專利名稱：自行車變速控制設備的制作方法
技術領域：
本發明總體涉及自行車變速控制設備(shifting controlapparatus) 0更具體地 講，本發明涉及響應變速操作裝置(gearshiftoperating device)的操作，以相反的齒向 (gear direction)操作前和后變速裝置(gear shifting device)的自行車變速控制設備。
背景技術：
騎自行車正在成為越來越流行的休閑方式以及交通方式。此外，騎自行車對于業 余愛好者和專業人員已成為非常流行的競賽運動。無論自行車用于娛樂、交通還是競賽，自 行車工業正在不斷地改進自行車的各個部件。具體地講，自行車傳動在近年來被顯著地改 變了。近來，自行車傳動已裝備有電氣部件，以使騎車對于騎車人更容易和更愉快。一 些自行車裝備有電氣控制的變速系統。具體地講，在這些電氣控制變速系統中，前和后 變速操作裝置典型地設置在自行車手把上，以操作前和后變速裝置(例如，電動變速器 (motorizedderailleur)).前和后變速裝置(例如，電動變速器)具有電機，所述電機橫向 地移動它們的相應的鏈導軌以在各個齒輪之間移動自行車鏈條，從而獲得所需檔位(gear position) 0典型地，裝配有電氣控制變速系統的自行車也具有諸如電池或發電機的電源。 轉讓給Shimano，Inc.的美國專利No. 7，144，027中公開了電氣控制變速系統的一個例子。典型地，這些電氣控制變速系統響應于操作部件(例如，手動按鈕或控制桿等) 的操作執行變速操作。在這些現有的電氣控制變速設備中，騎車人在手動模式下可通過 操作用于前變速器的一對前操作部件和用于后變速器的一對后操作部件來分別地切換前 齒輪和后齒輪。在自動模式下，騎車人僅使用兩個操作部件逐一地切換齒輪齒數比(gear ratio)0
發明內容
本發明的一個目的是提供一種自行車變速控制設備，其中響應變速操作裝置的操 作以相反的速度方向操作前和后變速裝置，使得一個變速裝置的操作基于另一個變速操作 裝置的操作。根據一個方面，提供了一種自行車變速控制設備，其基本地包括檔選擇信號(gear selection signal)接收部、變速確定部和變速輸出部。檔選擇信號接收部選擇性地接收第 一檔選擇信號和第一/第二檔選擇信號。變速確定部當檔選擇信號接收部接收到滿足第一 信號標準的第一檔選擇信號時，確定用于第一變速的第一騎車人變速意圖，并且當檔選擇 信號接收部接收到滿足與第一信號標準不同的第二信號標準的第一/第二檔選擇信號時， 確定用于除第一變速以外還執行第二變速的第二騎車人變速意圖。變速輸出部在變速確定 部確定第一騎車人變速意圖或第二騎車人變速意圖時輸出第一變速信號，并在變速確定部 確定第二騎車人變速意圖時輸出第二變速信號。對于本領域技術人員，本發明的這些和其它目的、特征、方面和優點將從下述詳細說明部分變得顯而易見，所述詳細說明部分與附圖相結合地公開了優選的實施例。
現在參照形成本原始公開內容一部分的附圖圖1是裝配有根據第一實施例的自行車變速控制設備的自行車的側視圖；圖2是示出了包括前和后變速器(即變速裝置)、前和后鏈輪(sprocket)和圖1 所示的自行車所使用的鏈條的變速器型傳動系統(drive train)的一個例子的示意圖；圖3是示出了根據第一實施例的自行車變速控制設備的整個配置的示意性框圖；圖4是左手變速機構(shifter)的俯視圖，其外殼的頂蓋被移除以示出位于其靜 止位置的操作桿；圖5是左手變速機構的俯視圖，其外殼的頂蓋被移除以便示出位于第一變速操作 位置(shift operating position)以執行單個齒輪加檔(gear upshift)的前變速器加檔 桿；圖6是左手變速機構的俯視圖，其外殼的頂蓋被移除以示出位于第二變速操作位 置以執行前變速器的加檔和后變速器的減檔的前變速器加檔桿；圖7是左手變速機構的俯視圖，其外殼的頂蓋被移除以示出位于第一變速操作位 置以執行單個齒輪減檔(gear downshift)的前變速器減檔桿；圖8是左手變速機構的俯視圖，其外殼的頂蓋被移除以示出位于第二變速操作位 置以執行前變速器的減檔和后變速器的加檔的前變速器減檔桿；圖9是示出了由第一實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的第一控制處 理的流程圖；圖10是示出了由第一實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的可供替換的 控制處理的流程圖；圖11是示出了由第一實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的另一個可供 替換的控制處理的流程圖；圖12是示出了由第一實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的另一個可供 替換的控制處理的流程圖；圖13是示出了根據第二實施例的自行車變速控制設備的整個配置的示意性框 圖；圖14是第二實施例的左手變速機構的俯視圖，其外殼的頂蓋被移除以示出位于 其靜止位置的操作桿；圖15是第二實施例的左手變速機構的俯視圖，其外殼的頂蓋被移除以示出位于 第一變速操作位置的用于執行單個齒輪加檔的前變速器加檔桿；圖16是示出了由第二實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的控制處理的 流程圖；圖17是示出了由第二實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的控制處理的 流程圖；圖18是示出了由第二實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的控制處理的 流程6
圖19是示出了由第二實施例的自行車變速控制設備的控制器執行的可供替換的 控制處理的流程圖。
具體實施例方式現在將參照附圖解釋本發明所選擇的實施例。本領域技術人員從本公開內容顯而 易見對本發明的實施例的下述說明僅為了示例，而不是為了對由所附權利要求及其等同 物所限定的本發明進行限制。先參照圖1，示出了裝配有根據第一實施例的自行車變速控制設備的自行車10。 如圖1和圖2所示，自行車變速控制設備基本地包括左手側(前/后)變速機構12、右手側 (后)變速機構14、電動前變速器16 (FD)、電動后變速器18 (RD)和主控制單元20。基本上， 為了切換檔，響應于變速機構12和14的操作來操作變速器16和18，以相對于自行車車架 24橫向地移動鏈條22。自行車變速控制設備還設置有向前和后變速器16和18和主控制單元20供應電 力的電源或電池26。可選擇地，自行車變速控制設備還設置有顯示單元28，所述顯示單元 28可以是主控制單元20的一部分或是與主控制單元20電連接的單獨部件。除了自行車變 速控制設備以外，如下所述，自行車10可以是任何類型的自行車。因此，本文將不討論自行 車10的部件，除了那些有助于理解自行車變速控制設備的部件以外。如圖1所示，前變速器16安裝在車架24的座管(seat tube)上，而后變速器18 安裝在車架24的鏈拉條(chain stay)的后部上。前和后變速器16和18被配置為使得它 們分別由變速機構12和14電控制。前和后變速器16和18可以是已經適用于本文公開的 自行車變速控制設備的傳統電子變速器。變速機構12構成了第一或前變速操作裝置，而變 速機構14構成了第二或后變速操作裝置。電動前變速器16構成了第一或前變速裝置，而 電動后變速器18構成了第二或后變速裝置。當然，在提到自行車變速控制設備的部件時使 用“第一”和“第二”僅僅是標簽，所述標簽可以關于包括但不限于變速機構12和14以及 變速器16和18的各種部件而被顛倒。盡管前和后變速器16和18 (外部變速裝置)被用于所示實施例，本領域技術人員 從本公開內容顯而易見任何類型的外部和/或內部變速裝置都可用于實施本發明。換句 話說，可與主控制單元20相結合地使用變速機構12和14以根據需要和/或期望操作任何 類型的外部和/或內部變速裝置。如本文所使用的，術語“加檔(upshift)”是指使每曲柄臂轉動的自行車輪的轉動 更快的傳動的齒輪齒數比的改變。如本文所使用的，術語“減檔(downshift)”是指使每曲 柄臂轉動的自行車輪轉動更慢的傳動的齒輪齒數比的改變。在該第一實施例中，左手側(前/后)變速機構12可操作地與電動前變速器 16 (FD)和電動后變速器18(RD)兩者相耦合。因此，騎車人可選擇性地操作電動前變速器 16來執行單個變速操作，或一起操作電動前變速器16和電動后變速器18來執行同步變速 操作。