阅读说明：本技术 换挡器调节和装置 (Selector adjustment and device ) 是由 S·哈恩 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及换挡器调节和装置。在用于自行车的变速器的调节模式中,当变速器移动通过后链轮组件的链轮时,对来自于变速器的加速度计的加速度值进行采样。基于所采样的加速度值来识别加速度信号功率,并且基于加速度信号功率的阈值识别潜在刮擦位置。将所识别的潜在刮擦位置与预期刮擦位置进行比较,并且基于所识别的潜在刮擦位置与预期刮擦位置之间的最小误差来设置用于变速器的调节。(The invention relates to a shifter adjustment and apparatus. In a regulation mode of a transmission for a bicycle, acceleration values from an accelerometer of the transmission are sampled as the transmission moves past a sprocket of a rear sprocket assembly. An acceleration signal power is identified based on the sampled acceleration values, and a potential scratch location is identified based on a threshold value of the acceleration signal power. The identified potential scrub location is compared to an expected scrub location and an adjustment for the transmission is set based on a minimum error between the identified potential scrub location and the expected scrub location.)

换挡器调节和装置

技术领域

本公开总体上涉及自行车变速器，并且更具体地涉及用于自行车的机电后变速器的调节。

背景技术

在本领域中自行车后变速器作为自行车传动系的一部分是众所周知的。传统的传动系还包括联接到一个或更多个链轮的曲柄组件。曲柄组件可操作以驱动链条，该链条绕链轮中的一个链轮绕行或缠绕。链条还被绕行到自行车的后轮。

后变速器作为传动系的一部分设置，以执行两个基本功能。后变速器的主要功能是在附接到后轮的一系列不同直径的嵌齿轮之间选择性地变换传动系的自行车链条。在后轮处进行使自行车链条从一个嵌齿轮变换到另一嵌齿轮，以便改变传动系的齿轮比。后变速器的次要功能是在传动系的非驱动侧上的链条中，向链条施加张力以收紧松弛以及保持期望的张力。

后变速器可以是无线的、电致动的后变速器。马达模块和电连接至马达模块的电池可以被承载在电动后变速器上。电池向马达模块供应电力，以在自行车的后链轮之间切换链条。

在自行车组装之后并且在第一次骑行之前，后变速器与后链轮组件的链轮对准。在未适当对准后变速器的情况下，自行车链条可能跳过链轮或根本不会变换。由于过程的复杂性，后变速器的对准可以由自行车店的技师而不是骑手来执行。

发明内容

在一个示例中，用于自行车的机电变速器包括：基座构件，该基座构件能安装到自行车的框架；可移动构件，该可移动构件能移动地联接到基座构件；以及链条引导组件，该链条引导组件能旋转地联接到可移动构件。该机电变速器还包括处理器，该处理器被配置成基于传感器数据识别潜在链条刮擦位置并识别多个数据集。多个数据集中的各个数据集表示用于多个齿轮中的各个齿轮的预期链条刮擦位置。该处理器被配置成基于所识别的潜在链条刮擦位置和多个数据集识别用于机电变速器的调节，并且基于所识别的调节来操作机电变速器。

在一个示例中，该处理器进一步被配置成识别多个第一数据集。多个第一数据集中的各个第一数据集包括表示机电变速器的一部分在链条引导组件相对于基座构件的相应的位置处的加速度的数据。多个数据集是多个第二数据集。

在一个示例中，识别用于机电变速器的调节包括：将潜在链条刮擦位置与所述多个第二数据集进行比较；以及基于该比较识别多个第二数据集中的第二数据集。基于所识别的调节操作机电变速器包括基于第二数据集的识别来操作机电变速器。

在一个示例中，机电变速器进一步包括存储器，该存储器被配置成存储多个第一数据集、所识别的潜在链条刮擦位置、多个第二数据集或其任何组合。

在一个示例中，该存储器被配置成以顺序次序存储多个第一数据集。潜在链条刮擦位置的识别包括以顺序次序针对多个第一数据集中的至少一些第一数据集中的各个第一数据集：确定相应的加速度是否大于预定的阈值加速度；并且确定相应的加速度是否大于多个第一数据集的预定数量的按顺序的先前的加速度中的各个加速度。识别潜在链条刮擦位置进一步包括基于这些确定，当相应的加速度大于预定的阈值加速度并且相应的加速度大于预定数量的按顺序的先前加速度中的各个加速度时，将相应的位置识别成潜在链条刮擦位置中的一个潜在链条刮擦位置。

在一个示例中，识别多个第二数据集包括识别表。多个第二数据集中的各个第二数据集形成所述表的列或行并与相应的调节指数相关联。基于第二数据集的识别来操作机电变速器包括基于与所识别的第二数据集相关联的调节指数来操作机电变速器。

在一个示例中，该处理器进一步被配置成识别一个或更多个第三数据集。一个或更多个第三数据集中的各个第三数据集表示多个齿轮中的各个齿轮的位置目标，并且与相应的调节指数相关联。基于与所识别的第二数据集相关联的调节指数操作机电变速器包括：基于与所识别的第二数据集相关联的调节指数识别多个第三数据集中的第三数据集；以及基于所识别的第三数据集操作机电变速器。

在一个示例中，机电变速器进一步包括至少一个加速度计，该至少一个加速度计被设置在可移动构件、链条引导组件或者可移动构件和链条引导组件内。该至少一个加速度计被配置成生成表示加速度的数据。该机电变速器的该一部分包括可移动构件。

