自行车电子系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104210614 A (43)申请公布日 2014.12.17 C N 1 0 4 2 1 0 6 1 4 A (21)申请号 201410242647.5 (22)申请日 2014.06.03 2013A000895 2013.05.31 IT 2013A001942 2013.11.21 IT B62M 25/08(2006.01) B62L 3/00(2006.01) (71)申请人坎培诺洛有限公司 地址意大利维琴察 (72)发明人弗拉维奥克拉科 詹鲁卡博尔托洛佐 (74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人梁晓广 关兆辉 (54。

2、) 发明名称 自行车电子系统 (57) 摘要 一种自行车电子系统(1；1001)，包括：手动 命令管理单元(14；1014)，所述手动命令管理单 元具有壳体，所述壳体被构造成固定在自行车车 把的把手处，所述手动命令管理单元包括至少一 个第一可手动致动开关和第一处理器；拨链器管 理单元(16；1016)，所述拨链器管理单元包括第 二处理器，其特征在于，所述系统(1；1001)包括 在第一处理器和第二处理器之间的第一直接通信 通道(18；1044)，并且其中第一处理器响应所述 至少一个第一开关的手动致动，发出地址为拨链 器管理单元(16；1016)的拨链器命令信号，并且 第二处理器通过第一直接通信。

3、通道(18；1044)从 第一处理器(40；1030)接收拨链器命令信号。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书22页 附图13页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书22页 附图13页 (10)申请公布号 CN 104210614 A CN 104210614 A 1/2页 2 1.一种自行车电子系统(1；1001)，包括： -手动命令管理单元(14；1014)，所述手动命令管理单元具有壳体(1070、1071)，所述 壳体被构造用于固定在自行车车把的把手处，所述手动命令管理单元包括至少一个第一可 手动致动开关(44。

4、；1036、1076)和第一处理器(40；1030)， -拨链器管理单元(16；1016)，所述拨链器管理单元包括第二处理器(40；1030)， 其特征在于，所述系统(1；1001)包括在所述第一处理器(40；1030)和所述第二处理 器(40；1030)之间的第一直接通信通道(18；1044、1056)，并且其中所述第一处理器(40； 1030)响应所述至少一个第一开关(44；1036、1076)的手动致动，发出地址为所述拨链器管 理单元(16；1016)的拨链器命令信号，并且所述第二处理器(40；1030)通过所述第一直接 通信通道(18；1044、1056)从所述第一处理器(40；103。

5、0)接收所述拨链器命令信号。 2.根据权利要求1所述的自行车电子系统(1；1001)，包括第二手动命令管理单元 (15；1015)，所述第二手动命令管理单元具有被构造用于固定在自行车车把的把手处的壳 体(1070、1071)，包括至少一个第二可手动致动开关(44；1036、1076)和第三处理器(40； 1030)。 3.根据权利要求1或2所述的自行车电子系统(1；1001)，包括具有第四处理器(40； 1030)的第二拨链器管理单元(17；1017)。 4.根据权利要求3当从属于权利要求2时所述的自行车电子系统(1；1001)，包括在 所述第三处理器(40；1030)和所述第四处理器(40；。

6、1030)之间的第二直接通信通道(18； 1047、1058)，并且所述第三处理器(40；1030)响应所述至少一个第二开关(44；1036、1076) 的手动致动，发出地址为所述第二拨链器管理单元(17；1017)的拨链器命令信号，并且所 述第四处理器(40；1030)通过所述第二直接通信通道(18；1047、1058)从所述第三处理器 (40；1030)接收拨链器命令信号。 5.根据权利要求3或4所述的自行车电子系统(1；1001)，包括在所述第一处理器(40； 1030)和所述第四处理器(40；1030)之间的第三直接通信通道(18；1045)，并且所述第一 处理器(40；1030)响应。

7、所述至少一个第一开关(44；1036、1076)的手动致动，发出地址为 所述第二拨链器管理单元(17；1017)的拨链器命令信号，并且所述第四处理器(40；1030) 通过所述第三直接通信通道(18；1045)从所述第一处理器(40；1030)接收拨链器命令信 号。 6.根据权利要求2所述或根据权利要求3-5中任一项当从属于权利要求2时所述的自 行车电子系统(1；1001)，包括在所述第三处理器(40；1030)和所述第二处理器(40；1030) 之间的第四直接通信通道(18；1046)，并且所述第三处理器(40；1030)响应所述至少一个 第二开关(44；1036、1076)的手动致动，发出。

