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用于自动配置和自动校准无级 变速器和具有 无级变速器的自行车的系统和方法

阅读：97发布：2023-03-01

专利汇可以提供用于自动配置和自动校准无级变速器和具有无级变速器的自行车的系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且可以在用户给予极少辅助或没有辅助的情况下自动配置和校准具有马达和/或无级变速器 (CVT)的自行车。该自行车上的控制器可以从存储器、与制造商或销售商相关联的计算机、或者从光学扫描装置、RFID、以及其他信息获取技术来接收配置信息。该控制器接着可以执行配置过程的一部分或全部，包括确定用于该马达和/或CVT的运行参数。在操作中，控制器可以确定校准是需要的。校准过程可以在极少的或没有用户交互的情况下开始和执行、并且可以在用户正在骑自行车时执行。校准过程可以考虑负载、电源或环境。，下面是用于自动配置和自动校准无级变速器和具有无级变速器的自行车的系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于配置自行车的系统，该系统包括：
通信地联接至用户接口上的系统控制器，该系统控制器被配置成用于经由该用户接口接收来自用户的用户信息，从该用户接收到的该用户信息包括关于该自行车上的部件和希望的骑行体验中的一项或多项的信息；以及
通信地联接至该系统控制器上的无级变速器(CVT)控制器，该CVT控制器包括存储数据结构的存储器，该数据结构包括用于控制无级变速器(CVT)的配置信息，其中该系统控制器被配置成用于向该CVT控制器发送用户信息，并且该CVT控制器被配置成用于从该系统控制器接收该用户信息并且根据该用户信息和存储在该数据结构中的配置信息来调整该CVT。
2.如权利要求1所述的系统，其中，该数据结构包括传动比表。
3.如权利要求1所述的系统，其中，该数据结构包括多种算法。
4.如权利要求1所述的系统，还包括马达，其中该数据结构包括用于计算算法的指令，并且其中该CVT控制器被配置成基于以下算法来调整该CVT：该算法被配置成用于获得该自行车的最大马达效率、最大加速度以及最大速度中的一个。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该CVT包括多个可倾斜行星齿轮。
6.如权利要求5所述的系统，其中，该数据结构包括针对该多个可倾斜行星齿轮的倾斜角表，每个倾斜角与传动比相关联。
7.如权利要求5所述的系统，还包括被配置成用于使该多个可倾斜行星齿轮倾斜的致动器，其中该数据结构包括多个致动器位置，每个致动器位置与传动比相关联。
8.如权利要求7所述的系统，还包括被配置成用于致动该致动器的编码器，其中该数据结构包括多个编码器位置，每个编码器位置与传动比相关联。
9.如权利要求1所述的系统，其中，该系统控制器存储关于该自行车的信息。
10.如权利要求1所述的系统，还包括马达，其中该数据结构包括用于计算算法的指令，并且其中该系统控制器被配置成用于基于该算法来运行该马达。
11.如权利要求10所述的系统，还包括通信地联接至该系统控制器上的马达控制器，其中该马达控制器被配置成用于基于该算法来控制该马达。
12.如权利要求11所述的系统，其中，该算法与以该自行车的最大效率、最大范围、该自行车的最大加速度以及该自行车的最大速度中的一个来运行该马达相关联。
13.一种用于配置自行车的方法，该方法包括：
通过与该自行车相关联的无级变速器控制器来存储第一信息包，该第一信息包包括无级变速器的一个或多个运行参数；
从与该自行车相关联的系统控制器接收一组用户输入；
通过该无级变速器控制器来向该系统控制器传递该第一信息包；以及
通过该系统控制器接收第二信息包，该第二信息包包括用于电动马达的至少一个运行参数；以及
基于该组用户数据、该第一信息包和该第二信息包来运行该无级变速器和该电动马达中的一个或多个。
14.如权利要求13所述的方法，其中，该第二信息包是基于该第一信息包。
15.如权利要求13所述的方法，其中，该组用户输入包括骑行者偏好。
16.如权利要求13所述的方法，其中，该第一信息包包括传动比范围、倾斜角范围、致动器位置范围、以及编码器位置范围中的一个。

说明书全文

用于自动配置和自动校准无级 变速器和具有 无级变速器的自

行车的系统和方法

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2016年6月2日提交的美国专利申请号15/172,031的优先权，该申请要求于2016年5月11日提交的美国临时专利申请号62/334,947以及于2016年6月1日提交的美国临时专利申请号62/344,325的优先权。以上引用的所有在先申请、公开案、和专利的披露都被认为是本申请的披露内容的一部分并且其全部内容通过援引并入本文。

背景技术

技术领域

[0003] 无级变速器(CVT)越来越多地用于已知会发生换档冲击、齿轮碰撞以及其他机械事件的系统中。具体而言，无级变速器日益受到骑车人的欢迎，因为它们提供了连续的传动比范围、容易使用、需要极少维护或不需要维护、并且具有超过齿轮变速器的增大的可靠性。

背景技术

[0004]

[0005] 在行星球式CVT中，动力可以经由牵引流体在多个部件之间传递。使用牵引流体避免了齿轮变速器的问题。具体而言，例如在美国专利号7,011,600、7,238,136、7,198,585、7,250,018、7,166,056、7,235,031、7,169,076、7,288,042、7,396,209、8,066,614、7,731,
615、7,651,437、7,727,108、7,686,729、8,267,829、7,238,137、7,036,620、7,238,138、7,
232,395、7,125,297、8,469,853、8,628,443、以及7,322,901中所描述的CVT通过消除与齿轮变速器相关联的不希望机械事件来提供顺畅的加速和减速。

[0006] 一些CVT可以采用电子机构来自动地调整传动比。为了改善这些机构的性能和准确度，可以在组装时、以选定的间隔、当更换部件时等等，执行配置和校准。目前，配置信息是手动输入的，而校准可以特意地执行，例如当由自行车的用户手动开始时。

[0007] 为了配置自行车而需要的步骤可能看起来比较简单。例如，有经验的骑车人一般知道，前齿轮上的齿的数量通常被压印在齿轮自身上。此外，有经验的骑车人可能基于其处理齿轮的经验、与齿轮制造商的交互、或者通过之前的试错而知道齿轮上的齿的数量。然而，对不熟悉自行车上的不同部件的人而言，这个过程容易产生错误和挫败感。例如，即使将齿数压印在齿轮上，但是对自行车具有极少经验或没有经验的人可能不知道要去寻找压印在齿轮上的数量、或者可能不知道去哪里找它。或者，用户可以手动地计算齿的数量。这可能令人沮丧，用户可能无法实际执行该任务，并可能会发生错误。此外，如果这个人犯错并且输入错误的数字，则这个人可能不知道存在误差或者可能不知道如何改正该误差。发明内容

[0008] 本文所披露的实施例可以与自动比率调整系统整合或者可以以其他方式扩展自动比率调整系统的功能。可以使用该比率调整系统来在一定传动比范围上改变传动比。本文所披露的系统和方法可以确保这整个范围是可用的。

[0009] 本文所描述的在自行车上的部件和控制器可以经由控制器局域网络(CAN)通信地联接。通信联接可以涉及无线或有线连接、并且可以涉及连续通信或不连续通信，以便从若干个部件中的任一个发送和接收信息。

[0010] 在一个广泛方面，自动配置系统可以包括控制器局域网络(CAN)，使得系统控制器通信地联接至传感器和CVT控制器上并且还可以通信地联接至马达控制器上。该系统控制器可以从马达控制器和/或CVT控制器发送和接收信息。在一些实施例中，该系统控制器通过CAN总线向CVT控制器或该马达控制器发送数据包。该系统控制器、该CVT控制器和该马达控制器中的一个或多个存储了关于该自行车上的多个部件的信息。该CVT控制器可以从该数据包提取信息、并且使用所提取的信息来配置无级变速器(CVT)。该CVT控制器可以基于所提取的信息以及来自一个或多个传感器的信息来配置该CVT。该马达控制器可以从该数据包提取信息、并且使用所提取的信息来控制马达。该马达控制器可以基于所提取的信息以及来自一个或多个传感器的信息来配置该马达。

