteuergerät 150. Die Steuergeräteschnittstelle 90 umfasst drahtgebundene leitfähige Signal- und/oder Datenkommunikationsschaltungen, die betreibbar sind, um Signale zu interpretieren, die von den verschiedenen Steuergeräten 142 bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann die Steuergeräteschnittstelle 90 eine Reihe von Anschlüssen zur Aufnahme von Steuergerät-Eingangsleitungen umfassen. Jeder der Anschlüsse kann für den Prozessor 60 durch Gruppierungstabellen oder -arrays unterscheidbar sein, oder durch physische Schaltungen oder andere Schaltkreise, die für die Gruppierung der Steuergeräteeingaben sorgen. Alternativ dazu können die verschiedenen Steuergeräte 142 drahtlos mit dem Systemsteuergerät 150 kommunizieren, wie hier beschrieben.
Die Benutzerschnittstelle 82 kann einen oder mehrere Knöpfe, ein Tastenfeld, eine Tastatur, eine Maus, ein Eingabestift, eine Steuerkugel, ein Kippschalter, ein Touchpad, eine Spracherkennungsschaltung oder eine andere Vorrichtung oder Komponente sein, um zwischen einem Benutzer und dem Systemsteuergerät 150 Daten zu übermitteln. Die Benutzerschnittstelle 82 kann ein Berührungsbildschirm sein, der kapazitiv oder resistiv sein kann. Die Benutzerschnittstelle 82 kann eine Flüssigkristallanzeige („LCD“), eine Leuchtdiode (LED), einen LED-Bildschirm, einen Dünnschichttransistor-Bildschirm oder einen anderen Typ von Anzeige umfassen. Die Benutzerschnittstelle 82 kann auch Audio-Fähigkeiten oder Lautsprecher umfassen. In einer Ausführungsform ist die Benutzerschnittstelle dazu konfiguriert, einem Benutzer zu melden, dass das Systemsteuergerät 150 in den Automatikmodus eingetreten ist, den Automatikmodus unterbrochen hat, den Automatikmodus beendet hat und/oder einen Parameter des Automatikmodus modifiziert hat. Die Meldung kann akustisch, visuell und/oder haptisch sein. Zum Beispiel kann ein Piepton verwendet werden. In einer Ausführungsform ist eine LCD-Anzeige dazu konfiguriert, eine visuelle Meldung anzuzeigen.
In einer Ausführungsform umfasst die Benutzerschnittstelle 82 mehrere Knöpfe und LED-Anzeigelampen. Die Knöpfe können verwendet werden, um Befehle an das Systemsteuergerät 150 zu übermitteln, und die LED-Anzeigelampen, um die Eingabe von Befehlen anzuzeigen.
Die Sensorkommunikationsschnittstelle 80 ist dazu konfiguriert, Daten wie z.B. Sensorwerte von mindestens einem Sensor 32 zu übermitteln. Die Sensorkommunikationsschnittstelle 80 übermittelt die Daten mit einer betreibbaren Verbindung. Eine betreibbare Verbindung kann eine sein, in welcher Signale, physische Kommunikation und/oder logische Kommunikation gesendet und/oder empfangen werden können. Eine betreibbare Verbindung kann eine physische Schnittstelle, eine elektrische Schnittstelle und/oder eine Datenschnittstelle sein. Die Sensorkommunikationsschnittstelle 80 sorgt für drahtlose Kommunikation in jedem nun bekannten oder später entwickelten Format.
Die drahtlose Kommunikation zwischen Komponenten wird hier beschrieben. Auch wenn die vorliegende Patentschrift Komponenten und Funktionen beschreibt, die in speziellen Ausführungsformen der drahtlosen Kommunikation Bezug nehmend auf spezielle Standards und Protokolle implementiert werden können, ist die Erfindung nicht auf solche Standards und Protokolle beschränkt. Zum Beispiel können Standards für das Internet oder andere paketvermittelte Netzwerkübertragungen (z.B. TCP/IP, UDP/IP, HTML, HTTP, HTTPS) Beispiele für den Stand der Technik darstellen. Solche Standards werden regelmäßig durch schnellere oder effizientere Äquivalente ersetzt, die im Wesentlichen die gleichen Funktionen haben. Ersatzstandards und - protokolle, die gleiche oder ähnliche Funktionen haben wie die hier offenbarten, werden daher als deren Äquivalente betrachtet.
