TWI685443B - 自行車電子系統和相關方法 - Google Patents

Abstract

揭示致動自行車電子變速裝置的方法，包括步驟：(a)接收指示使用自行車的騎車人的心率的信號(detected_heart_rate)，(b)接收指示由騎車人傳遞的功率的信號(detected_power)，(c)根據指示功率的信號(detected_power)的值和指示心率的信號(detected_heart_rate)的值，計算表現指標(detected_performance_index)，(d)獲得用於表現指標的參考值(performance_index_setpoint)，(e)將所計算的表現指標(detected_performance_index)與表現指標的參考值(performance_index_setpoint)進行比較(354、356),(f)根據比較步驟(e)的結果，發出(362、366)變速裝置(10)的控制信號(control_signal、increase_ratio、decrease_ratio)。

Description

自行車電子系統和相關方法

本發明涉及自行車電子系統，更具體地說，涉及包括電子變速裝置的系統，以及用於致動自行車電子變速裝置的方法。

自行車中的運動傳動系統包括在與踏板曲柄的軸和與後輪的輪轂有關的齒輪之間延伸的鏈條。當在踏板曲柄的軸和後輪的輪轂的至少一個處存在一個以上的齒輪，因此，運動傳動系統具有變速裝置(gearshift)時，提供前變速器及/或後變速器，在電伺服助力的情況下在此簡稱為電子變速裝置，每一變速器包括鏈條引導元件，也稱為支架(cage)，可移動來在齒輪中移動鏈條，以便改變齒輪比，以及機電致動器來移動鏈條引導元件。致動器通常依次包括通過連桿機構，諸如四聯桿、齒條或蝸桿螺旋系統，與鏈條引導元件耦接的電機，通常是電動機，以及轉子或轉子的下游的任何移動部的位置、速度及/或加速器的感測器，直到鏈條引導元件本身。值得注意的是也可以使用與用在本上下文中稍微不同的術語。

與後輪的輪轂有關的齒輪也稱為飛輪，而與自行車的踏板曲柄的軸有關的齒輪也稱為冕狀齒輪或齒輪。

控制電子設備例如基於一或多個檢測變數，諸如行進速度、踏板曲柄的旋轉踏頻、施加到踏板曲柄的轉矩、行進地帶的斜率、騎車人的心率等等，自動地改變變速比，及/或基於通過適當的控制構件，例如控制桿及/或按鈕，由騎車人手動輸入的命令，改變變速比。

在第一類型的變速裝置中，安裝前變速器的控制設備和後變速器的控制設備-或在更簡單的變速裝置的情況下，兩個中的僅一個使得易於由騎車人操縱，通常在車把上，接近用於分別控制前後輪的剎車的剎車桿所處的手柄。允許在兩個方向中驅動兩個變速器的控制設備和剎車通稱為集成控制器。按照慣例，前變速器的控制設備和前輪的剎車桿位於左手柄附近，並且後變速器的控制設備和後輪的刹車桿位於右手柄附近。

在第二類型的變速裝置中，將控制設備再次安裝成易於由騎車人操縱以允許輸入換檔請求手動命令-這可以是減小比率或增加比率-以及電子系統控制前變速器及/或後變速器的驅動來致動所請求的換檔。

上述部件和可能的其他部件位於自行車上，並且存在用於它們之間的通訊的裝置。

U.S.6,047,230揭示一種自行車變速系統，包括顯示器、輸入手動命令的介面、輪速的感測器、踏頻感測器、換檔器位置感測器、轉矩傳動構件(鏈條)的張力的感測器、 測斜儀、騎車人的作用力的感測器、心率監測器、驅動速率感測器、控制器和換檔器致動器。控制器基於檢測量，產生控制信號。換檔器致動器耦接到換檔器並且響應於相對於多個齒輪，定位轉矩傳動元件的控制信號移動它。

系統提供自行車的特性和騎車人的特性的設置模式，以及各種操作模式，其中有關換檔的決定有選擇地基於恆定踏頻、恆定蹬踏力、恆定加速度、恆定心率、完全手動模式，其中手動控制主導的半自動模式，以及基於人工智慧，特別是基於作為上述檢測量的決定參數的模糊邏輯的模式。如果輪速太低，或如果鏈條的張力太高，則系統還阻止換檔。

關於心率，系統提供當心率低於第一閾值時，控制器增加變速比，以及當心率大於第二閾值時，控制器降低變速比，其中優選地第一閾值比能儲存在系統中的目標心率小預定量，以及第二閾值比目標心率大預定量。在不提供任何詳情的情況下，該文件還提到，系統隨時間調整目標心率來解釋熱身和冷卻間隔。

本發明的基礎的問題是提供在訓練方面特別有效的至少一個操作模式的一種自行車電子系統和致動自行車電子變速裝置的方法。

特別地，本發明的目的在於為了最佳化騎車人的表現(performance)，提供用於允許基於由多個感測器獲得的回饋，執行變速比的改變的一種自行車電子系統和致動自行車 電子變速裝置的方法。

優選地，本發明的目的還在於通過連結到所需體育運動的類型的各種換檔配置，允許自行車的尤其高效和有效使用。

在一個方面中，本發明涉及一種致動自行車電子變速裝置的方法，包括步驟：(a)接收指示使用所述自行車的騎車人的心率的信號，(b)接收指示由騎車人傳遞的功率的信號，(c)根據指示功率的信號的值和指示心率的信號的值，計算表現指標，(d)獲得用於表現指標的參考值，(e)將所計算的表現指標與表現指標的參考值進行比較，(f)根據比較步驟的結果，發出變速裝置的控制信號。

在自行車變速裝置的電子控制器中，執行所述步驟。

優選地，步驟(c)包括將表現指標計算為指示功率的信號的值與指示心率的信號的值之間的比率。

為了簡化說明，在下文中，將僅參考計算為指示上述變數之間的比率的表現指標，但必定不是在限定意義上加以解釋，並且能使用更複雜或在任一情況下，不同的計算運算式。

優選地，步驟(e)包括檢查所計算的表現指標是否低於有關表現指標的參考值的參考區域的下限，並且： 在肯定情形下，步驟(f)包括發出增加變速裝置的變速比的信號；在否定情形下，步驟(f)包括發出減小變速裝置的變速比的信號。

優選地，該方法包括步驟：(g)檢查指示心率的信號的值是否高於指示騎車人的無氧閾值的閾值，以及其中僅當步驟(g)的檢查具有否定結果時，才執行發出變速裝置的控制信號的步驟(f)，而如果步驟(g)的檢查具有肯定結果，該方法包括步驟：(h)啟動警報模式。

優選地，檢查指示心率的信號的值是否高於指示騎車人的無氧閾值的閾值的步驟(g)進一步包括檢查在預定最小時間段內，是否其仍然高於該閾值。

優選地，啟動警報模式的步驟(h)包括發出減小變速裝置的變速比的信號。

優選地，啟動警報模式的步驟(h)包括在預定時間段內，保持變速裝置的新變速比。

優選地，以可從至少兩個不同值選擇的採樣頻率，執行步驟(a)至(f)。

優選地，該方法包括步驟：(i)基於指示使用自行車的騎車人的心率的信號及/或基於指示由騎車人傳遞的功率的信號，選擇採樣頻率。

優選地，自行車變速裝置包括後變速器和前變速器 ，其中該方法進一步包括步驟：(j)有選擇地啟用或禁用前變速器的運動，以及(k)在步驟(j)中啟用前變速器的運動的情況下，通過後變速器的運動及/或前變速器的運動，以及在步驟(j)禁用前變速器的運動的情況下，僅通過後變速器的運動，致動控制信號。

優選地，在預設模式中，禁用前變速器的運動。

優選地，該方法進一步包括向騎車人指示何時啟用前變速器及/或指示前變速器的換檔正在進行中的步驟。

優選地，該方法包括步驟：(l)從使用者介面接收換檔請求信號，(m)在半自動模式中，步驟(f)包括根據比較步驟(e)的結果及/或基於在步驟(l)接收的換檔請求信號，發出變速裝置的控制信號。

優選地，在預設模式中，優先考慮比較步驟(e)的結果，發出變速裝置的控制信號。

優選地，該方法包括檢查在步驟(a)中是否正確地接收指示心率的信號和指示所傳遞的功率的信號的步驟，以及在肯定情形下，阻止從使用者介面發送換檔請求信號，在否定情形下，切換到基於或優先考慮從使用者介面接收的換檔請求信號，發出變速裝置的控制信號的模式。

優選地，檢查在步驟(a)中是否正確地接收指示心 率的信號和指示所傳遞的功率的信號的步驟包括檢查是否利用預定最小週期性接收到它們及/或是否利用預定最小週期性更新它們。

優選地，步驟(d)包括：(d1)利用階段式增長(stepped progression)，產生用於表現指標的參考值。

更優選地，步驟(d1)包括：(d2)利用循環重複的階段式增長，產生用於表現指標的參考值。

優選地，該方法包括步驟：(n)從在輕換檔模式、中換檔模式、強換檔模式中選擇的至少兩種換檔模式選擇，以及其中如果預定換檔模式是輕換檔模式，則發出變速裝置的控制信號的步驟(b)包括發出用於將變速比改變成那些可用的變速比中的最接近的變速比-分別緊接較大的變速比或緊接較小的變速比-的請求信號；如果預定換檔模式是中換檔模式，則發出變速裝置的控制信號的步驟(b)包括發出用於將變速比改變成那些可用的變速比中的第二最接近的變速比-分別第二較大的變速比或第二較小的變速比-的請求信號；如果預定換檔模式是強換檔模式，則發出變速裝置的控制信號的步驟(b)包括發出用於將變速比改變成那些可用的變速比中的第三最接近的變速比-分別第三較大的變速比或第三較小的變速比-的請求信號。