8、地址为所述拨链器管理单元(16；1016)的拨 链器命令信号，并且所述第二处理器(40；1030)通过所述第四直接通信通道(18；1046)从 所述第三处理器(40；1030)接收拨链器命令信号。 7.根据上述权利要求任一项所述的自行车电子系统(1001)，其中，在所述第一直接通 信通道(1044、1056)和/或所述第二直接通信通道(1047、1058)和/或所述第三直接通信 通道(1045)和/或所述第四直接通信通道(1046)中提供的那些通道是无线通信通道。 8.根据权利要求1至6任一项所述的自行车电子系统(1)，其中，在所述第一直接通信 通道(18)和/或所述第二直接通信通道(18)和。

9、/或所述第三直接通信通道(18)和/或 权 利 要 求 书CN 104210614 A 2/2页 3 所述第四直接通信通道(18)中提供的那些通道是有线通信通道。 9.根据权利要求8所述的自行车电子系统(1)，其中，在所述第一直接通信通道(18) 和/或所述第二直接通信通道(18)和/或所述第三直接通信通道(18)和/或所述第四直 接通信通道(18)中提供的那些通道是同一通信总线(18)上的有线通信通道。 权 利 要 求 书CN 104210614 A 1/22页 4 自行车电子系统 技术领域 0001 本发明涉及一种自行车电子系统，并且具体地涉及一种自行车电子变速器。 背景技术 0002 自。

10、行车中的运动传动系统包括在齿轮之间延伸的链条，齿轮与踏板曲柄的轴和后 轮的轮毂联动。当在踏板曲柄的轴和后轮的轮毂中的至少之一处存在超过一个齿轮，并且 因此运动传动系统具有变速器时，就提供前拨链器和/或后拨链器。在电子伺服变速器的 情况下，每个拨链器都包括：链条引导元件，也称为拨链片，链条引导元件可移动，从而使链 条在齿轮之间移动，以便改变齿数比；和机电致动器，以移动链条引导元件。致动器继而通 常包括：马达，通常是电动马达，电动马达通过链接，诸如铰接平行四边形环链、齿条系统或 蜗杆系统联接链条引导元件；以及转子或转子下游的向下移动至链条引导元件本身的任何 移动部分的位置、速度和/或加速度的传感器。

11、。值得注意，也使用与本文中所使用的术语稍 微不同的术语。 0003 例如，控制电子装置基于一个或更多个下列检测变量自动地改变齿数比，诸如行 驶速度、踏板曲柄的旋转节奏、被施加给踏板曲柄的扭矩、行驶地形的坡度、自行车手的心 率等等，和/或本发明尤为关注的，基于自行车手经适当的控制构件(例如握把和/或按 钮)手动输入的命令，改变齿数比。 0004 安装一种用于控制前拨链器的装置和一种控制后拨链器的装置，或者在更简单变 速器的情况下仅安装两者中的一种，以便使自行车手易于通常是在车把上操纵，靠近其把 手，刹把也被设置在该处，以分别控制前和后轮刹车。允许在两个方向驱动拨链器以及刹车 的控制装置通常被称为。

12、集成控制器。 0005 作为惯例，用于控制前拨链器的装置以及前轮的刹把被布置为靠近左把手，并且 控制后拨链器的装置以及后轮的刹把被布置为靠近右把手。 0006 上述组件位于自行车车体上，并且必须彼此连通。此外，必须对上述组件供电。 0007 US6,741,045B2公开了一种自行车控制设备，包括：自行车组件控制单元，该单元 具有控制发射器和控制接收器中之一；计算机控制单元，该单元具有控制发射器和控制接 收器中另一个；传输路径，该传输路径联接至自行车组件控制单元和计算机控制单元；其 中控制发射器将功率和数据在传输路径上传递给控制接收器。该文件大致指示了，显示载 体单元和前拨链器单元之间的传输路。

13、径也可以为无线的，然而实际上未教导以无线方式传 输功率。 0008 US6,757,567B2公开了一种用于自行车的电子控制系统，以关联于与自行车相关 联的一组传感器、一组致动器和一组控制构件，包括：第一处理器单元，该单元可以用作处 理和显示信息的单元，在实施例中示出为显示单元；第二处理器单元，该单元可以用作控制 与所述一组控制构件通信和接口连接的单元，在实施例中示出为显示载体单元；和第三处 理器单元，该单元可以用作用于与所述一组传感器和所述一组致动器接口连接的单元，在 实施例中示出为被布置在水壶架处的中央单元；所述第一、第二和第三处理器单元通过异 说 明 书CN 104210614 A 2/。

