CN1104707C - 脚踏车的检测信号传送方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明系提供一种可改善显示装置与从种种传感器之检测信号的连接性的脚踏车的检测信号传送方法及装置。本发明之构成系将藉由设于脚踏车的各部分的传感器21～51的检测值加以数值化，成为规定长度毕特的顺序检测信号84，在上述顺序检测信号的前或后附加显示其检测信号种类的检测ID信号83而加以传送。

Description

脚踏车的检测信号传送方法及装置
本发明涉及一种脚踏车的检测信号传送方法及装置，特别是关于改善显示装置与从种种传感器来的检测信号的连接性的脚踏车的检测信号传送方法及装置。
对于脚踏车，广泛地安装测定或演算种种参数，例如脚踏车的速度，行驶距离，一趟时间(1ap time)，曲柄轴所负荷的转矩，变速齿轮装置的移位位置，骑车人的心拍数，血压等参数并加以显示的显示装置。从检测种种参数所需之感测器分别传送检测信号给显示装置。现有技术是在显示装置附设有专用的传感器，而不能将其他任何种类的传感器的检测信号连接于显示装置。这是由于个别地设定显示装置与传感器的接口电路或检测信号的授受规约，而没有成为标准的接口电路及规约所致。
现有技术之显示装置系需要专用的传感器，而其传感器为必须使用显示装置的制造厂家所提供的。因此，传感器也在后来才安装于脚踏车，外观上其造形之统一性被破坏而发生不舒适感，或对于传感器之安装强度或由于异物的破坏也容易发生问题。若由脚踏车制造厂家，或脚踏车零件制造厂家将传感器与脚踏车零件组合设计，设计成套装于脚踏车用零件之形态时就可减少对于造形，安装强度，破坏等的问题。然而，却不存在有将感测器之检测信号对于显示装置泛用性且连接性良好的传送这检测信号传送方法，而不能将任意的传感器连接于显示装置。
又，即使是显示装置专用的传感器，欲将各种检测信号的信号线毫无错误地连接于显示装置之规定端子是件麻烦的作业，而容易发生错误连接。
本发明之目的系提供一种可改善显示装置与从种种传感器的检测信号之连接性的脚踏车的检测信号传送方法及装置。
为了达成上述目的，于本发明之脚踏车的检测信号传送方法系，将装设于脚踏车各部的传感器之检测值加以数值化，成为规定长度毕特之顺序检测信号，在上述顺序检测信号之前或后附加了显示其检测信号种类之检测ID信号以进行传送。
又，于上述脚踏车之检测讯号传送方法，在1毕特的开始毕特之后连续着上述检测ID信号，在上述检测ID信号之后连续上述顺序检测信号较佳。
又，于上述脚踏车的检测信号传送方法，在上述开始毕特之后，连续着显示上述检测ID信号与上述顺序检测值信号之毕特数的1毕特之信号长毕特，在上述信号长毕特之后连续着上述检测ID信号，在上述检测ID信号之后，连续着上述顺序检测信号较佳。
于本发明之脚踏车的检测信号传送装置系，具有将设在脚踏车各部分之传感器，与上述传感器之检测值加以数值化，而成为规定长度毕特的顺序检测信号之装置，与在上述顺序检测信号之前或后具有附加显示上述顺序检测信号种类之检测ID信号的ID附加装置。
又，于上述脚踏车的检测信号传送装置，上述ID附加装置系，在上述顺序检测信号之前附加1毕特之开始毕特及上述检测ID信号较佳。
又，于上述脚踏车的检测信号传送装置，上述ID附加装置，系在上述开始毕特之后，附加显示上述检测ID信号与上述顺序检测值信号毕特之1毕特信号长度毕特较佳。
图1是表示为了实施本发明的检测信号传送方法所需，在脚踏车的检测装置及显示装置之连接状态图；
图2是表示从各信号传送电路传送到显示装置1之信号的波形的波形图；
图3是将检测信号的值与将其意义以图表表示之图；
图4是表示磁性传感器21与脉冲信号传送电路2的构成的方框图；
