用于确定自行车蹬踏的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于确定自行车蹬踏的设备。该设备包括：壳体，所述壳体被配置成在传动系统的曲柄轴的旋转轴线处附接至所述曲柄轴；传感器，所述传感器被配置成随所述曲柄轴旋转，所述传感器被配置成检测所述曲柄轴的角速度；处理器，所述处理器电耦合到所述传感器；以及无线发送器，所述无线发送器电耦合到所述处理器，所述无线发送器被配置成使用天线传达基于检测到的所述角速度的信号，其中，所述壳体包括由射频透明材料制成的部分，该部分被配置成沿着所述旋转轴线从所述曲柄轴中的开口突出并且覆盖所述天线。

【技术实现步骤摘要】
用于确定自行车蹬踏的设备本申请是申请日为2017年7月4日、申请号为201710536902.0以及专利技术名称为“蹬踏确定设备、蹬踏分析方法、曲柄组件及蹬踏检测设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于确定自行车蹬踏的设备、用于分析自行车蹬踏的方法、被配置用于自行车传动系统的曲柄组件以及用于检测自行车的传动系统的蹬踏状态的设备。
技术介绍
传统的自行车踏频传感器依赖于安装在自行车曲柄臂上的磁体来生成反映曲柄臂转动速率的电子信号。除了需要多个部件(例如，安装于曲柄臂的磁体和安装于自行车车架的传感器)之外，这些传感器还可包括一条或更多条布线，以便将数据发送到控制或显示元件。由于存在安装于曲柄臂的单个磁体，导致这些系统通常每转只产生至多一个读数。虽然可以例如通过在曲柄臂上安装附加磁体来增加报告频率，但这些修改因需要附加部件、增加一个或更多个部件断裂、掉落或不对准的偶发事件而使系统进一步变复杂，由此抵消了任何可能的益处。另外，这些系统只报告了车轮出于任何原因正在转动，而不能准确地报告蹬踏的存在。同时，许多现代山地自行车配备悬架，以在不平坦地形上提供更舒适的、震动较小的骑行。复杂的山地自行车还可包括悬架控制，用于更进一步改善这些悬架的阻尼效果。自行车的蹬踏状态会影响所期望的悬架控制设置。另外，自行车蹬踏状态的错误指示或慢指示会导致对悬架的控制不良。
技术实现思路
在一个实施方式中，一种用于分析自行车蹬踏确定的设备包括安装于传动系统的一部分并且随其旋转的传感器。所述传感器被配置成检测所述传动系统的曲柄轴的角速度和位置。处理器电耦合到所述传感器并且被配置成致使所述设备将检测到的所述角速度和位置与表征至少一种蹬踏状态的角速度和位置值进行比较，以确定所述传动系统的蹬踏状态。在一个实施方式中，一种用于分析自行车蹬踏的方法包括以下步骤：使用安装于传动系统的一部分并且随其旋转的传感器来感测所述一部分相对于参考系的角速度和位置。所述方法还包括以下步骤：由处理器将所述角速度和位置测量值与表示至少一个蹬踏状态签名的值进行比较，以确定所述传动系统的蹬踏状态。在一个实施方式中，被配置用于自行车传动系统中的曲柄轴包括安装于所述曲柄轴并且随所述曲柄轴旋转的传感器，所述传感器被配置成检测所述曲柄轴的角速度和位置。所述曲柄轴还包括：无线发送器，所述无线发送器被配置成与所述曲柄轴外部的自行车部件通信；至少一个存储器，所述至少一个存储器被配置成存储表示至少一种蹬踏状态的角速度和位置值；以及至少一个处理器，所述至少一个处理器与所述存储器、所述传感器和所述无线发送器通信耦合。所述至少一个处理器被配置成致使所述设备将检测到的所述角速度和位置与至少一个蹬踏状态签名进行比较，基于所述比较来确定蹬踏状态，并且将确定结果发送到所述曲柄轴外部的所述自行车部件。在一个实施方式中，一种用于检测自行车的传动系统的蹬踏状态的设备包括传感器，所述传感器被配置成检测所述传动系统的曲柄轴的角速度和位置。所述设备还包括壳体，所述壳体被配置成将所述传感器沿着所述曲柄轴的旋转轴线容纳和定位。附图说明图1是可用于采用踏板检测传感器的自行车的侧视图；图2例示了传动系统(诸如，图1的自行车的传动系统)的曲柄组件；图3是图2的曲柄组件的俯视图；图4是包括用于踏板检测的与传动系统联接的设备的传动系统(诸如，图1的自行车的传动系统)的一部分的剖视图；图5是图4中示出的用于踏板检测的设备的分解视图；图6是图4中示出的用于踏板检测的设备的等轴剖视图；图7是在与图4的横截面相反的方向上截取的图4中示出的用于踏板检测的设备的剖视图；图8是描绘的处于第一曲柄位置的图2的链轮和一个曲柄臂的侧视图；图9是描绘的处于第二曲柄位置的图8的链轮和一个曲柄臂的侧视图；图10是描绘的处于第三曲柄位置的图8的链轮和一个曲柄的侧视图；图11是踏板检测的方法的流程图；以及图12是控制单元的一个实施方式的框图。在考虑以下具体描述时，本文中公开的实施方式的其他方面和优点将变得清楚，其中，类似或相同的结构具有类似或相同的附图标记。具体实施方式可使用包括传感器的设备来检测传动系统或后链轮组件的部件的角速度和位置。另外，此设备还可确定自行车的蹬踏状态。例如，设备可被配置成，通过将检测到的角速度和/或角位置与表征蹬踏状态签名的存储值进行比较，来确定自行车骑行者是否正在蹬踏。类似地，一旦已确定蹬踏状态，例如骑行者正在积极蹬踏，传感器就可继续检测角速度和位置值，以确定蹬踏状态何时改变(诸如，骑行者何时停止蹬踏)。蹬踏状态可以是传动系统的任何特征旋转。例如，表征积极蹬踏、反向蹬踏和/或没有蹬踏的值可被存储作为相应蹬踏状态的签名，并且用作比较以确定自行车的当前蹬踏状态。可使用不同值和值的类型(例如，旋转速度、旋转位置等)或其组合来进行不同蹬踏状态的确定。设备可提供紧凑、无线、响应、低等待时间、实时、低功率检测和/或与和自行车附连或分离的其他部件(包括例如单独的悬架控制器)的通信。相比于通常曲柄轴、车轮等的每转检测一次信号的磁性踏频传感器，本传感器有利地可被配置成在曲柄轴、车轮或其他传动系统部件的不到单转和/或每转不止一次地检测角速度和位置。例如，本传感器可被配置成在一转的大约1/16和大约1/8之间尽快地检测角速度和位置。图1总体上例示可使用蹬踏传感器的自行车100。自行车100包括车架102、把手104和与座杆108联接的座位106。自行车100还包括与车架102和传动系统114可旋转附接的第一轮或前轮110和第二轮或后轮112。自行车100另外可包括悬架系统，悬架系统可包括第一悬架或前悬架116和第二悬架或后悬架118中的一个或更多个。虽然所例示的自行车100是山地自行车，但可用诸如(例如)公路自行车的其他类型自行车来实现本文中公开的实施方式。用箭头“A”的方向来指示自行车100的前和/或向前取向。如此，用箭头A的方向来指示自行车的向前移动方向。如图1至图4中例示的，传动系统114包括曲柄组件或大齿盘(crankset)120，曲柄组件或大齿盘120进而包括一个或更多个牙盘或第一链轮122、曲柄轴或心轴124和一对曲柄臂126。每个曲柄臂126操作联接到相应的踏板128。心轴124利用一个或更多个轴承132同轴且旋转地轴颈连接在底部支架130内。底部支架130被固定在车架102内的底部支架壳体(未示出)内。传动系统114可操作联接到诸如飞轮134的后链轮组件，飞轮134包括借助链条138与后轮112同轴安装的一个或更多个第二链轮136。自行车还例示了安装在传动系统114中的可用于确定自行车100的蹬踏状态的设备210。如图1中所示，设备210安装在曲柄轴或心轴124的传动侧端。设备210还可安装在曲柄轴或心轴124的非传动侧，例如，如图3至图5中示出的。自行车100和/或传动系统114的其他位置还可用于安装设备210，如本文中描述的。为了实行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定自行车蹬踏的设备，该设备包括：/n壳体，所述壳体被配置成在传动系统的曲柄轴的旋转轴线处附接至所述曲柄轴；/n传感器，所述传感器被配置成随所述曲柄轴旋转，所述传感器被配置成检测所述曲柄轴的角速度；/n处理器，所述处理器电耦合到所述传感器；以及/n无线发送器，所述无线发送器电耦合到所述处理器，所述无线发送器被配置成使用天线传达基于检测到的所述角速度的信号，/n其中，所述壳体包括由射频透明材料制成的部分，该部分被配置成沿着所述旋转轴线从所述曲柄轴中的开口突出并且覆盖所述天线。/n

