DE202020005960U1

DE202020005960U1 - Fahrradkomponentenbewegungssteuerung

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Publication number: DE202020005960U1
Application number: DE202020005960.9U
Authority: DE
Original assignee: SRAM LLC
Current assignee: SRAM LLC
Priority date: 2019-01-12
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2030-01-10
Also published as: EP3680163A1; TW202031548A; EP3680163B1; US20200223513A1; DE102020200180A1; CN111434575A; US11459061B2; TWI802778B

Abstract

Sattelstützenanordnung (106) für ein Fahrrad (50), wobei die Sattelstützenanordnung (160) aufweist:
ein oberes Sattelstützenrohr (110), das an einem Sattel (64) anbringbar ist;
ein unteres Sattelstützenrohr (112), das an einem Rahmen (52) des Fahrrads (50) fest anbringbar ist, wobei das obere Sattelstützenrohr (110) konfiguriert ist, um sich relativ zu dem unteren Sattelstützenrohr (112) zu bewegen;
ein Motormodul (94), das konfiguriert ist, um die Höhe des Sattels (64) relativ zu dem Rahmen (52) einzustellen, wobei das Motormodul (94) einen Motor enthält;
eine Energiequelle (96), die konfiguriert ist, um dem Motor Strom zuzuführen;
einen Stromsensor zum Messen des Stroms; und
eine Steuereinrichtung (98), die konfiguriert ist, um den Motor basierend auf dem gemessenen Strom zu steuern.

Description

Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein motorisierte Komponenten für Fahrräder und insbesondere die Steuerung eines hinteren Umwerfers bzw. Schaltwerks oder eines Fahrrads.
Einleitung
Komponenten an einem Fahrrad können motorisiert sein. Beispielsweise kann ein hinterer Umwerfer bzw. ein Schaltwerk eines Fahrrads motorisiert sein und beispielsweise von einer Batterie motorisch angetrieben werden. Batterien, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien, können innerhalb eines großen Temperaturbereichs verwendet werden (z.B. minus 20 Grad Celsius bis 60 Grad Celsius). Die Verwendung einer Lithium-Ionen-Batterie, beispielsweise unterhalb des Temperaturbereichs, kann zu einer schlechten Leistung (z.B. einer Verringerung einer Batteriekapazität) der Lithium-Ionen-Batterie und einer dauerhaften Beschädigung der Lithium-Ionen-Batterie führen. Beispielsweise kann die Verwendung der Lithium-Ionen-Batterie unterhalb des Temperaturbereichs zu einer Lithiumbeschichtung und einem Kurzschluss innerhalb der Lithium-Ionen-Batterie führen, was zu einem thermischen Durchgehen/Durchbrennen und einem Ausfall der Lithium-Ionen-Batterie führt.
Übersicht
In einem Beispiel umfasst eine motorisierte Komponente für ein Fahrrad eine Energiequelle, die dazu konfiguriert ist, Strom für einen Motor zu erzeugen. Der Motor ist dazu konfiguriert, einen beweglichen Teil der motorisierten Komponente zu bewegen. Die motorisierte Komponente umfasst auch einen ersten Sensor, der zum Messen eines ersten Werts konfiguriert ist. Der erste Wert stellt einen ersten Parameter dar, der der Energiequelle zugeordnet ist. Die motorisierte Komponente umfasst einen zweiten Sensor, der zum Messen eines zweiten Werts konfiguriert ist. Der zweite Wert repräsentiert einen zweiten Parameter, der der Energiequelle zugeordnet ist. Die motorisierte Komponente umfasst auch einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor in Verbindung steht. Der Prozessor ist dazu konfiguriert, eine Anforderung zu empfangen, den beweglichen Teil der motorisierten Komponente zu bewegen, einen vorbestimmten Schwellenwert zu identifizieren und eine Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts mit dem identifizierten vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen. Der vorbestimmte Schwellenwert ist ein Wertebereich für eine Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters. Basierend auf dem Vergleich ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, wenn die Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwert erreicht, den Strom von der Energiequelle zum Motor basierend auf der empfangenen Anforderung so zu steuern, dass sich der bewegliche Teil der motorisierten Komponente bewegt.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner so konfiguriert, dass er basierend auf dem Vergleich die angeforderte Bewegung abbricht, wenn die Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwert nicht erreicht.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, einem Benutzer des Fahrrads den Abbruch der angeforderten Bewegung mitzuteilen.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad zu identifizieren. Die Identifizierung des vorbestimmten Schwellenwerts umfasst eine Identifizierung des vorbestimmten Schwellenwerts basierend auf den identifizierten Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad.
In einem Beispiel umfassen die Betriebscharakterisierungsdaten für die Fahrraddaten Daten, die sich auf einen Fahrradtyp, eine Position des beweglichen Teils der motorisierten Komponente, eine Eigenschaft der Energiequelle, eine Eigenschaft des Motors, eine Eigenschaft der Elektronik der motorisierten Komponente oder eine beliebige Kombination davon beziehen.
In einem Beispiel umfasst die motorisierte Komponente ferner einen Speicher, der mit dem Prozessor in Verbindung steht. Der Speicher ist dazu konfiguriert, eine Mehrzahl von Datensätzen oder eine Mehrzahl von Funktionen zu speichern. Jeder Datensatz der Mehrzahl von Datensätzen oder jede Funktion der Mehrzahl von Funktionen repräsentiert einen jeweiligen vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten für die Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters. Die Identifizierung des vorbestimmten Schwellenwerts umfasst eine Auswahl eines Datensatzes der Mehrzahl von Datensätzen oder einer Funktion der Mehrzahl von Funktionen basierend auf den identifizierten Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad. Der ausgewählte Datensatz oder die ausgewählte Funktion repräsentiert den identifizierten vorbestimmten Schwellenwert.
In einem Beispiel ist der erste Parameter eine Temperatur der Energiequelle und der zweite Parameter ist eine Spannung der Energiequelle.
In einem Beispiel ist die Energiequelle eine Batterie.
In einem Beispiel ist die motorisierte Komponente ein Umwerfer.
In einem Beispiel umfasst die empfangene Anforderung, den beweglichen Teil des Umwerfers zu bewegen, eine Mehrzahl von Bewegungen. Der erste Sensor ist dazu konfiguriert, den ersten Wert vor jeder Bewegung von wenigstens einer Untergruppe von Bewegungen der Mehrzahl von Bewegungen zu messen, und der zweite Sensor ist dazu konfiguriert, den zweiten Wert vor jeder Bewegung von wenigstens der Untergruppe von Bewegungen zu messen. Vor jeder Bewegung von wenigstens der Untergruppe von Bewegungen ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, eine Kombination des jeweiligen gemessenen ersten Werts und des jeweiligen gemessenen zweiten Werts mit dem identifizierten vorbestimmten Schwellenwert oder einem anderen vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen. Der andere vorbestimmte Schwellenwert ist ein anderer Wertebereich. Basierend auf dem Vergleich ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, die angeforderte Bewegung abzubrechen, wenn die Kombination des jeweiligen gemessenen ersten Werts und des jeweiligen gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwert oder den anderen vorbestimmten Schwellenwert nicht erreicht.
In einem Beispiel ist die empfangene Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils eine Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils von einer ersten Position zu einer zweiten Position. Wenn die angeforderte Bewegung abgebrochen wird, ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, den beweglichen Teil durch die Energiequelle und den Motor zurück in die erste Position oder in eine dritte Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen.
In einem Beispiel ist die Untergruppe von Bewegungen die Mehrzahl von Bewegungen.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, ein vorbestimmtes Spannungsminimum und eine vorbestimmte Niederspannungszeitbegrenzung bzw. -zeitlimit zu identifizieren. Vor jeder Bewegung von wenigstens der Untergruppe von Bewegungen ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, den jeweiligen gemessenen zweiten Wert mit dem identifizierten vorbestimmten Spannungsminimum zu vergleichen. Vor jeder Bewegung von wenigstens der Untergruppe von Bewegungen ist der Prozessor ferner so konfiguriert, dass er basierend auf dem Vergleich, wenn der jeweilige gemessene zweite Wert kleiner als das identifizierte vorbestimmte Spannungsminimum ist, identifiziert, ob ein Zeitgeber läuft, wenn der Zeitgeber als nicht laufend identifiziert ist, den Zeitgeber zu starten, und wenn der Zeitgeber als laufend identifiziert ist, eine Zeit des Zeitgebers mit dem identifizierten vorbestimmten Niedrige-Spannung-Zeitlimit zu vergleichen. Wenn der Zeitgeber als laufend identifiziert wird, ist der Prozessor ferner so konfiguriert, dass er basierend auf dem Vergleich die angeforderte Bewegung abbricht, wenn die Zeit des Zeitgebers größer als das identifizierte vorbestimmte Niedrige-Spannung-Zeitlimit ist. Der Prozessor ist ferner so konfiguriert, dass er basierend auf dem Vergleich, wenn der jeweilige gemessene zweite Wert größer als das identifizierte vorbestimmte Spannungsminimum ist, den Zeitgeber zurücksetzt, wenn der Zeitgeber läuft.
In einem Beispiel sind die Mehrzahl von Bewegungen jeweils eine Mehrzahl von Schaltvorgängen des Umwerfers.
In einem Beispiel umfasst ein hinterer Umwerfer bzw. ein Schaltwerk für ein Fahrrad einen Motor, der zum Bewegen eines beweglichen Teils des Schaltwerks konfiguriert ist, eine Batterie, die zum Antreiben (bzw. mit Energie/Strom versorgen) des Motors konfiguriert ist, einen ersten Sensor, der zum Messen einer der Batterie zugeordneten Temperatur konfiguriert ist, und einen zweiten Sensor, der zum Messen einer Spannung der Batterie konfiguriert ist. Das Schaltwerk umfasst auch einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor in Verbindung steht. Der Prozessor ist dazu konfiguriert, eine Kombination der gemessenen Temperatur und der gemessenen Spannung mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen. Der vorbestimmte Schwellenwert ist ein Wertebereich. Der Prozessor ist ferner so konfiguriert, dass er basierend auf dem Vergleich, wenn die Kombination der gemessenen Temperatur und der gemessenen Spannung den vorbestimmten Schwellenwert erreicht, den beweglichen Teil des Schaltwerks mit dem Motor und der Batterie bewegt.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, eine Anfrage bzw. Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils des Schaltwerks zu empfangen. Die Bewegung des beweglichen Teils des Schaltwerks basiert auf der empfangenen Anforderung.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad zu identifizieren und den vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten für die Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters basierend auf den identifizierten Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad zu identifizieren.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner so konfiguriert, dass er basierend auf dem Vergleich die angeforderte Bewegung abbricht, wenn die Kombination der gemessenen Temperatur und der gemessenen Spannung den vorbestimmten Schwellenwert nicht erreicht.
In einem Beispiel ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, einem Benutzer des Fahrrads den Abbruch der angeforderten Bewegung mitzuteilen.
In einem Beispiel, ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines beweglichen Teils einer motorisierten Komponente eines Fahrrads. Das Fahrrad umfasst eine Energiequelle und einen Motor. Die Energiequelle ist für die Energieversorgung des Motors konfiguriert. Das Verfahren umfasst das Messen eines ersten Werts durch einen ersten Sensor. Der erste Wert stellt einen ersten Parameter dar, der der Energiequelle zugeordnet ist. Das Verfahren umfasst auch das Messen eines zweiten Werts durch einen zweiten Sensor. Der zweite Wert repräsentiert einen zweiten Parameter, der der Energiequelle zugeordnet ist. Das Verfahren umfasst das Empfangen einer Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils der motorisierten Komponente durch einen Prozessor in Kommunikation mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor, das Identifizieren eines vorbestimmten Schwellenwerts und das Vergleichen einer Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts mit dem identifizierten vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten. Der vorbestimmte Schwellenwert ist ein Bereich von Werten für eine Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters. Das Verfahren umfasst auch das Bewegen des beweglichen Teils durch den Motor basierend auf dem Vergleich, wenn die Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren offensichtlich, in denen:

1 eine Seitenansicht eines Beispiels eines Fahrrads zeigt mit einer Komponentenbewegung, die gemäß den Lehren dieser Offenbarung gesteuert werden kann;
2 eine Seitenansicht eines anderen Beispiels eines Fahrrads zeigt mit einer Komponentenbewegung, die gemäß den Lehren dieser Offenbarung gesteuert werden kann;
3 eine Seitenansicht eines Beispiels eines an einem Fahrrad befestigten Schaltwerks ist;
4 eine Seitenansicht eines Beispiels eines an einem Fahrrad angebrachten vorderen Gangwechslers ist;
5 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Gangwechslers ist;
6 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines elektromechanischen Steuersystems ist;
7 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern der Bewegung einer Komponente eines Fahrrads ist;
8a - 8b gemeinsam ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern der Bewegung eines Umwerfers eines Fahrrads darstellen;
9 ein beispielhaftes Diagramm der Batteriespannung gegenüber der Zeit während des Verfahrens von den 8a - 8b zeigt; und
10 ein weiteres beispielhaftes Diagramm der Batteriespannung gegenüber der Zeit während des Verfahrens von den 8a - 8b zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Offenbarung
Eine Fahrradkomponentenbewegungssteuerung beginnt, wenn ein Benutzer einem Umwerfer oder einer anderen motorisierten Fahrradkomponente befiehlt, zu schalten oder eine Betätigung durchzuführen, oder wenn die Schaltung oder Betätigung automatisch durch einen vom Fahrrad ausgeführten Steueralgorithmus aktiviert wird. Die offenbarte Bewegungssteuerung einer motorisierten Komponente löst oder verbessert die oben genannten und/oder andere Probleme und Nachteile mit vorhandenen und zuvor bekannten motorisierten Fahrradkomponenten. Die Fahrradkomponentenbewegungssteuerung von einer oder mehreren von den vorliegenden Ausführungsformen vergleicht eine Kombination von Werten für Parameter einer Komponente des Fahrrads mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Zu den zu überprüfenden Parametern gehören beispielsweise eine Batteriespannung und eine Batterietemperatur für eine Batterie, die für das Schalten oder die Betätigung verwendet werden soll. Das Schalten oder die Betätigung beginnt nur, wenn die Batteriespannung und die Batterietemperatur jeweils innerhalb vorbestimmter akzeptabler Bereiche liegen. Sobald das Schalten oder die Betätigung begonnen hat, wird das Schalten oder die Betätigung abgebrochen, wenn die Batteriespannung für eine vorbestimmte Zeitspanne unter einem vorbestimmten Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert bleibt. Wenn das Schalten oder die Betätigung abgebrochen wird, wird der Benutzer beispielsweise mit einem Audio- oder einem visuellen Signal benachrichtigt. Wenn das Schalten oder die Betätigung abgebrochen wird, wenn sich die Komponente in einer Position befindet, in der das Fahrrad möglicherweise nicht auf einem bestimmten Niveau arbeitet oder nicht funktionsfähig ist, wird der Schalt- oder Betätigungsbefehl geändert, um die Komponente in eine vorherige Position oder eine Zwischenposition zu bewegen.