图5是表示顺序输出电路22处理之流程图；
图6是表示转矩传感器31与转矩信号传送电路3构成之方框图；
图7是表示顺序输出电路33处理之流程图；
图8是表示显示装置1之内部电路构成的方框图；
图9是表示显示装置1处理之流程图。
兹参照附图说明本发明之实施形态。图1系为了实施本发明的检测信号传送方法，表示脚踏车的检测装置及显示装置连接状态之图。显示装置1系用来测定或运算显示脚踏车的速度、行驶距离、一趟时间、负荷于曲柄轴的转矩、变速齿轮装置的移位位置、骑车人的心拍数、血压等之各种参数，设置于脚踏车的手柄等骑车人容易看得见的地方。在显示装置1设有液晶显示板等显示器11，将各种参数以数字显示、长条图表状显示等适当之显示方法加以显示。
又，在显示装置1，设有控制显示装置1所需之各种开关。模式切换开关12系用以选择显示于显示器11的参数，或选择参数的显示形式。开始/停止开关13系用来控制测量行驶距离或一趟时间所用的测量开始，测量停止所用之开关。设定开关14系用来设定脚踏车的速度、行驶距离等的显示及运算所需之车轮外径等数值。
在脚踏车的各部，装设在检测各种检测值之传感器与将检测信号传送到显示装置1所需的信号传送电路。磁性传感器21，系用来检测前轮等之车轮旋转所需者，由检测连同车轮旋转的1个以上的磁铁靠近之簧片开关等所构成，每当车轮旋转规定角度时就发生脉冲。脉冲信号传送电路2在磁性传感器21发生脉冲时，就立即将该脉冲信号传送至显示装置1。
转矩传感器31系用来检测作于曲柄轴之转矩亦即检测骑车人的踏力。因转矩传感器31的输出系模拟值，所以，由转矩信号传送电路3进行AD变换(模/数变换)，而成为数字值的转矩信号传送到显示装置1。位置传感器41系用来检测变速齿轮装置的移位位置，藉检测变速操纵杆或后多段变速传动装置等可动部之位置来检测变速位置。位置传感器41虽然有模拟输出与数字输出的，但是，变速位置信号传送电路4系视其需要进行AD变换，将数字值之变速位置信号传送至显示装置1。若变速齿轮装置设置于前后时，对于各个装设位置分别设置传感器及传送电路。
应变仪等的力传感器51系，用来检测作用于刹车块等摩擦构件的按押压力。基本上虽然是模拟输出，但是，也可以对于规定值以上之压力变成ON之数字输出的2值输出。刹车信号传送电路51系视其需要进行AD变换，而将数字值的刹车信号传送至显示装置1。藉将刹车信号以适当形态显示于显示装置1，骑车人通过确认刹车的动作状态，从而可以防止由于过度之刹车力而锁固车轮。分别在前轮刹车与后轮刹车装设有力传感器及传送电路。
除此之外，装设骑人的心拍数、血压等的传感器，也可以将这些数据显示于显示装置1。所谓各个信号传送电路与显示装置1系，由3线之信号电源电缆6互相连接。信号电源电缆6系由供给+5V的电源电压电源线61、传送信号的信号线62、与电源及信号的共通接地线63所构成。对于各信号传送电路系从显示装置1经由电源线61供给电源电压，又，从各信号传送电路对于显示装置1各种信号为经由信号线62传送。显示装置1系以内藏的电池或充电式干电池等作为电源。
显示装置1系为了连接各种传感器及信号传送电路，具有多个(例如，4～10个)之连接器71～74(参照图8)。在从各信号传送电路来的检测信号中，如后述附加有表示其检测信号种类之检测ID信号，无论信号电源电缆6连接于那一连接器，显示装置1为可正确地判断其检测信号为显示什么。所以，可将各信号电源电缆6连接于显示装置1之任何连接器，连接作业简单而不会发生错误。
图2是表示从各种信号传送电路传送至显示装置1之信号波形的波形图。信号是高电平为+5V，低电平为0V之起停式同步基带信号，1脉冲之脉冲宽度，停止宽度取决于所定数值，例如，脉冲宽度为10μsec，脉冲停止宽度为10μsec。无信号状态系保持低电平，信号的最初1脉冲是高电平的开始毕特81。开始毕特81之下一毕特为信号长毕特82，表示检测信号全体的毕特数。
