自行车组件校准装置.pdf

提供了一种帮助用户确定是否进行了调整的自行车组件校准装置和方法。基本上，当输入校准指令以指示沿所选调整方向的所选调整量时，自行车组件(例如，拨链器)首先响应于所述校准指令沿第一方向以调整指示量移动得比所选调整量远，然后接着使自行车组件沿第二方向移动至所选调整位置，其中第二方向与第一方向相反。调整指示量大于校准指令的所选调整量。最后，将所选调整位置设定为自行车组件的调整位置。

1.  一种校准自行车组件位置的自行车组件校准方法，包括：
输入指示沿所选调整方向的所选调整量的校准指令；
首先响应于所述校准指令使所述自行车组件沿第一方向以调整指示量移动得比所选调整量远，所述调整指示量大于所述校准指令的所选调整量；
接着使所述自行车组件沿第二方向移动至所选调整位置，其中所述第二方向与所述第一方向相反；以及
将所述所选调整位置设定为所述自行车组件的调整位置。

2.  如权利要求1所述的自行车组件校准方法，其特征在于，
所述第一方向和所述所选调整方向为相同方向。

3.  如权利要求1所述的自行车组件校准方法，其特征在于，
所述输入校准指令包括在规定时间周期内操作输入部分至少一次，并且基于在所述规定时间周期内操作所述输入部分的次数设定所述校准指令的所选调整量。

4.  如权利要求3所述的自行车组件校准方法，其特征在于，
所述首先使自行车组件移动包括根据在所述规定时间周期内操作所述输入部分的次数而针对所述调整指示量移动不同的量；并且
所述接着使所述拨链器移动包括根据在所述规定时间周期内操作所述输入部分的次数来不同地设定所述所选调整位置。

5.  如权利要求1所述的自行车组件校准方法，还包括根据所述调整位置将用于组件位置的预存参考值更新为更新参考值。

6.  如权利要求5所述的自行车组件校准方法，其特征在于，
所述更新预存参考值包括根据所述调整位置将用于其它组件位置的至少一个其它预存参考值更新为更新参考值。

7.  一种自行车组件校准装置，包括：
指令检测和设定部分，该部分构造成检测校准指令，并设定用于所检测的所述校准指令的所选调整量和所选调整方向；以及
组件移动指令部分，该部分构造成发出移动指令，以首先响应于所述校准指令使自行车组件沿第一方向以调整指示量移动得比所选调整量远，然后接着使所述自行车组件沿第二方向移动至所选调整位置，其中所述第二方向与所述第一方向相反，并且所述调整指示量大于所述所选调整量。

8.  如权利要求7所述的自行车组件校准装置，其特征在于，
所述组件移动指令部分还构造成发出所述移动指令，使得所述第一方向与所述所选调整方向为相同方向。

9.  如权利要求7所述的自行车组件校准装置，其特征在于，
所述指令检测和设定部分还构造成检测在规定时间周期内操作输入部分的次数，并基于在所述规定时间周期内操作所述输入部分的次数来设定所述所选调整量。

10.  如权利要求9所述的自行车组件校准装置，其特征在于，
所述组件移动指令部分还构造成发出所述移动指令，使得根据在所述规定时间周期内操作所述输入部分的次数针对所述调整指示量使所述自行车组件移动不同的量。

11.  如权利要求7所述的自行车组件校准装置，还包括
具有用于组件位置的至少一个预存参考值的存储部分；以及
参考值更新部分，该部分构造成基于所述调整位置将用于所述组件位置的所述预存参考值更新为更新参考值。

12.  如权利要求11所述的自行车组件校准装置，其特征在于，
所述存储部分具有用于其它组件位置的至少一个其它预存参考值；并且
所述参考值更新部分还构造成基于所述调整位置更新用于所述其它组件位置的其它预存参考值。