[0011] 在另一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以涉及一种用于确定自行车的物理配置并且用于确定该自行车的运行配置的系统和方法。用户将自行车的部件在屏幕等视觉显示器上描绘的虚拟覆盖区内对齐。使用后齿轮的图片来确定后齿轮齿的数量、后齿轮大小以及其他后齿轮信息。使用后车轮的图片来确定后车轮直径和后车轮与后齿轮之间的大小关系。使用前齿轮的图片来确定前齿轮齿的数量和前齿轮大小。使用整个自行车的图片来确定该自行车的物理特性、链条长度、以及用于确定该自行车的运行参数的其他度量信息。

[0012] 校准或配置可以使用适合的算法，包括识别多项式和其他等式并且使用经验数据。第一等式或函数(例如多项式)可以表征CVT在第一负载下的性能，并且第二等式或函数(例如多项式)可以表征CVT在第二负载下的性能。在其他设定中，单一等式或函数(例如多项式)可以表征CVT的性能，并且可以改变该等式或函数内的不同变量的值以便表征CVT在不同负载下的性能。

[0013] 在一个实施例中，用于自动校准自行车的系统包括第一控制器，该第一控制器具有第一处理器以及第一存储器，该第一存储器存储了第一组指令，该第一组指令能够由该第一处理器执行并且被适配成用于：开启照相机功能；确定是否存在该自行车的第一部件的第一图像；如果存在该自行车的第一部件的图像，则确定该第一部件的物理特征。该系统还包括第二组指令，该第二组指令被适配成用于基于该第一部件的物理特征来控制无级变速器和电动马达中的一个或多个。该第一部件可以包括齿轮。该系统可以包括在联接至该第一处理器上的显示器上的覆盖区，该覆盖区被适配成用于辅助用户确定该第一部件的第一图像是否与该覆盖区有关。在一些实施例中，该第一控制器是智能电话、个人数据助理或平板电脑的一部分。该系统可以包括第二控制器，该第二控制器具有第二处理器和第二存储器，其中该第二组指令至少部分地存储在该第二存储器上并且被该第二处理器执行。该第一控制器可以是便携式计算设备。该第二控制器可以联接至该自行车上。该第一控制器可以进一步被适配成用于：确定是否存在该自行车的第二部件的第二图像；并且确定该第二部件的物理特征，其中该第二处理器被适配成用于基于该第一部件的物理特征和该第二部件的物理特征中的一个或多个来控制该无级变速器和该电动马达中的一个或多个。在一个实施例中，该第一部件是第一齿轮，并且该第二部件是第二齿轮，并且该第一组指令可执行以基于该第一齿轮和该第二齿轮来确定齿轮比。在另一个实施例中，该第一部件是第一齿轮，并且该第二部件是第二齿轮，并且该第二组指令可执行以基于该第一齿轮和该第二齿轮来确定齿轮比。在另外的实施例中，该第一部件是第一齿轮，并且该第二部件是车轮，并且该第一组指令可执行以基于该第一齿轮和该车轮来确定马达速度。

[0014] 在另一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以总体上涉及一种用于自动配置或校准自行车的系统。该系统包括第一计算机，该第一计算机被适配成用于确定该自行车的第一组运行参数并且将该第一组运行参数传递至第二计算机。该第二计算机具有一组指令，用于确定第一部件的第一特征并且基于该第一部件和该第一组运行参数来控制无级变速器。在一个实施例中，该第一组运行参数是与自行车的类型(例如，公路自行车、山地自行车、商用自行车、混合动力车等)相关联的。基于该第一部件和该第一组运行参数来控制该无级变速器包括基于自行车的类型、针对骑行者来优化该无级变速器(例如，优化在基本上铺砌公路上使用的公路自行车)。在另一个实施例中，该系统包括电动马达，并且该第一组运行参数是与公路自行车相关联的。基于该第一部件和该第一组运行参数来控制该无级变速器包括针对基本上铺砌公路上的骑行者来优化该无级变速器和该电动马达。在另外的实施例中，该第一组运行参数是与山地自行车相关联的，并且基于该第一部件和该第一组运行参数来控制该无级变速器包括针对未铺砌路径上的骑行者来优化该无级变速器。在还又另外的实施例中，该系统包括电动马达，并且该第一组运行参数是与山地自行车相关联的。基于该第一部件和该第一组运行参数来控制该无级变速器包括针对未铺砌路径上的骑行者来优化该无级变速器和该电动马达。在又一个实施例中，该第一组运行参数是与商用自行车相关联的，并且基于该第一部件和该第一组运行参数来控制该无级变速器包括针对运输重型物品的骑行者来优化该无级变速器。在又另外的实施例中，该系统包括电动马达，并且该第一组运行参数是与商用自行车相关联的。基于该第一部件和该第一组运行参数来控制该无级变速器包括针对运输重型物品的骑行者来优化该无级变速器和该电动马达。其他控制系统可以用于混合动力车、游览自行车、多人自行车等。在一些实施例中，确定该第一部件的第一特征包括确定以下中的一个：齿轮大小、齿轮齿个数、车轮大小、链条长度、齿轮比、车架大小、以及车架构件的长度。

[0015] 一种用于自动配置或校准自行车的方法可以包括：确定以下各项中的一项或多项：车架大小、车轮大小、前齿轮大小、和后齿轮大小；基于该自行车的车架大小、车轮大小、前齿轮大小或后齿轮大小来确定无级变速器的运行范围；以及基于所确定的运行范围来传递用于控制无级变速器(CVT)的一组指令。该车轮大小可以与自行车的类型相对应，并且该组指令可执行以在与该自行车类型相关联的条件下控制CVT。该组指令可以被传递至无级变速器(CVT)控制器。该组指令可以被传递至系统控制器、马达控制器、或其他控制器或其组合。该组指令的第一部分可以被传递至无级变速器控制器，并且该组指令的第二部分可以被传递至马达控制器。该组指令的第一部分可以由用于调整无级变速器的指令组成。该组指令的第一部分可以用于计算无级变速器传动比。该组指令的第一部分可以用于在存储于存储器中的数据结构中查找无级变速器传动比。该组指令的第一部分可以用于在存储于存储器中的表中查找无级变速器传动比。该组指令的第二部分可以是用于调整电动马达的指令。

[0016] 一种用于配置自行车的方法可以包括：通过无级变速器控制器向自行车控制器传递第一信息包，该信息包包括无级变速器的一个或多个运行参数。

[0017] 一种用于配置自行车的方法可以包括经由图形用户界面(GUI)来呈现显示内容；经由该GUI来接收一个或多个用户输入；以及根据基于该一个或多个用户输入的一组参数来运行该自行车。至少一个用户输入可以与踏频相对应。至少一个用户输入可以与齿轮比相对应。至少一个用户输入可以与希望的骑行性能相对应。至少一个用户输入可以与距离相对应。至少一个用户输入可以与自行车速度相对应。至少一个用户输入可以与负载相对应。根据一组参数来运行该自行车可以包括确定用于运行该自行车的算法。根据基于该一个或多个用户输入的一组参数来运行该自行车可以包括：根据第一算法来运行该自行车；
基于该组参数来确定第二算法；以及用该第二算法来替换该第一算法。该组参数可以包括关于该自行车上的一个或多个部件的信息。该一个或多个部件可以包括以下中的一项或多项：该自行车的无级变速器、电动马达、后齿轮、前齿轮、链条长度、以及物理配置。该方法可以进一步包括将该第二算法传递至服务器。根据基于该一个或多个用户输入的一组参数来运行该自行车可以包括：根据第一算法来运行该自行车；基于该一个或多个用户输入来确定第二算法；以及用该第二算法来替换该第一算法。该第一或多个用户输入包括运行模式或目标踏频。

[0018] 一种用于确定自行车上的无级变速器(CVT)的运行范围的方法可以包括：根据第一车轮速度来确定第一比率点；以预定速率将无级变速器传动比从该第一比率点调整成第一物理极限值；以及基于从该第一比率点到达该第一物理极限值所需的时间来计算该无级变速器的第二物理极限值。该第一物理极限值可以是完全亚速或完全过速的。以预定速率调整无级变速器传动比可以包括以预定速率改变行星球式CVT的倾斜角。以预定速率调整无级变速器传动比可以包括以预定速率改变行星球式CVT的第一定子相对于第二定子的β角或者以预定速率改变编码器位置。该预定速率可以是线性的。

