DE102021100414A1

DE102021100414A1 - Elektrische komponente für ein muskelkraftbetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE102021100414A1
Application number: DE102021100414.4A
Authority: DE
Inventors: Kentaro KOSAKA; Yasuyuki KOMADA; Noor Ashyikkin binti Mohd Noor
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2022-07-14
Also published as: TW202227310A

Abstract

Eine elektrische Komponente für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug umfasst einen elektrischen Generator und einen Funkkommunikator. Der elektrische Generator ist eingerichtet, um in Reaktion auf eine auf den elektrischen Generator aufgebrachte externe Kraft elektrische Energie zu erzeugen. Der Funkkommunikator ist eingerichtet, um drahtlos mit einer zusätzlichen elektrischen Komponente unter Verwendung von durch den elektrischen Generator erzeugter elektrischer Energie zu kommunizieren. Der elektrische Generator und der Funkkommunikator sind eingerichtet, um an einem anderen aufnehmenden Abschnitt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs als einer Lenkstange des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs montiert zu sein/werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Komponente für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug.
HINTERGRUND
Ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug beinhaltet eine Vielzahl von Komponenten wie eine Sattelstütze, einen Sattel, eine Federung, eine Kurbel, ein Rad, einen Vorbau, eine Vorderradgabel, einen Rahmen, ein Pedal, einen Hydraulikschlauch, eine Schalteinrichtung, eine Pumpe, eine Bedienvorrichtung und eine Bremseinrichtung. Es ist wünschenswert, dass ein Benutzer den Zustand jeder der mehreren Komponenten erkennen kann, ohne den Aufbau des muskelkraftbetriebenen beziehungsweise vom Menschen angetriebenen Fahrzeugs kompliziert zu machen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektrische Komponente für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug einen elektrischen Generator und einen Funkkommunikator. Der elektrische Generator ist eingerichtet, um elektrische Energie in Reaktion auf eine auf den elektrischen Generator aufgebrachte externe Kraft zu erzeugen. Der Funkkommunikator ist eingerichtet, um drahtlos beziehungsweise kabellos beziehungsweise per Funk mit einer zusätzlichen elektrischen Komponente unter Verwendung von durch den elektrischen Generator erzeugter elektrischer Energie zu kommunizieren. Der elektrische Generator und der Funk- beziehungsweise Drahtloskommunikator sind eingerichtet, um an einem Aufnahmeabschnitt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs montiert zu sein/werden, der vom Lenker des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs unterschiedlich ist beziehungsweise um an einem anderen Aufnahmeabschnitt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs als einer Lenkstange des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs montiert zu sein/werden.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, drahtlos beziehungsweise per Funk mit der zusätzlichen elektrischen Komponente unter Verwendung elektrischer Energie zu kommunizieren, die von dem elektrischen Generator in Übereinstimmung mit der an dem Aufnahmeabschnitt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs aufgebrachten externen Kraft erzeugt wird.
In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Komponente gemäß dem ersten Aspekt ferner einen Detektor, der eingerichtet ist, um die externe Kraft zu erfassen. Der Funkkommunikator ist eingerichtet, um unter Verwendung der von dem elektrischen Generator erzeugten elektrischen Energie ein Signal drahtlos zu übertragen, wenn der Detektor die externe Kraft erfasst.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem zweiten Aspekt ist es möglich, das Signal in Reaktion auf die von dem Detektor erfasste externe Kraft drahtlos zu übertragen.
In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß dem zweiten Aspekt so eingerichtet, dass der Detektor eingerichtet ist, an dem Aufnahmeabschnitt montiert zu sein/werden.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem dritten Aspekt ist es möglich, die auf den Aufnahmeabschnitt aufgebrachte externe Kraft zu erfassen.
