CN113492945B - 变速执行机构、自行车变速器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种变速执行机构、自行车变速器及控制方法，应用于自行车变速器，包括舵机、中空支架和摆臂；中空支架套设于舵机的输出轴所在的一端，输出轴穿过中空支架安装于摆臂的一端，摆臂的另一端安装于自行车变速器的后拨链器，从而通过舵机的输出轴带动摆臂和后拨链器摆动，进而通过后拨链器将自行车链条拨动到自行车变速器的另一片飞轮上，实现电子式变速，整个装置成本较低，且适用于改装传统机械式变速系统的自行车，适用范围广。

Description

变速执行机构、自行车变速器及控制方法

技术领域

本申请属于自行车变速器技术领域，尤其涉及一种变速执行机构、自行车变速器及控制方法。

背景技术

传统的机械式变速系统通过变速操作机构中的齿轮、棘轮、绞盘等多种机械结构进行变速操作，随着自行车档位的增加，机械变速的机械结构变得复杂而沉重，从而带来了可靠性降低的问题；同时由于变速线的多圈缠绕，机械变速还有可能出现变速线疲劳断裂的问题。

目前，有些厂家采用电子式变速系统，利用电子控制单元代替复杂的机械结构，因为去除了传统变速系统的变速线，所以从根源上去除了变速线在变速线管中滑动的摩擦阻力，减轻了骑行者操作变速机构的负担，但是，现有的电子式变速系统一般为整套电子变速器，需要完全替换自行车上传统的机械式变速系统，成本较高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变速执行机构、自行车变速器及控制方法，旨在解决传统电子式变速系统存在成本高的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种变速执行机构，包括舵机、中空支架和摆臂；

所述中空支架套设于所述舵机的输出轴所在的一端，所述输出轴穿过所述中空支架安装于所述摆臂的一端，所述摆臂的另一端安装于自行车变速器的后拨链器。

第二方面，本申请实施例提供了一种自行车变速器，包括所述的变速执行机构，以及

变速按钮，被配置为获取升档信号或降档信号；

控制器，与所述变速按钮和所述变速执行机构电连接，被配置为根据所述升档信号或降档信号控制所述变速执行机构进行升档操作或降档操作。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述变速按钮包括第一电路板、第一支架、第一电池、第一外壳和第一夹环；

所述第一电路板和所述第一电池安装于所述第一支架的两侧，所述第一电路板、所述第一支架和所述第一电池安装于所述第一外壳内部，所述夹环安装于所述第一外壳外部。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述第一电路板包括：

按钮开关，被配置为根据高低电平获取升档信号或降档信号；

无线发送模块，与所述按钮开关电连接，被配置为无线发送所述升档信号或降档信号；

电池接口，与所述按钮开关和所述无线发送模块电连接。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述控制器包括第二电路板、第三电路板、第二电池、磁吸端子、第二支架、第二外壳和第二夹环；

所述磁吸端子电连接所述第二电池，所述第二电池安装于所述第二支架内部，所述第二电路板和所述第三电路板安装于所述第二支架两侧，所述第二电路板、第三电路板、第二电池、磁吸端子和第二支架安装于所述第二外壳内部，所述第二夹环安装于所述第二外壳外部。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述第二电路板包括：

无线接收模块，与所述变速按钮无线连接，被配置为无线接收所述升档信号或降档信号；

控制模块，与所述无线接收模块电连接，被配置为根据所述升档信号或降档信号输出驱动信号；

降压模块，与所述无线接收模块和所述控制模块电连接，被配置为向所述无线接收模块和所述控制模块供电。

在第二方面的另一种可能的实施方式中，所述第三电路板包括：

舵机控制模块，与所述控制模块电连接，被配置为根据所述驱动信号使舵机转动对应角度；

电机控制模块，与所述控制模块电连接，被配置为根据所述驱动信号使电机转动对应圈数；

电机编码器，与所述电机控制模块和所述控制模块电连接，被配置为向所述控制模块实时反馈所述电机控制模块的当前档位；

升压充电模块，与所述舵机控制模块、电机控制模块和电机编码器电连接，被配置为对所述第二电池的输出电压进行升压以及接入外部充电电源以向所述舵机控制模块、所述电机控制模块和所述电机编码器供电。