【技术特征摘要】
20160706 US 15/202,6521.一种用于确定自行车蹬踏的设备，该设备包括：
壳体，所述壳体被配置成在传动系统的曲柄轴的旋转轴线处附接至所述曲柄轴；
传感器，所述传感器被配置成随所述曲柄轴旋转，所述传感器被配置成检测所述曲柄轴的角速度；
处理器，所述处理器电耦合到所述传感器；以及
无线发送器，所述无线发送器电耦合到所述处理器，所述无线发送器被配置成使用天线传达基于检测到的所述角速度的信号，
其中，所述壳体包括由射频透明材料制成的部分，该部分被配置成沿着所述旋转轴线从所述曲柄轴中的开口突出并且覆盖所述天线。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器被配置成检测重力矢量相对于随所述曲柄轴旋转的参考系的角速度或位置。


3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器被布置成使由于所述曲柄轴的旋转的正交方向上的加速度得到的力而导致的检测到的所述角速度和位置的失真最小。


4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述传感器被配置成靠近所述曲柄轴的旋转轴线布置。


5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器被配置成检测磁场矢量相对于随所述曲柄轴旋转的参考系的角速度。


6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器是选自加速度计、磁力计或陀螺仪的一种类型的传感器。


7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无线发送器被配置成与所述自行车的部件通信。


8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述部件是悬架控制器。


9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器被配置成在所述曲柄轴的不到单转中测量角速度。


10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器是第一传感器并且该设备进一步包括：
第二传感器，所述第二传感器被固定于自行车，所述第二传感器被配置成检测所述自行车的角位置；以及
控制器，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·尼克尔斯，布赖恩·乔丹，S·凡拓，
申请(专利权)人：什拉姆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US