13.  一种包括如权利要求7所述的自行车组件校准装置的自行车控制装置，其中
所述自行车控制装置包括构造成向所述指令检测和设定部分输入所述校准指令的输入部分。

自行车组件校准装置
技术领域
[0001]本发明总体涉及可在至少两个位置之间移动的自行车组件的自行车组件校准装置或方法。更具体地，本发明涉及将电子自行车组件(例如，电控自行车拨链器)调整至正确位置(例如，正确换档位置)的自行车组件校准装置或方法。
背景技术
[0002]骑自行车成为越来越流行的娱乐形式和交通手段。此外，自行车移动已经成为业余爱好者和职业移动员越来越流行的竞技移动。无论自行车是用于娱乐、交通还是竞技，自行车厂都不断地改进自行车的各种部件。特别地，这些年来，自行车变速器发生了显著地变化。
[0003]操作拨链器的自行车变速器通常包括与另一旋转构件(例如，自行车的前曲柄和/或后轮)一起旋转的多个链轮以及用于将链条在多个链轮之间换位的拨链器。传统的拨链器式变速器由手动致动器(例如连接到自行车车把的杆或扭把)手动控制，其中拨链器通过鲍登式缆线(Bowden cable)连接到致动器。
[0004]近来，自行车配备有使骑乘更加容易、并且驾驶员更加喜欢的电子组件。一些自行车配备有电控换档系统。特别地，在这些电控换档系统中，前后拨链器设有使链条导件移动以获得各种档位的电机。一种通用操作参数是拨链器相对于多个链轮的位置。过去，使用与拨链器的各种移动组件相配套的电位计来确定拨链器的位置。由于拨链器通常具有比较小的移动范围，所以为此需要高精度的电位计。尤其当电位计提供的信息被将链条在多个链轮之间换位的电子装置使用时需要高精度的电位计。不幸的是，高精度的电位计比较贵，因此使得使用高精度电位计的电控拨链器不适于量产。便宜的电位计具有非线性的特性，并且电位计的这种特性彼此之间不同。因此，使用这种电位计难以确定实际拨链器位置，电位计的彼此不可预测性也使得使用这种电位计的拨链器不适于量产。Fukuda等人的美国专利No.6,945,888(转让与Shimano公司)和Ichida等人的美国专利No.7,306,531(转让与Shimano公司)中公开了这种电控自行车拨链器的一些实例。在这些传统电控自行车拨链器中，使用模拟位置传感器和数字位置传感器来控制拨链器的换档位置。
[0005]特别地，在美国专利No.7,306,531中，电控自行车拨链器使用由电位计形成的模拟位置传感器，以检测电机的电机传动系的输出轴的位置，并使用由遮光轮(shutter wheel)和光电断路器形成的数字位置传感器，以检测电机的电机传动系的输出轴的旋转方向和角位置。
[0006]通常，当校准美国专利No.7,306,531中公开的电控自行车拨链器时，使用调整模式，其使用数字位置传感器的一个数字阶跃(一个脉冲)来逐步调整电机传动系的输出轴。该非常小的调整非常适用于获得好的换档性能，尤其是在竞赛的情形中。但是，由于每个调整增量(阶跃)导致链条导件非常小的移动量，所以一些骑车者无法确定(确认)是否进行了调整。另外，由于每个调整增量都引起非常小的移动量，所以有时骑车者还难以确定链条导件移动的方向。因此，一些骑车者可能过度调整拨链器，或者沿错误的方向调整拨链器。
[0007]考虑到上述情况，对于本发明所属领域的技术人员，显然存在提供一种改进的自行车组件校准装置或方法的需求。本发明致力于本领域中的该需求及其它需求，这对于本领域的技术人员来说从本公开是显而易见的。
发明内容
[0008]本发明的目的是提供一种使骑车者易于认出在自行车的微调期间进行的调整的自行车组件校准装置或方法。
[0009]上述目的主要通过执行一种校准自行车组件位置的自行车组件校准方法来实现，包括：输入指示沿所选调整方向的所选调整量的校准指令；首先响应于所述校准指令使所述自行车组件沿第一方向以调整指示量移动得比所选调整量远，所述调整指示量大于所述校准指令的所选调整量；接着使所述自行车组件沿第二方向移动至所选调整位置，其中所述第二方向与所述第一方向相反；以及将所选调整位置设定为所述自行车组件的调整位置。
[0010]上述目的还可主要通过提供一种自行车组件校准装置来实现，该装置主要包括指令检测和设定部分和组件移动指令部分。所述指令检测和设定部分构造成检测校准指令，并设定用于所检测的所述校准指令的所选调整量和所选调整方向。所述组件移动指令部分构造成发出移动指令，以首先响应于所述校准指令使自行车组件沿第一方向以调整指示量移动得比所选调整量远，然后接着使拨链器沿第二方向移动至所选调整位置，其中所述第二方向与所述第一方向相反，并且所述调整指示量大于所选调整量。
[0011]根据下面结合附图公开了本发明优选实施例的详细描述，本领域的普通技术人员能够清楚本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点。
附图说明
[0012]现在参考形成原始公开一部分的附图。
[0013]图1为配备有机动式前后拨链器和根据第一实施例的一对控制装置的自行车(山地车)的侧视图；
