CN1138665C

CN1138665C - 自行车用显示装置

Info

Publication number: CN1138665C
Application number: CNB981156169A
Authority: CN
Inventors: 岸本仁
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2004-02-18
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: EP0889302A2; DE69807794T2; JP3125988B2; TW445225B; EP0889302B1; EP0889302A3; DE69807794D1; CN1205955A; JPH1123330A; US6216060B1

Abstract

一种自行车用显示装置，其自身也可以进行工作确认，且工作异常时容易判别故障位置。具有：显示单元51；处理来自传感器31～33的检测信号、显示所需信息的显示控制单元10、111；用于切换显示控制单元的工作模式的至少一个工作模式开关21、22；及用于切换显示于显示单元上的信息的种类的至少一个显示模式开关25。作为显示控制单元的工作模式，除普通模式外，还具有显示诊断模式，及输入诊断模式。

Description

自行车用显示装置

技术领域

本发明涉及显示自行车的速度、行走距离等各种信息的显示装置，具体涉及可以自诊断显示元件、传感器、切换开关等的工作的自行车用显示装置。

背景技术

很多自行车安装有显示各种信息例如自行车速度、行走距离、齿轮变换装置的变换位置等的信息的显示装置。可以显示这样的多种参数的显示装置具有用于切换显示参数的种类、指示测算开始/结束的开关。而且，显示装置大多是拆装自如地安装于自行车上，这些开关大都与显示装置一体配置。但是，也有将这些开关配置于操作杆托架(设置制动手柄，用于固定自行车的手柄的托架)，以利于操作的(美国专利第4,071,892号说明书)。

将这样的显示装置安装于自行车时，显示装置能否正常工作，必须实地将显示装置安装于自行车、连接各种传感器及近手操作开关的信号线、驱动自行车并进行换档操作等才能确认，其工作的确认作业很麻烦。而且，显示装置不正常工作时，到底是显示装置的显示单元(液晶显示屏、发光二极管显示屏等)发生了故障，还是显示装置的CPU等的信息处理装置发生了故障，或者是各种传感器或来自传感器的信号线发生了故障等，故障位置不能简单地判断。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种自行车用显示装置，该显示装置自身能够进行工作的确认，而且容易判别异常工作时的故障位置。

为了达到上述目的，本发明的自行车用显示装置具有：有多个显示元件的显示单元；用于输入来自检测自行车各部分的状态的传感器的检测信号的输入端子；处理来自所述输入端子的检测信号、在所述显示单元显示所需信息的显示控制单元；用于切换所述显示控制单元的工作模式的至少一个工作模式开关；以及用于切换所述显示控制单元显示于显示单元的信息的种类的至少一个显示模式开关；其中，作为所述显示控制单元的工作模式，除显示自行车速度、齿轮变换装置的变换位置等的普通模式外，还具有将可以确认所述显示元件的工作是否正常的提示显示于所述显示单元的显示诊断模式，以及将可以确认来自各传感器的检测信号及各开关的工作是否正常的提示显示于所述显示单元的输入诊断模式。

而且，在上述自行车用显示装置中，上述传感器最好含有检测车轮转速的转速传感器。

而且，在上述自行车用显示装置中，上述传感器最好含有检测齿轮变换装置的变换位置的位置传感器。

而且，在上述自行车用显示装置中，所述显示控制单元最好含有指示测算开始及测算结束的开始/结束开关。

而且，在上述自行车用显示装置中，理想的情况是：所述工作模式开关包含第1工作模式开关和第2工作模式开关，所述显示控制单元在所述普通模式，通过将所述第1工作模式开关持续按压第1规定时间而切换为所述显示诊断模式；在所述显示诊断模式，通过将所述第2工作模式开关持续按压第2规定时间而切换为所述输入诊断模式。

而且，优选地，本发明的自行车用显示装置具有一个显示装置本体，所述显示单元设置于所述显示装置本体上；其中，在控制所述显示控制单元的工作的开关中，在运行中操作的开关设于远离所述显示装置本体的位置。

而且，在所述自行车用显示装置中，理想的情况是：在所述显示控制单元具有指示测算开始及测算结束的开始/结束开关，所述显示模式开关和所述开始/结束开关设于远离所述显示装置本体的位置。

而且，在所述自行车用显示装置中，理想的情况是：所述显示模式开关和所述开始/结束开关安装于用于将操作杆固定于自行车的手柄的操作杆托架上。

附图说明

图1为本发明的自行车用显示装置的正视图；

图2为显示装置的内侧面图；

图3为表示显示装置的液晶显示屏的显示内容的图；

图4为表示右侧的操作杆托架的图；

图5为显示装置的电路结构方框图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施例。图1为本发明的自行车用显示装置的正视图。显示装置本体1的结构为角部呈圆形的近似矩形的板状体。在显示装置本体1的正面侧安装有作为显示单元的液晶显示屏51。液晶显示屏51内装入多个显示元件，如后所述，可以显示速度、行走距离、齿轮变换装置的变换位置、时间等各种信息。作为显示单元，除液晶显示屏以外，也可以使用由发光二极管构成的显示屏。