In einer Ausführungsform kommunizieren hier beschriebene Komponenten des Fahrrads miteinander. Im Falle der drahtlosen Kommunikation werden die Komponenten anfangs gepaart, um die sichere Kommunikation zwischen Komponenten des Fahrrads ohne Interferenzen von Geräten, die nicht zum System gehören, zu ermöglichen. Als nächstes können eine oder mehrere Komponenten mit einem separaten Gerät wie z.B. einen Computer, einem Tablett oder Telefon gepaart werden. Dieses gepaarte Gerät kann dem Benutzer eine Benutzerschnittstelle bereitstellen, um dem Benutzer die Kommunikation mit den Komponenten am Fahrrad zu ermöglichen, zum Beispiel mit dem Systemsteuergerät 150. Beispiele der Kommunikation sind das Aktualisieren von Firmware, das Einstellen von Variablen und das Ausführen von Diagnose-Tools und Analysen.
Verschiedenen Ausführungsformen der vorliegende Offenbarung gemäß können die hier beschriebenen Verfahren mit Softwareprogrammen implementiert werden, die von einem Computersystem wie z.B. dem Systemsteuergerät 150 ausführbar sind. Ferner können Implementierungen in einer beispielhaften, nicht beschränkten Ausführungsform eine verteilte Verarbeitung, komponenten-/objektverteilte Verarbeitung und Parallelverarbeitung umfassen. Alternativ dazu kann eine virtuelle Computersystemverarbeitung konstruiert werden, um ein oder mehrere der hier beschriebenen Verfahren oder Funktionalitäten zu implementieren.
Die hier beschriebenen Verfahren und Techniken können mit den hier beschriebenen Hardwarekonfigurationen und einem oder mehreren Computerprogrammen implementiert werden, die Anweisungen für die Hardware bereitstellen. Ein Computerprogramm (auch als Programm, Software, Softwareanwendung, Skript oder Code bekannt) kann in jeder Form von Programmiersprache geschrieben sein, einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen, und kann in jeder Form eingesetzt werden, einschließlich eines Einzelprogramms oder als Modul, Komponente, Subroutine oder andere Einheit, die zur Verwendung in einer Computerumgebung geeignet ist. Ein Computerprogramm entspricht nicht unbedingt einer Datei in einem Dateisystem. Ein Programm kann in einem Teil einer Datei gespeichert sein, die andere Programme oder Daten enthält (z.B. ein oder mehrere Skripts, die in einem Markup-Language-Dokument gespeichert sind), in einer Einzeldatei, die dem betreffenden Programm dediziert ist, oder in mehreren koordinierten Dateien (z.B. Dateien, die ein oder mehrere Module, Unterprogramme oder Codeteile speichern). Ein Computerprogramm kann eingesetzt werden, um auf einem Computer oder auf mehreren Computern eingesetzt zu werden, die an einem Ort angeordnet sind oder auf mehrere Orte verteilt sind und durch ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind.
Die Prozesse und logischen Abläufe, die in dieser Patentschrift beschrieben werden, können durch einen oder mehrere programmierbare Prozessoren durchgeführt werden, die ein oder mehrere Computerprogramme ausführen, um durch Verarbeitung von Eingabedaten und Erzeugen von Ausgaben Funktionen auszuführen. Die Prozesse und logischen Abläufe können auch durch Speziallogikschaltungen wie z.B. ein FPGA (frei programmierbares Gate Array) oder ein ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) durchgeführt werden, und die Vorrichtung kann auch als solche implementiert werden.
Wie hier in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Begriff „Schaltung“ oder „Schaltkreis“ auf alles folgende: (a) reine Hardwareimplementierungen (wie z.B. Implementierung nur in Analog- und/oder Digitalschaltungen), und (b) auf Kombination aus Schaltungen und Software (und/oder Firmware), wie z.B. (falls anwendbar): (i) auf eine Kombination von Prozessor(en) oder (ii) auf Teile von Prozessor(en)/Software (einschließlich Digitalsignalprozessor(en)), Software und Speicher, die zusammenwirken, um eine Vorrichtung wie z.B. ein Mobiltelefon oder einen Server dazu zu veranlassen, verschiedene Funktionen durchzuführen, und (c) auf Schaltungen, deren Betrieb Software oder Firmware erfordert, selbst wenn die Software oder Firmware nicht physisch vorhanden ist.