第三方面，本申请实施例提供了一种自行车变速器的控制方法，包括如下步骤：

读取已记录的所述变速执行机构的初始档位；

将所述变速执行机构的档位恢复为所述初始档位；

根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位控制所述变速执行机构摆动对应的档位角度；

记录所述变速执行机构摆动对应的档位角度之后的新档位。

在第三方面的另一种可能的实施方式中，所述根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位控制所述变速执行机构摆动对应的档位角度，包括：

当所述变速按钮被按下超过第一预设时长时，根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位向上或向下微调所述变速执行机构的位置；

当所述变速按钮被按下超过第二预设时长且所述变速执行机构的档位处于最高档位或最低档位时，保持所述档位不变；

当所述变速按钮被按下超过第二预设时长且所述变速执行机构的档位不处于最高档位或最低档位时，根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位将所述变速执行机构的档位上升一档或下降一档；

所述第一预设时长大于所述第二预设时长。

在第三方面的另一种可能的实施方式中，所述记录所述变速执行机构摆动对应的档位角度之后的新档位之前，还包括：

当所述变速执行机构开始进行升档操作或降档操作时，在预设过摆时间内，将所述变速执行机构的转动角度设为所述档位角度加上或减去过摆角度，经过所述预设过摆时间后，将所述变速执行机构的转动角度设为所述档位角度。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的变速执行机构，通过舵机的输出轴带动摆臂和后拨链器摆动，进而通过后拨链器将自行车链条拨动到自行车变速器的另一片飞轮上，实现电子式变速，整个装置为改装套件，可直接安装于采用传统机械式变速系统的自行车上，配合使用，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的变速执行机构的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的变速执行机构的爆炸图；

图3为本申请实施例提供的变速执行机构安装于后拨链器的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的自行车变速器的变速按钮的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的自行车变速器的变速按钮的爆炸图；

图6为本申请实施例提供的自行车变速器的第一电路板的电路图；

图7为本申请实施例提供的自行车变速器的控制器的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的自行车变速器的控制器的爆炸图；

图9为本申请实施例提供的自行车变速器的第二电路板和第三电路板的电路图；

图10为本申请实施例提供的自行车变速器的控制方法的流程图。

附图标记说明：

100-舵机，200-中空支架，300-摆臂，400-变速按钮，410-第一电路板，411-按钮开关，412-无线发送模块，413-电池接口，420-第一支架，430-第一电池，440-第一外壳，450-第一夹环，500-控制器，510-第二电路板，511-无线接收模块，512-控制模块，513-降压模块，520-第三电路板，521-舵机控制模块，522-电机控制模块，523-电机编码器，524-升压充电模块，530-第二电池，540-磁吸端子，550-第二支架，560-第二外壳，570-第二夹环。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有的自行车电子式变速系统因为去除了传统变速系统的变速线，所以从根源上去除了变速线在变速线管中滑动的摩擦阻力，减轻骑行者操作变速机构的负担，并同时去除了自行车变速线管老化、进水、进灰等导致的失效问题。还降低了自行车变速调试的门槛，让骑行者无需掌握变速器的拉线比、变速上下限位、后拨变速行程等调试过程中需要涉及的知识，便可以自行调试变速系统，能够降低变速系统的响应时间，提高变速的精确性。但是，目前变速器市场上存在的电子变速系统都存在着成本售价过高的问题，目标用户大多为专业自行车运动员与高端运动市场，其售价与成本较高，导致自行车电子变速系统无法普及到普通自行车；同时，市场上的电子式变速系统主要为整套的变速套件，需要完全替换自行车上传统的机械式变速系统，成本较高。

为此，本申请提供一种变速执行机构，采用中空支架连接舵机、摆臂和后拨链器，从而通过舵机的输出轴带动摆臂和后拨链器摆动，实现后拨链器拨动自行车链条到另一片飞轮上，完成自行车的电子式调速且成本较低，同时适用于改装传统机械式变速系统为电子式变速系统。

下面结合附图，对本申请提供的变速执行机构，进行实例性的说明：

图1为本申请实施例提供的变速执行机构的结构示意图，图2为本申请实施例提供的变速执行机构的爆炸图，图3为本申请实施例提供的变速执行机构安装于后拨链器的结构示意图，如图1-3所示，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，详述如下：示例性地，可以包括舵机100、中空支架200和摆臂300；中空支架200套设于舵机100的输出轴所在的一端，输出轴穿过中空支架200安装于摆臂300的一端，摆臂300的另一端安装于自行车变速器的后拨链器。

