CN116670020A - 联网车把 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车的车把(1)，所述车把包括：把横(2)，具有连接端(21)，端件(3)，所述端件沿纵向延长所述连接端(21)；容纳在把横(2)中的电子处理单元(4)；用于发送和接收电子数据的天线(5)，天线与电子处理单元(4)相连接，以能够与通信网络交换电子数据；卫星导航和定位系统的接收器(6)，接收器(6)与电子处理单元(4)相连接；所述天线(5)和接收器(6)容纳在所述端件(3)的外侧部分(32)中，所述天线(5)位于所述接收器(6)与所述连接端(21)之间。

Description

联网车把

本发明涉及具有车把的车辆设备的设计和制造领域。

本发明更具体地涉及一种车把，例如自行车车把，该车把具有能够接收和发送电子信息的电子部件。

在本发明的领域中，已知由各种材料制成的车把。例如，铝、碳、木材或塑料都可用于制造车把。

车把包括把横和把横所连接到的把立。为了确保彻底安全地使用车把，车把的把横和把立必须具有足够大的结构强度。

为了确保这种结构强度，车把的把横根据用于生产车把的材料具有特定设计。例如，为了能够具有足够的结构强度，由木材或塑料制成的把横通常是实心的。这些把横具有使其能够被各种主管机构认可的高刚度。

还已知具有中空结构的把横，但由钢或铝等材料制成，从而使把横能够具有足够刚度以被认可。

在本发明的领域中，在公开号为WO2017/207782A1的专利文献中描述的自行车车把也是已知的。

该文献中描述的车把称为“联网(connecté)”车把。

更确切地，该自行车车把包括能够容纳电子控制单元的把横、包括天线的无线通信装置和电池。这种自行车车把可以与手机建立无线连接。

然而，该自行车车把的无线连接的质量造成了问题。实际上，无线电波收发能力尤其受到把横、即金属管自身性质的影响。这种金属管实际上构成了电磁无法渗透的环境，能够干扰或阻止电磁波的传播。

因此，天线不能直接集成在形成把横的金属管内。

通过切割金属管在把横上形成窗口，使得能够集成天线，以便天线能收发电磁波。然而，这种窗口又会引起车把的结构强度问题，也不能获得良好的电磁波传播质量。

实际上，由于金属管的形状和形成金属管的材料的性质，金属管产生不适合电磁波传播的环境。这种特性导致，即使是金属管，如果不进行有可能降低其结构强度的结构修改，也无法简单地用作天线。

此外，即使是采用沿把横的金属管径向延伸的杆的形式的天线，尽管能够协调集成，性能也可能降级。

公开号为EP2942244A1的专利文献描述了一种可以集成在自行车车把中的跟踪定位系统。多个天线集成安装在车把把横的主体端部的端件中。已观察到，这些天线的无线电波收发能力令人并不满意。