Der Vergleich von Batterieparameterwerten mit dem vorbestimmten Schwellenwert vor dem Zulassen eines Schaltens oder Betätigens sorgt für ein sicheres Schalten und/oder Betätigen eines Schaltwerks oder einer anderen motorisierten Komponente, die von der Batterie angetrieben bzw. mit Energie versorgt wird. Dies verlängert die Lebensdauer der Batterie und verhindert einen Ausfall der Batterie aufgrund einer Kaltentladung der Batterie.
Nun den Zeichnungen zuwendend, veranschaulichen 1 und 2 jeweilige Beispiele von muskelbetriebenen Fahrzeugen 50, für die die offenbarte Komponentenbewegungssteuerung mit einem drahtlosen Steuersystem oder einem drahtgebundenen Steuersystem implementiert werden kann. In 1 ist das muskelbetriebene Fahrzeug 50 eine erste Art von Fahrrad, wie beispielsweise ein Rennrad. In 2 ist das muskelbetriebene Fahrzeug 50 eine zweite Art von Fahrrad, wie beispielsweise ein Mountainbike. Während die in den 1 und 2 dargestellten Fahrräder 50 jeweils ein Rennrad (z.B. mit mechanischen (Kabel, Hydraulik und/oder Pneumatik) oder nichtmechanischen (drahtgebundenen und/oder drahtlosen) Antriebssystemen) und ein Mountainbike (z.B. mit Voll- oder Teilfederung) sind, kann die Komponentenbewegungssteuerung, einschließlich der hierin offenbarten spezifischen Ausführungsformen und Beispiele sowie alternativer Ausführungsformen und Beispiele, bei anderen Arten von Fahrzeugen oder Fahrrädern implementiert werden. Beispielsweise kann die offenbarte Komponentenbewegungssteuerung auch bei anderen Arten von muskelbetriebenen Fahrzeugen mit zwei, drei und vier Rädern verwendet werden.
Bezugnehmend auf 1 verwenden die Fahrräder 50 eine Steuereinrichtung und ein Verfahren zum Steuern einer oder mehrerer Komponenten des Fahrrads 50 gemäß den Lehren der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrrad 50 umfasst einen Rahmen 52, ein Vorderrad 54 und ein Hinterrad 56, die jeweils drehbar an dem Rahmen 52 angebracht sind, und einen Antriebsstrang 58. Eine Vorderradbremse 60 ist zum Bremsen des Vorderrads 54 vorgesehen, und eine Hinterradbremse 62 ist zum Bremsen des Hinterrads 56 vorgesehen. Das Fahrrad 50 hat im Allgemeinen auch einen Sitz 64, welcher nahe einem hinteren Ende des Rahmens 52 an einem Ende eines mit dem Rahmen 52 verbundenen Sitzrohrs 66 getragen ist. Das Fahrrad 50 hat auch einen Lenker 68 nahe einem vorderen Ende des Rahmens 52. Der Lenker 68 ist an dem Rahmen 52 zur Benutzer- oder Fahrersteuerung des Fahrrads 50 angebracht. Ein Bremshebel 70 ist an dem Lenker 68 zum Betätigen einer oder beider der vorderen Bremse 60 oder der hinteren Bremse 62 angebracht. Wenn der Bremshebel 70 nur die vordere Bremse 60 oder die hintere Bremse 62 betätigt, kann auch ein zweiter Bremshebel (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die andere Bremse zu betätigen. Eine vordere und/oder Vorwärts-Fahrtrichtung oder Orientierung des Fahrrads 50 ist durch die Richtung des Pfeils A in 1 angegeben. Als solche ist eine Vorwärtsrichtung für das Fahrrad 50 durch die Richtung des Pfeils A angegeben.
Der Antriebsstrang 58 hat eine Kette C und eine vordere Kettenradanordnung 72, die koaxial zu einer Kurbelanordnung 74 mit Pedalen 76 montiert ist. Der Antriebsstrang 58 umfasst auch eine hintere Kettenradanordnung 78, die koaxial zu dem Hinterrad 56 montiert ist, und einen hinteren Gangwechsel- oder Schaltmechanismus, wie beispielsweise einen hinteren Umwerfer bzw. ein Schaltwerk 80.
Wie in 1 dargestellt, kann die vordere Kettenradanordnung 72 einen oder mehrere koaxial montierte Kettenblätter, Zahnräder oder Kettenräder bzw. Ritzel umfassen. In dem Beispiel von 1 weist die vordere Kettenradanordnung 72 zwei solche Kettenräder F1 und F2 auf, die jeweils Zähne 82 um einen jeweiligen Umfang aufweisen. In dem Beispiel von 2 hat die vordere Kettenradanordnung 72 ein solches Kettenrad F1 mit Zähnen 82 um einen Umfang des Kettenrads F1. Wie in den 1 und 2 gezeigt, kann die hintere Kettenradanordnung 78 mehrere (z.B. elf bzw. neun in 1 bzw. 2) koaxial montierte Zahnräder, Ritzel oder Kettenräder G1-GN umfassen. Jedes Kettenrad G1-GN hat auch Zähne 84, die um einen jeweiligen Umfang angeordnet sind. Bezugnehmend auf 1 kann die Anzahl der Zähne 82 am vorderen Kettenrad F2 mit kleinerem Durchmesser geringer sein als die Anzahl der Zähne 82 am vorderen Kettenrad F1 mit größerem Durchmesser. Die Anzahl der Zähne 84 an den hinteren Kettenrädern G1-GN kann allmählich vom hinteren Kettenrad G1 mit dem größten Durchmesser zum Kettenrad GN mit dem kleinsten Durchmesser abnehmen. Wie in 1 gezeigt, kann ein vorderer Gangwechsler 85 betätigt werden, um sich von einer ersten Betriebsposition zu einer zweiten Betriebsposition zu bewegen, um die Kette C zwischen den vorderen Kettenrädern F1 und F2 zu bewegen. Ebenso kann das Schaltwerk 80 betreibbar sein, um sich zwischen einer Anzahl verschiedener Betriebspositionen (z.B. neun oder elf Betriebspositionen) zu bewegen, um die Kette C zu einem ausgewählten der hinteren Kettenräder G1-GN umzuschalten. In einer Ausführungsform kann die hintere Kettenradanordnung 78 mehr oder weniger Kettenräder aufweisen. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform eine hintere Kettenradanordnung zwölf oder dreizehn Kettenräder aufweisen. Die Abmessungen und die Konfiguration des Schaltwerks 80 können modifiziert werden, um eine bestimmte implementierte Mehrzahl von Kettenrädern aufzunehmen. Beispielsweise können ein Winkel und eine Länge des Gestänges (bzw. der Verbindung) und/oder die Konfiguration des Käfigs des Umwerfers modifiziert werden, um bestimmte Kettenradkombinationen aufzunehmen.
Das Schaltwerk 80 ist in diesen Beispielen als ein drahtloses, elektrisch betätigtes Schaltwerk dargestellt, das an dem Rahmen 52, oder einer Rahmenbefestigung, des Fahrrads 50 montiert oder montierbar ist. Das elektrische Schaltwerk 80 hat ein Basiselement 86 (z.B. einen b-Achsschenkel), der an dem Fahrradrahmen 52 angebracht ist. Ein Gestänge 88 hat zwei Verbindungsglieder L, die schwenkbar mit dem Basiselement 86 an einem Basiselement-Gestänge-Verbindungsabschnitt verbunden sind. Ein bewegliches Element 90 (z.B. ein p-Achsschenkel) ist mit dem Gestänge 88 verbunden. Eine Kettenführungsanordnung 92 (z.B. ein Käfig) ist dazu konfiguriert, in die Kette einzugreifen und die Spannung aufrechtzuerhalten, und ist schwenkbar mit einem Teil des beweglichen Elements 90 verbunden. Der Käfig 92 kann sich um eine Käfigdrehachse in einer Dämpfungsrichtung und einer Kettenspannungsrichtung drehen oder schwenken.
Ein Motormodul 94 ist an dem elektrischen Schaltwerk 80 getragen und weist eine Batterie 96 auf. Die Batterie 96 liefert dem Motormodul 94 Energie. In einem Beispiel ist das Motormodul 94 in dem beweglichen Element 90 angeordnet. Das Motormodul 94 kann sich stattdessen an einer anderen Stelle befinden, beispielsweise in einem der Verbindungsglieder L des Gestänges 88 oder in dem Basiselement 86. Das Motormodul 94 kann einen Getriebemechanismus oder ein Getriebe umfassen. Wie im Stand der Technik bekannt ist, können das Motormodul 94 und der Getriebemechanismus mit dem Gestänge 88 gekoppelt sein, um den Käfig 92 seitlich zu bewegen und so die Kette C zwischen den hinteren Kettenrädern an der hinteren Kettenradanordnung 78 umzuschalten.
Die Batterie 96 kann stattdessen eine alternative Energieversorgung oder Energiequelle sein und kann andere elektrische Komponenten des Fahrrads 50 innerhalb eines verbundenen Systems betreiben. In einem Beispiel versorgt die Batterie 96 alleine alle elektrischen Komponenten des Fahrrads 50 (z.B. einen Antriebsmotor für ein elektrisch angetriebenes Fahrrad), einschließlich des Schaltwerks 80, mit Strom. In anderen Beispielen können mehrere Energieversorgungen vorgesehen sein, welche die elektrischen Komponenten des Systems, einschließlich des Schaltwerks 80, gemeinsam oder einzeln mit Strom/Energie versorgen. Zusätzliche Batterien oder andere Energieversorgungen können an dem Schaltwerk 80 angebracht sein oder sich an anderen Positionen befinden, wie beispielsweise dem Rahmen 52. In diesem Beispiel ist die Batterie 96 jedoch so konfiguriert, dass sie direkt an dem Schaltwerk 80 angebracht ist und die Komponenten des Schaltwerks 80 mit Energie versorgt. In einer Ausführungsform ist das Schaltwerk so konfiguriert, dass die Batterie 96 nur die Komponenten des Schaltwerks 80 mit Energie versorgt.
Wie in den Beispielen der 1 und 2 gezeigt, ist eine Steuereinrichtung 98 an dem Lenker 68 angebracht, um das Motormodul 94 drahtlos zu betätigen und das Schaltwerk 80 zum Ausführen von Gangwechseln und einer Gangwahl zu betätigen. Wie in dem Beispiel von 1 gezeigt, ist die Steuereinrichtung 98 mit einem Steuereinrichtungskoppler 100 an dem Lenker 68 angebracht. Mehrere Steuereinrichtungen 98 können mit dem Fahrrad 50 verwendet werden. Die Steuereinrichtung 98 ist dazu konfiguriert, Komponenten des Fahrrads 50 zu betätigen oder auf andere Weise zu steuern. Die Steuereinrichtung 98 kann konfiguriert sein, um das Schalten des vorderen Gangwechslers 85 und/oder des hinteren Umwerfers bzw. des Schaltwerks 80 zu steuern.
Bezugnehmend auf 2 kann die Steuereinrichtung 98 auch dazu konfiguriert sein, Charakteristika eines Aufhängungssystems (z.B. einer Vorderradaufhängung 102 und/oder einer Hinterradaufhängung 104) zu steuern. Die Vorderradaufhängung 102 montiert das Vorderrad 54 beweglich am Rahmen 52, und die Hinterradaufhängung 104 montiert das Hinterrad 56 beweglich am Rahmen 52. Die Vorderradaufhängung 102 und die Hinterradaufhängung 104 können eine oder mehrere einstellbare Aufhängungskomponenten, wie z.B. eine Feder oder einen Dämpfer, umfassen. Die Steuereinrichtung kann dazu konfiguriert sein, die eine oder mehreren einstellbaren Aufhängungskomponenten einzustellen.
Die Steuereinrichtung 98 kann auch dazu konfiguriert sein, Charakteristika einer Sattelstützenanordnung 106 zu steuern. Die Sattelstützenanordnung 106 befestigt den Sattel 64 beweglich an dem Rahmen 52. Die Sattelstützenanordnung 106 kann einen Sattelstützenkopf 108 umfassen, der an dem Sitz 64 (z.B. einem Sattel) befestigt werden kann und mit einem oberen Sattelstützenrohr 110 verbunden ist. Das oberes Sattelstützenrohr 110, der Sattelstützenkopf 108 und der Sattel 64 können so konfiguriert sein, dass sie sich relativ zu einem unteren Sattelstützenrohr 112 bewegen, welches fixierbar an dem Rahmen 52 angebracht ist. Beispielsweise kann das obere Sattelstützenrohr 110 innerhalb des unteren Sattelstützenrohrs 112 entlanggleiten, wobei das untere Sattelstützenrohr 112 an dem Sattelrohr 66 des Rahmens 52 befestigt ist. In einem Beispiel ist die Steuereinrichtung 98 dazu konfiguriert, einen Motor innerhalb der Sattelstützenanordnung 106 zu steuern, um eine Höhe des Sitzes 64 relativ zu dem Rahmen 52 einzustellen.
In anderen Ausführungsformen kann die Steuereinrichtung 98 an anderen Stellen an dem Fahrrad 50 angeordnet sein oder kann alternativ auf verschiedene Komponenten des Fahrrads 50 verteilt sein, wobei eine Kommunikationsverbindung zur Anpassung an die erforderlichen Signal- und Leistungswege verlegt werden kann. Die Steuereinrichtung 98 kann sich auch an anderen Stellen als am Fahrrad 50 befinden, wie beispielsweise am Handgelenk eines Fahrers oder in einer Trikottasche. Die Kommunikationsverbindung kann Drähte umfassen, kann drahtlos sein oder kann eine Kombination davon sein. In einem Beispiel kann die Steuereinrichtung 98 in das Schaltwerk 80 integriert sein, um Steuerbefehle zwischen Komponenten zu kommunizieren. Die Steuereinrichtung 98 kann einen Prozessor, eine Kommunikationseinrichtung (z.B. eine drahtlose Kommunikationseinrichtung), einen Speicher und eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen umfassen.
Der Lenker 68 von 1 zeigt eine Rennlenkeranordnung und 2 zeigt eine Aero-Bar-Konfiguration; die Steuereinrichtung 98 kann jedoch auch mit anderen Arten von Lenkeranordnungen verwendet werden, wie z.B. Bullhorn-Bars, Raiser-Bars oder jeder anderen Art von Fahrradlenker. Während die hier beschriebenen Ausführungsformen Steuereinrichtungen beschreiben, die an Lenkern angebracht sind, würde eine Person mit Erfahrung auf dem Fachgebiet auch die mögliche Positionierung von Steuereinrichtungen 98 in anderen Bereichen des Fahrrads 50 erkennen, wie beispielsweise Stellen am gesamten Rahmen 52.
Jede der 1 und 2 zeigt eine Ausführungsform eines drahtlosen Steuersystems, das eine Steueranordnung 120 zum Steuern von Komponenten des Fahrrads 50 umfasst. Die Steueranordnung 120 kann mehrere Steueranordnungen sein. Beispielsweise kann ein Paar von Steueranordnungen 120 verwendet werden. Andere Ausführungsformen der Steueranordnung 120 können vorgesehen sein (z.B. in einer Triathlon- oder Zeitfahranwendung, bei der ein erstes Paar von Steueranordnungen an Verlängerungen (nicht gezeigt) des Lenkers 68 verwendet werden kann und ein zweites Paar von Steueranordnungen neben den Bremshebeln 70 verwendet werden kann). Zusätzlich können die gezeigten Ausführungsformen bei verschiedenen Konfigurationen des Fahrrads 50 verwendet werden. Die Steueranordnung 120 von 1 kann beispielsweise an dem Lenker 68 verwendet werden. Die Steueranordnung 120 kann auch an einer anderen Stelle des Fahrrads 50 angebracht sein. Beispielsweise kann eine Ausführungsform der Steueranordnung 120 an einem Vorbau angebracht sein, wobei der Vorbau zum Anbringen des Lenkers 68 an dem Rahmen 52 konfiguriert ist.