本申请实施例中，通过舵机为摆臂提供动力，通过中空支架将舵机固定在后拨链器的固定端，同时中空支架提供了舵机的安装孔位和后拨链器固定端的安装孔位，通过摆臂与后拨链器内部的平行四边形四杆机构的其中一杆的转轴为同轴关系，使舵机的输出轴、摆臂和后拨链器同步旋转，从而通过后拨链器的位移将自行车链条拨动到自行车变速器的另一片飞轮上，实现电子式变速。

示例性地，具体工作时，首先移除传统机械式变速系统后拨链器中的归位弹簧，防止归位弹簧对舵机转动造成影响，然后舵机根据控制单元的驱动信号转动对应角度，带动摆臂与后拨链器转动对应角度，从而通过后拨链器的位移将自行车链条拨动到自行车变速器的另一片飞轮上，完成变速过程。

本申请的变速执行机构，能够针对现有的各类使用传统机械式变速系统的自行车进行改装，只要改装对象使用传统机械式自行车变速器，甚至是由于长期未维护导致出现变速线管失效、变速线断裂或变速手柄失效等问题的自行车，也可以通过本申请进行变速器的无线电子化改装。

图4为本申请实施例提供的自行车变速器的变速按钮的结构示意图，图7为本申请实施例提供的自行车变速器的控制器的结构示意图，如图4和图7所示，示例性地，本申请实施例提供一种自行车变速器，示例性地，可以包括变速执行机构，以及变速按钮400，被配置为获取升档信号或降档信号；控制器500，与变速按钮400和变速执行机构电连接，被配置为根据升档信号或降档信号控制变速执行机构进行升档操作或降档操作。

本申请实施例中，通过变速按钮获取用户的升档信号或降档信号，通过控制器根据升档信号或降档信号控制变速执行机构进行升档操作或降档操作，从而无需机械制动，直接通过电子信号传输即可完成自行车速度档位的调节。

图5为本申请实施例提供的自行车变速器的变速按钮的爆炸图，如图5所示，示例性地，变速按钮400包括第一电路板410、第一支架420、第一电池430、第一外壳440和第一夹环450；第一电路板410和第一电池430安装于第一支架420的两侧，第一电路板410、第一支架420和第一电池430安装于第一外壳440内部，夹环450安装于第一外壳440外部。

本申请实施例中，通过第一电路板获取用户的升档需求或降档需求；通过第一支架连接第一电路板和第一电池，并提供用于连接第一外壳的安装孔，填补印刷电路板和无线发送模块之间的间隙，保护第一电路板；通过第一电池为第一电路板供电；通过第一外壳保护第一电路板、第一支架和第一电池，减小外界环境对电路的影响；第一外壳包括顶盖和底盖，底盖设有与顶盖外沿形状一致的薄壁，顶盖与底盖装配后，由于重力的作用，外部液体需要越过薄壁才能进入到外壳内部。因此，此结构能够一定程度上防止雨溅带来的进水，同时为保证外壳具有一定的防水防尘能力，装配完成后在外壳的各孔处将会加注防水胶，防止进水的同时保持轻触开关仍然工作。通过第一夹环将变速按钮安装于自行车车把上，第一夹环包括第一上夹环和第一下夹环，第一上夹环和第一下夹环相邻一端均设有相互配合的通孔，插入螺栓后形成一转轴，可使第一上夹环绕此转轴转动，便于安装，第一上夹环的另一端和第一下夹环的另一端均设有可安装锁紧螺栓的孔，可在第一夹环与车把配合后锁紧第一夹环，从而将变速按钮固定在自行车车把上，同时在第一下夹环两端还设有与第一外壳连接的孔，用于通过螺栓与第一外壳固定连接。

图6为本申请实施例提供的自行车变速器的第一电路板的电路图，如图6所示，示例性地，第一电路板410可以包括：按钮开关411，被配置为根据高低电平获取升档信号或降档信号；无线发送模块412，与按钮开关411电连接，被配置为无线发送升档信号或降档信号；电池接口413，与按钮开关411和无线发送模块412电连接。

本申请实施例中，通过按钮开关根据高低电平获取升档信号或降档信号，例如，按钮开关可以包括升档按钮和降档按钮，按下后分别输出升档信号和降档信号，通过无线发送模块监测升档按钮和降档按钮的电平状态，每当监测到升档按钮或降档按钮的引脚电平变化时，则向无线接收模块发送相应的升档信号或降档信号，通过电池接口连接电池电源或外部电源，向按钮开关和无线发送模块供电。