图2为显示装置的内侧面图。在显示装置本体1的内侧面，形成有安装部13，其结构为可以简单地在固定在自行车手柄等上的安装件(未图示)上进行拆装。而且，在更换显示装置的电池时，电池盖14可以由硬币拆卸。在显示装置本体1的内侧面，设有用于切换显示装置的工作模式的A开关21和B开关22。在同一内侧面，还设有用于将存储于显示装置内部的设定数据初始化为工厂出厂时的数据，使显示装置复位的AC开关23。

图3为表示显示装置的液晶显示屏51的显示内容的图。在主数值显示52和副数值显示53上用数值显示自行车的速度、时刻等信息。内容显示54显示主数值显示52和副数值显示53的显示内容。例如，“VEL”表示行走速度，“DST”表示行走距离或累计距离，“CLK”表示时刻，“TIM”表示行走时间，“GEA”表示齿轮变换装置的变换位置。而且，速度单位可以切换为“Km/h”和“Mile/h”，距离的单位可以切换为“Km”和“Mile”。在显示装置的初始设定中，通过设定距离的单位，液晶显示屏51的显示单位也显示所设定的单位。

后齿轮级数显示55表示后齿轮变换装置的齿轮级数。后齿轮级数显示55将尺寸依次减小的圆板状提示从左到右并列。这根据实际的齿轮变换装置的齿轮有效直径排列。而且，在显示装置的初始设定中，可以进行设定，以使前后齿轮变换装置的齿轮级数与自行车的实际级数相符。例如，若将后齿轮级数设定为5级，则后齿轮级数显示55从左侧显示5个圆板状的提示，右侧的4个不显示。

前齿轮级数显示56表示前齿轮变换装置的齿轮级数。前齿轮级数显示56将尺寸依次减小的圆板状提示从右到左并列。在初始设定中，若将前齿轮级数设定为2级，则前齿轮级数显示56从右侧显示2个圆板状的提示，左侧的1个不显示。这样，后齿轮级数显示55和前齿轮级数显示56的配置因成为依赖于自行车的实际齿轮变换装置的齿轮排列的圆板状提示的大小排列，所以，齿轮级数一目了然。

前齿轮级数显示56的图形群和后齿轮级数显示55的图形群的位置关系也配置为：前齿轮级数显示56配置于前方或上方，使之直观地与实际的齿轮变换装置的配置相对应。而且，检测出表示来自设于变换齿轮操作杆的换位传感器的变换位置的信号，使前齿轮级数显示56和后齿轮级数显示55的当前变换位置所对应的圆板状提示点亮或熄灭，以表示当前的变换位置。据此，变换位置一目了然，可以立即把握全部齿轮的级数到底处于哪一位置。

在远离显示装置的显示装置本体1的位置，设有开始/结束开关24和显示模式开关25(见图5)。开始/结束开关24是在显示装置显示行走距离、运行一周时间等时，用于在显示装置指示测算开始/测算结束的开关。显示模式开关25是用以切换在显示装置上显示的信息种类的开关。这些开关因为需由骑行者在自行车运行时频繁操作，所以，设置在骑行者的手通常把握的位置近旁。这些开关的位置设于操作杆托架比较适合。

图4为设置了开始/结束开关24和显示模式开关25的右侧操作杆托架的示意图。操作杆托架是安装有可以进行制动操作和变速操作的操作杆3的托架，通过固定带16固定于在自行车的手柄15。通过该右侧的操作杆3可以进行前制动操作和后齿轮变换装置的变速操作。操作杆托架的外表面用合成树脂制的托架盖17覆盖四周。在托架盖17设有2个按钮突起18，在该按钮突起18的内部，配置显示装置的开始/结束开关24和显示模式开关25。

通过按压按钮突起18，托架盖17发生弹性变形，可以操作这些开关。2个按钮突起18、18的高度、突起形状、设于突起顶部的凸凹花纹的形状等做成不一样，使之成为通过触觉便可识别的结构。因通过触觉可以识别，所以，不用目视而凭指端的触觉就可以区别以拇指操作开关时到底是操作了哪个按钮突起18、18，可以防止开关的误操作。