Bezugnehmend auf 1 hat die Steueranordnung 120 für das Fahrrad 50, das als ein Rennrad ausgeführt ist, einen Haubenabschnitt 122, der an einem Lenker 68 mit einem Befestigungselement angebracht ist, welches mit einem ersten Ende des Haubenabschnitts 122 verbunden ist. Das Befestigungselement kann eine Klemme sein oder kann auf anderem Wege beispielsweise durch einen Gewindeeingriff mit dem Lenker 68 anbringbar sein. Der Haubenabschnitt 122 umfasst ein zweites Ende, das an dem Bremshebel 70 angebracht ist. Der Haubenabschnitt 122 ist dazu konfiguriert, die Platzierung der Fahrerhand vor dem Lenker 68 zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Haubenabschnitts 122 zu unterstützen. Der Haubenabschnitt 122 kann eine Haubenabdeckung 124 aufweisen, die konfiguriert ist, um das Greifen des Haubenabschnitts 122 durch den Fahrer zu erleichtern. Die Haubenabdeckung 124 kann zur Wartung elastomer und/oder entfernbar sein. Der Bremshebel 70 kann um eine Hebelachse schwenkbar sein. Beispielsweise kann ein Hebelzapfen den Bremshebel 70 schwenkbar mit dem Haubenabschnitt 122 verbinden. Es ist gezeigt, dass die Steueranordnung 120 ferner eine Schalteinrichtung 126 umfasst. Die Schalteinrichtung 126 kann ein Knopf, ein Hebel oder ein anderes Hilfsmittel sein, das von einem Fahrer gesteuert werden kann. Die Schalteinrichtung 70 kann eine Mehrzahl von Steuerungen sein. Beispielsweise können zwei der Schalteinrichtungen 126 an einer der Steueranordnungen 120 verwendet werden.
Die Schalteinrichtung 126 ist beispielsweise um die Hebelachse schwenkbar und mit dem Bremshebel 70 um die Hebelachse oder eine andere Achse herum drehbar fixiert. Die Schalteinrichtung 126 kann konfiguriert sein, um eine Komponente des Bremshebels 70 zu sein, oder kann alternativ vom Bremshebel 70 verschieden oder getrennt sein. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung 126 unabhängig vom Bremshebel 70 um die Hebelachse schwenkbar sein. Die Schalteinrichtung 126 kann in mehrere Positionen beweglich sein. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung 126 eine Ruheposition, eine erste Betätigungsposition und eine zweite Betätigungsposition aufweisen. Die Ruheposition kann als eine erste Position bezeichnet werden, die erste Betätigungsposition kann als eine zweite Position bezeichnet werden und die zweite Betätigungsposition kann als eine dritte Position bezeichnet werden. Jede von der ersten Position, der zweiten Position und der dritten Position der Schalteinrichtung 126 kann einer axialen Bewegung der Schalteinrichtung 126 mit unterschiedlichen Abständen entlang der Hebelachse entsprechen oder alternativ einer Drehbewegung durch einen Bogen um einen auf der Hebelachse definierten Punkt. Beispielsweise kann ein erster Abstand zwischen der ersten Position und der zweiten Position definiert sein, und ein zweiter Abstand kann zwischen der zweiten Position und der dritten Position definiert sein. Ein Weg kann die Bewegung der Schalteinrichtung 126 beschreiben. Beispielsweise können die erste Position, die zweite Position und die dritte Position entlang des Wegs zwischen der zweiten Position und der dritten Position definiert sein. In einem anderen Beispiel sind die erste Position, die zweite Position und die dritte Position entlang des Wegs zwischen der ersten Position und der dritten Position definiert. Der Bremshebel 70 kann sich mit der Schalteinrichtung 126 bewegen, oder die Schalteinrichtung 126 kann sich relativ zu dem Bremshebel 70 bewegen.
Bezugnehmend auf 2 sind für das Fahrrad 50, das als ein Mountainbike ausgeführt ist, eine oder mehrere Schalteinrichtungen an dem Lenker 68 (nicht gezeigt) angeordnet. Die Steuereinrichtung 98 kann konfiguriert sein, um elektronisch mit wenigstens einer von der einen oder den mehreren Schalteinrichtungen zu kommunizieren. Die Steuereinrichtung 98 ist mit dem Lenker 68 verbunden gezeigt, aber die Steuereinrichtung 98 kann mit anderen Komponenten des Fahrrads 50 verbunden sein, wie beispielsweise dem Vorbau oder dem Rahmen 52. Alternativ kann die Steuereinrichtung 98 vom Fahrrad 50 entfernt sein (z.B. als getragene oder mit sich geführte Einrichtung).
Eine Schaltung der Steueranordnung 120, die zum Senden und/oder Empfangen von Signalen konfiguriert ist, kann in die Schalteinrichtung 126 integriert sein und/oder kann entfernt angeordnet sein, wie beispielsweise in der Steuereinrichtung 98. Die Steuereinrichtung 98 kann verwendet werden, um Komponenten einer Vielzahl der Steueranordnungen 120 zu konsolidieren. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 98 eine Schaltung aufweisen, die Sende- und/oder Empfangskomponenten umfasst, die in anderen Ausführungsformen auf und/oder in der Steueranordnung 120 enthalten sein können. Die Steuereinrichtung 98 kann auch eine Steuerung-Benutzer-Schnittstelle umfassen. Die Steuerung-Benutzer-Schnittstelle kann eine Anzeige sein und kann konfiguriert sein, um einen Status von Komponenten darzustellen, und/oder kann eine Schnittstelle zum Steuern oder Einstellen von Komponenten umfassen. Beispielsweise kann die Steuerung-Benutzer-Schnittstelle ein Touchscreen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung eine oder mehrere Benutzereinrichtungstasten zum Steuern oder Einstellen von Komponenten umfassen. In einer Ausführungsform umfasst das Fahrrad 50 mehrere Steuerung-Benutzer-Schnittstellen (z.B. an der Steuereinrichtung 98 und an der Schalteinrichtung 126). In einer Ausführungsform umfasst das Fahrrad 50 mehrere Steuereinrichtungen 98, die an verschiedenen Stellen an dem Fahrrad 50 angeordnet sind. Beispielsweise umfasst eine erste Steuereinrichtung der Mehrzahl von Steuereinrichtungen 98 die Schaltung der Steueranordnung 120 und ist an dem Rahmen 52 in einem Abstand von dem Lenker 68 des Fahrrads 50 angebracht, und eine zweite Steuereinrichtung der Mehrzahl von Steuereinrichtungen 98 umfasst die Steuerung-Benutzer-Schnittstelle und ist an dem Lenker 68 angebracht, so dass der Benutzer mit der einen oder mehreren Einrichtungstasten zur Steuerung oder Einstellung der Komponenten interagieren kann. Die erste Steuereinrichtung und die zweite Steuereinrichtung stehen miteinander in Verbindung (z.B. drahtlos oder über eine drahtgebundene Verbindung).
In einer Ausführungsform kann die Steueranordnung 120 unabhängig vom Bremshebel 70 an dem Lenker 68 angebracht sein. Es ist gezeigt, dass jede Ausführungsform der Steueranordnung 120 eine einzelne Ausführungsform der Schalteinrichtung 126 aufweist. Eine andere Ausführungsform des drahtlosen Steuersystems kann jedoch mehr als eine der Schalteinrichtungen 126 an einer oder mehreren der Steueranordnungen 120 umfassen. Beispielsweise kann eine der Steueranordnungen 120 zwei der Schalteinrichtungen 126 umfassen, die gegenüberliegend angeordnet sind, wie an einem Wippschalter, und die andere Steueranordnung 120 kann eine einzelne Ausführungsform der Schalteinrichtung 126 umfassen.
Die Steueranordnung 120 kann Drahtloskommunikationskomponenten zum Steuern anderer Komponenten des Fahrrads 50 umfassen. Beispielsweise kann die Steueranordnung 120 eine Steuerungskommunikationseinrichtung umfassen, die dazu konfiguriert ist, in Reaktion auf eine Betätigung der Schalteinrichtung 126 Betriebssignale zu übertragen. Die Kommunikationseinrichtung kann ferner dazu konfiguriert sein, in Reaktion auf eine Betätigung der Schalteinrichtung 126 Signale zu senden. Die Steuerungskommunikationseinrichtung kann konfiguriert sein, in Reaktion auf die erste Betätigungsposition erste Signale zu senden, und in Reaktion auf die zweite Betätigungsposition zweite Signale zu senden. In einem Beispiel kann die Betätigung der Schalteinrichtung 126 in die erste Betätigungsposition Antizipationssignale von der Steuerungskommunikationseinrichtung senden, und die Betätigung der Schalteinrichtung 126 in die zweite Betätigungsposition kann Betriebssignale von der Steuerungskommunikationseinrichtung senden.
Die Steuerungskommunikationseinrichtung kann auch konfiguriert sein, um auf verschiedene Signale zu reagieren. Beispielsweise können ein oder mehrere Steuerprozessoren (z.B. jeweils von der Steuereinrichtung 98 und/oder von einer oder mehreren Schalteinrichtungen 126) konfiguriert sein, um Signale in Reaktion auf eine Betätigung der Schalteinrichtung 126 zu erzeugen. In einer Ausführungsform erzeugt der Steuerprozessor ein Signal, das konfiguriert ist, um einen Modus der Steuerungskommunikationseinrichtung zu ändern. Der Steuerprozessor kann in Reaktion auf die erste Betätigungsposition ein Antizipationssignal erzeugen. Das Antizipationssignal kann konfiguriert sein, um die Steuerungskommunikationseinrichtung in einen Bereitschaftsmodus zu versetzen. Das Antizipationssignal kann konfiguriert sein, um die Steuerungskommunikationseinrichtung aufzuwecken, einzuschalten oder in einen Zustand mit höherem Stromverbrauch zu überführen. Der Steuerprozessor kann auch ein Steuersignal erzeugen, das konfiguriert ist, um die Steuerungskommunikationseinrichtung zum Senden eines Signals auszulösen/anzusteuern. Der Steuerprozessor kann beim Auslösen/Ansteuern in einen Sendemodus wechseln, um ein Signal zu senden. Die Steuerungskommunikationseinrichtung kann darauf reagieren, um das Betriebssignal zu senden, um eine Komponente des Fahrrads 50 zu steuern.
Andere Komponenten des Fahrrads 50 können dazu konfiguriert sein, auf verschiedene Signaltypen zu reagieren. Beispielsweise können Komponenten so konfiguriert sein, dass sie unterschiedlich auf erste Signale und zweite Signale reagieren, die von der Steuerungskommunikationseinrichtung übertragen werden. In einer Ausführungsform ist eine Komponente wie das Schaltwerk 80 und/oder der vordere Gangwechsler 85 dazu konfiguriert, eine erste Aktion auszuführen in Reaktion auf eine Übertragung des ersten Signals, und eine zweite Aktion auszuführen in Reaktion auf eine Übertragung des zweiten Signals. In einer anderen Ausführungsform ist die Steuerungskommunikationseinrichtung dazu konfiguriert, in Reaktion auf das erste Signal in den Bereitschaftsmodus einzutreten, und in Reaktion auf das zweite Signal ein Betriebssignal zu übertragen.
Ein Signal kann verschiedene Operationen einer oder mehrerer Komponenten des Fahrrads 50 auslösen. Zum Beispiel kann der Steuerprozessor das erste Signal als Reaktion auf die erste Betätigungsposition erzeugen, wobei das erste Signal so konfiguriert ist, dass es den Modus der Steuerungskommunikationseinrichtung in den Bereitschaftsmodus ändert und die Steuerungskommunikationseinrichtung, wie im Sende- oder Übertragungsmodus, zur Übertragung des Antizipationssignals auslöst. Das Antizipationssignal kann dann eine Komponente wie den vorderen Gangwechsler 85 oder das Schaltwerk 80 dazu veranlassen, über einen längeren Zeitraum zuzuhören. Der Steuerprozessor kann dann als Reaktion auf die zweite Betätigungsposition das zweite Signal erzeugen, um die Steuerkommunikationseinrichtung zur Übertragung eines Betriebssignals auszulösen, das so konfiguriert ist, dass es den Betrieb der Komponente auslöst. Das Betriebssignal kann zum Beispiel so konfiguriert werden, dass es ein Hoch- oder Herunterschalten des Schaltwerks 80 und/oder des vorderen Gangwechslers 85 steuert.
Unter Bezugnahme auf 3 können verschiedene Ausführungsformen der Einrichtung das Schaltwerk 80 umfassen, um die Bewegung der Kette C zwischen den hinteren Kettenrädern G1-GN der hinteren Kettenradanordnung 78 zu steuern. Das in 3 dargestellte Schaltwerk 80 umfasst die Batterie 96. Die Batterie 96 kann wiederaufladbar sein. Die Batterie 96 ist an dem Basiselement 86 des Schaltwerks 80 angebracht dargestellt, kann aber auch an einem anderen Teil oder Teilen des Schaltwerks 80 oder am Rahmen 52 angeordnet sein. Das Basiselement 86 ist am Rahmen 52 angebracht und durch das Gestänge 88 des Schaltwerks 80 mit dem beweglichen Element 90 des Schaltwerks 80 verbunden. Das bewegliche Element 90 ist so konfiguriert, dass es sich relativ zum Basiselement 86 in Reaktion auf eine Kraft bewegt, die von einem hinteren Motor geliefert werden kann.
Ein Motor des Motormoduls 94 kann von einem hinteren Prozessor gesteuert werden, um Hochschaltvorgänge oder Herunterschaltvorgänge der hinteren Kettenradanordnung 78 auszuführen. Der hintere Prozessor kann auf Signale reagieren, die von der Steueranordnung 120 erzeugt werden. Zum Beispiel kann die Steuerkommunikationseinrichtung der Steueranordnung 120 drahtlos mit einer hinteren Kommunikationseinrichtung kommunizieren, die dem hinteren Prozessor zugeordnet ist. Die hintere Kommunikationseinrichtung kann ein Funkgerät oder irgendeine andere Einrichtung sein, die zur Kommunikation mit der Steuerungskommunikationseinrichtung konfiguriert ist. In einer Ausführungsform kann die Kommunikation zwischen der hinteren Kommunikationseinrichtung und der Steuerungskommunikationseinrichtung drahtlos sein.
Das Schaltwerk 80 kann einen oder mehrere Sensoren umfassen, die dazu konfiguriert sind, Parameter des Schaltwerks 80 zu identifizieren (z.B. zu messen). Beispielsweise kann das Schaltwerk 80 einen oder mehrere Temperatursensoren 130 umfassen, die dazu konfiguriert sind, eine oder mehrere Temperaturen zu messen, die beispielsweise der Batterie 96 des Schaltwerks 80 entsprechen. Der eine oder die mehreren Temperatursensoren 130 können sich innerhalb der Batterie 96, an der Batterie 96 und/oder innerhalb oder an einer anderen Komponente des Schaltwerks 80 befinden. Der eine oder die mehreren Temperatursensoren 130 können eine beliebige Anzahl verschiedener Arten von Temperatursensoren umfassen, z.B. einen Sensor auf Halbleiterbasis, ein Thermoelement und/oder einen anderen Temperatursensortyp.