14、22页 5 步双向通信通道连接在一起。 0009 EP 2 072 091B1公开了一种自行车电子设备，包括电子控制单元、显示单元、驱动 单元，以及通过适当的通信协议，经通信通道通信的第二电子控制单元或传感器单元；还提 供一种用于对自行车电子设备的组件供电的线路。所示实施例中的电子控制单元被容纳在 显示单元的壳体中。该文件大致指示了各种单元之间的通信也可以为无线的。 0010 申请人已经认识到，上述文件的架构大致包括主处理器，其故障会导致整个系统 故障。 0011 因此，本发明的基本问题在于避免上述缺点，特别是提供一种具有分布式架构的 自行车电子系统。 发明内容 0012 在其一方面，本发明涉。

15、及一种自行车电子系统，包括： 0013 -手动命令管理单元，该手动命令管理单元具有壳体，该壳体被构造用于固定在 自行车车把的把手处，该手动命令管理单元包括至少一个第一可手动致动开关和第一处理 器， 0014 -拨链器管理单元，该拨链器管理单元包括第二处理器， 0015 其特征在于，该系统包括在第一处理器和第二处理器之间的第一直接通信通道， 并且其中第一处理器响应至少一个第一开关的手动致动，发出地址为拨链器管理单元的拨 链器命令信号，并且第二处理器通过直接通信通道从第一处理器接收拨链器命令信号。 0016 在本说明书中和附加权利要求中，术语“通道”的意思是信号的通信或传播路径。 从物理观点看，术。

16、语“通道”用于指示有线媒体类型，有线媒体连接两个单元，以物理远程传 输用于信号的信息，或者是指示其中信号传播的环境(无线电媒体)。 0017 因此，通过这种方式，能够避免这样一种集中单元，该集中单元接收手动命令管理 单元发出的命令，并且朝着拨链器关系系统发送命令，可能重新处理命令。 0018 由于手动命令管理单元的壳体被构造成固定在把手处，所以根据本发明的手动命 令管理单元不包括显示载体单元、显示单元或直到现在都在使用的另一类型的集中单元等 等，以将其中存在的两个手动命令管理单元发出的命令分组。 0019 优选地，该系统包括第二手动命令管理单元，该第二手动命令管理单元具有壳体， 壳体被构造成固。

17、定在自行车车把的第二把手处，包括至少一个第二可手动致动开关和第三 处理器。 0020 优选地，该系统包括具有第四处理器的第二拨链器管理单元。 0021 优选地，该系统包括在第三处理器和第四处理器之间的第二直接通信通道，并且 第三处理器响应至少一个第二开关的手动致动，发出地址为第二拨链器管理单元的拨链器 命令信号，并且第四处理器通过第二直接通信通道从第三处理器接收拨链器命令信号。 0022 优选地，在缺乏第二手动命令管理单元的情况下，该系统还包括在第一处理器和 第四处理器之间的第三直接通信通道，并且第一处理器响应至少一个第二开关的手动致 动，发出地址为第二拨链器管理单元的拨链器命令信号，并且第四。

18、处理器通过第三直接通 信通道从第一处理器接收拨链器命令信号。 0023 优选地，在缺乏第二手动命令管理单元的情况下，该系统还包括在第三处理器和 说 明 书CN 104210614 A 3/22页 6 第二处理器之间的第四直接通信通道，并且第三处理器响应至少一个第二开关的手动致 动，发出地址为拨链器管理单元的拨链器命令信号，并且第二处理器通过第四直接通信通 道从第三处理器接收拨链器命令信号。 0024 优选地，如果存在，第一手动命令管理单元和第二手动命令管理单元具有至少两 个开关。 0025 在实施例中，在第一直接通信通道和/或第二直接通信通道和/或第三直接通信 通道和/或第四直接通信通道之间提。

19、供的那些通道是无线通信通道。 0026 在实施例中，在第一直接通信通道和/或第二直接通信通道和/或第三直接通信 通道和/或第四直接通信通道之间提供的那些通道是线缆通信通道。 0027 在实施例中，在第一直接通信通道和/或第二直接通信通道和/或第三直接通信 通道和/或第四直接通信通道之间提供的那些通道是同一通信总线上的线缆通信通道。 0028 在其一方面，本发明涉及一种自行车电子系统，其中分布架构具体实施为有线模 式，包括： 0029 -电池单元， 0030 -手动命令管理单元， 0031 -拨链器管理单元，和 0032 -供电和通信总线，所述单元中的每个都连接至所述总线。 0033 所述手动命。