在一个示例中，机电变速器进一步包括马达，该马达被配置成使可移动构件相对于基座构件移动。识别多个第一数据集包括利用该马达使可移动构件相对于基座构件移动，使得链条引导组件被定位在链条引导组件相对于基座构件的位置中的第一位置中。识别多个第一数据集进一步包括当链条引导组件处于第一位置时，利用一个或更多个传感器识别机电变速器的一部分的一个或更多个加速度值。识别多个第一数据集进一步包括针对所述位置中的各个位置，利用马达使可移动构件相对于基座构件移动，使得链条引导组件被定位在相对于基座构件的位置中的相应的一个位置，并且当链条引导组件处于相应的一个位置时，利用一个或更多个传感器识别机电变速器的所述一部分的一个或更多个加速度值。识别多个第一数据集进一步包括分别基于针对链条引导组件相对于基座构件的位置而识别的加速度值来生成多个第一数据集。

在一个示例中，链条引导组件相对于基座构件的位置限定多个齿轮中的最小齿轮与多个齿轮中的最大齿轮之间的运动范围。当链条引导组件处于第一位置时，该链条引导组件与最小齿轮对齐。

在一个示例中，一个或更多个传感器包括与机电变速器集成的一个或更多个加速度计。

在一个示例中，该处理器进一步被配置成启动自动调节模式。该自动调节模式包括识别多个第一数据集、识别潜在链条刮擦位置、识别多个第二数据集以及识别机电变速器的调节。该处理器进一步被配置成在启动自动调节模式之后并且在识别多个第一数据集之前，确定是否满足踩踏条件，并且当处理器确定不满足踩踏条件时，中止自动调节模式。

在一个示例中，该处理器进一步被配置成接收用户输入数据。该自动调节模式的启动包括响应于所接收的用户输入数据启动自动调节模式。

在一个示例中，机电变速器进一步包括输出装置。该处理器进一步被配置成当中止自动调节模式时，利用输出装置生成音频输出、视觉输出或者音频输出和视觉输出。

在一个示例中，输出装置包括噪声发生器、发光二极管(LED)或者噪声发生器和LED。

在一个示例中，用于自动地调节自行车的机电变速器的方法包括通过处理器识别多个第一数据集。多个第一数据集中的各个第一数据集包括表示自行车的一部分的加速度的数据和表示链条引导组件相对于基座构件的对应位置的数据。该方法还包括通过处理器基于所述多个第一数据集识别潜在链条刮擦位置，并且通过处理器识别多个第二数据集。多个第二数据集中的各个第二数据集表示用于多个齿轮中的各个齿轮的预期链条刮擦位置。该方法包括通过处理器基于所识别的潜在链条刮擦位置和多个第二数据集来识别用于机电变速器的调节，并且通过处理器基于所识别的调节来操作机电变速器。

在一个示例中，该方法进一步包括通过存储器存储多个第一数据集。识别多个第一数据集包括从存储器识别多个第一数据集。

在一个示例中，识别用于机电变速器的调节包括：将潜在链条刮擦位置与多个第二数据集进行比较：以及基于该比较识别多个第二数据集中的第二数据集。基于所识别的调节来操作机电变速器包括通过处理器基于第二数据集的识别来指示机电变速器的马达移动链条引导组件。

在一个示例中，操作机电变速器进一步包括：通过处理器接收响应于用户输入而生成的换挡请求；以及通过处理器基于所接收的请求和与所识别的第二数据集相关联的指数来指示马达移动。

在一个示例中，用于自行车的后变速器包括：基座构件，该基座构件能安装到自行车的框架；可移动构件，该可移动构件能移动地联接到基座构件；以及链条引导组件，该链条引导组件能旋转地联接到可移动构件。该后变速器进一步包括处理器，该处理器被配置成启动自动调节模式。该自动调节模式包括生成多个第一数据集。多个第一数据集中的各个第一数据集包括表示后变速器的一部分的加速度的数据和表示链条引导组件相对于基座构件的对应位置的数据。该自动调节模式进一步包括基于多个第一数据集识别潜在链条刮擦位置、识别多个第二数据集以及将所识别的潜在链条刮擦位置与多个第二数据集进行比较。该自动调节模式进一步包括：基于该比较选择多个第二数据集中的第二数据集；以及基于所选择的第二数据集识别用于变换的目标位置。多个第二数据集中的各个第二数据集表示用于多个齿轮中的各个齿轮的预期链条刮擦位置。该处理器进一步被配置成基于所识别的目标位置来操作后变速器。

附图说明

通过结合附图阅读以下说明，本发明的目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1是可以被构造成利用后变速器上的阻尼器的自行车的一个示例的侧视图；

图2是安装到自行车的电子后变速器的一个示例的特写侧视图；

图3是安装有电源的电子后变速器的一个示例的第一立体图；

图4是可支撑在可移动构件内的印刷电路板(PCB)的一个示例的立体图，其中线缆连接到该印刷电路板(PCB)；

图5是可支撑在可移动构件内的PCB的一个示例的立体图，其中线缆未连接到PCB；

图6是可支撑在可移动构件内的PCB的一个示例的侧视图；以及

图7是穿过由可支撑在可移动构件内的PCB的一个示例支撑的部件的横截面图。

图8A和图8B表示用于后变速器的对准的自动调节模式的实施方式的流程图；

图9是用于自行车的传动系的一个实施方式的俯视图，例示了后链轮组件上的刮擦(rasping)；

图10是在变换到链轮后的用于自行车的驱动器的一个实施方式的俯视图；

图11示出了加速度信号功率和平均加速度相对于后变速器编码器位置的示例性图；以及

图12至图16各自示出了加速度信号功率相对于后变速器编码器位置的示例性图以及误差相对于表的列数的示例性图。

具体实施方式

本公开提供了解决或改进了上述现有技术中已知的自行车后变速器以及调节自行车后变速器的方法的一个或更多个缺点的电致动自行车后变速器和调节电致动自行车后变速器的方法的示例。所公开的后变速器和调节后变速器的方法允许用户启动自动调节模式以对准后变速器。一旦启动并进入自动调节模式，用户就通过手踩踏自行车，并且自行车的处理器(例如，后变速器的处理器)自动识别用于后链轮组件的整体调节，以适当地对准后变速器。处理器基于来自一个或更多个传感器(例如，加速度计和位置反馈传感器)的数据和预定的数据(例如，挡位目标和预期刮擦位置的表)来识别该调节(例如，调节指数(index))。用户可以在首次骑自行车之前、在安装新的传动系部件(例如，后链轮组件和/或电致动后变速器)之后和/或如果后变速器变成未对准，容易地调节后变速器。