Das Schaltwerk 80 kann anstelle oder zusätzlich zu den Temperatursensoren andere Arten von Sensoren umfassen. Beispielsweise kann das Schaltwerk 80 einen oder mehrere Spannungssensoren 132 umfassen, die dazu konfiguriert sind, eine Spannung der Batterie 96 zu identifizieren (z.B. zu messen), und/oder einen oder mehrere Stromsensoren, die dazu konfiguriert sind, einen Eingangsstrom und/oder einen Ausgangsstrom der Batterie 96 zu identifizieren (z.B. zu messen). Der eine oder die mehreren Spannungssensoren 132 und/oder der eine oder die mehreren Stromsensoren können sich jeweils innerhalb und/oder außerhalb der Batterie 96 befinden. Der eine oder die mehreren Sensoren des Schaltwerks 80 stehen über den hinteren Prozessor mit dem Steuerprozessor in Verbindung, der gemessene Temperaturen, Spannungen und/oder Ströme beispielsweise über die hintere Kommunikationseinrichtung und die Steuerungskommunikationseinrichtung zu dem Steuerprozessor übertragen kann.
Das Fahrrad 50 kann zusätzliche, weniger und/oder unterschiedliche Sensoren umfassen. Beispielsweise kann eine Batterie der Sattelstützenanordnung 106 einen oder mehrere Temperatursensoren, einen oder mehrere Spannungssensoren und/oder einen oder mehrere Stromsensoren umfassen. Als ein anderes Beispiel können eine oder mehrere Batterien des Aufhängungssystems einen oder mehrere Temperatursensoren, einen oder mehrere Spannungssensoren und/oder einen oder mehrere Stromsensoren umfassen. Andere Sensoren können vorgesehen sein.
Nun auf die 1 und 4 bezugnehmend, können verschiedene Ausführungsformen des Fahrrads 50 den gezeigten vorderen Gangwechsler 85 umfassen, um die Bewegung der Kette C zwischen den vorderen Kettenrädern F1, F2 der vorderen Kettenradanordnung 72 zu steuern. Der vordere Gangwechsler 85 umfasst eine vordere Energiequelle 140 (z.B. eine Batterie). Alternativ kann der vordere Gangwechsler 85 eine gemeinsame Energiequelle verwenden. Beispielsweise können der vordere Gangwechsler 85 und der hintere Umwerfer 80 eine verdrahtete Verbindung zwischen diesen aufweisen, so dass sowohl der hintere Umwerfer 80 als auch der vordere Gangwechsler 85 Strom von der Batterie 96, der vorderen Energiequelle 140 oder einer zentralen Energiequelle (nicht gezeigt) beziehen.
In einer Ausführungsform umfasst die vordere Energiequelle 140 einen oder mehrere Temperatursensoren, die jeweils dazu konfiguriert sind, eine oder mehrere Temperaturen der vorderen Energiequelle 140 zu identifizieren (z.B. zu messen), einen oder mehrere Spannungssensoren, die jeweils dazu konfiguriert sind, eine oder mehrere Spannungen der vorderen Energiequelle 140 zu identifizieren (z.B. zu messen) und/oder einen oder mehrere Stromsensoren, die jeweils dazu konfiguriert sind, einen oder mehrere Ströme der vorderen Energiequelle 140 zu identifizieren (z.B. zu messen).
Der vordere Gangwechsler 85 umfasst ein vorderes Basiselement 142, das mit dem Rahmen 52 verbunden ist, und ein vorderes bewegliches Element 144, das durch eine vorderer Anlenkung bzw. ein vorderes Gestänge 146 beweglich mit dem vorderen Basiselement 142 verbunden ist. Die vordere Energiequelle 140 kann einen vorderen Motor mit Strom versorgen. Der vordere Motor ist dazu konfiguriert, ein Drehmoment auf Komponenten des vorderen Gangwechslers 85 aufzubringen, um das vordere bewegliche Element 144 relativ zu dem vorderen Basiselement 142 zu bewegen. Auf diese Weise kann der vordere Gangwechsler 85 die Kette C zwischen den vorderen Kettenrädern F1, F2 der vorderen Kettenradanordnung 72 verschieben.
Die gezeigte vordere Kettenradanordnung 72 umfasst das vordere Kettenrad F1 mit größerem Durchmesser und das vordere Kettenrad F2 mit kleinerem Durchmesser. Eine andere Anzahl von Kettenrädern F kann verwendet werden. Beispielsweise können drei Kettenräder F1, F2, F3 verwendet werden. Alternativ kann ein einzelnes vorderes Kettenrad F1 verwendet werden, in welchem Fall der vordere Gangwechsler 85 weggelassen werden kann, wie in 2 gezeigt.
Ein vorderer Prozessor kann enthalten sein, um den vorderen Motor zu steuern, um Hoch- und Herunterschaltvorgänge der vorderen Kettenradanordnung 72 auszuführen. Der vordere Prozessor kann auf die Steueranordnung 120 reagieren. Beispielsweise kann die Steuerungskommunikationseinrichtung der Steueranordnung 120 drahtlos mit einer vorderen Kommunikationseinrichtung kommunizieren, die dem vorderen Prozessor zugeordnet ist. Die vordere Kommunikationseinrichtung kann auch so konfiguriert sein, dass sie drahtlos mit der hinteren Kommunikationseinrichtung kommuniziert, die dem hinteren Prozessor zugeordnet ist. Beispielsweise kann die hintere Kommunikationseinrichtung Signale senden, die von der vorderen Kommunikationseinrichtung empfangen werden. In diesem Beispiel kann die vordere Kommunikationseinrichtung die Zuhöraktivität erhöhen, wenn Signale von der hinteren Kommunikationseinrichtung empfangen werden. Die vordere Kommunikationseinrichtung kann ein Funkgerät oder eine andere Einrichtung sein, die konfiguriert ist, um mit der Steuerungskommunikationseinrichtung der Steueranordnung 120 zu kommunizieren.
Bezugnehmend auf 1 und die Diskussion der Schalteinrichtung 126 oben kann die Schalteinrichtung 126 einen Steuerraum enthalten, der für die Aufnahme einer Steuereinheit konfiguriert ist. Der Steuerraum kann zum Schutz von Komponenten der Steuereinheit gegen Umgebungseinflüsse abgedichtet sein. In einer Ausführung ist der Steuerraum im Wesentlichen aus funkfrequenz- bzw. hochfrequenztransparenten Materialien hergestellt.
Die Steuereinheit kann die Steuerungskommunikationseinrichtung und den Steuerprozessor umfassen. Die Steuereinheit kann eine Leiterplatte („PCB“) mit Schaltungen zur Interpretation von Aktionen, zur Erzeugung von Signalen und/oder zur Übertragung von Signalen umfassen. Alternativ kann die Steuereinheit weggelassen werden und die damit verbundenen Komponenten können anderweitig angeschlossen werden. So können beispielsweise flexible Anschlüsse wie Drähte verwendet werden.
Die Steuereinheit kann in einer PCB-Konfiguration vorliegen. Die PCB-Ausführung der Steuereinheit hat ein Substrat, auf das Komponenten der Steuereinheit aufgebracht und/oder befestigt sind. Das Substrat kann eine Struktur und/oder Form der Steuereinheit bilden. Das Substrat kann aus einer beliebigen Substanz bestehen, die zur Bildung einer darunter liegenden Befestigung der Komponenten der Steuereinheit dient, z.B. ein dielektrisches Verbundmaterial. So können beispielsweise Verbundwerkstoffe wie Phenol-Baumwollpapier (z.B. FR-2), Baumwollpapier und Epoxid (z.B. FR-3), glasverstärktes Epoxid (z.B. FR-4, FR-5, FR-6) und/oder andere Materialien sowie Kombinationen davon verwendet werden. Das Substrat kann starr oder flexibel sein.
Eine Verbindung einer Schaltung oder Schaltkreisen mit der Steuereinheit kann unter Verwendung verschiedener Techniken erreicht werden. In einer Ausführungsform wird die Verbindung durch Aufbringen einer Schicht eines elektrisch leitenden Mediums, wie beispielsweise Lötmittel, zwischen elektrischen Kontaktverbindungsflächen der Steuereinheit erreicht. Eine solche Verbindung kann einen elektrisch kommunikativen Kontakt zwischen elektronischen Komponenten bereitstellen, die mit der Steuereinheit verbunden sind, wie beispielsweise der Steuerungskommunikationseinrichtung und dem Steuerprozessor der Schalteinrichtung 126. In einer Ausführungsform sind zumindest einige Komponenten der Schalteinrichtung 126 (z.B. Komponenten der Steuereinheit der Schalteinrichtung 126) in der Steuereinrichtung 98 enthalten, und die Schalteinrichtung 126 und die Steuereinrichtung kommunizieren über eine oder mehrere drahtgebundene und/oder drahtlose Verbindungen.
Die Steuereinheit umfasst den Steuerprozessor und einen Steuerspeicher. Der Steuerprozessor kann einen allgemeinen Prozessor, einen digitalen Signalprozessor, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis („ASIC“), ein feldprogrammierbares Gate-Array („FPGA“), einen analogen Schaltkreis, einen digitalen Schaltkreis, Kombinationen davon oder einen anderen jetzt bekannten oder später entwickelten Prozessor umfassen. Der Steuerprozessor kann eine einzelne Einrichtung oder eine Kombination von Einrichtungen sein, z.B. durch gemeinsame oder parallele Verarbeitung.
Der Steuerspeicher kann ein flüchtiger Speicher oder ein nichtflüchtiger Speicher sein. Der Steuerspeicher kann einen oder mehrere Nur-Lese-Speicher („ROM“), einen Direktzugriffsspeicher („RAM“), einen Flash-Speicher, einen elektronisch löschbaren Programm-Nur-Lese-Speicher („EEPROM“) oder einen anderen Typ von Speicher umfassen. Der Steuerspeicher kann von der Steuereinheit entfernt werden, z.B. in einer sicheren digitalen („SD“) Speicherkarte. In einer bestimmten nicht einschränkenden, beispielhaften Ausführungsform kann ein computerlesbares Medium einen Festkörperspeicher wie eine Speicherkarte oder ein anderes Paket umfassen, das einen oder mehrere nichtflüchtige Nur-Lese-Speicher umfasst. Ferner kann das computerlesbare Medium ein Direktzugriffsspeicher oder ein anderer flüchtiger wiederbeschreibbarer Speicher sein. Zusätzlich kann das computerlesbare Medium ein magnetooptisches oder optisches Medium umfassen, wie beispielsweise eine Disk/Platte oder Bänder oder eine andere Speichereinrichtung. Dementsprechend wird davon ausgegangen, dass die Offenbarung ein oder mehrere computerlesbare Medien und andere Äquivalente und Nachfolgemedien umfasst, in denen Daten oder Anweisungen gespeichert werden können.
Der Steuerspeicher ist ein nicht vorübergehendes computerlesbares Medium und wird als ein einzelnes Medium beschrieben. Der Begriff „computerlesbares Medium“ umfasst jedoch ein einzelnes Medium oder mehrere Medien, wie beispielsweise eine zentralisierte oder verteilte Speicherstruktur, und/oder zugehörige Caches, die zum Speichern eines oder mehrerer Sätze von Anweisungen und anderen Daten betrieben werden können. Der Begriff „computerlesbares Medium“ soll auch jedes Medium umfassen, das in der Lage ist, einen Satz von Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor zu speichern, zu codieren oder zu tragen, oder das ein Computersystem veranlasst, ein oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Operationen auszuführen.
In einer alternativen Ausführungsform können dedizierte Hardwareimplementierungen, wie anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, programmierbare Logikarrays und andere Hardwareeinrichtungen, konstruiert werden, um eines oder mehrere der hier beschriebenen Verfahren zu implementieren. Anwendungen, die die Einrichtung und Systeme verschiedener Ausführungsformen umfassen können, können im Großen und Ganzen eine Mehrzahl von elektronischen und Computersystemen umfassen. Eine oder mehrere hier beschriebene Ausführungsformen können Funktionen implementieren, die zwei oder mehr spezifische miteinander verbundene Hardwaremodule oder -einrichtungen mit zugehörigen Steuer- und Datensignalen verwenden, die zwischen und durch die Module oder als Teile einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung übertragen werden können. Dementsprechend umfasst das vorliegende System Software-, Firmware- und Hardware-Implementierungen.
Die Steuereinheit kann ein Signal interpretieren, das einen Schaltbefehl anzeigt, der als Reaktion auf die Betätigung der Schalteinrichtung 126 erzeugt wird. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hierin beschriebene Verfahren mit Softwareprogrammen implementiert werden, die von einem Computersystem ausgeführt werden können, wie beispielsweise die Steuereinrichtung 98, die Steuereinheit der Schalteinrichtung 126, das Schaltwerk 80, der vordere Gangwechsler 85 und/oder andere am Fahrrad 50 und/oder vom Benutzer getragene Komponenten. Ferner können in einer beispielhaften, nicht beschränkten Ausführungsform Implementierungen eine verteilte Verarbeitung, eine verteilte Verarbeitung von Komponenten / Objekten und eine parallele Verarbeitung umfassen. Alternativ kann die Verarbeitung eines virtuellen Computersystems konstruiert werden, um eines oder mehrere der hier beschriebenen Verfahren oder Funktionsweisen zu implementieren.
Ein Computerprogramm (auch als Programm, Software, Softwareanwendung, Skript oder Code bekannt) kann in jeder Form von Programmiersprache, einschließlich kompilierter oder interpretierter Sprachen, geschrieben sein, und das Computerprogramm kann in jeder Form eingesetzt werden, einschließlich als eigenständiges Programm oder als Modul, Komponente, Unterprogramm oder andere Einheit, die sich für die Verwendung in einer Computerumgebung eignet. Ein Computerprogramm entspricht nicht unbedingt einer Datei in einem Dateisystem. Ein Programm kann in einem Abschnitt einer Datei gespeichert sein, der andere Programme oder Daten enthält (z.B. ein oder mehrere Skripte, die in einem Auszeichnungssprachdokument gespeichert sind), in einer einzigen Datei, die dem betreffenden Programm zugehörig ist, oder in mehreren koordinierten Dateien (z.B. Dateien, die ein oder mehrere Module, Unterprogramme oder Codeabschnitte speichern). Ein Computerprogramm kann so eingesetzt werden, dass es auf einem Computer oder auf mehreren Computern ausgeführt wird, die sich an einem Standort befinden oder über mehrere Standorte verteilt und durch ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sind.
Die in dieser Beschreibung beschriebenen Prozesse und logischen Abläufe können von einem oder mehreren programmierbaren Prozessoren ausgeführt werden, die ein oder mehrere Computerprogramme ausführen, um Funktionen auszuführen, indem sie mit Eingabedaten arbeiten und Ausgaben erzeugen. Die Prozesse und logischen Abläufe können auch von speziellen logischen Schaltungen (z.B. einem FPGA oder einem ASIC) ausgeführt werden, und die Einrichtung kann auch als solche implementiert werden.