20、令管理单元和拨链器管理单元中的每个都包括处理器，以及被布置在 处理器和所述总线之间的电压调节器。 0034 该分布架构使得可避免中央处理单元，并且使得易于扩展系统。此外，有利地，电 源被所有单元共享，每个单元都有利地具有电压调节器以使该单元适应其处理器，因此，其 处理器能够为该单元本身专用。手动命令管理单元通过总线与拨链器管理单元直接通信， 从而对其施加变速命令。反之亦然，拨链器管理单元能够将关于其自身状态的消息直接传 达给手动命令管理单元。 0035 可以通过下列能够视需要彼此组合的另外特征，进一步改进自行车电子系统的该 实施例。 0036 有利地，所述供电和通信总线包括接地线缆、电源线缆和。

21、单串行通信线缆。 0037 通过提供具有在整个系统上分布的三根电线的总线，简化了各个单元的连接。 0038 优选地，所述手动命令管理单元和拨链器管理单元中的每个都包括被包含在所述 处理器中，或处于其外部的接收器，和/或发射器。 0039 通过在每个单元上提供发射器和接收器两者，提高了系统的性能。 0040 优选地，所述发射器和所述接收器被连接至所述通信线缆。 0041 优选地，所述手动命令管理单元和拨链器管理单元中的每个还包括电容装置，该 电容装置被布置在调节器和电源以及所述总线的接地线缆之间。 0042 有利地，所述电容装置具有在缺乏电源的情况下，允许短时间向处理器供电的功 能，该时间足以保。

22、存数据。 0043 优选地，所述手动命令管理单元和拨链器管理单元以及任选地所述电池单元中的 每个包括被布置在所述总线的电源和通信线缆之间的起偏器，优选是电阻器。 0044 有利地，该系统还包括第二手动命令管理单元和第二拨链器管理单元，其每个都 说 明 书CN 104210614 A 4/22页 7 包括处理器，以及被布置在处理器以及所述总线的地线和电源线缆之间的电压调节器。 0045 有利地，该系统还包括从计算机环路(computer cycle)、传感器单元、记录单元、 外围单元组成的组中选择的至少一个其它单元，其每个都包括处理器，以及被布置在处理 器以及所述总线的地线和电源线缆之间的电压调。

23、节器。 0046 优选地，所述发射器包括串联连接在总线的通信和接地电缆之间的MOSFET和电 阻器，MOSFET的栅极由处理器驱动。 0047 优选地，接收器包括阈值比较器，更优选施密特触发器。 0048 优选地，处理器被配置成通过接收器检查，通信线缆上的电压是否等于静止值持 续了最小时间，并且仅在肯定情况下通过发射器发射消息。 0049 优选地，处理器被配置成通过接收器检查经发射器发出的每一数位(bit)，并且在 检查给出否定结果的情况下，重新发出整条消息和/或单个的所发射的数位。 0050 优选地，处理器被配置成通过接收器，监控通信线缆上的电压是否等于静止值持 续了最小时间，并且在否定情况。

24、下接收消息，从而检查其是否为地址单元，并且在肯定情况 下，通过发射器发出接收信号的确认，以响应消息执行可能的动作，并且通过发射器发出接 收消息的进一步确认。 0051 在其一方面，本发明涉及一种自行车电子系统，其中分布架构被具体实施为至少 部分无线模式。 0052 这种自行车电子系统以最佳方式开发无线连接性。 0053 因而在其一方面，本发明涉及一种自行车电子系统，该系统包括第一手动命令管 理单元，该第一手动命令管理单元具有壳体，该壳体被构造成固定在自行车车把的把手处， 该第一手动命令管理单元包括至少一个第一可手动致动开关、第一处理器和第一无线通信 装置。 0054 第一手动命令管理单元还包括。

25、向第一处理器和第一无线通信装置供电的电路，该 电源电路包括电池电源，和/或被配置成从在系统内产生的射频电磁场吸收能量。 0055 通过上述特征，手动命令管理单元完全不存在从其壳体引出，并且被导向系统的 一个或更多个其它组件的电线，具有下列明显优点，诸如改进外观、改进空气动力学特性和 特别易于组装性。应理解，在适合不仅电子变速器，而且也适合命令机械刹车的所谓集成命 令的情况下，应存在致动刹车的机械线缆，诸如波顿线缆。 0056 优选地，所提供的电池电源是纽扣电池式电池。 0057 优选地，电池电源是碱性电池。 0058 优选地，该系统还包括至少一个第一拨链器单元。 0059 优选地，在手动命令管。