[0014]图2为图1中所示自行车的车把区域的透视图，具有安装在直线型车把上的根据第一实施例的控制装置；
[0015]图3为示出图1中所示自行车的前后链轮布置的一个实例的示意图；
[0016]图4为图1中所示机动式后拨链器的放大侧视图；
[0017]图5为图1中所示机动式前拨链器的放大侧视图；
[0018]图6为图1中所示根据第一实施例的自行车电子换档系统的框图；
[0019]图7为图4中所示机动式后拨链器的电机单元的简化透视图；
[0020]图8为示出出厂时控制器的存储器内存储的初始值的一个实例的表格；
[0021]图9为示出在骑车者校准之后控制器的存储器内存储的更新值的一个实例的表格；
[0022]图10为示出校准方法的一个实例的图，示出了校准期间拨链器的移动顺序；
[0023]图11为示出校准方法的另一个实例的图，示出了校准期间拨链器的移动顺序；
[0024]图12为示出校准拨链器之后由控制器执行的程序的流程图；
[0025]图13为示出由控制器响应于换档指令执行修正拨链器的链条导件的位置的程序的流程图；
[0026]图14为示出由控制器响应于换档指令执行修正拨链器的链条导件的位置的替代程序的流程图；
[0027]图15为配备有图3和4的机动式前后拨链器及根据第二实施例的一对控制装置的自行车(公路自行车)的侧视图；
[0028]图16为图15中所示自行车的车把区域的透视图，具有安装在下弯式车把上的根据第二实施例的控制装置；
[0029]图17为图1和2中所示根据第二实施例的自行车控制(制动/换档)装置之一的内视图；
[0030]图18为图17中所示自行车控制(制动/换档)装置的后视图，以虚线示出了制动杆的移位位置；以及
[0031]图19为图17中所示自行车控制(制动/换档)装置的后视图，以虚线示出了换档杆的移位位置。
具体实施方式
[0032]现在参考附图对本发明所选的实施例进行描述。本领域的技术人员从本发明应当清楚，下面对本发明实施例的描述仅仅是示意性质的，而不是限制由所附权利要求及其等同权利要求限定的本发明。
[0033]首先参考图1，示出了配备有根据本发明第一实施例的电子换档系统的自行车10。如图1和2中所示，电子换档系统主要包括右手侧控制装置12、左手侧控制装置14、机动式后拨链器16、机动式前拨链器18和电子控制器20。如下所述，除了电子换档系统之外，自行车10可为任意类型的自行车。因此，除了有助于理解电子换档系统的部分之外，这里不再描述自行车10的其它部分。
[0034]自行车10为越野用山地车。除了其它部分，自行车10主要包括车架22、车把24和前叉26。车把24以传统方式安装在前叉26的上端。车把24具有安装在相对端的控制装置12和14。后拨链器16以传统方式安装在车架22的链拉条的后部。前拨链器18以传统方式安装在车架22的座管上。
[0035]如图3中示意性所示，自行车10还包括传动系，该传动系具有以传统方式安装在后轮的后轴上的一组后链轮R1至R7、以及以传统方式安装在曲柄轴上的一组前链轮F1至F3，后链轮R1至R7与前链轮F1至F3之间以传统方式可操作地连接有链条28。控制装置12和14由骑车者操作，以分别控制后拨链器16和前拨链器18相对于后链轮R1至R7和前链轮F1至F3的移动(例如，执行换档操作)。
[0036]自行车控制装置12优选安装在车把24的右侧，而自行车控制装置14优选安装在车把24的左侧。自行车控制装置12与14除了为镜像对称之外在结构和操作上基本相同。自行车控制装置12优选包括后制动杆30和后电子换档器31，而自行车控制装置14优选包括前制动杆32和前电子换档器33。后制动杆30连接到鲍登式控制缆线，该控制缆线连接到后盘式制动器(未示出)。类似地，前制动杆32连接到鲍登式控制缆线，该控制缆线连接到前盘式制动器(未示出)。
[0037]再参考图2，后电子换档器31优选设有后拨链器减档开关31a、后拨链器加档开关31b和后拨链器模式开关31c。这些开关31a至31c为可操作地连接到电子控制器20的按钮型开关，该电子控制器20为优选包括需要的和/或期望的其它功能的循环计算机。开关31a和31b构成输入换档指令和校准指令的输入部分，而开关31c构成输入模式指令的输入部分。后拨链器减档开关31a常用于使后拨链器16减档，而后拨链器加档开关31b常用于使后拨链器16加档。后拨链器模式开关31c用于将开关31a和31b从换档模式改为其它模式，这些其它模式包括但不限于：用于校准后拨链器16的档位的校准模式。
[0038]类似地，如图2中所示，前电子换档器33优选设有前拨链器减档开关33a、前拨链器加档开关33b和前拨链器模式开关33c。这些开关33a至33c为可操作地连接到循环计算机20的按钮型开关。开关33a和33b构成输入换档指令和校准指令的输入部分，而开关33c构成输入模式指令的输入部分。前拨链器减档开关33a常用于使前拨链器18减档，而前拨链器加档开关33b常用于使前拨链器18加档。前拨链器模式开关33c用于将开关33a和33b从换档模式改为其它模式，这些其它模式包括但不限于：用于校准前拨链器18的档位的校准模式。
