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专利名称：自行车部件位置校正装置的制作方法
技术领域：
本发明总体而言涉及自行车部件位置校正装置。更具体说来，本 发明涉及用于校正电控自行车部件的位置的自行车部件位置校正装 置。
背景技术：
骑自行车正成为日益流行的休闲方式和运输方式。而且，对于业 余爱好者和专业人员来说，骑自行车已经成为非常流行的竟技性运动 项目。无论自行车是用于休闲、运输还是竟赛，自行车产业都在不断 地改进自行车的各种部件。特别地，这些年来自行车的传动装置已经 显著地改变。
拨链器被操作的自行车传动装置通常包括随着另一旋转构件(例 如，自行车的前曲柄和/或后轮)旋转的多个链轮和用于在多个链轮之间 移动链条的拨链器。常规拨链器传动装置由诸如附接到自行车车把杆 上的操作杆或旋转手柄等手动致动器来手动地控制，其中拨链器通过 鲍登线连接到致动器。
近来，自行车已配备了电气部件，对于骑车者而言，这使得骑车 更容易和更享受。某些自行车配备有电控变速系统。特别地，在这些 电控变速系统中，前拨链器和后拨链器配备有马达，马达移动链条导 向器以获得各种传动位置。常用操作参数是拨链器相对于多个链轮的 位置。在过去，使用与拨链器的各种移动部件协作的电位器来确定拨 链器的位置。由于拨链器通常具有相对较小的运动范围，因此需要高 精度电位器来用于这个目的。当电位器所提供的信息被电子装置用于 在多个链轮之间移动链条时尤其如此。遗憾的是，高精度电位器相对 昂贵，因此使得使用高精度电位器的电控拨链器不适合大规模生产。 便宜的电位器具有非线性特性，且每个电位器的这种特性互不相同。 因此，利用这种电位器难于确定实际拨链器位置，而且，不能从一个 电位器推知另一电位器，这种不可预测性也使得使用这种电位器的拨
链器不适合大规模生产。电控自行车拨链器的某些示例在授予Fukuda等人(转让给烏野公司)的美国专利第6,945,888号和授予Ichida等人(转 让给岛野公司)的美国专利第7,306,531号中公开。在这些常规电控自行 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 变速位置。
特别地，在美国专利笫7，306，531号中，电控自行车拨链器使用由 电位器形成的模拟位置传感器来检测马达的马达传动系的输出轴的位 置，使用由遮光轮(shutter wheel)和光断续器形成的数字位置传感器 来检测马达的马达传动系的输出轴的旋转方向和角位置。
一般而言，根据在美国专利第7，306，531号中所公开的电控自行车 拨链器，模拟传感器仅在校准模式期间起作用来检测顶端或底端传动 范围。数字传感器仅在每次变速操作时起作用。因此，有时拨链器可 能会因为撞击某物而失准，由于这些传感器在变速期间不能检测出马 达的启动位置或停止位置的绝对值是否正确，因此变速位置可能是不 正确的。
鉴于上文所述，通过本公开内容对于本领域技术人员显而易见的 是，需要一种改进的自行车拨链器位置调整装置。本发明满足本领域 中的这种需要以及其它需要，通过本公开内容，这些需要将对于本领 域技术人员显而易见。

发明内容
本发明的一个目的在于提供一种自行车部件位置调整装置，其响 应于部件工作来校正自行车部件位置.
通过提供一种自行车部件位置校正装置来基本上达成前述目的， 该自行车部件位置校正装置包括第一传感器、笫二传感器、比较单 元和位置调整器。第一传感器被构造和设置成检测自行车部件的可动 部分的定位角的当前绝对值。第二传感器被构造和设置成检测可动部 分的移动方向和可动部分的移动量。比较单元被构造和设置成响应于
i角的预先存储的参i值。；位置调;器被:造和设置i:可i部分选
择性地输出调整命令，该调整命令根据第一传感器和第二传感器的检 测结果来调整可动部分的定位角的绝对值。
通过下文的详细描迷，本发明的这些和其它目的、特点、方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，下文的详细描述结合附图 公开了本发明的优选实施例。


现参看附图，附图构成本原始公开的一部分。
图1是配备了根据第一实施例的电动前拨链器和后拨链器及一对 控制装置的自行车(山地车)的侧视图。
图2是图1中所示自行车的车把杆区域的透视图，其中根据第一 实施例的控制装置安装在直式车把杆上。
图3是示出图1所示自行车的前链轮和后链轮的布置的一个示例 的示意图。
图4是图1所示电动后拨链器的放大侧视图. 图5是图1所示电动前拨链器的放大侧视图。 图6是根据第一实施例的图1所示自行车的电子变速系统的方块图。
图7是图4所示电动后拨链器的马达单元的简化透视图。 图8是图示在工厂存储于控制器的存储器中的初始值的一个示例 的表格。
图9是图示在骑车者校准后存储于控制器的存储器中的更新值的 一个示例的表格。