图8为本申请实施例提供的自行车变速器的控制器的爆炸图，如图8所示，示例性地，控制器500可以包括第二电路板510、第三电路板520、第二电池530、磁吸端子540、第二支架550、第二外壳560和第二夹环570；磁吸端子540电连接第二电池530，第二电池530安装于第二支架550内部，第二电路板510和第三电路板520安装于第二支架550两侧，第二电路板510、第三电路板520、第二电池530、磁吸端子540和第二支架550安装于第二外壳560内部，第二夹环570安装于第二外壳560外部。其中，第二外壳560包括第二顶盖和第二底盖。

本申请实施例中，通过第二电路板接收升档信号或降档信号并生成相应的驱动信号，通过第三电路板根据驱动信号驱动舵机或电机转动相应角度，通过第二电池为第二电路板和第三电路板供电，通过磁吸端子连接外部电源，为第二电池充电，通过第二支架将第二电路板、第三电路板与电池固定，并提供与第二顶盖和第二底盖的安装孔，第二支架的顶部外侧设有与第二顶盖顶部内侧相互配合的凹台(例如，可以为轴线倾斜30度的凹台)，从而使第二支架能够顺利装配到第二顶盖内部，第二支架的底部外侧设有用于连接第二底盖的凸台与安装孔；通过第二外壳为控制器的内部元器件提供保护，减小外界环境对内部元器件的影响，第二顶盖的外壁设有两个中轴线相对于第二顶盖壁面倾斜30度的通孔，插入螺栓后，用于与第二支架相互连接，固定第二支架，外部液体若需要进入第二外壳内，则需从下往上流入此倾斜30度的通孔中，因此，此结构能够一定程度得防止雨溅带来的进水；同时，第二底盖提供磁吸端子的安装位与过线孔，第二底盖设有与第二顶盖外沿形状一致的薄壁，第二顶盖与第二底盖装配后，由于重力的作用，外部液体需要越过此薄壁才能进入到第二外壳内部，因此，能够一定程度的防止雨溅带来的进水。通过第二夹环将第二外壳固定于自行车座管上，第二夹环上设有与第二外壳配合连接的通孔，旋入螺栓后可形成转轴，在第二夹环另一端的锁紧螺栓未旋入时，能够使第二夹环绕着转轴旋转，方便拆装。

图9为本申请实施例提供的自行车变速器的第二电路板和第三电路板的电路图，如图9所示，示例性地，第二电路板510可以包括：无线接收模块511，与变速按钮400无线连接，被配置为无线接收升档信号或降档信号；控制模块512，与无线接收模块511电连接，被配置为根据升档信号或降档信号输出驱动信号；降压模块513，与无线接收模块511和控制模块512电连接，被配置为向无线接收模块511和控制模块512供电。

如图9所示，示例性地，第三电路板520可以包括：舵机控制模块521，与控制模块512电连接，被配置为根据驱动信号使舵机转动对应角度；电机控制模块522，与控制模块512电连接，被配置为根据驱动信号使电机转动对应圈数；电机编码器523，与电机控制模块522和控制模块512电连接，被配置为向控制模块512实时反馈电机控制模块522的当前档位；升压充电模块524，与舵机控制模块521、电机控制模块522和电机编码器523电连接，被配置为对第二电池530的输出电压进行升压以及接入外部充电电源以向舵机控制模块521、电机控制模块522和电机编码器523供电。

本申请实施例中，通过无线接收模块接收无线发送模块发送的升档信号或降档信号，通过控制模块根据升档信号或降档信号产生对应舵机控制模块或电机控制模块的驱动信号，通过降压模块为无线接收模块和控制模块提供稳定的3.3V电压。通过舵机根据驱动信号转动对应角度，从而带动后拨链器将自行车链条移动到另一片飞轮上，通过电机根据驱动信号转动对应圈数，从而带动后拨链器将自行车链条移动到另一片飞轮上，通过电机编码器向控制模块实时反馈电机控制模块的当前档位，以便精准调节电机的转动角度；通过升压充电模块将3.7V锂电池的电压升高到9V，使其能够驱动控制模块的VIN接口，并通过高电压提高电机的扭矩。外部5VIN是控制器中用于充电的磁吸端子，可以连接外部USB电源，如充电宝等，从而对控制器进行充电。同时，控制模块输出的驱动信号为小功率PWM信号，无法直接驱动舵机或电机，则使舵机或电机接收来自控制模块的小功率PWM信号，并采用升压充电模块的电源供电驱动舵机或电机转动。

