DE102016004160A1

DE102016004160A1 - Drahtloses Fahrradsteuersystem

Info

Publication number: DE102016004160A1
Application number: DE102016004160.9A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Kasai
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2015-04-27
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2036-04-07
Also published as: ITUA20162873A1; TWI752310B; CN106080871A; TWI797866B; TW201637936A; TW201938451A; CN106080871B; DE102016004160B4; TWI659892B; TW202235324A; US9616964B2; US20160311499A1

Abstract

Ein drahtloses Fahrradsteuersystem ist im Wesentlichen mit einer ersten elektrischen Fahrradkomponente und einer zweiten elektrischen Fahrradkomponente bereitgestellt. Die erste elektrische Fahrradkomponente weist zumindest eines auf einem Betätigungselement und einer ersten Drahtloskommunikationseinheit, welche drahtlos ein Steuersignal als Folge einer Betätigung des zumindest einen Betätigungselements übermittelt. Die zweite elektrische Fahrradkomponente weist eine zweite drahtlose Kommunikationseinheit auf, die dazu konfiguriert ist, drahtlos das Steuersignal von der ersten Drahtloskommunikationseinheit zu empfangen und drahtlos ein Bestätigungssignal an die erste Drahtloskommunikationseinheit zu übermitteln, nach Empfang des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Anmeldung Nr. 14/696578, eingereicht am 27. April 2015. Auf die gesamte Offenbarung der US-Anmeldung Nr. 14/696578 wird hierdurch Bezug genommen.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich generell auf ein drahtloses Fahrradsteuersystem. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein drahtloses Fahrradsteuersystem, welches drahtlos zwischen zwei elektrischen Komponenten oder Einrichtungen kommuniziert.
Hintergrundinformation
In den vergangenen Jahren wurden einige Fahrräder mit elektrischen Komponenten oder Einrichtungen bereitgestellt, um es für den Fahrer einfacher zu machen, das Fahrrad zu bedienen. Seit jüngeren Jahren existieren Fahrradkontrollsysteme, die drahtlos diese elektrischen Fahrradkomponenten oder Baugruppen steuern. Ein drahtloses Fahrradsteuersystem ist vorteilhaft, da so elektrische Kabel, welche die elektrischen Fahrradkomponenten untereinander verbinden, weggelassen werden können. Beispiele dieser elektrischen Fahrradkomponenten weisen Federungen, Transmissionsbaugruppen (z. B. Umwerfer, Nabenschaltungen, etc.) und Sattelstützen auf. Typischerweise wird an Fahrrädern, die mit elektrischen Fahrradkomponenten ausgerüstet sind, ebenso eine Steuereinrichtung für jede der elektrischen Fahrradkomponenten bereitgestellt.
ÜBERBLICK
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein drahtloses Fahrradsteuersystem bereitgestellt, welches im Wesentlichen eine erste elektrische Fahrradkomponente und eine zweite elektrische Fahrradkomponente aufweist. Die erste elektrische Fahrradkomponente weist zumindest ein Betätigungselement und eine erste Drahtloskommunikationseinheit auf, welche drahtlos ein Steuersignal in Antwort auf eine Betätigung des zumindest einen Betätigungselements übermittelt. Die zweite elektrische Fahrradkomponente weist eine zweite Drahtloskommunikationseinheit auf, die dazu konfiguriert ist, drahtlos die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit zu empfangen und drahtlos ein Bestätigungssignal an die erste Drahtloskommunikationseinheit zu senden, nach Empfang des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt so konfiguriert, dass die erste elektrische Fahrradkomponente weiterhin einen Controller aufweist, der dazu programmiert ist, die Übertragung des Steuersignals der ersten Drahtloskommunikationseinheit zu stoppen, wenn das Bestätigungssignal der zweiten Drahtloskommunikationseinheit empfangen worden ist.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem gemäß dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt so konfiguriert, dass die zweite elektrische Fahrradkomponente weiterhin einen Controller aufweist, der dazu konfiguriert ist, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit für eine voreingestellte Empfangsperiode zu betätigen und dazu programmiert ist, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit für eine voreingestellte Nichtempfangsperiode abzuschalten, nachdem die voreingestellte Empfangsperiode abgelaufen ist.
In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem gemäß einem der ersten bis dritten Aspekte konfiguriert, so dass die zweite Drahtloskommunikationseinheit dazu konfiguriert ist, drahtlos ein zusätzliches Bestätigungssignal zu übermitteln, wenn die erste Drahtloskommunikationseinheit fortsetzt das Steuersignal drahtlos zu übermitteln, nachdem die zweite Drahtloskommunikationseinheit das Bestätigungssignal übermittelt.
In Übereinstimmung mit einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Drahtlosfahrradsteuerungssystem nach einem der ersten bis fünften Aspekte dazu konfiguriert, so als dass die erste Drahtloskommunikationseinheit dazu konfiguriert ist, drahtlos das Steuersignal zu übermitteln, wenn eine voreingestellte Stopp-Periode abgelaufen ist.
In Übereinstimmung mit einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Drahtlosfahrradsteuerungssystem nach dem fünften Anspruch so konfiguriert, als dass die zweite elektrische Fahrradkomponente weiterhin einen Controller aufweist, der dazu konfiguriert ist, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit zu betätigen, für eine voreingestellte Empfangsperiode und dazu programmiert ist, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit für eine vorbestimmte Nichtempfangsperiode abzuschalten, nachdem die Empfangsperiode abgelaufen ist und die voreingestellte Stopp-Periode gleich oder länger ist als die voreingestellte Nichtempfangsperiode.
In Übereinstimmung mit einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem nach einem der ersten bis sechsten Aspekte dazu konfiguriert, so als dass die erste elektrische Fahrradkomponente eine On-Board-Energiequelle aufweist.
In Übereinstimmung mit einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem nach dem siebten Aspekt so konfiguriert, als dass die On-Board-Energiequelle eine Brennstoffzelle aufweist.
In Übereinstimmung mit einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem nach einem der ersten bis achten Aspekte so konfiguriert, als dass die zweite elektrische Fahrradkomponente eine On-Board-Energiequelle aufweist.
In Übereinstimmung mit einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Drahtlosfahrradsteuerungssystem nach dem neunten Aspekt konfiguriert, als dass die On-Board-Energiequelle eine Brennstoffzelle ist.
In Übereinstimmung mit einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Drahtlosfahrradsteuerungssystem nach einem der ersten bis zehnten Aspekte konfiguriert, so als dass die erste elektrische Fahrradkomponente eine Energiequelle aufweist, welche elektrisch an den Controller durch ein elektrisches Kabel verbunden ist.
In Übereinstimmung mit einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem nach einem der ersten bis elften Ansprüche so konfiguriert, als dass die zweite elektrische Fahrradkomponente eine Energiequelle aufweist, welche elektrisch an einen elektrischen Aktuator durch ein elektrisches Kabel verbunden ist.
In Übereinstimmung mit einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem nach einem der ersten bis zwölften Aspekte so konfiguriert, als dass die erste elektrische Fahrradkomponente eine Betätigungseinrichtung aufweist, und die zweite elektrische Fahrradkomponente eine elektrische Fahrradschalteinrichtung aufweist.
In Übereinstimmung mit einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem gemäß dem dreizehnten Aspekt konfiguriert, so als dass die elektrische Fahrradschalteinrichtung ein Fahrradumwerfer ist.
In Übereinstimmung mit einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem gemäß dem dreizehnten oder vierzehnten Anspruch konfiguriert, so als dass die elektrische Fahrradschalteinrichtung eine Nabenschaltung aufweist.
In Übereinstimmung mit einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem nach einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte so konfiguriert, als dass die erste elektrische Fahrradkomponente eine Federungssteuereinrichtung aufweist und die zweite elektrische Fahrradkomponente eine elektrische Federung aufweist.
In Übereinstimmung mit einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Drahtlosfahrradsteuerungssystem nach einem der ersten bis sechszehnten Aspekte konfiguriert, als dass die erste elektrische Fahrradkomponente eine Sattelstützensteuereinrichtung aufweist und die zweite elektrische Fahrradkomponente elektrisch einstellbare Sattelstütze aufweist.
In Übereinstimmung mit einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das drahtlose Fahrradsteuersystem gemäß einem der ersten bis siebzehnten Aspekte so konfiguriert, als dass die erste elektrische Fahrradkomponente eine Unterstützungssteuereinrichtung aufweist und die zweite elektrische Komponente einen elektrischen Unterstützungsmotor aufweist.