按钮突起18、18的设置位置位于在自行车骑行者为了制动操作而握住了操作杆3时，其拇指不易碰到的位置，即不受阻碍的位置。换言之，为了防止多余的开关操作，将按钮突起18、18设置在与握住部分的自行车基准中心面侧的通常的手指位置不同的位置。而且，在操作杆托架的内部变速操作装置(未图示)上配置检测后齿轮变换装置的变换位置的R换位传感器32。R换位传感器32通过信号电缆连接于显示装置的输入端子134。

图5为表示显示装置的电路结构的方框图。显示装置设有进行信息处理的CPU10，还设有经过总线与CPU10连接的、作为存储装置的ROM11、RAM12，ROM11、RAM12中存储有使CPU10工作的程序及数据。即，在ROM11内，存储有对各传感器的检测信号等进行各种信息处理、控制显示装置的液晶屏51的显示的显示控制程序111。而且，在RAM12中的设定值存储器121中，存储有在显示装置的初始设定中设定的前后齿轮变换装置的齿轮级数及轮胎的外周长等。

而且，CPU10经过总线、接口电路连接液晶显示屏51，通过CPU10和显示控制程序111进行液晶显示屏51的显示控制。而且，CPU10经过总线、接口电路连接A开关21、B开关22、显示模式开关25，由CPU10检测这些开关的通/断状态。开始/结束开关24、显示模式开关25因设置于远离操作杆托架等的位置，所以经过信号电缆与输入端子131、132连接。AC开关23是用于将显示装置初始化的开关，按压AC开关23后，使CPU10复位的同时，也把设定值存储器121内的存储数据初始化为工厂出厂时的值。

而且，CPU10经过总线、接口电路连接检测前齿轮变换装置的变换位置的F换位传感器31、检测后齿轮变换装置的变换位置的R换位传感器32、检测轮胎转速的转速传感器33等各种传感器，这些传感器的输出由CPU10处理。来自各传感器的信号电缆与显示装置的输入端子133、134、135…连接。

以上显示装置的操作按如下那样进行。首先，显示装置装上电池后，进行设定，使主数值显示52和副数值显示53显示行走速度和时刻。在此，通过多次按动显示模式开关25，可以使主数值显示52顺序显示行走距离、变换位置数值显示、最大速度、平均速度…。在主数值显示52显示行走距离、副数值显示53显示一周时间的显示模式中，通过按动开始/结束开关24可以进行测算开始、测算结束的操作。

这样，显示自行车的各种数据的工作模式为显示装置的普通模式。所谓显示装置的工作模式就是作为显示控制装置的CPU10及显示控制程序111的工作模式。作为显示装置的工作模式，除普通模式外，还有用于确认液晶显示屏51的各显示元件的工作是否正常的显示诊断模式和用于确认来自各传感器的检测信号及各开关的工作是否正常的输入诊断模式。用于这些工作模式切换的程序包含在显示控制程序111中。用于工作模式切换的操作由A开关21和B开关22进行，即，A开关21和B开关22起切换显示装置的工作模式的工作模式开关的作用。

更换了显示装置的电池后不长时间及按动AC开关23使显示装置复位后的情况下，显示装置的工作模式为普通模式。在普通模式中，将A开关21只持续按压第1规定时间后，显示装置的工作模式变为显示诊断模式。作为第1规定时间，设定为例如10秒左右的时间。在显示诊断模式中，液晶显示屏51的主数值显示52及副数值显示53的显示内容为每隔一定时间切换显示“0”、“1”、“2”…。显示为“7”时，接着将所有显示元件点亮一定时间，然后重复“0”、“1”、“2”…的切换显示。通过该显示诊断模式，可以确认液晶显示屏51的各显示元件的工作是否正常进行。

在显示诊断模式中，将B开关22只持续按压第2规定时间后，显示装置的工作模式变为输入诊断模式。作为第2规定时间，设定为例如2秒左右的时间。在输入诊断模式中，可以确认各传感器及各开关的工作。显示装置连接各传感器和远离位置的各开关，使显示装置工作为输入诊断模式。在此，通过转动轮胎，若转速传感器33正常，则液晶显示屏51中的“rpm”显示元件会闪烁显示。若无闪烁显示，便认为转速传感器33存在故障、信号电缆断线、端子连接部分接触不良等，可以简单地判断故障位置。

在输入诊断模式中，若操纵操作杆3进行变速操作，则根据当前的F换位传感器31及R换位传感器32的检测信号，闪烁显示与液晶显示屏51的前齿轮级数显示56和后齿轮级数显示55的变换位置对应的齿轮显示内容。各开关的工作确认通过实际按动各开关来检查。若按动A开关，则主数值显示52显示“1”。同样，主数值显示52若按动B开关22则显示“2”，若按动显示模式开关25则显示“3”，若按动开始/结束开关24则显示“4”。

