Електронні системи стають складнішими і роблять життя простішим

Цікавий патент знайшов технічний редактор Bikerumor Тайлер Бенедікт. Валідація заявки патентним бюро США не означає появи продукту на ринку і є ненульовий шанс, що винахідники Елдон Гоутс та Девід Крістенсен взагалі не мають наміру втілити ідею в металі і продати продукт широкому загалу, але завжди цікаво спостерігати куди прямує індустрія.



Тепер маленька преамбула: електронний групсет Shimano Dura Ace Di2 мав шалений успіх. Система пішла вниз ближче до масового користувача, але ще не зовсім: Ultegra Di2 знаходиться за межою досяжності більшості потенційних клієнтів, принаймні в Україні, а 105 Di2 ще знаходиться в розробці. Опустимо ореол крутості і поглянемо, що такого вміє електронна система, чого не вміє механічна: Di2 автоматично підлаштовує положення переднього перемикача в залежності від положення ланцюга на зірці касети. В гру з деяким запізненням включились італійці Campagnolo з системою EPS. Наступним кроком стала поява повністю електронного групсета, якому не потрібні дроти — SRAM E-tap. Знов-таки, в порівнянні з традиційним механічним перемиканням, суто побутові переваги SRAM E-tap полягають в тому, що користувачеві не потрібно копирсатися з тросами, внутрішньою протяжкою, стежити за станом сорочок, в рамі не потрібні деякі технологічні отвори і тому подібне.

Згаданий на цьому тижні Тайлером патент описує систему електронного перемикання, яка автоматично підлаштовує положення лапки заднього перемикача незалежно від умов використання. В чому прикол?

Припустимо, що ви їдете по розбитій дорозі і перемикач весь час бряжчіть. Ця система допомагає тримати ідеальне положення лапки, щоб перемикання кожний раз було чітким, ланцюг не зіскакував і не "зависав". Або сталось недобре: ви впали і зігнули гак. Немає проблем, система автоматично підлаштує положення лапки перемикача до касети.

Або, наприклад, під час перегонів стався прокол і необхідна термінова заміна колеса. Просто вставте нове колесо, сенсори просканують проміжки між зірками касети і процесор підлаштує ширину кроку для ідеально чіткого перемикання. В патенті вказана можливість автоматичного підлаштування під різну кількість передач, якщо потрібно швидко перейти з 11-швидкісної трансмісії до 10-швидкісної. Також можна перекинути перемикач дещо далі, ніж потрібно, щоб переконатись, що пружина добре натягує ланцюг і перемикач перекалібрується в ідеально рівну позицію.



Все це відкриває двері для можливості встановити будь-яку кількість зірок касети. Проміжок між зірками в 11-швидкісній касеті доволі щільний, але перша 12-швидкісна система вже успішно продається (SRAM Eagle) і інші з'являться без сумніву. Якщо електроніка може точно позиціювати положення перемикача, більше не треба залишати місце для помилки, що в свою чергу дозволяє добитись економії місця для ще однієї зірки на касеті або навіть двох, не розширюючи пір'я рами.

Як це працює? Описано два методи зчитування положення, але є ще багато інших. Перший спосіб полягає в зчитуванні амплітуди вібрації або небажаних звуків, які видає ланцюг під час зіскакування. Маленький п'єзо-датчик або мікрофон може передати сигнал до процесору і спеціальний алгоритм дасть команду приводу перемикача зайняти оптимальну позицію.



Другий спосіб — встановлення позиціонуючого сенсора у вісь верхнього ролика перемикача. Малюнок №4 показує звичайну схему з невеликим простором для компенсації зміщення позиції ролика, який самостійно центрується на вісі проекції зірки. Це нормально, коли ролик плаває вліво-вправо, займаючи найближче до вісі проекції положення і тим самим зменшує тертя в системі, але через вільне "плавання" будь-яка децентралізація в системі унеможливлює тримати ідеально центрове положення ролика під зіркою.

Рішення представлено на малюнку №5, де позиція показана в проміжному положенні посеред перемикання: дозволити ще більшу амплітуду плавання ролика і додати позиціонуючий сенсор (магнітний/ємнісний/контактний або інший), щоб система знала, коли ролик знаходиться точно на вісі проекції. Оскільки ролик самостійно займає положення під зіркою (його тягне ланцюг), перемикач може підлаштуватись під положення ролика, ідеально центруючи всю систему. Під час зміни передач контактні сенсори можуть відчути, коли ролик ковзає в сторону рамки і коли займає центрове положення після завершення процесу перемикання.

Ці два способи можна поєднати або вигадати інші види сенсорів під час ходу розробки подібної технології. Система записує і вивчає де знаходиться оптимальна позиція для кожної передачі. Вона також може записувати телеметрію швидкості і інших даних, щоб тонко скоригувати метод обліку вібрацій заради поліпшення якості роботи системи і зменшення енерговитрат центральним процесором. Її навіть можна навчити зчитувати каденс, кут підйому і інші дані і автоматично перемикати передачу відповідно вашим перевагам.

Звісно, що цей патент не гарантує появу подібної системи в близькому майбутньому і може був заповнений з метою патентного тролінгу, проте він добре вказує напрям розвитку електронних систем, які тільки починають набувати "фічі", які суто механічні системи запропонувати не можуть.

...можуть, але це віддаляє систему від принципу "чим простіше — тим надійніше". Годинникарі знають.