如本文中所使用的，提到變速時所用的術語“一起”不需要前和后變速器16和18的 同時操作，而是指第一變速裝置的操作和第二變速裝置的操作，其中第二變速裝置的操作 基于第一變速裝置的操作。盡管在所示實施例中，第一變速裝置為前變速器16，第二變速 裝置為后變速器18，本領域技術人員從本公開內容顯而易見第二變速裝置可以是前變速器16，而第一變速裝置可以是后變速器18。例如，如圖2中示意地示出的，自行車10的傳動系統基本地包括以傳統方式安裝 在曲柄軸上的一對前鏈輪F1和F2，以及以傳統方式安裝在后輪的后輪軸上的一組后鏈輪 R1至R10。鏈條22以傳統方式可操作地耦合在后鏈輪R1至R10和前鏈輪F1和F2之間。 前變速器16 (例如，第一變速裝置)響應于左手側(前/后)變速機構12的操作在前鏈輪 F1和F2之間移動鏈條22，而后變速器18 (例如，第二變速裝置)響應于右手側(后)變速 機構14或左手側(前/后)變速機構12的操作在后鏈輪R1至R10之間移動鏈條22。盡 管示例了兩個前鏈輪和十個后鏈輪，從本公開內容顯而易見自行車變速控制設備可使用具 有三個或更多前鏈輪和具有更少或更多后鏈輪的傳動系統。在該示例性例子中，較小的(內)鏈輪F1具有29個齒，大(外)鏈輪F2具有42 個齒。并且在該示例性例子中，后鏈輪R10至R1是具有如下的齒輪傳動排列的盒式鏈輪 (cassette sprocket)分別為 11-13-15-17-19-21-23-26-30-34。當然，可根據需要和 / 或 期望使用具有不同齒輪傳動排列的其它大小的鏈輪。下面是示出了可實現的各種齒輪齒數比的表格，取決于鏈條22與前和后鏈輪中 的哪一個接合。高齒輪齒數比是指較高的每曲柄臂旋轉的自行車速度，而低齒輪齒數比是 指較低的每曲柄臂旋轉的自行車速度。 從上述表格可見，與騎車人在后鏈輪R1至R10的相鄰鏈輪之間切換相比，當騎車 人在前鏈輪F1和F2之間切換時齒輪齒數比會發生大的變化。利用該第一實施例的自行車 變速控制設備，騎車人可操作左手側(前/后)變速機構12，使得電動前變速器16和電動 后變速器18 —起被切換。因此，如果道路的傾斜變得平緩或陡峭，則騎車人更自由地選擇 齒輪齒數比，并且騎車人可保持節奏。在該示例性實施例中，如下所述，騎車人可通過單個向前變速操作(singleprogressive shifting operation)來操作左手側(前/后)變速機構12，使得電動前變 速器16將鏈條22從較小的(內)鏈輪F1移動至大(外)鏈輪F2，反之亦然；而電動后變 速器18沿相反的切換方向將鏈條22移動一或兩個檔，以與僅將鏈條22從較小(內)鏈輪 F1移動至大(外)鏈輪F2相比減小齒輪齒數比變化的量，反之亦然。換句話說，當騎車人 想要一起切換前和后變速器16和18時，如果電動前變速器16正在加檔，則電動后變速器 18減檔一或兩個檔。在上述例子的情況下，如果鏈條22與具有42個齒的大(外)鏈輪F2和具有23個 齒的后鏈輪R4接合，則傳動具有1.83 (42/23)的齒輪齒數比。當騎車人執行一個檔的前減 檔和兩個檔的后加檔的前和后同步變速操作時，鏈條22與具有29個齒的較小的(內)鏈 輪F1和具有19個齒的后鏈輪R6接合，從而傳動具有1.53(29/19)的齒輪齒數比。然而， 如果騎車人操作左手側(前/后)變速機構12以僅執行從前鏈輪F2到前鏈輪F1的減檔， 則傳動將具有1.26(29/23)的齒輪齒數比。因此，騎車人可通過執行同步變速操作容易地 達到傳動的齒輪齒數比的較小的改變，在所述同步變速操作中，一個變速裝置的操作基于 另一個變速裝置的操作。前和后變速器16和18被配置為使得當僅前變速器16被改變一 個速度時的變化量(例如，齒輪齒數比)大于當僅后變速器18被改變一個速度時的變化值 (例如，齒輪齒數比)。騎車人操作變速機構12和14以分別相對于前鏈輪F1和F2、和后鏈輪R1至R10 控制前和后變速器16和18的運動(例如，執行變速操作)。因為傳動系統是傳統的，此處 將不更詳細地討論傳動系統。此外，自行車變速控制設備不限于此處示出的變速器型傳動 系統。而是，從本公開內容顯而易見，自行車變速控制設備可使用利用電變速裝置的其它類 型的傳動系統。再參照圖2，左手側變速機構12是前電子變速機構，具有變速機構外殼30、把手卡 座(handlebar clamp) 31、減檔(向內)操作桿32和加檔(向外)操作桿33。右手側變 速機構14是后電子變速機構，具有變速機構外殼34、把手卡座35、減檔(向內)操作桿36 和加檔(向外)操作桿37。在該實施例中，操作桿32和33樞軸地連接在變速機構外殼30 上，而操作桿36和37樞軸地連接在變速機構外殼34上。操作桿32和33構成了騎車人前檔輸入部件，而操作桿36和37構成了騎車人后 檔輸入部件。如下所述，操作桿32和33也構成了騎車人前/后檔輸入部件。當然，從本公 開內容顯而易見可根據需要和/或期望使用其它類型的電子變速機構(例如，按鈕型操作 部件)。變速機構12和14分別通過電纜38和39電連接至主控制單元20。在該第一實施例中，當騎車人想要切換前變速器16時，騎車人也能夠通過使用操 作桿32來減少傳動的齒輪齒數比或使用操作桿33來增加傳動的齒輪齒數比，以同時或幾 乎同時切換后變速器18。如下所述，主控制單元20被編程和配置為執行同步變速操作，其 中后同步變速信號是基于所接收的前檔選擇信號輸出的。換句話說，后同步變速信號是響 應于接收到前檔選擇信號而輸出的。因此，操作桿32構成了齒輪減檔操作部件，而操作桿33構成了齒輪加檔操作部 件，減檔和加檔操作部件32和33中的一個構成了第一單個騎車人檔輸入部件，而減檔和加 檔操作部件32和33中的另一個構成了第二單個騎車人檔輸入部件。基本地，當在鏈條22與大前鏈輪F2接合的情況下騎車人將操作桿32操作至第一
9位置(一個短按壓)時，前變速器16將鏈條22從大前鏈輪F2切換到小前鏈輪F1，而鏈條 22相對于后鏈輪R1至R10不切換。當在鏈條22與大前鏈輪F2接合的情況下騎車人將操 作桿32操作至第二位置(一個長按壓)時，前變速器16將鏈條22從大前鏈輪F2切換到 小前鏈輪F1，并且后變速器18將鏈條22從后鏈輪R1至R10中的一個切換至后鏈輪R1至 R10中的另一個，使得傳動的齒輪齒數比減小。相似地，當在鏈條22與小前鏈輪F1接合的 情況下騎車人將操作桿33操作至第一位置(一個短按壓)時，前變速器16將鏈條22從小 前鏈輪F1切換到大前鏈輪F2，而鏈條22相對于后鏈輪R1至R10不切換。當在鏈條22與 小前鏈輪F1接合的情況下騎車人將操作桿33操作至第二位置(一個長按壓)時，前變速 器16將鏈條22從小前鏈輪F1切換到大前鏈輪F2，并且后變速器18將鏈條22從后鏈輪R1 至R10中的一個切換至后鏈輪R1至R10中的另一個，使得傳動的齒輪齒數比增加。因此， 如果道路的傾斜變得平緩或陡峭，則騎車人可更自由地選擇齒輪齒數比，并且騎車人可保 持節奏。如果騎車人切換了前檔，并想要切換后檔，不一定必須操作另一個變速桿(例如， 僅需要按壓操作桿36和37中的一個以在前鏈輪F1和F2和后鏈輪R1至R10之間切換鏈 條 22)。優選地，設置了當減檔(向內)操作桿32到達第一位置(一個短按壓)時進行指 示的第一卡嗒(clicking)(可聽見的)機構或觸覺機構(未示出)、和當加檔(向外)操作 桿33到達第一位置(一個短按壓)時進行指示的第二卡嗒(可聽見的)機構或觸覺機構 (未示出)。因此，當到達了第一位置(一個短按壓)時，這些卡嗒(可聽見的)機構或觸 覺機構將提醒騎車人，從而避免意外地對前和后變速器16和18兩者執行同步變速操作。如圖3中示意地示出的，在該第一實施例中，左手側變速機構12優選地具有產生 用于操作前和后變速器16和18兩者的變速控制信號的四個變速開關。具體地講，左手側 變速機構12包括前變速器減檔開關41、后變速器加檔開關42、前變速器加檔開關43和后 變速器減檔開關44。此處，變速開關41至44是如下所述的無觸點開關。然而，從本公開內 容顯而易見可根據需要和/或期望使用其它類型的開關。減檔(向內)操作桿32和加檔(向外)操作桿33優選地為在被移動至用于執行 變速操作的操作位置之后返回靜止位置的觸發桿。具體地講，減檔(向內)操作桿32被彈 簧部件45 (例如，螺旋拉伸彈簧)向靜止位置彈簧加載，使得減檔(向內)操作桿32停靠 在變速機構外殼30的停止檔(stop) 30a上。彈簧部件45的一端與減檔(向內)操作桿32 接合，另一端與變速機構外殼30接合。相似地，加檔(向外)操作桿33被彈簧部件46 (例 如，螺旋拉伸彈簧)向靜止位置彈簧加載，使得加檔(向外)操作桿33停靠在變速機構外 殼30的停止檔30b (圖6)上。彈簧部件46的一端與加檔(向外)操作桿33接合，另一端 與變速機構外殼30接合。