[0019] 一种用于控制无级变速器(CVT)的方法可以包括：在第一组运行条件下根据开环过程来运行该CVT，以及在第二组运行条件下根据闭环过程来运行该CVT。该第一组运行条件可以包括低负载条件。该第二组运行条件可以包括高负载条件。该第二组运行条件可以包括高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过80转速每分钟的高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过90转速每分钟的高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过100转速每分钟的高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过110转速每分钟的高踏板转速条件。

[0020] 一种用于控制无级变速器(CVT)的方法可以包括：在第一组运行条件下根据第一多项式来运行该CVT，以及在第二组运行条件下根据第二多项式来运行该CVT。该第一组运行条件可以包括低负载条件。该第二组运行条件可以包括高负载条件。该第二组运行条件可以包括高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过80转速每分钟的高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过90转速每分钟的高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过100转速每分钟的高踏板转速条件。该第二组运行条件可以包括超过110转速每分钟的高踏板转速条件。

[0021] 一种用于控制无级变速器的方法包括：在骑行过程中，根据第一算法来运行无级变速器；由该控制器在存储器中存储在预定时间段上该自行车的数据，其中该数据包括符合该第一算法的、与后车轮速度和踏频相关联的预测距离；如果该后车轮速度和该踏频在该预定时间段上保持基本上恒定，则：确定该预定时间段期间所覆盖的实际距离；以及基于所覆盖的实际距离来标识或确定第二算法；以及根据该第二算法来运行该无级变速器。确定所覆盖的实际距离可以包括将数据集开头处的第一组GPS坐标与该数据集结尾处的第二组GPS坐标进行比较。确定所覆盖的实际距离可以包括将随时间而变的后车轮速度与一组GPS坐标进行比较。

[0022] 一种配置用于自行车上的无级变速器的控制器的方法可以包括以下步骤：建立第一配置设定；监测一组骑行数据，以确定在规定时间段上何时维持了稳态速度；记录所述骑行数据，直至第二规定时间段之前或者直至该骑行数据从该稳态速度偏离了预定量；通过将所记录数据开头处的第一组GPS数据与所记录数据结尾处的第二组GPS数据进行比较来标识对照数据组；将所记录的数据与该对照数据组进行比较以形成误差值；以及基于该误差值来针对该控制器建立第二配置设定。该方法可以进一步包括请求并且接收来自用户的输入信息，并且将从用户接收到的信息与一组存储数据关联以建立该第一配置设定。在该输入信息步骤中提供的信息可以包括以下一项或多项：自行车型号、轮胎大小、前齿盘齿、后钝齿轮(cog)齿、自行车大小和序列号。该骑行数据可以包括以下各项中的一个或多个：车轮速度、踏板踏频、期望的自行车速度、自行车位置以及无级变速器传动比。可以重复该监测、记录、标识、比较、以及建立第二配置设定的步骤，直至误差值在规定容差内。该控制器可以周期性地重复该监测、记录、标识、比较、以及建立第二配置设定的步骤，以便监测该配置设定并且确保它保持在该规定容差内。在监测该配置设定之间的时间段可能不超过一个月。在监测该配置设定之间的时间段可能不超过一周。用于监测该控制器的配置设定的过程可以在每次该自行车保持在稳态(即，平均速度和踏频在所限定的容差内)下超过例如大于30秒时进行。

[0023] 在一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以总体上涉及一种用于自动配置自行车的系统。该系统包括第一计算机，该第一计算机被适配成用于确定该自行车的第一组运行参数并且将该第一组运行参数传递至第二计算机。该第二计算机具有一组指令，以用于标识该自行车上的第一部件、确定该第一部件的第一特征、并且基于该第一部件和该第一组运行参数来调整无级变速器。该第一部件可以是前齿轮、后钝齿轮、链条、车轮、以及车架中的一个。确定该第一部件的第一特征可以包括确定以下中的一个：齿轮大小、齿轮齿个数、车轮大小、以及齿轮比。在一些实施例中，该第一组运行参数是与自行车的类型相关联的，其中基于该第一部件和该第一组运行参数来控制该无级变速器包括基于自行车类型针对骑行者来优化该无级变速器。在一些实施例中，该系统包括电动马达，并且该第一组运行参数是与自行车的类型相关联的。调整该无级变速器可以基于该第一部件和该第一组运行参数，包括基于该自行车类型针对骑行者来优化该无级变速器和该电动马达。该第一计算机可以是与制造商、销售商或第三方中的一个相关联的。该第二计算机可以是与销售商、第三方、或最终用户中的一个相关联的。

[0024] 在另一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以总体上涉及一种用于配置自行车的方法。与该自行车相关联的无级变速器控制器可以存储第一信息包，该第一信息包包括用于该无级变速器的一个或多个运行参数。与该自行车相关联的系统控制器可以接收一组用户输入。该无级变速器控制器可以将该第一信息包传递至该系统控制器。该系统控制器可以接收第二信息包，该第二信息包包括用于电动马达的一组运行参数。可以基于该组用户输入、第一信息包、以及电动马达的该组运行参数来运行该无级变速器和该马达中的一个或多个。在一些实施例中，该系统控制器可以控制该马达和CVT，或者该系统控制器可以控制该马达并且向该CVT控制器传递信息，并且该CVT控制器调整该CVT。在一些实施例中，该第二信息包是基于该第一信息包。该组用户输入可以包括骑行者偏好，例如最大范围、最大加速度、骑行者舒适度等。

[0025] 在另一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以总体上涉及一种用于确定自行车上的无级变速器(CVT)的运行范围的方法。可以根据第一车轮速度来确定第一比率点。可以以预定速率将无级变速器调整成预定或期望的传动比(第一物理极限值)。在一些实施例中，可以使用从该第一比率点到达该第一物理极限值所需的时间的计算值来确定该无级变速器的第二物理极限值。在一些实施例中，可以执行编码器旋转的转数或度数的计算值、致动器所前行的距离的计算值、或者一些其他计算值来确定该第二物理极限值。该第一物理极限值可以是完全亚速或完全过速的。该第一物理极限值可以是使行星球式无级变速器达到最大倾斜角的车轴、使行星球式无级变速器达到最大长度的致动器、或者使行星球式无级变速器达到最大旋转的编码器。可以通过以预定速率改变行星球式CVT的倾斜角或者以预定速率改变行星球式CVT的第一定子相对于第二定子的β角来执行以预定速率调整无级变速器传动比。

[0026] 在另一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以总体上涉及一种用于控制无级变速器的方法。在骑行过程中，可以根据第一算法来运行无级变速器。CVT控制器或系统控制器可以存储该自行车在预定时间段上的数据，其中该数据包括符合该第一算法的、与后车轮速度和踏频相关联的预测距离。如果该后车轮速度和该踏频在预定时间段上保持基本上恒定，则可以确定该预定时间段期间所覆盖的实际距离。可以基于所覆盖的实际距离来确定第二算法，并且根据该第二算法来调整该无级变速器。在一些实施例中，确定所覆盖的实际距离包括将数据集开头处的第一组GPS坐标与该数据集结尾处的第二组GPS坐标进行比较。在一些实施例中，确定所覆盖的实际距离包括将随时间而变的后车轮速度与一组GPS坐标进行比较。

[0027] 在另一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以总体上涉及一种配置用于自行车上的无级变速器的控制器的方法。可以建立第一配置设定。可以监测一组骑行数据，以确定在规定时间段上何时维持了稳态速度，其中该骑行数据与以下各项中的一个或多个相对应：车轮速度、踏板踏频、以及无级变速器传动比。可以记录该骑行数据，直至第二规定时间段之前或者直至该骑行数据从该稳态速度偏离了预定量。可以通过将所记录数据开头处的第一组GPS数据与所记录数据结尾处的第二组GPS数据进行比较来标识对照数据组。可以将所记录的数据与该对照数据组进行比较以形成误差值。可以基于该误差值来针对该控制器建立第二配置设定。可以请求来自用户的输入信息，其中该信息包括以下各项中的一个或多个：自行车型号、轮胎大小、前齿盘齿、后钝齿轮齿、自行车大小、和序列号。从用户接收到的信息可以是与一组存储数据相关的，以建立该第一配置设定。建立第一配置设定可以包括通过与该自行车相关联的系统控制器来接收来自通信地联接至该系统控制器上的计算机的通讯。在一些实施例中，该通讯包括一组用户输入。在一些实施例中，该通讯包括行星球式无级变速器的运行范围，该运行范围是倾斜角范围、致动器位置范围、和编码器位置范围中的一个。在一些实施例中，建立第一配置设定包括从通信地联接至该系统控制器上的存储器中检索用于调整无级变速器的信息，其中该信息包括存储了用于该无级变速器的传动比的表或者用于控制该无级变速器的多种算法中的一个。