26、理单元中，第一处理器响应该至少一个第一开关的手动致 动发出拨链器命令；并且拨链器管理单元接收和处理拨链器命令。 0060 如下文更明确指出的，从手动命令管理单元至拨链器管理单元的拨链器命令通 信，可以为通过系统的另一单元，即其中的接口单元的直接或间接的通信。 0061 优选地，该系统还包括从下列单元中预先选择的至少两个单元，即第一拨链器单 元、第二拨链器单元和电池单元，以及在所述至少两个预先选择的单元之间的至少一个电 缆连接。 0062 优选地，所述至少一个电缆连接包括电源连接。 说 明 书CN 104210614 A 5/22页 8 0063 优选地，所述至少一个电缆连接还包括数据和/或命令。

27、通信连接。 0064 因此，该系统优选地和有利地具有新颖混合架构，其中，自行车的“顶部”部分，也 就是说被固定至车把的手动控制器和可能的显示单元或接口单元(手动控制器和系统的 其余部分之间的接口，和/或与用户的接口)完全是无线的(通信和电源)，而自行车的“底 部”部分，包括拨链器，通过电缆连接。该架构最优，这是因为在自行车的底部部分中，必须 向至少一个链条引导器的运动提供的所涉及的功率更大。此外，在自行车的该“底部”部分 中，电缆的存在通常较不重要，这是因为由于下列事实，所以易于将它们在车架内部穿过， 即车架的管材所具有的截面大于车把的管材，并且它们具有不同形状。 0065 接口单元可以完全为。

28、无线的，或者通过线缆连接自行车的“底部”部分。 0066 数据和/或命令通信可以在系统内完全为无线的，也在所述至少两个预先选择的 单元之间提供无线通信，或者可以混合，当如上所述地所述至少一个电缆连接包括数据和/ 或命令通信连接时。在后一种情况下，开发允许电源连接的电缆，以用于提供线缆通信，在 一些方面，线缆通信比无线通信更可靠并且更快。 0067 优选地，该系统包括第一拨链器单元、第二拨链器单元和电池单元、在电池单元和 第一拨链器单元之间的第一电缆连接，以及在电池单元和第二拨链器单元之间的第二电缆 连接。 0068 在实施例中，第一和第二电缆连接包括电源连接，该系统还包括在所述第一拨链 器单元。

29、、第二拨链器单元和电池单元之间的至少一个数据和/或命令无线通信通道。 0069 在实施例中，第一和第二电缆连接包括电源以及数据和/或命令通信连接。 0070 当存在时，电池单元可以被容纳在座柱中或座管中，或者被固定在车架外的适当 位置处。 0071 在其它实施例中，第一和第二拨链器单元至少其中之一包括电池，并且不存在电 池单元。 0072 优选地，该系统包括第二手动命令管理单元，该第二手动命令管理单元具有壳体， 该壳体被构造成固定在自行车车把的第二把手处，该第二手动命令管理单元包括至少一个 第二可手动致动开关、第二处理器和第二无线通信装置，其中第二手动命令管理单元还包 括用于向第二处理器和第二。

30、无线通信装置供电的第二电路，第二电源电路包括电池电源， 和/或被配置成从在系统内产生的射频电磁场吸收能量。 0073 在实施例中，该系统还包括在第一手动命令管理单元和系统的其余部分之间，特 别是在第一手动命令管理单元和第二手动命令管理单元以及一个或两个拨链器管理单元 之间的接口单元。 0074 优选地，接口单元包括第三处理器和第三无线通信装置，以及用于向第三处理器 和第三无线通信装置供电的第三电路。 0075 优选地，第三电源电路包括电池电源，该电池电源被配置成也将能量供应给在系 统内产生的所述射频电磁场。 0076 作为替换方式，接口单元从在系统内产生的射频电磁场吸收能量。 0077 作为替。

31、换方式，接口单元通过电源，并且可任选地也通过数据/命令通信连接，与 电池单元连接。 0078 优选地，当第一手动命令管理单元包括仅被配置成从射频电磁场吸收能量的电源 说 明 书CN 104210614 A 6/22页 9 电路时，该单元还包括蓄能装置，通常是电容器。 0079 优选地，如果通过在电池单元内产生的射频电磁场供电，这对第二手动命令管理 单元(如果存在)，和/或接口单元也适用。 0080 通过这种蓄能装置，手动命令管理单元(或其它单元)能够对其处理器自供电一 定时间长度，该段时间足以将发射射频电磁场的请求发射给系统的另一组件。 0081 优选地，第一无线通信装置包括接收和发射天线。 。