因此，操作桿32和33的每一個都構成了第一單個騎車人檔輸入部件，所述部件被 可移動地安裝以便在靜止位置、第一操作位置(例如，短動作(stroke)長度)和第二操作 位置(例如，長動作長度)之間移動，在第一單個騎車人檔輸入部件從靜止位置到第二操作 位置的單個向前動作過程中所述第二操作位置經過第一操作位置，使得當第一單個騎車人 檔輸入部件從靜止位置移動至第一操作位置時執行第一操作方式，并且使得當第一單個騎 車人檔輸入部件從靜止位置移動至第二操作位置時執行第二操作方式。如圖6至8所示，前變速器減檔開關41和后變速器加檔開關42由減檔(向內)操作桿32來操作，而前變速器加檔開關43和后變速器減檔開關44由加檔(向外)操作桿33 來操作。前變速器減檔開關41基本地包括形成磁體感應單元的磁傳感器41a和磁體41b。 后變速器加檔開關42基本地包括形成磁體感應單元的磁傳感器42a和磁體42b。前變速器 加檔開關43基本地包括形成磁體感應單元的磁傳感器43a和磁體43b。后變速器減檔開關 44基本地包括形成磁體感應單元的磁傳感器44a和磁體44b。當然，變速開關41至44不 限于磁體感應單元。例如，可根據需要和/或期望使用觸點開關、光學傳感器等。磁傳感器41a和42a設置在剛性地連接在左手側變速機構12的變速機構外殼30 的內部的第一印刷電路板上，而磁傳感器43a和44a設置在剛性地連接在左手側變速機構 12的變速機構外殼30的內部的第二印刷電路板上。每一個印刷電路板都具有接地線導線 GND、電源線導線V、第一信號線導線F-D/S或F-U/S和第二信號線導線R-D/S或R-U/S，所 述導線都電連接至圖3中示意地示出的主控制單元20。磁體41b和42b連接至減檔(向 內)操作桿32，而磁體43b和44b連接至加檔(向外)操作桿33。磁傳感器41a和42a在相對于旋轉軸P的不同徑向距離處設置在第一印刷電路板 上。磁體41b和42b在相對于旋轉軸P的不同徑向距離處并且以相對于旋轉軸P的不同角 取向連接至減檔(向內)操作桿32。相似地，磁傳感器43a和44a在相對于旋轉軸P的不 同徑向距離處設置在第二印刷電路板上。磁體43b和44b在相對于旋轉軸P的不同徑向距 離處并且以相對于旋轉軸P的不同角取向連接至加檔(向外)操作桿33。在該實施例中，操作桿32和33樞軸地連接至變速機構外殼30，使得操作桿32和 33的每一個都移動第一動作長度以執行單個變速操作，并且每一個都移動第二動作長度以 執行同步變速操作。換句話說，當移動第一動作長度(即，角移動量)時操作桿32和33中 的每一個將傳動切換(例如，前變速器16移動鏈條22) —個前檔，并且當移動第二動作長 度(即，角移動量)時將傳動切換(例如，前和后變速器16和18都移動鏈條22) —個前檔 和至少一個后檔。左手側變速機構12(例如，第一變速操作裝置)的操作桿32和33構成了第一單 個騎車人檔輸入部件，所述第一單個騎車人檔輸入部件可選擇性地以產生用于執行單個變 速操作的第一檔選擇信號的第一操作方式(例如，短動作長度)操作；并且可選擇性地以產 生用于執行同步變速操作的第一/第二檔選擇信號的第二操作方式(例如，長動作長度) 操作。當操作桿32從靜止位置移動了第一動作長度時，磁體41b激活磁傳感器41a以輸 出前減檔選擇信號，所述前減檔選擇信號經由第一信號線導線F-D/S被發送至主控制單元 20。然后，主控制單元20將前變速信號輸出至前變速器16以便通過一次改變一個檔而減 檔至較低速度。當操作桿32從靜止位置移動了第二動作長度時，磁體41b先激活磁傳感器 41a以輸出前減檔選擇信號，所述前減檔選擇信號經由第一信號線導線F-D/S被發送至主 控制單元20，然后磁體42b激活磁傳感器42a以輸出后加檔選擇信號，所述后加檔選擇信號 經由第二信號線導線R-U/S被發送至主控制單元20。然后，主控制單元20將前變速信號輸 出至前變速器16以便通過一次改變一個檔而減檔至較低的速度，并且將后變速信號輸出 至后變速器18以便通過一次改變一個檔而加檔至較高的速度。當操作桿33從靜止位置移動第一動作長度時，磁體43b激活磁傳感器43a以輸出 前加檔選擇信號，該信號經由第一信號線導線F-U/S被發送至主控制單元20。然后，主控制單元20將前變速信號輸出至前變速器16，以便通過一次改變一個檔而加檔至較高速度。 當操作桿33從靜止位置移動第二動作長度時，磁體43b首先激活磁傳感器43a以輸出前加 檔選擇信號，該信號經由第一信號線導線F-U/S被發送至主控制單元20，然后磁體44b激活 磁傳感器44a以輸出后減檔選擇信號，該信號經由第二信號線導線R-D/S被發送至主控制 單元20。然后，主控制單元20將前變速信號輸出至前變速器16以便通過一次改變一個檔 而加檔至較高的速度，并且將后變速信號輸出至后變速器18以便通過一次改變一個檔而 減檔至較低的速度。返回圖3，在該第一實施例中，右手側變速機構14優選地具有兩個變速開關，所述 變速開關產生僅用于操作后變速器18的變速控制信號。具體地講，右手側變速機構14包 括后變速器減檔開關51和后變速器加檔開關52。優選地，變速開關51和52是與變速開關 41和43相似的無觸點開關。換句話說，變速開關51和52的每一個都包括放置在印刷電路 板上的磁傳感器(未示出)和與操作桿36和37中的一個相連接的磁體(未示出)，所述印 刷電路板剛性地連接在右手側變速機構14的外殼的內部。右手側變速機構14的減檔(向 內)操作桿36和加檔(向外)操作桿37優選地為觸發桿，所述觸發桿在移動至執行變速 操作的操作位置之后返回靜止位置。因為右手側變速機構14可使用任何類型的變速機構， 所以此處將不更詳細地討論和/或示例右手側變速機構14的詳細內容。右手側變速機構 14構成了與左手側變速機構12 (例如，第一變速操作裝置)物理地分離的第二變速操作裝 置，并且右手側變速機構14 (例如，第二變速操作裝置)具有構成用于產生后檔選擇信號的 騎車人檔輸入部件的操作桿36和37。如圖3中示意地所示，優選地，前變速器16包括電機70、電機驅動器72、電壓傳 感器74、FD微型計算機76和操作位置傳感器78。電機70是驅動前變速器16的可逆電機 (即相對于車架24橫向移動前變速器16的鏈導軌)。電機驅動器72響應于來自FD微型 計算機76的控制信號驅動電機70。電機驅動器72包括用于驅動電機70和使其旋轉減速 的電機驅動器和減速單元。FD微型計算機76被配置和設置為響應于經主控制單元20來自 變速機構12的變速信號，控制電機驅動器72。FD微型計算機76包括具有CPU、存儲單元、 計算單元等的控制電路。FD微型計算機76還包括根據從變速機構12輸出的變速信號控 制電機70的軟件。電壓傳感器74檢測從電源26供應至電機70的電力的電壓水平或功率 水平。位置傳感器78被配置和設置為控制和感應前變速器16關于前鏈輪F1和F2的變速 位置。位置傳感器78是使用例如旋轉編碼器等感應前變速器16的變速位置的傳感器。當 然，從本公開內容顯而易見可使用其它類型的位置感應裝置。相似地，后變速器18優選地包括電機80、電機驅動器82、電壓傳感器84、RD微型 計算機86和操作位置傳感器88。電機80是驅動后變速器18 (即相對于車架24橫向移動 后變速器18的鏈導軌)的可逆電機。電機驅動器82響應于來自RD微型計算機86的控制 信號驅動電機80。電機驅動器82包括用于驅動電機80和使其旋轉減速的電機驅動器和 減速單元。RD微型計算機86被配置和設置為響應于經主控制單元20來自變速機構14的 變速信號，控制電機驅動器82。RD微型計算機86包括具有CPU、存儲單元、計算單元等的 控制電路。RD微型計算機86還包括根據從變速機構14輸出的變速信號控制電機80的軟 件。電壓傳感器84檢測從電源26供應至電機80的電力的電壓水平或功率水平。通常地， 除非通向前變速器16的電力被切斷，否則不使用電壓傳感器84。而是通常將電壓傳感器74的檢測結果發送至RD微型計算機86。然而，如果RD微型計算機86沒接收到來自電壓 傳感器74的檢測結果，則RD微型計算機86確定電壓傳感器84故障。因此，如果電壓傳感 器84故障，則來自電壓傳感器84的檢測結果被發射至主控制單元20和FD微型計算機76。 位置傳感器88被配置和設置為控制和感應后變速器18相對于后鏈輪R1至R10的變速位 置位置傳感器88是使用例如旋轉編碼器等感應后變速器18的變速位置的傳感器。當然， 從本公開內容顯而易見可使用其它類型的位置感應裝置。從安裝在圖1所示的車架24上的電源26向變速器16和18、變速機構12和14、 主控制單元20和顯示單元28的部件供應電力。具體地講，電源26具有電耦合至變速器16 和18和主控制單元20的電源線90和接地線91。還經由接地線導線GND和電源線導線V 從主控制單元20向變速機構12和14和顯示單元28供應電力。