[0028] 在另一个广泛的方面，本文所披露的实施例可以总体上涉及一种用于自动配置自行车的系统。第一控制器具有第一处理器以及存储了能够由该第一处理器执行的第一组指令的第一存储器。该组指令由该第一处理器可执行以开启照相机功能并且确定是否存在该自行车的第一部件的第一图像，其中该第一部件包括齿轮和车轮中的一个。如果存在该自行车的第一部件的图像，则该组指令可执行以确定该第一部件的物理特征，该物理特征包括齿轮大小、齿轮个数、齿轮比、和车轮大小中的一个。该系统还可以包括第二组指令，该第二组指令被适配成用于基于该第一部件的物理特征来控制无级变速器和电动马达中的一个或多个。在一些实施例中，在联接至该第一处理器上的显示器上的覆盖区可以辅助用户确定该第一部件的第一图像是否与该覆盖区有关。该第一控制器可以是智能电话、个人数据助理或平板电脑的一部分。附图说明

[0029] 图1是根据本披露一个实施例的自行车配置系统的示意图，展示了自行车配置过程的变化和步骤。

[0030] 图2是根据本披露一个实施例的自行车的简化视图，展示了针对不同特征的典型安装位置。

[0031] 图3A是根据本披露一个实施例的流程图，展示了CVT控制过程中的变化和步骤。

[0032] 图3B是根据本披露一个实施例的示意图，展示了CVT控制方案中的步骤和变化。

[0033] 图4是根据本披露一个实施例的图，展示了用于使用户能够获取信息而无需手动输入每条信息的方法。

[0034] 图5A是根据本披露一个实施例的图表，展示了随时间而变的传动比。

[0035] 图5B是根据本披露一个实施例的传动比相对于时间的图表，展示了在不同条件下使用开环控制方案和闭环控制方案的控制方案。

具体实施方式

[0036] 如在此定义的，术语“配置”是指用于确保控制器“了解”它在其中运行的这个系统的任何过程。配置可以涉及任何过程，其中控制器通信地联接至多个部件上并且能够使用通信协议或控制方案、根据用户可用或优选的控制偏好进行通信。该系统可以仅包括CVT、可以包括含有CVT的传动系、或者可以包括具有CVT的自行车或者具有带有CVT的传动系的自行车。传动系可以包括链条、皮带或在一个或多个动力源与一个或多个动力负载之间的其他动力传送元件。

[0037] 可以在生产或组装自行车或者将自行车递送至最终用户时，在一个或多个层次上执行配置过程中的多个步骤。虽然在此描述的可能是某些优选实施例，但是应注意的是，原始设备制造商(OEM)可以执行配置过程的一部分或全部，销售链中的经销商或其他实体可以执行配置过程的一部分或全部，并且最终用户可以执行配置过程的一部分或全部。

[0038] 图1是自行车配置系统的示意图，进一步展示了自行车配置过程的变化和步骤。如图1所描绘的，部件是由OEM 105制造的，自行车或套件是由销售商110组装的，并且最终用户115(通过出售或租赁)获得该自行车或者组装该套件。

[0039] 在OEM 105处，可以根据希望的规格122来制造部件。来自OEM 105的配置信息可以存储在配置服务器130处或者传递至用户档案服务器135、销售商服务器125、或装置116。配置过程可以包括步骤106：OEM 105添加标牌，该标牌上具有配置信息。除了例如零件编号或序列号的信息之外，可以添加其他信息。例如，如果该部件被制造成满足消费者订单，则可以包括关于最终用户115的信息，例如优选的语言、单位等。可以从配置服务器130接收或以其他方式获得配置信息。

[0040] 配置过程可以包括步骤111，在该步骤中，将信息从OEM 105发送至配置服务器130。发送至配置服务器130的信息可以包括以下信息：该信息包括关于由其他OEM 105制造的其他部件的相容性信息。来自其他OEM 105的信息可以包括：来自车轮或轮胎OEM的惯性信息；来自车架OEM的车架重量、惯性、重心或其他特性；来自车架OEM的车轮脱扣角度、深度、或其他度量信息，等等。

[0041] 在生产自行车的过程中可以由销售商或其他实体110获得来自不同OEM 105的部件(例如，车架、车轮、轮缘、齿轮、电动马达、变速器等)。配置过程可以包括步骤107，在该步骤中，可以读取标牌来获得信息。可以使用机器可读的光学标牌来传递配置信息。QR codeTM是矩阵条形码的一个实例，该矩阵条形码包括关于附接至其上的物品的信息。供应链中的销售商或其他实体110可以使用成像装置来扫描该光学标牌并且确定或验证部件、组件或自行车的制造国家(原产地)。可以使用存储在中央计算机或由该实体控制的计算机中的信息来配置该自行车。例如，如果德国的自行车经销商扫描光学标牌，则关于该自行车的信息可以用德语呈现，并且任何单位都可以是公制的，而如果美国的自行车经销商要扫描该同一光学标牌，则关于该自行车的信息可以用英文呈现，并且任何单位都可以是标准的，而如果英国的自行车经销商扫描该同一光学标牌，信息可以用英文呈现，并且任何单位都可以是英制的。

[0042] 配置过程可以包括步骤112，在该步骤中，实体110从配置服务器130检索设定信息。在一些实施例中，实体110利用成像装置来扫描光学标牌、利用射频识别(RFID)读取器来识别标签、或者利用一些其他技术来确定关于部件、子组件、组件或自行车的信息。例如，在一些实施例中，QR码或其他光学标牌包括序列号信息、零件编号信息、原产国(制造)、销售商信息、经销商信息、用户信息等。利用这种信息，可以由实体110来执行自行车的配置。

[0043] 在一些实施例中，自行车利用系统控制器和CVT控制器。在一些实施例中，具有马达的自行车包括通信地联接至该CVT控制器和/或系统控制器上的马达控制器。该马达控制器可以包括用于控制该马达的第一组指令，并且该系统控制器可以通信地联接至该马达控制器上并且包括第二组指令，使得该系统控制器可以控制该马达。销售商服务器125可以分析配置信息，以确定哪个CVT控制器与该系统控制器最佳匹配。替代地，如果存在运行某个版本的固件的特定CVT控制器，则配置服务器130可以提供关于应使用的或优选的哪种系统控制器、优选的组装顺序等的信息。在一些实施例中，配置服务器130可以包括用于配置自行车的指令，这些指令可以加载到系统控制器或CVT控制器上而独立于另一个，使得最终用户可以触发或请求系统控制器与CVT控制器、或者系统控制器、马达控制器以及CVT控制器之间的最终连接，并且这些控制器立刻彼此通信。CVT控制器可以包括存储了配置信息的数据结构。配置信息可以包括传动比表或用于计算传动比的多种算法。在具有多个可倾斜行星齿轮的行星球式CVT中，配置信息可以包括：用于实现希望的传动比的该多个行星齿轮的倾斜角；用于使该多个行星齿轮倾斜以便实现希望的传动比的致动器的致动器位置；用于致动致动器来使该多个行星齿轮倾斜从而实现希望的传动比的编码器的编码器位置；或一些其他变量。在一些实施例中，存储在该CVT控制器中的配置信息是永久的，而在其他实施例中，配置信息可以被替换或覆盖。

[0044] 在一些实施例中，分析从标牌上读取到的配置信息，以便选择从配置服务器130检索哪些配置信息。例如，实体110可以具有关于优选的系统控制器的信息，该系统控制器可被配置成用于与可用的若干个不同的CVT控制器中的任一个通信，其中每个CVT控制器使用不同的通信协议(包括同一协议的不同版本)。如果扫描了标牌并且确定了特定的CVT控制器将被用于该优选的系统控制器，则实施例可以从配置服务器130检索适当的软件。