本申请人对该主题进行了许多研究和开发，尤其提交了公开号为WO2020/178488的专利申请。该专利文献中描述的系统使得能够优化集成在车把中的各种天线的操作。

该解决方案在天线操作方面是令人满意的，但是导致丧失了车把外观的简洁性，在该解决方案中，车把设有沿其把横分布的附加模块。

此外，这种联网车把的连接要求可以进一步优化，仅有卫星导航和定位系统的接收器(称为“位置定位接收器”)以及例如GPRS类型的无线数据收发天线是必不可少的。

因此，需要在协调且外观简洁的情况下将电信天线和位置定位接收器集成在自行车车把上。

更确切地，本发明的目的是提出这样一种车把，其以令人满意的方式集成天线和位置定位接收器，将其集成在连接到车把的把横端部的端件中。

这些目的以及下文将出现的其他目的通过本发明主题为用于车的车把来实现，该车把包括：

-把横，具有在两个端部之间纵向延伸的内部容积，两个端部包括称为“连接端”的第一端部，所述第一端部具有中心延伸轴线；

-端件，具有用于插入所述把横的连接端中的内侧部分和用于沿所述中心延伸轴线纵向延长所述连接端的外侧部分，所述外侧部分设计为可电磁渗透的材料；

-电子处理单元，容纳在所述把横的内部容积中；

-天线，用于接收和发送电子数据，所述天线与所述电子处理单元相连接，所述天线具有沿纵向轴线延伸的细长形状，并且所述天线允许与通信网络交换电子数据；

-卫星导航和定位系统的接收器，所述接收器与所述电子处理单元相连接；

所述车把具有两个用于在所述车把使用期间用手抓握的优选抓握区，其中一个优选抓握区称为“发射区”，所述发射区位于所述连接端一侧，

其中，所述天线和所述接收器容纳在所述端件的外侧部分中，所述天线的纵向轴线平行于所述中心延伸轴线，并且所述天线至少部分地位于所述发射区中，

并且，沿所述中心延伸轴线，所述天线位于所述接收器与所述连接端之间，所述接收器与所述发射区隔开布置。

根据本发明的车把以外观简洁的方式集成了电子部件。

实际上，天线和位置定位接收器都位于连接到车把端部的端件内部。车把上没有额外的模块，因此，车把具有与不联网的车把差不多的传统外观。

此外，尽管天线对位置定位接收器有负面影响，由天线和位置定位接收器形成的组件的操作也得到了优化。

实际上，在数据收发过程中，天线通常会产生电磁干扰。因此，紧邻天线放置位置定位接收器会对接收器的操作造成干扰。

与技术建议相反，根据本发明的解决方案提出将天线设置在位置定位接收器与电子处理单元所在的车把端部之间。

这种放置方式导致天线在位置定位接收器和电子处理单元之间的连接上产生干扰，该连接必须经过天线旁边。此外，由于车把的把横的材料可能不是可电磁渗透的，天线在放置在紧邻车把把横的情况下可能无法具有最佳操作。

根据技术建议的设计将导致：将天线放置在相对于把横的远端，以使得能够更好地收发数据，并将位置定位接收器设置在天线与车把的连接端之间。

然而，由于当用户使用配有车把的车时用户的手会遮挡位置定位接收器，因此发明人设想的这种设计没有产生令人满意的结果。

此外，在将位置定位接收器放置在相对于把横远端的情况下，手的遮挡效果得以最小化，因为用户倾向于通过优选抓握区抓握车把，优选抓握区通常比车把的远端更靠近变速致动器和刹车致动器。

虽然位置定位接收器与电子单元的连接到受到天线操作的干扰，但是位置定位接收器的操作比已提出的解决方案更好，并且足以使车把的位置定位功能能够工作良好。

天线的操作则不如已提出的设计能获得的效果。

尽管如此，天线位置定位接收器的整体操作与根据技术建议的显然设计相比要令人满意且在技术上有效得多。

根据一个优选设计，并且在所述中心延伸轴线上的正交投影，所述天线和所述接收器相互相接或相互隔开。

换言之，并且在所述中心延伸轴线上的正交投影，所述天线和所述接收器相互不重叠。由于电磁波倾向于在天线周围、垂直于其纵向轴线传播，因此天线的操作只受到轻微干扰。

优选地，所述接收器通过屏蔽连接沿所述中心延伸轴线至少在所述天线处连接到所述电子处理单元。

通过这种方式，接收器与电子处理单元的连接不再被天线可能在该连接上产生的干扰所干扰，或者受到较少干扰。

根据一个有利特征，所述天线和所述接收器安装在第一电子电路板上，所述第一电子电路板固定安装在所述端件中，所述端件相对于把横具有预定的位置和取向。

天线和接收器在端件中的安装因此得到简化，并且一直以如下方式确保它们的位置：通过预先确定端件相对于车把把横的位置以及预先确定电子电路板相对于端件的位置。

根据一个优选解决方案，所述车把具有预定的天空/地面取向，所述第一电子电路板相对于所述预定的天空/地面取向横向安装，并且所述接收器安装在所述第一电子电路板的上表面上，以朝向天空。