優選地向這些部件供應約 6至8. 4伏(DC)的電源電壓(V)。此外，前和后位置傳感器78和88的變速位置信號P0S經由位置信號線93被輸出 至主控制單元20。在主控制單元20中，變速位置信號P0S被變換為顯示信號，并且由顯示 單元28顯示前和后變速器16和18的變速位置。電壓數據(VD 例如電壓數據的三個階段) 也被輸出至位置信號線93。此外，通過相應的變速信號線94和95，根據變速機構12和14 的變速開關41至44，51和52的操作，變速信號U/S (加檔)和D/S (減檔)從主控制單元 20被輸出至前和后變速器16和18。在實際實施中，變速信號RDS的變速信號線95經由前 變速器16或相應的變速信號線94上的分支節點端子連接至后變速器18。因此，前變速器 16經由五芯線(five core wiring)，例如經由下管(downtube)連接至主控制單元20，并且 后變速器18經由四芯線，例如經由鏈拉條連接至前變速器16或分支節點端子。因此，可將 連接所有五芯線的連接器放置在前變速器16中。主控制單元20可操作地放置在變速機構12和14 (例如，第一和第二變速操作裝 置)和前和后變速器16和18 (例如，第一和第二變速裝置)之間，并且主控制單元20從變 速機構12和14 (例如，第一和第二變速操作裝置)分別接收前(第一)和后(第二)檔選 擇信號，并且將前(第一)和后(第二)變速信號分別發送至前和后變速器16和18的第 一和第二微型計算機76和86。主控制單元20包括微型計算機96，所述微型計算機96與前和后變速器16和18 的微型計算機76和86協作，以控制前和后變速器16和18的切換。微型計算機96包括 中央處理單元(CPU)和其它傳統部件，諸如輸入接口電路、輸出接口電路和諸如ROM(只讀 存儲器)的裝置和RAM(隨機訪問存儲器)裝置的存儲裝置。微型計算機96具有手動變速 控制程序。手動變速控制程序允許通過變速機構12和14手動地切換前和后變速器16和 18。微型計算機96也可以具有自動變速控制程序。當選擇了自動變速模式時，自動變速控 制程序允許自動地控制前和后變速器16和18的切換。本領域技術人員從本公開內容顯而 易見用于主控制單元20的精確結構和算法可以是實現本發明的功能的硬件和軟件的任 何組合。如圖3中示意地示出的，主控制單元20被優選地配置為包括檔選擇信號接收部、 變速確定部、變速輸出部和前完成變速確定部(frontfinished shifting determination section)。主控制單元20的檔選擇信號接收部選擇性地接收第一檔選擇信號和第一 /第 二檔選擇信號。在第一示例性實施例中，檔選擇信號是從變速開關41至44、51和52發送的電脈沖，第一檔選擇信號是指示單個變速操作的檔選擇信號，并且第一 /第二檔選擇信 號是指示同步變速操作的檔選擇信號。當檔選擇信號接收部接收到滿足第一信號標準的第一檔選擇信號時，主控制單元 20的變速確定部確定用于第一變速的第一騎車人變速意圖。在第一示例性實施例中，當經 由主控制單元20的檔選擇信號接收部的第一輸入端(例如，來自左手側變速機構12的線 F-D/S或線F-U/S)接收到第一檔選擇信號時，由主控制單元20的變速確定部確定滿足第一 騎車人變速意圖。當檔選擇信號接收部接收到滿足與第一信號標準不同的第二信號標準的 第一 /第二檔選擇信號時，主控制單元20的變速確定部確定用于除第一變速以外還執行第 二變速的第二騎車人變速意圖。在第一示例性實施例中，當經由主控制單元20的檔選擇信 號接收部的第二輸入端(例如，來自左手側變速機構12的線R-D/S或線R-U/S)接收到第 一 /第二檔選擇信號時，由主控制單元20的變速確定部確定滿足第二騎車人變速意圖。當 檔選擇信號接收部接收到滿足第三信號標準的第三檔選擇信號時，主控制單元20的變速 確定部確定用于執行第三變速的第三騎車人變速意圖。在第一示例性實施例中，當經由主 控制單元20的檔選擇信號接收部的第一輸入端(例如，來自左手側變速機構12的線F-D/ S或線F-U/S)接收到第三檔選擇信號時，由主控制單元20的變速確定部確定滿足第三騎 車人變速意圖。當檔選擇信號接收部接收到滿足與第三信號標準不同的第四信號標準的第 三/第四檔選擇信號時，主控制單元20的變速確定部確定用于除第三變速以外還執行第四 變速的第四騎車人變速意圖。在第一示例性實施例中，當經由主控制單元20的檔選擇信號 接收部的第二輸入端(例如，來自左手側變速機構12的線R-D/S或線R-U/S)接收到第三 /第四檔選擇信號時，由主控制單元20的變速確定部確定滿足第四騎車人變速意圖。主控制單元20的變速輸出部在變速確定部確定存在第一騎車人變速意圖、第二 騎車人變速意圖、第三騎車人變速意圖或第四騎車人變速意圖時，將第一或第三變速信號 輸出至FD微型計算機76 ；在變速確定部確定第二或第四騎車人變速意圖時，將第二或第四 (同步)變速信號輸出至RD微型計算機86。當減檔操作桿32被移動至第二變速位置(第 二動作長度)時，主控制單元20的變速輸出部將第一變速信號輸出至FD微型計算機76，以 便通過一次改變一檔而將前變速器16減檔至較低速度；并將第二變速信號輸出至RD微型 計算機86，以便通過一次改變一檔或指定數量的檔而將后變速器18加檔至較高速度。當加 檔操作桿33被移動至第二變速位置(第二動作長度)時，主控制單元20的變速輸出部將 第一變速信號輸出至FD微型計算機76，以便通過一次改變一檔而加檔至較高速度；并且將 第二變速信號輸出至RD微型計算機86，以便通過一次改變一檔或預定數量的檔而減檔至 較低速度。因此，在示例性實施例中，前變速器16構成了響應于操作桿32或操作桿33以第 一和第二操作方式(例如，短或長動作長度)操作，由左手側變速機構12 (例如，第一變速 操作裝置)操作的第一變速裝置。并且在示例性實施例中，后變速器18構成了響應于操 作桿32或操作桿33以第二操作方式(例如，短或長動作長度)操作，由左手側變速機構 12 (例如，第一變速操作裝置)操作的第二變速裝置。主控制單元20的微型計算機96以及前和后變速器16和18的微型計算機76和 86—起構成了自行車變速控制設備的自行車變速控制器。換句話說，自行車變速控制器包 括作為與前變速器16 (例如，第一變速裝置)相關聯的第一微型計算機的FD微型計算機76、和作為與后變速器18 (例如，第二變速裝置)相關聯的第二微型計算機的RD微型計算 機86。自行車變速控制設備的自行車變速控制器可操作地耦合至電壓傳感器74和84(例 如，電源傳感器)，以接收來自電壓傳感器34和44的功率電平信號，其中所述功率電平信號 指示電源26的當前功率(電壓)電平。電壓傳感器34和44的檢測結果被發送至主控制 單元20的微型計算機96以及前和后變速器16和18的微型計算機76和86的每一個。然 而，通常地，如上所述，每次只使用或發送電壓傳感器34和44中的一個的檢測結果。盡管在該示例性實施例中使用了三個單獨的微型計算機來形成自行車變速控制 設備的自行車變速控制器，但是可按照需要或期望使用較少或較多的微型計算機。換句話 說，可去除前和后變速器16和18的微型計算機76和86，并且可按照需要和/或期望將它 們的功能和操作組合到主控制單元20的微型計算機中。現在參照圖9的流程圖，討論由自行車變速控制器(即，主控制單元20、FD微型計 算機76和RD微型計算機86)執行的處理。當主控制單元20接通時，電力從電池26被供 應至變速機構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20從左手側變速機構12的變速開關41和43中的 一個中接收到前檔選擇信號時，圖9的流程圖的處理開始。更具體地講，當按下(短按或動 作)減檔(向內)操作桿32，使得磁體41b被置于磁傳感器41a上方時，前變速器減檔開關 41將前檔選擇信號輸出至主控制單元20來移動前變速器16，以便將鏈條22從小的前鏈輪 F1切換至大的前鏈輪F2。另一方面，當按下(短按或動作)加檔(向外)操作桿33，使得 磁體43b被置于磁傳感器43a上方時，前變速器加檔開關43將前檔選擇信號輸出至主控制 單元20來移動前變速器16，以便將鏈條22從大的前鏈輪F2切換至小的前鏈輪F1。在步驟S20中，主控制單元20將前變速信號(前變速命令信號)輸出至前變速器 16的FD微型計算機76。然后，FD微型計算機76確定前變速器16的當前的前檔位(S卩，確 定前變速器16的鏈導軌是在前鏈輪F1還是前鏈輪F2上)。在示例性實施例中，前變速器 16的操作位置傳感器78將前變速器16的當前的前檔位提供給FD微型計算機76。響應于 該前變速信號(前變速命令信號)，并且基于來自操作位置傳感器78的所存儲的檔位，FD 微型計算機76確定是否操作FD電機70來移動前變速器16的鏈導軌的檔位。如果FD微 型計算機76確定不應切換前變速器16的鏈導軌，則FD微型計算機76不移動FD電機70， 并且不將前完成變速信號輸出至主控制單元20。然而，如果FD微型計算機76確定可以切 換前變速器16的鏈導軌，則FD微型計算機76移動FD電機70，并且將前完成變速信號輸出 至主控制單元20。可通過其它方式實現是否輸出前完成變速信號的確定。例如，可供替換 地，當驅動FD電機70時，FD微型計算機76可基于前變速器16的鏈導軌是否移動來確定 是否輸出前完成變速信號。在步驟S30中，自行車變速控制器的主控制單元20確定是否在指定時間(例如， 一或兩秒)內從前變速器16的FD微型計算機76接收到前完成變速信號。如果沒有在指 定時間內接收到前完成變速信號，則處理前進至步驟S40，其中取消對來自后變速器加檔開 關42或后變速器減檔開關44的任何信號的進一步處理。另一方面，如果在指定時間內接 收到前完成變速信號，則處理前進至步驟S50。在步驟S50中，自行車變速控制器的主控制單元20確定是否從后變速器加檔開關 42或后變速器減檔開關44接收到后同步檔選擇信號。如果自行車變速控制器的主控制單