[0045] 配置过程可以包括步骤113，在该步骤中，最终用户115从销售商服务器125获得信息。存储在销售商服务器125上的信息可以包括关于旨在使用该自行车的用户、关于该自行车将在其中使用的管辖区域或地理区域等的信息。在一些实施例中，关于该自行车将在其中使用的地理区域或管辖区域的信息包括：该系统控制器或CVT控制器为了根据特定法律或法规运行将执行的指令。例如，如果具体的市政系统具有自行车速度限制，则该系统控制器或该CVT控制器执行这些指令来在该市政系统中以优化该CVT的方式、以小于该自行车速度限制的速度来控制该CVT。在一些实施例中，销售商服务器125与OEM 105、装置116、用户档案服务器135、或配置服务器130通信，以获得配置信息、协调信息或设定，并且将配置信息传递至CVT控制器或系统控制器。

[0046] 配置过程可以包括步骤114，在该步骤中，可以从用户档案服务器135获得信息。最终用户115可以已经设定了存储在用户档案服务器135中的档案。如果最终用户115购买的新自行车或者租赁的自行车具有系统控制器或CVT控制器，则可以分析该用户档案中的字段来确定可以用于根据用户偏好来调整该CVT的用户输入。例如，最终用户115可能偏爱更平稳的加速而不是快速加速、或者可能在租赁单车上比在最终用户115拥有的单车上想要更多的马达辅助。在任何情况下，存储在用户档案服务器135上的用户档案可以将用户信息存储在不同的字段中并且在购买(或出租)时或某个其他时间点将用户信息提供给销售商110。最终用户115可以通过一系列步骤来获取用户信息、可以呈现有限数量的选项、或者可以使用其他手段来获取用户信息。

[0047] 除了以上信息之外，配置过程可以包括确定或获得关于正被配置的系统的其他信息。图2描绘了自行车的简化视图，展示了用于自行车200上的车轮速度传感器201、链条速度传感器202、自行车速度传感器203、系统控制器204、踏板速度传感器205、CVT控制器206、以及转矩传感器207的典型安装位置。然而，不同的销售商可以使用安装在该自行车上的不同位置中的不同传感器。踏板速度传感器是可以在位置、取向、信号参数(例如频率)等方面根据销售商而改变的传感器的一个实例。并且，CVT控制器206可以定位在后轮轴处或底部托架处。多个实施例可以确定哪些传感器是可用的、这些传感器被定位在哪里以及其他信息，并且相应地配置该自行车。

[0048] 不同的自行车和控制系统可能需要知道不同的信息，以便针对特定的部件、子组件、组件、传动系、自行车、环境、骑行者、制造商或中间人来进行自动配置。不是所有信息都是每个情景所需要的。图3A描绘了流程图，展示了CVT控制过程中的变化和步骤。

[0049] 实例1：如图3A所示，CVT控制方法300可以包括：步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；以及步骤306，使用系统控制器204或CVT控制器206来调整传动比(参见图3B)。

[0050] 实例2：如图3A所示，CVT控制过程300可以包括：步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤304，计算用户的功率；以及步骤306，使用系统控制器204或CVT控制器206来调整传动比。

[0051] 实例3：如图3A所示，CVT控制过程300可以包括：步骤301，获得目标单车速度(例如，从自行车速度传感器203)；步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤304，计算用户的功率；以及步骤306，使用系统控制器204或CVT控制器206来调整传动比。

[0052] 实例4：如图3A所示，CVT控制过程300可以包括：步骤301：获得目标单车速度(例如，从自行车速度传感器203)；步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤304，计算用户的功率；步骤305：获得外部功率输入(例如，从系统控制器204、从马达控制器、或者从与该外部功率源相关联的传感器)；以及步骤306，使用系统控制器204或CVT控制器206来调整传动比。

[0053] 实例5：如图3A所示，CVT控制过程300可以包括：步骤301，获得目标单车速度(例如，从自行车速度传感器203)；步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤304，计算用户的功率；步骤305，获得外部功率输入(例如，从系统控制器204、从马达控制器(未示出)、或者从与该外部功率源相关联的传感器)；步骤308，确定外部功率极限(例如，电池容量、最大功率容量、可用功率容量、法规或环境所允许的功率容量))；以及步骤306，使用系统控制器204或CVT控制器206来调整传动比。

[0054] 实例6：如图3A所示，CVT控制过程300可以包括：步骤301，获得目标单车速度(例如，从自行车速度传感器203)；步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤304，计算用户的功率；步骤305，获得外部功率输入(例如，从系统控制器204(或马达控制器(未示出))、或者从与该外部功率源相关联的传感器)；步骤308，确定外部功率极限(例如，电池容量、最大功率容量、可用功率容量、法规或环境所允许的功率容量))；步骤309，调整该外部功率源；以及步骤306，使用系统控制器204或CVT控制器206来调整传动比。

[0055] 图3B描绘了示意图，展示了CVT控制方案中的步骤和变化。

[0056] 实例1：如图3B所示，CVT控制过程350可以包括：步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤307，确定实际踏频(例如，从踏板速度传感器205)；步骤310A，确定传动比；步骤312A，确定目标传动比；以及步骤314A，调整该传动比。步骤310A、312A和314A可以由CVT控制器206或与CVT控制器206通信的系统控制器204来执行。

[0057] 实例2：如图3B所示，CVT控制过程350可以包括：步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤307，确定实际踏频(例如，从踏板速度传感器205)；步骤310B，确定编码器位置；步骤312B，确定目标编码器位置；以及步骤314B，调整该编码器位置。步骤310B、312B和314B可以由CVT控制器206或与CVT控制器206通信的系统控制器204来执行。

[0058] 实例3：如图3B所示，CVT控制过程350可以包括：步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤307，确定实际踏频(例如，从踏板速度传感器205)；步骤305A，确定马达输出转矩；以及步骤305B，确定马达输出速度；步骤310A，确定传动比；步骤312A，确定目标传动比；以及步骤314A，调整该传动比。步骤310A、312A和314A可以由CVT控制器206、系统控制器204、或联接至CVT控制器206或与CVT控制器206通信的系统控制器204上的马达控制器来执行。

[0059] 实例4：如图3B所示，CVT控制过程350可以包括：步骤302，获得目标踏频(例如，从系统控制器204)；步骤307，确定实际踏频(例如，从踏板速度传感器205)；步骤305A，确定马达输出转矩；以及步骤305B，确定马达输出速度；步骤310B，确定编码器位置；步骤312B，确定目标编码器位置；以及步骤314B，调整该编码器位置。步骤310B、312B和314B可以由CVT控制器206、系统控制器204、或联接至CVT控制器206或与CVT控制器206通信的系统控制器204上的马达控制器来执行。

[0060] 除了这些示例和其他变体之外，制造商可能希望系统处于优选的保修配置，用户可能希望将若干个不同的单车配置成使得它们都具有大致相同的感觉，当地法律和法规也可以决定可以如何配置自行车(特别是如果自行车是电单车、或者具有代替或附加于用户踏板输入而应用的外部(非人力)动力)等。

[0061] 配置系统确定哪些信息将被用于调整CVT。此外，配置系统还可以确定怎样的控制器、软件或组合将调整该CVT。

[0062] 在一些实施例中，配置指令可以实现：CVT控制器可以仅接收用于调整该CVT的传动比的特定指令，并且与该CVT控制器通信地联接的系统控制器将接收、确定或以其他方式获得信息并且将信息转发至调整该CVT所必需的CVT控制器。例如，在最简单的情景中，系统控制器可以获得指示踏板每分钟转数(RPM)的踏板速度(“踏频”)信息。如果该踏频高于预定的踏频，该系统控制器向该CVT控制器发送信息，以指示希望的CVT设定(例如，将传动比设定成1:1)或者希望的CVT设定变化(例如，将倾斜角增大2度、使致动器前进1mm、将编码器旋转3度等)。

[0063] 在其他实施例中，配置指令可以实现：该系统控制器可以执行这些计算的一部分并且向该CVT控制器发送信号，使得该CVT控制器进行计算、参照表查找、或者以其他方式仅确定为了基于从该系统控制器接收到的信号来调整该CVT而需要的信号或过程。该CVT控制器基于从该系统控制器接收到的信号来调整该CVT的传动比。例如，该系统控制器可以确定当前踏板速度并且将该信息与用于调整CVT传动比的命令一起发送至该CVT控制器，以便实现希望的踏板速度或者将该踏板速度增大/减小某个RPM数。在接收该信息时，该CVT控制器进行计算、参照表查找、或以其他方式确定需要什么样的倾斜角或致动器或编码器位置来实现希望的踏板速度、并且相应地调整该CVT。