Ebenso werden andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des offenbarten drahtlosen Fahrradsteuersystems dem Fachmann von der im Folgenden gegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich, welche in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform des drahtlosen Fahrradsteuersystems offenbart.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es wird im Folgenden auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, welche einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden:
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, welches ein drahtloses Fahrradsteuersystem aufweist, welches an die Lenkstange des Fahrrades in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform montiert ist;
2 ist eine Ansicht von vorne eines Fahrradlenkstangenbereichs des in 1 dargestellten Fahrrades;
3 ist eine Seitenansicht der Lenkstange und der linken oder ersten Betätigungseinrichtung (vorderer Umschalter), zeigend eine nach links außen weisende Seite des in 1 dargestellten Fahrrades;
4 ist eine Seitenansicht der Lenkstange und der rechten oder zweiten Betätigungseinrichtung (hinterer Umschalter), zeigend eine rechte Außenseite des in 1 dargestellten Fahrrades;
5 ist eine Seitenansicht des vorderen Fahrradumwerfers, als eine der elektrischen Fahrradschalteinrichtungen des in 1 dargestellten Fahrrades;
6 ist eine Seitenansicht des hinteren Fahrradumwerfers, als eine der elektrischen des in 1 dargestellten Fahrrads;
7 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm von einem Beispiel des drahtlosen Fahrradsteuersystems, mit einen von den Betätigungseinrichtungen und einem von den elektrischen Fahrradschalteinrichtungen (z. B. eines von dem hinteren oder vorderen Umwerfern) des in 1 gezeigten Fahrrades;
8 ist ein Flussdiagramm, darstellend einen Steuerprozess, ausgeführt durch den ersten Controller von einem der Betätigungseinrichtungen in Antwort auf eine Betätigung des Betätigungselements von einem der Betätigungseinrichtungen;
9 ist ein Kommunikations-Timing-Diagramm, welches exemplarisch Kommunikationen darstellt, in welchen der erste Controller den Steuerungsprozess von 8 ausführt, so dass ein Bestätigungssignal durch die zweite Drahtloskommunikationseinheit in Antwort auf Empfang des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit übermittelt wird und so dass die erste Drahtloskommunikationseinheit die Übertragung des Steuersignals stoppt als Antwort auf den Empfang des Bestätigungssignals;
10 ist ein Kommunikations-Timing-Diagramm, darstellend eine exemplarische Kommunikation, in welcher der erste Controller den Steuerungsprozess der 8 ausführt, so dass zwei Bestätigungssignale übermittelt werden durch die zweite Drahtloskommunikationseinheit in Antwort auf den Empfang des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit über einen Zeitraum, in welchem zwei Empfangsperioden auftreten, weil die erste Drahtloskommunikationseinheit nicht das erste der zwei Bestätigungssignale empfangen hat und so dass die erste Drahtloskommunikationseinheit die Übertragung des Steuersignals in Antwort auf den Empfang des zweiten Bestätigungssignals stoppt;
11 ist ein alternatives Flussdiagramm, darstellend einen alternativen Steuerprozess, welcher durch den ersten Controller von einem der Betätigungseinrichtungen in Antwort auf eine Betätigung des Betätigungselements von einem der Betätigungseinrichtungen ausgeführt wird;
12 ist ein Kommunikations-Timing-Diagramm, darstellend exemplarische Kommunikationen, in welchen der erste Controller den Steuerungsprozess von 11 ausführt, so dass ein Bestätigungssignal übermittelt wird durch die zweite Drahtloskommunikationseinheit in Antwort auf den Empfang des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit und die Übermittlung des Steuersignals stoppt, basierend auf dem Ablauf einer festgesetzten Stopp-Periode, in welcher die erste Drahtloskommunikationseinheit kein Bestätigungssignal empfangen hat;
13 ist ein Kommunikations-Timing-Diagramm, darstellend exemplarische Kommunikationen, in welchen der erste Controller den Steuerprozess von 11 ausführt, so dass zwei Bestätigungssignale übermittelt werden durch die zweite Drahtloskommunikationseinheit in Antwort auf den Empfang des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit über eine Zeitspanne, in welcher zwei Empfangsperioden auftreten und die Übermittlung des Steuersignals stoppt, basierend auf dem Ablauf einer festgelegten Stopp-Periode, in welcher die erste Drahtloskommunikationseinheit die zwei Bestätigungssignale nicht empfängt;
14 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines Beispiels eines drahtlosen Fahrradsteuersystems, welches eine Betätigungseinrichtung und eine elektrische Fahrradschalteinrichtung aufweisend einen vorderen Umwerfer und eine Hinterradnabenschaltung;
15 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines Beispiels eines drahtlosen Fahrradsteuersystems, welches eine Federungssteuereinrichtung und eine elektrische Federung hat;
16 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines Beispiels eines drahtlosen Fahrradsteuersystems mit einer Sattelstützensteuerungseinheit und einer elektrisch einstellbaren Sattelstütze; und
17 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines Beispiels eines drahtlosen Fahrradsteuersystems, mit einer Unterstützungssteuerungseinrichtung und einem elektrischen Unterstützungsmotor.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausgeführte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt. Es ist dem Fachmann auf dem Gebiete der Fahrradtechnik von dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zu Illustrationszwecken allein und nicht zum Zwecke der Begrenzung oder Limitierung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, gegeben wird.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrrad 1 dargestellt, welches mit einem drahtlosen Fahrradsteuersystem 12 in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform ausgerüstet ist. Das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 ist ein elektrisch betriebenes System. In der dargestellten Ausführungsform weist das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 im Wesentlichen eine erste (vordere) Betätigungseinrichtung 14, eine zweite (hintere) Betätigungseinrichtung 16, eine erste (vordere) elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 und eine zweite (hintere) elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 auf. Demzufolge ist das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 ein elektrischer Fahrradschaltapparat. Jedoch ist das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 nicht auf diese spezielle Anordnung begrenzt. Das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 kann mit anderen Systemen und / oder Komponenten des Fahrrades 1, wie zum Beispiel eine einstellbare Federung, einstellbare Sattelstütze, Fahrradcomputer, etc., verwendet werden.
Im Wesentlichen umfasst das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 eine erste elektrische Komponente und eine zweite elektrische Komponente, welche dazu konfiguriert sind, drahtlos zu kommunizieren. Die erste und zweite Betätigungseinrichtung 14 und 16 sind ein Beispiel für eine erste elektrische Komponente des drahtlosen Fahrradsteuersystems 12. In der dargestellten Ausführungsform sind die erste und zweite Betätigungseinrichtung 14 und 16 Schalter, welche eine Bremsfunktion aufweisen. Die ersten und zweiten elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 und 20 sind je ein Beispiel einer zweiten elektrischen Komponente des drahtlosen Fahrradsteuersystems 12. Anders ausgedrückt ist jede der ersten elektrischen Fahrradkomponenten eine Betätigungseinrichtung und jede der zweiten elektrischen Fahrradkomponenten ist eine Fahrradschalteinrichtung. Folglich sind in der ersten dargestellten Ausführungsform die ersten und zweiten elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 und 20 Fahrradumwerfer. Spezifisch ist erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 ein vorderer Fahrradumwerfer, wohingegen die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 ein hinterer Fahrradumwerfer ist.
Unter Bezugnahme auf 1 weist das Fahrrad 1 unter anderem einen Fahrradrahmen F mit einer Lenkstange H, ein Vorderrad FW, ein Hinterrad RW, eine vordere Bremse FB und eine hintere Bremse RB auf. Unter weiterer Bezugnahme auf 1 ist das Vorderrad FW auf eine konventionelle Art und Weise an die Lenkgabel montiert, welche wiederum an den Fahrradrahmen F unterhalb der Lenkstange H befestigt ist. Ein Vorderreifen FT ist an das Vorderrad FW befestigt. Das Hinterrad RW weist eine hintere Ritzelanordnung SA auf. Das Hinterrad RW ist auf eine konventionelle Art und Weise an den hinteren Abschnitt des Fahrradrahmens F montiert. Ein hinterer Reifen RT ist an das Hinterrad RW befestigt. Eine Kurbelanordnung CA, wie zu sehen in 1, ist drehbar an einen unteren Abschnitt des Fahrradrahmens F auf eine konventionelle Art und Weise gehalten. Die Kurbelanordnung CA weist ein Set von vorderen Kettenblättern auf, welche an die Kurbelachse auf eine konventionelle Art und Weise montiert sind. Eine Kette CH ist wirkgekoppelt zwischen den hinteren Ritzeln und den vorderen Kettenblättern auf eine konventionelle Art und Weise. Nachdem das Vorderrad FW, das Hinterrad RW, die Vorderbremse FB, die Hinterbremse RB, die hintere Ritzelanordnung SA und die Kurbelanordnung alles konventionelle Elemente sind, wird der Kürze wegen keine weitere Beschreibung hierzu gegeben. Ebenso kann das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 mit anderen Arten von Fahrrädern verwendet werden, obwohl das Fahrrad 1 als Rennrad dargestellt ist.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 2 bis 4 werden die ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 diskutiert. In der ersten dargestellten Ausführungsform ist die erste Betätigungseinrichtung 14 (d. h. linke Hand Schalt-/Brems-Steuereinrichtung) steuert die erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 und die Vorderbremse FB. Im Wesentlichen weist die erste Betätigungseinrichtung 14 einen Halter 22, ein Bremsbetätigungselement 24, ein erstes Schaltbetätigungselement 26 und ein zweites Schaltbetätigungselement 28 auf. Die zweite Betätigungseinrichtung 16 (d. h. rechte Hand Schalt-/Bremssteuereinrichtung) steuert die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 und die hintere Bremse RB. Im Wesentlichen weist die zweite Betätigungseinrichtung 16 eine Halterung 32, ein Bremsbetätigungselement 34, ein erstes Schaltbetätigungselement 36 und ein zweites Schaltbetätigungselement 38 auf. Es wird dem Fachmann auf dem Gebiet der Fahrradtechnik von dieser Offenbarung ersichtlich, dass die ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 nicht auf diese Konfiguration beschränkt sind. Folglich stellen die ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 eine erste elektrische Fahrradkomponente aufweisend zumindest ein Betätigungselement dar.
Die Halter 22 und 32 sind bevorzugt aus einem leichtgewichtigen Material, wie z. B. Composit-Materialien, Plastik, Polymeren oder leichtgewichtigen Metallen wie z. B. Aluminium oder Titan hergestellt. Die erste Betätigungseinrichtung 14 weist ein Fahrradrahmenbetätigungselement 40 auf, welches den Halter 22 an einen linken Abschnitt der Lenkstange H auf eine konventionelle Art und Weise befestigt. Die zweite Betätigungseinrichtung 16 weist ein Fahrradrahmenbetätigungselement 42 auf, welches den Halter 32 an einen rechten Abschnitt der Lenkstange H auf eine konventionelle Art und Weise befestigt. Hier ist das Bremsbetätigungselement 24 ein Bremshebel, welcher schwenkbar an den Halter herum um eine Schwenkachse P1 montiert ist, wohingegen das Bremsbetätigungselement 34 ein Bremshebel ist, welcher schwenkbar an den Halter 32 herum um eine Schwenkachse P2 montiert ist. Selbstverständlich sind die ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 nicht darauf begrenzt, an eine Lenkstange H montiert zu werden. Die ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 können irgendwo innerhalb des Griffbereichs des Verwenders positioniert werden.