15元20沒有接收到后同步檔選擇信號，則處理結束。如果自行車變速控制器的主控制單元20 接收到后同步檔選擇信號，則處理前進至步驟S60。在步驟S60中，主控制單元20在前進至步驟S70之前等待預定量的時間。步驟 S60在某些情況下不是一定必需的。例如，如果步驟S30中的指定時間不足以確保在處理前 進至步驟S70之前完成前變速器16的換檔，則可去除步驟S60。此外，步驟S50可在確定自 行車變速控制器的主控制單元20是否接收到后同步檔選擇信號之前包括逝去指定量的時 間。如果步驟S50在作出決定之前包括等待時間，則可以去除步驟S60。在步驟S70中，后同步變速信號從自行車變速控制器的主控制單元20輸出至后變 速器18。在從主控制單元20接收到后同步檔選擇信號時，RD微型計算機86接著確定后變 速器18的當前后檔位(即，確定后變速器18的鏈導軌相對于后鏈輪R1至R10的位置)。 在示例性實施例中，后變速器18的操作位置傳感器88將后變速器18的當前后檔位提供給 RD微型計算機86。響應于該后同步變速信號(后變速命令信號)并且基于來自操作位置 傳感器88的所存儲的檔位，RD微型計算機86確定是否操作RD電機80來移動后變速器18 的鏈導軌的檔位。如果RD微型計算機86確定不應切換后變速器18的鏈導軌，則RD微型 計算機86不移動RD電機80。然而，如果RD微型計算機86確定可切換后變速器18的鏈導 軌，則RD微型計算機86移動RD電機80。當鏈條22位于大(外)前鏈輪F2 (頂檔)上時，并且如果騎車人將減檔(向內) 操作桿32按壓至第一位置(第一卡嗒)，則僅前變速器16從大(外)前鏈輪F2被切換至 小(內)前鏈輪F1，而后變速器18不移動。然而，當鏈條22位于小(內)前鏈輪F1 (低 檔)上時，并且如果騎車人將減檔(向內)操作桿32按壓至第一位置(第一卡嗒)，則前和 后變速器16和18都不移動。當鏈條22位于大(外側)前鏈輪F2 (頂檔)上時，并且如果騎車人將減檔(向 內)操作桿32按壓至第二位置(第二卡嗒)，則前和后變速器16和18都被切換。具體地 講，前變速器16從大(外)前鏈輪F2被切換至小(內)前鏈輪F1，而后變速器18被切換 為(例如加檔一或兩檔)減小齒輪齒數比。該加檔值(即，響應于后同步檔選擇信號而切 換的檔的數量)優選地可由騎車人通過改變主控制單元20中的設定來調整。然而，當鏈條 22位于小(內)前鏈輪F1 (低檔)上時，并且如果騎車人將減檔(向內)操作桿32按壓至 第二位置(第二卡嗒)，則前和后變速器16和18都不移動。當鏈條22位于小(內)前鏈輪F1 (低檔)上時，并且如果騎車人將加檔(向外) 操作桿33按壓至第一位置(第一卡嗒)，則僅前變速器16從小(內)前鏈輪F1被切換至 大(外)前鏈輪F2，而后變速器18不移動。然而，當鏈條22位于大(外)前鏈輪F2上時， 并且如果騎車人將加檔(向外)操作桿33按壓至第一位置(第一卡嗒)，則前和后變速器 16和18都不移動。當鏈條22位于小(內)前鏈輪F1 (低檔)上時，并且如果騎車人將加檔(向外) 操作桿33按壓至第二位置(第二卡嗒)，則前和后變速器16和18都被切換。具體地講， 前變速器16從小(內)前鏈輪F1被切換至大(外)前鏈輪F2，并且后變速器18被切換 為(例如減檔一或兩檔)增加齒輪齒數比。該減檔值(即，響應于后同步檔選擇信號而切 換的檔的數量)優選地可由騎車人通過改變主控制單元20中的設定來調整。減檔值可相 對于加檔值被獨立地調整，使得騎車人可將減檔值和加檔值設定為相同或不同以便用于后同步變速。然而，當鏈條22位于大(外)前鏈輪F2 (頂檔)上時，并且如果騎車人將加檔 (向外)操作桿33按壓至第二位置(第二卡嗒)，則前和后變速器16和18都不移動。現在參照圖10的流程圖，討論自行車變速控制器(即，主控制單元20、FD微型計 算機76和RD微型計算機86)執行的可供替換的處理。因為圖10中示出的可供替換的處 理中使用了圖9所示的處理的一些步驟，所以對相同的處理步驟給出相同的附圖標記。在圖10所示的處理中，當主控制單元20被接通時，電力從電池26被供應至變速 機構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20以與圖9的流 程圖的處理相同的方式從左手側變速機構12的變速開關41和43中的一個中接收到前檔 選擇信號時，圖10的流程圖的處理開始。實際上，圖10的流程圖的步驟S10、S20、S30、S40、 S50、S60和S70的處理與圖9的流程圖中的步驟S10、S20、S30、S40、S50、S60和S70相同。 因此，將不再重復對這些步驟的描述。圖10的流程圖的處理與圖9的流程圖的處理不同在于添加了步驟S51，使得當還 沒接收到后同步檔選擇信號時處理不立即結束。而是，如果還沒接收到后同步檔選擇信號， 則處理前進至步驟S51。在步驟S51中，自行車變速控制器的主控制單元20再次確定是否接收到了前變速 信號。如果是，則處理回到步驟S20。如果沒有，則處理回到步驟S50。現在參照圖11的流程圖，討論自行車變速控制器(即，主控制單元20、FD微型計 算機76和RD微型計算機86)執行的可供替換的處理。因為圖11中示出的可供替換的處 理中使用了圖9所示的處理的一些步驟，所以對相同的處理步驟給出相同的附圖標記。在圖11所示的處理中，當主控制單元20被接通時，電力從電池26被供應至變速 機構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20以與圖9中的 流程圖的處理相同的方式從左手側變速機構12的變速開關41和43中的一個中接收到前 檔選擇信號時，圖11的流程圖的處理開始。在步驟S11中，自行車變速控制器的主控制單元20確定在指定的時間(例如，一 或兩秒)內是否沒有接收到后同步檔選擇信號。如果沒有，則處理前進至步驟S20，其中主 控制單元20輸出前變速信號。如果有，則處理回到步驟S71，其中主控制單元20輸出前變 速信號和后同步變速信號。關于步驟S71，主控制單元20可選擇性地同時輸出前變速信號和后同步變速信 號；或先輸出前變速信號，然后輸出后同步變速信號；或先輸出后同步變速信號，然后輸出 前變速信號。根據鏈條22在前和后鏈輪上的當前位置，可更優選地先操作前變速器16，然 后是后變速器18，反之亦然。例如，當減檔(操作減檔操作桿32)時，優選地先減檔前變速 器16，然后加檔后變速器18。另一方面，當加檔(操作加檔操作桿33)時，優選地先減檔后 變速器18，然后加檔前變速器16。因此，優選地，主控制單元20根據鏈條22在前和后鏈輪 上的當前位置，以不同順序選擇性地輸出前變速信號和后同步變速信號。如果完全地同時切換前和后變速器16和18，則將導致沖擊。因此，前換檔和后換 檔的開始時間優選地在時間上稍微偏置。用戶可選擇性地在主控制單元20的存儲器中設 定前換檔和后換檔之間的偏置定時。例如，可通過按壓主控制單元20上的按鈕來設定0. 25 秒的偏置定時。此外，如騎車人和/或廠家設定的，騎車人加檔時的偏置定時和騎車人減檔 時的偏置定時可以相同或不同。