Diese Definition von „Schaltung“ gilt für alle Anwendungen dieses Begriffs in dieser Anmeldung, einschließlich in allen Ansprüchen. Als weiteres Beispiel deckt der Begriff „Schaltung“, wie in dieser Anmeldung verwendet, auch eine Implementierung nur eines Prozessors (oder mehrerer Prozessoren) oder Teils eines Prozessors (oder ihrer) zugehörigen Software und/oder Firmware ab. Der Begriff „Schaltung“ kann auch, zum Beispiel und falls anwendbar, das spezielle Anspruchselement, einen integrierten Basisbandschaltkreis oder integrierten Anwendungsprozessorschaltkreis für ein mobiles Computergerät oder einen vergleichbaren integrierten Schaltkreis in einem Server, einem Mobilfunknetzgerät oder anderem Netzgerät abdecken.
Prozessoren, die für die Ausführung eines Computerprogramms geeignet sind, schließen beispielsweise sowohl Universal- als auch Spezialmikroprozessoren und einen oder mehrere Prozessor(en) jeder Art von Digitalcomputer ein. Allgemein empfängt ein Prozessor Anweisungen und Daten von einem Nur-Lese-Speicher oder einem Arbeitsspeicher oder beidem. Die wesentlichen Elemente eines Computers sind ein Prozessor zur Ausführung von Anweisungen und ein oder mehrere Speichergeräte zum Speichern von Anweisungen und Daten. Allgemein umfasst ein Computer auch, oder ist wirkgekoppelt, um von einem oder mehreren Massenspeichergeräten zum Speichern von Daten, z.B. magnetische, magnetooptische Platten oder optische Platten, Daten zu empfangen, zu diesen zu übertragen, oder beides. Doch Computer müssen solche Geräte nicht aufweisen. Darüber hinaus kann ein Computer in ein anderes Gerät eingebettet sein, z.B. in ein Mobiltelefon, ein Personal Digital Assistant („PDA“), ein mobiles Audio-Abspielgerät, einen globalen Positionsbestimmungssystem („GPS“)-Empfänger oder einem Systemsteuergerät 150, um nur einige zu nennen. Computerlesbares Speichermedien, die zum Speichern von Computerprogramm-Anweisungen und Daten geeignet sind, schließen jede Form von nicht flüchtigem Speicher, Medien und Speichergeräten ein, einschließlich beispielsweise Halbleiterspeichergeräte, z.B. EPROM-, EEPROM- und Flash-Speichergeräte; magnetischer Platten, z.B. interne Festplatten oder entnehmbare Platten; magnetooptische Platten; und CD-ROM- und DVD-ROM Disks ein. Der Prozessor und der Speicher können durch Speziallogikschaltungen ergänzt oder darin integriert sein. In einer Ausführungsform ist ein Systemsteuergerät 150 mit einem Mobiltelefon, PDA, einem mobilen Audio-Abspielgerät, einem GPS-Empfänger integriert und kommuniziert drahtlos mit Fahrradkomponenten, um den Automatikmodus zu steuern.
Die Zeichnungen der hier beschriebenen Ausführungsformen sollen ein allgemeines Verständnis der Struktur der verschiedenen Ausführungsformen ermöglichen. Die Zeichnungen sollen nicht der vollständigen Beschreibung aller Elemente und Merkmale der Vorrichtung und der Systeme dienen, welche die hier beschriebenen Strukturen oder Merkmale verwenden. Dem Fachmann werden nach dem Durchlesen der Offenbarung viele andere Ausführungsformen einfallen. Andere Ausführungsformen können verwendet und aus der Offenbarung abgeleitet werden, wodurch strukturelle und logische Ersetzungen und Änderungen möglich sind, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Ferner sind die Zeichnungen lediglich repräsentativ und können nicht maßstabsgetreu gezeichnet sein. Bestimmte Proportionen in den Zeichnungen können übertrieben sein, während andere Proportionen minimiert sind. Die Offenbarung und die Zeichnungen sind daher eher als veranschaulichend als einschränkend zu betrachten.