Wie zu sehen in 2 sind die ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 26 und 28 schwenkbar an das Bremsbetätigungselement 24 herum um eine Schwenkachse P3 montiert. Das erste Schaltbetätigungselement 26 betätigt einen Schalter SW1, wenn das erste Schaltbetätigungselement 26 herum um die Schwenkachse P3 aus einer Ruheposition (2) in eine betätigte Position schwenkt. Das zweite Schaltbetätigungselement 28 betätigt einen Schalter SW2, wenn das erste Schaltbetätigungselement 26 herum um die Schwenkachse P3 aus einer Ruheposition (2) in eine betätigte Position schwenkt. Das erste und zweite Schaltbetätigungselement 26 und 28 sind Triggerhebel, welche in deren Ruhepositionen vorgespannt sind, so dass sie jeweils automatisch in deren Ruhepositionen zurückkehren, wenn sie aus einer betätigten Position freigegeben werden. Der Begriff „Ruheposition“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Zustand, in welchem ein bewegliches Teil (z. B. die ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 26 und 28) stationär bleiben, ohne dass ein Benutzer intervenieren muss (z. B. den beweglichen Teil halten), um einen Zustand entsprechend der Ruheposition herzustellen. Demzufolge ist der Ausdruck „Ruheposition“ ebenso als nicht betätigte Position zu bezeichnen. Die Schalter SW1 und SW2 können jegliche Art von Schaltern sein. Zum Beispiel können die Schalter SW1 und SW2 jeglichen Typ von Kipphebelschalter, Druckschalter, kontaktlosem Schalter oder jeglichen weiteren geeigneten Typ von Schalter aufweisen, welcher ein Übertragungssignal als Folge einer Schaltbetätigung der ersten und zweiten Betätigungselemente 26 und 28 herum um die Schwenkachse P3 bereitstellen, um ein Hochschalten und Runterschalten auszulösen.
Die ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 36 und 38 sind schwenkbar an das Bremsbetätigungselement 34 herum um die Schwenkachse P4 montiert. Das erste Schaltbetätigungselement 36 betätigt einen Schalter SW3, wenn das erste Schaltbetätigungselement 36 herum um die Schwenkachse P4 aus einer Ruheposition (2) in eine betätigte Position schwenkt. Das zweite Schaltbetätigungselement 38 betätigt einen Schalter SW4, wenn das erste Schaltbetätigungselement 26 herum um die Schwenkachse P4 aus einer Ruheposition (2) in eine betätigte Position schwenkt. Die ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 36 und 38 sind Triggerschalter, welche in deren Ruhepositionen so vorgespannt sind, dass sie jeweils automatisch in die Ruhepositionen zurückkehren, wenn sie aus einer betätigten Position losgelassen werden. Die Schalter SW3 und SW4 können jegliche Art von Schaltern sein. Zum Beispiel können die Schalter SW3 und SW4 einen jeglichen Typ von Kippschalter, Druckschalter, kontaktlosem Schalter oder jegliche andere geeignete Art von Schaltern aufweisen, welcher ein Ausgabesignal als Antwort auf eine Schaltbetätigung der ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 36 und 38 herum um die Schwenkachse P4 bereitstellen, um ein Hochschalten oder Runterschalten auszulösen.
In der dargestellten Ausführungsform weist die erste Betätigungseinrichtung 14 weiterhin einen ersten Controller 44 auf und eine erste Drahtloskommunikationseinheit 46. Der Begriff „Drahtloskommunikationseinheit“, wie hierin verwendet, weist einen Transceiver oder Transmitter-Receiver auf und umfasst jegliche Einrichtung oder Einrichtungen, separat oder kombiniert, die dazu in der Lage sind, drahtlose Signale zu senden und zu empfangen, inkludiert Schaltsignale oder Steuer-, Befehl- oder andere Signale, welche auf einige Funktionen der gesteuerten Komponente bezogen sind. Demzufolge ist die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 eine Zweiweg-Drahtloskommunikationseinheit.
Der erste Controller 44 ist elektrisch mit den Schaltern SW1 und SW2 vermittels eines elektrischen Kabels (nicht gezeigt) verbunden. Der erste Controller 44 ist ebenso elektrisch an die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 verbunden. Zum Beispiel können der erste Controller 44 und die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 auf einer gedruckten Schaltung beziehungsweise Platine bereitgestellt sein, die an den Halter 22 montiert ist. In der ersten dargestellten Ausführungsform weist die erste Betätigungseinrichtung 14 weiterhin eine Antenne 48 auf, welche elektrisch an die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 verbunden ist, zur Übertragung von Signalen, indizierend die Betätigung der Schalter SW1 und SW2 durch die ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 26 und 28. In der ersten dargestellten Ausführungsform weist die ersten Betätigungseinrichtung 14 (d. h. die erste elektrische Fahrradkomponente) weiterhin eine erste On-Board-Energiequelle 50 auf, welche auf dem gedruckten Schaltkreis beziehungsweise Platine des ersten Controllers 44 und der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 bereitgestellt sein kann. Demzufolge stellt die erste Betätigungseinrichtung 14 eine erste Drahtloskommunikationseinheit dar, welche drahtlos ein Steuersignal als Antwort auf eine Betätigung von zumindest einem Betätigungselement übermittelt. Alternativ oder zusätzlich, wie zu sehen in 7, weist die erste elektrische Fahrradkomponente eine erste externe Energiequelle 50‘ auf, welche elektrisch an den ersten Controller 44 und die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 durch das elektrische Kabel W verbunden ist.
Ähnlich, in der dargestellten Ausführungsform, wie zu sehen in 7, weist die zweite Betätigungseinrichtung 16 weiterhin einen ersten Controller 54 und eine erste Drahtloskommunikationseinheit 56 auf. Die erste Drahtloskommunikationseinheit 56 kann eine Zweiwege-Drahtloskommunikationseinheit sein, wenn benötigt und / oder gewünscht. Der erste Controller 54 ist elektrisch an die Schalter SW3 und SW4 durch elektrische Kabel (nicht gezeigt) verbunden. Der erste Controller 54 ist ebenso elektrisch an die erste Drahtloskommunikationseinheit 56 verbunden. Zum Beispiel sind der erste Controller 54 und die erste Drahtloskommunikationseinheit 56 auf einem gedruckten Schaltkreis beziehungsweise Platine bereitgestellt, welche an den Halter 32 montiert ist. In der dargestellten Ausführungsform weist die erste Betätigungseinrichtung 16 eine Antenne 58 auf, welche elektrisch an die erste Drahtloskommunikationseinheit 56, welche die Betätigung der Schalter SW3 und SW4 durch die ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 36 und 38 indizieren. In der ersten dargestellten Ausführungsform weist die zweite Betätigungseinrichtung 16 weiterhin eine erste On-Board-Energiequelle 60 auf, welche auf dem gedruckten Schaltkreis beziehungsweise Platine des ersten Controllers 54 und der ersten Drahtloskommunikationseinheit 56 bereitgestellt sein kann. Alternativ oder zusätzlich, wie zu sehen in 7, weist die erste elektrische Fahrradkomponente eine erste externe Energiequelle 60‘ auf, welche elektrisch mit dem ersten Controller 54 und der ersten Drahtloskommunikationseinheit 56 über ein elektrisches Kabel W verbunden ist. Folglich stellt die zweite Betätigungseinrichtung 16 ebenso eine erste Drahtloskommunikationseinheit dar, welche drahtlos ein Steuersignal als Antwort auf eine Betätigung des zumindest einen Betätigungselements überträgt.
Jeder der ersten Controller 44 und 54 ist bevorzugt ein Mikrocomputer, welcher konventionelle Komponenten aufweist wie eine Zentralrecheneinheit (CPU), einen Eingabeschnittstellenschaltkreis, einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis und Speichereinrichtungen, wie z. B. eine ROM(Read Only Memory)-Einrichtung, ein RAM(Random Access Memory)-Einrichtung und / oder eine Flash Memory-Einrichtung. Der erste Controller 44 ist dazu programmiert, Signale von den Schaltern SW1 und SW2 als Hochschaltsignale und Herunterschaltsignale jeweils zu verarbeiten, zum Schalten der ersten elektrischen Fahrradschalteinrichtung 18. Der erste Controller 54 ist dazu programmiert, Signale von den Schaltern SW3 und SW4 als Hochschaltsignale und Herunterschaltsignale jeweils zu verarbeiten, zum Schalten der zweiten Fahrradschalteinrichtung 20.
Die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 liest oder empfängt anderweitig Betätigungssignale von dem ersten Controller 44 und übermittelt Drahtlossteuersignale indikativ für die Betätigung der Schalter SW1 und / oder SW2 durch das erste Schaltbetätigungselement 26 und / oder das zweite Schaltbetätigungselement 28. Ähnlich liest oder anderweitig empfängt die erste Drahtloskommunikationseinheit 56 Betätigungssignale von dem ersten Controller 54 und übermittelt drahtlos Steuersignale indikativ für die Betätigung des Schalters SW3 und / oder SW4 durch das erste Schaltbetätigungselement 36 und / oder das zweite Schaltbetätigungselement 38. Die Drahtlossteuersignale können Radiofrequenzen sein RF (Signale oder jegliche andere Art von Signalen, geeignet für die Drahtloskommunikation), wie verstanden auf dem Gebiet der Fahrradtechnik. Es soll ebenso verstanden werden, dass die ersten und zweiten Drahtloskommunikationseinheiten 46 und 56 die Signale bei einer bestimmten Frequenz und / oder mit einem Identifikator wie zum Beispiel einem bestimmten Code, um die Drahtlossteuersignale von anderen Drahtlossteuersignalen zu unterscheiden. Auf diese Art kann die erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 erkennen, welche Steuersignale Hochschaltsignale für die erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 sind und welche Steuersignale Herunterschaltsignale für die erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 sind. Ebenso kann die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 erkennen, welche Steuersignale Hochschaltsignale für die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 sind und welche Steuersignale Herunterschaltsignale für die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 sind. Folglich ignoriert die erste Fahrradschalteinrichtung 18 die Steuersignale für die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 und die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 ignoriert die Steuersignale für die erste Fahrradschalteinrichtung 18.