图10为本申请实施例提供的自行车变速器的控制方法的流程图，如图10所示，示例性地，本申请实施例提供的自行车变速器的控制方法，可以包括如下步骤：

S1、读取已记录的变速执行机构的初始档位；

S2、将变速执行机构的档位恢复为初始档位；

S3、根据升档信号或降档信号结合初始档位控制变速执行机构摆动对应的档位角度；

S4、记录变速执行机构摆动对应的档位角度之后的新档位。

本申请实施例中，在断电等意外情况发生后，重启控制器初始化的过程中，利用存储器(例如只读存储器，EEPROM)获取断电前的档位数据，首先读取已记录的变速执行机构的初始档位，然后将变速执行机构的档位恢复为初始档位，从而在一些极限工况下重启后，仍能使舵机维持原位，防止舵机初始化时自动回到初始位置，而当初始位置与当前档位不匹配时将摆臂损坏。其中，极限工况可以包括电池电量耗尽、控制器意外断开或长期不使用断开电源等情况。

然后，根据升档信号或降档信号结合初始档位控制变速执行机构摆动对应的档位角度，包括：判断变速按钮是否被按下超过第一预设时长，当变速按钮被按下超过第一预设时长时，根据升档信号或降档信号结合初始档位向上或向下微调变速执行机构的位置，反之，则判断变速按钮是否被按下超过第二预设时长；当变速按钮被按下超过第二预设时长时，判断变速执行机构的档位是否处于最高档位或最低档位，反之，保持档位不变；当变速按钮被按下超过第二预设时长且变速执行机构的档位处于最高档位或最低档位时，保持档位不变；当变速按钮被按下超过第二预设时长且变速执行机构的档位不处于最高档位或最低档位时，根据升档信号或降档信号结合初始档位将变速执行机构的档位上升一档或下降一档；记录变速执行机构摆动对应的档位角度之后的新档位。其中，第一预设时长大于第二预设时长，例如，第一预设时长可以设为5s，第二预设时长可以设为1～2s。

本申请实施例中，在长按第一预设时长(例如可以为5秒)升档键后进入调试模式，在此模式内可以通过短按(例如可以为1～2秒)升档键将当前档位对应的舵机角度增大；通过短按(例如可以为1～2秒)降档键将当前档位对应的舵机角度减小。在长按第一预设时长(例如可以为5秒)降档键后退出调试模式。通过向上或向下微调变速执行机构的位置，能够为各档位对应的舵机转动角度提供微调功能，保证了本申请的通用性。因为不同自行车的不同档位对应的舵机转动角度可能不同，提供角度的微调功能能够使本申请安装于不同自行车上时，根据实际变速的效果将舵机摆动角度向上或向下微调，从而获得更好的变速效果。

示例性地，记录所述变速执行机构摆动对应的档位角度之后的新档位之前，还可以包括：当变速执行机构开始进行升档操作或降档操作时，在预设过摆时间内，将变速执行机构的转动角度设为档位角度加上或减去过摆角度，经过预设过摆时间后，将变速执行机构的转动角度设为档位角度。

本申请实施例中，预设过摆时间可以设为100-300ms，例如为250ms，过摆角度可以设为1-5度，例如为3度，当变速执行机构进行升档操作或降档操作时，使舵机在执行变速操作的前250ms有意的多摆动3度，250ms后恢复到该档位对应的角度上，从而使链条能够更快地与下一档位的飞轮啮合，提高换挡速度，且短时间内的过摆并不会影响变档的准确性。

本申请的工作过程为：首先移除传统机械式变速系统后拨链器中的归位弹簧，防止归位弹簧对舵机转动造成影响，然后按下变速按钮的升档按钮或降档按钮，通过无线发送模块发送升档信号或降档信号，通过无线接收模块接收来自变速按钮的信号，将无线信号转换为开关量信号并转发至控制器，通过控制器判断按下的按钮为升档按钮或降档按钮，并结合当前所处档位判断舵机下一步操作为增大摆动角度、减小摆动角度或保持不变，判断完成后，控制器向舵机发送执行命令，舵机输出轴转动到特定角度，带动摆臂使后拨链器一并摆动，从而拨动自行车链条到下一片飞轮上，从而实现电子式变速，整个控制装置成本较低，且适用于改装传统机械式变速系统的自行车，适用范围广。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的自行车变速器和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的自行车变速器实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自行车变速器，其特征在于，包括变速执行机构，以及