通过这种解决方案，接收器总是具有优化其操作的位置，同时朝向天空，以接收由相关的位置定位卫星发送的信号。

根据一个有利设计，所述天线安装在所述第一电子电路板的下表面上。

这种设计使得能够通过借助于将天线和接收器放置在电子电路板的两侧而在它们彼此隔开的情况下使天线沿中心延伸轴线尽可能接近接收器来最小化端件的尺寸。这种设计还使得能够最小化插入车把把横中的元件的总长度，从而允许把横具有接近发射区的曲率。

有利地，所述端件的外侧部分沿中心延伸轴线的长度小于50毫米，并且有利地大于35毫米。

端件的这种尺寸使把横能够满足结构强度方面的规定要求，并使端件能够有足够的长度来容纳天线和接收器，并保证它们能够以合适的方式操作。

本发明的另一目的是一种车，该车包括如上所述的车把。

通过阅读接下来对本发明的优选实施例的描述以及附图，本发明的其他特征和优点将更清楚地显现出来，这些描述是作为说明性而非限制性的示例给出的，在附图中：

图1是根据本发明的车把的示意图，该车把包括把横和位于把横一端的端件；

图2是端件和端件所连接的把横部分的横截面示意图；

图3是电子电路板的透视示意图，该电子电路板具有卫星导航和定位系统的接收器和天线，天线用于接收和发送电子数据，能够与通信网络交换电子数据。

参考图1，示出了根据本发明的车把1。车把1是用于车的车把。

包括根据本发明的车把的车尤其可以是自行车或滑板车。

根据本发明的车把1更特别地适用于设有电力推动的电动车。

如下文详述，车把1可以连接到车的电动辅助套件。

参考图1和图2，车把1具有两个优选的抓握区，其旨在于车把1使用期间被手抓握。这两个优选的抓握区可以例如配有由泡沫材料制成的护套，以使这些区域抓握起来更舒服。

参考图1和图2，车把1包括：

-把横2；

-端件3。

把横2在两个端部之间纵向延伸，两个端部包括称为“连接端21”的第一端部和第二端部22。

如图1和图2所示，连接端21具有中心延伸轴线210。更确切地，该第一部分沿其中心延伸轴线210以直线方式延伸。

把横2还具有中心区域23，其旨在例如形成用于将把横2连接到车的把立的连接区。

根据本实施例，把横2具有圆形横截面。因此，连接端21采用绕中心延伸轴线210的圆柱形形式。

参考图2，把横2具有内部容积20。

把横2尤其由管形成。

例如，把横2由金属或金属合金构成。这种材料具有高结构强度和对电磁波的相对不可渗透性。

把横2自中心区域23起的长度在连接端21侧比在第二端部22侧短。

端件3旨在连接到把横2的连接端21。该端件3是连接端21的延伸，并使车把能够在中心区域23的两侧具有相同的长度。

端件3沿中心延伸轴线210纵向延长连接端21。

更确切地，端件3具有内侧部分31和外侧部分32。

内侧部分31插入把横2的连接端21。

外侧部分32则从内侧部分31延伸出来。换言之，只有外侧部分32沿中心延伸轴线210纵向延长连接端21。

该外侧部分32以电磁波可渗透的材料来设计。更具体地，外侧部分32由纤维增强塑料形成。

参考图2，端件3相对于把横2具有预定的位置和取向。实际上，车把1包括用于将端件固定在把横2内的装置8。固持装置8防止端件在把横2内绕中心延伸轴线210转动。

固持装置8包括准量移动座81、螺钉82和螺母83。

准量移动座81旨在完全插入到把横2的连接端21中。

端件3的内侧部分31装配在准量移动座81上，从而使得准量移动座81和端件3一旦插入到连接端21中就彼此成一体。

螺母83相对于准量移动座81和端件3保持固定。实际上，准量移动座81和端件3的内侧部分31一起形成容纳螺母83的座。

当准量移动座81和端件3相对于把横2就位时，螺母83与设置在把横2下表面上的孔84相对。螺钉82可以拧入螺母83，以将准量移动座81和端件3在把横2中锁定就位。该准量移动座81和端件3不可以相对于把横2移动，并且不能在把横2中沿中心延伸轴线210滑动，也不能绕该轴线转动。