Wie in dieser Anmeldung verwendet, bezieht sich der Begriff „Schaltung“ oder „Schaltkreis“ auf alle der Folgenden: (a) reine Hardware-Schaltungsimplementierungen (wie z.B. Implementierungen in nur analogen und/oder digitalen Schaltkreis) und (b) Kombinationen von Schaltungen und Software (und/oder Firmware), wie z.B. (falls zutreffend): (i) auf eine Kombination von Prozessoren) oder (ii) auf Teile von Prozessor(en)/Software (einschließlich digitaler Signalprozessor(en)), Software und Speicher(n), die zusammenwirken, um ein Gerät, wie z.B. ein Mobiltelefon oder einen Server, dazu zu veranlassen, verschiedene Funktionen auszuführen) und (c) auf Schaltungen, wie z.B. einen Mikroprozessor(en) oder einen Teil eines Mikroprozessors(en), die Software oder Firmware für den Betrieb benötigen, selbst wenn die Software oder Firmware physisch nicht vorhanden ist.
Diese Definition von „Schaltungen“ gilt für alle Verwendungen dieses Begriffs in dieser Anwendung, einschließlich in allen Ansprüchen. Als weiteres Beispiel würde der Begriff „Schaltung“, wie er in dieser Anwendung verwendet wird, auch eine Implementierung lediglich eines Prozessors (oder mehrerer Prozessoren) oder eines Teils eines Prozessors und der dazugehörigen Software und/oder Firmware sowie anderer elektronischer Komponenten umfassen. Der Begriff „Schaltung“ würde auch beispielsweise und wenn auf das jeweilige Anspruchselement anwendbar, eine integrierte Basisband-Schaltung oder eine integrierte Schaltung des Anwendungsprozessors für eine mobile Computereinrichtung oder eine ähnliche integrierte Schaltung in einem Server, einer zellularen Netzwerkeinrichtung oder einer anderen Netzwerkeinrichtung umfassen.
Für die Ausführung eines Computerprogramms geeignete Prozessoren umfassen beispielsweise sowohl Universal- und Spezial-Mikroprozessoren als auch ein oder mehrere Prozessoren einer beliebigen Art von Digitalcomputer. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor Anweisungen bzw. Befehle und Daten von einem Nur-Lese-Speicher bzw. Festwertspeicher oder einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder von beiden. Die wesentlichen Elemente eines Computers sind ein Prozessor zur Ausführung von Befehlen und ein oder mehrere Speichergeräte zur Speicherung von Befehlen und Daten. Im Allgemeinen umfasst ein Computer auch ein oder mehrere Massenspeichereinrichtungen zur Speicherung von Daten (z.B. magnetische, magnetooptische Platten oder optische Platten) oder ist mit dieser/diesen operativ gekoppelt, um Daten von dieser/diesen zu empfangen oder Daten an diese zu übertragen, oder beides. Ein Computer muss jedoch nicht über solche Einrichtungen verfügen. Darüber hinaus kann ein Computer in eine andere Einrichtung eingebettet sein, z.B. in ein Mobiltelefon, einen persönlichen digitalen Assistenten („PDA“), einen mobilen Audio-Player, einen GPS-Empfänger („GPS“), eine Steuereinrichtung, ein Schaltwerk oder einen vorderen Gangwechsler, um nur einige zu nennen. Zu den computerlesbaren Medien, die zur Speicherung von Computerprogrammbefehlen und Daten geeignet sind, gehören alle Formen nichtflüchtiger Speicher, Medien und Speichergeräte, einschließlich z.B. Halbleiterspeichereinrichtungen (z.B. EPROM, EEPROM und Flash-Speichergeräte), Magnetplatten (z.B. interne Festplatten oder Wechselplatten), optische Magnetplatten und CD-ROM und DVD-ROM-Platten. Der Prozessor und der Speicher können durch eine spezielle Logikschaltung ergänzt oder in diese integriert werden.
Die Steuerungskommunikationseinrichtung stellt eine Daten- und/oder Signalkommunikation von der Steuereinheit zu einer anderen Komponente des Fahrrads oder einer externen Einrichtung wie einem Mobiltelefon oder einer anderen Computereinrichtung bereit. Die Steuerungskommunikationseinrichtung kommuniziert die Daten über eine beliebige betriebsfähige Verbindung. Eine betriebsfähige Verbindung kann eine sein, bei der Signale, physikalische Kommunikationen und/oder logische Kommunikationen gesendet und/oder empfangen werden können. Eine betriebsfähige Verbindung kann eine physikalische Schnittstelle, eine elektrische Schnittstelle und/oder eine Datenschnittstelle umfassen. Die Steuerungskommunikationseinrichtung kann konfiguriert sein, um drahtlos zu kommunizieren, und als solche eine oder mehrere Antennen umfassen. Die Steuerungskommunikationseinrichtung ermöglicht drahtlose Kommunikationen in jedem heute bekannten oder später entwickelten Format.
Eine Steuerantenne kann ebenfalls vorgesehen sein. Die Steuerantenne kann eine Mehrzahl von Steuerantennen sein. Die Steuereinheit umfasst eine Antenne, die in der Schaltung der Leiterplatte enthalten ist; es können jedoch auch zusätzliche Antennen in der Schaltung enthalten sein. Die Steuerantenne kann mit einer anderen Komponente des Fahrrads 50 integriert sein oder kann eine unabhängige Komponente sein. Beispielsweise kann die Steuerantenne als Teil der Steuerungskommunikationseinrichtung und/oder als Teil des Bremshebels 70 integriert sein.
5 ist ein Blockdiagramm einer Bedienungs- bzw. Betriebskomponente 200. Die Betriebskomponente 200 kann eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Komponenten sein, wie beispielsweise das Schaltwerk 80 und der vordere Gangwechsler 85. Die Betriebskomponente 200 kann auch eine andere Komponente sein, wie eine interne Getriebekomponente, eine Aufhängung oder eine einstellbare Aufhängungskomponente oder eine einstellbare Sitzkomponente. Es können mehrere Betriebskomponenten 200 vorgesehen sein.
Die Betriebskomponente 200 ist mit einer Betriebseinheit 202 versehen, die eine Leiterplatte oder eine alternative Konfiguration sein kann, wie oben beschrieben. Die Betriebseinheit 202 umfasst einen Betriebsprozessor 204, einen Betriebsspeicher 206, eine Betriebsbenutzerschnittstelle 208, eine Betriebsenergiequelle 210, eine Betriebskommunikationsschnittstelle 212 und eine Betriebseinrichtungsschnittstelle 214. In einer Ausführungsform ist die Betriebskommunikationsschnittstelle 212 in Kommunikation mit einer Betriebskommunikationseinrichtung 216 und die Betriebseinrichtungsschnittstelle 214 ist in Kommunikation mit einer Betriebseinrichtung 218. Zusätzliche, unterschiedliche oder weniger Komponenten können vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Betriebsbenutzerschnittstelle 208 weggelassen werden.
Die Struktur, Verbindungen und Funktionen des Betriebsprozessors 204 können repräsentativ für die des hinteren Prozessors, des vorderen Prozessors oder einer anderen Komponente sein. Der Betriebsprozessor 204 kann einen Universalprozessor, einen digitalen Signalprozessor, einen ASIC, einen FPGA, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, Kombinationen davon oder einen anderen jetzt bekannten oder später entwickelten Prozessor umfassen. Der Betriebsprozessor 204 kann eine einzelne Einrichtung oder eine Kombination von Einrichtungen sein, beispielsweise durch verteilte oder parallele Verarbeitung.
Der Betriebsspeicher 206 kann ein flüchtiger Speicher oder ein nichtflüchtiger Speicher sein. Der Betriebsspeicher 206 kann einen oder mehrere von einem ROM, einem RAM, einem Flash-Speicher, einem EEPROM oder einem anderen Speichertyp umfassen. Der Betriebsspeicher 206 kann von der Betriebskomponente 200 entfernbar sein, wie beispielsweise eine SD-Speicherkarte. In einer bestimmten nicht einschränkenden, beispielhaften Ausführungsform kann ein computerlesbares Medium einen Festkörperspeicher wie eine Speicherkarte oder ein anderes Paket umfassen, das einen oder mehrere nichtflüchtige Nur-Lese-Speicher aufnimmt. Ferner kann das computerlesbare Medium ein Direktzugriffsspeicher oder ein anderer flüchtiger wiederbeschreibbarer Speicher sein. Zusätzlich kann das computerlesbare Medium ein magnetooptisches oder optisches Medium umfassen, wie beispielsweise eine Platte oder Bänder oder eine andere Speichereinrichtung. Dementsprechend wird davon ausgegangen, dass die Offenbarung eines oder mehrere computerlesbare Medien und andere Äquivalente und Nachfolgemedien umfasst, in denen Daten oder Anweisungen gespeichert werden können.
Der Betriebsspeicher 206 ist ein nicht vorübergehendes computerlesbares Medium und wird als ein einzelnes Medium beschrieben. Der Begriff „computerlesbares Medium“ umfasst jedoch ein einzelnes Medium oder mehrere Medien, wie beispielsweise eine zentralisierte oder verteilte Speicherstruktur, und/oder zugehörige Caches, die zum Speichern eines oder mehrerer Sätze von Anweisungen und anderen Daten betrieben werden können. Der Begriff „computerlesbares Medium“ soll auch jedes Medium umfassen, das in der Lage ist, einen Satz von Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor zu speichern, zu codieren oder zu tragen, oder das ein Computersystem veranlasst, eines oder mehrere der hier offenbarten Verfahren oder Operationen auszuführen.
Die Betriebsenergiequelle 210 ist eine tragbare Energiequelle, die innerhalb der Betriebskomponente 200 oder außerhalb der Betriebskomponente 200 untergebracht und über ein Stromleitungskabel mit der Betriebskomponente kommunizieren kann. Die Betriebsenergiequelle 210 kann die Erzeugung von elektrischer Energie umfassen, beispielsweise unter Verwendung eines mechanischen Energieerzeugers, einer Brennstoffzelleneinrichtung, von Photovoltaikzellen, piezoelektrischer oder anderer Stromerzeugungseinrichtungen. Die Betriebsenergiequelle 210 kann eine Batterie wie z.B. eine Einrichtung umfassen, die aus zwei oder mehr elektrochemischen Zellen besteht, die gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandeln. Die Betriebsenergiequelle 210 kann eine Kombination mehrerer Batterien oder anderer Energieversorgungseinrichtungen umfassen. Es können speziell angepasste oder konfigurierte Batterietypen oder Standardbatterietypen verwendet werden.
Die Betriebseinrichtungsschnittstelle 214 sieht den Betrieb einer Komponente des Fahrrads 50 vor. Beispielsweise kann die Betriebseinrichtungsschnittstelle 214 Energie von der Betriebsenergiequelle 210 übertragen, um eine Bewegung in der Betriebseinrichtung 218 zu erzeugen. In verschiedenen Ausführungsformen sendet die Betriebseinrichtungsschnittstelle 214 Energie, um eine Bewegung des hinteren Motors und/oder des vorderen Motors zu steuern. Die Betriebseinrichtungsschnittstelle 214 umfasst drahtgebundene leitende Signale und/oder eine Datenkommunikationsschaltung, die zur Steuerung der Betriebseinrichtung 218 betreibbar sind.
Die Betriebsbenutzerschnittstelle 208 kann aus einer oder mehreren Tasten, einem Tastenfeld, einer Tastatur, einer Maus, einem Stift, einem Trackball, einem Wippschalter, einem Touchpad, einer Spracherkennungsschaltung oder einer anderen Einrichtung oder Komponente bestehen, um Daten zwischen einem Benutzer und der Betriebskomponente 200 zu kommunizieren. Die Betriebsbenutzerschnittstelle 208 kann ein Touchscreen sein, der kapazitiv oder resistiv sein kann. Die Betriebsbenutzerschnittstelle 208 kann ein LCD-Panel, eine LED, einen LED-Bildschirm, einen TFT-Bildschirm oder eine andere Art von Anzeige umfassen. Die Betriebsbenutzerschnittstelle 208 kann auch Audiofunktionen oder Lautsprecher umfassen.
Die Betriebskommunikationsschnittstelle 212 ist dazu konfiguriert, mit der Betriebskommunikationseinrichtung 216 Daten wie Antizipationssignale, Betriebssignale und/oder andere Signale von Fahrradkomponenten (z.B. der Schalteinrichtung 126) zu empfangen. Die Betriebskommunikationsschnittstelle 212 kann auch konfiguriert sein, um Daten wie Statussignale (z.B. Temperatursensorsignale) zum Empfang mit der Schalteinrichtung 126 zu senden. Die Betriebskommunikationsschnittstelle 212 kommuniziert die Daten unter Verwendung einer beliebigen betriebsfähigen Verbindung. Eine betriebsfähige Verbindung kann eine sein, bei der Signale, physikalische Kommunikationen und/oder logische Kommunikationen gesendet und/oder empfangen werden können. Eine betriebsfähige Verbindung kann eine physikalische Schnittstelle, eine elektrische Schnittstelle und/oder eine Datenschnittstelle umfassen. Die Betriebskommunikationsschnittstelle 212 stellt drahtlose Kommunikationen über die Betriebskommunikationseinrichtung 216 in einem beliebigen bekannten oder später entwickelten Format bereit. Obwohl die vorliegende Beschreibung Komponenten und Funktionen beschreibt, die in bestimmten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf bestimmte Standards und Protokolle implementiert sein können, ist die Erfindung nicht auf solche Standards und Protokolle beschränkt. Beispielsweise stellen Standards für Internet- und andere paketvermittelte Netzwerkübertragung (z.B. TCP/IP, UDP/IP, HTML, HTTP, HTTPS) Beispiele des Standes der Technik dar. Solche Standards werden periodisch durch schnellere oder effizientere Äquivalente mit im Wesentlichen den gleichen Funktionen ersetzt. Dementsprechend werden Ersatzstandards und -protokolle mit den gleichen oder ähnlichen Funktionen wie den hier offenbarten als Äquivalente davon angesehen.
6 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines elektromechanischen Steuersystems 220 für ein Fahrrad 50. Das elektromechanische Steuersystem 220 kann eine oder mehrere Reihenkonfigurationen der Schalteinrichtungen 126 umfassen. Eine Mehrzahl der Schalteinrichtungen 126 können parallel oder in Reihe an einen einzigen Steuerprozessor angeschlossen sein.
Ein Steuerprozessor 222 kommuniziert mit wenigstens einer Komponente. Beispielsweise kann der Steuerprozessor 222 mit dem Schaltwerk 80 und/oder dem vorderen Gangwechsler 85 kommunizieren. Eine Kommunikation zwischen dem Steuerprozessor 222 und Komponenten kann verdrahtet oder drahtlos sein. Eine Mehrzahl der Steuerprozessoren 222 kann mehreren Komponenten zugeordnet sein. Beispielsweise können eine oder mehrere Komponenten konfiguriert sein, um auf Signale zu warten, die von einer Mehrzahl der Steuerprozessoren 222 gesendet werden. In einer Ausführungsform kommunizieren zwei der Steuerprozessoren 222 jeweils sowohl mit dem Schaltwerk 80 als auch mit dem vorderen Gangwechsler 85.