如图2(a)所示，若信号长毕特82为低电平亦即(0)时，检测ID信号83为4毕特，检测信号84为8毕特。全体信号之毕特数为包含开始毕特81，信号长毕特82而成为14毕特。如图2(b)所示，若信号长毕特82为高电平亦即(1)时，检测ID信号83为8毕特，而检测信号84将表示16毕特之扩充数据。扩充数据的全体信号之毕特数为包含开始毕特81、信号长毕特82而成为26毕特。续于信号长毕特82的4或8毕特的检测ID信号83系表示检测信号84之种类、形式等，是使显示装置1正确辨识检测信号84所需要的。下一个8位元或16位元之检测信号84系表示各感测器的检测值的数据本体。
图3系将检测ID信号及其意义用图表表示之图。此系表示信号长毕特为(0)的情形。此时，检测ID信号系可取(0～15)的范围内之值，而检测信号系可取(0～255)的范围内之值。若检测ID信号为(0)时，检测信号是表示依据车轮旋转之脉冲发生信号(每1转1脉冲)检测信号之值系(255)。若检测ID信号为从(1)到(3)时，同样地检测信号是根据车轮旋转的脉冲发生信号，但是，车轮每1转的脉冲数将变成分别不同。
若检测信号为(4)时，检测信号是表示车轮1转所需之时间，单位为10msec。例如，若检测信号之值为(110)时，就表示车轮每1转花了1.1秒。显示装置1系即使是检测ID信号为(0)之检测信号，或是检测ID信号为(4)之检测信号时，也辨识其检测信号之意义，而依据检测信号之种类进行适当的运算，从而可计算、表示脚踏车之速度、行驶距离等。
若检测ID信号为(5)时，检测信号就表示前部变速齿轮装置之变速位置，而检测信号之值系从低速侧变成(1)，(2)……。若检测ID信号为(6)时，就与(5)时同样系有关后部变速齿轮装置之变速位置。若检测ID信号为(7)时，检测信号为表示作用于曲柄轴的转矩。检测信号之值系(0～255)，单位为1N·m程度就可以。若检测信号为(8)时，检测信号系表示作用于前刹车器的力量。检测信号的值是(0～255)，单位为1N程度。若检测ID信号为(9)时，与(8)时同样是有关后刹车器。
另外，对于骑车人的心拍数，血压等的检测信号也适当地分配检测ID信号之值。将检测信号之种类、形式、单位等适当地标准化，而藉分配检测ID，显示装置1可确实地判别检测信号之种类、形式、单位等，而可进行适当的运算及显示处理。若信号长毕特为(1)时，检测ID信号是可取(0～255)范围之值，而检测信号是可取(0～65535)范围的值。所以，若需要高精度的检测值之检测信号时，只要分配将信号长毕特为(1)之检测ID就可以。
图4系表示磁性传感器21与脉冲信号传送电路2的构成之方框图。磁性感测器21系如上述用来检测如前车轮等车轮之旋转的，而由检测连同车轮旋转的1个以上磁铁靠近之簧片开关等所构成，每当车轮旋转规定角度时就会发生脉冲。所发生之脉冲系输入于脉冲信号传送电路2之顺序输出电路22。顺序输出电路22当输入脉冲时就立即开始处理，而将开始毕特，信号长毕特，检测ID信号，检测信号信依次序以顺序信号输出。顺序信号的脉冲宽度、脉冲停止宽度的时间系由来自时钟电路23的时钟信号所规定。
图5是表示顺序输出电路22处理之流程图。顺序输出电路22系经常监视输入端子，而在判断221判断是否有来自磁性感测器21的脉冲输入，若没有输入时就继续监视，若已输入时就进到处理222。在处理222将输出开始毕特之(1)与信号长毕特之(0)。在下一处理223，将检测ID信号以顺序信号输出。若为此检测信号时，因检测ID为(0)，所以，继续输出4毕特之(0)。接着，在处理224，将检测信号以顺序信号输出。此时，因检测信号之值为(225)，所以，继续输出8毕特之(1)。若结束处理时就再返回判断221，而反复进行以上的处理。