當主控制單元20確定第二騎車人意圖時，主控制單元20確定與前變速器16的變 化相關聯的預定后檔。在圖11的處理中，在主控制單元20接收到前選擇信號和后同步檔 選擇信號之后，主控制單元20輸出前變速信號和后同步變速信號兩者，而不等待接收前完 成變速信號。現在參照圖12的流程圖，討論自行車變速控制器(即，主控制單元20、FD微型計 算機76和RD微型計算機86)執行的可供替換的處理。因為圖i2中示出的可供替換的處理 中使用了圖9所示的處理的一些處理步驟，所以對相同的處理步驟給出相同的附圖標記。在圖12所示的處理中，當主控制單元20被接通時，電力從電池26被供應至變速 機構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20以與圖9的流 程圖的處理相同的方式從左手側變速機構12的變速開關41和43中的一個中接收到前檔 選擇信號時，圖11的流程圖的處理開始。在步驟S20中，主控制單元20將前變速信號輸出至前變速器16的FD微型計算機 76。然后處理前進至步驟S31。在步驟S31中，自行車變速控制器的主控制單元20確定在指定的時間(例如，一 或兩秒)內是否沒有接收到后同步檔選擇信號。步驟S31與圖11中的步驟S11相同。如果 在指定時間內沒有接收到同步檔選擇信號，則處理前進至步驟S40，其中主控制單元20取 消任何進一步的處理。如果在指定時間內接收到了同步檔選擇信號，則處理回到步驟S70， 其中主控制單元20輸出后同步變速信號。當主控制單元20確定第二騎車人意圖時，主控制單元20確定與前變速器16的變 化相關聯的預定后檔。在圖12的處理中，在主控制單元20接收到前選擇信號和后同步檔 選擇信號之后，主控制單元20輸出前變速信號和后同步變速信號，而不等待接收前完成變 速信號。現在參照圖13至15，現在將解釋根據第二實施例的自行車變速控制設備。考慮到 第一和第二實施例之間的相似性，將對第二實施例與第一實施例相同的部件給出與第一實 施例的部件相同的附圖標記。此外，為了簡明起見，將省略對第二實施例中與第一實施例相 同的部件的描述。在該第二實施例中，左手側變速機構112代替第一實施例的左手側變速機構12， 并且對主控制單元20進行不同地編程。左手側變速機構112與左手側變速機構12相同，除 了變速開關41至44已經被前變速器減檔開關141和前變速器加檔開關143代替。此處，前 變速器減檔開關141由減檔(向內)操作桿32操作，而前變速器加檔開關143由加檔(向 外)操作桿33操作。前變速器減檔開關141基本地包括形成磁感應單元的磁傳感器141a 和磁體141b。前變速器加檔開關143基本地包括形成磁感應單元的磁傳感器143a和磁體 143b。當然，變速開關141和143不限于磁體感應單元。例如，可根據需要和/或期望使用 觸點開關、光學傳感器等。在該第二實施例中，與第一實施例相似，可操作減檔操作桿32和加檔操作桿33， 以執行單個變速操作和同步變速操作。然而，在該第二實施例中，單個變速操作通過在指定 時間內按壓和釋放操作桿32和33 (即產生短電信號脈沖的短按壓)來執行，而同步變速操 作通過按壓操作桿32和33并保持指定時間(即產生長電信號脈沖的長按壓)來執行。換 句話說，在按壓操作桿32和33中的一個之后，如果騎車人快速地釋放操作桿32或33，則僅切換前變速器16。然而，如果騎車人將操作桿32和33中的一個按壓指定量的時間或更 長，則前和后變速器16和18都以與第一實施例中所討論的相同方式被切換。現在參照圖16的流程圖，討論由自行車變速控制器(即主控制單元20、FD微型計 算機76和RD微型計算機86)執行的處理，該處理使用圖13至15所示的左手側變速機構 112。因為圖16所示的可供替換的處理中使用了圖9所示的處理的一些步驟，所以將對相 同的處理步驟給出相同的附圖標記。如下所述，在圖16所示的可供替換的處理中，當接收第一檔選擇信號的時間量小 于指定時間閾值時，主控制單元20的變速確定部確定滿足用于單個變速操作的第一信號 標準，而當接收第一檔選擇信號的時間量等于或大于指定時間閾值、使得具有指定長度的 信號或更長的第一檔選擇信號構成第一 /第二變速信號時，主控制單元20的變速確定部確 定滿足用于執行同步變速操作的第二信號標準。在圖16所示的處理中，當主控制單元20被接通時，電力從電池26供應至變速機 構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20從左手側變速機 構112的變速開關141和143中的一個接收到前檔選擇信號時，圖16的流程圖中的處理開 始。更具體地講，當快速地按下(短脈沖)減檔(向內)操作桿32，使得磁體141b被放置 在磁傳感器141a上方時，前變速器減檔開關141將前檔選擇信號輸出至主控制單元20來 移動前變速器16，以將鏈條22從小的前鏈輪F1切換至大的前鏈輪F2。另一方面，當快速 地按下(短脈沖)加檔(向外)操作桿33，使得磁體143b被放置在磁傳感器143a上方時， 前變速器加檔開關143將前檔選擇信號輸出至主控制單元20來移動前變速器16，以將鏈條 22從大的前鏈輪F2切換至小的前鏈輪F1。因此，用于執行單個變速操作的第一變速信號 和用于執行同步變速操作的第一/第二變速信號是具有不同脈沖長度的脈沖信號。在步驟S20中，主控制單元20以針對圖9在上文討論的相同的方式將前變速信號 (前變速命令信號)輸出至前變速器16的FD微型計算機76。然后，處理前進至步驟S21。在步驟S21中，自行車變速控制器的主控制單元20確定接收到的前檔選擇信號的 時間是否小于指定時間閾值(例如小于0.5秒)。如果主控制單元20確定騎車人已快速地 釋放了操作桿32或33，則處理前進至步驟S40，其中取消了對來自變速開關141或143的 任何信號的進一步的處理。然而，如果主控制單元20確定騎車人將操作桿32或33保持了 比指定時間閾值更長的時間，則處理前進至步驟S30。在步驟S30中，自行車變速控制器的主控制單元20確定是否在指定時間(例如， 一或兩秒)內從前變速器16的FD微型計算機76接收到了前完成變速信號。如果沒有在指 定時間內接收到前完成變速信號，則處理前進至步驟S40，其中取消了對來自變速開關141 或143的任何信號的進一步的處理。另一方面，如果在指定時間內接收到前完成變速信號， 則處理前進至步驟S60。在步驟S60中，主控制單元20在前進至步驟S70之前等待了預定量的時間。步驟 S60在某些情況下不是必需的。例如，如果步驟S30中的指定時間不足以確保在處理前進 至步驟S70之前完成前變速器16的切換，則可去除步驟S60。此外，步驟S50可在確定自 行車變速控制器的主控制單元20是否接收到后同步檔選擇信號之前包括逝去指定量的時 間。如果步驟S50在作出決定之前包括等待時間，則可以去除步驟S60。在步驟S70中，后同步變速信號從自行車變速控制器的主控制單元20輸出至后變速器18。在從主控制單元20接收到后同步檔選擇信號時，RD微型計算機86確定后變速器 18的當前后檔位(即確定后變速器18的鏈導軌相對于后鏈輪R1至R10的位置)。在示例 性實施例中，后變速器18的操作位置傳感器88將后變速器18的當前后檔位提供給RD微 型計算機86。響應于該后同步變速信號(后變速命令信號)并且基于來自操作位置傳感器 88的所存儲的檔位，RD微型計算機86確定是否操作RD電機80來移動后變速器18的鏈導 軌的檔位。如果RD微型計算機86確定不應切換后變速器18的鏈導軌，則RD微型計算機 86不移動RD電機80。然而，如果RD微型計算機86確定可切換后變速器18的鏈導軌，則 RD微型計算機86移動RD電機80。現在參照圖17中的流程圖，討論由自行車變速控制器(即主控制單元20、FD微型 計算機76和RD微型計算機86)執行的可供替換的處理，該處理使用圖13至15所示的左 手側變速機構112。基本地，圖17中的流程圖是圖16的流程圖所示的控制處理的更簡單的 控制處理。因為圖17所示的可供替換的處理中使用了圖9和16所示的處理的一些步驟， 所以將對相同的處理步驟給出相同的附圖標記。在圖17所示的處理中，當主控制單元20被接通時，電力從電池26被供應至變速 機構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20從左手側變速 機構112的變速開關141和143中的一個接收到前檔選擇信號時，圖16的流程圖的處理開 始。更具體地講，當快速地按下(短脈沖)減檔(向內)操作桿32，使得磁體141b被放置 在磁傳感器141a上方時，前變速器減檔開關141將前檔選擇信號輸出至主控制單元20來 移動前變速器16，以便將鏈條22從小的前鏈輪F1切換至大的前鏈輪F2。另一方面，當快 速地按下(短脈沖)加檔(向外)操作桿33，使得磁體143b被放置在磁傳感器143a上方 時，前變速器加檔開關143將前檔選擇信號輸出至主控制單元20來移動前變速器16，以便 將鏈條22從大的前鏈輪F2切換至小的前鏈輪F1。在步驟S21中，自行車變速控制器的主控制單元20確定接收到的前檔選擇信號的 時間是否小于指定時間閾值(例如小于0.5秒)。