Obwohl diese Patentschrift viele Spezifika enthält, sind diese nicht als Beschränkung des Umfangs der Erfindung oder des beanspruchten Gegenstands zu verstehen, sondern vielmehr als Beschreibung von Merkmalen, die für bestimmte Merkmale der Erfindung spezifisch sind. Bestimmte Merkmale, die in dieser Patentschrift im Kontext separater Ausführungsformen beschrieben werden, können auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform implementiert werden. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die im Kontext einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, auch separat oder in jeder geeigneten Teilkombination in mehreren Ausführungsformen implementiert sein. Auch wenn Merkmale oben als in bestimmten Kombinationen wirkend oder selbst anfangs als solche beansprucht werden, können ein oder mehrere Merkmale einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination genommen werden, und die beanspruchte Kombination kann an eine Teilkombination oder eine Variante einer Teilkombination gerichtet werden.
Obwohl Operationen und/oder Schritte in den Zeichnungen in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt und und hier beschrieben werden, ist dies dementsprechend nicht so zu verstehen, dass diese Operationen in der bestimmten dargestellten Reihenfolge oder Abfolge durchgeführt werden müssen, oder dass alle dargestellten Operationen durchgeführt werden müssen, um wünschenswerte Ergebnisse zu erreichen. Unter gewissen Umständen können Multitasking und Parallelverarbeitung vorteilhaft sein. Zudem ist die Trennung der verschiedenen Systemkomponenten in den oben beschriebenen Ausführungsformen nicht so zu verstehen, dass solch eine Trennung in allen Ausführungsformen erforderlich ist, und es versteht sich, dass beschriebene Programmkomponenten und Systeme allgemein zu einem einzigen Softwareprodukt integriert oder in mehreren Softwareprodukten angeboten werden können.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung können hier der Einfachheit halber einzeln und/oder zusammengenommen durch den Begriff „Erfindung“ bezeichnet werden, ohne den Umfang dieser Anmeldung auf eine bestimmte Erfindung oder ein bestimmtes erfinderisches Konzept einschränken zu wollen. Obwohl hier spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, versteht es sich, dass die gezeigten spezifischen Ausführungsformen durch jede spätere Anordnung ersetzt werden können, die konzipiert ist, denselben oder einen ähnlichen Zweck zu erfüllen. Diese Offenbarung soll jede und alle späteren Anpassungen oder Varianten verschiedener Ausführungsformen abdecken. Kombinationen der obigen Ausführungsformen und andere Ausführungsformen, die hier nicht spezifisch beschrieben wurden, werden für den Fachmann aus der Beschreibung hervorgehen.
Die Kurzfassung der Offenbarung erfüllt 37 C.F.R. § 1.72(b) und wird mit dem Verständnis eingereicht, dass sie nicht verwendet wird, um den Umfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Zudem können in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale in einer einzigen Ausführungsform zusammengefasst oder beschrieben worden sein, um die Offenbarung zu vereinfachen. Diese Offenbarung ist nicht so zu interpretieren, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als ausdrücklich in jedem Anspruch aufgeführt. Vielmehr kann sich der erfinderische Gegenstand, wie er aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, auf weniger als alle Merkmale der offenbarten Ausführungsformen beziehen. Daher werden die folgenden Ansprüche in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich genommen einen separaten beanspruchten Gegenstand definiert.
Die vorstehende ausführliche Beschreibung ist eher als beispielhaft als einschränkend zu betrachten, und es versteht sich, dass die folgenden Ansprüche einschließlich aller Äquivalente den Umfang der Erfindung definieren. Die Ansprüche sind nicht auf die beschriebene Reihenfolge oder beschriebenen Elemente beschränkt, außer bei anderslautender Angabe. Deshalb werden alle Ausführungsformen, die im Umfang und Wesen der folgenden Ansprüche liegen, und Äquivalente davon als Erfindung beansprucht.