Jede der ersten On-Board-Energiequellen 50 und 60 kann eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle, eine Sekundärbatterie oder einen Generator aufweisen, konfiguriert, elektrische Energie zu generieren. Im Falle eines Generators können zum Beispiel die On-Board-Energiequellen 50 und 60 ein piezoelektrisches Element aufweisen, welches dazu konfiguriert ist, elektrische Energie durch Druck aufgrund der Betätigung von einem der Schalter SW1 bis SW4 zu generieren.
Wie zu sehen in den 2 bis 4 weist in der ersten dargestellten Ausführungsform das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 weiterhin einen Fahrradcomputer oder Kontrolleinheit 62 auf, welche an den Mittelabschnitt der Lenkstange H auf eine konventionelle Art und Weise befestigt ist. Die Kontrolleinheit 62 ist bevorzugt ein Mikrocomputer, welcher konventionelle Komponenten wie eine Zentralrecheneinheit (CPU), einen Eingabeschnittstellenschaltkreis und einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis, und Speichereinrichtungen wie eine ROM(Read Only Memory)-Einrichtung, eine RAM(Random Access Memory)-Einrichtung und / oder eine FLASH-Memory-einrichtung aufweist. In der ersten dargestellten Ausführungsform weist die Kontrolleinheit 62 einen Drahtlosempfänger 64 auf, welcher Informationen von den ersten und zweiten Drahtloskommunikationseinheiten 46 und 56 der ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 jeweils empfangen kann. Alternativ kann die Kontrolleinheit 62 elektrisch an die ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 vermittels Kabel oder anderer geeigneter Verbindungen verbunden sein.
Unter nunmehr Bezugnahme auf 5 und 6 werden die ersten und zweiten elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 und 20 diskutiert. Wie oben stehend erwähnt, sind die ersten und zweiten elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 und 20 Fahrradumwerfer. Jedoch ist es dem Fachmann auf dem Gebiet der Fahrradtechnik von dieser Offenbarung ersichtlich, dass die elektrischen Fahrradschalteinrichtungen nicht auf Fahrradumwerfer beschränkt sind. Zum Beispiel kann die hintere elektrische Fahrradschalteinrichtung eine Nabenschaltung sein, wie diagrammisch dargestellt in 14.
Wie zu sehen in 5, ist die erste Fahrradschalteinrichtung 18 ein vorderer Fahrradumwerfer, der ein Basiselement 70, eine Kettenführung 71 und ein Gelenk 72 hat. Das Basiselement 70 ist dazu konfiguriert, an das Fahrrad 1 befestigt zu werden. Insbesondere ist das Basiselement 70 an den Fahrradrahmen F angrenzend an die Kurbelanordnung CA durch eine Schraube B1 befestigt. Die Kettenführung 71 ist beweglich in Bezug auf das Basiselement 70 gehalten. Insbesondere hält in der ersten dargestellten Ausführungsform das Gelenk 72 die Kettenführung 71 Bezug auf das Basiselement 70. Hier weist das Gelenk 72 zwei Verbindungen auf, die schwenkbar zwischen dem Basiselement 70 und der Kettenführung 71 verbunden sind, um ein Viergelenk zu bilden.
Die Kettenführung 71 ist dazu konfiguriert die Kette C zwischen den vorderen Kettenblättern der Kurbelanordnung CA infolge einer Betätigung der ersten Betätigungseinrichtung 14 des drahtlosen Fahrradsteuersystems 12 zu bewegen. Genauer weist die erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 (die zweite elektrische Komponente) weiterhin einen elektrischen Aktuator 73 auf, welcher mechanisch an das Gelenk 72 gekoppelt ist. Betätigung des Aktuators 73 bewegt sich das Gelenk 72, welches wiederum die Kettenführung 71 in Bezug auf das Basiselement 70 bewegt. Der Aktuator 73 wird basierend auf drahtlosen Steuersignalen der ersten Betätigungseinrichtung 14 betätigt. Hier ist der Aktuator 73 ein reversibler Elektromotor.
Um die drahtlosen Steuersignalen der ersten Betätigungseinrichtung 14 zu empfangen und zu verarbeiten, weist die erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 weiterhin einen zweiten Controller 74 auf und eine zweite Drahtloskommunikationseinheit 76. Die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 ist eine Zweiweg-Drahtloskommunikationseinheit. Die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 ist dazu konfiguriert, drahtlos die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 zu empfangen. Der zweite Controller 74 ist rückgekoppelt an die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76.
Wie zu sehen in 9 ist der zweite Controller 74 dazu programmiert, periodisch die zweite Kommunikationseinheit 76 für eine festgelegte Empfangsperiode A zu betätigen, um Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46, wie unten stehend beschrieben, zu empfangen. Der zweite Controller 74 ist dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 für eine festgelegte Nichtempfangsperiode B auszuschalten, nachdem die festgelegte Empfangsperiode A abgelaufen ist. Der zweite Controller 74 ist dazu programmiert, den Aktuator 73 basierend auf zumindest einem von den Steuersignalen, welche durch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 empfangen werden, zu betätigen. Erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 (die zweite elektrische Komponente) weist weiterhin eine zweite On-Board-Energiequelle 77 auf, zur Versorgung der elektrischen Teile der ersten Fahrradschalteinrichtung 18 mit elektrischer Energie. Die On-Board-Energiequelle 77 kann eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle oder eine Sekundärbatterie aufweisen.
Alternativ kann die Energiequelle eine entfernt angeordnete externe Energiequelle sein. Die erste elektrische Fahrradschalteinrichtung 18 weist weiterhin einen elektrischen Aktuatorantrieb 78 auf und einen Positionssensor 79 zur Steuerung des Aktuators 73 und der genauen Positionierung der Kettenführung 71 in Bezug auf die Kettenringe der Kettenringanordnung CR.
Die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 empfängt die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 und kann die Drahtlossteuersignale basierend auf der speziellen Frequenz der Steuersignale und / oder eines Identifikators, welcher in das Steuersignal inkludiert ist, erkennen. Wie unten stehend beschrieben, steuert der zweite Controller 74 die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 so, dass eine Signalempfangsbetätigung der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 eine Initialbetätigung, eine Schließbetätigung und ein Intervall, zwischen dem die Initialbetätigung und der Schließbetätigung umfasst. Aufgrund des Intervalls in jeder Signalempfangsbetätigung wird die Betätigungszeit der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 reduziert. Somit kann der Verbrauch von Elektrizität der ersten elektrischen Fahrradschalteinrichtung 18 reduziert werden.
Der zweite Controller 74 ist bevorzugt ein Mikrocontroller, welcher konventionelle Komponenten wie zum Beispiel eine Zentralrecheneinheit (CPU), einen Eingabeschnittstellenschaltkreis, einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis und Speichereinrichtungen wie zum Beispiel eine ROM(Read Only Memory)-Einrichtung, eine RAM(Random Access Memory)-Einrichtung und / oder eine FLASH-Memory-Einrichtung aufweist. Der zweite Controller 74 ist dazu programmiert, die Drahtlossteuersignale, welche durch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 empfangen werden und die Steuerung der Betätigung des Aktuators unter Verwendung des Aktuatorantriebs 78 und des Positionssensors 79. Wie unten stehend beschrieben ist der zweite Controller 74 ebenso programmiert, um die Betätigung der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 so zu steuern, dass der Stromverbrauch der On-Board-Energiequelle 77 reduziert wird.
Wie zu sehen in 6, ist die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 ein hinterer Fahrradumwerfer, der ein Basiselement 80, eine Kettenführung 81 und ein Gelenk 82 hat. Das Basiselement 80 ist dazu konfiguriert, an das Fahrrad 1 befestigt zu werden. Insbesondere ist das Basiselement 80 an den Fahrradrahmen F angrenzend an die hintere Ritzelanordnung A durch eine Schraube B2 befestigt. Die Kettenführung 81 ist beweglich in Bezug auf das Basiselement 80 getragen. Insbesondere in der ersten dargestellten Ausführungsform trägt das Gelenk 82 beweglich die Kettenführung 81 in Bezug auf das Basiselement 80. Hier weist das Gelenk 82 zwei Verbindungen auf, die schwenkbar zwischen dem Basiselement 80 und einem beweglichen Element der Kettenführung 81 verbunden sind, um ein Viergelenk zu bilden.
Die Kettenführung 81 ist dazu konfiguriert, die Kette C zwischen den hinteren Ritzeln der hinteren Ritzelanordnung A als Folge der Betätigung der zweiten Betätigungseinrichtung 16 des drahtlosen Fahrradsteuersystems 12 zu bewegen. Genauer weist die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 (die zweite elektrische Komponente) weiterhin einen elektrischen Aktuator 83 auf, welcher mechanisch mit dem Gelenk 82 verbunden ist. Betätigung des Aktuators 83 bewegt das Gelenk 82, welches wiederum die Kettenführung 81 in Bezug auf das Basiselement 80 bewegt. Der Aktuator 83 wird basierend auf den drahtlosen Steuersignalen von der zweiten Betätigungseinrichtung 16 betätigt. Hier ist der Aktuator 83 ein reversibler Elektromotor.