在一個方面中，本發明涉及一種致動自行車電子變速裝置的方法，包括步驟：(a)接收包括自行車變速裝置和使用自行車的騎車人的系統的至少一個的檢測變數，(b)獲得用於所述至少一個檢測變數的至少一個參考值，(c)將所述至少一個檢測變數與所述至少一個參考值比較，以及(d)基於比較步驟(c)的結果，發出變速裝置的控制信號，其中該方法進一步包括步驟：(e)作為步驟(a)的至少一部分及/或作為步驟(a)的附加步驟，接收指示使用自行車的騎車人的心率的信號，(f)檢查指示心率的信號的值是否高於指示騎車人的無氧閾值的閾值，以及其中僅當步驟(f)的檢查具有否定結果時，執行發出變速裝置的控制信號的步驟(d)，而如果步驟(f)的檢查具有肯定結果，該方法包括步驟：(g)啟動警報模式。

優選地，步驟(a)包括步驟(e)。

替代或附加地，步驟(a)包括接收指示由騎車人傳遞的功率的信號的步驟。

替代或附加地，步驟(a)包括： 步驟(e)，及/或接收指示由騎車人傳遞的功率的信號的步驟，及/或接收有關上述所應用的表現指標的步驟。

在一個方面中，本發明涉及一種致動自行車變速裝置的方法，包括步驟：(a)接收包括自行車變速裝置和使用自行車的騎車人的系統的至少一個檢測變數，(b)基於所述至少一個檢測變數，發出變速裝置的控制信號。

以採樣頻率執行所述步驟(a)和(b)，其中該方法進一步包括步驟：(c)從至少兩個不同值選擇採樣頻率。

在一個方面中，本發明涉及一種致動具有後變速器和前變速器的自行車變速裝置的方法，包括步驟：(a)接收包括自行車變速裝置和使用自行車的騎車人的系統的至少一個檢測變數，(b)基於所述至少一個檢測變數，發出變速裝置的控制信號，(c)通過後變速器的運動及/或前變速器的運動，致動控制信號，其中所述方法進一步包括：(d)有選擇地啟用或禁用前變速器的運動。

在一個方面中，本發明涉及一種致動自行車變速裝置的方法，包括步驟： (a)接收包括自行車變速裝置和使用自行車的騎車人的系統的至少一個檢測變數，(b)評估所述至少一個檢測變數，(c)接收使用者介面的換檔請求信號，(d)在半自動模式中，基於換檔請求信號及/或基於評估至少一個檢測變數的步驟(b)的結果，發出變速裝置的控制信號。

其中在預設模式中，優先考慮評估至少一個檢測變數的步驟(b)的結果，發出變速裝置的控制信號。

優選地，該方法包括檢查在步驟(a)中是否正確地接收所述至少一個檢測變數的步驟，以及在肯定情形下，阻止從所述使用者介面發送所述換檔請求信號，在否定情形下，切換到基於或優先考慮從使用者介面接收的換檔請求信號，發出變速裝置的控制信號的模式。

優選地，檢查是否正確地接收所述至少一個檢測變數的步驟包括檢查是否利用預定最小週期性接收到檢測變數及/或是否利用預定最小週期性更新它。

在一個方面中，本發明涉及一種致動自行車變速裝置的方法，包括步驟：(a)接收指示由騎車人傳遞的功率的信號，(b)接收用於功率信號的參考值，(c)將指示功率的信號與參考值比較，(d)根據比較步驟(c)的結果，發出變速裝置的控制信 號，其中該方法進一步包括步驟：(e)利用階段式增長，產生所述參考值的值。

優選地，步驟(e)包括利用週期性重複的階段式增長，產生所述參考值的值。

更優選地，步驟(e)包括利用階段式增長，產生所述參考值的值，每一階段具有恆定參考值，以及每一階段具有預定持續時間。

在一個方面中，本發明涉及一種致動自行車變速裝置的方法，包括步驟：(a)接收包括自行車變速裝置和使用自行車的騎車人的系統的至少一個檢測變數，(b)基於所述至少一個檢測變數，發出變速裝置的控制信號，其中該方法進一步包括步驟：(c)從在輕換檔模式、中換檔模式、強換檔模式中選擇的至少兩種換檔模式選擇，以及其中如果預定換檔模式是輕換檔模式，則發出變速裝置的控制信號的步驟(b)包括發出用於將變速比改變成那些可用的變速比中的最接近的變速比-分別緊接較大的變速比或緊接較小的變速比-的請求信號；如果預定換檔模式是中換檔模式，則發出變速裝置的控制信號的步驟(b)包括發出用於將變速比改變成那些可用的變速比中的第二最接近的變速比-分別第二較大的變速比 或第二較小的變速比-的請求信號；如果預定換檔模式是強換檔模式，則發出變速裝置的控制信號的步驟(b)包括發出用於將變速比改變成那些可用的變速比中的第三最接近的變速比-分別第三較大的變速比或第三較小的變速比-的請求信號。

上述概述的第一方法的第二方面經由有利的應用，加上必要的變更也可用在上述概述的其他方法中。

在一個方面中，本發明涉及自行車電子系統，包括電子變速裝置、控制器、心率監測器和功率感測器，其中控制器包括適合於執行上述概述的一或多個方法的步驟的模組。

1‧‧‧自行車電子系統

10‧‧‧變速裝置

12‧‧‧後變速器

14‧‧‧前變速器

16‧‧‧控制器

17‧‧‧內部記憶體

18‧‧‧電源

20‧‧‧電池充電器

22‧‧‧使用者介面

24‧‧‧機電手動控制設備

30‧‧‧顯示裝置

31‧‧‧蜂鳴器

32‧‧‧感測器

34‧‧‧心率監測器

35‧‧‧資料記憶體

36‧‧‧功率感測器

37‧‧‧資料記憶體

38‧‧‧踏頻感測器

39‧‧‧資料記憶體

40‧‧‧自行車電腦

42‧‧‧變換器

60‧‧‧自動控制

62‧‧‧生物力學系統

64‧‧‧騎車人

66‧‧‧手動控制

68‧‧‧半自動控制

70‧‧‧選擇裝置

72‧‧‧可能檢測變數

74‧‧‧設定點

76‧‧‧信號

78‧‧‧模組

80‧‧‧誤差

82‧‧‧手動優先

84‧‧‧自動優先

86‧‧‧裝置

120‧‧‧心率訓練

122‧‧‧功率訓練

124‧‧‧表現指標訓練

126‧‧‧裝置

132‧‧‧最大區

134‧‧‧自訂

136‧‧‧裝置

137a‧‧‧箭頭

137b‧‧‧箭頭

137c‧‧‧箭頭

138‧‧‧塊

140‧‧‧簡單

142‧‧‧具有重複/重複訓練模式

146‧‧‧塊

148‧‧‧塊

150‧‧‧塊

152‧‧‧塊

154‧‧‧塊

156‧‧‧塊

158‧‧‧塊

160‧‧‧塊

162‧‧‧塊

164‧‧‧塊

166‧‧‧塊

170‧‧‧選擇裝置

172‧‧‧slow_time

174‧‧‧medium_time

176‧‧‧fast_time

178‧‧‧automatic_time

200‧‧‧塊

202‧‧‧塊

204‧‧‧塊

206‧‧‧塊

208‧‧‧塊

210‧‧‧塊

212‧‧‧塊

214‧‧‧塊

216‧‧‧塊

218‧‧‧塊

250‧‧‧塊

252‧‧‧塊

254‧‧‧塊

256‧‧‧塊

258‧‧‧塊

260‧‧‧塊

262‧‧‧塊

264‧‧‧塊

266‧‧‧塊

268‧‧‧塊

300‧‧‧塊

302‧‧‧塊

304‧‧‧塊

306‧‧‧塊

308‧‧‧塊

310‧‧‧塊

312‧‧‧塊

314‧‧‧塊

316‧‧‧塊

318‧‧‧塊

320‧‧‧塊

322‧‧‧塊

324‧‧‧塊

326‧‧‧塊

328‧‧‧塊

330‧‧‧塊

332‧‧‧塊

334‧‧‧塊

336‧‧‧塊

350‧‧‧塊

352‧‧‧塊

354‧‧‧塊

356‧‧‧塊

358‧‧‧塊

360‧‧‧塊

362‧‧‧塊

364‧‧‧塊

366‧‧‧塊

368‧‧‧塊

400‧‧‧選擇裝置

402‧‧‧輕換檔模式

404‧‧‧中換檔模式

406‧‧‧強換檔模式

450‧‧‧塊

452‧‧‧塊

454‧‧‧塊

456‧‧‧塊

458‧‧‧塊

460‧‧‧塊

462‧‧‧塊

466‧‧‧塊

468‧‧‧塊

470‧‧‧塊

472‧‧‧塊

474‧‧‧塊

482‧‧‧塊

484‧‧‧塊

486‧‧‧塊

488‧‧‧塊

490‧‧‧塊

492‧‧‧塊

494‧‧‧塊

496‧‧‧塊

498‧‧‧塊

500‧‧‧塊

502‧‧‧塊

504‧‧‧塊

506‧‧‧塊

600‧‧‧塊

602‧‧‧塊

604‧‧‧塊

606‧‧‧塊

608‧‧‧塊

610‧‧‧塊

612‧‧‧塊

614‧‧‧塊

616‧‧‧塊

618‧‧‧塊

620‧‧‧塊

622‧‧‧塊

624‧‧‧塊

626‧‧‧塊

628‧‧‧塊

630‧‧‧塊

650‧‧‧塊

652‧‧‧塊

654‧‧‧塊

656‧‧‧塊

658‧‧‧塊

660‧‧‧塊

662‧‧‧塊

664‧‧‧塊

666‧‧‧塊

668‧‧‧塊

670‧‧‧塊

672‧‧‧塊

674‧‧‧塊

676‧‧‧塊

678‧‧‧塊

680‧‧‧塊

參考附圖，本發明的另外的特徵和優點從其一些優選實施例的下述詳細描述，將變得更清楚。需要時，參考單個結構所示和所述的不同特徵組合在一起。在下述描述中，為了示例附圖，使用相同或類似的元件符號來指示具有相同功能或類似功能的結構或功能元件。在圖中：圖1是根據本發明的實施例的自行車電子系統的方塊圖，圖2圖示地表示根據本發明的變速裝置的各種控制模式，圖3圖示地表示根據本發明的變速裝置的自動控制，圖4是示例根據本發明的自行車電子系統的主部件中，交換介入致動本發明的變速裝置的方法中的主參數、數 量及/或變數的值的功能方塊圖，圖5示意性地表示根據本發明的各種訓練模式，圖6是根據本發明的與特定訓練模式有關的功率相對於時間的圖，圖7是與本發明的致動方法有關的流程圖，圖8圖示地表示根據本發明提供的各種採樣時間，圖9-12是根據本發明的與各種訓練模式有關的流程圖，圖13圖示地表示根據本發明提供的各種換檔模式，圖14是在如圖14A和圖14B的兩頁上所做的根據本發明的與換檔有關的流程圖，圖15是根據本發明的與熱身模式有關的流程圖，以及圖16是根據本發明的與冷卻模式有關的流程圖。