Claims

Systemsteuergerät für ein Fahrrad, das einen Antrieb mit einer Vielzahl von Gangoptionen aufweist, wobei das Systemsteuergerät umfasst: mindestens einen Prozessor; und mindestens einen Speicher, der einen Computerprogrammcode enthält, wobei der mindestens einen Speicher und der Computerprogrammcode dazu konfiguriert sind, mit dem mindestens einen Prozessor die Vorrichtung dazu zu veranlassen, mindestens durchzuführen: Bestimmen, wann mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist; Festlegen mindestens eines Automatikmodus-Parameters als Trittfrequenzparameter, wenn die mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist; Vergleichen einer aktiven Trittfrequenz des Fahrrads mit dem mindestens einen Trittfrequenzparameter; Anpassen einer Schaltvorrichtung des Fahrrads auf der Basis des Vergleichs, um in einen anderen Gang der Vielzahl von Gängen zu wechseln; Bestimmen, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist; und Ändern mindestens eines Automatikmodus-Parameters auf der Basis der Bestimmung, dass mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderung erfüllt ist, ein Bestimmen umfasst, ob eine Geschwindigkeit des Fahrrads unter einem unteren Geschwindigkeitsschwellenwert liegt, und das Ändern mindestens eines Automatikmodus-Parameters die Deaktivierung des Automatikmodus umfasst, wenn die Geschwindigkeit unter dem unteren Geschwindigkeitsschwellenwert liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung mindestens zwei Automatikmodus-Eintrittsbedingungen umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Festlegen mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Festlegen des Trittfrequenzparameters während des Fahrradbetriebs unter Verwendung einer von mindestens zwei verschiedenen Techniken umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Festlegen mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Festlegen eines Trittfrequenzbereichs umfasst, der eine obere Trittfrequenzgrenze und eine untere Trittfrequenzgrenze aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei für mindestens zwei Gangoptionen der Vielzahl von Gangoptionen verschiedene Trittfrequenzbereiche eingestellt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ändern mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Unterbrechen des automatischen Schaltmodus umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Ändern mindestens eines Automatikmodus-Parameters ein Fortsetzen des automatischen Schaltmodus umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Fortsetzen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung erfolgt, dass eine Fahrradgeschwindigkeit über einem Geschwindigkeitsschwellenwert liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Fortsetzen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung erfolgt, dass eine Trittfrequenz über einem Trittfrequenzschwellenwert liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Fortsetzen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung erfolgt, dass eine gemessene Fahrradleistung unter einen Leistungsschwellenwert abgefallen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Unterbrechen des automatischen Schaltmodus auf der Basis einer Bestimmung erfolgt, dass ein Knopf betätigt wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Knopf dazu konfiguriert ist, eine Anpassung der Schaltvorrichtung zu bewirken, um einen Gangwechsel durchzuführen, wenn der Automatikmodus inaktiv ist.
Nicht flüchtiges computerlesbares Speichermedium, umfassend Anweisungen, die, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden, betreibbar sind, um: zu bestimmen, wann mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist; mindestens einen Automatikmodus-Parameter als Trittfrequenzparameter festzulegen; eine aktive Trittfrequenz des Fahrrads mit dem mindestens einen Trittfrequenzparameter zu vergleichen; auf der Basis des Vergleichs eine Schaltvorrichtung des Fahrrads anzupassen, um in einen anderen Gang der Vielzahl von Gängen zu wechseln; zu bestimmen, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist; und auf der Basis der Bestimmung, dass mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist, mindestens einen Automatikmodus-Parameter zu ändern.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrrads, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen, durch einen Prozessor, wann mindestens eine Automatikmodus-Eintrittsbedingung erfüllt ist; Festlegen, durch den Prozessor, mindestens eines Automatikmodus-Parameters als Trittfrequenzparameter; Vergleichen, durch den Prozessor, einer aktiven Trittfrequenz des Fahrrads mit dem mindestens einen Trittfrequenzparameter; Anpassen, durch den Prozessor auf der Basis des Vergleichs, einer Schaltvorrichtung des Fahrrads, um in einen anderen Gang der Vielzahl von Gängen zu wechseln; Bestimmen, durch den Prozessor, ob mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist; und Ändern, durch den Prozessor, mindestens eines Automatikmodus-Parameters auf der Basis der Bestimmung, dass mindestens eine Automatikmodus-Änderungsbedingung erfüllt ist.