[0039]如图4中所示，后拨链器16构造成使其可被电子地控制。后拨链器16主要包括安装(固定)构件16a、可动构件16b、四连杆(连接)机构16c和链条导件16d。机动式拨链器(如后拨链器16)是本领域内公知的，因此这里不详细描述或图示后拨链器16。此外，实际上可使用任何的电控后拨链器。
[0040]基本上，安装构件16a通过螺栓34以传统方式紧固到车架22的链拉条的后部。四连杆(连接)机构16c具有两个链节，这两个链节具有可枢转地连接到安装构件16a的第一端和可枢转地连接到可动构件16b的第二端。因此，四连杆机构16c布置成可动地将链条导件16b连接到安装构件16a。链条导件16d具有链条架，该链条架具有用于接收链条28的两个滑轮。链条导件16d的链条架也可枢转地连接到可动构件16b。安装构件16a包括电子驱动单元或电机单元36，该单元可操作地连接到四连杆(连接)机构16c，用以使可动构件16b相对于车架22横向地移动。可动构件16b的该横向移动还使链条导件16d相对于车架22横向地移动，使得链条28可有选择地从后链轮R1至R7中的一个换至下一个。如图3中图解所示，链条导件16d构造成响应于控制装置12的换档操作移动至后链轮R1至R7中的一个，使得链条28移动到后链轮R1至R7的相应链轮上。
[0041]如图5中所示，前拨链器18构造成使其可被电子地控制。前拨链器18主要包括安装(固定)构件18a、可动构件18b、四连杆(连接)机构18c和链条导件18d。机动式拨链器(如前拨链器18)是本领域内公知的，因此这里不详细描述或图示前拨链器18。此外，实际上可使用任何的电控前拨链器。
[0042]基本上，安装构件18a通过螺栓35以传统方式紧固到车架22的座管。四连杆(连接)机构18c具有两个链节，这两个链节具有可枢转地连接到安装构件18a的第一端和可枢转地连接到可动构件18b的第二端。因此，四连杆机构18c布置成可动地将链条导件18b连接到安装构件18a。链条导件18d具有用于接收链条28的链条架。安装构件18a包括电子驱动单元或电机单元38，该单元可操作地连接到四连杆(连接)机构18c，用以使可动构件18b相对于车架22横向地移动。可动构件18b的该横向移动还使链条导件18d相对于车架22横向地移动，使得链条28可有选择地从前链轮F1至R3中的一个换至下一个。如图3中图解所示，链条导件18d构造成响应于控制装置12的换档操作移动至前链轮F1至R3中的一个，使得链条28移动到前链轮F1至R3的相应链轮上。
[0043]现在参考图6，为更加容易理解各部分的相互关系，以框图示意性示出了电子换档系统。电子控制器20为处理机构，其优选包括具有校准控制程序和位置修正程序的微型计算机40，其中校准控制程序用于校准前后拨链器18和16的链条导件18d和16d的位置，位置修正程序用于修正前后拨链器18和16的链条导件18d和16d的位置。电子控制器20还可包括其它传统组件，例如输入接口电路、输出接口电路和存储装置，例如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置。电子控制器20的内部RAM存储操作标记的状态和各种控制数据。电子控制器20的内部ROM存储各种换档操作的预定参数。在该第一实施例中，控制器20与控制装置12和14分隔开。
[0044]电子控制器20还优选包括模拟位置存储器42、数字位置存储器44、位置计数器46、更新机构48、后拨链器电机驱动器50、前拨链器电机驱动器52和显示器54。电子控制器20的微型计算机40构成比较单元和位置调节器，该比较单元用来比较检测值与预存参考值，位置调节器用于调整拨链器16和18的链条导件16d和18d的位置，如下所述。模拟位置存储器42存储多个模拟位置值。数字位置存储器44存储多个数字位置值，位置计数器46。模拟位置存储器42和数字位置存储器44构成了具有用于拨链器(组件)位置的至少一个预存参考值的存储部分。更新机构48更新模拟位置存储器42和数字位置存储器44中的至少一个。更新机构48构成参考值更新部分，该部分构造成基于调整的或修正的位置将用于拨链器(组件)位置的预存参考值更新为更新参考值。后拨链器电机驱动器50提供使后拨链器16移动的信号。前拨链器电机驱动器53提供使前拨链器18移动的信号。
[0045]而且，控制器20的硬件和/或软件可分为指令检测和设定部分及组件移动指令部分。指令检测和设定部分包括控制器20的硬件和/或软件，该硬件和/或软件构造成检测校准指令并且设定用于所检测的校准指令的所选调整量和所选调整方向。组件移动指令部分包括控制器20的硬件和/或软件，该硬件和/或软件构造成发出移动指令，以首先响应于校准指令使拨链器(自行车组件)沿第一方向以调整指示量移动得比所选调整量远，然后接着是拨链器(自行车组件)沿第二方向移动至所选调整位置，其中，第二方向与第一方向相反，并且调整指示量大于所选调整量。如下所述，控制器20形成组件移动指令部分的硬件和/或软件还构造成发出移动指令，使得第一方向与所选调整方向为相同的方向。