In Übereinstimmung mit einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß dem zweiten oder dritten Aspekt so eingerichtet, dass der elektrische Generator eingerichtet ist, um die externe Kraft über den Detektor aufzunehmen.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem vierten Aspekt ist es möglich, elektrische Energie unter Verwendung der an den Detektor aufgebrachten externen Kraft zu erzeugen.
In Übereinstimmung mit einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß einem der zweiten bis vierten Aspekte so eingerichtet, dass der Detektor eingerichtet ist, um eine Änderung eines auf den Detektor aufgebrachten Gewichts eines Benutzers als die externe Kraft zu erfassen.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem fünften Aspekt ist es möglich, die Änderung des auf einen Teil des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs aufgebrachten Gewichts des Benutzers zu erfassen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß einem der zweiten bis fünften Aspekte so eingerichtet, dass der Detektor eingerichtet ist, um das Signal in Reaktion auf eine Änderung des auf den Detektor als externe Kraft aufgebrachten Drucks zu erzeugen.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem sechsten Aspekt ist es möglich, den Benutzer über die Änderung des auf einen Teil des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs aufgebrachten Drucks zu informieren.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß einem der ersten bis sechsten Aspekte so eingerichtet, dass der elektrische Generator eingerichtet ist, um elektrische Energie in Reaktion auf eine durch die externe Kraft verursachte Verformung eines Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs zu erzeugen.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem siebten Aspekt ist es möglich, die Verformung des Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß einem der ersten bis siebten Aspekte so eingerichtet, dass die externe Kraft ein Gewicht eines Benutzers, einen Gasdruck, einen Flüssigkeitsdruck und eine Verformung eines Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs beinhaltet.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem achten Aspekt ist es möglich, mindestens eines von dem Gewicht des Benutzers, dem Gasdruck, dem Flüssigkeitsdruck und der Verformung des Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs zu verwenden.
In Übereinstimmung mit einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß einem der ersten bis achten Aspekte so eingerichtet, dass der elektrische Generator und der Funkkommunikator eingerichtet sind, um an dem Aufnahmeabschnitt von mindestens einem von einer Sattelstütze, einem Sattel, einer Federung, einer Kurbel, einem Rad, einem Vorbau, einer Vordergabel, einem Rahmen, einem Pedal, einem Hydraulikschlauch und einer Pumpe des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs montiert zu sein/werden.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem neunten Aspekt ist es möglich, elektrische Energie unter Verwendung der externen Kraft zu erzeugen, die auf den Aufnahmeabschnitt von mindestens einem von der Sattelstütze, dem Sattel, der Federung, der Kurbel, dem Rad, dem Vorbau, der Vordergabel, dem Rahmen, dem Pedal, dem Hydraulikschlauch und der Pumpe des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs aufgebracht wird.
In Übereinstimmung mit einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Komponente gemäß einem der ersten bis neunten Aspekte ferner einen Stecker, der eingerichtet ist, um lösbar mit einem elektrischen Kabel verbunden zu sein/werden.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem zehnten Aspekt ist es möglich, die elektrische Komponente über einen drahtlosen Kommunikationskanal und einen drahtgebundenen Kommunikationskanal zu verwenden.
In Übereinstimmung mit einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Komponente gemäß einem der ersten bis zehnten Aspekte ferner einen Verstärker, der eingerichtet ist, um die von dem elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie zu verstärken.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem elften Aspekt ist es möglich, die von dem elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie zuverlässig zu verwenden.
Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Komponente gemäß einem der ersten bis elften Aspekte so eingerichtet, dass der elektrische Generator ein piezoelektrisches Element beinhaltet, das eingerichtet ist, um elektrische Energie in Reaktion auf die externe Kraft zu erzeugen.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem zwölften Aspekt ist es möglich, die externe Kraft zuverlässig in elektrische Energie umzuwandeln.
In Übereinstimmung mit einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Komponente nach einem der ersten bis zwölften Aspekte ferner eine Schaltung beziehungsweise einen Schaltkreis, der mit dem elektrischen Generator verbunden ist. Der elektrische Generator ist auf dem beziehungsweise am Schaltkreis angeordnet.