如果主控制單元20確定騎車人已快速地 釋放了操作桿32或33，則處理前進至步驟S20，其中主控制單元20以與針對圖9在上文討 論的相同方式將前變速信號輸出至前變速器16的FD微型計算機76。然后，處理結束。然 而，如果主控制單元20確定騎車人將操作桿32或33保持了比指定時間閾值更長的時間， 則處理前進至步驟S71。在步驟S71中，主控制單元20輸出前變速信號和后同步變速信號。主控制單元20 可選擇性地同時輸出前變速信號和后同步變速信號；或先輸出前變速信號，然后輸出后同 步變速信號；或先輸出后同步變速信號，然后輸出前變速信號。根據鏈條22在前和后鏈輪 上的當前位置，可更優選地先操作前變速器16，然后是后變速器18，反之亦然。例如，當減 檔(操作減檔操作桿32)時，優選地先減檔前變速器16，然后加檔后變速器18。另一方面， 當加檔(操作加檔操作桿33)時，優選地先減檔后變速器18，然后加檔前變速器16。因此， 優選地，主控制單元20基于鏈條22在前和后鏈輪上的當前位置，以不同順序選擇性地輸出 前變速信號和后同步變速信號。現在參照圖18和19的流程圖，在該第二實施例中選擇性地，通過在指定時間內僅 按壓并釋放操作桿32和33 —次(即在指定時間內的單個電信號脈沖)來執行單個變速操 作，并且通過在指定時間內按壓并釋放操作桿32和33兩次(即在指定時間內的兩個電信
20號脈沖)來執行同步變速操作。換句話說，如果騎車人在指定量的時間內僅對操作桿32和 33中的一個按壓了一次，則僅換檔前變速器16。然而，如果騎車人在指定量的時間內對操 作桿32和33中的一個按壓了兩次，則以與第一實施例中討論的相同的方式對前和后變速 器16和18進行換檔。如下所述，在圖18和19中示出的可供替換的處理中，當在指定時間閾值內僅接收 到第一檔選擇信號一次時，主控制單元20的變速確定部確定滿足單個變速操作的第一信 號標準，并且當在指定時間閾值內接收到第一檔選擇信號兩次、使得第一檔選擇信號的第 二次出現構成第一 /第二變速信號時，主控制單元20的變速確定部確定滿足用于執行同步 變速操作的第二信號標準。如圖18中的流程圖所示，現在將討論由自行車變速控制器(即主控制單元20、FD 微型計算機76和RD微型計算機86)執行的可供替換的處理，該處理使用圖13至15所示 的左手側變速機構112。因為圖18所示的可供替換的處理中使用了圖9和16所示的處理 的一些步驟，所以將對相同的處理步驟給出相同的附圖標記。在圖18所示的處理中，當主控制單元20被接通時，電力從電池26供應至變速機 構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20從左手側變速機 構112的變速開關141和143中的一個接收到前檔選擇信號時，圖18的流程圖中的處理開 始。更具體地講，當按下減檔(向內)操作桿32，使得磁體141b被放置在磁傳感器141a上 方時，前變速器減檔開關141將前檔選擇信號輸出至主控制單元20來移動前變速器16，以 便將鏈條22從小的前鏈輪F1切換至大的前鏈輪F2。另一方面，當按下加檔(向外)操作 桿33，使得磁體143b被放置在磁傳感器143a上方時，前變速器加檔開關143將前檔選擇信 號輸出至主控制單元20來移動前變速器16，以便將鏈條22從大的前鏈輪F2切換至小的前 鏈輪F1。因此，用于執行單個變速操作的第一變速信號和用于執行同步變速操作的第一 / 第二變速信號是具有不同脈沖定時的脈沖信號。在步驟S20中，主控制單元20以與針對圖9在上文討論的相同的方式將前變速信 號輸出至前變速器16的FD微型計算機76。然后，處理前進至步驟S22。在步驟S22中，自行車變速控制器的主控制單元20確定是否在指定時間(例如， 小于0.5秒)內已經接收到第二前檔選擇信號。如果主控制單元20確定騎車人已在指定 時間內移動了操作桿32或33兩次，則處理前進至步驟S30。然而，如果主控制單元20確定 騎車人在指定時間內僅移動了操作桿32或33 —次，則處理前進至步驟S40，其中取消了對 來自變速開關141或143的任何信號的進一步的處理。在步驟S30中，自行車變速控制器的主控制單元20確定是否在指定時間(例如， 一或兩秒)內從前變速器16的FD微型計算機76接收到前完成變速信號。如果在指定時 間內沒有接收到前完成變速信號，則處理前進至步驟S40，其中取消了對來自變速開關141 或143的任何信號的進一步的處理。另一方面，如果在指定時間內接收到前完成變速信號， 則處理前進至步驟S60。在步驟S60中，主控制單元20在前進至步驟S70之前等待預定量的時間。步驟 S60在某些情況下不是一定必需的。例如，如果步驟S30中的指定時間不足以確保在處理前 進至步驟S70之前完成前變速器16的切換，則可去除步驟S60。此外，步驟S22和S30可在 開始對后變速器18切換之前提供足夠的等待時間，以便允許前變速器16的換檔完成。因此，如果步驟S22和S30提供了足夠的等待時間，則可去除步驟S60。在步驟S70中，以與針對圖9在上文討論的相同的方式將后同步變速信號從自行 車變速控制器的主控制單元20輸出至后變速器18。如圖19中的流程圖所示，現在將討論由自行車變速控制器(即主控制單元20、FD 微型計算機76和RD微型計算機86)執行的可供替換的處理，該處理使用圖13至15所示 的左手側變速機構112。因為圖18所示的可供替換的處理中使用了圖9和18所示的處理 的一些步驟，所以將對相同的處理步驟給出相同的附圖標記。在圖19所示的處理中，當主控制單元20被接通時，電力從電池26供應至變速機 構12和14以及前和后變速器16和18。在步驟S10中，當主控制單元20從左手側變速機 構112的變速開關141和143中的一個接收到前檔選擇信號時，圖17的流程圖中的處理開 始。更具體地講，當按下減檔(向內)操作桿32，使得磁體141b被放置在磁傳感器141a上 方時，前變速器減檔開關141將前檔選擇信號輸出至主控制單元20來移動前變速器16，以 便將鏈條22從小的前鏈輪F1切換至大的前鏈輪F2。另一方面，當按下加檔(向外)操作 桿33，使得磁體143b被放置在磁傳感器143a上方時，前變速器加檔開關143將前檔選擇信 號輸出至主控制單元20來移動前變速器16，以便將鏈條22從大的前鏈輪F2切換至小的前 鏈輪F1。在步驟S22中，自行車變速控制器的主控制單元20確定是否在指定時間(例如， 小于0.5秒)內已經接收到第二前檔選擇信號。如果主控制單元20確定騎車人沒有在指 定時間內移動操作桿32或33兩次，則處理前進至步驟S20，其中主控制單元20以與針對圖 9在上文討論的相同的方式將前變速信號輸出至前變速器16的FD微型計算機76。然后， 處理結束。然而，如果主控制單元20確定騎車人已在指定時間內移動了操作桿32或33兩 次，則處理前進至步驟S71。在步驟S71中，主控制單元20輸出前變速信號和后同步變速信號。主控制單元20 可選擇性地同時輸出前變速信號和后同步變速信號；或先輸出前變速信號，然后輸出后同 步變速信號；或先輸出后同步變速信號，然后輸出前變速信號。根據鏈條22在前和后鏈輪 上的當前位置，可更優選地先操作前變速器16，然后是后變速器18，反之亦然。例如，當減 檔(操作減檔操作桿32)時，優選地先減檔前變速器16，然后加檔后變速器18。另一方面， 當加檔(操作加檔操作桿33)時，優選地先減檔后變速器18，然后加檔前變速器16。因此， 優選地，主控制單元20基于鏈條22在前和后鏈輪上的當前位置，以不同順序選擇性地輸出 前變速信號和后同步變速信號。盡管僅選擇所選的實施例來示例本發明，但從本公開內容本領域技術人員顯而易 見，可在不偏離所附權利要求中限定的本發明的范圍的情況下進行各種變化和修改。例如， 可根據需要和/或期望修改各種部件的大小、形狀、位置或方位。被示為直接連接或彼此接 觸的部件可具有設置在它們之間的中間結構。一個元件的功能可由兩個元件來執行，反之 亦然。一個實施例的結構和功能可在另一個實施例中被采用。不一定必須同時在特定的實 施例中呈現所有的優點。對于現有技術獨特的每個特征，單獨或與其它特征組合地，也應被 視為申請人的其它發明的獨立的說明，包括由這樣的一個或多個特征體現的結構和/或功 能概念。因此，根據本發明的實施例的上述說明僅用于示例，而不是用于如所附權利要求及 其等同物那樣對本發明進行限制。
權利要求
一種自行車變速控制設備，包括檔選擇信號接收部，選擇性地接收第一檔選擇信號和第一/第二檔選擇信號；變速確定部，用來當檔選擇信號接收部接收到滿足第一信號標準的第一檔選擇信號時，確定用于第一變速的第一騎車人變速意圖，以及當檔選擇信號接收部接收到滿足與第一信號標準不同的第二信號標準的第一/第二檔選擇信號時，確定用于除第一變速以外還執行第二變速的第二騎車人變速意圖；以及變速輸出部，在變速確定部確定第一騎車人變速意圖或第二騎車人變速意圖時輸出第一變速信號，并在變速確定部確定第二騎車人變速意圖時輸出第二變速信號。