[0046]如下所述，控制器20形成指令检测和设定部分的硬件和/或软件还构造成检测开关31a、31b、33a或33b(输入部分)在规定时间周期P1内的操作次数，并基于开关31a、31b、33a或33b(输入部分)在规定时间周期P1内操作的次数设定所选调整量。并且，控制器20形成组件移动指令部分的硬件和/或软件还构造成发出移动指令，使得拨链器(自行车组件)根据开关31a、31b、33a或33b(输入部分)在规定时间周期P1内操作的次数而针对所选调整位置移动不同的量。
[0047]仍参考图6，后拨链器16的电机单元36主要包括后拨链器电机60、后拨链器电机传动系62、后拨链器模拟位置传感器64和后拨链器数字位置传感器66。后拨链器模拟位置传感器64和后拨链器数字位置传感器66形成后拨链器位置控制机构。
[0048]类似地，前拨链器18的电机单元38主要包括前拨链器电机70、前拨链器电机传动系72、前拨链器模拟位置传感器74和前拨链器数字位置传感器76。前拨链器模拟位置传感器74和前拨链器数字位置传感器76形成前拨链器位置控制机构。
[0049]模拟位置传感器64和74分别形成用于检测电机(电子驱动)单元36和38的至少一个可动部分的位置角(旋转角)的当前绝对值的机械/电子位置感测装置。数字位置传感器66和76分别形成用于检测电机单元36和38的可动部分的移动(旋转)方向、以及检测电机单元36和38的至少一个可动部分的旋转移动量的数字位置感测装置。
[0050]微型计算机23接收传感器64和66的信号，以确定校准和/或换档期间后拨链器16的档位和驱动量。因此，传感器64和66的信号由后拨链器电机驱动器50用来驱动后拨链器电机60，从而通过后拨链器电机传动系62使后拨链器16移动。类似地，微型计算机23接收传感器74和76的信号，以确定校准和/或换档期间前拨链器18的档位和驱动量。因此，传感器74和76的信号由前拨链器电机驱动器52用来驱动前拨链器70，从而通过前拨链器电机传动系72使前拨链器18移动。
[0051]控制器20与传感器64、66、74和76共同构成自行车组件位置修正装置，其中用作比较单元的微处理器40响应于拨链器换档指令将电机传动系62和72(可动部分)的位置角的当前绝对值与电机传动系62和72(可动部分)的位置角的预存参考值作比较。而且，用作位置调整器的微处理器40根据传感器64、66、74和76的检测结果有选择地向电机传动系62和72(可动部分)输出调整指令，该调整指令调整电机传动62和72(可动部分)的位置角的绝对值。
[0052]现在参考图7，简要描述后拨链器16的电机单元36的示范性结构。在所示实施例中，后拨链器电机60优选为可逆电机。后拨链器60通过电线以传统方式电连接到控制器20和电源(电池电源或发电机)。后拨链器电机传动系62主要包括多个齿轮，这些齿轮可操作地连接到后拨链器电机60的传动轴60a，以通过输出轴62a将旋转移动传递到连杆(连接)机构16c的链节之一。
[0053]后拨链器模拟位置传感器64优选为包括固定电触板64a和可动电刷板64b的电位计。固定电触板64a包括安装在印刷电路板上的一个或多个固定电触头，而可动电刷板64b包括安装在印刷电路板上的一个或多个可动电刷。可动电刷板64b安装在输出轴62a上以与其一起旋转，使得当输出轴62a响应于后拨链器电机60的操作而旋转时，所述一个或多个可动电刷沿着固定电触板64a的固定电触头滑动。后拨链器模拟位置传感器(电位计)64输出发送至控制器20的模拟或机械信号，从而指示后拨链器16的电机单元36的后拨链器电机传动系62的当前位置。由于后拨链器电机传动系62的输出轴62a连接到连杆(连接)机构16c的链节之一，所以可基于后拨链器模拟位置传感器64的输出信号确定链条架16d的位置。
[0054]后拨链器数字位置传感器66由位置传感器构件或遮光轮66a和光电断路器66b形成。光电断路器66b优选为双通道光电断路器，其具有布置在遮光轮66a一侧的光源或LED以及布置在遮光轮66a另一侧的光检测器(例如光电晶体管)。遮光轮66a可操作地连接到电机单元36的后拨链器电机传动系62，使得当后拨链器电机传动系62响应于后拨链器电机60的操作而旋转时，遮光轮66a旋转。遮光轮66a通过后拨链器电机60产生的旋转引起LED的光线通向光电晶体管的通路被间歇地阻断，因此产生了具有由遮光轮66a的转速确定的周期的数字信号。因此，数字信号的形状通常具有方形或矩形锯齿结构，每个脉冲代表输出轴62a的多个角位置中的一个。由于光电断路器66b具有两个通道，所以光电断路器66b将产生彼此异相的两个数字信号。这样，数字位置传感器66用作可检测后拨链器电机60的后拨链器电机传动系62的输出轴62a的旋转方向和角位置的间歇式光学传感器。数字位置传感器66将表示输出轴62a的角位置和旋转方向的位置信号发送给控制器20。