现在转到附图，图1总体上例示了采用根据本公开的教导构造的后变速器的自行车50。自行车50包括框架52、均可旋转地附接到框架52的前轮54和后轮56、以及传动系58。设置前制动器60以制动前轮54，并且设置后制动器62以制动后轮56。自行车50通常还具有在框架52的后端附近并承载在连接到框架52的座管66的端部上的车座64。自行车50还具有在框架52的前端附近的车把68。制动杆70承载在车把68上，用于致动前制动器60、后制动器62或两者。如果制动杆70仅致动前制动器60和后制动器62中的一个制动器，则也可以设置第二制动杆(未示出)来致动另一个制动器。自行车50的前和/或向前骑行方向或定向由图1中的箭头A的方向指示。这样，自行车50的向前方向由箭头A的方向表示。

尽管图1中描绘的所例示的自行车50是具有赛车型车把68的公路自行车，但是本公开可以适用于任何类型的自行车，包括具有完全或部分悬挂的山地自行车。

传动系58具有链条C和前链轮组件72，该前链轮组件72与具有踏板76的曲柄组件74同轴地安装。传动系58还包括与后轮56同轴地安装的后链轮组件78、以及诸如后变速器80之类的后换挡机构，。

如图1所示，前链轮组件72可以包括一个或更多个同轴地安装的牙盘、齿轮或链轮。在该示例中，前链轮组件72具有两个这样的链轮F1和F2，各个链轮具有绕相应的圆周的齿82。如图1和图2所示，后链轮组件78可以包括多个(例如，十一个)同轴地安装的齿轮、嵌齿轮或链轮G1至G11。各个链轮G1至G11还具有绕相应的圆周布置的齿84。较小直径的前链轮F2上的齿82的数量可能小于较大直径的链轮F1上的齿的数量。后链轮G1至G11上的齿84的数量可以从最大直径的后链轮G1到最小直径的链轮G11逐渐减小。尽管本文没有详细描述，但是前换挡器85可以***作以从第一操作位置移动到第二操作位置，以使链条C在前链轮F1与F2之间移动。同样，后变速器80可以***作以在十一个不同的操作位置之间移动，以将链条C切换到后链轮G1至G11中的选定的一个后链轮。在一个实施方式中，后链轮组件78可以具有更多或更少的链轮。例如，在一个实施方式中，后链轮组件可具有十二个或十三个链轮。后变速器80的尺寸和构造可以被修改以适应具体实现的多个链轮。例如，连杆机构的角度和长度和/或变速器的保持架的构造可以被修改以适应具体链轮组合。

参照图2和图3，在这些示例中，后变速器80被描绘成无线的、电致动的后变速器，其被安装或可安装到自行车50的框架52或框架附件。电动后变速器80具有安装到自行车框架52的基座构件86(例如，b型转向节)。连杆88具有两个连杆L，该两个连杆L在基座构件连杆机构连接部处枢转地连接至基座构件86。可移动构件90(例如，P型转向节)在可移动构件连杆机构连接部处连接至连杆机构88。链条引导组件92(例如，保持架)被配置成接合链条并保持链条中的张力，并且具有一个或更多个保持架板93，该保持架板93具有枢转地连接到可移动构件90的一部分的近端91。保持架板93可以在阻尼方向和与阻尼方向相反的链张紧方向上绕保持架旋转轴线旋转或枢转。

马达模块94承载在电动后变速器80上并具有电池96。电池96向马达模块94供应电力。在一个示例中，如图2所示，马达模块94位于可移动构件90中。然而，马达模块94可以替代地位于其它地方，诸如，位于连杆机构88的连杆L中的一个连杆中或位于基座构件86中。马达模块94可以包括齿轮机构或传动装置(transmission)。如本领域中已知的，马达模块94和齿轮机构可以与连杆机构88联接以横向移动保持架板93，从而在后链轮组件78上的后链轮(例如，G1至G11)之间切换链条C。

保持架板93还具有远端98，该远端98承载张紧嵌齿轮或张紧轮100。轮100还具有绕圆周的齿102。保持架板93在链条张紧方向中被偏置以保持链条C中的张力。链条引导组件92还可以包括第二嵌齿轮或第二轮，诸如，更靠近保持架板93的近端91和可移动构件90设置的引导轮104。在操作中，链条C绕后链轮(例如，G1至G11)中的一个链轮绕行。链条C的上段向前延伸至前链轮组件72，并绕前链轮F1或F2中的一个链轮绕行。链条C的下段从前链轮组件72返回至张紧轮100，并且然后向前至引导轮104绕行。引导轮104将链条C引导至后链轮(例如，G1至G11)。保持架板93、张紧轮100和引导轮104的横向运动可以确定链条C的横向位置，以与后链轮(例如，G1至G11)中的选定的一个后链轮对准。