图IO是说明校准方法的一个示例的图解，其示出了拨链器在校准 期间的移动顺序。
图ll是说明校准方法的另一示例的图解，其示出了拨链器在校准 期间的移动顺序。
图12是说明在校准拨链器后由控制器所执行的过程的流程图，
图13是说明由控制器响应于变速命令执行以校正拨链器的链条导 向器位置的过程的流程图。
图14是说明由控制器响应于变速命令执行以校正拨链器的链条导 向器位置的替代过程的流程图。
图15是配备了图3和图4的电动前拨链器和后拨链器及根据第二 实施例的一对控制装置的自行车(公路车)的侧视图。
图16是根据第二实施例的图15所示自行车的车把杆区域的透视图，其中控制装置安装到下降式车把杆上。
图17是根据第二实施例的图l和图2中所示自行车控制(制动/变 速)装置中的一个的内部图。
图18是图17所示自行车控制(制动/变速)装置的后视图，其中以虚 线示出制动操作杆的移动位置。
图19是图17所示自行车控制(制动/变速)装置的后视图，其中以虚 线示出变速操作杆的移动位置。
具体实施例方式
将参看附图来说明本发明的选定实施例。通过本公开内容对于本 领域技术人员显而易见，提供本发明的实施例的下文详细描述只是出 于说明目的而不是限制本发明的目的，本发明由所附权利要求书和其 等同物限定。
首先参看图1，其示出了根据本发明第一实施例配备根据第一实施 例的电子变速系统的自行车10。如图1和图2所示，电子变速系统基 本上包括右手侧控制装置12、左手侧控制装置14、电动后拨链器16、 电动前拨链器18和电子控制器20。除了电子变速系统之外，如下文所 说明的那样，自行车IO可以是任何类型的自行车。因此，在本文中将 不再讨论自行车IO的各个部分，除了那些有助于理解该电子变速系统 的部分之外。
自行车IO是用于越野用途的山地车。除了其它部分之外，自行车 10基本上包括车架22、车把杆24和前叉26。车把杆24以常规方式安 装到前叉26的上端。车把杆24具有安装到相对端的控制装置12和14。 后拨链器16以常规方式安装到车架22的链条撑杆的后部。前拨链器 18以常规方式安装到车架22的座管上。
如图3中以图解方式示出的那样，自行车IO还包括传动系，该传 动系具有以常规方式安装到后轮的后轴上的一组后链轮Rl至R7和以 常规方式安装到曲柄轴上的一组前链轮F1至F3，其中链条28以常规 方式可操作地联接于后链轮R1至R7与前链轮F1至F3之间。控制装 置12和14由骑车者操作以便控制后拨链器16和前拨链器18分别相对 于后链轮Rl至R7和前链轮Fl至F3进行的移动(例如，执行变速操作)。
自行车控制装置12优选地安装于车把杆24的右侧，而自行车控制装置14优选地安装于车把杆24的左侧。除了它们成镜像之外，自 行车控制装置12和14在构造上和操作上基本上相同。自行车控制装 置12优选地包括后制动搮作杆30和后电子变速器31，而自行车控制 装置14优选地包括前制动操作杆32和前电子变速器33。后制动操作 杆30连接到鲍登型控制线，鲍登型控制线连接至后盘式制动器(未图 示)。类似地，前制动操作杆30连接到鲍登型控制线，鲍登型控制线连 接到前盘式制动器(未图示)。
返回参看图2，后电子变速器31优选地配备有后拨链器降速开关 31a、后拨链器升速开关31b和后拨链器模式开关31c。这些开关31a 至31c是按钮型开关，其可操作地联接至电子控制器20，电子控制器 20是循环计算机，该循环计算机优选地根据需要和/或要求包括其它功 能。开关31a和31b构成用于输入变速命令和校准命令的输入部分， 而开关31构成用于输入模式命令的输入部分。后拨链器降速开关31a 正常情况下用于对后拨链器16进行降速操作，而后拨链器升速开关31b 正常情况下用于对后拨链器16进行升速操作。后拨链器模式开关31c 用于将开关31a和31b从变速模式变成其它模式，该其它模式包括但 不限于用于校准后拨链器16的传动位置的校准模式。
同样，如图2所示，前电子变速器33优选地配备有前拨链器降速 开关33a、前拨链器升速开关33b和前拨链器模式开关33c。这些开关 33a至33c是可操作地联接至循环计算机20的按钮型开关。开关33a 和33b构成用于输入变速命令和校准命令的输入部分，而开关33c构 成用于输入模式命令的输入部分。前拨链器降速开关33a在正常情况 下用于对前拨链器18进行降速操作，而前拨链器升速开关33b在正常 情况下用于对前拨链器18进行升速操作。前拨链器模式开关33c用于 将开关33a和33b从变速模式变成其它模式，该其它模式包括但不限 于用于校准前拨链器18的传动位置的校准模式。
如图4可见，后拨链器16被构造成使得其可被电控。后拨链器16 基本上包括安装(固定)构件16a、可动构件16b、四点连结(连接)机构 16c和链条导向器16d。诸如后拨链器16等电动拨链器是本领域中已知 的，因此，在本文中将不再详细描述或说明后拨链器16。此外，实际 上可以使用任何电控后拨链器。