变速按钮，被配置为获取升档信号或降档信号；

控制器，与所述变速按钮和所述变速执行机构电连接，被配置为根据所述升档信号或降档信号控制所述变速执行机构进行升档操作或降档操作；

所述变速按钮包括第一电路板、第一支架、第一电池、第一外壳和第一夹环；

所述第一电路板和所述第一电池安装于所述第一支架的两侧，所述第一电路板、所述第一支架和所述第一电池安装于所述第一外壳内部，所述夹环安装于所述第一外壳外部；

所述控制器包括第二电路板、第三电路板、第二电池、磁吸端子、第二支架、第二外壳和第二夹环；

所述磁吸端子电连接所述第二电池，所述第二电池安装于所述第二支架内部，所述第二电路板和所述第三电路板安装于所述第二支架两侧，所述第二电路板、第三电路板、第二电池、磁吸端子和第二支架安装于所述第二外壳内部，所述第二夹环安装于所述第二外壳外部。

2.如权利要求1所述的自行车变速器，其特征在于，所述第一电路板包括：

按钮开关，被配置为根据高低电平获取升档信号或降档信号；

无线发送模块，与所述按钮开关电连接，被配置为无线发送所述升档信号或降档信号；

电池接口，与所述按钮开关和所述无线发送模块电连接。

3.如权利要求1所述的自行车变速器，其特征在于，所述第二电路板包括：

无线接收模块，与所述变速按钮无线连接，被配置为无线接收所述升档信号或降档信号；

控制模块，与所述无线接收模块电连接，被配置为根据所述升档信号或降档信号输出驱动信号；

降压模块，与所述无线接收模块和所述控制模块电连接，被配置为向所述无线接收模块和所述控制模块供电。

4.如权利要求3所述的自行车变速器，其特征在于，所述第三电路板包括：

舵机控制模块，与所述控制模块电连接，被配置为根据所述驱动信号使舵机转动对应角度；

电机控制模块，与所述控制模块电连接，被配置为根据所述驱动信号使电机转动对应圈数；

电机编码器，与所述电机控制模块和所述控制模块电连接，被配置为向所述控制模块实时反馈所述电机控制模块的当前档位；

升压充电模块，与所述舵机控制模块、电机控制模块和电机编码器电连接，被配置为对所述第二电池的输出电压进行升压以及接入外部充电电源以向所述舵机控制模块、所述电机控制模块和所述电机编码器供电。

5.一种变速执行机构，应用于权利要求1-4任一项所述的自行车变速器，其特征在于，包括舵机、中空支架和摆臂；

所述中空支架套设于所述舵机的输出轴所在的一端，所述输出轴穿过所述中空支架安装于所述摆臂的一端，所述摆臂的另一端安装于自行车变速器的后拨链器；

通过摆臂与后拨链器内部的平行四边形四杆机构的其中一杆的转轴为同轴关系，使舵机的输出轴、摆臂和后拨链器同步旋转，从而通过后拨链器的位移将自行车链条拨动到自行车变速器的另一片飞轮上。

6.一种权利要求1-4任一项所述的自行车变速器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

读取已记录的所述变速执行机构的初始档位；

将所述变速执行机构的档位恢复为所述初始档位；

根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位控制所述变速执行机构摆动对应的档位角度；

记录所述变速执行机构摆动对应的档位角度之后的新档位；

所述根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位控制所述变速执行机构摆动对应的档位角度，包括：

当所述变速按钮被按下超过第一预设时长时，根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位向上或向下微调所述变速执行机构的位置；

当所述变速按钮被按下超过第二预设时长且所述变速执行机构的档位处于最高档位或最低档位时，保持所述档位不变；

当所述变速按钮被按下超过第二预设时长且所述变速执行机构的档位不处于最高档位或最低档位时，根据所述升档信号或降档信号结合所述初始档位将所述变速执行机构的档位上升一档或下降一档；

所述第一预设时长大于所述第二预设时长。

7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述记录所述变速执行机构摆动对应的档位角度之后的新档位之前，还包括：

当所述变速执行机构开始进行升档操作或降档操作时，在预设过摆时间内，将所述变速执行机构的转动角度设为所述档位角度加上或减去过摆角度，经过所述预设过摆时间后，将所述变速执行机构的转动角度设为所述档位角度。

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