尽管本文未示出，但是控制单元可以安装到车把68，用于致动马达模块94和操作后变速器80以执行换挡和选挡。然而，控制单元可以位于自行车50上的任何位置，或者另选地，可以分布在自行车50的多个部件之间，并具有通信链路的路由以供应必要的信号和功率路径。该控制单元还可以位于除了自行车50上以外的位置，例如，位于骑手的手腕上或球衣口袋中。通信链路可以包括有线、可以是无线的或者可以是其组合。在一个示例中，控制单元可以与后变速器80集成在一起以在部件之间传递控制命令。控制单元可以包括处理器、通信装置(例如，无线通信装置)、存储器以及一个或更多个通信接口。

电池96可以替代地是另选的电源或功率源，并且可以操作自行车50的位于链接系统内的其它电子部件。此外，可以提供多个电源，该多个电源可以共同地或单独地为系统的电子部件(包括后变速器80，诸如，用于涉及电动自行车的实施方式的驱动马达)供电。附加的电池或其它电源可以附接到变速器或位于诸如框架52之类的其它位置。然而，在该示例中，电池96被配置成直接附接到后变速器80，并且向后变速器80的部件提供电力。在一个实施方式中，后变速器80被配置成使得电池96向仅后变速器80的部件提供电力。

后变速器80可以是要为其提供齿轮或挡位校准的任何其它类型的变速器。例如，后变速器80可以是线性作用变速器或作用在内部齿轮毂或框架上安装的多齿轮变速箱上的换挡装置。可以使用另外的类型的变速器。

参照图4和图5，印刷电路板(PCB)204容纳在可移动构件90内。在其它实施方式中，自行车50包括位于后变速器80和/或自行车50的其它部件中或后变速器80和/或自行车50的其它部件上的附加PCB。例如，当安装电池96时，电池96向经由引脚180、电缆128、连接器198和/或连接器202电连接至PCB 204的部件供电。PCB204支撑例如后变速器80内(例如，可移动构件90内)的任何数量的部件和/或电池96向例如后变速器80内的任何数量的部件供电。例如，如图4和图5的示例中所示，PCB 204支撑一个或更多个天线206(例如，两个天线)，并且经由马达连接208将PCB 204的两个不同侧电连接，电池96为马达供电。PCB 204可以支撑附加的、更少的和/或不同的部件和/或电池96可以向附加的、更少的和/或不同的部件供电。

例如，PCB 204可以支撑一个或更多个处理器(例如，处理器)以及与一个或更多个处理器通信的一个或更多个存储器(例如，存储器)。存储器可以存储预定数据，例如，表示齿轮位置目标的数据(例如，齿轮位置目标的二维表，其中，一个维度是目标齿轮指数，并且另一个维度是调节指数)，表示预期刮擦位置的数据(例如，对于各个调节指数来说用于各个目标齿轮指数的预期刮擦位置的二维表)，表示近似偏移的数据(例如，对于任何调节指数来说用于各个齿轮的近似偏移的一维表)和/或附加数据。

处理器(例如，微处理器)可以是任何数量的不同类型的处理器，包括例如，通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、模拟电路、数字电路、其组合或其它现在已知或以后开发的处理器。处理器可以是单个装置或装置的组合，诸如，通过共享或并行处理。

该存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器。存储器可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器、电子可擦除程序只读存储器(EEPROM)和/或其它类型的存储器中的一个或更多个。存储器可以是可以从PCB204移除的，诸如，安全数字(SD)存储卡。在特定的非限制的示例性实施方式中，计算机可读介质可以包括固态存储器，诸如，存储卡或容纳一个或更多个非易失性只读存储器的其它封装。此外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其它易失性可重写存储器。另外，计算机可读介质可以包括磁光或光学介质，诸如，磁盘或磁带或其它存储装置。因此，本公开被认为包括可以在其中存储数据或指令的计算机可读介质以及其它等效物和后继介质中的任何一个或更多个。使用存储器来存储用于处理器的指令。

存储器可以是非暂时性计算机可读介质，并且可以被描述成单个介质。然而，术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质，诸如，集中式或分布式存储器结构，和/或可操作以存储一个或更多个组的指令和其它数据的相关联的高速缓存。术语“计算机可读介质”还应包括能够存储、编码或承载一组指令以供处理器执行或致使计算机系统执行本文公开的方法或操作中的任何一个或更多个方法或操作的任何介质。

诸如ASIC、可编程逻辑阵列和其它硬件装置之类的专用硬件实现可以被构造成实现本文描述的方法中的一个或更多个方法。可以包括各种实施方式的设备和系统的应用可以广泛地包括各种电子和计算机系统。本文描述的一个或更多个实施方式可以使用具有相关控制和数据信号的两个或更多个特定的互连硬件模块或装置来实现功能，该相关控制和数据信号可以在模块之间和通过模块或者作为ASIC的一部分进行传递。因此，本系统包含软件、固件和硬件实现。

PCB 204也可以支撑一个或更多个传感器。例如，PCB 204可以支撑一个或更多个加速度计和位置反馈传感器并可以为一个或更多个加速度计和位置反馈传感器供电。一个或更多个加速度计和位置反馈传感器可以与处理器和存储器通信。一个或更多个加速度计和位置反馈传感器可以被支撑在后变速器80或自行车50上和/或后变速器80或自行车50内的其它地方。

参照图6和图7，可移动构件90可以包括例如由PCB 204支撑并经由PCB 204电连接的马达210、传动系212和编码器214。编码器214可以跟踪马达210的轴旋转，使得也可以跟踪后变速器80的位置。如图7所示，电池96为马达210供电，并经由输出蜗轮216驱动传动系212。被供电的马达210驱动传动系212以使链条C在不同的链轮G1至G11之间移动。