在输入诊断模式中，若只持续按压B开关22第2规定时间，则显示装置的工作模式返回普通模式。这样，显示装置的工作模式除普通模式外，可以切换为显示诊断模式、输入诊断模式，所以，可以简单地进行显示装置的工作确认，而且，能容易地判断出工作异常的故障位置。

在显示诊断模式中，即使不连接各传感器及远离位置开关，也可以单独进行工作确认。而且，在显示诊断模式中，确认显示元件的工作的同时还可以确认CPU10、ROM11、RAM12的正常工作。即，若主数值显示52及副数值显示53的显示内容每隔一定时间切换显示“0”、“1”、“2”…，则表明CPU10正在正常运行显示控制程序111，这些电路的工作正常。

在输入诊断模式中，因为可以确认各传感器、各开关的工作，所以，可以简单地判别故障位置，工作异常时可以进行快速修理。即，在没有各个传感器、开关的工作确认显示的情况下，关于各传感器，可以判断为传感器本身、信号电缆、连接端子等存在缺陷。

在以上实施例中，是将开始/结束开关和显示模式开关设置于右侧的操作杆托架，但在骑行者善用左手的情况下也可以设置在左侧的操作杆托架上。而且，在显示装置的输入诊断模式中，是由液晶显示屏的显示确认各传感器及各开关的工作，但，也可以在液晶显示屏进行用于工作确认的显示的同时，从扬声器输出工作确认的声音信号。在这种情况下，可以根据各传感器及各开关的种类，使声音信号的频率及脉冲状输出的脉冲数目及时间间隔不同。

本发明因为采用以上说明的结构，所以，可以产生以下效果。

因为显示装置的工作模式除普通模式外，可以切换为显示诊断模式和输入诊断模式，所以，可以简单地进行显示装置的工作确认，而且，凭显示装置本身也可以进行工作确认。另外，显示装置工作异常时能够容易判别故障位置，可以对故障位置进行快速修理。

通过将运行中操作的显示模式开关和开始/结束开关设置于操作杆托架上，能在手边位置操作这些开关，提高了操作性。而且，无需为操作开关而将手从通常位置移开，提高了安全性。

Claims

1.一种自行车用显示装置，具有：

具有多个显示元件的显示单元(51)；

用于输入来自检测自行车各部分的状态的传感器(31～33)的检测信号的输入端子(133～135)；

处理来自所述输入端子(133～135)的检测信号、在所述显示单元(51)显示所需信息的显示控制单元(10、111)；

用于切换所述显示控制单元(10、111)的工作模式的至少一个工作模式开关(21、22)；

以及用于切换所述显示控制单元(10、111)显示于显示单元(51)的信息的种类的至少一个显示模式开关(25)；其特征在于：

作为所述显示控制单元(10、111)的工作模式，除显示自行车速度、齿轮变换装置的变换位置等的普通模式外，还具有将可以确认所述显示元件的工作是否正常的提示显示于所述显示单元(51)的显示诊断模式，以及将可以确认来自各传感器(31～33)的检测信号及各开关(21、22、25)的工作是否正常的提示显示于所述显示单元(51)的输入诊断模式。

2.如权利要求1所述的自行车用显示装置，其特征在于，所述传感器含有检测车轮转速的转速传感器(33)。

3.如权利要求1或2所述的自行车用显示装置，其特征在于，所述传感器含有检测齿轮变换装置的变换位置的位置传感器(31、32)。

4.如权利要求1或2所述的自行车用显示装置，其特征在于，所述显示控制单元(10、111)含有指示测算开始及测算结束的开始/结束开关(24)。

5.如权利要求4所述的自行车用显示装置，其特征在于，所述工作模式开关包含第1工作模式开关(21)和第2工作模式开关(22)，所述显示控制单元(10、111)在所述普通模式，通过将所述第1工作模式开关(21)持续按压第1规定时间而切换为所述显示诊断模式；在所述显示诊断模式，通过将所述第2工作模式开关(22)持续按压第2规定时间而切换为所述输入诊断模式。

6.如权利要求1所述的自行车用显示装置，其特征在于具有一个显示装置本体(1)，所述显示单元(51)设置于所述显示装置本体(1)上；其中在控制所述显示控制单元(10、111)的工作的开关中，在运行中操作的开关设于远离所述显示装置本体(1)的位置。

7.如权利要求6所述的自行车用显示装置，其特征在于，在所述显示控制单元(10、111)具有指示测算开始及测算结束的开始/结束开关(24)；所述显示模式开关(25)和所述开始/结束开关(24)设于远离所述显示装置本体(1)的位置。

8.如权利要求7所述的自行车用显示装置，其特征在于，所述显示模式开关(25)和所述开始/结束开关(24)安装于用于将操作杆(3)固定于自行车的手柄(15)的操作杆托架上。