Bei der elektrischen Komponente nach dem dreizehnten Aspekt kann die Schaltung eine Lage/Stellung des elektrischen Generators stabilisieren.
In Übereinstimmung mit einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Komponente gemäß dem dreizehnten Aspekt ferner einen Energiespeicher, der eingerichtet ist, um von dem elektrischen Generator erzeugte elektrischer Energie zu Speichern. Der Energiespeicher ist mit dem Schaltkreis beziehungsweise der Schaltung verbunden.
Bei der elektrischen Komponente gemäß dem vierzehnten Aspekt kann der Schaltkreis beziehungsweise die Verschaltung eine Lage/Stellung des Energiespeichers stabilisieren.
In Übereinstimmung mit einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Komponente gemäß dem vierzehnten Aspekt ferner einen Isolator, der eingerichtet ist, um mindestens einen von dem Schaltkreis, dem elektrischen Generator und dem Energiespeicher zu isolieren und zu schützen.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem fünfzehnten Aspekt ist es möglich, den zumindest einen von dem Schaltkreis, dem elektrischen Generator und dem Energiespeicher vor unnötiger externer Kraft zu schützen.
In Übereinstimmung mit einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Komponente gemäß einem der dreizehnten bis fünfzehnten Aspekte ferner ein lichtemittierendes Element, das mit der Schaltung beziehungsweise dem Schaltkreis verbunden ist. Das lichtemittierende Element ist eingerichtet, um Licht zu emittieren, das eine erfasste externe Kraft anzeigt.
Mit der elektrischen Komponente gemäß dem sechzehnten Aspekt ist es möglich, den Benutzer über die erfasste externe Kraft zu informieren.
Figurenliste
Ein vollständigeres Verständnis der Erfindung und vieler damit verbundener Vorteile wird leicht erreicht, wenn diese durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Figuren betrachtet wird.

1 ist eine Seitenansicht eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs, das eine elektrische Komponente in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform beinhaltet.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm der elektrischen Komponente des in 1 dargestellten muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs.
3 ist eine Querschnittsansicht der elektrischen Komponente des in 1 dargestellten muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs.
4 ist ein schematisches Blockdiagramm der elektrischen Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Modifikation.
5 ist eine Querschnittsansicht der elektrischen Komponente des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Modifikation.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ausführungsform(en) wird/werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen entsprechende oder identische Elemente in den verschiedenen Figuren bezeichnen.
Wie in 1 zu sehen, beinhaltet ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug 2 eine elektrische Komponente 10. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 eine Vielzahl von elektrischen Komponenten 10. Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 kann jedoch auch mindestens eine elektrische Komponente 10 beinhalten.
Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 beinhaltet einen Rahmen 2A, eine Sattelstütze 2B, einen Sattel 2C, eine Federung 2D, eine Kurbel 2E, ein Rad W1, ein Rad W2, einen Vorbau 2F, einen Lenker 2H, einen Vorderradgabel 2K, ein Pedal PD1, ein Pedal PD2, einen Hydraulikschlauch 2L, einen Hydraulikschlauch 2M, eine Schaltvorrichtung FD, eine Schaltvorrichtung RD, eine Pumpe 2N, eine Bedienvorrichtung 2S, eine Bedienvorrichtung 2T, eine Bremsvorrichtung B1, eine Bremsvorrichtung B2 und einen Fahrradcomputer 2U.