[0064] 在其他实施例中，信息由该系统控制器提供给该CVT控制器，并且该CVT控制器确定如何实现希望的传动比、希望的传动比变化、输出速度、希望的输出速度变化等。该系统控制器可以确定当前的车轮速度以及希望的车轮速度，并且将该信息发送至该CVT控制器，该控制器进行计算、使用查找表、或以其他方式确定必要的倾斜角并且相应地调整该CVT。例如，系统控制器可以确定自行车速度并且将该信息传递至该CVT控制器。该CVT控制器可以在存储器中存储前齿轮上的齿的数量、后齿轮上的齿的数量、以及后车轮的周长。接着，如果用户想要以选定的踏板RPM(包括踏板RPM范围)踩踏踏板，则该CVT控制器基于自行车速度(从该系统控制器接收到)以及前齿轮与后齿轮之间的齿轮比(存储在本地存储器中)来确定踏板RPM，并且接着可以相应地调整CVT传动比。本领域技术人员应了解的是，该CVT控制器可能知道前齿轮上的齿的数量和后齿轮上的齿的数量，或者可能知道前齿轮与后齿轮之间的比率。

[0065] 传感器的数量、类型、或位置可以在自行车车架和部件之间不同。此外，在一些实施例中，一个或多个传感器可以直接与CVT控制器通信。该CVT控制器可以与该系统控制器通信并且还可以接收与来自该一个或多个传感器的踏板速度(RPM)、踏板转矩、链条速度等相关联的信号。例如，在具有多个齿轮的系统中，该CVT控制器可以接收指示链条位置的信号(指示链条接合在哪个齿轮中)。在这些情景中，系统控制器可以接收链条位置信息并且向该CVT控制器发送用于调整该CVT所必要的信息。该系统控制器可以接收关于链条位置的信息并且将该信息直接发送给该CVT控制器、或者确定齿轮比(对应于前齿轮与后齿轮之比)并且将该齿轮比发送至该CVT控制器。在一些实施例中，传感器可以集成至该CVT控制器中(包括集成在线束中)。在其他实施例中，该CVT控制器可以直接从这些传感器或者从该系统控制器接收链条位置信息并且确定齿轮比。该CVT控制器接着可以基于该齿轮比来确定适当的传动比。

[0066] 本文描述了实施系统控制器和CVT控制器的不同系统。用户可以用下文所讨论的多种方式来设定用于建立这些控制方案的过程。

[0067] 一种用于由OEM来配置自行车控制系统的过程可以涉及：将CVT控制器、系统控制器、或这两者通信地联接至OEM服务器或其他计算机上。如果OEM正在生产成品自行车，则OEM服务器或计算机可以向该CVT控制器或该系统控制器提供额外的信息。提供给该CVT控制器的信息可以包括齿轮比、前齿轮上的齿的数量、后齿轮上的齿的数量、前齿轮的数量、后齿轮的数量、链条长度等。提供给系统控制器或CVT控制器的信息还可以包括控制信息，该控制信息包括：闭环控制参数；开环控制参数；用于在闭合控制与开环控制之间切换的参数；校准参数(包括用于开启校准的触发条件、校准步骤、以及中止校准的触发条件)。在一些实施例中，触发条件可以包括运行条件。运行条件可以包括例如踏板RPM、踏板扭矩、存在负载等信息。作为实例，控制器可以检测或接收指示用户正在施加大转矩或者存在高的踏板速度但是车辆移动缓慢的信号。该控制器可以确定这是高(或重)负载。CVT接着可以确定，该CVT应当以闭环方案运行。如果踏板速度或转矩减小或者车辆速度增大，则该控制器可以确定该自行车正在以较轻的负载运行并且可以切换至开环过程。

[0068] 在一些实施例中，一旦用户对该系统控制器或CVT控制器供能，就执行一组指令来使该系统控制器或CVT控制器能够根据一个或多个参数开始以闭环或开环控制来运行。该系统控制器或CVT控制器可以与OEM服务器或其他计算机通信以便设定或配置控制器局域网络(CAN)，包括初始化多个传感器与该CVT控制器或系统控制器之间的通信并且确保该系统控制器与该CVT控制器之间的通信兼容性。确保该系统控制器与该CVT控制器之间的通信兼容性可以包括建立该CVT控制器与该系统控制器之间的通信速率，无论通信是否是待推送型(自动提供)通信或者无论它们是否应被提示。例如，如果该系统控制器执行所有计算并且指引该CVT控制器调整多个车轴的倾斜角以达到希望的倾斜角，该CVT控制器可以响应于改变当前倾斜角的命令来给该系统控制器自动提供关于该倾斜角的信息。

[0069] 初始设定可以由OEM通过在驱动系统电子控制单元(ECU)上实施的单车标识(ID)来完成。在步骤122中，OEM 105可以从配置服务器130接收处于规格和反馈形式的配置信息、或者在步骤109中可以从销售商服务器125接收配置信息。在销售商110或最终用户115处，控制器单元接着提供握手功能并且根据由OEM 105所提供的且存储在配置服务器130上的单车ID库中的一个或多个预定义设定来配置该系统。

[0070] 在一个实施例，自动配置系统可以包括控制器局域网络(CAN)，使得系统控制器通信地联接至多个传感器和CVT控制器。在启动时，该系统控制器通过CAN总线向存储了关于多个部件的信息的CVT控制器发送相互预定义数据包。前齿轮上的齿的数量(Tf)、后齿轮上的齿的数量(Tr)、以及后车轮周长(Cw)可以包含在该信息中。该CVT控制器针对非易失性存储器中的每个Tf、Tr和Cw进行变量初始化，然后当CVT控制器从系该统控制器接收到相互定义包时，它在易失性存储器中更新这些变量。

[0071] 在一个实施例中，自动配置系统可以包括系统控制器，该系统控制器联接至多个传感器上并且进一步通信地联接至GPS或其他距离传感器上。这些传感器可以包括CAN、Wp(踏板速度传感器)、Wc(齿轮或钝齿轮速度传感器)、Ww(车轮速度传感器)、以及GPS或其他距离传感器。在启动时，该系统控制器和该CVT控制器加载默认参数。接着通过存储在存储器中并且能够由该系统控制器执行的一组计算机指令来执行一组步骤或子例程。

[0072] 可以如下来执行车轮周长的计算。该系统控制器向CVT控制器传递相互预定义数据包，其中将变量DISTANCE设定为零并且清除距离计数器。当该CVT控制器接收到其中变量DISTANCE被设定为零的数据包时，它清除输出速度圈(OSR)计数的计数器(例如，6个脉冲每转(ppr)，OSR_ppr)、并且开始累加OSR计数，直到该系统控制器将该相互预定义数据包发送至CVT，其中变量DISTANCE被设定为非零值。在接收非零值时，该CVT控制器将计算车轮周长(Cw)、接着将该值以变量存储在非易失性存储器中。

[0073] 一旦知道了距离(例如骑行了已知距离、使用GPS或一些其他手段)，就可以如下来计算车轮周长：

[0074] Cw＝DISTANCE/(OSR_脉冲/OSR_ppr) (等式1)

[0075] 由此，车轮周长是基于输出速度圈(OSR)脉冲数除以每转OSR脉冲数来计算的。可以在短的持续时间上重复这种技术和方法，以便在供能不久之后快速进行估计，接着可以使用较长的距离来细化该值。

[0076] 在一些情境中，CVT控制器可以在仅知道Tf:Tr之比时起作用。该比率可以被该系统控制器找到，该系统控制器接着将相互预定义数据包发送到其中变量PEDAL_REVOLUTIONS被设定为零的CVT控制器、并且清除变量PEDAL_REV计数器。当CVT控制器接收到其中变量PEDAL_REVOLUTIONS设定为零的数据包时，它清除变量INPUT_SPEED_RING_COUNTS(例如，每转12个脉冲，ISR_ppr)的计数器、并且开始累加输入速度圈(ISR)计数，直到该系统控制器将该相互预定义数据包发送到其中变量PEDAL_REVOLUTIONS被设定为非零值的控制器。在接收非零值时，该控制器将计算Tf:Tr之比、接着将该值以变量存储在非易失性存储器中。等式：

[0077] Tf:Tr之比＝PEDAL_REVOLUTIONS/(ISR_脉冲/ISR_ppr)