[0055]当后拨链器电机传动系62停止旋转(静止)时，用作电位计的后拨链器模拟位置传感器64适于检测后拨链器电机60的后拨链器电机传动系62的位置角(定位)的绝对值。另一方面，后拨链器数字位置传感器66的光电断路器适于检测旋转的值和旋转方向。通过使用两类传感器64和66，能够控制保持后拨链器16的正确和稳定的换档位置。此外，还易于将错误换档位置调整为正确换档位置，如下所述。
[0056]优选地，这些传感器64、66、74和76通常处在断电状态以节约能量。但是，当输入换档信号时，传感器64、66、74和76转换为通电状态，从而使用相应的模拟位置传感器检测拨链器电机传动系的位置并使用相应的数字位置传感器检测拨链器电机传动系的旋转量和旋转方向。换句话说，在每次换档时，传感器64、66、74和76可检测相应电机传动系的位置、移动量和移动方向。另外，当不输入换档信号时，传感器64、66、74和76将不起用以节约能量。在所示实施例中，当输入换档信号时，模拟位置传感器64和74的电位计可各自检测拨链器在起动位置的位置绝对值(例如，电机传动系的位置角)。
[0057]为简便起见，这里不再描述拨链器18的电机单元38的详细结构。若非前拨链器18的电机单元38适于前拨链器，该电机单元38基本上类似于后拨链器16的电机单元36。因此，前拨链器电机70优选为可逆电机，其驱动前拨链器电机传动系72以使连杆(连接)机构18c中的链节之一移动，类似于后拨链器电机传动系62。而且，前拨链器模拟位置传感器74优选为电位计，例如如同图7中所示的电位计，而数字位置传感器76优选包括位置传感器构件或遮光轮和光电断路器，例如如同图7中所示的。传感器74和76的信号发送至控制器20，以与后拨链器16的后拨链器电机传动系62相同的方式指示前拨链器18的前拨链器电机传动系72的当前位置。
[0058]现在参考图8至14，现在主要关于后拨链器16描述拨链器校准方法和拨链器位置修正方法。当然，所属领域的技术人员从本公开应当清楚，拨链器校准方法和拨链器位置修正方法还可用于前拨链器18。如图10和11中所示，通过该拨链器校准方法，通过驱动拨链器电机60或70更长时间周期，用户可容易地确定是否进行了调整和/或调整方向，使得用户可看到链条导件16d或18d移动及其移动方向。
[0059]如图8中所示，当从工厂装运电子换档系统时，控制器20具有预存在模拟位置存储器42和数字位置存储器44内用于特定后链轮组和特定拨链器的每个档位的至少一个初始(工厂设定)表。特别地，初始(工厂设定)表包括参考值，这些参考值用来确定操作后拨链器电机60使用传感器64和66的检测信号执行换档操作的激励量。换句话说，所述表包括拨链器位置的绝对值，表中的绝对值对应于电位计的读数值(0至250)。初始(工厂设定)表可在拨链器校准期间调整，以改变对应于档位的参考值(电机传动系停止位置)，如图9中所示。
[0060]当校准后拨链器16时，按压后拨链器模式开关31c一次，以将开关31a和31c从换档模式变为校准模式，以校准后拨链器16的档位。此时，可使用后拨链器减档开关31a调整后拨链器电机传动系62的停止位置，以沿第一方向调整链条导件16d的换档位置，同时可使用后拨链器加档开关31b调整后拨链器电机传动系62的停止位置，以沿与第一方向相反的第二方向调整链条导件16d的换档位置。优选地，在校准模式时，后拨链器减档开关31a沿作为第一方向的减档方向调整链条导件16d的换档位置，后拨链器加档开关31b沿作为第二方向的加档方向调整链条导件16d的换档位置。
[0061]在所示实施例中，电子控制器20的位置调整部分具有总共25个调整步(从初始参考值0±12步)。在校准模式中，每次按压开关31a或31b中的一个，操作电机60以将后拨链器16的当前位置调整一步。如果在规定时间周期P1(例如，一秒)内按压开关31a或31b中的一个两次，那么操作电机60以将后拨链器16的当前位置调整两步。在使用后拨链器电机60调整了后拨链器16的位置之后，模拟位置传感器64感测后拨链器电机传动系62的调整位置。所感测的调整位置数据重新写入(重新存入、重新设定)在图9所示的表中。
[0062]优选地，在所示实施例中，当后拨链器16处在其任意一个档位时都可对其进行调整。特别地，在图8和9所示表的数字位置存储器44中预先固定(即，预先确定、预设定或预存储)档位与下一档位之间的所有换档宽度。例如，如果用户在第三速度位置调整拨链器的位置，那么基于新调整的第三速度位置和预先存储在数字位置存储器44内的预定换档宽度来自动调整其它所有速度位置(例如，第一、第二和第四至第七速度位置)。
[0063]现在参考图10，通过该拨链器校准方法，在校准模式中，当用户在规定时间周期P1内只按压开关31a或31b中的一个一次时，从控制器20发送校准指令以操作电机60，从而获得沿所选调整方向的所选调整量A1。例如，如果只按压后拨链器减档开关31a一次，那么控制器20检测该操作(一次及减档方向)，并向后拨链器16输出减档调整信号以启动后拨链器电机60。然后后拨链器电机传动系62响应于校准指令开始沿减档(第一)方向移动调整指示量B1。在该实施例中，后拨链器电机传动系62将首先向调整指示位置移动五步(调整指示量B1)，然后后拨链器电机传动系62将接着向目标(所选)调整位置沿加档(第二)方向返回四步(例如，返回量C1)，如图10中所示。后拨链器16现在设定在目标位置上，在自用户按下开关31a或31b中的一个过去了规定时间周期P2(例如，5秒)之后，更新并存储预先存储的表，如图12中所示。因此，通过驱动后拨链器电机60更长时间周期，用户可容易地确定是否进行了调整和调整方向，使得用户可看到链条导件16d移动及其移动方向。