Um die Drahtlossteuersignale von der zweiten Betätigungseinrichtung 16 zu empfangen und zu verarbeiten, weist die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 weiterhin eine zweite Drahtloskommunikationseinheit 86 und einen zweiten Controller 84 auf. Die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86 ist eine Zweiweg-Drahtloskommunikationseinheit. Die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86 ist dazu konfiguriert, drahtlos die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 56 zu empfangen. Der zweite Controller 84 ist wirkgekoppelt an die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86. Der zweite Controller 84 ist programmiert, um periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86 zu betätigen für eine erste festgelegte Empfangsperiode, wie unten stehend beschrieben, zum Empfang der Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 56. Der zweite Controller 84 ist programmiert, um den Aktuator zu betätigen, basierend auf zumindest eines der Steuersignale, welche durch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86 empfangen werden. Die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 (die zweite elektrische Komponente) weist weiterhin eine On-Board-Energiequelle 88 auf, zur Versorgung der elektrischen Teile der zweiten elektrischen Fahrradschalteinrichtung 20 mit elektrischer Energie. Alternativ kann die Energiequelle eine entfernt angeordnete externe Energiequelle sein. Die zweite On-Board-Energiequelle 88 kann eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle oder eine Sekundärbatterie sein. Die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 weist weiterhin einen elektrischen Aktuatorantrieb 88 und einen Positionssensor 89 auf, zur Steuerung des Aktuators 83, um akkurat die Position der Kettenführung 81 in Bezug auf die hinteren Ritzel der hinteren Ritzelanordnung CA zu positionieren.
Die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86 empfängt die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 56 und kann die Drahtlossteuersignale basierend auf deren speziellen Frequenz der Steuersignale und / oder einem Identifikator, welcher in das Steuersignal inkludiert ist, erkennen. Wie unten stehend beschrieben, steuert der zweite Controller 84 die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86, so dass eine Signalempfangsbetätigung der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 86 eine Initialbetätigung, eine Schließbetätigung und ein Intervall zwischen der Initialbetätigung und der Schließbetätigung umfasst. Wegen des Intervalls in jeder Signalempfangsbetätigung, wird die Betätigungszeit der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 86 reduziert. Demzufolge kann der Energieverbrauch der zweiten elektrischen Fahrradschalteinrichtung 20 reduziert werden.
Der zweite Controller 84 ist bevorzugt ein Mikrocomputer, welcher konventionelle Komponenten aufweist, wie eine Zentralrecheneinheit (CPU), einen Eingabeschnittstellenschaltkreis, einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis und Speichereinrichtungen, wie zum Beispiel einen ROM(Read Only Memory)-Einrichtung, eine RAM(Random Access Memory)-Einrichtung und / oder eine FLASH-Memory-Einrichtung. Der zweite Controller 84 ist dazu programmiert, die drahtlosen Steuersignale, welche durch die drahtlosen Steuersignale von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 86 empfangen werden, zu verarbeiten und die Betätigung des Aktuators 83 unter Verwendung des Aktuatorantriebs 88 und des Positionssensors 89 zu steuern. Wie unten stehend beschrieben, ist der zweite Controller ebenso dazu programmiert, um die Betätigung der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 86 in solch einer Art und Weise zu steuern, um die Energieverbrauche der On-Board-Energiequelle 88 zu reduzieren.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 7 wird das drahtlose Fahrradsteuerungssystem 12 nun allgemeiner diskutiert. Wie obenstehend erwähnt, stellen jede der ersten und zweiten Betätigungseinrichtungen 14 und 16 eine erste elektrische Komponente dar, wohingegen jede der ersten und zweiten elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 und 20 eine zweite elektrische Komponente darstellen. Während das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 zwei der ersten elektrischen Komponenten und zwei der zweiten elektrischen Komponenten aufweist, ist es dem Fachmann auf dem Gebiet der Fahrradtechnik von dieser Offenbarung ersichtlich, dass das drahtlose Fahrradsteuersystem 12 nur eine erste elektrische Komponente und eine zweite elektrische Komponente oder mehr als zwei von den ersten und zweiten elektrischen Komponenten aufweisen kann, ganz wie benötigt und / oder gewünscht.
Folglich weist in seiner Basisform die erste elektrische Komponente (d. h. die Betätigungseinrichtung 14 oder 16) zumindest ein Betätigungselement (z. B. zumindest eines von dem Betätigungselementen 26, 28, 36 oder 38) und eine erste Drahtloskommunikationseinheit (z. B. die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56) auf, welche drahtlos ein Steuersignal als Folge einer Betätigung von zumindest einem Betätigungselement (z. B. zumindest eines der Betätigungselemente 26, 28, 36 oder 38) überträgt. Ebenso, in seiner Basisform, weist die zweite elektrische Komponente (z. B. die elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 oder 20) eine zweite Drahtloskommunikationseinheit (die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86) auf, welche dazu konfiguriert ist, drahtlos die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit (z. B. die Betätigungseinrichtung 14 oder 16) zu empfangen und drahtlos ein Bestätigungssignal an die erste Drahtloskommunikationseinheit (die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56) nach Empfang des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit (z. B. die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56) zu übermitteln.
Ebenso weist in seiner Basisform die erste elektrische Fahrradkomponente (z. B. die Betätigungseinrichtung 14 oder 16) weiterhin einen ersten Controller (z. B. den ersten Controller 44 oder 54) auf, welcher dazu programmiert ist, die Übertragung des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit (z. B. der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56) zu stoppen, wenn das Bestätigungssignal von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit (z. B. der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86) empfangen wird. Ebenso weist weiterhin in seiner Basisform die zweite elektrische Komponente (z. B. die elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 oder 20) weiterhin einen zweiten Controller (z. B. der zweite Controller 74 oder 84) auf, der dazu programmiert ist, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit (z. B. die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86) zu betätigen, für eine festgelegte Empfangsperiode und dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit (z. B. die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86) für eine festgelegte Nichtempfangsperiode abzuschalten, nachdem die festgelegte Empfangsperiode abgelaufen ist.
In den meisten Fällen weist die zweite elektrische Fahrradkomponente (z. B. die elektrischen Fahrradschalteinrichtungen 18 oder 20) weiterhin einen elektrischen Aktuator (z. B. den Aktuator 73 oder 83) auf, in welchem der zweite Controller (z. B. der zweite Controller 74 oder 84) programmiert ist, um den Aktuator (z. B. den Aktuator 73 oder 83) basierend auf zumindest einem von den Steuersignalen, welche durch die zweite Kommunikationseinheit (z. B. die zweite Kommunikationseinheit 76 oder 86) zu betätigen. Die zweite elektrische Fahrradschalteinrichtung 20 (die zweite elektrische Komponente) weist weiterhin eine zweite On-Board-Energiequelle (z. B. die zweite On-Board-Energiequelle 77 oder 88) auf zur Versorgung der elektrischen Teile der zweiten elektrischen Komponente (z. B. die elektrische Fahrradschalteinrichtungen 18 oder 20) mit Energie auf. Alternativ kann die Energiequelle ebenso eine entfernt angeordnete externe Energiequelle sein.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 8 wird ein Flussdiagramm gezeigt, eines Steuerprozesses, welcher durch die ersten Controller 44 und 54 der Betätigungseinrichtungen 14 und 16 in Antwort auf eine Betätigung der Betätigungselemente 26, 28 und 36, 38 der Betätigungseinrichtungen 14 und 16 jeweils ausgeführt werden.
Im Schritt S1 steuert der erste Controller 44 oder 54 die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56, um fortwährend ein Steuersignal als Folge der Betätigung eines der Betätigungselemente 26, 28 und 36, 38 der Betätigungseinrichtungen 14 oder 16 zu übermitteln. Dann geht der Steuerprozess auf Schritt S2.
In Schritt S2 stellt der erste Controller 44 oder 54 fest, ob ein Bestätigungssignal durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 empfangen wurde. Wenn die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 das Bestätigungssignal von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 empfängt, geht der Steuerprozess auf Schritt S3 weiter. Andererseits, wenn das Bestätigungssignal nicht empfangen wird, wiederholt der erste Controller 44 oder 54 fortwährend Schritt S3, so dass das Steuersignal fortwährend übermittelt wird, bis das Bestätigungssignal detektiert wird.
Im Schritt S3 steuert der erste Controller 44 oder 54 die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56, um die Übermittlung des Steuersignals zu stoppen.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 9 und 10 werden Kommunikationstiming-Diagramme dargestellt, um das Drahtlossteuersignal der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56, welche durch eine entsprechende der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 und der korrespondierenden zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 übermittelt, das Bestätigungssignal empfangen wird. Mit anderen Worten ist dieses Timingdiagramm anwendbar auf die Interaktion zwischen der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 und der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 und der Interaktion zwischen der ersten Drahtloskommunikationseinheit 56 und der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 86. Die ersten und zweiten Drahtloskommunikationseinheiten 46 und 56 und die zweiten Drahtloskommunikationseinheiten 76 und 86 können jeweils miteinander unter Verwendung eines üblichen Drahtloskommunikationsprotokolls kommunizieren, zum Beispiel IEEE 802.15.4 Kommunikationsprotokoll oder andere geeignete Drahtloskommunikationsprotokolle können ebenso verwendet werden. Es ist möglich, die ersten Kommunikationseinheiten 46 und 56 und die zweiten Drahtloskommunikationseinheiten 76 und 86 auf eine Vielzahl von unterschiedlich auswählbaren Transmitter- und Empfängerfrequenzkanäle zu setzen, um Überschneidungen mit anderen Systemen in der Nähe zu vermeiden. Die erste drahtlose Kommunikationseinheit 46 wird mit der zweiten drahtlosen Kommunikationseinheit 76 auf eine konventionelle Art und Weise gepaart, um drahtlose Kommunikation dort dazwischen zu ermöglichen. Gleichfalls wird die erste Kommunikationseinheit 56 mit der zweiten Kommunikationseinheit 86 gepaart auf eine konventionelle Art und Weise, um Drahtloskommunikation dort dazwischen zu ermöglichen. Alternativ kann die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 dazu konfiguriert werden, drahtlos die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 56 zu empfangen und die zweite Drahtloskommunikationseinheit 86 kann dazu konfiguriert sein, drahtlos die Steuersignale von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 zu empfangen.