[0078] (等式2)

[0079] 可以用于确定Tf与Tr之比。

[0080] 在一些实施例中，在初始启动时，用户输入自行车的品牌和型号。控制器可以将关于品牌和型号的信息与数据库进行比较，并根据该确定来确定默认配置。在一些实施例中，该确定涉及标识该具体自行车的优选配置。在其他实施例中，确定默认配置涉及确定与用户所输入的品牌和型号类似的品牌和型号。

[0081] 在一个实施例中，驱动系统制造商将引导程序功能集成到其系统中。

[0082] 在一些自行车中，可能存在例如电动机或小型发动机的外部功率源、或者存在增大所需信息量的一些其他变化。实施例可以获得或确定关于电气部件的运行状态的信息。在配置过程中，关于外部功率源的操作参数的信息可以存储在配置服务器、OEM服务器或销售商服务器中。在自行车生产过程或控制配置过程中，这个信息的一部分或全部可以安装在系统控制器或CVT控制器上。该系统控制器或CVT控制器可以接收关于优选功率范围的信息、并且考虑到该优选功率范围来配置多个运行模式。在自行车处于任何运行模式下的运行期间，该CVT控制器或系统控制器可以监视各个部件、两个部件之间的相互作用、或整个自行车，并向OEM 105或实体110提供反馈以便将来的自行车生产。

[0083] 对于一些用户、自行车或环境，输入自行车的品牌和型号将很容易。但是，如果用户不熟悉要查找的内容或去何处查找信息，则这个任务可能会较为艰巨。例如，如果用户不熟悉自行车或自行车部件，则他们可能不确定确切的品牌和型号。再加上还有跨不同地区的语言和商标的问题。例如，一种自行车可以在第一个国家以第一个名字称呼并且在第二个国家以第二名字称呼。如果第二个国家中的用户没有意识到这两种自行车实际上是同一种自行车、只是具有不同名字，则该用户可能会输入错误的品牌和型号、可能需要执行迭代以确定正确的品牌和型号、或者可能变得沮丧并且不购买该自行车。

[0084] 在一些实施例中，向最终用户115呈现出用于配置自行车的有限数量的选项。例如，代替于要求最终用户115输入齿的数量，实施例可以提示用户确定前齿轮具有54、58还是60个齿。用于配置自行车的方法可以包括存储CVT控制器、系统控制器和其他部件的可能值的配置。例如，山地自行车上的前齿轮典型地具有比公路自行车上的前齿轮更少的齿(并且更小)。因此，山地自行车上的控制器可以向最终用户提供低于预定数量(例如，小于48)的前齿轮齿选项，而安装在公路自行车上的相同控制器可以向最终用户115提供大于预定数量(例如，大于49)的前齿轮齿选项。以此方式，多个实施例辅助最终用户115配置自行车，其方式为降低错误的可能性、同时仍允许最终用户115参与配置过程。自行车的其他实例包括：商用自行车，该商用自行车可以具有大的储存容器，以用于允许用户运输货物、乘客或其他重型物品(并且实际上可以具有三个或更多个车轮)；斜躺自行车；和其他变体。

[0085] 在其他实施例中，系统控制器或CVT控制器可以通信地联接至能够扫描光学标牌的装置。例如，在一些实施例中，可以使用在成像装置或智能电话或其他用户装置上运行的应用来读取该光学标牌、并且向该CVT控制器、系统控制器或这两者提供必要的信息。

[0086] 在一些实施例中，最终用户115可以使用处于典型地在智能电话和其他装置上存在的呈照相机特征形式的现有技术来获取关于自行车的物理配置的信息、并使用该信息来在操作方面配置该自行车。图4描绘了展示用于使用户能够获取信息而无需手动输入每条信息的方法的图表。

[0087] 在步骤401中，用户打开用户装置上的应用，例如但不限于：智能电话、个人数据助理、平板电脑或任何其他适当的电子装置。该应用可以存储在智能电话上、或者可以是在智能电话上运行的代理，该智能电话与被配置成用于执行该处理的一部分或全部的服务器上运行的应用通信。

[0088] 在步骤402中，该应用提示用户拍摄自行车物理配置的照片。该应用可以确定在图像中捕捉了哪一个或多个部件、或者可以将该过程分成步骤402a-402d。

[0089] 在步骤402a中，该应用提示用户拍摄后齿轮的照片。该应用可以提供例如后齿轮所在位置的照片或图形、照相机相对于后齿轮应成多少角度等信息、或者以其他方式辅助用户捕捉后齿轮的最佳图像。

[0090] 在步骤402b中，该应用提示用户拍摄后车轮的照片。该应用可以提供例如后车轮所在位置的照片或图形、照相机相对于后车轮应成多少角度等信息、或者以其他方式辅助用户捕捉后车轮的最佳图像。

[0091] 在步骤402c中，该应用提示用户拍摄前齿轮的照片。该应用可以提供例如前齿轮所在位置的照片或图形、照相机相对于前齿轮应成多少角度等信息、或者以其他方式辅助用户捕捉前齿轮的最佳图像。

[0092] 在步骤402d中，该应用提示用户拍摄自行车的照片。该应用可以提供照相机相对于后齿轮应成多少角度等信息、或者以其他方式辅助用户捕捉后齿轮的最佳图像。

[0093] 在另外的步骤中，该应用提示用户拍摄前齿轮和后齿轮的照片。该应用可以提供信息(例如，该照相机应瞄准多少角度)来辅助该用户捕捉前齿轮和后齿轮的最佳图像。

[0094] 在步骤403中，通过执行安装在智能电话上、存储在与该自行车相关联的控制器上或者该自行车上通信地联接至该智能电话上的CVT上的存储器中的一组指令，或者通过通信地联接至智能电话上的服务器，来分析这些图像中所捕捉到的信息。对这些图像的分析确定了该自行车的物理参数。例如，对于后齿轮或前齿轮的图像而言，一组指令可以将与具有选定数量的覆盖齿的齿轮相关的覆盖区叠加在该齿轮的图像上。如果由于这些覆盖齿遮盖了齿轮齿或者在其附近而使这些齿轮齿是不可检测的，则该分析可以推论出：齿轮齿的数量与覆盖齿的数量相同。因此，可以确定前齿轮或后齿轮的齿轮齿数量。类似地，该覆盖区可以用于确定齿轮大小或其他信息。在一些实施例中，可以执行一组指令来确定该齿轮上的两个齿。知道这两个齿之间的弧角和该齿轮的半径，可以计算出齿数量。在一些实施例中，可以将齿的轮廓与现有的齿设计进行比较，以确定该齿轮的制造商。如果齿轮的制造商是已知的，则可以从制造商目录中确定齿轮。

[0095] 在步骤404中，该配置信息被传递至控制器(系统或CVT)或用户档案服务器135。用户档案服务器可以保持通信地联接至用户设备116上，以确保任何配置是准确和完整的。

[0096] 以类似的方式，可以确定后车轮的大小、曲柄臂长度、以及其他自行车物理配置信息。在一些实施例中，可以通过执行智能电话上的一组指令、通过通信地联接至智能电话上的服务器、或某种组合来执行该确定自行车物理配置信息的步骤。

[0097] 可以向一个或多个计算设备发送由该智能电话捕捉到的信息。例如，图1示出了：步骤132，在该步骤中，将来自例如智能电话等用户设备116的信息用于创建用户档案113；
步骤142，在该步骤中，向销售商计算机125发送来自该智能电话的信息；以及步骤152，在该步骤中，向配置服务器130发送来自该智能电话的信息。该信息可以用于针对最终用户115来校准自行车、或者可以向OEM 105提供反馈以用于将来的自行车生产。

[0098] 自动校准

[0099] 上文所描述的系统和方法可以用于在极少或没有最终用户参与的情况下配置自行车。然而，随时间的过去，运行速度、功率源或功率负载可能导致打滑或以其他方式使得CVT偏置到可能发生打滑和其他负面影响的不期望状态中。为了避免这些问题或提供改善的骑行者体验，可以校准CVT。CVT的校准典型地涉及寻找换档系统的机械极限，因此找到无级变速器的比率极限值。