图6是表示转矩传感器31与转矩信号传送电路3之构成的方框图。转矩传感器31系如上述将作用于曲柄轴之转矩以模拟值输出。模拟值的输出系由转矩信号传送电路3之AD变换电路32变换为数位值，而输入于顺序输出电路33。数字值的转矩信号系由顺序输出电路33作为顺序信号每当规定时间传送给显示装置1。其时，将附加开始毕特、信号长毕特，检测ID信号。
图7是表示顺序输出电路33处理之流程图。顺序输出电路33系计数时钟电路34的时钟信号，而在判断331判断是否从上次之信号传送始已经过规定时间。若还没有经过规定时间时就等待，若已经过规定时间时就进行到处理332。在处理332系对于AD变换电路32输出闩锁指令而闩锁AD变换输出。接着在处理333，输出开始毕特(1)与信号长毕特之(0)。接着，在处理334，将检测ID信号以顺序信号输出。在此检测信号的情形，因检测ID为(7)，所以，继续输出(0，1，1，1)的4毕特。接着，在处理335，将检测信号以顺序信号输出。若是转矩之检测信号值为(99)时就继续输出(0，1，1，0，0，0，1，1)的8毕特。若结束处理时就再返回判断331，而反复进行以上的处理。
图8是表示显示装置1的内部电路构成之方框图。显示装置1系由CPU10所控制。CPU10系将由接收信电路191～194所接收的检测信号由检测ID信号加以判别，进行所需之运算而显示于显示器11。CPU10系根据ROM17、RAM18中之程序及数据，进行所需之处理。又，如由车轮旋转之脉冲信号那样，有关需要正确地处理发生时间就从接收电路191～194经由中断控制电路而在CPU10发生中断，而藉CPU10之中断处理立即进行处理。
图9是表示显示装置1的接收电路191～194处理之流程图。接收电路191系监视信号线61的电压电平，而监视开始毕特的接收。无信号状态系由于其电压电平为低电平，所以若接收到高电平的开始毕特时就可确实识别。由判断101判断是否接收到开始毕特，若接到开始毕特时就进到下一个判断102，若没有接收到时就继续监视开始毕特之接收。
判断102系阅读下一信号长毕特，而判断其值是否为(0)。若信号长毕特为(0)时，就进到处理102，而阅读信号长毕特后，则读取检测ID信号之4毕特，而对于上位4毕特附加(0)而作为1字节组数据存储于接收电路191内部之DIFO缓冲器(先进先出缓冲器)。接着在处理104阅读连接于检测ID信号的检测信号之8毕特，作为字节组数据存储于FIFO缓冲器。接着，进到判断108。
在判断102若信号长毕特为(1)时，就进到处理105，而作为检测信号为表示扩充数据之标志(flag)将1字节组数据(255)存储于FIFO缓冲器。接着，进到处理106，阅读连接于信号长毕特的检测ID信号之8毕特，作为1字节组存储于FIFO缓冲器。接着，在处理107，阅读检测ID信号的检测信号的16毕特，作为2字节组数据存储于FIFO缓冲器。接着进到判断108。
在判断108根据检测ID信号的值来判断是否应在CPU10发生中断。若需要发生中断时，就在处理109于接收电路191内部之标志暂存器设定中断标志，同时，经由中断控制电路16而在CPU10发生中断。于判断108，若检测ID信号并非应发生中断时，就在处理110对于标志暂存器设定接收标志。处理109、处理110之后就返回判断101，而反复进行以上之处理。
再者，虽然在此实施形态系连接于开始毕特，信号长毕特以检测ID信号、检出信号之顺序而使用顺序信号传送，但是，也可以将检测ID信号与检测信号之顺序反转过来。又，信号长毕特并非是必需的，也可以将信号数据长固定，只传送开始毕特、检测ID信号。并且，也可以在此1群之传送信号附加奇偶校验毕特等的错误检测符号或错误订正符号等。