Die Sattelstütze 2B ist an dem Rahmen 2A montiert. Der Sattel 2C ist an der Sattelstütze 2B befestigt. Die Sattelstütze 2B beinhaltet eine verstellbare Struktur, die eingerichtet ist, um die Höhe des Sattels 2C relativ zum Rahmen 2A zu verändern. Die verstellbare Struktur der Sattelstütze 2B kann eine Hydraulikkammer und eine Luftkammer beinhalten. Die Federung 2D ist eingerichtet, um Stöße und/oder Vibrationen, die von der Oberfläche der Straße übertragen werden, mit Hilfe einer Luftkammer und/oder einer Flüssigkeitskammer zu absorbieren. Die Federung 2D ist in der Vorderradgabel 2K installiert. Die Kurbel 2E ist drehbar an den Rahmen 2A angebunden. Die Kurbel 2E beinhaltet Kurbelarme 2E1 und 2E2 und eine Kurbelachse 2E3. Die Kurbelarme 2E1 und 2E2 an der Kurbelachse 2E3 angebunden. Das Pedal PD1 ist drehbar an den Kurbelarm 2E1 der Kurbel 2E angebunden. Das Pedal PD2 ist drehbar mit dem Kurbelarm 2E2 der Kurbel 2E angebunden.
Das Rad W1 ist drehbar an der Vorderradgabel 2K angebunden. Das Rad W2 ist drehbar an dem Rahmen 2A angebunden. Die Vorderradgabel 2K beinhaltet eine Lenksäule 2G und ist um die Lenksäule 2G schwenkbar an dem Rahmen 2A angebunden. Der Vorbau 2F bindet den Lenker 2H an die Lenksäule 2G an. Die Schaltvorrichtung FD ist eingerichtet, um eine Gangstellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeuges 2 zu verändern. Die Schaltvorrichtung RD ist eingerichtet, um die Gangstellung des muskelkraftbetriebenen Fahrzeuges 2 zu verändern. Die Pumpe 2N ist eingerichtet, um dem Rad W1 oder W2 Luft zuzuführen.
Die Bedienvorrichtungen 2S und 2T sind an dem Lenker 2H montiert. Die Bedienvorrichtung 2S ist über den Hydraulikschlauch 2L mit der Bremsvorrichtung B1 verbunden. Die Bedienvorrichtung 2T ist über den Hydraulikschlauch 2M mit der Bremsvorrichtung B2 verbunden. Die Bremsvorrichtung B1 ist eingerichtet, um das Rad W1 in Reaktion auf einen von der Bedienvorrichtung 2S über den Hydraulikschlauch 2L gelieferten hydraulischen Druck zu bremsen. Die Bremsvorrichtung B2 ist eingerichtet, um das Rad W2 in Reaktion auf einen von der Bedienvorrichtung 2T über den Hydraulikschlauch 2M gelieferten hydraulischen Druck zu bremsen. Der Fahrradcomputer 2U ist eingerichtet, um Information/en über das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 anzuzeigen. Der Fahrradcomputer 2U ist eingerichtet, um an dem Vorbau 2F montiert zu sein/werden.
In der vorliegenden Anmeldung/Anwendung beinhaltet ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug verschiedene Arten von Fahrrädern, wie z.B. ein Mountainbike, ein Rennrad, ein Citybike, ein Lastenrad, ein Handbike und ein Liegerad. Außerdem beinhaltet das muskelkraftbetriebene Fahrzeug ein Elektrofahrrad (E-Bike). Das Elektrofahrrad beinhaltet ein elektrisch unterstütztes Fahrrad, das eingerichtet ist, um einen Antriebs eines Fahrzeugs mit einem Elektromotor zu unterstützen. Die Gesamtzahl der Räder des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs ist jedoch nicht auf zwei beschränkt. Beispielsweise beinhaltet das muskelkraftbetriebene Fahrzeug ein Fahrzeug mit einem Rad oder drei oder mehr Rädern. Insbesondere beinhaltet das muskelkraftbetriebene Fahrzeug kein Fahrzeug, das nur einen Verbrennungsmotor als Antriebskraft nutzt. Im Allgemeinen wird ein leichtes Straßenfahrzeug, das ein Fahrzeug beinhaltet, das keinen Führerschein für den öffentlichen Straßenverkehr benötigt, als muskelkraftbetriebenes Fahrzeug angenommen.