基本上，安装构件16a通过螺栓34以常规方式紧固到车架22的链
8条撑杆的后部。四点连结(连接)机构16c具有两个连杆，其中该两个连 杆的第一端枢转地连接到安装构件16a且第二端枢转地连接到可动构 件16b。因此，四点连结机构16c被设置成，将链条导向器16b可动地 连接到安装构件16a。链条导向器16d具有带有两个滑轮的链条罩，以 接纳链条28。链条导向器16d的链条罩也枢转地连接到可动构件16b 上。安装构件16a包括电驱动或马达单元36，电驱动或马达单元36可 操作地联接到四点连结(连接)机构16c，用于相对于车架22横向移动该 可动构件16b。这种可动构件16b的横向移动还相对于车架22横向移 动链条导向器16d，使得可将链条28选择性地从后链轮R1至R7中的 一个链轮移动到另一个链轮。如在图3中图解说明的那样，链条导向 器16d被构造成，响应于控制装置12的变速操作而移动到后链轮Rl 至R7中的一个后链轮，使得链条28被移动到后链轮Rl至R7的相应 链轮上。
如图5所示，前拨链器18被构造成使得其可被电控。前拨链器18 基本上包括安装(固定)构件18a、可动构件18b、四点连结(连接)机构 18c和链条导向器18d。诸如前拨链器18那样的电动拨链器是本领域中 熟知的，因此在本文中将不再详细描述或说明前拨链器18。而且，实 际上可以使用任何电控前拨链器。
基本上，安装构件18a通过螺栓35以常规方式紧固到车架22的座 管上。四点连结(连接)机构18c具有两个连杆，其中该两个连杆的第一 端枢转地连接至安装构件18a且第二端枢转地连接至可动构件18b。因 此，四点连结机构18c被设置成将链条导向器18b可动地连接到安装 构件18a。链条导向器18d具有用于接纳链条28的链条罩。安装构件 18a包括电驱动或马达单元38，电驱动或马达单元38可操作地联接到 四点连结(连接)机构18c,用于相对于车架22横向移动该可动构件18b。 这种可动构件18b的横向移动还相对于车架22横向移动链条导向器 18d，使得可将链条28选择性地从前链轮Fl至F3中的一个链轮移动 到下一个链轮。如在图3中图解说明的那样，链条导向器18d被构造 成响应于控制装置12的变速操作来移动到前链轮F1至F3中的一个前 链轮，使得链条28移动到前链轮F1至F3的相应链轮上。
现转至图6，电子变速系统被示意性地表示为方块图以更容易地理 解各部分的相互关系。电子控制器20是处理机构，该处理机构优选地包括微型计算机40，微型计算机40具有用于校准后拨链器16和前拨 链器18的链条导向器16d和18d的位置的校准控制程序、和用于校正 后拨链器16和前拨链器18的链条导向器16d和18d的位置的位置校 正程序。电子控制器20还可包括其它的常规部件，诸如输入接口电路、 输出接口电路和存储装置，存储装置诸如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 志的状态和各种控制数据。电子控制器20的内部ROM存储各种变速 操作用的预定参数。在这个第一实施例中，控制器20是与控制装置12 和14分开的。
电子控制器20还优选地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、后拨链器马达驱动器50、前拨链器 马达驱动器52和显示器54。电子控制器20的微型计算机40构成用于 比较检测值与预先存储的参考值的比较单元和用于调整拨链器16和18 的链条导向器16d和18d的位置的位置调整器，如下文所说明的那样。 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构成存储部分，其具有用于拨链器(部件)位置的至少一个预先存储 的参考值。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，其被构造成基于经 调整或经校正的位置将拨链器(部件)位置用的预先存储的参考值更新 为更新的参考值。后拨链器马达驱动器50提供用于移动后拨链器16 的信号。前拨链器马达驱动器52提供用于移动前拨链器18的信号。
而且，控制器20的硬件和/或软件可被分成命令检测和设定部分、 以及部件移动命令部分。命令检测和设定部分包括控制器20的被构造 成执行以下操作的硬件和/或软件检测校准命令且设定所检测的校准 命令的选定调整量和选定调整方向。部件移动命令部分包括控制器20 的被构造成执行以下操作的硬件和/或软件发布移动命令来响应于校 准命令向第一方向开始比选定调整量更远地移动拨链器(自行车部件)，
移动的量为调整指示量，且随后向第二方向将拨链器(自行车部件)移动 到选定调整位置，其中第二方向与第一方向相反，且该调整指示量大 于选定调整量。如下文所说明的那样，形成部件移动命令部分的控制 器20的硬件和/或软件还被构造成，发布移动命令使得第一方向和选定调整方向为冲目同方向。