32、0082 优选地，接收和发射天线被制作成载有第一处理器的印刷电路板(PCB)的板迹 线。 0083 优选地，这对于如果存在的，并且具有接收和发射天线的第二手动命令管理单元， 和/或接口单元和/或其它单元也适用。 0084 有利地，提供被包含在PCB板中的这种天线避免了必需提供、储存和装配不同组 件的必要性。 0085 优选地，同一自行车车载的系统单元被构造成组成私人通信网络，并且更优选地， 该网络关于外部保密。 0086 这种提供允许第一自行车车载的所述通信网络与第二自行车的类似通信网络共 存，两个网络之间的数据和/或命令通道之间不干扰。在竞赛期间并且特别是在短距离比 赛期间特别重要，因为在几。

33、米范围内可以存在几十辆自行车。 0087 同一自行车的车载系统单元可以以下列通信网络连接，即网状式的通信网络(网 状网络)，其中每个单元都代表起接收器、发射器和/或转发器作用的节点，或者具有至少 一个星型子网的通信网络，其中一个单元代表起星型中心节点的节点，并且其它单元代表 外围节点，或者具有至少一个树型子网的通信网络，其中一个单元代表起根作用的节点，并 且其它单元代表外围节点。 0088 每个根节点或星型中心节点都具有接收器和/或发射器和/或转发器和/或网络 协调器的功能。 0089 每个外围节点都具有接收器和/或发射器的功能，但是不具有转发器和/或网络 协调器的功能。 0090 优选地，根。

34、据从下列协议组成的组选择的低功率无线通信协议执行无线通信，即 ZigBee、蓝牙、蓝牙低功率消耗协议、NFC、WiFi、RFID，更优选地根据称为ZigBee的协议。 0091 更具体地，ZigBee是基于用于无线个人区域网络(WPAN)的标准IEEE802.15.4的， 使用小型低功率数字天线的高水平通信协议组的规范的名称。 0092 优选地，无线通信在868MHz或2.4Ghz下发生。 0093 网络的安全性可以通过适合的，本身众所周知的密码系统来具体实现。仅作为实 例，应提及可能在消息结尾处添加作为阅读密码的CRC(循环冗余校验码)的可能性，和/ 或逆变通信数位的可能性。 0094 优选。

35、地，同一自行车车载的系统单元之间的通信网络被配置成，进一步与不被车 载安装在自行车上的上级装置(supervisor device)无线通信。 0095 有利地，这种上级装置是所谓的队车(team car)的车载装置，队车在竞赛期间跟 随自行车或自行车队。 0096 通过无线通信，一个或更多个自行车的车载系统的一个或更多个参数和/或变量 说 明 书CN 104210614 A 7/22页 10 的当前值被有利地发射至上级装置，和/或一个或更多个自行车的车载系统的一个或更多 个参数和/或变量的值可以被上级装置通过下列通信修改，即上级装置与自行车车载系统 的直接通信，和/或上级装置针对车队中全部的。

36、自行车车载系统的广播通信。 0097 在其一方面，本发明涉及一种对至少一个自行车的控制系统，包括彼此无线通信 的上述自行车电子系统以及非在自行车上车载的上级装置。 0098 在其一方面，本发明涉及一种用于上述自行车电子系统的控制装置。 0099 在其一方面，本发明涉及一种自行车电子系统，其包括通过ZigBee协议无线通信 的至少两个无线通信单元。 0100 在其一方面，本发明涉及一种自行车电子系统，其包括具有处理器和无线通信天 线的单元，其中无线通信天线被制成为载有处理器的印刷电路板(PCB)的迹线。 0101 在其一方面，本发明涉及一种自行车电子系统，其包括手动命令管理单元，该单元 包括被配。

37、置成从射频电磁场吸收能量的电源电路，以及通常为电容器的蓄能装置。 0102 通过这种蓄能装置，手动命令管理单元能够对其自身处理器自供电一定时间长 度，该段时间足以将发射射频电磁场的请求发射给系统的另一组件。 0103 本发明的这种其它方面的系统和装置可以包括上述特征中的一个或更多个。 附图说明 0104 通过下文参考附图做出的本发明一些优选实施例的详细说明，本发明的进一步特 征和优点将更明显。视需要，各个构造中的不同特征可以被组合在一起。在附图中： 0105 -图1是根据本发明实施例的自行车电子系统的方框图， 0106 -图2是自行车电子系统的电池单元的方框图， 0107 -图3是自行车电子系。