Die elektrische Komponente 10 ist eingerichtet, um zumindest an einer/einem von der Sattelstütze 2B, dem Sattel 2C, der Federung 2D, der Kurbel 2E, dem Rad W1 und/oder W2, dem Vorbau 2F, der Vorderradgabel 2K, dem Rahmen 2A, dem Pedal PD1 und/oder PD2, dem Hydraulikschlauch 2L und/oder 2M und der Pumpe 2N des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 montiert zu sein/werden. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Mehrzahl der elektrischen Komponenten 10 auch als die elektrischen Komponenten 10A, 10B, 10C, 10D, 10E und 10F bezeichnet werden. Die elektrischen Komponenten 10A, 10B, 10C, 10D, 10E und 10F sind eingerichtet, um jeweils an der Sattelstütze 2B, dem Sattel 2C, der Federung 2D, dem Rad W1, dem Rad W2 beziehungsweise der Pumpe 2N montiert zu sein/werden. Die elektrische Komponente 10 kann jedoch auch eingerichtet sein, um an anderen Teilen des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 montiert zu sein/werden.
Wie in 2 zu sehen ist, umfasst die elektrische Komponente 10 für das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 einen elektrischen Generator 12. Der elektrische Generator 12 ist eingerichtet, um in Reaktion auf eine auf den elektrischen Generator 12 aufgebracht externe Kraft F elektrische Energie zu erzeugen. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der elektrische Generator 12 ein piezoelektrisches Element 12A. Das piezoelektrische Element 12A ist eingerichtet, um elektrische Energie in Reaktion auf die externe Kraft F zu erzeugen. Beispielsweise ist das piezoelektrische Element 12A eingerichtet, um die durch die externe Kraft F verursachte Verformung des piezoelektrischen Elements 12A in elektrische Energie (z. B. Spannung) umzuwandeln. Der elektrische Generator 12 kann jedoch auch ein anderes Element als das piezoelektrische Element 12A anstelle des piezoelektrischen Elements 12A oder zusätzlich zu diesem beinhalten.
Die externe Kraft F kann zumindest einen Teil des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 in Schwingung/Vibration versetzen. Somit ist der elektrische Generator 12 eingerichtet, um elektrische Energie in Reaktion auf die durch die externe Kraft F verursachte Vibration des elektrischen Generators 12 zu erzeugen. Das piezoelektrische Element 12A ist eingerichtet, um die durch die Vibration des elektrischen Generators 12 verursachte Verformung des piezoelektrischen Elements 12A in elektrische Energie (z. B. Spannung) umzuwandeln.
Die elektrische Komponente 10 für das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 umfasst einen Funkkommunikator 14. Der Funkkommunikator 14 ist eingerichtet, um drahtlos mit einer zusätzlichen elektrischen Komponente EC1 unter Verwendung von durch den elektrischen Generator 12 erzeugter elektrischer Energie zu kommunizieren. Der Funkkommunikator 14 ist eingerichtet, um drahtlos mit der zusätzlichen elektrischen Komponente EC1 über einen drahtlosen Kommunikationskanal zu kommunizieren. Der Funkkommunikator 14 ist elektrisch mit dem elektrischen Generator 12 verbunden. Die zusätzliche elektrische Komponente EC1 kann eine andere Komponente sein als die, an der die elektrische Komponente 10 montiert ist. Beispielsweise kann die zusätzliche elektrische Komponente EC1 ein anderes Bauteil als der Sattel 2C sein, wenn die elektrische Komponente 10 an dem Sattel 2C montiert ist/wird.
Die zusätzliche elektrische Komponente EC1 beinhaltet einen zusätzlichen Funkkommunikator, der eingerichtet ist, um drahtlos mit der elektrischen Komponente 10 über den drahtlosen Kommunikationskanal zu kommunizieren. Beispielsweise ist die zusätzliche elektrische Komponente EC1 eingerichtet, um mit einem vom Funkkommunikator 14 der elektrischen Komponente 10 übertragenen Funksignal betrieben zu werden.