如下文所说明的那样，控制器20的形成命令检测和设定部分的硬件和/或软件还被构造成，检测在指定时段Pl内开关31a、 31b、 33a或33b(输入部分)的操作次数且基于在指定时段Pl内开关31a、 31b、33a或33b(输入部分)的操作次数来设定选定调整量。同样，控制器20的形成部件移动命令部分的硬件和/或软件还被构造成，发布移动命令使得拨链器(自行车部件)依据在指定时段Pl内开关31a、 31b、 33a或33b(输入部分)的操作次数来移动用于选定调整位置的不同的量。
仍参看图6,后拨链器16的马达单元36基本上包括后拨链器马达60、后拨链器马达传动系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形成后拨链器位置控制机构。
同样，前拨链器18的马达单元38包括前拨链器马达70、前拨链器马达传动系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。
模拟位置传感器64和74各自形成机械/电气的位置传感装置，分别用于检测马达(电驱动)单元36和38的可动部分中的至少一个的定位角(旋转角)的当前绝对值。数字位置传感器66和76各自形成数字位置传感装置，分别用于检测马达单元36和38的可动部分的移动(旋转)方向、和马达单元36和38的可动部分中的至少一个的旋转运动量。
微型计算机23从传感器64和66接收信号用于确定后拨链器16在校准和/或变速期间的传动位置和驱动量。因此，来自传感器64和66的信号被后拨链器马达驱动器50用来驱动后拨链器马达60以经由后拨链器马达传动系62来移动后拨链器16。同样，微型计算机23从传感器74和76接收信号用于确定前拨链器18在校准和/或变速期间的传动位置和驱动量。因此，来自传感器74和76的信号被前拨链器马达驱动器52用来驱动前拨链器马达70以经由前拨链器马达传动系72来移动前拨链器18。
控制器20与传感器64、 66、 74和76—起协作来构成自行车部件位置校正装置，其中充当比较单元的微处理器40响应于拨链器变速命令来比较马达传动系62和72(可动部分)的定位角的当前绝对值与马达传动系62和72(可动部分)的定位角的预先存储的参考值。同样，充当位置调整器的微处理器40选择性地向马达传动系62和72(可动部分)输出调整命令，该调整命令根据传感器64、 66、 74和76的检测结果来调整马达传动系62和72(可动部分)的定位角的绝对值。
现转至图7，将筒要地说明后拨链器16的马达单元36的示范性结构。在这个示出的实施例中，后拨链器马达60优选地是可反转的电动马达。后拨链器马达60以常规方式通过电线而电联接至控制器20和电源(电池电源或发电机)。后拨链器马达传动系62基本上包括多个齿轮，其中齿轮可操作地联接至后拨链器马达60的驱动轴60a以通过输出轴62a向连结(连接)机构16的连杆中的一个传输旋转运动。
后拨链器模拟位置传感器64优选地为电位器，其包括固定电接触板64a和可动电刷板64b。固定电接触板64a包括安装到印刷电路板上的一个或多个固定电触点，而可动电刷板64b包括安装于印刷电路板上的一个或多个可动电刷。可动电刷板64b安装于输出轴62a上以随着输出轴62a旋转，使得当输出轴62a响应于后拨链器马达60的运转而旋转时一个或多个可动电刷沿着固定电接触板64a的固定电触点滑动。后拨链器模拟位置传感器(电位器)64输出模拟或机械信号，模拟或机械信号被发送到控制器20以指示后拨链器16的马达单元36的后拨链器马达传动系62的当前位置。由于后拨链器马达传动系62的输出轴62a连接到连结(连接)机构16c的连杆中的一个，因此，可基于来自拨链器模拟位置传感器64的输出信号来确定链条罩16d的位置。
后拨链器数字位置传感器66由位置传感器元件或遮光轮66a和光断续器66b形成。光断续器66b优选地为双通道光断续器，其具有设于遮光轮66a的一侧的光源或LED和设于遮光轮66a的另一侧的诸如光电晶体管那样的光检测器。遮光轮66a可操作地连接到马达单元36的后拨链器马达传动系62,使得当后拨链器马达传动系62响应于后拨链器马达60的运转而旋转时遮光轮66a旋转。借助后拨链器马达60实现的遮光轮66a的这种旋转使得LED的光到光电晶体管的通路被间歇性地阻断，从而产生具有由遮光轮66a的旋转速率所决定的周期的数字信号。因此，数字信号的形状通常将具有正方形或矩形的锯齿配置，其中，脉冲中的每个表示输出轴62a的多个角位置中的一个。由于光断续器66b具有两个通道，将由光断续器66b产生彼此异相的两个数字信号。因此，数字位置传感器66起到间歇性光学传感器的作用，其可检测后拨链器马达60的后拨链器马达传动系62的输出轴62a的旋转方向和角位置。数字位置传感器66向控制器20发送表示输出轴62a的角位置和旋转方向的位置信号。