38、统的每个其它单元的方框图， 0108 -图4是自行车电子系统的电池单元的基本布线图， 0109 -图5是自行车电子系统的每个其它单元的基本布线图， 0110 -图6是传输相关的通信协议的流程图， 0111 -图7是接收相关的通信协议的流程图， 0112 -图8-11是根据本发明的自行车电子系统的一些实施例的方框图，这些实施例在 系统内的通信网络架构方面彼此不同， 0113 -图12是图8-11的自行车电子系统的单元的一个实施例的方框图， 0114 -图13是图8-11的自行车电子系统的单元的另一个实施例的方框图， 0115 -图14示意性表示分布在自行车上的自行车电子系统实施例的各种单元， 0。

39、116 -图15示意性表示自行车电子系统的实施例的手动命令管理单元， 0117 -图16示意性表示自行车电子系统的实施例的接口单元， 0118 -图17是与在本发明实施例的系统中的通信网络中起外围节点作用的单元相关 的通信协议的流程图， 0119 -图18是与在本发明实施例的系统中的通信网络中起根节点或星型中心节点作 用的单元相关的通信协议的流程图，和 0120 -图19是根据本发明的自行车的控制系统的流程图。 说 明 书CN 104210614 A 10 8/22页 11 具体实施方式 0121 在下文说明书中，为了例示附图，使用相同或类似的标识符指示具有相同或相似 功能的构造元件。 012。

40、2 参考图1，自行车电子系统1包括电池单元12、手动命令管理单元14、拨链器管理 单元16、和总线18或电源和通信总线。所述单元12、14、16每个都被连接至总线18。 0123 例如，手动命令管理单元14是可通过右手致动的单元，以本身已知的方式包括构 造成固定在自行车车把的把手处的壳体，并且拨链器管理单元16是与后轮联动的单元。 0124 优选但非必要地，自行车电子系统1还包括被连接至总线18的其它单元。 0125 因而在上述实例中分别示出第二手动命令管理单元15和第二拨链器管理单元 17，第二手动命令管理单元15是可通过左手致动的单元，以本身已知的方式包括壳体，壳 体被构造成固定在自行车车。

41、把的把手处，并且第二拨链器管理单元17是与踏板曲柄的轴 联动的单元。 0126 在可替换实施例中，可以仅存在前拨链器和各自控制器的管理单元，该管理单元 通常通过左手致动。 0127 在可以与自行车电子系统1中的总线18相连的其它单元中，存在计算机环路20、 传感器单元22、记录单元24和普通外围单元26，例如用于检测/处理蹬踏板效果的单元， 远程定位命令单元，即设置在车把上或其它位置的不同位置中的一个或更多个复制命令单 元，等等。 0128 总线18是有物理线缆的通道。优选地，如图2、3中所示，总线18包括三根线缆： 接地线缆30、电源线缆32和单串行通信线缆34。接地线缆30是系统的所有电势。

42、差的基准， 并且电源电缆32向被连接至自行车电子系统1的所有单元14-17、20、22、24、26供电，并且 串行通信电缆34被连接至自行车电子系统1的所有单元14-17、20、22、24、26使用，以传送 服务或错误消息或命令。 0129 图2也例示了电池单元12的方框图，而图3也示出每个其它上述单元14-17、20、 22、24、26的方框图。 0130 电池单元12包括单元电池或电池36或蓄能器，电池36也可以由许多优选可再充 电、通常是串联连接的单元电池形成。电池36连接在地线和电源线缆30、32之间，从而通 过总线18，在自行车电子系统1的其余部分可用的两个线缆之间供应电压差。电池单。

43、元12 也可任选地包括被连接在电源线缆32和通信线缆34之间的起偏器38，例如电阻器，从而在 通信线缆34上产生已知电压。 0131 如图3中所示，每个其它单元14-17、20、22、24、26都包括处理器40，以及被布置在 处理器40和总线18之间，更具体地是布置在其地线和电源30、32之间的电压调节器42。 0132 处理器40控制由普通功能框44指示的专用于单元14-17、20、22、24、26本身的装 置和/或被这些装置控制。例如，在手动命令管理单元14、15的情况下，功能框44通常包括 至少一个或两个开关，从而一旦它们的状态改变，就分别发出升档请求信号和/或降档请 求信号，并且包括可。