Die elektrische Komponente 10 umfasst einen Controller 15. Der Controller 15 ist eingerichtet, um den Funkkommunikator 14 unter Verwendung von durch den vom elektrischen Generator 12 erzeugter elektrischer Energie zu steuern. Der Controller 15 ist elektrisch mit dem elektrischen Generator 12 und dem Funkkommunikator 14 verbunden. Der Controller 15 beinhaltet einen Prozessor 15A und einen Speicher 15B. Der Controller 15 kann in der vorliegenden Anmeldung auch als Steuer-Schaltung oder -Schaltkreis beziehungsweise - Verschaltung bezeichnet werden. Der Prozessor 15A beinhaltet eine Zentraleinheit (CPU) und einen Speicher-Controller. Der Speicher 15B ist elektrisch mit dem Prozessor 15A verbunden. Der Speicher 15B beinhaltet einen Festwertspeicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Der ROM beinhaltet ein nicht transitorisches, computerlesbares Speichermedium. Der RAM beinhaltet ein transitorisches, computerlesbares Speichermedium. Der Speicher 15B beinhaltet Speicherbereiche mit jeweils einer Adresse im ROM und im RAM. Der Prozessor 15A eingerichtet, um den Speicher 15B zu steuern, um Daten in den Speicherbereichen des Speichers 15B abzulegen und Daten aus den Speicherbereichen des Speichers 15B zu lesen. Der Speicher 15B (z. B. das ROM) ist eingerichtet, um mindestens ein Programm zu speichern. Das Programm wird in den Prozessor 15A eingelesen und dadurch werden Funktionen des Controllers 15 und des Funkkommunikators 14 ausgeführt.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner einen Detektor 16. Der Detektor 16 ist eingerichtet, um die externe Kraft F zu erfassen. Der Funkkommunikator 14 ist eingerichtet, um ein Signal SG drahtlos unter Verwendung der vom elektrischen Generator 12 erzeugten elektrischen Energie zu übertragen, wenn der Detektor 16 die externe Kraft F erfasst. Der elektrische Generator 12 ist eingerichtet, um die externe Kraft F über den Detektor 16 aufzunehmen. Der Detektor 16 kann jedoch in/von der elektrischen Komponente 10 weggelassen werden. Der elektrische Generator 12 kann bei Bedarf und/oder auf Wunsch auch andere Formen aufweisen. Beispielsweise kann der elektrische Generator 12 eine freitragende Struktur haben, falls erforderlich und/oder gewünscht. Ein Puffer kann zwischen dem elektrischen Generator 12 und dem Detektor 16 bereitgestellt werden, falls erforderlich und/oder gewünscht. Darüber hinaus kann die elektrische Komponente 10 anstelle des Detektors 16 oder zusätzlich zu diesem einen weiteren Sensor beinhalten. Ein solcher Sensor kann eingerichtet sein, um als relativer/absoluter Drucksensor zusammen mit dem elektrischen Generator 12 zu dienen/fungieren.
Der Detektor 16 beinhaltet einen Dehnmessstreifen 16A, der eingerichtet ist, um die Verformung des Dehnmessstreifens 16A in einen Widerstandswert des Dehnmessstreifens 16A umzuwandeln. Der Dehnmessstreifen 16A ist eingerichtet, um in Reaktion auf die externe Kraft F verformbar zu sein. Die Struktur des Detektors 16 ist nicht auf den Dehnmessstreifen 16A beschränkt. Beispielsweise kann der Detektor 16 ein piezoelektrisches Element beinhalten, das dazu eingerichtet ist, um die Verformung des piezoelektrischen Elements in elektrische Energie umzuwandeln.