以电位器的形式发挥作用的后拨链器模拟位置传感器64适合于在后拨链器马达传动系62停止旋转(静止)时检测后拨链器马达60的后拨链器马达传动系62的定位角(定位)的绝对值。另一方面，后拨链器数字位置传感器66的光断续器适合于检测旋转值和旋转方向。通过使用两种类型的传感器64和66，能实施控制来维持后拨链器16的正确且稳定的变速位置。而且，也易于调整不正确的变速位置来如下文所说明的那样校正变速位置。
优选地，这些传感器64、 66、 74和76通常处于断电状态以节约能量。然而，当输入变速信号时，传感器64、 66、 74和76切换成通电状态以便使用相应的模拟位置传感器来检测拨链器马达传动系的位置，和使用相应的数字位置传感器来检测拨链器马达传动系的旋转量和旋转方向。换言之，传感器64、 66、 74和76可在每次变速时检测相应马达传动系的位置、移动量和移动方向。另外，当没有输入变速信号时，传感器64、 66、 74和76将会暂停不用以节省电力。在所示出的实施例中，当输入变速信号时，模拟位置传感器64和74的电位器各自在启动位置检测拨链器的位置(例如，马达传动系的定位角)的绝对值。
为了简要起见，在本文中将不再说明前拨链器18的马达单元38的详细结构。基本上，前拨链器18的马达单元38类似于后拨链器16的马达单元36，但其是适于前拨链器的。因此，前拨链器马达70优选地是可反转的电动马达，其驱动前拨链器马达传动系72以类似于后拨链器马达传动系62来移动连结(连接)机构18c的连杆中的一个。同样，前拨链器模拟位置传感器74优选地为诸如图7所示那样的电位器，而数字位置传感器76优选地包括位置传感器元件或遮光轮和光断续器，诸如图7所示的那样。来自传感器74和76的信号被发送给控制器20以便以与后拨链器16的后拨链器马达传动系62相同的方式表示前拨链器18的前拨链器马达传动系72的当前位置。
现转至图8至图14,将主要就后拨链器16来讨论拨链器校准方法和拨链器位置校正方法。当然，通过本公开内容，对于本领域技术人 员显而易见，拨链器校准方法和拨链器位置校正方法也用于前拨链器
18。如图10和图11所示，利用这种拨链器校准方法，通过驱动拨链 器马达60或70较长时段使得使用者可以看到链条导向器16d或18d 移动和其移动方向，使用者可容易地判断是否进行了调整，并且/或者 能 容易地判断调整方向。
如图8所示，当电子变速系统从工厂发货时，控制器20具有在模 拟位置存储器42和数字位置存储器44中预先存储的用于特定后链轮 组和特定拨链器的各齿轮的至少一个初始(工厂设定)表格。特别地，初 始(工厂设定)表格包括参考值，以确定用来操作后拨链器马达60以使 用来自传感器64和66的检测信号执行变速操作的激励量。换言之， 表格包含拨链器位置的绝对值，其中表格中的绝对值对应于电位器的 计数值(O至250)。初始(工厂设定)表格可在拨链器校准模式期间调整以 改变与传动位置相对应的参考值(马达传动系停止位置)，如图9所示。
当校准后拨链器16时，按压后拨链器模式开关31c—次以将开关 31a和31b从变速模式变成校准模式来校准后拨链器16的传动位置。 现在，后拨链器降速开关31a可用于调整后拨链器马达传动系62的停 止位置来向第一方向调整链条导向器16d的变速位置，而后拨链器升 速开关31b可用于调整后拨链器马达传动系62的停止位置来向与第一 方向相反的第二方向调整链条导向器16d的变速位置。优选地，当处 于校准模式时，后拨链器降速开关31a在作为第一方向的降速方向上 调整链条导向器16d的变速位置，且后拨链器升速开关31b在作为第 二方向的升速方向上调整链条导向器16d的变速位置。
在所示出的实施例中，电子控制器20的位置调整部分具有共二十 五个调整级(自初始参考值土12级)。在校准模式中，每按压开关31a和 31b中的一个一次，马达60就被操作以将后拨链器16的当前位置调整 一级。如果在指定时段Pl(例如， 一秒)按压开关31a或31b中的一个 两次，那么马达60就被操作以将后拨链器16的当前位置调整两级。 在使用后拨链器马达60调整后拨链器16的位置后，模拟位置传感器 64感测后拨链器马达传动系62的调整后位置。如图9所示，在表格中 重写(重新存储、重新设置)所感测到的调整后位置数据。
优选地，在所示出的实施例中，后拨链器在处于其传动位置中的任一个位置时都能被调整.特别地，在图8和图9所示表格的数字位 置存储器44中，预先固定(即，预先确定、预先安装或预先存储)传动 位置与下一传动位置之间的所有移动宽度。举例而言，如果使用者调 整处于笫三速度位置的拨链器的位置，那么其它所有的速度位置(例如， 第一、第二和第四至第七速度位置)都被基于新的调整后第三速度位置 和事先存储于数字位置存储器44中的预定移动宽度来自动地调整。