如前所述并且参考图1和图2，车把1具有两个优选的抓握区。更确切地，这两个优选的抓握区包括位于连接端21侧的第一抓握区，称为“发射区”11，以及位于第二端部22侧的第二抓握区12。

发射区11由端件3的外侧部分32的一部分以及连接端21的一部分形成。

端件3的连接端21和外侧部分32旨在容纳电子部件，外侧部分32尤其容纳能够接收和/或发送电磁信号的部件。

实际上，根据本发明的车把1还包括：

-电子处理单元4；

-用于接收和发送电子数据的天线5，天线5连接到电子处理单元4；

-卫星导航和定位系统的接收器6，接收器6连接到电子处理单元4。

参考图2，电子处理单元4容纳在把横2的内部容积20中。

电子处理单元4包括第一电子电路板41和第二电子电路板42的电子电路板41、42以及连接到电子电路板41、42的电子器件(例如微控制器和存储器)。

该电子处理单元4尤其可以连接到配有车把1的电动车的电动辅助套件。

如下文详述，电子处理单元4、天线5和接收器6通过端件3和固持装置8相对于把横2固定就位。

参考图2和图3，用于接收和发送电子数据的天线5具有沿纵向轴线50延伸的细长形状。该天线5旨在使得能够与通信网络交换电子数据。

该天线5例如对应于手机中使用的天线。

这种天线5在电子数据传输期间通常发出垂直于纵向轴线50延伸的电磁辐射。

卫星导航和定位系统的接收器6则是具有旨在朝向天空的上表面60的类型，以优化对相关的位置定位卫星发送的信号的捕获。

根据本发明的原理，并且如图2所示，天线5和接收器6容纳在端件3的外侧部分32中。更确切地，天线5和接收器6完全容纳在外侧部分32中，因此，不位于把横2的内部容积20中。

天线5的纵向轴线50平行于中心延伸轴线210。因此，由天线5发射的电磁波垂直于把横2的连接端21的中心延伸轴线210发射，并且收发不受形成该连接端21的材料的干扰，或者受到很小的干扰，并且更一般性地，不受把横的材料的干扰或受到很小的干扰。

天线5至少部分地位于发射区11中。

仍然根据图2，并且根据本发明的原理，天线5沿中心延伸轴线210插在接收器6与连接端21之间。换言之，天线5位于靠近连接端21，而接收器6位于远离该连接端21。

接收器6与发射区11隔开。

如图2所示，端件3的外侧部分32具有长度LE，天线5具有长度LA，并且接收器具有长度LR。并且在中心延伸轴线210上的正交投影，长度LA和LR位于长度LE的范围内，且彼此不重叠。因此，在中心延伸轴线210上的这些正投影，天线5和接收器6彼此前后设置，或者它们之间具有最小间隔。

换言之，天线5和接收器6沿中心延伸轴线210彼此不覆盖。

仍然参考图2，端件3的外侧部分沿中心延伸轴线210的长度LE小于50mm，并且有利地大于35mm。该长度LE尤其等于41mm。

如前所述，电子处理单元4包括第一电子电路板41和第二电子电路板42。

参考图2和图3，第一电子电路板41承载连接到其上的天线5和接收器6。

根据本实施例，第一电子电路板41固定安装在端件3中。

实际上，固持装置8的准量移动座81形成电子电路板41、42的连接支撑，并且端件3具有容纳第一电子电路板41的腔体。由于端件3相对于准量移动座81保持固定，因此第一电子电路板41也相对于端件3保持固定。

如前所述，固持装置8使端件3能够相对于把横2具有预定的位置和取向。

车把1尤其设计成具有预定的天空/地面取向9，并且第一电子电路板41相对于该天空/地面取向9横向安装。更具体地，并且参考图2和图3，第一电子电路板41垂直于预定的天空/地面取向9安装。