參考圖1，自行車電子系統1包括下述各種機械、機電和電子部件的一或多個。應強調並非所示和所述的所有部件均必定出現在系統1中，一些是可選的，或提供為彼此的替代方案，如對本領域的技藝人士將是顯而易見的。部件容納在一或多個殼體中，每一殼體或多或少地穩定地固定到自行車及/或由騎車人佩戴。

系統1包括變速裝置10。變速裝置10包括後變速器12及/或前變速器14。為描述這些本身已知的機電部件，參考前言部分。

系統1通常包括控制器16。控制器16包括至少一個處理器-通常是微處理器或微控制器-適合於通過提供適當地程序及/或硬體、軟體及/或韌體模組，實現在此所述的方法的一或多個步驟。

因此，在本說明書和所附請求項中，在術語控制器16下，將意指邏輯單元，由多個物理單元，特別是由能包含在一或多個殼體中的一或多個分散式處理器以及系統1的一或多個其他部件形成。

控制器16具有內部記憶體17，用於揮發性及/或非揮發性地儲存程式指令、參數、變數和常數。附加或可替代地，控制器能與外部記憶體(未示出)通訊。

在其餘描述中，將主要參考在系統1中，特別是由控制器16實現的模組、功能、演算法及/或程序，但應理解到這種描述還用作電子變速裝置的致動方法的相應步驟的描述，反之亦然。

根據下文中所述的本發明的系統1或者致動方法，使用多個參數和變數，其值優選地儲存在記憶體17中。在下述描述的程序期間，每次提及這些參數和變數中的一個。

為了監測預定時間段，也稱為定時時段的經過，控制器16管理能是專用設備或軟體/韌體/硬體功能的一或多個計時器。能以任一已知模式實現計時器，例如，通過連結到控制器16的時鐘的變數，並且能是增量(碼錶)或倒計時型。這以本領域的技藝人士本身非常公知的模式發生，同樣地，在此不再詳細地描述。在下文中，措辭「觸發器」和派生 形式將用來在增量計時器的情況下，指示歸零操作，或在倒計時計時器的情況下，重定最大值的操作，以及計時器的措辭「耗盡」及派生形式將用來在增量計時器的情況下，指示已經達到最大值，或在倒計時計時器的情況下，指示已經達到0。在下文中，為了簡潔，將直接參考由計時器監測的時間段的觸發/耗盡。

系統1包括電源18。電源18通常包括至少一個可充電電池。附加或可替代地，電源18能包括由自行車輪的旋轉的機械功產生以直流形式的電能的直流發電機。實際上，在系統1中有多個不同類型的電源，例如，用於移動一或多個變速器的電源和適合於電子部件的至少一個電源。

優選地，可充電電池是「智慧」型，即，具有專用控制微處理器、電池資料，諸如最佳工作參數、充電/放電循環、剩餘電荷等等的記憶體。

在電源18包括至少一個可充電電池的情況下，系統1能包括電池充電器20，優選地是「智慧」型。

系統1包括使用者介面22。使用者介面22通常包括如在引言部分中所述的至少一個機電手動控制設備24、26、28，用於產生進入系統1的輸入信號，並且特別是換檔請求，以及具有指示燈，例如LED，或具有字母數字顯示器或具有圖形顯示器-單色或彩色-的可選顯示裝置30，以為使用者提供系統1的可視資訊。通過示例的方式示出通常與後變速器有關的後或右手動控制設備24、通常與前變速器有關的前或左手動控制設備26，以及變速比的手動控制設備28。

優選地，介面22還允許選項的選擇及/或值的選擇/輸入，以例如通過控制設備24、26、28和顯示器30，實現適當圖形介面，或提供適當鍵盤或小鍵盤。

此外，在介面22中，還提供發聲設備，例如蜂鳴器31，用於提供能由騎車人聽到的回饋。

在僅提供系統1的自動操作模式的情況下，使用者介面22能完全不存在-或能僅包括輸出設備30、31。

系統1能包括執行時間變化量的下述感測器32的一或多個，其產生各自的測量或檢測信號：心率監測器34，用於檢測騎車人的心率，優選地具有還用作用於儲存以預定檢測頻率檢測的資料的緩衝記憶體，以及僅在請求時或以低於檢測頻率的採樣頻率傳輸到控制器16的其自己的資料記憶體35，功率感測器36，測量騎車人所傳遞的功率，即，施加到踏板的力與踏板曲柄的旋轉踏頻的乘積；這能例如被設置在下述位置之一：後輪或鏈條的曲柄組(由踏板曲柄和前齒輪形成的組件)、踏板、輪轂；此外，功率感測器36還具有用作用於儲存以預定檢測頻率檢測的資料的緩衝記憶體，以及僅在請求時或以低於檢測頻率的採樣頻率，傳輸到控制器16的其自己的資料記憶體37，踏頻感測器38，測量踏板曲柄的旋轉踏頻，通常以轉數/分鐘(rpm)為單位；踏頻感測器38還具有用作用於儲存以預定檢測頻率檢測的資料的緩衝記憶體，以及僅在請求時或以低於檢測頻率的採樣頻率，傳輸到控制器16的其自己 的資料記憶體39。

特別地，為根據此後所述的本發明的表現指標訓練模式的實現方式，系統1至少包括心率監測器34和功率感測器36。

在系統1中，還可以提供其他感測器。

自行車電子系統1還能包括甚至僅臨時與系統1有關的自行車電腦40。或者，控制器16、顯示裝置30以及在提供的情況下，蜂鳴器31，以及介面22的可能的按鈕能組成自行車電腦40的部件。

除適當地連接到自行車的機械部分外，缺少內部電源的系統1的部件還適當地直接或間接地連接到電源18。

此外，系統1的部件能適當地與控制器16及/或相互通訊。通訊能是無線、有線或混合的。

有線通訊優選地通過串列協定發生。有線通訊能通過點對點連接或通過通訊匯流排發生。

無線通訊例如根據低能耗通訊協定ZigBee、ANT+或BTLE(藍芽低能)發生。

因此，系統1能包括一或多個無線到有線及/或有線到無線變換器42。

特別地，心率監測器34優選地是無線型，以便不妨礙騎車人的運動，以及變換器42設置在心率監測器34和控制器16之間。

網路中，特別是無線網路中的系統1的各個部件的連接允許若干功能性。如以示例的方式，在顯示裝置30上，可 以按照時間，顯示與電池的剩餘自主性有關的資訊。

以本身公知的方式，例如，通過具有無線金鑰和自組應用，優選地具有無線連接的可攜式電腦(PC)，能建立及/或配置系統1的部件之間的通訊網路。以本身非常公知的模式，該配置能在系統1的設備的「MAC定址」的基礎上發生。在無線網路的情況下，在建立網路、替換節點或增加節點時，使用辨識和相互接受程序，使得在網路內，僅接受形成建立組的部分的位址，忽略其外部的位址，將其辨識為干擾。

用於建立網路的程序要求根據用於支援網路的程式設計(建立組)和後續確認的預定法則，與數值關鍵變數交換一系列資料包。

如圖2和圖3所示，根據本發明的系統1的控制器16和致動變速裝置的方法能分別實現為下述的至少一個：受控的「生物力學系統」62的自動控制60，由自行車和騎車人組成，特別是由接合在自行車的變速裝置10中的變速比和騎車人64的心率及/或由騎車人64傳輸給自行車的功率構成，以及「生物力學系統」62的半自動控制68；它們還能有利地實現

變速裝置10的手動控制66。

在系統1中，存在用於在控制60、66、68中選擇控制類型的裝置70。圖2中的選擇裝置70僅由菱形圖示，如此後所述和在其他圖中圖示的其他選擇裝置。

選擇裝置70，如此後所述和在其他圖中所示的其他 選擇裝置，能包括使用者的手動選擇裝置及/或控制器16本身的自動選擇裝置。

優選地，將當前有效的控制的類型適當地儲存在記憶體17中。

如圖3所示，自動控制60是閉環型。

從下述選擇一或多個受控變數：騎車人的心率，蹬踏功率，優選地由蹬踏功率和心率之間的比率提供的表現指標：表現指標=功率/心率 (1)

因此，可能檢測變數72或所測量的輸出是：由心率監測器34發出的detected_heart_rate，由功率感測器36發出的detected_power，由控制器16本身計算的detected_performance_index=detected_power/detected_heart_rate。

因此，可能基準或預期變數74為：heart_rate_setpoint，power_setpoint，performance_index_setpoint

以及它們通常被指示為設定點74。通過常見含義，在術語「設定點」下，是指自動控制希望達到的生物力學系統62的所需輸出。

應當強調連結蹬踏功率和心率的表現指標，特別是 由公式(1)提供的，在本領域不是公知的，並且基於這種表現指標的變速裝置10的自動控制本身表示創造性方面，甚至與在此所述的其他方面無關。

控制變數是變速裝置10的變速比，gear_ratio。通過指示為control_signal的由用於變速裝置10的控制器16產生的信號76，控制變速比。

如在下文詳細所述，控制器16，特別是其模組78，基於檢測變數72的至少一個和相應的基準變數74之間的差，產生信號76 control_signal，該差還指示為誤差80。