In den Kommunikationstiming-Diagrammen der 9 und 10 führt der erste Controller 44 oder 54 den Steuerprozess der 8 aus, wenn eines der Betätigungselemente 26, 28, 36 oder 38 betätigt wird, und die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 überträgt fortwährend ein Steuersignal, bis das Bestätigungssignal von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 empfangen wird. Folglich ist der erste Controller 44 oder 54 dazu programmiert, die Übertragung des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 nach Empfang des Bestätigungssignals der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 zu stoppen. Wie zu sehen in 9 und 10 ist der zweite Controller 74 oder 84 dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 für voreingestellte Empfangsperioden A zu betätigen. Folglich ist der zweite Controller 74 oder 84 dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 zu betätigen, für die festgelegte Empfangsperiode A und dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 auszustellen für eine voreingestellte Nichtempfangsperiode B, nachdem die voreingestellte Empfangsperiode A abgelaufen ist. In der ersten dargestellten Ausführungsform der 9 und 10 sind die voreingestellten Empfangsperioden A der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 bevorzugt kleiner als die Nichtempfangsperioden B. Zum Beispiel kann die voreingestellte Empfangsperiode A 90 microsec sein, wohingegen die voreingestellte Nichtempfangsperiode B 300 microsec sind. Wie zu sehen im Kommunikationstiming-Diagramm der 10 ist, für den Fall, dass das erste Bestätigungssignal von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 nicht detektiert wird durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56, mit anderen Worten das Steuersignal immer noch übermittelt wird, nachdem das Bestätigungssignal übermittelt wurde, der zweite Controller 74 oder 84 dazu programmiert, die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 so zu steuern, dass ein zusätzliches Bestätigungssignal während jeder Empfangsperiode, in welcher die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 weiterhin drahtlos das Steuersignal übermittelt wird. Mit anderen Worten ist die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 dazu konfiguriert, drahtlos ein zusätzliches Bestätigungssignal zu übermitteln, wenn die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 weiterhin drahtlos das Steuersignal übermittelt, nachdem die zweite Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 das Bestätigungssignal übermittelt. Folglich stoppt, wenn die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 das Bestätigungssignal von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 empfängt, der erste Controller 44 oder 54 die Übertragung des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56. Mit diesem Zusammenspiel kann das Drahtlosfahrradsteuerungssystem 12 zuverlässig ein Steuer-(Schalt)Signal von der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 an der Betätigungseinrichtung 14 oder 16 empfangen.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 11 wird ein alternatives Flussdiagramm eines alternativen Steuerprozesses, welcher durch die ersten Controller 44 und 54 der Betätigungseinrichtungen 14 und 16 als Folge einer Betätigung der Betätigungselement 26, 28 und 36, 38 der Betätigungseinrichtungen 14 und jeweils 16 ausgeführt wird. Die ersten Controller 44 und 54 können beide den Steuerprozess der 8 und den Steuerprozess der 11 in den Speichern gespeichert haben, so dass der Fahrer zwischen den zwei Steuerprozessen auswählen kann.
Hier weist der Steuerprozess eine voreingestellte Stopp-Periode C auf, in welcher die ersten Controller 44 und 54 die Übertragung des Steuersignals stoppen, wenn das Bestätigungssignal noch nicht durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 innerhalb der voreingestellten Stopp-Periode C empfangen wurde. Mit anderen Worten ist die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 dazu konfiguriert, die drahtlose Übertragung des Steuersignals zu stoppen, nachdem eine voreingestellte Stopp-Periode C abgelaufen ist.
Im Schritt S11 steuert der erste Controller 44 oder 54 die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56, um fortwährend ein Steuersignal als Folge der Betätigung eines der Betätigungselemente 26, 28 und 36, 38 der Betätigungseinrichtungen 14 oder 16 zu übertragen. Dann geht der Steuerprozess weiter auf Schritt S12.
In Schritt S12 stellt der erste Controller 44 oder 54 fest, ob ein Bestätigungssignal durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 empfangen wurde. Wenn die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 das Bestätigungssignal von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 empfängt, geht der Steuerprozess weiter auf Schritt S13. Auf der anderen Seite, wenn das Bestätigungssignal nicht empfangen wird, dann geht der Steuerprozess weiter auf Schritt S14.
In Schritt S13 steuert der erste Controller 44 oder 54 die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56, um die Übertragung des Steuersignals zu stoppen.
In Schritt S14 stellt der erste Controller 44 oder 54 fest, ob die voreingestellte Stopp-Periode C abgelaufen ist oder nicht. Wenn die voreingestellte Stopp-Periode C abgelaufen ist, dann geht der Steuerprozess weiter auf Schritt S13, wo der erste Controller 44 oder 54 die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 steuert, um die Übertragung des Steuersignals zu stoppen. Auf der anderen Seite, wenn die voreingestellte Stopp-Periode C nicht abgelaufen ist, dann geht der Steuerprozess zurück auf Schritt S12, wo der erste Controller 44 oder 54 feststellt, ob ein Bestätigungssignal empfangen wurde durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56. Folglich werden Schritte S12 und Schritt S14 fortwährend wiederholt, bis entweder das Bestätigungssignal detektiert wird oder die voreingestellte Stopp-Periode C abgelaufen ist.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 12 und 13 werden Kommunikationstiming-Diagramme dargestellt, um das drahtlose Steuersignal der ersten Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 darzustellen, welches durch eine Korrespondierender zweiten Drahtloskommunikationseinheiten 76 oder 86 empfangen wird und dann die Korrespondierende der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 das Bestätigungssignal übermittelt. In den Kommunikationstiming-Diagrammen der 12 und 13 führt der erste Controller 44 oder 54 den Steuerprozess der 11 aus, wenn eines der Betätigungselemente 26, 28, 36 oder 38 betätigt wird, übermittelt die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 kontinuierlich ein Steuersignal, bis das Bestätigungssignal der zweiten Drahtloskommunikationseinheit 76 oder 86 detektiert wird, durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 oder die voreingestellte Stopp-Periode C abgelaufen ist.
12 und 13 stellen exemplarische Kommunikationen dar, in welchen eines oder mehrere Bestätigungssignale übermittelt werden, jedoch nicht durch die erste Drahtloskommunikationseinheit 46 oder 56 detektiert werden. Demzufolge wird hier die Übertragung des Steuersignals gestoppt, basierend auf dem Ablauf der voreingestellten Stopp-Periode C. 12 zeigt die Situation, in welcher die voreingestellte Stopp-Periode C ist gleich der voreingestellten Nichtempfangsperiode B, wohingegen 13 die Situation darstellt, in welcher die voreingestellte Stopp-Periode C länger ist als die voreingestellte Nichtempfangsperiode B.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 14 wird ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines drahtlosen Steuersystems dargestellt. Hier ist das drahtlose Fahrradsteuersystem ein elektrischer Fahrradschaltapparat, welcher eine Betätigungseinrichtung 214 als erste elektrische Fahrradkomponente und eine elektrische Fahrradschalteinrichtung 218 als zweite elektrische Fahrradkomponente aufweist. Hier weist die Betätigungseinrichtung 214 ein erstes Schaltbetätigungselement 226, ein zweites Schaltbetätigungselement 228 und eine erste Steuereinheit 230 auf. Die ersten und zweiten Schaltbetätigungselemente 226 und 228 sind direkt über Drähte beziehungsweise Kabel (im Diagramm durch Pfeile dargestellt) mit der ersten Steuereinheit 230 direkt verbunden, um die erste elektrische Fahrradkomponente zu formen. Die erste Steuereinheit 230 weist einen ersten Controller 244 und eine erste Drahtloskommunikationseinheit 246 auf. Hier weist die Steuereinheit 230 weiterhin eine erste On-Board-Energiequelle 250 auf, welche eine wasserstoffbetriebene Brennzelle oder eine Sekundärbatterie hat. Der erste Controller 244 ist auf die gleiche Weise programmiert als der erste Controller 44. Wie oben stehend diskutiert, um die Kommunikation, dargestellt in den 8 bis 13, auszuführen.
Die elektrische Fahrradschalteinrichtung 218 weist eine zweite Steuereinheit 266 und zumindest eine Betätigungseinheit wie einen elektrischen Aktuator 273 wie nachstehend beschrieben auf. Die zweite Steuereinheit 266 weist einen zweiten Controller 274 und eine zweite Drahtloskommunikationseinheit 276 auf. Hier weist die Steuereinheit 266 weiterhin eine zweite On-Board-Energiequelle 277 auf, mit einer wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle oder einer Sekundärbatterie. Der zweite Controller 274 ist programmiert auf die gleiche Art und Weise als der zweite Controller 74, wie oben stehend diskutiert, um die Kommunikationen, die dargestellt in den 8 bis 13 sind, auszuführen.
Die elektrische Fahrradschalteinrichtung 218 weist weiterhin einen vorderen Fahrradumwerfer 270 auf, der direkt mit zumindest einem Draht beziehungsweise Kabel (im Diagramm durch einen Pfeil dargestellt) mit der zweiten Kontrolleinheit 266 verbunden ist. Auf diese Art sind der zweite Controller 266 und der vordere Fahrradumwerfer 270 integriert, um die erste elektrische Fahrradkomponente auszuformen. Der vordere Fahrradumwerfer 270 ist identisch mit dem vorderen Fahrradumwerfer 18, wie obenstehend beschrieben. Der vordere Fahrradumwerfer 270 weist den Aktuator 273 auf, welcher durch die zweite Kontrolleinheit 266 vermittels eines Aktuatorantriebs 278 gesteuert wird. Der vordere Fahrradumwerfer 270 weist weiterhin einen Positionssensor 279 auf, welcher Signale an die zweite Steuereinheit 266 sendet, um der zweiten Steuereinheit 266 bei der Steuerung des Aktuators 273 zu helfen, welcher in der Form eines reversiblen Elektromotors bereitgestellt ist.