该第一电子电路板41具有上表面411和下表面412。接收器6安装在上表面411上。

天线5则安装在第一电子电路板41的下表面412上。

由于安装在第一电子电路板41的上表面411上，因此接收器6可以朝向天空。

这样，接收器6可以具有特定的取向，特别是其上表面朝向天空，该上表面设计成朝向位置定位卫星。

根据本实施例并参考图3，接收器6通过屏蔽连接7连接到电子处理单元4，并且更具体地连接到电子处理单元4的位于把横2的内部容积20中的电子部件。

该连接件7沿中心延伸轴线210至少在天线5处有屏蔽。

在这种情况下，连接件7由第一电子电路板41承载。

如图3所示，连接7件位于第一电子电路板41的上表面411上。

为了进一步最小化由天线5的存在和操作导致的干扰的发生，连接7至少在天线5处沿中心延伸轴线210位于第一电子电路板41的边缘附近。

换言之，连接7在第一电子电路板41上至少在天线5处沿中心延伸轴线210、并因此沿天线5的纵向轴线50侧向错开。

连接7尤其在第一电子电路板41上侧向错开，使得其与上表面411的区域4110错开，该区域4110对应于天线5在第一电子电路板41的下表面412上的连接位置，且沿第一电子电路板41所处的对称平面的对称。

Claims (8)

1.用于车的车把(1)，包括：

-把横(2)，具有内部容积(20)，所述把横(2)在两个端部之间纵向延伸，所述两个端部包括称为“连接端(21)”的第一端部，所述第一端部具有中心延伸轴线(210)；

-端件(3)，具有用于插入所述把横(2)的连接端(21)中的内侧部分(31)和用于沿所述中心延伸轴线(210)纵向延长所述连接端(21)的外侧部分(32)，所述外侧部分(32)设计为可电磁渗透的材料；

-电子处理单元(4)，容纳在所述把横(2)的内部容积(20)中；

-天线(5)，用于接收和发送电子数据，所述天线(5)与所述电子处理单元(4)相连接，所述天线(4)具有沿纵向轴线(50)延伸的细长形状，所述天线允许与通信网络交换电子数据；

-卫星导航和定位系统的接收器(6)，所述接收器(6)与所述电子处理单元(4)相连接；

所述车把(1)具有两个用于在所述车把(1)使用期间用手抓握的优选抓握区，其中一个所述优选抓握区称为“发射区(11)”，所述发射区(11)位于所述连接端(21)一侧，

其特征在于，所述天线(5)和所示接收器(6)容纳在所述端件(3)的外侧部分(32)中，所述天线(5)的纵向轴线(50)平行于所述中心延伸轴线(210)，并且所述天线(5)至少部分地位于所述发射区(11)中，

并且，沿所述中心延伸轴线(210)，所述天线(5)位于所述接收器(6)与所述连接端(21)之间，所述接收器(6)与所述发射区(11)隔开布置。

2.根据前述权利要求所述的车把(1)，其特征在于，在所述中心延伸轴线(210)上的正交投影，所述天线(5)和所述接收器(6)相互相接或相互隔开。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的车把(1)，其特征在于，所述接收器(6)通过屏蔽连接(7)至少在所述天线(5)处沿所述中心延伸轴线(210)连接到所述电子处理单元(4)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的车把(1)，其特征在于，所述端件(3)中固定安装有第一电子电路板(41)，所述天线(5)和所述接收器(6)安装在所述第一电子电路板(41)上，所述端件(3)相对于所述把横(2)具有预定的位置和取向。

5.根据前述权利要求所述的车把(1)，其特征在于，所述车把具有预定的天空/地面取向(9)，所述第一电子电路板(41)相对于所述预定的天空/地面取向(9)横向安装，并且所述接收器(6)安装在所述第一电子电路板(41)的上表面(411)上，以朝向天空。

6.根据前述权利要求所述的车把(1)，其特征在于，所述天线(5)安装在所述第一电子电路板(41)的下表面(412)上。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的车把(1)，其特征在于，所述端件(3)的外侧部分(32)沿所述中心延伸轴线(210)的长度小于50毫米，并且有利地大于35毫米。

8.一种车，其特征在于，包括前述权利要求中的任一项所述的车把(1)。