7 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur elektromechanischen Steuerung von Komponenten des Fahrrads 50. Das Flussdiagramm zeigt auch ein Verfahren zum Senden und Empfangen von drahtlosen Signalen an dem Fahrrad 50. Wie in den folgenden Abschnitten dargestellt, können die Handlungen bzw. Vorgänge unter Verwendung von einer beliebigen Kombination der in den vorherigen Figuren angegebenen Komponenten durchgeführt werden. Zum Beispiel können die folgenden Vorgänge oder Handlungen von der Steueranordnung 120 und der Betriebskomponente 200 sowie zusätzlichen oder von anderen Komponenten ausgeführt werden. In einer Ausführungsform können die Vorgänge oder Handlungen beispielsweise von der Steuerungskommunikationseinrichtung der Schalteinrichtung 126, dem Steuerprozessor 222, der Betriebskommunikationseinrichtung 216, dem Betriebsprozessor 204, der Betriebseinrichtung 218 oder einer beliebigen Kombination davon ausgeführt werden. Zusätzliche, andere oder weniger Vorgänge oder Handlungen können vorgesehen sein. Die Vorgänge oder Handlungen werden in der angegebenen Reihenfolge oder in anderen Reihenfolgen ausgeführt. Die Vorgänge oder Handlungen können wiederholt werden.
In Vorgang 300 empfängt ein Prozessor eines Fahrrads einen Bewegungsbefehl. Beispielsweise identifiziert ein Steuerprozessor einer Steuereinrichtung oder eine Schalteinrichtung des Fahrrads (z.B. der Steuerprozessor 222) Benutzereingaben an einer Benutzerschnittstelle des Fahrrads (z.B. der Schalteinrichtung 126). Der Prozessor kann die Benutzereingabe basierend auf Signalen von einem oder mehreren Sensoren innerhalb oder außerhalb von beispielsweise der Schalteinrichtung identifizieren. Beispielsweise kann ein Benutzer des Fahrrads die Schalteinrichtung betätigen, und ein Sensor innerhalb der Schalteinrichtung kann eine Position und/oder eine Bewegungsrichtung der Schalteinrichtung nach der Benutzerbetätigung bestimmen (z.B. eine Bewegung der Schalteinrichtung 126 von der ersten Position zur zweiten Position). Der Steuerprozessor erzeugt beispielsweise einen Bewegungsbefehl basierend auf der erfassten Benutzerbetätigung der Schalteinrichtung. Der Bewegungsbefehl kann für eine beliebige Anzahl von Bewegungen für eine beliebige Anzahl von Fahrradkomponenten (z.B. Komponentenbewegungen) gelten, einschließlich beispielsweise Hochschalten oder Herunterschalten eines hinteren Gangwechslers (z.B. des Schaltwerks 80), Hochschalten oder Herunterschalten eines vorderen Gangwechslers (z.B. des vorderen Gangwechslers 85), heben oder senken eines Sitzes relativ zum Rahmen des Fahrrads (z.B. die Sattelstützenanordnung 106) und/oder ändern von Eigenschaften eines Aufhängungssystems des Fahrrads (z.B. der Vorderradaufhängung 102 und/oder der Hinterradaufhängung 104).
In einer Ausführungsform wird der Bewegungsbefehl automatisch vom Prozessor erzeugt. Beispielsweise kann der Prozessor den Bewegungsbefehl automatisch durch einen anderen Steueralgorithmus erzeugen, der vom Prozessor oder einem anderen Prozessor innerhalb des Fahrrads ausgeführt wird. Beispielsweise kann der Prozessor den Bewegungsbefehl automatisch erzeugen als Reaktion auf eine Ausgabe eines Tempomat-Algorithmus, eines kompensierenden Schaltalgorithmus oder eines anderen Algorithmus, der vom Prozessor oder dem anderen Prozessor des Fahrrads ausgeführt wird.
In einer Ausführungsform überträgt der Steuerprozessor beispielsweise den erzeugten Bewegungsbefehl an einen Prozessor der zu steuernden Fahrradkomponente (z.B. den Betriebsprozessor 204 des Schaltwerks 80, den hinteren Prozessor). Der erzeugte Bewegungsbefehl kann drahtlos, über entsprechende Antennen oder über eine Kabelverbindung übertragen werden.
In Vorgang 302 bestimmt der Prozessor, ob eine anfängliche Systemcharakteristik akzeptabel ist. Der Prozessor kann eine Anzahl von Prozessoren des Fahrrads darstellen, die parallel arbeiten, und kann beispielsweise den hinteren Prozessor oder einen anderen Prozessor an oder außerhalb des Fahrrads umfassen. Der Prozessor, der bestimmt, ob anfängliche Systemcharakteristika akzeptabel sind, kann das Vergleichen einer beliebigen Anzahl von Systemparametern mit entsprechenden minimalen und/oder maximalen Schwellenwerten (z.B. entsprechenden Bereichen) umfassen. Beispielsweise identifiziert der Prozessor einen Parameter (z.B. Spannung und/oder Temperatur) einer Energiequelle, die zum Ausführen des Bewegungsbefehls verwendet wird, und vergleicht den identifizierten Parameter mit einem vorbestimmten Minimalwert und/oder Maximalwert für den identifizierten Parameter. Wenn der Prozessor bestimmt, dass die anfängliche Systemcharakteristik basierend auf dem Vergleich nicht akzeptabel ist, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 304. Wenn der Prozessor bestimmt, dass die anfängliche Systemcharakteristik basierend auf dem Vergleich akzeptabel ist, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 306.
In Vorgang 304 wird die angeforderte Komponentenbewegung angehalten/pausiert oder gestoppt. Wenn der Prozessor bestimmt, dass die anfängliche Systemcharakteristik nicht akzeptabel ist (z.B. ist der identifizierte Parameter kleiner als das vorbestimmte Minimum und/oder größer als das vorbestimmte Maximum), dann wird die angeforderte Komponentenbewegung nicht gestartet (z.B. verhindert).
In Vorgang 308 liefert eine Benutzerschnittstelle, nachdem die angeforderte Komponentenbewegung in Vorgang 304 angehalten oder gestoppt ist, einen Hinweis auf einen Fehler der angeforderten Komponentenbewegung. Wenn der Prozessor beispielsweise bestimmt, dass die anfängliche Systemcharakteristik in Vorgang 302 nicht akzeptabel ist, erzeugt der Prozessor ein Signal und überträgt es an eine Benutzerschnittstelle (z.B. an der Steuereinrichtung 98 oder der Schalteinrichtung 126), so dass der Benutzer über den Fehler der angeforderten Komponentenbewegung in Kenntnis gesetzt wird. Beispielsweise kann die Benutzerschnittstelle eine Anzeige, LEDS und/oder ein Funkgerät umfassen, und die Anzeige eines Fehlers für den Benutzer kann eine Sequenz von LEDS, ein Audiosignal und/oder ein auf der Benutzerschnittstelle angezeigtes Bild oder Text sein.
Parallel zur Anzeige des Fehlers der angeforderten Komponentenbewegung an den Benutzer in Vorgang 308 bestimmt der Prozessor in Vorgang 310, ob ein aktueller Systemzustand (z.B. nachdem die angeforderte Komponentenbewegung angehalten oder gestoppt wurde) angemessen bzw. geeignet ist. Wenn beispielsweise die angeforderte Komponentenbewegung während der Komponentenbewegung aber bevor die angeforderte Komponentenbewegung abgeschlossen ist, abgebrochen wird, kann sich die Komponente in einer Position befinden, die einen ordnungsgemäßen Betrieb des Fahrrads verhindert (z.B. befindet sich das Schaltwerk 80 zwischen den hinteren Kettenrädern G1 - G2).
Der Prozessor kann den aktuellen Systemzustand unter Verwendung eines oder mehrerer Sensoren identifizieren. Beispielsweise können sich der eine oder die mehreren Sensoren an der zu bewegenden Komponente befinden. Für die Ausführungsform, bei der die angeforderte Bewegung für den hinteren Gangwechsler bestimmt ist, können sich beispielsweise ein oder mehrere Sensoren (z.B. Hallsensoren) an und/oder innerhalb des hinteren Gangwechslers befinden und können konfiguriert sein, um eine Position des hinteren Gangwechslers relativ zu den hinteren Kettenrädern zu bestimmen. Wenn der Prozessor bestimmt, dass der aktuelle Systemzustand angemessen ist, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 312 (z.B. bestimmt der Prozessor, dass die anfängliche Systemcharakteristik in Vorgang 302 nicht akzeptabel ist; eine Startposition des hinteren Gangwechslers befindet sich an einem hinteren Kettenrad). Wenn der Prozessor bestimmt, dass der aktuelle Systemzustand nicht geeignet ist, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 314.
In Vorgang 312 endet das Verfahren. Abhängig vom Ergebnis des Vergleichs in Vorgang 302 befindet sich die zu bewegende Komponente in einer angeforderten Position, einer Zwischenposition nach dem Abbruch des Verfahrens oder einer Anfangsposition, nachdem eine Bewegung der Komponente verhindert wurde. Das Verfahren kann jedes Mal wiederholt werden, wenn in Vorgang 300 ein neuer Bewegungsbefehl empfangen wird.
In Vorgang 314, wenn der Prozessor bestimmt, dass der aktuelle Systemzustand nicht geeignet ist, modifiziert der Prozessor den in Vorgang 300 empfangenen Bewegungsbefehl, so dass das Fahrrad arbeiten kann. Wenn der Prozessor beispielsweise in Vorgang 308 bestimmt, dass sich der hintere Gangwechsler zwischen den hinteren Kettenrädern befindet, kann der Prozessor den in Vorgang 300 empfangenen Bewegungsbefehl modifizieren, um dem hinteren Gangwechsler zu befehlen, sich zu einem nächsten hinteren Kettenrad zu bewegen. In einem anderen Beispiel kann der Prozessor den in Vorgang 300 empfangenen Bewegungsbefehl modifizieren, um dem hinteren Gangwechsler zu befehlen, sich zu einer vorherigen Position (z.B. vor dem Empfang des Bewegungsbefehls in Vorgang 300) oder einer sicheren Zwischenposition (z.B. zu einem hinteren Kettenrad, das sich zwischen der Ausgangsposition des hinteren Gangwechslers und der angeforderten Position des hinteren Gangwechslers befindet) zu bewegen. Nachdem der Prozessor den in Vorgang 300 empfangenen Bewegungsbefehl modifiziert, kehrt das Verfahren zu Vorgang 300 zurück und das Verfahren wird wiederholt.
In Vorgang 306, wenn der Prozessor in Vorgang 302 bestimmt, dass die ursprüngliche Systemcharakteristik akzeptabel ist, wird die Komponente auf der Grundlage des in Vorgang 300 empfangenen Bewegungsbefehls bewegt. Beispielsweise kann der Prozessor ein Signal erzeugen und an einen Motor von oder entsprechend der zu bewegenden Komponente auf der Grundlage des in Vorgang 300 empfangenen Bewegungsbefehls übertragen. Der in Vorgang 300 empfangene Bewegungsbefehl ist z.B. ein Befehl, eine Kette von einem ersten Kettenrad mit dem hinteren Gangwechsler auf ein drittes Kettenrad zu bewegen (z.B. von Kettenrad G1 auf Kettenrad G3). Das erzeugte Signal, das an den Motor übertragen wird, kann den Strom zu dem Motor (z.B. zu dem Motor des hinteren Gangwechslers) steuern.
Die Komponente kann iterativ bewegt werden, indem der Prozessor nach jeder Iteration die Betriebscharakteristika des Systems überprüft. Jede Iteration kann beispielsweise ein vorbestimmter Bewegungsbetrag sein. Wenn beispielsweise der in Vorgang 300 empfangene Bewegungsbefehl ein Befehl für den hinteren Gangwechsler ist, mehrere Kettenradschaltungen durchzuführen, überprüft der Prozessor die Betriebscharakteristika des Systems nach jeder Kettenradschaltung. In einem anderen Beispiel kann der Prozessor die Systembetriebscharakteristika nach jeder vorbestimmten Erhöhung der Höhe (z.B. alle 2 cm) überprüfen, wenn der in Vorgang 300 empfangene Bewegungsbefehl ein Befehl zum Anheben des Sitzes auf eine bestimmte Höhe ist. Für eine angeforderte Bewegung, die multiple Iterationen erfordert, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 316.
In Vorgang 316 bestimmt der Prozessor erneut, ob die Systemcharakteristik (z.B. dieselben Systemcharakteristika wie in Vorgang 302) akzeptabel ist. Der Prozessor vergleicht die Systemparameter erneut mit entsprechenden minimalen und/oder maximalen Schwellenwerten. Wenn der Prozessor basierend auf dem Vergleich bestimmt, dass die Systemcharakteristik nicht akzeptabel ist, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 304. Wenn der Prozessor basierend auf dem Vergleich bestimmt, dass die Systemcharakteristik noch akzeptabel ist, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 318.
In Vorgang 318 bestimmt der Prozessor, ob der in Vorgang 300 empfangene Bewegungsbefehl abgeschlossen ist. Beispielsweise bestimmt der Prozessor, ob alle Iterationen (z.B. alle Kettenradschaltungen) abgeschlossen sind. Wenn der Prozessor bestimmt, dass der in Vorgang 300 empfangene Bewegungsbefehl nicht abgeschlossen ist, kehrt das Verfahren zu Vorgang 314 zurück. Wenn der Prozessor bestimmt, dass der in Vorgang 300 empfangene Bewegungsbefehl abgeschlossen ist, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 312 und das Verfahren ist abgeschlossen.
8a - 8b zusammen sind ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zur elektromechanischen Steuerung des Schaltwerks 80 des Fahrrads 50. Das Flussdiagramm zeigt auch ein Verfahren zum Übertragen und Empfangen von drahtlosen Signalen an dem Fahrrad 50. Wie in den folgenden Abschnitten dargestellt, können die Handlungen bzw. Vorgänge unter Verwendung einer beliebigen Kombination der in den vorhergehenden Figuren angegebenen Komponenten durchgeführt werden. Beispielsweise können die folgenden Handlungen bzw. Vorgänge von der Steueranordnung 120 und der Betätigungskomponente 200 des Schaltwerks 80 sowie zusätzlichen oder anderen Komponenten ausgeführt werden. In einer Ausführungsform werden die folgenden Handlungen bzw. Vorgänge von der Steueranordnung 120 und der Betätigungskomponente 200 des vorderen Gangwechslers 85 zur Steuerung des vorderen Gangwechslers 85 des Fahrrads 50 ausgeführt. In einer anderen Ausführungsform werden die folgenden Handlungen bzw. Vorgänge für die Steuerung einer anderen motorisierten Komponente des Fahrrads 50 ausgeführt. In einer Ausführungsform können die Handlungen bzw. Vorgänge von der Steuerungskommunikationseinrichtung der Schalteinrichtung 126 ausgeführt werden, beispielsweise dem Steuerprozessor 222, der Betriebskommunikationseinrichtung 216, dem Betriebsprozessor 204, der Betriebseinrichtung 218 oder einer beliebigen Kombination davon. Zusätzliche, andere oder weniger Handlungen bzw. Vorgänge können vorgesehen werden. Die Handlungen bzw. Vorgänge werden in der gezeigten Reihenfolge oder in anderen Reihenfolgen ausgeführt. Die Handlungen bzw. Vorgänge können wiederholt werden.