44、能的用于致动开关的连杆或按钮；在拨链器管理单元16、17的情况下， 例如，功能框44包括电动马达的驱动电路和/或用于移动拨链器的链条引导元件的电动马 达；在计算机环路20的情况下，例如，功能框44包括显示器、控制开关、数据和程序内存； 在传感器22的情况下，功能框44包括下列变量的一个或更多个传感器，即行驶速度、踏板 说 明 书CN 104210614 A 11 9/22页 12 曲柄的旋转节奏、被施加给踏板曲柄的扭矩、行驶地形的坡度、自行车手的心率等等；在记 录单元24的情况下，例如，功能框44包括时钟和内存，从而当事件发生时，存储事件和各自 时间；最后，在普通外围单元26的情况下，功能框4。

45、4包括受处理器40控制或用于控制处理 器40的一个或更多个电子装置；也可以存在仅具有处理功能、无功能框44的外围单元26。 0133 电压调节器42的提供允许每个单元14-17、20、22、24、26都被设计有最适合用于 该单元本身的特定功能的处理器40，如从上述内容能够明白，这可以是高可变的。实际上， 电压调节器42从总线18获取电池12提供的功率，并且向处理器40提供最适合的电压值。 0134 虽然未示出，但是由功能框44图示的一个或更多个电子装置和机电装置能够被 直接连接至地线30和电源32线缆，从而由电池单元12经总线18供电。 0135 优选地，在电压调节器42和总线18之间，更具体。

46、地是在其地线和电源线缆30、32 之间，布置有电容装置46，诸如小容量电容器。这种装置具有允许对处理器40短时间段供 电的功能，例如几毫秒，该时间段足以在缺乏总线18上的供电的情况下，延迟关闭处理器 40，以便在缺乏供电的情况下，处理器40能够在非易失性内存中完成对所有数据和所有变 量的当前值的保存。 0136 每个单元14-17、20、22、24、26也优选地和有利地包括通信线缆上的电压调制器 或发射器48，以及通信线缆上的电压解调器或接收器50。 0137 如下文更好地描述的，接收器50示出为独立块，并且可以被包含到处理器40中。 0138 在被连接在自行车电子系统1的每个单元中提供发射器。

47、或调制器48，以及接收器 或解调器50允许在各种单元之间直接通信。具体地，手动命令管理单元14、15和/或传感 器单元22能够直接与拨链器管理单元16、17通信，从而直接施加升档和降档命令，并且接 收拨链器的状态消息。在下文中例示了特别适合自行车电子系统1的通信协议。 0139 在一些单元14-17、20、22、24、26中，可以不存在发射器48和/或接收器50，这当 然放弃了这些单元通信的能力(或所有能力)，并且可能改变关于下文所述的通信协议。 0140 与电池单元12类似，每个其它单元14-17、20、22、24、26也任选地包括起偏器52， 例如电阻器，起偏器52被连接在电源线缆32和通。

48、信线缆34之间，从而在通信线缆34上产 生已知电压。 0141 图4是电池单元12的基本布线图，该图更好地示出由串联连接的多个单元电池形 成的电池36或蓄能器如何连接在通往总线18的接地和电源线缆30、32的线缆31、33之间， 并且电阻器38形式的可选起偏器38如何连接在通往总线18的电源线缆32和通信线缆34 的线缆33、35之间。 0142 图5是自行车电子系统1的每个其它单元14-17、20、22、24、26的基本布线图。保 护电容46被连接在通往总线18的接地和电源线缆30、32的线缆31a、33a之间；在其下游 处，电压调节器42被连接在通往总线18的电源和接地线缆32、30的线缆。

49、31a、33a之间；处 理器40被以下列方式连接在电压调节器42和通往接地线缆30的线缆31a之间，即由经调 节的电压供电。处理器40也被直接连接至通往通信线缆34的线缆35a，这是因为其包含或 实现接收器50，能够检测通信线缆34上存在的电压电平，并且根据下文所述的通信协议解 释该电压电平。 0143 在可替换实施例中，解调器可以为独立组件，例如阈值比较器，优选为施密特触发 器。 说 明 书CN 104210614 A 12 10/22页 13 0144 调制器或发射器48包括串联连接在通往总线18的接地线缆30和通信线缆34的 线缆31a和35a之间的MOSFET54和电阻器56，更具体地，MOSFET54的。