控制器16，特別是其模組78除誤差80外，還接收輸入，即系統的各種感測器32的輸出，特別是功率感測器36及/或心率監測器34及/或踏頻感測器38的輸出。

圖4是示例介入用於致動本發明的變速裝置的方法中的主要參數、變數及/或數量的值的系統1的主要部件之中的交換的功能方塊圖。

控制器16能接收輸入一或多個下述量：a)來自心率監測器34的量detected_heart_rate，b)來自功率感測器36的量detected_power，c)來自踏頻感測器38的量detected_cadence，d)來自使用者介面22的信號gearshifting_request，e)來自使用者介面22的設定點(heart_rate_setpoint及/或power_setpoint及/或performance_index_setpoint)，f)所需訓練模式和其他選擇，g)來自變速裝置10的當前變速比gear_ratio；控制器16能發 出一或多個下述量：h)至使用者介面22的適當回饋，i)至變速裝置10的控制信號control_signal。

關於上述要素(d)，在上述第二類型的變速裝置中，信號gearshifting_request能是請求變速比的增加的信號increase_ratio_request或請求變速比減小的信號decrease_ratio_request，或在上述第一類型的變速裝置中，請求後變速器12和前變速器14之間的特定變速器的特定方向的移動的信號。為了簡化，在下文中，將僅參考適合於上述第二類型的變速裝置的請求increase_ratio_request和decrease_ratio_request，鑒於本說明書，在上述第一類型的變速裝置的情況中所做的變化在本領域的技藝人士的能力內。

關於要素(e)，如前述，設定點能是各種類型。能使用使用者介面22來選擇使用三個(或更多)設定點的哪一個。此外，使用者介面22能用來直接輸入預選設定點的值，即，一或多個量heart_rate_setpoint、power_setpoint、performance_index_setpoint的值，或相關值能是工廠中，在記憶體17中儲存的預設值及/或在系統1的設定模式中，在記憶體17中，由使用者預先儲存的值。

關於要素(g)，應強調在系統1內，存在變速裝置10的變速比的許多代表模式，並且本發明不限於任何特定模式。例如，可以數值地指示實際變速比，指示為對後輪的每一旋轉，踏板曲柄的轉數，也可以指示當前接合鏈條的齒輪的齒數(對前組齒輪和後組齒輪，有兩個單獨的指示)；或例如 最小到最大的編號中的齒輪數(對前組齒輪和後組齒輪，具有兩個單獨的指示)。

類似地，由控制器16發送到變速裝置10的控制信號(i)能例如根據變速比的表示模式和機電致動器的類型，能是各種表示，並且特定模式不包括在本發明中。。

如所述，為了簡化，在本說明書的其餘部分中，將參考通用信號increase_ratio和decrease_ratio。例如，信號increase_ratio能等效於傳遞到與後輪的輪轂有關的齒輪中，具有較小直徑及/或較少齒數的齒輪的命令，及/或傳遞到與踏板曲柄的軸有關的齒輪中，具有最大直徑及/或較大齒數的齒輪的命令。此外，這種命令能等效於在某一時間內，或以指定電壓致動變速器的電動機的命令，或適合於系統1的機電部分的不同命令。

最後，在(h)處指示的至使用者介面22的回饋能是以騎車人可理解的任何形式，包括數碼元字元、圖形、聲音，並且能涉及設定點74，及/或感測器32的輸出及/或系統1，特別是變速裝置10的狀態及/或騎車人本身的狀態。

參考圖2，在自動控制模式60中，控制器16評估生物力學系統62的條件，如在下文中詳細所述，並且手動控制設備24、26、28不存在，非網路連接，或完全由控制器1忽略由它們輸出的命令。

在手動控制模式66中，騎車人在他/她認為適當時，通過一或多個機電手動控制設備24、26、28，輸入他認為適當的換檔請求。這樣的一或多個設備24、26、28輸出用於變 速裝置10的信號gearshifting_request-特別是increase_ratio_request或decrease_ratio_request-，致動這樣的換檔。更具體地，信號gearshifting_request能由可能已經執行一些檢查-例如當接收信號increase_ratio_request時，變速裝置不總是在最大變速比處-的控制器16接收，輸出用於變速裝置10的適當信號，這裡再次指示為control_signal-特別是increase_ratio或decrease_ratio。感測器32不存在，不是網路連接的，或控制器1完全忽略由它們輸出的測量值。

如在半自動控制模式68中，騎車人在他/她認為適當時，通過一或多個機電手動控制設備24、26、28，輸入他認為適當的換檔請求。這樣的一或多個設備24、26、28輸出信號gearshifting_request-特別是，increase_ratio_request或decrease_ratio_request，並且控制器16能接收它。與此無關並且與之並行，自動控制模式60評估生物力學系統62的條件，如有關自動控制60本身所述，並且當適合發送時建立控制信號control_signal-特別是increase_ratio或decrease_ratio。控制器16管理騎車人的請求和根據優選地能選擇具有手動優先82的半自動控制和具有自動優先84的半自動控制的模式，內部地不同地產生的請求之間的衝突，其中提供裝置86，用於在這兩個模式之間選擇。

優選地，並且不同於從US 6,047,230所瞭解的，預設模式是具有自動優先84的半自動控制。在具有自動優先84的半自動控制中，控制器16監測心率監測器34及/或功率感測器36的輸出；只要上述輸出存在並且按預定最小週期更新，心 率監測器34及/或功率感測器36正確操作的事實指示，控制器16禁用手動命令。尤其在系統1內的至少部分無線通訊的情況下，優選地阻止使用者介面22的手動控制設備24、26、28將從騎車人接收的命令傳輸到系統1的其餘部件中。實際上，每一手動控制設備24、26、28包括利用其實現例如啟用/禁用標誌，並且在禁用的情況下，忽略騎車人的命令的控制器16的處理器部分，而不將它們轉發到系統1的其餘部件。一旦出現相對於心率監測器34及/或功率感測器36，或沒有心率監測器34及/或功率感測器36，及/或沒有通訊網路的問題，控制器16啟用手動控制並且系統進入手動控制模式66。

有利地允許共用網路流量、最小化誤差和干擾的風險、保存手動控制設備24、26、28的可能內部電池、使半自動控制68的表現更流暢的措施本身是創造性方面，與在此所述的其他方面無關。

在具有手動優先82的半自動控制中，控制器16另一方面執行由騎車人請求的每一換檔(除如前述，當變速裝置已經處於極端位置時)，並且在接收到這種換檔請求時，臨時禁用自動控制。例如，當他/她看到前方爬坡或下坡時，在該模式中，騎車人能在控制器16之前，決定適合改變變速比。

優選地，當如下參考圖8所述，提供感測器32的輸出的多個採樣時間時，臨時禁用是針對最長採樣時間。

在具有手動優先82的半自動控制中，作為替代或除在由控制器16產生的換檔請求之上的手動換檔請求的上述臨時優先外，控制器16始終能在後臺執行自動控制60，但僅當 生物力學系統62的條件對騎車人的安全及/或變速裝置10的機械可靠性變為關鍵時，將自動產生的換檔請求傳輸到變速裝置10。實際上，這能例如通過變數detected_heart_rate及/或detected_power及/或detected_performance_index仍然在值的預定範圍內的檢查，即，它們不超出上限閾值及/或它們不低於下限閾值得以實現。

這種臨界條件的控制還能在手動控制66的情況下執行。

當自行車未動時，系統1，特別是其控制器16能處於關閉狀態，其中從電源18斷開連接。此外，系統1，特別是其控制器16能具有睡眠狀態，它們在低功耗模式中操作，例如，當它們正等待來自用戶的命令時。

自動控制60-如前述，與通過手動控制設備24、26、28輸入的手動命令的監測並行地在半自動控制模式68中執行-根據騎車人希望執行的訓練類型，提供不同模式。

與預先選擇的訓練模式無關，控制器16優選地執行參考圖15下文所述的初始熱身模式或步驟。

替代或除此之外，與預先選擇的訓練模式無關，在結束時，控制器16優選地執行參考圖16下文所述的冷卻模式或步驟。

訓練模式能包括圖5所示並且此後進一步描述的一或多個模式，其首先對應於前述的一或多個控制變數：心率訓練120、功率訓練122和表現指標訓練124。提供用於選擇訓練模式的裝置126： 控制器16監測感測器32的輸出，並且可能採取下述動作：如果已經選擇心率訓練120，但控制器16未接收心率監測器34的輸出-因為該設備不存在或關機或因為存在通訊問題-那麼控制器16設定手動控制類型66；如果已經選擇功率訓練122，但控制器16未接收功率感測器36的輸出-因為設備不存在或關機或因為存在通訊問題-那麼控制器16設定手動控制類型66；如果已經選擇表現指標訓練124，但控制器16未接收到心率監測器34及/或功率感測器36的輸出，那麼控制器16設定手動控制類型66。

依次，優選地在下述模式中，選擇心率訓練模式120，其並不一定均可用：基本區128，其中將相對低預定心率設定為參考變數74，加強區130，其中將中等預定心率設定為參考變數74，最大區132，其中將相對高預定心率設定為參考變數74，自訂134，其中由用戶自由選擇的心率(可能涉及其落在值的預定範圍內的檢查)設定為參考變數74。

提供用於在上述訓練模式中選擇的裝置136。

在另一實施例中，這些區模式的每一個與各個預定時間段basic_zone_time、intensive_zone_time、 maximal_zone_time有關，並且控制器16執行在這三個區模式中的循環切換，對各個預定時間段，執行每一模式，如由箭頭137a、137b、137c所示。

在上述三個區模式中，用於預定心率的適當值範圍在從35到300bpm的三個範圍中。優選地，每一預定心率是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，這樣的值能由用戶修改。

代表上述三個區模式的每一個的持續時間的預定時間段basic_zone_time、intensive_zone_time、maximal_zone_time的適當值優選地範圍為從0到200分鐘。優選地，每一持續時間是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，這樣的值能由用戶修改。

用於可由用戶自由選擇的心率的適當值範圍為從35到300bpm。優選地，這種自由選擇的心率是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，能由用戶修改這樣的值。

在這樣的心率訓練模式120的每一個中，參考變數74因此是指示為heart_rate_setpoint的心率，如塊138中所示。

功率訓練模式122優選地能在下述模式中選擇：簡單140，其中恆定預定蹬踏功率設定為參考變數74，具有重複142，其中作為在下文中進一步描述的根據階段式增長為可變的蹬踏功率被設定為參考變數74。

