[发明专利]自行车的变速方法

说明书

本发明涉及自行车的变速方法，具体涉及在减速时实时地进行恰当变速的方法。

对自行车本身也是希望它能自动变速的，而自动变速则是根据电信号由计算机控制，用于自行车变速控制中的电信号则有车身的加速度、速度以及曲轴的转矩等。

速度的检测方法已可从众多的文献中得知。美国专利4,071,892号公开的速度检测方法是，通过安装于自行车轮辐上的相对轮轴与车轮同步停止或转动的可动侧传感器以及固定于车身上的固定侧传感器，检测出车轮的周期时间，由此检测出车速。

根据如上检测出的速度进行自动变速的方法，也公开于众多的文献中，例如有美国专利4,071,892号和日本专利公开特开平8-113182号等。利用电力进行变速时可不限于自动变速，还可根据骑车者的自由意志进行。但是，即使是变速时刻能根据自由意志确定，也还希望今后能对应实时速度自动地进行上升方向的变速和下降方向的变速。

当可以根据自由意志决定变速时，则希望能迅速地作出最适当的变速，例如希望能进行最佳档位的变速操作。自然，特别希望能在变速机构的驱动系统易于操作的减速时进行这种变速。但这样的变速方法并不被人们知道。从费用、维修与轻量化等方面考虑，传感器的个数则应尽可能地少。

本发明便是在上述技术背景下提出而用于达到下述目的的。

本发明的第一个目的在于提供能最快进行变速的自行车变速方法。

本发明的第二个目的在于提供能最快最恰当地进行变速的自行车变速方法。

本发明的第三个目的在于提供能由较少的位置传感器，实时地立即作出最快的恰当变速的自行车变速方法。

本发明的第四个目的在于提供能由较少的位置传感器最快地变速到最佳档位的自行车变速方法。

本发明的第五个目的在于提供能由较少的位置传感器，根据当时的虚拟速度进行变速的自行变速方法。

本发明的第六个目的在于提供能由较少的位置传感器检测出减速的程度以提高虚拟速度的精度而作出恰当变速的自行车变速方法。

本发明的第七个目的在于提供能在变速意向确定之后即时进行恰当变速的自行车变速方法。

本发明的第八个目的在于提供能在减速时实现上述目的，并在目前条件下进行有效变速的自行车变速方法。

为了达到以上种种目的，采取了下述方法。本发明的自行车的变速方法，是根据车轮过去的周期时间数据即周期时间序列与速度数据即速度函数序列，通过计算推定现下自行车的虚拟时间与虚拟速度。这种推定，是由过去确定的最新的周期时间或速度推断出的。从过去最新的1个周期时间推定未来的周期时间，同时计算出此周期中的虚拟速度。在从周期时间数据中选出一批周期时间用作过去的最新周期时间时，就可提高所推定的时间与速度的精度。

在曲轴上不存在转矩时，即减速时，能够有效地进行变速。为此，存在有虚拟速度小的情形。

从最新周期结束时起经过了该周期2倍以上的时间后，当没有输出周期结束的信号时，CPU即可判断虚拟速度为零而中止变速作业。

已知的时间序列和实际的速度序列VR的数学形式可以表达为VR＝V(T)，……Tn，TN)，其中的{Tj，……Tn，TN}为周期时间序列。j的值越小，计算出的虚拟速度的精度也越高。

周期时间T可由与车轮转动同步运动的可动侧传感器和固定于本身上的固定侧传感器来测定。根据过去的周期时间Tn(n为自然数)可如前所述算出未来的周期时间TN(N等于上述n的最大值加上1)。

根据连续3次以上最新的过去周期时间序列TS(s为n与n-1……)可算出未来的周期时间。在未来周期时间TN内的任意时间便可进行前述的变速。于是，不必等待下一个周期结束就能进行恰当的变速。这样，不仅是档位的升降，即使是最适合的档位的确定也能由虚拟速度求得。

不仅限于在变速意志确定后立即进行变速的情形，还能进行经常性的变速。这时的变速可以在最新的周期结束之后立即进行。不论是自动的或手动的情形，都能进行最快的变速。

本发明具有如下效果：根据本发明的自行车的变速方法，可以由较少的可动侧的传感器来实时地即刻进行最恰当的变速。

附图图面简单说明如下：

图1是正视图，示出本发明的变速方法的实施形式I。

图2是电路图。

图3是以图解形式示出的周期时间函数序列与速度函数序列。

附图中各标号的意义如下：

5为可动侧传感器，6为固定侧传感器；Tn为周期时间；TN最新周期时间，TS虚拟时间；VR为虚拟速度。