In der Ausführungsform der 14 weist die elektrische Fahrradschalteinrichtung 218 zwei Aktuatoreinheiten, d. h. den Aktuator 273 und einen elektrischen Aktuator 283 auf, welche durch die zweite Kontrolleinheit 266 gesteuert werden. Die elektrische Fahrradschalteinrichtung 218 weist weiterhin eine Hinterradschaltnabe 280 auf, welche direkt durch zumindest einen Draht beziehungsweise Kabel mit der zweiten Steuereinheit 266 verbunden ist (im Diagramm dargestellt durch einen Pfeil). Demzufolge wird die zweite Steuereinheit 266 dazu verwendet, sowohl den vorderen Umwerfer 270 als auch die hintere Schaltnabe 280 zu steuern. Auf diese Art und Weise sind die zweite Steuereinheit 266, der vordere Umwerfer 270 und die Hinterradschaltnabe 280 integriert, um die erste elektrische Fahrradkomponente zu formen. Die Hinterradschaltnabe 280 ist eine konventionelle elektrische Fahrradschalteinrichtung und wird deswegen nur kurz andiskutiert. Die Hinterradschaltnabe 280 weist den Aktuator 283 auf, welcher durch die zweite Steuereinheit 266 vermittels eines Aktuatorantriebs 288 gesteuert wird. Die Hinterradschaltnabe 280 weist weiterhin einen Positionssensor 289 auf, welcher Signale an die zweite Steuereinheit 266 sendet, um der Steuereinheit 266 zu helfen, den Aktuator 283 zu steuern, welcher in Form eines reversiblen Elektromotors vorliegt.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 15 wird ein vereinfachtes Blockdiagramm eines drahtlosen Steuersystems dargestellt. Hier ist das drahtlose Fahrradsteuersystem ein elektrischer Fahrradfedereinstellapparat, welcher eine Federsteuerungseinrichtung 314 als eine erste elektrische Fahrradkomponente und eine elektrische Fahrradfederung 318 als zweite elektrische Fahrradkomponente aufweist. Demzufolge, wie untenstehend beschrieben, weist die erste elektrische Fahrradkomponente zumindest eine Federungsbetätigungseinrichtung und die zweite elektrische Fahrradkomponente weist zumindest eine elektrische Fahrradfederung auf. Hier weist die Federungsbetätigungseinrichtung 314 ein erstes Federungsbetätigungselement 326, ein zweites Federungsbetätigungselement 328 und eine erste Steuereinheit 330 auf. Die ersten und zweiten Federungsbetätigungselemente 326 und 328 sind direkt durch Kabel beziehungsweise Drähte (im Diagramm durch Pfeile dargestellt) mit der ersten Steuereinheit 330 verbunden, um die erste elektrische Fahrradkomponente zu formen. Die erste Steuereinheit 330 weist einen ersten Controller 344 und eine erste Drahtloskommunikationseinheit 346 auf. Hier weist die Steuereinheit 330 weiterhin eine erste On-Board-Energiequell 350 auf, mit einer Wasserstoffbrennstoffzelle oder einer Sekundärbatterie. Der erste Controller 344 ist auf dieselbe Art und Weise als der erste Controller 44 programmiert, wie obenstehend diskutiert, um die in den 8 bis 13 dargestellte Kommunikation auszuführen.
Die elektrische Fahrradfederung 318 weist eine zweite Steuereinheit 366 und zumindest eine Betätigungseinheit wie zum Beispiel einen elektrischen Aktuator 373 wie untenstehend beschrieben auf. Die zweite Steuereinheit 366 weist einen zweiten Controller 374 und eine erste Drahtloskommunikationseinheit 376 auf. Hier weist die zweite Steuereinheit 366 weiterhin eine zweite On-Board-Energiequelle 377 auf, mit einer wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle oder Sekundärbatterie. Der zweite Controller 374 ist auf die gleiche Art und Weise wie der zweite Controller 74 wie obenstehend diskutiert programmiert, um die in den 8 bis 13 dargestellte Kommunikation auszuführen.
Die elektrische Fahrradfederung 318 (d. h. die zweite elektrische Fahrradkomponente) weist weiterhin eine Vorderfederung 370 auf, welche direkt mit zumindest einem Draht beziehungsweise Kabel (im Diagramm dargestellt durch einen Pfeil) mit der zweiten Steuereinheit 366 verbunden ist. Auf diese Art und Weise sind die zweite Steuereinheit 366 und die vordere Federung 370 integriert, um die erste elektrische Fahrradkomponente zu formen. Die vordere Federung 370 ist eine konventionelle vordere Federung und wird deswegen hier nur kurz andiskutiert. Die vordere Federung 370 weist den Aktuator 373 auf, welcher durch die zweite Kontrolleinheit 366 vermittels eines Aktuatorantriebs 378 gesteuert wird. Die vordere Federung 370 weist einen Positionssensor 379 auf, welcher Signale an die zweite Steuereinheit 366 schickt, die der zweiten Steuereinheit 366 helfen, den Aktuator 373 zu steuern, welcher in der Form eines reversiblen Elektromotors bereitgestellt ist.
In der dargestellten Ausführungsform der 15 weist die elektrische Fahrradfederung 318 zwei Aktuatoreinheiten, d. h. den Aktuator 373 und einen elektrischen Aktuator 383 auf, welche durch die zweite Steuereinheit 366 gesteuert werden. Die elektrische Fahrradfederung 318 (d. h. die zweite elektrische Fahrradkomponente) weist weiterhin eine hintere Federung 380 auf, welche direkt mit zumindest einem Draht beziehungsweise Kabel (im Diagramm durch einen Pfeil dargestellt) mit der zweiten Steuereinheit 366 direkt verbunden ist. Demzufolge wird die Steuereinheit 366 dazu verwendet, sowohl die vordere Federung 370 als auch die hintere Federung 380 zu steuern. Auf diese Art und Weise sind die zweite Steuereinheit 366, die vordere Federung 370 und die hintere Federung 380 integriert, um die erste elektrische Fahrradkomponente zu formen. Die hintere Federung 380 ist eine konventionelle hintere Federung und wird daher nur kurz andiskutiert. Die Federung 380 weist den Aktuator 383 auf, welcher durch die zweite Steuereinheit 366 via dem Aktuatorantrieb 388 gesteuert wird. Die hintere Feder 380 weist einen Positionssensor 389 auf, welcher Signale an die zweite Steuereinheit 366 schickt, um der zweiten Steuereinheit 366 zu helfen, den Aktuator 383 zu steuern, welcher in der Form eines reversiblen Elektromotors vorliegt.
Unter Bezugnahme auf 16 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines drahtlosen Fahrradsteuersystems dargestellt. Hier ist das drahtlose Fahrradsteuersystem ein elektrischer Fahrradsattelstützeneinstellmechanismus, welcher eine Sattelstützenbetätigungseinrichtung 414 als eine erste elektrische Fahrradkomponente und eine elektrisch einstellbare Sattelstütze 418 als eine zweite elektrische Fahrradkomponente aufweist. Folglich, wie untenstehend beschrieben, weist die erste elektrische Fahrradkomponente eine Sattelstützenbetätigungseinrichtung auf und die zweite elektrische Fahrradkomponente weist eine elektrisch einstellbare Fahrradsattelstütze auf. Hier weist die Sattelstützenbetätigungseinrichtung 414 ein Sattelstützenbetätigungselement 426 und eine Kontrollsteuereinheit 430 auf. Das Sattelstützenbetätigungselement 426 ist direkt über zumindest ein Kabel beziehungsweise Draht (im Diagramm durch Pfeile dargestellt) mit der Kontrolleinheit 430 verbunden, um die erste elektrische Fahrradkomponente zu formen. Die Steuereinheit 430 weist einen ersten Controller 444 und eine erste Drahtloskommunikationseinheit 446 auf. Hier weist die Steuereinheit 430 weiterhin eine erste On-Board-Energiequelle 450 auf, welche eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle oder eine Sekundärbatterie ist. Der erste Controller 444 ist auf dieselbe Art und Weise programmiert, dass der erste Controller 444, wie obenstehend diskutiert, um die Kommunikation, dargestellt in den 8 bis 13 auszuführen.
Die elektrisch einstellbare Sattelstütze 418 weist eine Betätigungseinheit wie einen elektrischen Aktuator 473, einen zweiten Controller 474 und eine zweite Drahtloskommunikationseinheit 476 auf. Hier weist die elektrisch einstellbare Fahrradsattelstütze 418 weiterhin eine zweite On-Board-Energiequelle 477 auf, welche eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle oder eine Sekundärbatterie ist. Der zweite Controller 474 ist programmiert auf dieselbe Art und Weise als der zweite Controller 74, wie obenstehend beschrieben, um die in den 8 bis 13 dargestellte Kommunikation auszuführen.
Die elektrisch einstellbare Fahrradsattelstütze 418 weist den Aktuator 473 auf, welcher durch den zweiten Controller 474 via dem Aktuatorantrieb 478 gesteuert wird. Die elektrisch einstellbare Fahrradsattelstütze 418 weist weiterhin einen Positionssender 479 auf, welcher Signale an den zweiten Controller 474 sendet, um dem zweiten Controller 474 zu helfen, den Aktuator 473 zu steuern, welcher in der Form eines reversiblen Elektromotors vorliegt.