提供用於在上述功率訓練模式中選擇的裝置144。

在這些功率訓練模式122的每一個中，因此，參考變 數74是指示為power_setpoint的蹬踏功率，如在塊146中所示。

在表現指標訓練模式124中，參考變數74是優選地由公式(1)提供的表現指標，指示為performance_index_setpoint，如在塊148中所示。

用於參考表現指標的適當值的範圍為從0.5到10watt/bpm。優選地，這種表現指標是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，這樣的值能由用戶修改。

然而，應理解到能組合用於選擇訓練模式126、136、144的裝置或模組，使得這種選擇不必發生在兩個層面上。

如所示，在重複訓練模式142中，參考變數74是根據階段式增長可變的預定蹬踏功率。參考圖6，預定蹬踏功率優選地採用四個恆定值，每個分別用於各個預定時間段，並且順序優選地循環地重複。由此，預定蹬踏功率對時間段recovery_time採用值P_recovery、對時間段threshold_1_time採用值P_threshold_1、對時間段threshold_2_time採用值P_threshold_2、對時間段P_max_time採用值P_max，然後從頭開始。

在上述四個常數值P_recovery、P_threshold_1、P_threshold_2、P_max的，用於預定蹬踏功率的適當值的範圍在從0到3,000瓦特擴展的四個範圍中。優選地，每一恆定預定蹬踏功率值是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，能由用戶修改這樣的值。

用於上述時間段recovery_time、threshold_1_time、threshold_2_time、P_max_time的每一個的適當值的範圍為從0 到200分鐘。優選地，上述值的每一個是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，能由用戶修改這樣的值。

能夠提供少於4個或大於4個功率階段。

此外，功率不必根據增加的階段式增長改變，然後對這種累進重複：可以提供先增加，然後減小的累進，以及其他變形。

應當強調將基於作為重複訓練142的具有參考值的循環變化的蹬踏功率的變速比的自動控制的提供被視為本身有創造性的方面，與在此所述的其他方面無關。

圖7示例在與預先選擇的訓練類型無關的層面，與根據本發明，致動變速裝置的方法有關的流程圖的實施例。

首先，示出在下文進一步描述的在圖5的塊138、146、148中設定的設定點74的採集的塊150和指示為sampling_time的時間段的持續時間的採集的塊152。這兩個操作或步驟不一定是順序的並且能在特定訓練前的任何時間，或甚至一次性地(una tantum)或偶爾由騎車人執行。在重複訓練的情況下，在訓練期間，多次執行設定點74的採集的塊150，如前述。

在塊154，觸發監測時間段sampling_time的經過的計時器。

在塊156，檢查時間段sampling_time是否已經經過(計時器耗盡)，仍然在該塊中直到該時間段經過為止。

在塊158，控制器16相對於在塊150採集的設定點74，評估生物力學系統62，特別是所檢測的變數72的當前條件 。

在塊160，控制器16基於這種評估，建立是否有必要改變變速裝置10的變速比。

在否定情況下，不移動變速裝置10並且返回塊154來等待進一步的時間段sampling_time。

在肯定情況下，控制器16在塊162檢查存在警報條件，特別是由心率監測器34檢測的心率detected_heart_rate是否高於對應於在此示為anaerobic_threshold的「無氧閾值」的預定心率閾值。「無氧閾值」是用在運動醫學中的指標，本身是非常公知的，即使不具有明決定義。為本發明目的，然而，如何計算無氧閾值是不相關的。在塊162，因此，檢查：detected_heart_rate>anaerobic_threshold？ (2)

用於心率閾值anaerobic_threshold的適當值等於或大於170bpm(每分鐘跳動)。優選地，該閾值是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，能由用戶修改該值。

如果塊162的檢查已經提供否定結果，在塊164，控制器輸出用於變速裝置10的控制信號control_signal。

如果塊162的檢查已經提供肯定結果，在塊166，系統1切換到警報狀態。

在警報狀態166，控制器16減小變速裝置10的變速比來允許降低騎車人的心率，因為需要較少的努力，以及防止騎車人酸中毒，使騎車人進入表現的臨界狀況。

優選地，變速裝置10針對預定時間段，保持在新變速比條件下，如由alarm_timeout所示。

用於預定時間段的適當值alarm_timeout範圍為從0到100分鐘。優選地，這種預定時間段是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，這樣的值能由用戶修改。

以未示出的方式，控制器16能檢查由心率監測器34檢測的心率detected_heart_rate是否針對示為SA_timeout的預定時間段，高於anaerobic_threshold，並且僅在這種情況下，進入警報狀態166，因此，允許短時心率峰值。

在通常未示出，但稍後所述的詳圖中所示的替代方案中，僅當在塊160，控制器16決定必須減小變速比，由此在輸出信號76 decrease_ratio前，執行警報狀態的檢查，同時立即輸出信號increase_ratio。

應當強調，結合基於一或多個感測器32的輸出，特別是基於蹬踏功率及/或心率的變速比的自動控制，提供基於無氧閾值的警報閾值被認為是本身有創造性的方面，與在此所述的其他方面無關。

如所示，心率監測器34、功率感測器36及/或踏頻感測器38優選地具有還用作緩衝記憶體的它/它們自己的資料記憶體35、37、39，用於儲存以預定檢測頻率檢測的資料並且用於僅當請求時或以低於檢測頻率的採樣頻率-在塊154中獲得的採樣時間的倒數-傳輸到控制器16。

優選地，由心率監測器34、功率感測器36及/或踏頻感測器38的製造商預設檢測頻率。

參考圖8，優選地，系統1提供示為sampling_time的時間段，即，在圖7的塊152、154、156中引用的採樣頻率可 通過選擇裝置170，從至少兩個不同可能性，優選地在四個不同可能性中選擇。

優選地提供：相對低的採樣頻率，與相對長的採樣時間段有關；優選地，該採樣頻率用在基本區訓練模式128中；相對高的參數sampling_time的值指示為slow_time 172；中等採樣頻率，與中等採樣時間段有關；優選地該採樣頻率用在加強區訓練模式130中；相對中等的參數sampling_time的值指示為medium_time 174；相對高的採樣頻率，與相對短的採樣時間段有關；優選地，該採樣頻率用在最大區訓練模式132中；相對低的參數sampling_time的值指示為fast_time 176；自動採樣頻率，與自動可變採樣時間段有關，優選地根據由心率監測器34檢測的心率，更優選具有逆向可變關係：當檢測的心率增加，採樣頻率增加；參數sampling_time的值指示為automatic_time 178。

在自訂訓練模式134中，優選地將採樣頻率選擇為自動。

在功率訓練模式122中，優選地將採樣頻率選擇為相對高的頻率(fast_time 176)，在表現指標訓練模式124中，優選地將採樣頻率選擇為自動頻率。

用於上述時間段slow_time、medium_time、fast_time的每一個的適當值在從0.2到10秒的三個範圍中。優選地，上 述值的每一個是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，這樣的值能由用戶修改。

用於上述時間段automatic_time的適當值在從0.2至10秒的範圍中。優選地，上述值是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，這樣的值能由用戶修改。

通過提供1個以上採樣頻率，因此，或多或少頻繁地評估生物力學系統62的參數，在自動控制60中，可以更好地進行設定點74設置，因此，可以更早地達到其值，並且僅允許與這種設定點74更小的偏差。此外，當心率或其他控制變數正緩慢改變時，提供多於一個採樣頻率例如允許系統1中的網路流量減小，由此最佳化在系統1內建立的通訊網路的通帶。

應強調提供一個以上採樣頻率本身表示有創造性的方面，甚至與在此所述的其他方面無關。

圖9示例與心率訓練120的循環有關的更詳細流程圖，與預先選擇的子模式基本區128、加強區130、最大區132或自訂134無關。

該循環-如所看到的-以參考圖8之預先選擇的採樣頻率重複，除進入警報狀態的情形外。換句話說，變數sampling_time的值是如參考圖8所述設定的值。

在塊200，檢查採樣時間段sampling_time是否已經經過，如先前由當訓練開始時觸發的計時器耗盡所示。

如果採樣時間還未經過，循環在退出塊202結束，從塊200重新開始。

另一方面，如果採樣時間已經經過，在塊204、206，檢查所檢測的心率是否在預定「參考區域」內，例如，寬度2*Delta_Fc，有關設定的參考值heart_rate_setpoint，分別檢查條件：detected_heart_rate<heart_rate_setpoint-Delta_Fc(3)

detected_heart_rate>heart_rate_setpoint+Delta_Fc(4)

「參考區域」能例如是與心率監測器34的解析度可比較的大小。以這種方式，系統1忽略會導致太頻繁的換檔的非常小的差異。例如，Delta_Fc能為1bpm。

「參考區域」不一定必須關於設定的參考值heart_rate_setpoint對稱，即在公式(3)和(4)中減和加的值不一定必須彼此相等。

在塊204、206均具有否定結果的情況下，在塊208中重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，並且在塊210，該循環結束。

在塊204具有肯定結果，因此，所檢測的心率小於參考區域的下限，其中公式(3)的檢查已經提供肯定結果的情況下，在塊212，自動控制60用來通過增加變速比，增加騎車人64的作用力。由此，控制器16輸出命令increase_ratio。應注意到此刻，在該步驟中，如在參考圖9和後續圖10-12之輸出命令increase_ratio或命令decrease_ratio的類似步驟中，能以各種方式修改變速比，在下文中，參考圖13-14進一步描述。

一旦已經輸出控制信號或命令increase_ratio，或一旦在變速裝置10中致動這一命令，在塊208重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，並且在塊210，循環結束。

在塊206的檢查已經提供肯定結果，因此，所檢測的心率高於參考區域的上限，其中公式(4)的檢查已經提供肯定結果的情況下，控制器16必須用來通過減小變速比，減小騎車人64的作用力。

優選地，如果啟用相對的選項，在前進到輸出相關命令decrease_ratio前，在塊214，控制器檢查所檢測的心率是否高於無氧閾值，上述公式(2)。

在否定情況下，在塊216，控制器16輸出命令decrease_ratio，並且繼續關於採樣時間段sampling_time，重新觸發計時器的塊208和來自該程序的退出塊210的塊210。