[0064]现在参考图11，通过该拨链器校准方法，在校准模式中，当用户在规定时间周期P1内只按压开关31a或31b中的一个两次时，从控制器20发送校准指令以操作电机60，从而获得沿所选调整方向的所选调整量A2。例如，如果在规定时间周期P1内按压后拨链器减档开关31a两次，那么控制器20检测该操作(两次及减档方向)，并向后拨链器16输出减档调整信号以启动后拨链器电机60。然后后拨链器电机传动系62将响应于校准指令开始沿减档(第一)方向移动调整指示量B2。在该实施例中，后拨链器电机传动系62将首先向调整指示位置移动十步(调整指示量B2)，然后后拨链器电机传动系62将接着向目标(所选)调整位置沿加档(第二)方向返回八步(例如，返回量C2)，如图11中所示。后拨链器16现在设定在目标位置上，在自用户按下开关31a或31b中的一个过去了规定时间周期P2之后，更新并存储预先存储的表，如图12中所示。因此，通过在规定时间周期P1内操作开关31a或31b(输入部分)，控制器基于在规定时间周期P1内操作开关31a或31b的次数来设定校准指令的所选调整量。并且，后拨链器16的链条导件16d根据规定时间周期P1内操作开关31a或31b的次数而针对调整指示量移动不同的量。
[0065]前拨链器18以相同方式校准。因此，通过响应于校准指令驱动前拨链器电机70首先使前拨链器电机传动系72沿一个方向以调整指示量移动得比所选调整量远，然后接着使前拨链器电机传动系72沿相反方向移动至所选调整位置，用户可容易地确定前拨链器18是否进行了调整和并确定调整方向，其中调整指示量大于校准指令的所选调整量。
[0066]现在参考图12，通过该拨链器校准方法，在自用户按压开关31a、31b、33a或33b中一个过去了规定时间周期P2(例如，5秒)之后，控制器20执行表格更新程序。在步骤S1中，控制器20检测用作电位计的模拟位置传感器64或74的值(电压)，该值指示了电机传动系62或72的当前位置(旋转角)。然后在步骤S2中，控制器20将用作电位计的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)与预存表中的预存参考值作比较。如果检测值符合预存参考值，那么程序结束。但是，如果检测值不符合预存参考值，那么程序进行至步骤S3。在步骤S3中，控制器20根据用作电位计的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)盖写现有数据并更新表格。
[0067]如图13和14中所示，图13中示出了第一位置修正程序，图14中示出了第二位置修正程序。拨链器16和18都使用位置修正程序之一，或者，拨链器16和18中的一个使用位置修正程序中的一个，拨链器16和18中的另一个使用位置修正程序中的另一个。图13的程序对于前拨链器18是优选的，而图14中的程序对于后拨链器16是优选的。在该实施例中，控制器20使用用作电位计的模拟位置传感器64或74来检测拨链器在起动位置和/或停止位置的位置绝对值(电机传动系的位置角)，然后，控制器20根据绝对值、位置角值和旋转方向值的相互关系来控制电机传动系62或72将链条架16d或18d移位至正确位置。
[0068]现在参考图13，通过所示实施例的电子换档系统，如果电机传动系62或72由于某些外力(例如，链条导件被撞击)与当前预存表不符，那么控制器20可在骑乘(操作)期间每次发生换档操作时自动修正当前位置。特别地，每次通过按压开关31a、31b、33a或33b中的一个发生换档操作时，控制器20从其接收换档指令或信号，并执行图13所示的位置修正程序。这样，每次接收换档指令时都执行图13的位置修正程序。
[0069]在步骤S10中，基本上，当拨链器16或18不移动时(不在换档期间)，控制器20使用用作电位计的模拟位置传感器64或74来检查拨链器16或18的位置(例如，电机传动系62或72的位置)。因此，在控制器20获得指示拨链器当前位置的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)之后，程序进行至步骤S11。
[0070]在步骤S11中，在换档之前，控制器20将用作电位计的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)与预存表中的预存参考值相比较。如果检测值与预存参考值不符，那么程序进行至步骤S12。但是，如果检测值与预存参考值相符，那么程序进行至步骤S13。