因本发明系构成为如以上所说明，所以可挥发以下之效果。
传感器与显示装置之连接性变成良好，可将传感器本身事先装套于脚踏车的零件中。因此，就可减少对于脚踏车外观上的造形，感测器的安装强度，破坏等的问题。
若是使用检测ID信号的显示装置与传感器时，就可将任意的显示装置与任意的传感器加以组合连接，以增加使用者的商品选择自由度，从而可选择符合使用者要求之适当商品。
由于不必对于显示装置之特定端子连接特定的传感器，所以使显示装置与传感器的连接作业就变成简单，也不容易发生错误连接。

Claims (7)

1.一种脚踏车的检测信号传送方法，是从设在脚踏车各部位的传感器(21，31，41，51)将这些传感器(21，31，41，51)的检测信号传送至具有多个连接器(71～74)的检测装置的检测信号传送方法，所述多个连接器(71-74)是与各个信号电源电缆(6)的其中一端部相连接，该各个信号电源电缆(6)的另一端部则是分别连接到上述各个传感器(21，31，41，51)，其特征在于：
先将上述传感器(21，31，41，51)所检测的检测值加以数值化，作为规定长比特的顺序检测信号(84)，在上述顺序检测信号(84)的前面或后面附加表示上述顺序检测信号(84)的种类的检测ID信号(83)以形成传送信号，
将上述传送信号经由上述各传感器(21，31，41，51)的上述各个信号电源电缆(6)传送到上述显示装置(1)。
2.如权利要求1所述的脚踏车的检测信号传送方法，其特征在于：上述传送信号是在1比特的之开始比特(81)之后连接上述检测ID信号(83)，在上述检测ID信号(83)之后连接上述顺序检测信号(84)。
3.如权利要求1所述的脚踏车的检测信号传送方法，其特征在于：上述传送信号是在上述开始比特(81)之后，连接着表示上述检测ID信号(83)与上述顺序检测信号(84)的比特数之1比特的信号长比特(82)，在上述信号长比特(82)之后，连接着上述检测ID信号(83)，在上述检测ID信号(83)之后，连接着上述顺序检测信号(84)。
4.一种脚踏车的检测信号传送装置，其特征在于：
包括：装在脚踏车的各部位的传感器(21，31，41，51)；
其一端部分别连接于前各个传感器(21，31，41，51)的各个信号电源电缆(6)；
具有可与上述各个信号电源电缆(6)的另一端部连接的多个连接器(71～74)的显示装置(1)；
用以将上述传感器(21，31，41，51)的检测值加以数值化，以成为规定长比特的顺序检测信号(84)的装置(22，32，33)；
在上述顺序检测信号(84)的前面或后面，附加上表示上述顺序检测信号(84)的种类的检测ID信号(83)之ID附加装置(22，33)。
5.如权利要求4所述的脚踏车的检测信号传送装置，其特征在于：上述ID附加手段(22，33)是在上述顺序检测信号(84)的前面，附加上1比特的开始比特(81)以及上述检测ID信号(83)。
6.如权利要求5所述的脚踏车的检测信号传送装置，其特征在于：上述ID附加手段(22，33)是在上述开始比特(81)的后面，附加上表示上述检测ID信号(83)与上述顺序检测信号(84)的比特数的1比特的信号长比特(82)。
7.如权利要求4、5或6所述的脚踏车的检测信号传送装置，其特征在于，上述信号电源电缆(6)是包括：用以从上述传感器(21，31，41，51)将信号传送到上述显示装置(1)的信号线(62)；以及可从上述显示装置(1)将电源电压供应给上述传感器(21，31，41，51)的电源线(61)。
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