在肯定情況下，另一方面，在塊218，進入參考圖7的塊166之警報狀態。如前述，當針對預定最小時間段，滿足公式(2)時，能啟動警報狀態，以便容許簡短的心率峰值。

總的來說，在心率訓練模式中，通過調整變速比，使騎車人的心率為所需心率，並且不允許超出無氧閾值(除非可能的足夠短的時間段)。

圖10示例有關簡單功率訓練140的循環的更詳細流程圖。

該循環-如將看到的-以參考圖8之預先選擇的採樣頻率重複，除了進入警報狀態的情形外。

在塊250，檢查採樣時間段sampling_time是否已經經 過，如由先前由訓練開始時觸發的計時器的耗盡所示。

如果採樣時間還未經過，循環在退出塊252結束，從塊250重新開始。

另一方面，如果採樣時間已經經過，在塊254、256，檢查所檢測的功率是否在預定「參考區域」中，例如，寬2*delta_P，有關設定的參考值power_setpoint，分別檢查條件：detected_power<power_setpoint-Delta_P (5)

detected_power>power_setpoint+Delta_P (6)

「參考區域」例如能是可與功率感測器36的解析度可比較的大小。以這種方式，系統1忽略會導致太頻繁換檔的非常小的差異。例如，Delta_P能為20瓦特。

「參考區域」不一定必須關於設定的參考值power_setpoint對稱，即，在公式(5)和(6)中加減的值不一定必須彼此相等。

在塊254、256均具有否定結果的情況下，在塊258中，重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，並且在塊260，該循環結束。

在塊254具有肯定結果，因此，所檢測的功率小於參考區域的下限，其中公式(5)的檢查已經提供肯定結果的情況下，在塊262，自動控制60用來通過增加變速比，增加騎車人64的作用力並且減小踏頻。控制器16由此輸出命令increase_ratio。

一旦已經輸出控制信號或命令increase_ratio，或一 旦已經在變速裝置10中致動該命令，在塊258，重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，並且在塊260，該循環結束。

在塊256的檢查提供肯定結果，因此，所檢測的功率大於參考區域的上限，其中公式(6)的檢測已經提供肯定結果的情況下，控制器16必須用來通過減小變速比，減小騎車人64的作用力並且增加踏頻。

優選地，如果啟用相對的選項，在前進到輸出相關命令decrease_ratio前，控制器在塊264檢查所檢測的心率是否大於無氧閾值，上述公式(2)。

在否定情形下，在塊266，控制器16輸出命令decrease_ratio並且繼續重新觸發採樣時間段sampling_time的塊258，以及來自程序的退出塊260的塊260。

在肯定情形下，另一方面，在塊268，進入上文參考圖7的塊166之警報狀態。如所示，當針對預定最小時間段，滿足公式(2)時，啟動警報狀態，以便容許簡短的心率峰值。

總的來說，在功率訓練模式中，通過調整變速比，使蹬踏功率為所需功率，並且不允許心率超出無氧閾值(除可能的足夠短時間段外)。

圖11示例有關重複訓練循環142的更詳細流程圖。

該循環不同於參考圖10之功率訓練140之處在於如已經參考圖6所述，功率設定點在這種情況下，根據階段式增長是可變的。

該循環-如將看到的-以如參考圖8所述預先選擇的採樣頻率重複，除非進入警報狀態的情形外。

在塊300，檢查採樣時間段sampling_time是否已經經過，如由先前當訓練開始時觸發的計時器的耗盡所示。

如果採樣時間還未經過，在退出塊302，該循環結束，從塊300重新開始。

另一方面，如果採樣時間已經經過，在塊304，參考有關在訓練開始時初始觸發的變數Pmax_time的計時器，檢查是否處於所需階段式增長的最大功率階段中。在肯定的情況下，在塊306，將參考值power_setpoint設定在變數P_max的值。

在否定情形下，在塊308，參考有關在訓練開始時初始觸發的變數threshold_2_time的計時器，檢查是否處於相對於低於最大功率的階段的階段的功率階段。在肯定情況下，在塊310，將參考值power_setpoint設定在變數P_threshold_2的值。

在否定情形下，在塊312，參考有關在訓練開始時，初始觸發的變數threshold_1_time的計時器，檢查是否處於相對於低階段的功率階段。在肯定情形下，在塊314，將參考值power_setpoint設定在變數P_threshold_1的值。

在否定情形下，在塊316，即使冗餘，因為塊304、308、312、316實際上是「情形」指令，參考有關在訓練開始時初始觸發的變數recovery_time的計時器，檢查是否處於相對於最低階段的功率階段。在肯定情形下，在塊318，將參考 值power_setpoint設定在變數P_recovery的值。

以上概述的塊304、308、312、316的檢查能以不同於所示的順序發生。

在四種情形的任何一個中，在塊320、322，檢查所檢測的功率是否處於預定「參考區域」，例如，寬度2*delta_P，關於設定參考值power_setpoint，檢查(如圖10的情形)分別由公式(5)和(6)提供的條件。

「參考區域」例如能是可與功率感測器36的解析度可比較的大小。以這種方式，系統1忽略會導致太頻繁換檔的非常小的差異。例如，delta_fc能是20瓦特。

「參考區域」不一定必須關於所設定的參考值power_setpoint對稱，即，在公式(5)和(6)中減和加的值不一定必須彼此相等。

在塊320、322均具有否定結果的情況下，在塊324，重新觸發有關當前階段的時間段recovery_time、threshold_1_time、threshold_2_time、Pmax_time的計時器，在塊326，重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，以及在塊328，該循環結束。

在塊320具有肯定結果，因此，所檢測的功率低於參考區域的下限，其中公式(5)的檢查已經提供肯定結果的情況下，在塊330，自動控制60用來通過增加變速比，增加騎車人64的作用力，而踏頻稍微減小。控制器16由此輸出命令increase_ratio。

一旦輸出控制信號或命令increase_ratio，或一旦在 變速裝置10中致動這種命令，在塊324，重新觸發有關當前階段的時間段recovery_time、threshold_1_time、threshold_2_time、Pmax_time的計時器。

此外，在塊326，重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，並且在塊328，該循環結束。

在塊322的檢查提供肯定結果，因此，所檢測的功率高於參考區域的上限，其中公式(6)的檢查已經提供肯定結果的情況下，控制器16必須用來通過減小變速比，減小騎車人64的作用力並且增加踏頻。

優選地，如果啟用相對的選項，在前進到輸出相關命令decrease_ratio前，在塊332，控制器檢查所檢測的心率是否高於無氧閾值，上述公式(2)。

在否定情形下，在塊334，控制器16輸出命令decrease_ratio並且繼續重新觸發當前階段的時間段recovery_time、threshold_1_time、threshold_2_time、Pmax_time的塊324，以及繼續重新觸發採樣時間段sampling_time的塊326，以及繼續從該程序退出的塊328。

在肯定情形下，另一方面，在塊336，進入上文參考圖7的塊166之警報狀態。如所述，當針對預定最小時間段，滿足公式(2)時，啟動警報狀態，以便容許簡短的心率峰值。

總的來說，在重複訓練模式中，通過調整變速比，使蹬踏功率為根據圖6的階段式增長的每一情形下所需的功率，並且不允許心率超出無氧閾值(除了可能的足夠短時間 段以外)。

圖12示例有關表現指標訓練124的循環的更詳細流程圖。

該循環-如將看到的-以參考圖8之預先選擇的採樣頻率重複，除了進入警報狀態以外。

在塊350，檢查採樣時間段sampling_time是否已經經過，如由當訓練開始時，先前觸發的計時器的耗盡所示。

如果採樣時間還未經過，該循環在退出塊352結束，從塊350重新開始。

另一方面，當採樣時間已經經過時，在塊354、356，檢查所檢測的表現指標是否在預定「參考區域」內，例如，寬度2*k，關於設定參考值performance_index_setpoint，分別檢查條件：detected_performance_index<performance_index_setpoint-k (7)

detected_performance_index>performance_index_setpoint+k (8)

「參考區域」例如能是與心率監測器34及/或功率感測器36的解析度可比較的大小。以這種方式，系統1忽略會導致太頻繁換檔的非常小差異。例如，k能是0.05W/bpm。

「參考區域」不一定必須關於設定參考值performance_index_setpoint對稱，即，在公式(7)和(8)中減和加的值不一定必須彼此相等。

在塊354、356均具有否定結果的情況下，在塊358 ，重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，並且在塊360，該循環結束。

在塊354具有肯定結果，因此，表現指標低於參考區域的下限，其中公式(7)的檢查已經提供肯定結果的情況下，在塊362，自動控制60用來通過增加變速比，增加騎車人64的作用力，同時稍微減小踏頻。控制器16由此輸出命令increase_ratio。

一旦已經輸出控制信號或命令increase_ratio，或一旦在變速裝置10中致動這種命令，在塊358，重新觸發關於採樣時間段sampling_time的計時器，並且在塊360，該循環結束。

在塊356的檢查提供肯定結果，因此，所檢測的表現指標高於參考區域的上限，其中公式(8)的檢查已經提供肯定結果的情況下，控制器16必須用來通過減小變速比，減小騎車人64的作用力並且增加踏頻。

優選地，如果啟用相對的選項，在進行到輸出相關命令decrease_ratio前，控制器在塊364中檢查所檢測的心率是否高於無氧閾值，上述公式(2)。

在否定情形下，在塊366，控制器16輸出命令decrease_ratio並且繼續重新觸發採樣時間段sampling_time的塊358和繼續從程序退出的塊360。

在肯定情形下，另一方面，在塊368，進入上文參考圖7的塊166之警報狀態。如所述，當針對預定最小時間段，滿足公式(2)時，能啟動警報狀態，以便容許簡短的心率峰 值。

總的來說，在表現指標訓練模式中，通過調整變速比，使優選地由蹬踏功率和心率之間的比率提供的創新表現指標為所需值，並且不允許心率超出無氧閾值(除可能的足夠短的時間段外)。