In Vorgang 400 erzeugt und überträgt ein Prozessor (z.B. über eine drahtgebundene Verbindung oder drahtlos) einen Bewegungsbefehl an eine zu bewegende motorisierte Fahrradkomponente (z.B. das Schaltwerk 80). Der Prozessor erzeugt und überträgt den Bewegungsbefehl als Antwort auf eine Benutzereingabe an einer Benutzerschnittstelle oder als Antwort auf einen anderen auf dem Fahrrad laufenden Steueralgorithmus (z.B. einen Tempomatalgorithmus oder einen Kompensationsschaltalgorithmus). Beispielsweise verlangt der Benutzer über das Benutzerinterface ein Schalten des Schaltwerks.
Bevor die Bewegung des Schaltwerks als Reaktion auf den in Vorgang 400 übertragenen Befehl beginnt, identifiziert der Prozessor (z.B. ein Prozessor des Schaltwerks) in Vorgang 402 eine Stromspannung einer Energiequelle (z.B. die aktuelle Batteriespannung)) des Schaltwerks und in Vorgang 404 identifiziert der Prozessor eine aktuelle Temperatur der Energiequelle (z.B. die aktuelle Batterietemperatur). Die Energiequelle kann eine beliebige Anzahl verschiedener Arten von Energiequellen sein, einschließlich beispielsweise einer Batterie.
Die Batterie umfasst einen oder mehrere Spannungssensoren und/oder einen oder mehrere Temperatursensoren. Der eine oder die mehreren Temperatursensoren sind an und/oder innerhalb der Batterie positioniert, so dass die von dem einen oder den mehreren Temperatursensoren gemessenen Temperaturen jeweils die tatsächliche Batterietemperatur genau wiedergeben. In einer Ausführungsform ist wenigstens ein Temperatursensor des einen oder der mehreren Temperatursensoren außerhalb der Batterie am Schaltwerk angeordnet, um eine Annäherung an eine tatsächliche Batterietemperatur bereitzustellen. Der Prozessor identifiziert die aktuelle Spannung der Energiequelle und die aktuelle Temperatur der Energiequelle aus den Messungen durch den einen oder die mehreren Spannungssensoren bzw. den einen oder die mehreren Temperatursensoren. Der Prozessor kann die aktuelle Spannung der Energiequelle und die aktuelle Temperatur der Energiequelle auf andere Weise identifizieren.
In Vorgang 406 bestimmt der Prozessor, ob das in Vorgang 400 angeforderte Schalten erlaubt ist, basierend auf der in Vorgang 402 identifizierten aktuellen Batteriespannung und der in Vorgang 404 identifizierten aktuellen Batterietemperatur. Beispielsweise werden die aktuelle Batteriespannung und die aktuelle Batterietemperatur mit Werten in einer Tabelle verglichen oder mit einer Funktion berechnet, die einen akzeptablen Bereich von Temperatur- und Spannungskombinationen darstellt, in dem das Schaltwerk sicher arbeiten kann. Die Tabelle und/oder die Funktion werden in einem Speicher in Kommunikation mit dem Prozessor gespeichert (z.B. ein Speicher des Schaltwerks oder ein anderer Speicher) und entsprechen dem Fahrrad, der Energiequelle und/oder einer anderen Konfiguration des Fahrrads (z.B. einen aktuellen Zustand des Fahrrads, wie z.B. den aktuellen Gang).
Die akzeptablen Betriebsbereiche werden auf eine beliebige Anzahl von Arten vorbestimmt und werden als eine oder mehrere Tabellen und/oder Funktionen im Speicher gespeichert. Zum Beispiel können die akzeptablen Betriebsbereiche aus der Betriebscharakterisierung des Fahrrads, den Eigenschaften der Batterie, den Eigenschaften des Motors, den Eigenschaften der Elektronik oder anderen Komponenten- oder Fahrradcharakteristiken bestimmt werden. Die akzeptablen Betriebsbereiche können für verschiedene Fahrradtypen unterschiedlich sein. Beispielsweise kann ein elektronisches Schaltwerk für Mountainbikes einen anderen akzeptablen Betriebsbereich haben als ein elektronisches Schaltwerk für Rennräder. Ferner können die akzeptablen Betriebsbereiche basierend auf Zustandsinformationen über das Fahrrad, wie beispielsweise dem aktuellen Gang, unterschiedlich sein. Andere Parameter können verwendet werden, um akzeptable Betriebsbereiche zu bestimmen, wie zum Beispiel eine Batterie- „Gasanzeige“ oder ein „Coulomb-Zähler“.
Wenn basierend auf der Bestimmung in Vorgang 406 sichere Betriebsbedingungen nicht erfüllt sind, wird das Schalten nicht versucht und in Vorgang 408 abgebrochen. Wenn basierend auf der Bestimmung in Vorgang 406 sichere Betriebsbedingungen erfüllt sind, geht das Verfahren zu Vorgang 410 und das Schalten wird versucht.
In Vorgang 410 beginnt der Motor, das Schaltwerk basierend auf dem Bewegungsbefehl von Vorgang 400 zu bewegen. Der Prozessor führt einen Bewegungssteuerungsalgorithmus aus, der den Strom zum Motor basierend auf dem Bewegungsbefehl von Vorgang 400 steuert (z.B. wie viele Kettenräder zu schalten). In einer Ausführungsform umfasst der Bewegungssteuerungsalgorithmus eine Logik zum automatischen Abbrechen des Schaltens aus anderen Gründen, wie zum Beispiel Blockierbedingungen. Der Prozessor führt den Bewegungssteuerungsalgorithmus kontinuierlich aus, bis eine Stoppbedingung erfüllt ist (siehe Vorgang 420). Die Stoppbedingung kann beispielsweise das Erreichen einer Zielposition aus dem Bewegungsbefehl von Vorgang 400 sein. Wie mit Vorgang 412 dargestellt, umfasst jede Iteration des Bewegungssteuerungsalgorithmus eine Iteration von wenigstens einem Abschnitt des Verfahrens von 8a - 8b. Iterationen des Bewegungssteuerungsalgorithmus können in diesem Beispiel jeder Kettenradschaltvorgang sein.
Mit jeder Bewegungsiteration identifiziert der Prozessor in Vorgang 414 die aktuelle Batteriespannung (z.B. über den einen oder die mehreren Spannungssensoren und/oder eine Berechnung basierend auf dem Batteriestrom). In Vorgang 416 bestimmt der Prozessor, ob ein Zeitgeber für einen Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert gestartet wurde. Wenn der Prozessor bestimmt, dass der Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber nicht gestartet wurde, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 418. Wenn der Prozessor bestimmt, dass der Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber gestartet wurde, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 422. In beiden Vorgängen 418 und 422 vergleicht der Prozessor die in Vorgang 414 identifizierte aktuelle Batteriespannung mit einem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert. Der Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert kann beispielsweise Eigenschaften der Batterie, Eigenschaften der Batterieschutzschaltung und/oder anderen Eigenschaften der Batterie und/oder des Fahrrads entsprechen. Der Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert ist in dem Speicher (z.B. in der gespeicherten Tabelle) oder einem anderen Speicher gespeichert.
Wenn basierend auf dem Vergleich in Vorgang 418 die aktuelle Batteriespannung unter dem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert liegt, startet der Prozessor den Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber in Vorgang 424, um zu verfolgen, wie lange die Batteriespannung unter dem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert bleibt.
Nachdem der Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber gestartet wurde, wird die aktuelle Batteriespannung weiterhin mit jeder Iteration in Vorgang 414 identifiziert. Wenn basierend auf dem Vergleich in Vorgang 422 nach dem Starten des Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgebers die aktuelle Batteriespannung über den Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert steigt, setzt der Prozessor den Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber in Vorgang 426 zurück.
Für jede aufeinanderfolgende Identifizierung der aktuellen Batteriespannung, die unter dem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert liegt (z.B. jede aufeinanderfolgende Iteration, wo dies zutrifft), inkrementiert der Prozessor den Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber in Vorgang 428, um zu verfolgen, wie lange die Batteriespannung unter dem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert lag.
In Vorgang 430 vergleicht der Prozessor den Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber mit einer vorbestimmten Zeitschwelle (z.B. 100 ms). Die vorbestimmte Zeitschwelle kann durch Betriebscharakteristika des Fahrrads und/oder der Batterie oder durch Charakteristika der Batterie und/oder der Batterieschutzschaltung bestimmt werden. Die vorbestimmte Zeitschwelle kann in dem Speicher oder einem anderen Speicher gespeichert sein.
Wenn basierend auf dem Vergleich in Vorgang 430 der Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber die vorbestimmte Zeitschwelle überschreitet, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 408 und das Schalten wird abgebrochen. Wenn der Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert-Zeitgeber kleiner als der vorbestimmte Zeitschwellenwert ist, kehrt das Verfahren zu Vorgang 420 zurück, und eine weitere Iteration wird gestartet, es sei denn, die angeforderte Bewegung ist abgeschlossen. Wenn die angeforderte Bewegung abgeschlossen ist (z.B. alle Schaltvorgänge abgeschlossen sind), endet das Verfahren im Vorgang 432.
Wenn die angeforderte Bewegung abgebrochen wird (z.B. im Vorgang 408 abgebrochenes Schalten), bestimmt der Prozessor in Vorgang 434, ob sich beispielsweise das Schaltwerk in einer stabilen Position befindet. Beispielsweise bestimmt der Prozessor, ob das Schaltwerk zwischen den Kettenrädern der hinteren Kettenradanordnung derart positioniert ist, dass der Benutzer nicht mit dem Fahrrad fahren könnte. Der Prozessor kann basierend auf Signalen von einem oder mehreren Sensoren (z.B. Hallsensoren, die eine Position des Schaltwerks relativ zur hinteren Kettenradanordnung identifizieren) bestimmen, ob sich das Schaltwerk in einer stabilen Position befindet.
Wenn der Prozessor in Vorgang 434 bestimmt, dass sich das Schaltwerk in einer stabilen Position befindet, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 436. Wenn der Prozessor in Vorgang 434 bestimmt, dass sich das Schaltwerk nicht in einer stabilen Position befindet, bewegt sich das Verfahren zu Vorgang 438. In Vorgang 436 zeigt eine Komponente des Fahrrads (z.B. die Steuereinrichtung 98) dem Benutzer an, dass das Schalten abgebrochen wurde. Beispielsweise kann die Anzeige für einen Schaltabbruch eine Sequenz von LEDs am Fahrrad, eine Funkübertragung (z.B. ANT +) an einen Fahrradcomputer, ein Audiofeedback oder die Anzeige einer Nachricht an den Benutzer sein. Nach der Anzeige in Vorgang 436 kehrt das Fahrrad in Vorgang 440 in einen nicht aktivierenden Zustand zurück.
In Vorgang 438 wird der Bewegungsbefehl von Vorgang 400 geändert, um zu versuchen, eine Position des Schaltwerks vor dem Beginn des Verfahrens wiederherzustellen oder den Umwerfer in eine sichere Zwischenposition zu bewegen (z.B. zum nächsten Kettenrad). Das Verfahren wird mit dem geänderten Bewegungsbefehl wiederholt.
9 zeigt eine beispielhafte graphische Darstellung der Batteriespannung gegenüber der Zeit während des Verfahrens von 8a - 8b. 9 zeigt ein Beispiel des Verfahrens, bei dem das Schalten erfolgreich abgeschlossen ist und das Verfahren bei Vorgang 432 endet. Die Zeit, in der die Batteriespannung unter dem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert (z.B. 5,5 V) liegt, überschreitet nicht die vorbestimmte Zeitschwelle und der Motor stoppt, nachdem das Schaltwerk die Zielposition erreicht hat.
10 zeigt eine weitere beispielhafte graphische Darstellung der Batteriespannung gegenüber der Zeit während des Verfahrens von 8a - 8b. 10 zeigt ein Beispiel des Verfahrens, bei dem das Schalten abgebrochen wird, weil die Batteriespannung zu lange (z. B. > 100 ms) unter dem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert (z.B. 5,5 V) liegt. Mit anderen Worten überschreitet die Zeit, in der die Batteriespannung unter dem Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert liegt, die vorbestimmte Zeitschwelle, und der Motor stoppt, wenn die Schaltung in Vorgang 408 abgebrochen wird. Das Verfahren endet bei Vorgang 440 nach der Anzeige, dass das Schalten abgebrochen wurde.
Die Darstellungen der hier beschriebenen Ausführungsformen sollen ein allgemeines Verständnis der Struktur der verschiedenen Ausführungsformen liefern. Die Abbildungen sollen nicht als vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale einer Einrichtung und Systemen dienen, die die hier beschriebenen Strukturen oder Verfahren verwenden. Viele andere Ausführungsformen können für den Fachmann nach Durchsicht der Offenbarung offensichtlich sein. Andere Ausführungsformen können verwendet und aus der Offenbarung abgeleitet werden, so dass strukturelle und logische Ersetzungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus sind die Abbildungen lediglich darstellend und möglicherweise nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Bestimmte Proportionen innerhalb der Abbildungen können übertrieben sein, während andere Proportionen minimiert sein können. Dementsprechend sind die Offenbarung und die Figuren eher als veranschaulichend denn als einschränkend anzusehen.
Während diese Beschreibung viele Besonderheiten umfasst, sollten diese nicht als Einschränkungen des Umfangs der Erfindung oder dessen, was beansprucht werden kann, ausgelegt werden, sondern als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Ausführungsformen der Erfindung spezifisch sind. Bestimmte Merkmale, die in dieser Beschreibung im Zusammenhang mit getrennten Ausführungsformen beschrieben sind, können auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform implementiert seien. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die im Zusammenhang mit einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, auch in mehreren Ausführungsformen separat oder in einer beliebigen geeigneten Unterkombination implementiert seien. Darüber hinaus können Merkmale zwar oben als in bestimmten Kombinationen wirkend beschrieben und sogar ursprünglich als solche beansprucht sein, aber in einigen Fällen können ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination exzidiert werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder eine Variation einer Unterkombination gerichtet sein.
Während Operationen und/oder Vorgänge bzw. Handlungen in den Zeichnungen dargestellt und hier in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben sind, sollte dies nicht so verstanden werden, dass dies erfordert, dass solche Operationen in der bestimmten gezeigten Reihenfolge oder in sequentieller Reihenfolge ausgeführt werden oder dass alle dargestellten Operationen durchgeführt werden, um wünschenswerte Ergebnisse zu erzielen. Unter bestimmten Umständen können Multitasking- und Parallelverarbeitung vorteilhaft sein. Darüber hinaus sollte die Trennung verschiedener Systemkomponenten in den oben beschriebenen Ausführungsformen nicht so verstanden werden, dass sie eine solche Trennung in allen Ausführungsformen erfordert, und es sollte verstanden werden, dass alle beschriebenen Programmkomponenten und - systeme im Allgemeinen zusammen in ein einzelnes Softwareprodukt integriert oder in mehrere Softwareprodukte verpackt sein können.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Offenbarung können hierin einzeln und/oder gemeinsam durch den Begriff „Erfindung“ lediglich der Einfachheit halber und ohne die Absicht, den Umfang dieser Anmeldung freiwillig auf eine bestimmte Erfindung oder ein erfinderisches Konzept zu beschränken, bezeichnet werden. Darüber hinaus, obwohl hier spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, sollte klar sein, dass jede nachfolgende Anordnung, die entworfen wurde, um den gleichen oder einen ähnlichen Zweck zu erreichen, die gezeigten spezifischen Ausführungsformen ersetzen kann. Diese Offenbarung soll alle nachfolgenden Anpassungen oder Variationen verschiedener Ausführungsformen abdecken. Kombinationen der obigen Ausführungsformen und anderer Ausführungsformen, die hier nicht speziell beschrieben sind, sind für den Fachmann nach Durchsicht der Beschreibung offensichtlich.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird in Übereinstimmung mit 37 C.F.R. §1.72(b) bereitgestellt und wird mit dem Verständnis eingereicht, dass sie nicht zur Auslegung oder Einschränkung des Umfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Zusätzlich können in der vorstehenden detaillierten Beschreibung verschiedene Merkmale zusammengefasst oder in einer einzigen Ausführungsform beschrieben werden, um die Offenbarung zu rationalisieren. Diese Offenbarung ist nicht so zu interpretieren, dass sie die Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als in jedem Anspruch ausdrücklich angegeben sind. Vielmehr kann, wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, der erfindungsgemäße Gegenstand auf weniger als alle Merkmale einer der offenbarten Ausführungsformen gerichtet sein. Somit werden die folgenden Ansprüche in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich steht und einen separat beanspruchten Gegenstand definiert.