[0100] 在一个实施例中，用户可以骑动该自行车，并且可以从完全亚速(FUD)到完全过速(FOD)并且返回至FUD地调整传动比来校准CVT。可以计算车轮周长，并且可以基于最高和最低排序的值来计算范围和传动比。在其他实施例中，校准可以仅涉及全范围的一部分。例如，出于安全原因，出于骑行者的健康考虑或骑自行车所骑行的路线，对于执行校准而言，使骑行者踏板处于FOD可能是不希望的。在这些情况下，可以在该范围的下半部分上进行校准。该校准可以从CVT处于FUD开始，直到确定CVT在以1:1运行。对于该范围的下半部分，将针对经验测试数据来验证CVT。高于1:1时，可以针对一组理论数据来校准该自行车，可以外推出一个范围，等等。如果骑行者实际上将该自行车调整成FOD，则实施例可以在FOD与1:1之间或者在FOD与FUD之间执行校准，以形成经验数据。

[0101] 在其他实施例中，校准可以包括针对CVT中的不同负载进行校正。图5A描绘了展示随时间而变的传动比的图表。CVT可以以第一比率501运行一定时间505。CVT控制器可以接收指令以调整传动比或者可以确定希望的传动比502。可以通过该CVT控制器向编码器发送命令来启始向希望的传动比的调整。然而，向该变速器施加的负载可能影响传动比。如图5A所展示的，实际的传动比502可能永远不会与目标传动比504相等。实施例可以以多种方式针对所施加的负载来进行校正。

[0102] 控制方案可以包括闭环算法和开环算法。图5B描绘了传动比相对于时间的图表，展示了在不同条件下使用开环控制方案和闭环控制方案的控制方案。该CVT可以以第一比率501运行一定时间505。CVT控制器可以接收指令以调整传动比或者可以确定希望的传动比503。可以通过该CVT控制器来向编码器发送命令以根据闭环算法启始向希望的传动比的调整。使用随时间而变的闭环算法506，该控制器能够准确地调整CVT，使得实际的传动速率503等于希望的比率504。该CVT控制器接着可以切换至开环控制方案持续时间407。

[0103] 闭环算法可以确保传动比根据希望的速率506被调整、在希望的时间506上发生、或一些其他参数。根据闭环算法的操作可能需要更多(电池)功率来接收传感器信息、执行必要的计算、并且使控制器之间通信以调整CVT。因此，闭环控制系统可能需要更多传感器、更大的电池、更多的存储器、更快的处理器等。根据开环控制方案进行的操作可能不那么准确。然而，开环控制方案总体上需要较少的信息(来自较少的传感器)、并且可以更加容许自行车性能的变化(例如，人踩踏板、然后滑行)。一些实施例可以利用闭环和开环控制方案两者。当给出命令来调整传动比时，该控制系统可以根据闭环控制方案来运行。一旦CVT达到希望的传动比，该控制方案就可以切换回到开环控制算法。当踏频高于(或低于)阈值或类似情况时，每当检测到负载，都可以开启该闭环控制方案。在一些实施例中，在制造或配置过程中可以确定使用闭环控制还是开环控制方案。例如，如果将在赛车单车上使用系统控制器，则可以使用闭环方案，而在沙滩巡览车(beach cruiser)上使用的相同控制器可以根据开环系统来运行。根据闭环或开环控制方案进行操作存在优势。例如，闭环控制方案可能更准确。在一些实施例中，当(通过系统控制器或CVT控制器)给出命令来将CVT调整到所希望的传动比时，该控制方案根据闭环算法进行操作。

[0104] 在一些实施例中，校准可以包括确定代表变速器性能参数的多项式或其他函数。例如，可以相对于所施加的负载来确定传动比的多项式。CVT可以在基于第一多项式的控制方案下运行。如果控制器确定CVT上的负载，则该控制器可以确定新的多项式。在简单的情况下，确定CVT上的负载可以通过确定骑行者的输入速度和输入转矩来实现。在其他情况下，确定CVT上的负载可以通过确定骑行者所产生的输入速度和转矩以及由马达所产生的输入速度和转矩、或马达转矩和马达电流来实现。

[0105] 校准可以采用自适应算法：该算法使用可用输入来在正常操作期间寻找换档系统机械极限、并且尽可能少地中断正常使用。在初始启动时，建立单车的品牌和型号以及默认配置设定并存储在存储器中。在骑行过程中，对于某些输入，CVT控制器、系统控制器恒定地存储数据持续一段时间(例如，30秒、1分钟等)。如果所要求的后车轮速度和踏频保持恒定超过某个时间段(例如30秒)，则该计算机将继续在该数据集中记录数据，直到后车轮速度变化超过预设量(例如5RPM)，此时该计算机考虑该数据集、并且对该数据集的开头和结尾进行校准，并且根据所配置的输出的任何不匹配来调整该配置设定。在一些实施例中，使用GPS坐标来进行校准，例如根据GPS设定计算出的输出的不匹配数据来调整设定。

[0106] 在另一个实施例中，校准系统可以将从一个或多个传感器接收到的信息进行比较，并将该信息与存储在存储器中的预测值进行比较。自行车可以具有用于踏板转矩、踏板速度、链条速度、链条位置、车轮速度、和自行车速度的传感器。校准系统可以接收踏板速度、车轮速度和自行车速度的值并且进行比较以确定预测的踏板转矩。如果预测的踏板转矩值与实际转矩值相差了阈值量，则可以开启校准。可以使用链条速度传感器、车轮速度传感器和比率Tf:Tr来确定踏板速度。链条速度传感器可以采用磁化的链条部件或嵌入链条的磁体、以及能够在每次旋转该磁体经过时检测磁体的传感器。使用链条速度传感器的优点在于，该传感器可以沿着链条路径定位在任何地方、并且可以远离轮毂和踏板定位。其他类型的传感器(包括能够检测链条尺寸变化的光学传感器或光学线索)是可能的。

[0107] 一种配置用于自行车上的无级变速器的控制器的方法可以包括以下步骤：建立第一配置设定；监测一组骑行数据，以确定在规定时间段上何时维持了稳态速度；记录该骑行数据，直至第二规定时间段之前或者直至该骑行数据从该稳态速度偏离了预定量；通过将所记录数据开头处的第一组GPS数据与所记录数据结尾处的第二组GPS数据进行比较来标识对照数据组；将所记录的数据与该对照数据组进行比较以形成误差值；以及基于该误差值来针对该控制器建立第二配置设定。在一些实施例中，该方法可以包括请求并且接收来自用户的输入信息，以及将从用户接收到的信息与一组存储数据关联以建立该第一配置设定。在一些实施例中，在该输入信息步骤中提供的信息包括以下一项或多项：自行车型号、轮胎大小、前齿盘齿的数量、后钝齿轮齿的数量、自行车大小和序列号。在一些实施例中，该骑行数据可以包括以下各项中的一个或多个：车轮速度、踏板踏频、期望的自行车速度、自行车位置以及无级变速器传动比。在一些实施例中，重复该监测、记录、标识、比较、以及建立第二配置设定的步骤，直至误差值在规定容差内。在一些实施例中，重复该过程以便监测该配置设定并且确保它保持在规定容差内。该过程可以周期性地或者在单车感测到某些条件、例如平坦(或相对平坦)的地形时重复。在一些实施例中，在监测该配置设定之间的时间段不超过一个月。在一些实施例中，在监测该配置设定之间的时间段不超过一周。在一些实施例中，用于监测该控制器的配置设定的过程在每次该自行车在稳态(即，平均速度和踏频在所限定的容差内)下保持超过例如大于30秒时进行。

[0108] 校准可以包括确定如何校准该自行车。例如，校准可以涉及扫过行星球式CVT的整个范围或者可以涉及扫过较小的范围。

[0109] 校准可以包括：自行车周期性地执行某个过程来确定校准是否是必要的。校准过程的执行是在没有用户介入的情况下执行的。控制器可以使用传动比来计算期望的用户踏板速度，并且将期望的用户踏板速度同与存储在存储器中的传动比相关联的用户踏板速度进行比较。如果计算出的用户踏板速度与存储在存储器中的用户踏板速度相差了选定阈值，则可以启始校准过程。参照图1，在步骤155中，可以将关于校准过程的信息从最终用户115所拥有的或租赁的自行车传递至用户档案服务器135或配置服务器130。配置服务器130可以将来自具有同一自行车、CVT、或其他部件的一组最终用户的信息进行聚集并且向OEM
105提供反馈122以便结合到将来的制造或配置过程中。

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