图8A至图8B一起示出了用于自动调节自行车后变速器的方法的实施方式的流程图。如以下章节所呈现的，可以使用先前附图中指示的部件和/或其它部件的任何组合来执行这些动作。例如，以下动作可以由PCB 204支撑的部件(例如，处理器和存储器)以及附加的和/或其它的部件来执行。可以提供附加的、不同的或更少的动作。这些动作以所示顺序或其它顺序执行。这些动作可以重复。

在动作800中，启动用于后变速器的自动调节模式。自动调节模式可以以任何数量的方式来启动，包括例如，由后变速器的处理器响应于处理器接收到的数据(例如，请求)而启动自动调节模式。例如，用户可以与后变速器处的接口(例如，按钮)、自行车上其它地方的接口(例如，在安装到车把68的控制单元处)和/或与后变速器通信的移动装置上的接***互，并且该接口可以基于该交互生成请求并将该请求发送到处理器。

例如，用户可以多次按压后变速器处的按钮(例如，三次快速按压)以启动用于后变速器的自动调节模式。另选地，用户可以按压自行车的另一部件(例如，换挡杆)上的按钮以启动自动调节模式。自动调节模式可以以其它方式启动。例如，处理器可以基于所识别的自行车运动(例如，在预定的速度范围内踩踏自行车至少预定时间量)和/或所识别的自行车位置(例如，基于来自后变速器的一个或更多个加速度计的数据识别为颠倒(upsidedown)位置)来自动启动自动调节模式。

对于具有可调节“b间隙(b-gap)”的后变速器，要正确设置“b间隙”。对于具有上行程限制和下行程限制的变速器，要正确设置上限和下限。通常，要设置上行程限制和下行程限制以及“b间隙”，则在运行自动调节功能之前，应大致正确地调节后变速器。不需要“b间隙”设置或限制螺钉的后变速器在运行自动调节之前不需要进行调节。为了使自动调节进行工作，可以将自行车固定在维护架上，也可以通过将鞍座和车把放在地面上而将其倒置，以允许向前踩踏自行车，而后轮自由快速旋转。

在动作802中，处理器确定用户是否在预定的时间期限内踩踏。换句话说，一旦在动作800中启动了自动调节模式，处理器就预期用户开始用手踩踏自行车。在一个实施方式中，处理器以预定的间隔或连续地从后变速器的一个或更多个加速度计对加速度值进行采样。在一个示例中，处理器进一步通过例如基于来自多于一个的加速度计的所采样的值来计算总加速度和/或对所采样的加速度值进行平均来处理所采样的加速度值。

处理器将所采样的加速度值和/或经处理的加速度值与预定的加速度阈值比较预定的时间量。预定的加速度阈值可以存储在后变速器的存储器中或另一存储器中，并且可以表示在后变速器中由移动通过后变速器的支托轮(jockey wheel)(例如，后变速器80的张紧轮100和引导轮104)的链条引起的振动。预定的时间量存储在存储器或另一存储器中，并且可以是任何数量的预定的时间量。例如，处理器可将所采样的加速度值和/或经处理的加速度值与预定的加速度阈值比较十秒钟。在预定的时间量期间，当处理器识别到相应的所采样的加速度值和/或相应的经处理的加速度值大于预定的加速度阈值时，该方法移动到动作804，并且自动调节模式继续。当处理器在预定的时间量期间没有识别到相应的所采样的加速度值和/或相应的经处理的加速度值大于预定的加速度阈值时，该方法移动到动作806，在该动作806中，自动调节模式被中止而没有任何调节。如果在动作806中处理器退出自动调节模式，则处理器可以进入正常功能模式，其中，后变速器的移动可以由用户经由自行车上的一个或更多个用户接口(例如，在安装到车把68的控制单元处)来控制。

在动作804中，处理器控制从后变速器的功率源(例如，电池96)到后变速器的马达的电流，以将后变速器的一部分(例如，保持架板93)定位到预定的初始位置。处理器可以控制从功率源到马达的电流，使得后变速器的一部分快速定位在预定的初始位置。预定的初始位置可以是任何数量的位置，包括例如，最外侧位置或与后链轮组件(例如，链轮组件78)的最小链轮(例如，链轮G11)成直线的位置。换句话说，处理器将后变速器的保持架板移动到与后链轮组件的最小链轮成直线的位置，使得链条绕后链轮组件的最小链轮定位。可以提供其它预定的初始位置，包括例如，与最大链轮(例如，链轮G1)成直线的位置。

在一个实施方式中，在马达将保持架板移动到预定的初始位置的同时，处理器可以继续验证所采样的加速度值和/或经处理的加速度值高于预定的加速度阈值。如果不满足踩踏条件，则处理器可能中止自动调节模式。换句话说，当所采样的加速度值和/或经处理的加速度值低于预定的加速度阈值时，处理器可以中止自动调节模式。

在另一实施方式中，自行车可以包括基于曲柄的踏频传感器。基于曲柄的踏频传感器可以监测自行车的踩踏状态，并且将所监测的踩踏状态传递给后变速器的处理器。当朝向预定的初始位置移动时，后变速器可以基于从基于曲柄的踏频传感器接收的监测的踩踏状态和/或指示后变速器的位置没有朝向预定的初始方向前进的编码器值来检测失速(stall)状态。处理器可以基于检测到的失速状态而中止自动检测模式。在一个实施方式中，后变速器可以包括LED或噪声发生器(例如，扬声器或警报电路)，该LED或噪声发生器可操作以通过例如经编码的闪光序列或警报声来指示自动检测模式的中止或故障。