如在引言部分中所述，表現指標performance_index可以是不同於公式(1)中所述的比率的騎車人的心率的函數和蹬踏功率的函數。

在另一替代訓練模式中，表現指標的參考值performance_index_setpoint能隨時間改變。特別地，可以提供類似於重複訓練模式中的功率的參考值的階段式增長的階段式增長，如在圖6中所示。鑒於圖11和圖12所示並且如前述，這種訓練模式的流程圖在本領域的技藝人士的能力內。

關於根據塊212、262、330、362的命令increase_ratio和根據塊216、266、334、366的命令decrease_ratio，優選地提供不同可能性。

當提供前變速器和後變速器時，通常，通過將後變速器移動到具有較小直徑/較少齒數的齒輪上及/或通過將前變速器移動到具有較大直徑/較多齒數的齒輪上，變速比的增加會發生；通過將後變速器移動到具有較大直徑/較多齒數的齒輪上及/或通過將前變速器移動到具有較小直徑/較少齒數的齒輪上，變速比的減小會發生。

在系統1中，前變速器14可以或可以不啟用，而是根據預設不啟用以便避免使騎車人不平衡。這本身表示創造性 方面，與在此所述的其他方面無關。

此外，優選地，在系統1中，顯示裝置30能包括指示啟用前變速器及/或指示前變速器14的換檔進行中的警報燈。

為了相同目的，例如通過蜂鳴器31，能發出可聽警報信號。

此外，優選地，在系統1中，存在在兩個或以上換檔模式之間選擇的可能性。圖13圖示選擇裝置400，其中輕換檔模式402，其中將變速比改變成那些可用的變速比中最近的變速比-分別是緊接較大的變速比或緊接較小的變速比；中換檔模式404，其中將變速比改變成那些可用的變速比中的第二最近的變速比-分別是第二較大的變速比或第二較小的變速比；強換檔模式406，其中將變速比改變成那些可用的變速比中的第三最近的變速比-分別是第三較大的變速比或第三較小的變速比。

這本身表示創造性方面，與在此所述的其他方面無關。

通過結合選擇換檔模式和啟用/禁用前變速器的兩種可能性，獲得增加變速比的6種不同可能性和減小變速比的6種不同可能性。

圖14示例有關控制信號control_signal的實現方式的流程圖與圖7的塊164相比較的實施例。

在塊450，檢查control_signal是increase_ratio還是 decrease_ratio。

如果control_signal是increase_ratio，在塊452，檢查換檔模式是否設定在輕模式；在否定情形下，在塊454，檢查換檔模式是否設置在中等模式；在否定情形下，在塊456，檢查-即使冗餘，因為塊452、454、456實際上是「情形」指令-換檔模式是否設定到強模式。

在塊452、454、456的一個的檢查的肯定結果的情況下，在各自的塊458、460、462中，檢查是否啟用前變速器14-當然，提供該選項的話。

在否定情形下，在各自的塊464、466、468，通過在具有較小直徑/較少齒數的齒輪的方向中，分別一個齒輪、二個齒輪或三個齒輪地移動，移動後變速器12。參考對於變速比的表的指標的向上i位置的移動，這可以通過標記「後變速器-i」示意性地加以指示，其中i在1和3之間改變。類似的符號用在下述塊中，包括參考對於變速比的表的指標的向下i位置的移動的符號「+i」。

在塊458、460、462的一個的肯定檢查的情形下，在各自的塊470、472、474，通過在具有較小直徑/較少齒數的齒輪的方向中，按一個齒輪、二個齒輪或三個齒輪分別移動，移動後變速器12，並且同時，通過在具有較大直徑/較大齒數的齒輪的方向中，總是按一個齒輪移動，移動前變速器14。

另一方面，如果在塊450中，control_signal是decrease_ratio，在塊482，檢查換檔模式是否設定到輕模式；在否定情形下，在塊484，檢查換檔模式是否設定在中等模式 ；在否定情形下，在塊486，檢查-即使冗餘，因為塊482、484、486實際上是「情形」指令-換檔模式是否設定到強模式。

在塊482、484、486的一個的檢查的肯定結果的情況下，在各自的塊488、490、492中，檢查是否啟用前變速器14-當然，如果提供這種選項。

在否定情形下，在各自的塊494、496、498中，在具有較大直徑/較多齒數的齒輪的方向中，分別按一個齒輪、二個齒輪或三個齒輪移動它，移動後變速器12。

在塊488、490、492的肯定檢查的情況下，在各自的塊500、502、504，在具有較大直徑/較多齒數的齒輪的方向中，分別按1個齒輪、2個齒輪或三個齒輪移動它，移動後變速器12，同時，在具有較小直徑/較小齒數的齒輪的方向中，總是按一個齒輪移動它，移動前變速器14。

如所述，在塊464、466、468、470、472、474、494、496、498、500、502、504的每一個中，例如，可以參考包含可能由與後輪的輪轂有關的特定齒輪和與踏板曲柄的軸有關的特定齒輪的所有組合實現的所有變速比的查閱資料表。

從塊464、466、468、470、472、474、494、496、498、500、502、504的每一個，一個轉到退出塊506。

應理解，根據圖14的各種檢查的順序能是任何一種。

本領域的技藝人士將理解當後變速器12及/或前變速器14接近或處於極端位置時，減少上述可能性，因此，例如，具有較大直徑/較多齒數的齒輪或足夠多個這種齒輪是不 存在的。

此外，當期望避免與後輪的輪轂有關的特定齒輪和與踏板曲柄的軸有關的特定齒輪的組合時，例如，涉及鏈條的非常歪斜的位置的那些組合，能有意地減少上述可能性。

圖15示例在預先選擇的訓練模式前，由控制器16執行的、有關熱身步驟的更詳細流程圖。

該循環-如將看到的-以由預定定時時段warm_up_sampling_time的值管理的預先選擇的頻率重複。

用於該預定定時時段的適當值的範圍為從幾秒至幾分鐘。優選地，warm_up_sampling_time是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，該值能由用戶修改。

在塊600，檢查採樣時間段warm_up_sampling_time是否已經經過，如由當熱身步驟開始時，先前已經觸發的計時器的耗盡所示。

如果採樣時間還未經過，在退出塊602，該循環結束，從塊600重新開始。

另一方面，如果採樣時間已經經過，在塊604、606，檢查所檢測的心率是否在預定「參考區域」內，例如，寬度2*Delta_Fc，關於設定參考值training_heart_rate_setpoint，分別檢查條件：detected_heart_rate<training_heart_rate_setpoint-Delta_Fc (9)

detected_heart_rate>training_heart_rate_setpoint+Delta_Fc (10)

用於預定頻率閾值training_heart_rate_setpoint的適當值的範圍為從90到120(每分鐘跳動)。優選地，該閾值是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，該值能由用戶修改。

優選地，預定頻率閾值training_heart_rate_setpoint按預設採用等於對應於「無氧閾值」anaerobic_threshold的心率閾值的預定百分比，更優選等於75%的值。

因此，優選地：training_heart_rate_setpoint=anaerobic_threshold * K/100 (11)

以及更優選：training_heart_rate_setpoint=anaerobic_threshold * 75% (12)

「參考區域」例如能是與心率監測器34的解析度可比較的大小。以這種方式，系統1忽略會導致太頻繁換檔的非常小的差異。例如，Delta_Fc能是1bpm。

「參考區域」不一定必須關於設定參考值training_heart_rate_setpoint對稱，即，在公式(9)和(10)中減和加的值不一定必須彼此相等。

在塊604、606均具有否定結果的情況下，在塊608，重新觸發關於採樣時間段warm_up_sampling_time的計時器，並且在塊610，該循環結束。

在塊604具有肯定結果，因此，所檢測的心率低於參考區域的下限，其中公式(9)的檢查已經提供肯定結果的情 況下，在塊612，自動控制60通過檢查下述公式，檢查騎車人的心率是否正在增加。

detected_heart_rate>previous_heart_rate+Delta_Fc (13)

其中將previous_heart_rate適當地初始化為開始熱身模式時detected_heart_rate的值。

在否定情形下，其中心率不增加，在塊608，重新觸發關於採樣時間段warm_up_sampling_time的計時器。並且在塊610，該循環結束。

在肯定情形下，其中心率正增加，控制器16用來通過增加變速比，進一步增加騎車人64的作用力，由此，在塊614，輸出命令increase_ratio。

此後，在塊616，重新觸發關於採樣時間段warm_up_sampling_time的計時器，在塊618，將該變數previous_heart_rate的值更新為當前值detected_heart_rate，並且在塊620結束。

在塊606的檢查提供肯定結果，因此，所檢測的心率高於參考區域的上限，其中公式(10)的檢查已經提供肯定結果的情況下，熱身步驟能結束。

然而，優選地，如果啟用相對的選項，在進行到設定訓練模式前，在塊622，控制器檢查所檢測的心率是否高於無氧閾值，上述公式(2)。

在否定情形下，在塊624，控制器16設定訓練模式(已經預先選擇或此時選擇)並且繼續重新觸發將用在訓練模 式中的、關於採樣時間段sampling_time的計時器的塊626(圖9-12)，並且繼續從該程序退出的塊628。

另一方面，如果在塊622的檢查中，證實所檢測的心率高於無氧閾值，在塊630，進入上文參考圖7的塊166之警報狀態。如所述，當針對預定最小時間段，滿足公式(2)時，能啟動警報狀態，以便容許簡短的心率峰值。

總的來說，在熱身模式中，通過逐步地增加變速比，使騎車人的心率變為訓練心率(或稍微高於)，並且不允許超出無氧閾值(除了可能的足夠短的時間段外)。

還能存在熱身步驟的最大持續時間，例如20分鐘。

圖16示例在訓練模式後，由控制器16執行的、有關冷卻步驟的更詳細流程圖。

該循環-如將看到的，以由預定定時時段cool_down_sampling_time的值管理的預選擇頻率重複。

用於該預定定時時段的適當值的範圍為從幾秒至幾分鐘。優選地，cool_down_sampling_time是其值儲存在記憶體17中的變數。優選地，這樣的值能由用戶改變。