Unter nunmehrer Bezugnahme auf 17 ist ein vereinfachtes schematisches Blockdiagramm eines drahtlosen Fahrradsteuersystems dargestellt. Hier weist das drahtlose Fahrradsteuersystem eine Antriebseinheit-Betätigungseinrichtung 514 auf als eine erste elektrische Fahrradkomponente und eine Antriebseinheit 518, welche einen elektrischen Aktuator 573 hat, um dem Treten eines Fahrers oder dem Fahrrad als zweite elektrische Fahrradkomponente. Demzufolge wie untenstehend beschrieben weist die erste elektrische Fahrradkomponente eine Antriebseinheit-Betätigungseinrichtung und die zweite elektrische Fahrradkomponente eine Antriebseinheit mit einem elektrischen Aktuator zur Unterstützung von Treten des Fahrers des Fahrrades auf. Hier weist die Antriebseinheit-Betätigungseinrichtung 514 ein Antriebsbetätigungselement 526 und eine Kontrolleinheit 530 auf. Das Antriebseinheit-Betätigungselement 526 ist direkt mit zumindest einem Kabel beziehungsweise Draht (im Diagramm dargestellt durch Pfeile) mit der Kontrolleinheit 530 verbunden, um die zumindest eine elektrische Fahrradkomponente zu formen. Die Kontrolleinheit 530 weist einen ersten Controller 544 und ein Drahtloskommunikationseinheit 546 auf. Hier weist die Kontrolleinheit 530 weiterhin eine erste On-Board-Energiequelle 550 auf, welche eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle oder eine Sekundärbatterie ist. Der erste Controller 544 ist auf dieselbe Art und Weise programmiert als der erste Controller 44, wie obenstehend diskutiert, um die Kommunikation, dargestellt in den 8 bis 13 auszuführen.
Die Antriebseinheit 518 weist eine Aktuatoreinheit wie einen elektrischen Aktuator 573, einen zweiten Controller 574 und eine erste Drahtloskommunikationseinheit 576 auf. Hier die Antriebseinheit 518 weist eine beabstandet angeordnete Energiequelle 577 auf, welche eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle oder eine Sekundärbatterie ist. Demzufolge weist die zweite elektrische Fahrradkomponente die zweite Energiequelle 577 auf, welche elektrisch mit dem elektrischen Aktuator 573 vermittels eines elektrischen Kabels beziehungsweise Drahtes verbunden sind. Der zweite Controller 574 ist auf dieselbe Art und Weise programmiert als der zweite Controller 74, wie obenstehend diskutiert, um die Kommunikation, dargestellt in den 8 bis 13 auszuführen.
Die Antriebseinheit 518 weist den Aktuator 573 auf, welcher durch den zweiten Controller 574 vermittels eines Aktuatorantriebs 578 gesteuert wird. Während nur ausgewählte Ausführungsformen dazu ausgewählt wurden, die vorliegende Erfindung zu beschreiben, ist es dem Fachmann von dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hieran ausgeführt werden können, ohne von dem Fokus der durch die beigefügten Ansprüche definierten Erfindung abzuweichen.
Während lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie diese in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Bezüglich des Verstehens des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind der Begriff "umfassen" und seine Ableitungen, wie diese hierin verwendet werden, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und / oder Schritte spezifizieren, das Vorhandensein anderer nicht genannter Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und / oder Schritte aber nicht ausschließen. Das vorstehend Genannte gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen, wie beispielsweise die Begriffe "aufweisen", "mit", "haben" und deren Ableitungen / Derivate. Ferner können die Begriffe "Teil", "Sektion", "Abschnitt", "Glied" oder "Element", wenn in der Einzahl verwendet, die Pluralbedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben.
Wie hier verwendet, beziehen sich die nachfolgenden Richtungsbegriffe "Rahmenseite", "Nichtrahmenseite", "vorne", "hinten", "oben", "unten", "senkrecht", "horizontal", "unterhalb" und "quer" sowie jegliche andere Richtungs- bzw. Lageangaben auf diejenigen eines Fahrrads in einer aufrechten Fahrposition und ausgerüstet mit dem drahtlosen Fahrradsteuersystem. Demzufolge sollen diese zur Beschreibung des drahtlosen Fahrradsteuerungssystem verwendeten Begriffe in Bezug auf ein Fahrrad in einer gewöhnlichen Fahrposition auf einer ebenen Fläche verstanden werden. Die Begriffe "links" und "rechts" werden verwendet um "rechts" wenn auf die rechte Seite referenziert wird, wie gesehen von hinten auf das Fahrrad und "links" wenn auf die linke Seite referenzierend, wie von hinten auf das Fahrrad gesehen.
Ebenso soll verstanden sein, dass die Begriffe "erstes" und "zweites", sowie deren Derivate, wie hier verwendet zur Beschreibung von verschiedenen Komponenten verwandt wird, aber diese Komponenten durch diese Begriffe nicht beschränkt sind. Diese Begriffe werden lediglich dazu verwandt, die Komponenten voneinander unterscheidbar zu machen. Folglich könnte zum Beispiel eine oben beschriebene erste Komponente, zweite Komponente benannt werden und anders herum, ohne von der Lehre der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Begriff "angebracht" und dessen Derivate umschließt Konfigurationen, bei denen das Element direkt an ein anderes Element gesichert ist; ebenso Konfigurationen in denen das Element indirekt an das andere Element gesichert ist, vermittels sichern des Elements an ein oder mehrere zwischenliegende Element(e), welche dann wiederrum an das andere Element gesichert ist (sind); und Konfigurationen, bei welchen ein Element integral mit einem anderen Element ist, wobei im Wesentlichen ein Element Teil des anderen Elements ist. Diese Definition bezieht sich ebenso auf Begriffe und deren Derivate mit ähnlicher Bedeutung wie "montiert", "verbunden", "geklebt", "fixiert", "gesichert", "gekoppelt", "verbunden" oder "befestigt". Schließlich bedeuten die Ausmaßbegriffe, wie beispielsweise "im Wesentlichen", "um" und "ungefähr", wie hierin verwendet, einen vernünftigen Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffs, so dass das Endresultat nicht signifikant verändert wird.
Die vorangegangenen Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung sind zu Illustrationszwecken alleine gegeben und nicht zum Zwecke der Begrenzung der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.15.4 [0077]

Claims

Drahtloses Fahrradsteuerungssystem, umfassend: eine erste elektrische Fahrradkomponente, aufweisend zumindest ein Betätigungselement und eine erste Drahtloskommunikationseinheit, welche drahtlos ein Steuersignal als Folge einer Betätigung des zumindest einen Betätigungselements übermittelt; und eine zweite elektrische Fahrradkomponente, aufweisend eine zweite Drahtloskommunikationseinheit, welche dazu konfiguriert ist, drahtlos das Steuersignal von der ersten Drahtloskommunikationseinheit zu empfangen und drahtlos ein Bestätigungssignal an die erste Drahtloskommunikationseinheit zu übermitteln, nach Empfangen des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach Anspruch 1, bei dem die erste elektrische Fahrradkomponente weiterhin einen ersten Controller aufweist, dazu programmiert die Übertragung des Steuersignals von der ersten Drahtloskommunikationseinheit zu stoppen, nach Empfang des Bestätigungssignals von der zweiten Drahtloskommunikationseinheit.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die zweite elektrische Fahrradkomponente weiterhin einen zweiten Controller aufweist, dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit für eine voreingestellte Empfangsperiode zu betätigen und dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit für eine voreingestellte Nichtempfangsperiode abzuschalten, nachdem die voreingestellte Empfangsperiode abgelaufen ist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die zweite Drahtloskommunikationseinheit dazu konfiguriert ist, drahtlos ein zusätzliches Bestätigungssignal zu übermitteln, wenn die erste Drahtloskommunikationseinheit weiter drahtlos das Steuersignal übermittelt, nachdem die zweite Drahtloskommunikationseinheit das Bestätigungssignal übermittelt.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste Drahtloskommunikationseinheit dazu konfiguriert ist, die drahtlose Übermittlung des Steuersignal zu stoppen, nachdem eine voreingestellte Stopp-Periode abgelaufen ist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach Anspruch 5, bei dem die zweite elektrische Fahrradkomponente weiterhin einen zweiten Controller aufweist, dazu programmiert, periodisch die zweite Drahtloskommunikationseinheit für eine voreingestellte Empfangsperiode zu betätigen und dazu programmiert, periodisch die zweite Kommunikationseinheit für eine voreingestellte Nichtempfangsperiode abzuschalten, nachdem die voreingestellte Empfangsperiode abgelaufen ist und die voreingestellte Stopp-Periode gleich ist oder länger als die voreingestellte Nichtempfangsperiode.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die erste elektrische Fahrradkomponente eine erste On-Board-Energiequelle aufweist, insbesondere die erste On-Board-Energiequelle eine Brennstoffzelle ist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die zweite elektrische Fahrradkomponente eine zweite On-Board-Energiequelle aufweist, insbesondere die zweite On-Board-Energiequelle eine Brennstoffzelle aufweist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die erste elektrische Fahrradkomponente eine erste Energiequelle aufweist, welche elektrisch mit dem Controller vermittels eines Kabels verbunden ist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die zweite elektrische Fahrradkomponente eine zweite Energiequelle aufweist, welche elektrisch mit einem elektrischen Aktuator vermittels eines elektrischen Kabels verbunden ist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die erste elektrische Fahrradkomponente eine Betätigungseinrichtung aufweist; und die zweite elektrische Fahrradkomponente eine elektrische Fahrradschalteinrichtung, insbesondere eine elektrische Fahrradschalteinrichtung, die einen Fahrradumwerfer und / oder aufweisend eine Hinterradnabenschaltung aufweist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die erste elektrische Fahrradkomponente eine Federungsbetätigungseinrichtung aufweist; und die zweite elektrische Fahrradkomponente eine elektrische Fahrradfederung aufweist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die erste elektrische Fahrradkomponente eine Sattelstützenbetätigungseinrichtung aufweist; und die zweite elektrische Fahrradkomponente eine elektrisch einstellbare Sattelstütze aufweist.
Drahtloses Fahrradsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die erste elektrische Fahrradkomponente eine Antriebseinheit-Betätigungseinrichtung aufweist; und die zweite elektrische Fahrradkomponente eine Antriebseinheit aufweist, welche einen elektrischen Aktuator hat, um das Treten des Fahrers des Fahrrads zu unterstützen.