处理器控制从后变速器的功率源到后变速器的马达的电流，以在用户继续踩踏自行车的同时，将后变速器的一部分(例如，保持架板)朝向后链轮组件相对端部的位置移动(例如，移动到最向内的位置或与最大链轮成直线的位置)。在动作808中，处理器启动一循环(例如，动作808至816)，在该循环中，在例如保持架板朝向最大链轮的位置的移动的各个位置处记录数据。

在动作810中，处理器确定并存储后变速器(例如，后变速器的保持架板)的相应位置处的加速度信号功率值。加速度信号功率值的确定包括当后变速器处于相应位置时，处理器从一个或更多个加速度计中的至少一个加速度计对加速度值进行采样。换句话说，在移动之间，后变速器从至少一个加速度计对加速度值进行采样。该至少一个加速度计例如集成到后变速器。处理器对加速度值进行采样任何数量的预定的时间段(包括，例如100毫秒)。预定的采样时间段可以存储在存储器中。该至少一个加速度计以任何数量的速率(包括例如，1000赫兹、100赫兹、500赫兹、2000赫兹或另一采样速率)进行采样。在一个实施方式中，该至少一个加速度计可以沿三个相互正交的轴采样。所采样的加速度值可以存储在该存储器或另一存储器中。

在采样时段之后，处理器计算所有采样的加速度值的平均值，并从所采样的加速度值中的各个所采样的加速度值减去计算的平均值。这消除了任何DC偏移，诸如，各个加速度计轴的重力。然后，通过对将经处理的加速度值(例如，消除了DC偏移的所采样的加速度值)中的各个经处理的加速度值的平方除以所采样的加速度值的数量进行求和，将所有经处理的加速度值组合成单个加速度信号功率值。对加速度值进行了采样的后变速器的位置(例如，后变速器的保持架板的位置或后变速器位置编码器值)与确定的加速度信号功率值存储在后变速器的存储器或另一存储器中(例如，作为数据样本对或第一数据集)。

在动作812中，处理器控制从后变速器的功率源到后变速器的马达的电流，以将后变速器的一部分(例如，保持架板)以小的运动朝向相对端位置(例如，链轮G1)移动。小的运动可以是初始位置(例如，在链轮G11处)与相对端位置(例如，在链轮G1处)之间的运动的总行程范围的百分比。例如，小的运动可以是运动的总行程范围的0.25％。可以提供其它预定的运动(例如，总运动的其它百分比)。

在动作814中，处理器确定用户是否仍正在踩踏。如果不满足踩踏条件，则该方法移动到动作806，在该动作806，中止自动调节模式。换句话说，当所采样的加速度值和/或经处理的加速度值低于预定的加速度阈值时，处理器可以中止自动调节模式。否则，该方法移动到动作816，在动作816，该循环结束。

后变速器(例如，后变速器的处理器)重复移动和加速采样序列(例如，动作808至816)，直到后变速器到达相反行程限制(例如，与链轮G1成直线的位置)为止。这产生位置和加速度信号功率对的表，该表可以存储在后变速器的存储器或另一存储器中。如果在运动扫掠期间，后变速器在预定数量的尝试之后仍不能朝向目标位置移动，则后变速器的处理器可退出自动调节模式，而不进行调节。例如，后变速器上的LED可以利用经编码的闪光序列指示自动调节模式的中止(例如，故障)。

在后变速器跨后链轮组件移动时，后变速器从最小的链轮(例如，链轮G11)到最大的链轮(例如，链轮G1)移动通过各个链轮。在从一个链轮前进到下一链轮的同时，在链条脱轨到下一链轮之前不久，存在一系列位置，其中，链条在相邻的较大链轮上刮擦。图9例示了在相邻的较大链轮上链条刮擦的示例，并且图10例示了在变换后链轮上的链条C的示例。例如，通过集成到后变速器的加速度计可以检测到该刮擦。在后变速器跨后链轮组件移动时，后变速器到达最终位置(例如，相对端位置)后，后变速器的处理器对来自于在动作808至816中生成和存储的位置和加速度信号功率对的表中的位置和加速度数据进行处理。

在动作818中，处理器确定阈值加速度信号功率。在一个实施方式中，基于所有加速度信号功率样本的平均加速度信号功率或基于平均加速度信号功率的缩放值或换算值来确定阈值加速度信号。在另一实施方式中，阈值加速度信号功率是存储在后变速器的存储器或另一个存储器中并由后变速器的处理器识别的预编程值。图11示出了加速度信号功率和平均加速度相对于后变速器编码器位置的示例性图。

在动作820中，处理器启动循环(例如，动作822至828)，其中，在存储在存储器中的数据样本对内检测到峰值。针对各个数据样本对，以存储数据样本对的顺序执行动作822至828。例如，在存储在存储器中的第一数据样本对处开始，并且以记录的顺序按顺序迭代各个数据样本对，变速器识别各个刮擦区域的潜在开始位置。

对于动作822和824，处理器将各数据样本对的加速度信号功率与在动作818中确定的阈值加速度信号功率进行比较。在动作822中，处理器确定相应的加速度信号功率是否超过阈值加速度信号功率。在动作824中，处理器确定先前加速度信号功率是否小于阈值加速度信号功率或可配置数量的先前加速度信号功率是否小于阈值加速度信号功率。当处理器分别确定动作822和动作824的条件为真时，相应的数据样本对的对应位置(例如，变速器编码器位置)可以被认为是刮擦区域的潜在开始位置，并且该方法移动到步骤826；在动作826中，将刮擦区域的潜在开始位置存储在后变速器的存储器或另一存储器中。然后，该方法移动到动作828，在动作828，相应的循环结束。当处理器确定动作822的条件或动作824的条件不为真时，该方法移动到动作828，并且相应的循环结束。