在塊650，檢查採樣時間段cool_down_sampling_time是否已經經過，如由當冷卻步驟開始時，先前觸發的計時器的耗盡指示。

如果採樣時間還未經過，在退出塊652，該循環結束，從塊650重新開始。

另一方面，如果採樣時間已經經過，在塊654、656，檢查所檢測的心率是否在預定「參考區域」中，例如，寬 度2*Delta_Fc，關於設定的參考值training_heart_rate_setpoint，分別檢查條件(9)和(10)。

有關預定心率閾值training_heart_rate_setpoint和相對「參考區域」的上述考慮適用。

在塊654、656均具有否定結果的情況下，在塊658，重新觸發有關採樣時間段cool_down_sampling_time的計時器，並且在塊660，該循環結束。

在塊654具有肯定結果，因此，所檢測的心率低於參考區域的下限，其中公式(9)的檢查已經提供肯定結果的情況下，例如通過在塊662中，設定適當的冷卻步驟結束的標誌，冷卻步驟結束，在塊658，重新觸發有關採樣時間段cool_down_sampling_time的計時器，並且在塊660，該循環結束。

在塊656的檢查提供肯定結果，因此，所檢測的心率高於參考區域的上限，其中公式(10)的檢查已經提供肯定結果的情況下，首先，在塊664，控制器檢查所檢測的心率是否高於無氧閾值，上述公式(2)。

如果在塊664的檢查中，證實所檢測的心率高於無氧閾值，在塊666，進入參考圖7的塊166之警報狀態。如所述，當針對預定最小時間段，滿足公式(2)時，能啟動警報狀態，以便容許簡短的心率峰值。

另一方面，如果在塊664的檢查中，證實所檢測的心率不高於無氧閾值，在塊668，自動控制60通過下述公式的檢查，檢查騎車人的心率是否正在減小： detected_heart_rate<previous_heart_rate_Delta_Fc(14)

其中在開始冷卻模式時，將previous_heart_rate適當地初始化成detected_heart_rate的值。

在否定情形下，其中心率不是正在減小，在塊670，重新觸發有關採樣時間段cool_down_sampling_time的計時器，並且在塊672，該循環結束。

在肯定情形下，其中心率正在減小，控制器16用於通過減小變速比，進一步減小騎車人64的作用力，因此，在塊674，輸出命令decrease_ratio。

此後，在塊676，重新觸發有關採樣時間段cool_down_sampling_time的計時器，在塊678，將變數previous_heart_rate的值更新為當前值detected_heart_rate，並且在塊680，該循環結束。

總的來說，在冷卻模式中，通過逐步地減小變速比，使騎車人的心率低於訓練心率，並且不允許超出無氧閾值(除可能的足夠短的時間段以外)。

還可以提供冷卻步驟的最大持續時間，例如15分鐘。

至於有關圖15和16的塊614和674，已經參考圖13和14加以概述。優選地，在熱身和冷卻模式中，使用輕換檔模式402。

在除心率監測器34和功率感測器36外，還存在其他感測器的情況下，可以通過進一步檢查，補充本發明的自動 控制，以便最佳化生物力學系統62的表現，更好考慮運動員的生理特性、自行車的機電部分的特性及/或行駛路線的特性。

在存在踏頻感測器38的情況下，可以提供僅當鏈條移動時，才啟用換檔的致動及/或控制信號increase_ratio或decrease_ratio的輸出，以便不損壞變速裝置10。特別地，僅當由這種踏頻感測器38檢測的踏頻等於或接近各個設定點，例如，如果在關於值cadence_setpoint的範圍內，其範圍定義為cadence_setpoint±q，其中q是以每分鐘的旋轉表示的常數，例如5轉/分鐘，才啟用致動換檔及/或輸出控制信號increase_ratio或decrease_ratio。用於踏頻設定點的適當值為例如60轉/分鐘。

此外，在系統1中提供一或多個感測器32允許隨時間採集一系列值以便儲存，用於它們的後續處理，例如，對指定騎車人、指定路線、指定路面類型等等，檢查變速裝置10，特別是其齒輪及可用變速比是否適合。因此，可以辨識，尤其是在賽車領域中，允許最佳表現的變速裝置10。

還可以使用隨時間採集的一系列值來評估機械裝置的效率及其隨時間的劣化。

控制器16優選地實現由用戶設定上述各種參數/變數的值的設定模式，優選地每一個分別在值的預定範圍內。此外，優選地對每一參數/變數，在缺少由使用者定義的設定值時，將使用的預設值儲存在記憶體17的唯讀區域中。

上文是創造性方面的各種實施例的描述，在不背離 本發明的範圍的情況下，能做出進一步改進。能改變各個部件的形狀及/或大小及/或位置及/或取向及/或各個步驟的順序。能由兩個或以上部件或模組執行一個元件或模組的功能，反之亦然。示為相互直接連接或接觸的部件可以具有設置在它們之間的中間結構。示為直接後續的步驟能具有在它們之間執行的中間步驟。在圖中所示及/或參考圖或實施例所述的詳情能用在其他圖或實施例中。並非在圖中所示或在同一上下文中所述的所有細節均必須存在於同一實施例中。應當將證實相對於現有技術有創新的特徵或方面單獨或結合其他特徵視為本身所述，與明確描述為創新的內容無關。

124‧‧‧表現指標訓練

350‧‧‧塊

352‧‧‧塊

354‧‧‧塊

356‧‧‧塊

358‧‧‧塊

360‧‧‧塊

362‧‧‧塊

364‧‧‧塊

366‧‧‧塊

368‧‧‧塊

Claims (14)

1. 一種致動一自行車電子變速裝置(10)的方法，包括以下步驟：(a)接收指示使用該自行車的一騎車人(64)的心率的一信號，(b)接收指示由該騎車人(64)傳遞的功率的一信號，(c)根據指示該功率的信號的值和指示該心率的信號的值，計算一表現指標，(d)獲得(150)用於該表現指標的一參考值，(e)將所計算的表現指標與該表現指標的該參考值進行比較(158、354、356)，(f)根據比較步驟(e)的結果，發出(164、362、366)用於該變速裝置(10)的一控制信號，其中步驟(c)包括將該表現指標計算為指示該功率的信號的值與指示該心率的信號的值之間的一比率。
2. 如請求項1所述之方法，其中步驟(e)包括以下步驟：檢查(354)所計算的表現指標是否低於有關該表現指標的該參考值的參考區域的下限，並且：在肯定情形下，步驟(f)包括以下步驟：發出(362)增加該變速裝置(10)的一變速比的一信號；在否定情形下，步驟(f)包括以下步驟：發出(366)減小該變速裝置(10)的一變速比的一信號。
3. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：(g)檢查(162、364)指示該心率的信號的值是否高於指示該騎車人(64)的無氧閾值的一閾值，以及其中僅當步驟(g)的檢查具有一否定結果時，才執行發出一變速裝置(10)的一控制信號的步驟(f)，而如果步驟(g)的檢查具有一肯定結果，該方法包括以下步驟：(h)啟動(166、368)一警報模式。
4. 如請求項3所述之方法，其中啟動(166、368)一警報模式的步驟(h)包括發出減小該變速裝置的一變速比的一信號。
5. 如請求項1所述之方法，其中以能夠從至少兩個不同值選擇(170)的一採樣頻率，來執行步驟(a)至(f)。
6. 如請求項5所述之方法，包括以下步驟：(i)基於指示使用該自行車的該騎車人(64)的該心率的信號及/或基於指示由該騎車人(64)傳遞的該功率的信號，選擇該採樣頻率。
7. 如請求項1所述之方法，其中該自行車變速裝置(10)包括一後變速器(12)和一前變速器(14)，其中該方法進一步包括以下步驟：(j)有選擇地啟用或禁用該前變速器(14)的運動，以及 (k)在步驟(j)中啟用該前變速器(14)的運動的情況下，通過該後變速器(12)的運動及/或該前變速器(14)的一運動，致動該控制信號，在步驟(j)中禁用該前變速器(14)的運動的情況下，僅通過該後變速器(12)的運動，致動該控制信號。
8. 如請求項7所述之方法，進一步包括向該騎車人指示何時啟用該前變速器(14)及/或指示該前變速器(14)的換檔正在進行中的步驟。
9. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟：(l)從一使用者介面(22)接收一換檔請求信號，(m)在一半自動模式(68)中，步驟(f)包括以下步驟：根據比較步驟(e)的結果及/或基於在步驟(l)中接收的該換檔請求信號，發出(164、362、366)該變速裝置(10)的該控制信號。
10. 如請求項9所述之方法，其中在一預設模式中，優先考慮比較步驟(e)的結果來發出該變速裝置(10)的該控制信號。
11. 如請求項1所述之方法，其中步驟(d)包括以下步驟：(d1)利用一階段式增長，產生用於該表現指標的該參考值。
12. 如請求項11所述之方法，其中步驟(d1)包括以下步驟：(d2)利用循環重複的一階段式增長，產生用於該表現指標的該參考值。
13. 如請求項1所述之方法，包括以下步驟：(n)從在一輕換檔模式(402)、一中換檔模式(404)和一強換檔模式(406)中選擇的至少兩種換檔模式選擇(400)，以及其中如果該預定換檔模式是輕換檔模式(402)，則發出(164、362、366)該變速裝置(10)的一控制信號的步驟(f)包括以下步驟：發出(464、470、494、500)用於將該變速比改變成可用變速比中的最接近的變速比--分別為緊接較大的變速比或緊接較小的變速比--的一請求信號；如果該預定換檔模式是中換檔模式(404)，則發出(164、362、366)該變速裝置(10)的一控制信號的步驟(f)包括以下步驟：發出(466、472、496、502)用於將該變速比改變成可用變速比中的第二最接近的變速比--分別為第二較大的變速比或第二較小的變速比--的一請求信號；如果該預定換檔模式是強換檔模式(406)，則發出(164、362、366)該變速裝置(10)的一控制信號的步驟(f)包括以下步驟：發出(468、474、498、504)用於將該變速比改變成可用變速比中的第三最接近的變速比--分別為第三較大的變速比或第三較小的變速比--的一請求信號。
14. 一種自行車電子系統(1)，包括一電子變速裝置(10)、一控制器(16)、一心率監測器(34)和一功率感測器(36)，其中該控制器(16)包括適於執行如請求項1至13中的任一項所述的方法的步驟的模組。

Images