2.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中當經由檔選擇信號接收部的第一輸入端接收到第一檔選擇信號時，變速確定部確定滿 足第一信號標準；并且當經由與檔選擇信號接收部的第一輸入端不同的檔選擇信號接收部 的第二輸入端接收到第一 /第二檔選擇信號時，變速確定部確定滿足第二信號標準。
3.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中當接收第一檔選擇信號的時間量小于指定時間閾值時，變速確定部確定滿足第一信號 標準；并且當接收第一檔選擇信號的時間量等于或大于指定時間閾值、使得具有指定長度 的信號或更長的第一檔選擇信號構成第一 /第二變速信號時，變速確定部確定滿足第二信 號標準。
4.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中第一檔選擇信號和第一/第二檔選擇信號是具有不同脈沖長度的脈沖信號。
5.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中當在指定時間閾值內僅接收到第一檔選擇信號一次時，變速確定部確定滿足第一信號 標準；并且當在指定時間閾值內接收到第一檔選擇信號兩次、從而第一檔選擇信號的第二 次出現構成了第一 /第二變速信號時，變速確定部確定滿足第二信號標準。
6.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中第一檔選擇信號和第一/第二檔選擇信號是具有不同脈沖定時的脈沖信號。
7.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中變速輸出部輸出第一變速信號，以便通過一次改變一個檔而加檔至較高速度；并且輸 出第二變速信號，以便通過一次改變一個或指定數量的檔而減檔至較低速度。
8.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中變速輸出部輸出第一變速信號，以便通過一次改變一個檔而減檔至較低速度；并且輸 出第二變速信號，以便通過一次改變一個或指定數量的檔而加檔至較高速度。
9.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，其中變速確定部還執行當檔選擇信號接收部接收到滿足第三信號標準的第三檔選擇信號時，確定用于第三變 速的第三騎車人變速意圖，以及當檔選擇信號接收部接收到滿足與第三信號標準不同的第四信號標準的第三/第四 檔選擇信號時，確定用于除第三變速以外還執行第四變速的第四騎車人變速意圖；變速輸出部在變速確定部確定第三騎車人變速意圖或第四騎車人變速意圖時輸出第一變速信號，并在變速確定部確定第二騎車人變速意圖時輸出第四變速信號；變速輸出部輸出第一變速信號，以便通過一次改變一個檔而加檔至較高速度；并且輸 出第二變速信號，以便通過一次改變一個或指定數量的檔而減檔至較低速度；以及變速輸出部輸出第三變速信號，以便通過一次改變一個檔而減檔至較低速度；并且輸 出第四變速信號，以便通過一次改變一個檔或指定數量的檔而加檔至較高速度。
10.根據權利要求1所述的自行車變速控制設備，還包括第一變速操作裝置，其具有第一單個騎車人檔輸入部件，所述第一單個騎車人檔輸入 部件可選擇性地以產生第一檔選擇信號的第一操作方式操作，并且可選擇性地以產生第一 /第二檔選擇信號的第二操作方式操作。
11.根據權利要求10所述的自行車變速控制設備，還包括第二變速操作裝置，其與第一變速操作裝置物理地分離，并且所述第二變速操作裝置 具有產生檔選擇信號的騎車人檔輸入部件。
12.根據權利要求11所述的自行車變速控制設備，還包括第一變速裝置，響應于第一變速操作裝置的第一單個騎車人檔輸入部件以第一和第二 操作方式被操作而由第一變速操作裝置操作，以及第二變速裝置，響應于第一變速操作裝置的第一單個騎車人檔輸入部件以第二操作方 式被操作和第二變速操作裝置的騎車人檔輸入部件的操作而選擇性地由第一和第二變速 操作裝置操作。
13.根據權利要求12所述的自行車變速控制設備，其中第一變速操作裝置包括齒輪減檔操作部件和齒輪加檔操作部件，其中第一變速操作裝 置的減檔和加檔操作部件中的一個構成第一單個騎車人檔輸入部件，而第一變速操作裝置 的減檔和加檔操作部件中的另一個構成第二單個騎車人檔輸入部件，第一變速操作裝置的 減檔和加檔操作部件中的每一個都能夠以第一和第二操作方式操作。
14.根據權利要求13所述的自行車變速控制設備，其中第二變速操作裝置包括產生減檔齒輪選擇信號的齒輪減檔操作部件和產生加檔齒輪 選擇信號的齒輪加檔操作部件，其中第二變速操作裝置的騎車人檔輸入部件構成齒輪減檔 操作部件和齒輪加檔操作部件中的一個，而齒輪減檔操作部件和齒輪加檔操作部件中的另 一個構成第二變速操作裝置的另一個騎車人檔輸入部件。
15.根據權利要求12所述的自行車變速控制設備，其中第一變速操作裝置包括齒輪減檔操作部件和齒輪加檔操作部件，其中第一變速操作裝 置的減檔和加檔操作部件中的每一個都能夠以第一和第二操作方式操作，使得在第一操作 方式中的齒輪減檔操作部件的操作使控制器沿第一齒輪減檔方向操作第一變速裝置，而第 二操作方式中的齒輪減檔操作部件的操作使得控制器沿第一齒輪減檔方向操作第一變速 裝置并且沿第二齒輪加檔方向操作第二變速裝置，并且使得第一操作方式中的齒輪加檔操 作部件的操作使控制器沿第一齒輪加檔方向操作第一變速裝置，而第二操作方式中的齒輪 加檔操作部件的操作使控制器沿第一齒輪加檔方向操作第一變速裝置并且沿第二減檔方 向操作第二變速裝置。
16.根據權利要求12所述的自行車變速控制設備，其中第一和第二變速裝置被配置為使得當僅第一變速裝置改變一個速度時的改變值大于當僅第二變速裝置改變一個速度時的改變值。
17.根據權利要求10所述的自行車變速控制設備，其中第一變速操作裝置的第一單個騎車人檔輸入部件被可移動地安裝為在靜止位置、第一 操作位置和第二操作位置之間移動，在第一單個騎車人檔輸入部件從靜止位置向第二操作 位置的單個向前動作期間第二操作位置經過第一操作位置，使得當第一單個騎車人檔輸入 部件從靜止位置移動到第一操作位置時執行第一操作方式，并使得當第一單個騎車人檔輸 入部件從靜止位置移動到第二操作位置時執行第二操作方式。
18.根據權利要求10所述的自行車變速控制設備，其中第一變速操作裝置包括齒輪減檔操作部件和齒輪加檔操作部件，其中第一變速操作裝 置的減檔和加檔操作部件中的一個構成第一單個騎車人檔輸入部件，而第一變速操作裝置 的減檔和加檔操作部件中的另一個構成第二單個騎車人檔輸入部件，第一變速操作裝置的 減檔和加檔操作部件中的每一個都可移動，使得當第一變速操作裝置的減檔和加檔操作部 件從靜止位置移動到操作位置然后在預定時間內返回靜止位置時執行第一操作方式，并使 得當第一變速操作裝置的減檔和加檔操作部件從靜止位置移動到操作位置并在操作位置 保持比預定時間更長的時間時執行第二操作方式。
19.根據權利要求10所述的自行車變速控制設備，其中第一變速操作裝置包括齒輪減檔操作部件和齒輪加檔操作部件，其中第一變速操作裝 置的減檔和加檔操作部件中的一個構成第一單個騎車人檔輸入部件，而第一變速操作裝置 的減檔和加檔操作部件中的另一個構成第二單個騎車人檔輸入部件；第一變速操作裝置的 減檔和加檔操作部件中的每一個都可移動，使得當第一變速操作裝置的減檔和加檔操作部 件在預定時間內從靜止位置向操作位置僅移動一次然后返回靜止位置時執行第一操作方 式，并使得當第一變速操作裝置的減檔和加檔操作部件在預定時間內從靜止位置向操作位 置移動兩次時執行第二操作方式。
全文摘要
一種自行車變速控制設備，設置有檔選擇信號接收部、變速確定部和變速輸出部。檔選擇信號接收部選擇性地接收第一檔選擇信號和第一/第二檔選擇信號。當接收到滿足第一信號標準的第一檔選擇信號時，變速確定部確定用于第一變速的第一騎車人變速意圖，以及當接收到滿足第二(不同的)信號標準的第一/第二檔選擇信號時確定用于除第一變速以外還執行第二變速的第二騎車人變速意圖。變速輸出部在確定第一騎車人變速意圖或第二騎車人變速意圖存在時輸出第一變速信號，并在確定第二騎車人變速意圖存在時輸出第二變速信號。
文檔編號B62M1/36GK101850827SQ20091015098
公開日2010年10月6日 申請日期2009年7月1日 優先權日2009年3月31日
發明者原宣功, 竹田和弘, 鈴木俊邦 申請人:株式會社島野