刮擦位置的各个潜在边缘被存储在后变速器的存储器或另一存储器中。一旦各个数据样本对被处理，后变速器的处理器就针对各个可能的调节值将潜在刮擦位置与各个齿轮的预期刮擦位置相关。针对各个挡位，针对各个调节值，例如，后变速器的处理器计算或检索在后变速器向内侧移动时预期刮擦开始的对应位置。预期刮擦位置可以从每个调节/齿轮组合都具有一个条目的表(参见例如表2)或者可以施以任何调节值的每个齿轮都具有条目的表(参见表3)获得。

以上讨论的表可以是预定的，并存储在变速器的存储器或另一存储器中。提供如下的示例性表：表1是齿轮位置目标的二维表，其中，一个维度是目标齿轮指数，并且另一个维度是调节指数；表2是针对各个调节指数的各个目标齿轮指数的预期刮擦位置的二维表(例如，多个第二数据集，其中，多个第二数据集的各个第二数据集形成表的与相应的调节指数相关联的列)；而表3是各个齿轮相对于任何调节指数的近似偏移的一维表。

表1：

表2：

表3：

能够与多个后链轮组件(后链轮组件的每个链轮具有不同齿数，后链轮组件具有不同链轮数量或不同制造处理)(例如，飞轮(cassette))组合的后变速器对于各个独特的飞轮可能具有不同的预期刮擦位置。后变速器的处理器可以通过例如移动装置(例如，智能手机应用)或另一接口识别飞轮(后变速器利用该飞轮构成)。预期刮擦位置与观察到的刮擦位置具有最佳相关性的调节值可以被选择成理想调节值。

为了将观察到的潜在刮擦位置与预期位置相关，后变速器的处理器针对各个调节计算误差值。在动作830中，处理器识别存储在存储器或另一存储器内的数据，以确定预期刮擦位置。例如，处理器识别存储在存储器中的二维表(参见表2)，以确定预期刮擦位置。所识别的二维表可以对应于安装在自行车上的特定后链轮组件。所识别的二维表可以是针对各个调节指数的各个目标齿轮指数的预期刮擦位置的二维表。在动作830中，后变速器的处理器开始一循环，在该循环中，针对各个调节指数确定相关误差。在一个实施方式中，每个循环用于所识别的二维表的一列。

在动作832中，对于给定的调节值(例如，调节指数)，处理器将预期刮擦位置中的各个刮擦位置与存储在存储器中的最接近的观察到的潜在刮擦位置进行匹配。在动作834中，处理器针对各个齿轮指数对预期刮擦位置与观察到的刮擦位置之间的差进行平方。处理器将各个刮擦位置的平方差求和成表示调节值相关误差的值。在动作836中，处理器结束循环，并且如果所识别的表的另外的列仍待处理，则该方法返回到动作830。图12至图16各自示出了加速度信号功率相对于后变速器编码器位置的示例性图以及误差相对于表的列数(例如，对应于调节值)的示例性图。

调节指数中包含的目标位置(例如，预期刮擦位置)与观察到的潜在刮擦位置匹配得越好，误差值将越低。在动作838中，具有最低误差的调节值(例如，调节指数)被认为与所观察到的潜在刮擦位置具有最佳相关性，并且被选择成用于变速器的调节。调节指数指定一组位置目标，以在自行车的正常操作期间用于变速器定位(参见表1)(例如，多个第三数据集，其中，多个第三数据集中的各个第三数据集形成表的与相应的调节指数相关联的列)。所选择的调节值和/或对应的目标位置存储在存储器中，并由处理器使用以操作后变速器。在一个实施方式中，使用图8A至图8B的方法来自动调节前变速器。

一些后变速器具有非常宽的调节范围，使得后变速器可能在一个方向中被调节得足够远而使后变速器在链轮之间正确移位，但是由于后变速器被误调节了一个或更多个整个链轮的距离，所以不能到达每个链轮。在这样的后变速器中，表示一个或更多个齿轮偏移(off)的不正确的调节误差值可能导致最低的误差。

为了防止选择错误的调节，在采样运动序列期间，后变速器所达到的最终位置可以用于限制可供选择的调节值(例如，在所识别的表内；表2)。后变速器的最终位置可以是可调节的和/或可以基于物理限制。例如，可以使用可调节螺钉来调节最终位置(例如，下限)。作为另一示例，例如，在后链轮组件的最大链轮处保持架与嵌齿轮的接触可以限定后变速器在采样运动期间可以达到的最终位置。

如果正确调节了内侧限制螺钉，则后变速器达到的最终位置可能相对接近最内侧齿轮的实际定位目标。内侧链轮目标位置最接近后变速器最终位置的调节指数可以是正确调节指数的合理近似。当识别具有最小误差的调节指数时，仅考虑匹配目标指数的指定范围内的调节指数。

在一个实施方式中，代替选择最小误差，处理器可以使用加速度计信号功率样本或加速度计信号功率样本的子集来生成多项式回归函数。多项式函数的最小值可以标识最佳调节指数。

在一个实施方式中，在用户或另一用户骑行自行车时，通过在变换期间对至少一个加速度计进行采样，还可以随时间生成加速度计信号功率相对于位置的数据集(例如，数据样本对)。一旦已经收集了足够的数据，则处理器可以运行相关算法(例如，至少动作830至836)。如果该相关算法检测到用于后变速器的更好调节，则处理器可以自动进行调节，或者通知用户后变速器需要调节。