现参看图10，利用这种拨链器校准方法，当在校准模式中，使用 者在指定时段P1内按压开关31a或31b中的一个仅一次时，从控制器 20发送校准命令以操作马达60来获得选定调整方向上的选定调整量 Al。举例说来，如果仅按压后拨链器降速开关31a —次，那么控制器 20检测到这个操作(一次和降速方向)且向后拨链器16输出降速调整信 号用于启用后拨链器马达60。然后，后拨链器马达传动系62响应于校 准命令开始在降速(第一)方向上移动调整指示量B1。在这个实施例中， 后拨链器马达传动系62最初移动五级(调整指示量B1)到调整指示位置 且随后，后拨链器马达传动系62将在升速(第二)方向上后退四级(例如， 返回量C1)到目标(选定)调整位置，如图10所示。现将后拨链器16设 置到目标位置，且从使用者按压开关31a或31b中的一个开始经过指 定时段P2(例如，五秒)后更新先前存储的表格并存储，如图12所示。 因此，通过驱动后拨链器马达60较长的时段使得使用者可以看到链条 导向器16d移动和它的移动方向，使用者可以容易地判断是否后拨链 器进行了调整，还能容易地判断调整方向。
现参看图11，利用这种拨链器校准方法，在校准模式中，当使用 者在指定时段P1内仅按压开关31a或31b中的一个两次时，从控制器 20发送校准命令以操作马达60来获得选定调整方向上的选定调整量 A2。举例说来，如果在指定时段Pl内按压后拨链器降速开关31a两次， 那么控制器20检测到这个操作(两次和降速方向)且向后拨链器16输出 降速调整信号用于启用后拨链器马达60。然后，后拨链器马达传动系 62响应于校准命令开始在降速(第一)方向上移动调整指示量B2。在这 个实施例中，后拨链器马达传动系62将最初移动十级(调整指示量B2) 到调整指示位置，随后，后拨链器马达传动系62将在升速(第二)方向 上后退八级(例如，返回量C2)到目标(选定)调整位置，如图11所示。 现将后拨链器16设置到目标位置，且从使用者按压开关31a或31b中的一个开始经过指定时段P2后，更新先前存储的表格并存储，如图12 所示。因此，通过在指定时段Pl内操作开关31a或31b(输入部分)， 控制器基于在指定时段Pl内操作开关31a或31b的次数来设置校准命 令的选定调整量。另外，后拨链器16的链条导向器16d基于在指定时 段P1内操作开关31a或31b的次数而移动用作调整指示量的不同的量。
以相同的方式校准前拨链器18。因此，响应于校准命令驱动前拨 链器马达70，以使前拨链器马达传动系72在一个方向上比选定调整量 更远地移动，移动的量为调整指示量，其中调整指示量大于校准命令 的选定调整量，随后，向与选定调整位置相反的方向移动前拨链器马 达传动系72，由此使用者可容易地判断是否对前拨链器18进行了调整， 还能判断调整的方向。
现参看图12，利用这种拨链器校准方法，从使用者按压开关31a、 31b、 33a或33b中的一个开始经过指定时段P2(例如，五秒)后，控制 器20执行表格更新程序。在步骤S1中，控制器20检测以电位器的形 式发挥作用的模拟位置传感器64或74的值(电压)，该值(电压)表示马 达传动系62或72的当前位置(旋转角)。然后，在步骤S2，控制器20 比较以电位器的形式发挥作用的模拟位置传感器64或74的检测值(电 压)与在预先存储的表格中预先存储的参考值。如果检测值与预先存储 的参考值相匹配，那么该程序结束。然而，如果检测值与预先存储的 参考值不匹配，那么该程序进行至步骤S3。在步骤S3，控制器20根 据以电位器的形式发挥作用的模拟位置传感器64或74的检测值(电压) 来重写先前的数据并且更新表格。
参见图13和图14，在图13中示出了第一位置校正程序，在图14 中示出了第二位置校正程序。拨链器16和18 二者均使用位置校正程 序中的一个，或可替代地，拨链器16和18中的一个使用位置校正程 序中的一个而拨链器16和18中的另一个使用位置校正程序中的另一 个。图13的程序对于前拨链器18是优选的，而图14的程序对于后拨 链器16是优选的。在这个实施例中，控制器20使用以电位器的形式 发挥作用的模拟位置传感器64或74来检测在启动位置和/或停止位置 的拨链器的位置(马达传动系的定位角)的绝对值，然后，控制器20根 据绝对值、定位角的值和旋转方向的值之间的相互关系来控制马达传 动系62或72以将拨链器16d或18d移动到正确位置。现参看图13，根据所示实施例的电子变速系统，如果马达传动系 62或72由于某种外力(例如，链条导向器受到撞击)而偏离当前的预先 存储的表格，那么控制器20可在骑车(操作)期间在每次发生变速操作 时自动地校正当前位置。特别地，每次通过按压开关31a、 31b、 33a 或33b中的一个而发生变速操作，控制器20就自其接收变速命令或信 号，且执行如图13所示的位置校正程序。因此，每次接收到变速命令 时执行图13的位置校正程序。
在步骤SIO，基本上，当拨链器16或18不移动时(不在变速期间)， 控制器20使用以电位器的形式发挥作用的模拟位置传感器64或74来 检查拨链器16或18的位置(例如，马达传动系62或72的位置)。因此， 在控制器20获得表示拨链器的当前位置的模拟位置传感器64或74的 检测值(电压)后，程序进行至步骤Sll。