Es ist beabsichtigt, dass die vorstehende detaillierte Beschreibung eher als veranschaulichend denn als einschränkend angesehen wird und dass die folgenden Ansprüche, einschließlich aller Äquivalente, den Umfang der Erfindung definieren sollen. Die Ansprüche sollten nicht als auf die beschriebene Reihenfolge oder die beschriebenen Elemente beschränkt gelesen werden, es sei denn, dies wird ausdrücklich angegeben. Daher werden alle Ausführungsformen, die in den Umfang und Sinn der folgenden Ansprüche und deren Äquivalente fallen, als Erfindung beansprucht.
Eine Fahrradkomponentenbewegungssteuerung beginnt, wenn einer motorisierten Fahrradkomponente befohlen wird, zu schalten oder eine Betätigung durchzuführen. Die Fahrradkomponentenbewegungssteuerung vergleicht Parameter einer Komponente des zu bewegenden Fahrrads mit vorbestimmten Schwellenwerten, um ein sicheres Schalten oder eine sichere Betätigung bereitzustellen. Das Schalten oder die Betätigung beginnt nur, wenn die Batteriespannung und die Batterietemperatur jeweils innerhalb vorbestimmter akzeptabler Bereiche liegen. Sobald das Schalten oder die Betätigung begonnen hat, wird das Schalten oder die Betätigung abgebrochen, wenn die Batteriespannung für eine vorbestimmte Zeitspanne unter einem vorbestimmten Niedrige-Batteriespannung-Schwellenwert bleibt. Wenn das Schalten oder die Betätigung abgebrochen wird, wenn sich die Komponente in einer Position befindet, in der das Fahrrad möglicherweise nicht auf einem bestimmten Niveau arbeitet oder nicht funktionsfähig ist, wird der Schalt- oder Betätigungsbefehl geändert, um die Komponente in eine vorherige Position oder eine Zwischenposition zu bewegen.
Die Offenbarung umfasst die folgenden Merkmale:

1. Motorisierte Komponente für ein Fahrrad, wobei die motorisierte Komponente umfasst:
- eine Energiequelle, die dazu konfiguriert ist, Strom für einen Motor zu erzeugen, wobei der Motor dazu konfiguriert ist, einen beweglichen Teil der motorisierten Komponente zu bewegen;
- einen ersten Sensor, der dazu konfiguriert ist, einen ersten Wert zu messen,
- wobei der erste Wert einen ersten Parameter darstellt, der der Energiequelle zugeordnet ist;
- einen zweiten Sensor, der dazu konfiguriert ist, einen zweiten Wert zu messen, wobei der zweite Wert einen zweiten Parameter darstellt, der der Energiequelle zugeordnet ist; und
- einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor in Verbindung steht, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist:
  - eine Anforderung zu empfangen, den beweglichen Teil der motorisierten Komponente zu bewegen;
  - einen vorbestimmten Schwellenwert zu identifizieren, wobei der vorbestimmte Schwellenwert ein Wertebereich für eine Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters ist;
  - eine Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts mit dem identifizierten vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen;
  - basierend auf dem Vergleich, wenn die Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwert erreicht, den Strom von der Energiequelle zum Motor basierend auf der empfangenen Anforderung so zu steuern, dass sich der bewegliche Teil der motorisierten Komponente bewegt.
2. Motorisierte Komponente nach Merkmal 1, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er basierend auf dem Vergleich die angeforderte Bewegung abbricht, wenn die Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwert nicht erreicht.
3. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 2, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, einem Benutzer des Fahrrads den Abbruch der angeforderten Bewegung mitzuteilen.
4. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 1, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad zu identifizieren, und wobei die Identifizierung des vorbestimmten Schwellenwerts eine Identifizierung des vorbestimmten Schwellenwerts basierend auf den identifizierten Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad umfasst.
5. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 4, wobei die Betriebscharakterisierungsdaten für die Fahrraddaten Daten umfassen, die sich auf einen Fahrradtyp, eine Position des beweglichen Teils der motorisierten Komponente, eine Eigenschaft der Energiequelle, eine Eigenschaft des Motors, eine Eigenschaft der Elektronik der motorisierten Komponente oder eine beliebige Kombination davon beziehen.
6. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 4, ferner umfassend einen Speicher, der mit dem Prozessor in Verbindung steht, wobei der Speicher dazu konfiguriert ist, eine Mehrzahl von Datensätzen oder eine Mehrzahl von Funktionen zu speichern, wobei jeder Datensatz der Mehrzahl von Datensätzen oder jede Funktion der Mehrzahl von Funktionen einen jeweiligen vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten für die Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters repräsentiert, wobei die Identifizierung des vorbestimmten Schwellenwerts eine Auswahl eines Datensatzes der Mehrzahl von Datensätzen oder einer Funktion der Mehrzahl von Funktionen basierend auf den identifizierten Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad umfasst, wobei der ausgewählte Datensatz oder die ausgewählte Funktion den identifizierten vorbestimmten Schwellenwert repräsentiert.
7. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 1, wobei der erste Parameter eine Temperatur der Energiequelle ist und der zweite Parameter eine Spannung der Energiequelle ist.
8. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 7, wobei die Energiequelle eine Batterie ist.
9. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 1, wobei die motorisierte Komponente ein Umwerfer ist.
10. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 9, wobei die empfangene Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils des Umwerfers eine Mehrzahl von Bewegungen umfasst, wobei der erste Sensor dazu konfiguriert ist, den ersten Wert vor jeder Bewegung von wenigstens einer Untergruppe von Bewegungen der Mehrzahl von Bewegungen zu messen, und der zweite Sensor dazu konfiguriert ist, den zweiten Wert vor jeder Bewegung von wenigstens der Untergruppe von Bewegungen zu messen, und wobei vor jeder Bewegung von wenigstens der Untergruppe von Bewegungen der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist:
- eine Kombination des jeweiligen gemessenen ersten Werts und des jeweiligen gemessenen zweiten Werts mit dem identifizierten vorbestimmten Schwellenwert oder einem anderen vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen, wobei der andere vorbestimmte Schwellenwert ein anderer Wertebereich ist; und basierend auf dem Vergleich, die angeforderte Bewegung abzubrechen, wenn die Kombination des jeweiligen gemessenen ersten Werts und des jeweiligen gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwert oder den anderen vorbestimmten Schwellenwert nicht erreicht.
11. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 10, wobei die empfangene Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils eine Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils von einer ersten Position zu einer zweiten Position ist, und wobei dann, wenn die angeforderte Bewegung abgebrochen wird, der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, den beweglichen Teil durch die Energiequelle und den Motor zurück in die erste Position oder in eine dritte Position zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu bewegen.
12. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 10, wobei die Untergruppe von Bewegungen die Mehrzahl von Bewegungen ist.
13. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 10, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist:
- ein vorbestimmtes Spannungsminimum und ein vorbestimmtes Niedrige-Spannung-Zeitlimit zu identifizieren; und
- vor jeder Bewegung von wenigstens der Untergruppe von Bewegungen:
  - den jeweiligen gemessenen zweiten Wert mit dem identifizierten vorbestimmten Spannungsminimum zu vergleichen;
  - basierend auf dem Vergleich, wenn der jeweilige gemessene zweite Wert kleiner als das identifizierte vorbestimmte Spannungsminimum ist:
    - zu identifizieren, ob ein Zeitgeber läuft, wenn der Zeitgeber als nicht laufend identifiziert ist, den Zeitgeber zu starten,
    - wenn der Zeitgeber als laufend identifiziert ist:
      - eine Zeit des Zeitgebers mit dem identifizierten vorbestimmten Niedrige-Spannung-Zeitlimit zu vergleichen; und
      - basierend auf dem Vergleich die angeforderte Bewegung abzubrechen, wenn die Zeit des Zeitgebers größer als das
      - identifizierte vorbestimmte Niedrige-Spannung-Zeitlimit ist; und basierend auf dem Vergleich, wenn der jeweilige gemessene zweite Wert größer als das identifizierte vorbestimmte Spannungsminimum ist, den Zeitgeber zurückzusetzten, wenn der Zeitgeber läuft.
14. Die motorisierte Komponente nach Merkmal 10, wobei die Mehrzahl von Bewegungen jeweils eine Mehrzahl von Schaltvorgängen des Umwerfers sind.
15. Schaltwerk für ein Fahrrad, wobei das Schaltwerk umfasst:
- einen Motor, der zum Bewegen eines beweglichen Teils des Schaltwerks konfiguriert ist;
- eine Batterie, die zum Antreiben des Motors konfiguriert ist;
- einen ersten Sensor, der zum Messen einer der Batterie zugeordneten Temperatur konfiguriert ist;
- einen zweiten Sensor, der zum Messen einer Spannung der Batterie konfiguriert ist; und
- einen Prozessor, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor in Verbindung steht, wobei der Prozessor dazu konfiguriert ist:
  - eine Kombination der gemessenen Temperatur und der gemessenen Spannung mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen, wobei der vorbestimmte Schwellenwert ein Wertebereich ist; und
  - basierend auf dem Vergleich, wenn die Kombination der gemessenen Temperatur und der gemessenen Spannung den vorbestimmten Schwellenwert erreicht, den beweglichen Teil des Schaltwerks mit dem Motor und der Batterie zu bewegen.
16. Das Schaltwerk nach Merkmal 15, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, eine Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils des Schaltwerks zu empfangen, und wobei die Bewegung des beweglichen Teils des Schaltwerks auf der empfangenen Anforderung basiert.
17. Das Schaltwerk nach Merkmal 16, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist:
- Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad zu identifizieren; und den vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten für die Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters basierend auf den identifizierten Betriebscharakterisierungsdaten für das Fahrrad zu identifizieren.
18. Das Schaltwerk nach Merkmal 17, wobei der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er basierend auf dem Vergleich die angeforderte Bewegung abbricht, wenn die Kombination der gemessenen Temperatur und der gemessenen Spannung den vorbestimmten Schwellenwert nicht erreicht.
19. Das Schaltwerk nach Merkmal 18, wobei der Prozessor ferner dazu konfiguriert ist, einem Benutzer des Fahrrads den Abbruch der angeforderten Bewegung mitzuteilen.
20. Verfahren zum Steuern einer Bewegung eines beweglichen Teils einer motorisierten Komponente eines Fahrrads, wobei das Fahrrad eine Energiequelle und einen Motor umfasst, wobei die Energiequelle dazu konfiguriert ist, den Motor anzutreiben, wobei das Verfahren umfasst:
- Messen eines ersten Werts durch einen ersten Sensor, wobei der erste Wert einen ersten Parameter darstellt, der der Energiequelle zugeordnet ist; Messen eines zweiten Werts durch einen zweiten Sensor, wobei der zweite Wert einen zweiten Parameter darstellt, der der Energiequelle zugeordnet ist; und
- Empfangen einer Anforderung zum Bewegen des beweglichen Teils der motorisierten Komponente durch einen Prozessor in Kommunikation mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor;
- Identifizieren eines vorbestimmten Schwellenwerts, wobei der vorbestimmte Schwellenwert ein Wertebereich für eine Kombination des ersten Parameters und des zweiten Parameters ist;
- Vergleichen einer Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts mit dem identifizierten vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten;
- Bewegen des beweglichen Teils durch den Motor basierend auf dem Vergleich, wenn die Kombination des gemessenen ersten Werts und des gemessenen zweiten Werts den vorbestimmten Schwellenwertbereich von Werten erreicht.

Claims

Sattelstützenanordnung (106) für ein Fahrrad (50), wobei die Sattelstützenanordnung (160) aufweist: ein oberes Sattelstützenrohr (110), das an einem Sattel (64) anbringbar ist; ein unteres Sattelstützenrohr (112), das an einem Rahmen (52) des Fahrrads (50) fest anbringbar ist, wobei das obere Sattelstützenrohr (110) konfiguriert ist, um sich relativ zu dem unteren Sattelstützenrohr (112) zu bewegen; ein Motormodul (94), das konfiguriert ist, um die Höhe des Sattels (64) relativ zu dem Rahmen (52) einzustellen, wobei das Motormodul (94) einen Motor enthält; eine Energiequelle (96), die konfiguriert ist, um dem Motor Strom zuzuführen; einen Stromsensor zum Messen des Stroms; und eine Steuereinrichtung (98), die konfiguriert ist, um den Motor basierend auf dem gemessenen Strom zu steuern.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (98) einen Prozessor in Kommunikation mit dem Stromsensor aufweist, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um einen vorbestimmten Strom-Schwellenwert zu identifizieren, den gemessenen Strom mit dem vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen, und wenn basierend auf dem Vergleich der gemessene Strom größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, den Strom von der Energiequelle zu dem Motor zu steuern, um den Motor zu stoppen.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Energiequelle an dem oberen Sattelstützenrohr (110) oder dem unteren Sattelstützenrohr (112) angebracht ist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (98) mit dem oberen Sattelstützenrohr (110) oder dem unteren Sattelstützenrohr (120) verbunden ist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (98) an einer Lenkstange (68) des Fahrrads (50) angebracht ist, wobei die Steuereinrichtung (98) einen Prozessor, eine drahtlose Kommunikationseinrichtung, einen Speicher und eine Steuerung-Benutzerschnittstelle aufweist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 5, die ferner eine Schalteinrichtung (126) aufweist, die an der Lenkstange (68) anbringbar ist, wobei die Steuereinrichtung (98) in Reaktion auf Aktivierung der Schalteinrichtung (126) ein Betätigungssignal zu dem Motormodul (94) drahtlos sendet, wobei das Motormodul die Sattelstützenanordnung (98) in Reaktion auf den Empfang des Betätigungssignals bewegt.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 6, wobei die Schalteinrichtung (126) ein von einem Fahrer betätigbarer Knopf oder Hebel ist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Stromsensor innerhalb der Energiequelle angeordnet ist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Stromsensor außerhalb der Energiequelle angeordnet ist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Energiequelle (96) zu dem Rahmen (52) statisch ist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (98) zu dem Rahmen (52) statisch ist.
Die Sattelstützenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Motor zu dem Rahmen (52) statisch ist.