最小相关值可能是其它系统问题的指示器。例如，如果最小相关值大于预定的阈值，则自行车后变速器挂架(hangar)可能弯曲。系统损坏或误调节的其它可行的指示器可能包括例如最小误差与最大误差之间的差或每个齿轮的非线性相关性。然后可以发送发生系统误差和/或为了正常性能而需要维护的警告。该警告可以是任何数量的不同类型的警告，包括例如声音警告、经由(例如在自行车的车把上的计算机或控制装置的输出装置上)向骑手显示的视觉警告、和/或在不位于自行车上的移动装置处的文本消息。

在一个实施方式中，至少一个加速度计不是集成到后变速器，而是安装到自行车的框架。在另一示例中，麦克风可以代替自行车上的加速度计，或者可以除了加速度计之外还提供麦克风以识别潜在链条刮擦位置。在又一实施方式中，代替测量振动(例如，利用加速度计)或噪声(例如，利用麦克风)，利用没有振动或噪声来识别校准位置。低反馈区域可以被平均成两个链条刮擦位置之间的平均位置，这可以指示嵌齿轮宽度或嵌齿轮之间的位置。在一个实施方式中，在后变速器在校准期间移动时，将前边缘或振动或噪声记录成相关位置。在另一实施方式中，将后边缘(例如，振动或噪声停止的地方)记录并与存储的值进行比较。

在一个实施方式中，运动扫掠相对于自行车框架从最内侧齿轮移动到最外侧齿轮，而不是从最外侧齿轮移动到最内侧齿轮。在一个实施方式中，该方法被应用于齿轮或链轮的子集而不是后链轮组件的所有链轮。在另一实施方式中，一个或更多个齿轮(例如，齿轮的总数或齿轮的子集)可以具有比齿轮的平均值更大的校准优先级。例如，具有更多变换位置的较大齿轮可能对误变换或多或少敏感，使得校准路线可以优先将较大齿轮校准到比所有齿轮的平均值更高的精度水平。在一个实施方式中，骑手可以优先考虑对骑手最重要的齿轮，以在例如在慢速攀爬或高速骑行期间提供优化的变换。可以通过例如加权在动作834中计算的差来提供这种优先级。

在一个实施方式中，该方法可以在后变速器没有碰到限制螺钉的情况下执行(例如，如果后变速器不太可能被误调节整个齿轮或链轮)。在一个实施方式中，该方法可以代替后变速器地或除后变速器之外还应用于前变速器。

上述示例中的各个示例例示了自行车后变速器的配置和构造可以以不同的方式变化。然而，不同于本文公开和描述的那些示例的其它示例也是可能的。本发明和公开内容不旨在仅限于以上讨论的示例。

尽管在此已经根据本公开的教导描述了某些自行车变速器、自行车和方法，但是本专利的覆盖范围并不限于此。相反，该专利覆盖本公开的教导的所有实施方式，这些实施方式完全落入允许的等同方案的范围内。

本文描述的实施方式的图示旨在提供对各种实施方式的结构的一般理解。这些图示并不旨在用作对利用本文描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。在回顾本公开之后，许多其它实施方式对于本领域技术人员而言可能是显而易见的。可以利用其它实施方式并且可以从本公开中得出这些其它实施方式，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。另外，这些图示仅是代表性的，并且可能没有按比例绘制。图示中的某些比例可能被放大，而其它比例可能被最小化。因此，本公开和附图应被认为是例示性而非限制性的。

尽管本说明书包含很多具体细节，但是这些细节不应被理解为对本发明的范围或者可以要求保护的范围的限制，而是作为本发明的具体实施方式特定特征的描述。在单独实施方式的上下文中在本说明书中描述的特定特征还可以在单个实施方式中组合实现。相反地，在单个实施方式的上下文中描述的各个特征还可以在多个实施方式中单独实现或者以任何合适的子组合实现。另外，尽管以上描述的特征在特定组合中起作用并且甚至初始按照这样要求保护，但是来自要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可以从组合中去除，并且要求保护的组合可以指向子组合或者子组合的变型。

类似地，尽管按照具体顺序在附图中描绘了和在本文中描述了操作和/或动作，但是不应理解为这种描绘要求这些操作按照所示的该特定顺序执行或者以顺序次序执行，或者需要执行全部例示的操作以实现期望结果。在特定情形下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应当理解的是，任何描述的程序部件和系统通常可以在单个软件产品中集成在一起，或者封装到多个软件产品中。

仅出于方便的目的，本文可以单独地和/或共同地通过术语“发明”来指代本公开的一个或更多个实施方式，而不旨在主动地将本申请的范围限制到任何特定的发明或发明构思。此外，尽管本文已经例示和描述了特定实施方式，但是应当理解的是，被设计成实现相同或相似目的的任何后续布置可以代替所示的特定实施方式。本公开旨在覆盖各种实施方式的任何和所有随后的修改或变化。在回顾说明书后，以上实施方式的组合以及本文中未具体描述的其它实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。

提供本公开的摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，并且在提交时应理解为其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前述具体实施方式中，为了使本公开流畅，可能将各种特征组合在一起或在单个实施方式中进行描述。本公开不应被解释为反映这样的意图：所要求保护的实施方式需要的特征比各个权利要求中明确记载的特征多。相反，如所附权利要求所反映的，发明主题可以指向比任何一个所公开实施方式的所有特征少的特征。因此，所附权利要求被并入具体实施方式中，其中，各个权利要求自身独立地限定了单独要求保护的主题。

旨在将前面的详细描述视为例示性的而非限制性的，并且应理解的是，包括所有等同物的所附权利要求旨在限定本发明的范围。权利要求书不应被理解为限于所描述的顺序或要素，除非对此进行了说明。因此，落入所附权利要求及其等同物的范围和精神之内的所有实施方式都作为发明而要求保护。