在步骤Sll,在变速之前，控制器20比较以电位器的形式发挥作 用的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)与在预先存储的表格中预 先存储的参考值。如果检测值与预先存储的参考值不匹配，那么程序 进行至步骤S12。然而，如果检测值与预先存储的参考值相匹配，那么 程序进行至步骤S13。
在步骤S12，由于拨链器16或18的位置是不正确的，控制器20 操作马达60或70来基于在预先存储表格中预先存储的参考值在变速 前将拨链器16或18的位置调整到正确位置。在将拨链器16或18的位 置调整到正确位置后，程序进行至步骤S13。
在步骤S13，控制器20操作马达60或70来基于通过按压开关31a、 31b、 33a或33b中的一个而产生的变速命令执行变速操作。在变速期 间，数字位置传感器66或76检查马达传动系62或72的定位角和旋转 方向的值，以操作马达60或70来定位链条导向器16d或18d。在完成 变速操作后，程序进行至步骤S14。
在步骤S14，在变速后，当拨链器16或18不移动时(不在变速期 间)，控制器20使用以电位器的形式发挥作用的模拟位置传感器64或 74来再次检查拨链器16或18的位置(例如，马达传动系62或72的位 置)。因此，在控制器20获得表示拨链器的当前位置的模拟位置传感器 64或74的检测值(电压)后，程序进行至步骤S15。
在步骤S15，在变速后，控制器20比较以电位器的形式发挥作用的模拟位置传感器64或74的检测值(电压)与预先存储的表格中的预先 存储的参考值。如果检测值与预先存储的参考值不匹配，那么程序进 行至步骤S16。然而，如果检测值与预先存储的参考值相匹配，那么程 序结束。
或者，如图14所示，控制器20可运行替代程序，其中，拨链器 16或18的位置仅在变速后调整。特别地，如图14所示，每次接收到 变速命令时，控制器20可立刻执行变速操作且随后，如上文所讨论的 那样来执行步骤S14至S16。
现参看图15至图19,其中示出了自行车IIO,其配备了根据第二 实施例的电子变速系统。基本上，这个第二实施例的电子变速系统与 第一实施例相同，除了这个电子变速系统是用于公路自行车且控制装 置12和14被控制装置112和114替代以外。鉴于第一实施例与第二实 施例之间的相似性，与笫一实施例的部分相同的第二实施例的部分被 标以与第一实施例的部分相同的附图标记。而且，为了简要起见，省
略与第一实施例的部分相同的第二实施例的部分的描述。
自行车110是"公路赛车"(赛车型公路自行车)，除了其它部分之 外，其包括车架122、车把杆124和前叉126。车把杆124以常规方式 安装到前叉126的上端。车把杆124具有安装到相对端的控制装置112 和114。第一实施例的后拨链器16以常规方式安装到车架122的链条 撑杆的后部。第一实施例的前拨链器18以常规方式安装到车架122的 座管上。
自行车控制装置112和114是用于下降车把杆124的公路调速器 (road brifter)。此处，显示单元120和电子控制器140配备于控制装置 112的主体部分中，另一控制装置114电连接至电子控制器140。自行 车控制装置112和114在构造和操作上本质相同，除了它们成镜像且 控制装置112包括电子控制器140之外。因此，在本文中仅讨论和说 明自行车控制装置114。
而且，在这个实施例中，控制装置112具有一对变速操作杆131a 和131b用于升速和降速、和模式开关131c用于将变速操作杆131a和 131b从变速模式变成校准模式来校准后拨链器16的传动位置。同样， 控制装置114具有一对变速操作杆133a和133b用于升速和降速、和模 式开关133c用于将变速操作杆133a和133b从变速模式变成校准模式来校准前拨链器18的传动位置。因此，变速操作杆131a、 131b、 133a 和133b以与笫一实施例的开关31a、 31b、 33a和33b相同的方式用于 执行校准方法和位置校正方法。因此，在本文中将不再进一步描述这 个第二实施例。
术语的总体说明
理解本发明的范畴时，本文中用于描述装置的部件、部段或部分 的术语"构造"包括被建构和/或编程以执行所要求功能的硬件和/或软 件。理解本发明的范畴时，在本文中所用的术语"包括(包含)"和其派 生词为开放式术语，其特定所述特征、元件、部件、群组、整体和/或 步骤的存在，但是并不排除其它未陈述的特征、元件、部件、群组、 整体和/或步骤的存在。前面所述的也适用于具有类似意义的词语，诸 如术语"包括，，、"具有"和其派生词。而且，术语"部分"、"部 段"、"部分"、"构件"或"元件"当以单数形式使用时可具有单 数和复数的双重意义，在本文中用于描述本发明的下列方向性术语"向 前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向"以及其它类似的 方向性术语是指配备本发明的自行车的那些方向。因此，用于描述本 发明的这些术语应相对于在正常骑车位置使用的配备本发明的自行车 来进行理解。最后，本文所用的表示程度的术语，诸如"基本"、"大 约"和"近似"表示所修饰术语的合理的偏离量使得最终结果不会显 著改变。