[0071]在步骤S12中，由于拨链器16或18的位置不正确，所以控制器20操作电机60或70以在基于预存表中的预存参考值换档之前将拨链器16或18的位置调整至正确位置。在将拨链器16或18的位置调整至正确位置之后，程序进行至步骤S13。
[0072]在步骤S13中，控制器20操作电机60或70以基于通过按压开关31a、31b、33a和33b中的一个产生的换档指令执行换档操作。在换档期间，数字位置传感器66或76检查电机传动系62或72的位置角度值和旋转方向，以操作电机60或70来定位链条导件16d或18d。在完成换档操作之后，程序进行至步骤S14。
[0073]在步骤S14中，在换档之后，当拨链器16或18不移动时(不在换档期间)，控制器20使用用作电位计的模拟位置传感器64或74再次检测拨链器16或18的位置(例如，电机传动系62或72的位置)。因此，在控制器20获得了指示拨链器当前位置的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)之后，程序进行至步骤S15。
[0074]在步骤S15中，在换档之后，控制器20将用作电位计的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)与预存表中的预存参考值作比较。如果检测值与预存参考值不符，那么程序进行至步骤S16。但是，如果检测值与预存参考值相符，那么程序结束。
[0075]或者，如图14中所示，控制器20可运行备选程序，在该程序中只在换档之后调整拨链器16或18的位置。特别地，如图14中所示，每次接收到换档指令时，控制器20都立即执行换档操作，然后接着执行上述步骤S14至S16。
[0076]现在参考图15至19，示出了配备有根据第二实施例的电子换档系统的自行车110。除了该电子换档系统与公路自行车一起使用，并且控制装置12和14由控制112和114替代之外，该第二实施例的电子换档系统与第一实施例基本相同。考虑到第一实施例与第二实施例之间的相似性，第二实施例与第一实施例相同的部分将给出与第一实施例相同的附图标记。此外，为简便起见，省略第二实施例与第一实施例相同的部分的描述。
[0077]自行车110为“公路赛车”(竞赛类公路自行车)，除了其它部分之外，该自行车包括车架122、车把124和前叉126。车把124以传统方式安装在前叉126的上端。车把124具有安装在相对端的控制装置112和114。第一实施例的后拨链器16以传统方式安装在车架122的链拉条的后部。第一实施例的前拨链器18以传统方式安装在车架122的座管上。
[0078]自行车控制装置112和114为用于下弯式车把124的制动/换档杆(brifter＝brake/shift lever)。这里，在控制装置112的主体部分内设有显示单元120和电子控制器140，其它控制装置114电连接到电子控制器140。自行车控制装置112和114除了为镜像对称并且控制装置112包括电子控制器140之外，它们的构造和操作基本相同。因此，这里只描述和图示自行车控制装置114。
[0079]此外，在该实施例中，控制装置112具有用于加档和减档的一对换档杆131a和131b，以及用于将换档杆131a和131b从换档模式改变为校准后拨链器16的档位的校准模式的模式开关131c。类似地，控制装置114具有用于加档和减档的一对换档杆133a和133b，以及用于将换档杆133a和133b从换档模式改变为校准前拨链器18的档位的校准模式的模式开关133c。这样，换档杆131a、131b、133a和133c用于以与第一实施例的开关31a、31b、33a和33b相同的方式实施校准方法和位置修正方法。因此，这里不再进一步详细描述该第二实施例。
术语的一般说明
[0080]在理解本发明的范围时，这里使用的描述装置的组件、部件或部分的术语“构造”包括构想和/或设计用以实现所需功能的硬件和/或软件。在理解本发明的范围时，这里使用的术语“包括”及其派生词表示的是确定具有所声明的特征、构件、部件、组群、整体和/或步骤，但是并不排斥具有其它未声明的特征、构件、部件、组群、整体和/或步骤的开放性术语。前述说明还可应用于具有类似含义的词，例如术语“包含”、“具有”及其派生词。而且，当单独使用术语“零件”、“片断”、“部分”、“构件”或“构件”时，这些术语可具有单个零件或多个零件的双重含义。如这里描述本发明所使用的，下列方向性术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及任何其它类似的方向性术语指的是配备有本发明的自行车的那些方向。因此，应当关于按正常骑乘位置使用配备有本发明的自行车来解释用来描述本发明的这些术语。最后，程度的术语，例如这里使用的“基本上”、“大约”和“大致”意味使得最终结果并不显著变化的修正项的合理偏离量。
[0081]尽管只选择了所选实施例来示出本发明，但是所属领域的技术人员从本公开可以清楚，在不脱离由所附权利要求限定的本发明范围的情况下可以做出各种变化和修改。另外，前面根据本发明实施例的描述仅仅是示意性的，而不是限制由所附权利要求及其等同权利要求限定的本发明。