虽然已选择了选定实施例来说明本发明，但通过本公开内容对于 本领域技术人员显而易见，在不偏离所附权利要求书所限定的本发明 的范畴的情况下，可以对本发明做出各种变化和修改。而且，提供根 据本发明的实施例的前面的描述只是出于说明目的，而不是用于限制 本发明，本发明由所附权利要求书和其等同物限定。
权利要求
1.一种自行车部件位置校正装置，包括第一传感器，被构造和设置成检测自行车部件的可动部分的定位角的当前绝对值；第二传感器，被构造和设置成检测所述可动部分的移动方向和所述可动部分的移动量；比较单元，被构造和设置成响应于部件操作命令来比较所述可动部分的所述定位角的所述当前绝对值与所述可动部分的所述定位角的预先存储的参考值；以及位置调整器，被构造和设置成选择性地向所述可动部分输出调整命令，所述调整命令根据所述第一传感器和第二传感器的检测结果来调整所述可动部分的所述定位角的所述绝对值。
2. 根据权利要求l所述的自行车部件位置校正装置，其特征在于， 所述第 一传感器包括模拟传感器，所述模拟传感器检测所述可动部分的所述定位角的所述当前绝对值。
3. 根据权利要求2所述的自行车部件位置校正装置，其特征在于， 所述模拟传感器包括电位器，所述电位器检测所述可动部分的所述定位角的所述当前绝对值。
4. 根据权利要求l所述的自行车部件位置校正装置，其特征在于， 所述第二传感器包括数字传感器，所述数字传感器检测所述可动部分的所述移动方向和所述可动部分的所述移动量。
5. 根据权利要求4所述的自行车部件位置校正装置，其特征在于， 所述数字传感器包括遮光轮和光断续器，所述遮光轮和光断续器检测所述可动部分的所述移动方向和所述可动部分的所述移动量。
6. 根据权利要求1所述的自行车部件位置校正装置，其特征在于， 所述第一传感器包括模拟传感器，所述模拟传感器具有电位器，所述电位器检测所述可动部分的所述定位角的所述当前绝对值；所述第二传感器包括数字传感器，所述数字传感器具有遮光轮和 光断续器，所述遮光轮和光断续器检测所述可动部分的所述移动方向 和所述可动部分的所述移动量。
7. —种自行车拨链器，包括根据权利要求l所述的自行车部件位 置校正装置，其中，所述自行车拨链器包括安装构件、可动构件、将所述可动构件可动地连接到所述安装构件的连接机构、以及连接至所述可动构件的链 条导向器，其中电驱动单元可操作地联接到所述连接机构。
8. 根据权利要求7所述的自行车拨链器，其特征在于， 所述可动部分是所述电驱动单元的马达传动系的一部分。
9. 根据权利要求7所述的自行车拨链器，其特征在于，所述第一传感器包括模拟传感器，所述模拟传感器检测所述可动 部分的定位角的当前绝对值。
10. 根据权利要求9所述的自行车拨链器，其特征在于， 所述模拟传感器包括电位器，所述电位器检测所述可动部分的所述定位角的所述当前绝对值。
11. 根据权利要求7所述的自行车拨链器，其特征在于， 所述第二传感器包括数字传感器，所述数字传感器检测所述可动部分的移动方向和所述可动部分的移动量。
12. 根据权利要求11所述的自行车拨链器，其特征在于， 所述数字传感器包括遮光轮和光断续器，所述遮光轮和光断续器检测所述可动部分的所述移动方向和所述可动部分的所述移动量。
13. 根据权利要求7所述的自行车拨链器，其特征在于， 所述第一传感器包括模拟传感器，所述模拟传感器具有电位器，所述电位器检测所述可动部分的定位角的当前绝对值；所述第二传感器包括数字传感器，所述数字传感器具有遮光轮和 光断续器，所述遮光轮和光断续器检测所述可动部分的移动方向和所 述可动部分的移动量。
全文摘要
本发明提供一种自行车部件位置校正装置，该自行车部件位置校正装置基本上配备有第一传感器、第二传感器、比较单元和位置调整器。第一传感器检测自行车部件的可动部分的定位角的绝对值。第二传感器检测可动部分的移动方向和可动部分的移动量。比较单元响应于部件操作命令来比较可动部分的定位角的当前绝对值与可动部分的定位角的预先存储的参考值。位置调整器向可动部分选择性地输出调整命令，该调整命令根据第一传感器与第二传感器的检测结果来调整可动部分的定位角的绝对值。
文档编号G01D5/12GK101513920SQ20081021443
公开日2009年8月26日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年2月20日
发明者高本隆一朗 申请人:株式会社岛野