Der Detektor 16 beinhaltet eine Ausgabeschaltung 16B. Die Ausgabeschaltung 16B ist eingerichtet, um den Widerstandswert des Dehnmessstreifens 16A in eine Spannung umzuwandeln, die die externe Kraft F anzeigt. Die Ausgabeschaltung 16B ist elektrisch mit dem Dehnmessstreifen 16A verbunden. Der Controller 15 ist elektrisch mit dem Detektor 16 verbunden. Der Controller 15 ist eingerichtet, um ein Eingangssignal in Reaktion auf den Ausgang des Detektors 16 zu erzeugen.
Der Funkkommunikator 14 beinhaltet eine Signalerzeugschaltung 14A, eine Signalübertragschaltung 14B, eine Signalempfangschaltung 14C und eine Antenne 14D. Daher kann der Funkkommunikator 14 in der vorliegenden Anmeldung auch als eine drahtlose beziehungsweise Funk- beziehungsweise Drahtlos-Kommunikations-Schaltung oder -Verschaltung beziehungsweise -Schaltkreis bezeichnet werden.
Die Signalerzeugschaltung 14A ist eingerichtet, um Drahtlosbeziehungsweise Funk-Signale auf der Grundlage eines von dem Controller 15 an den Funkkommunikator 14 übertragenen Eingangssignals zu erzeugen. Die Signalerzeugschaltung 14A ist eingerichtet, um digitale Signale auf Trägerwellen zu überlagern, wobei ein vorbestimmtes Funkkommunikationsprotokoll verwendet wird, um die Funksignale zu erzeugen. Die Signalübertragschaltung 14B ist eingerichtet, um das Funksignal über die Antenne 14D in Reaktion auf das vom Controller 15 an den Funkkommunikator 14 übertragene Eingangssignal zu übertragen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Signalerzeugschaltung 14A eingerichtet, um Steuerinformationen zu verschlüsseln und verschlüsselte Funksignale zu erzeugen. Die Signalerzeugschaltung 14A ist eingerichtet, um im Speicher 15B gespeicherte digitale Signale mit einem kryptografischen Schlüssel zu verschlüsseln. Die Signalübertragschaltung 14B ist eingerichtet, um die verschlüsselten Funksignale zu übertragen.
Die Signalempfangschaltung 14C ist eingerichtet, um ein drahtloses Signal von der zusätzlichen elektrischen Komponente EC1 über die Antenne 14D aufzunehmen/zu empfangen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Signalempfangschaltung 14C eingerichtet, um das Funksignal zu dekodieren, um Information/en zu erkennen, die von einer anderen elektrischen Komponente drahtlos übertragen werden. Die Signalempfangschaltung 14C ist eingerichtet, um das verschlüsselte Funksignal mit Hilfe des kryptografischen Schlüssels zu entschlüsseln. Der Funkkommunikator 14 ist nämlich eingerichtet, um ein Funksignal an eine andere elektrische Komponente zu senden und ein Funksignal von einer anderen elektrischen Komponente aufzunehmen/zu empfangen. Mit anderen Worten ist der Funkkommunikator 14 als Funksender und Funkempfänger bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Funkkommunikator 14 mit Ausnahme der Antenne 14D als ein einziges Modul oder eine einzige Einheit bereitgestellt. Der Funkkommunikator 14 kann jedoch auch einen drahtlosen Sender und einen drahtlosen Empfänger beinhalten, die als separate Module oder Einheiten bereitgestellt werden, die an verschiedenen Positionen voneinander vorgesehen sind. Die Signalempfangschaltung 14C kann in/von dem Funkkommunikator 14 weggelassen werden.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner einen Energiespeicher 18. Der Energiespeicher 18 ist eingerichtet, um von dem elektrischen Generator 12 erzeugte elektrische Energie zu speichern. Der Energiespeicher 18 ist elektrisch mit dem elektrischen Generator 12, dem Funkkommunikator 14 und dem Controller 15 verbunden. Beispiele für den Energiespeicher 18 beinhalten einen Kondensator und eine Sekundärbatterie. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Energiespeicher 18 einen Kondensator. Die Struktur des Energiespeichers 18 ist jedoch nicht auf den Kondensator beschränkt. Der Energiespeicher 18 kann in/von der elektrischen Komponente 10 weggelassen werden.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner einen Verstärker 20. Der Verstärker 20 ist eingerichtet, um die von dem elektrischen Generator 12 erzeugte elektrische Energie zu verstärken. Der Verstärker 20 ist elektrisch mit dem elektrischen Generator 12 und dem Energiespeicher 18 verbunden. Der Verstärker 20 ist eingerichtet, um die vom elektrischen Generator 12 erzeugte elektrische Energie aufzunehmen. Der Verstärker 20 beinhaltet eine Gleichrichterschaltung, die eingerichtet ist, um die vom elektrischen Generator 12 erzeugte elektrische Energie gleichzurichten. Der Energiespeicher 18 ist eingerichtet, um die vom Verstärker 20 verstärkte elektrische Energie zu speichern. Der Verstärker 20 kann jedoch in/von der elektrischen Komponente 10 weggelassen werden. Da der Verstärker 20 durch Elektroden geschaltet werden kann, kann der elektrische Generator 12 bei Bedarf die Elektroden beinhalten.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner ein Lichtausgabeelement 24. Das Lichtausgabeelement 24 ist eingerichtet, um Licht zu emittieren, das die erfasste externe Kraft F anzeigt. Das Lichtausgabeelement 24 ist elektrisch mit dem Controller 15 verbunden. Der Controller 15 ist eingerichtet, um das Lichtausgabeelement 24 so zu steuern, um Licht in Reaktion auf die vom Detektor 16 erfasste externe Kraft F zu emittieren. Das Lichtausgabeelement 24 beinhaltet eine lichtemittierende Diode (LED). Der Aufbau des Lichtausgabeelements 24 ist jedoch nicht auf die LED beschränkt. Das Lichtausgabeelement 24 kann in/von der elektrischen Komponente 10 weggelassen werden. Das Lichtausgabeelement 24 kann eingerichtet sein, um Licht zu emittieren, das andere Informationen als die erfasste externe Kraft F anzeigt. Beispielsweise kann das Lichtausgabeelement 24 eingerichtet sein, um Licht zu emittieren, das einen Zustand der elektrischen Komponente 10 anzeigt (z. B. einen Zustand des Funkkommunikators 14, einen Zustand des Controllers 15, einen Zustand des Energiespeichers 18, einen Zustand des drahtgebundenen Kommunikators 28 oder einen Zustand der Energieversorgung 30).
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner einen Verbinder 26. Der Verbinder 26 ist eingerichtet, um lösbar mit einem elektrischen Kabel 4 verbunden zu sein/werden. Beispielsweise beinhaltet der Verbinder 26 einen Verbinderanschluss, in den ein Ende des elektrischen Kabels 4 eingeführt werden kann. Der Verbinder 26 kann jedoch auch in/von der elektrischen Komponente 10 weggelassen werden.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner einen drahtgebundenen Kommunikator 28. Der kabel- beziehungsweise drahtgebundene Kommunikator 28 ist eingerichtet, um mit einer zusätzlichen elektrischen Komponente EC2 über einen drahtgebundenen Kommunikationskanal zu kommunizieren. Der Verbinder 26 ist elektrisch mit dem drahtgebundenen Kommunikator 28 verbunden. Der drahtgebundene Kommunikator 28 ist elektrisch mit dem Controller 15 verbunden. Der drahtgebundene Kommunikator 28 ist eingerichtet, um über das elektrische Kabel 4 mit einer zusätzlichen elektrischen Komponente EC2 zu kommunizieren, das mit dem Verbinder 26 verbunden ist. Der drahtgebundene Kommunikator 28 kann jedoch in/von der elektrischen Komponente 10 weggelassen werden.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner eine Energieversorgung 30. Die Energieversorgung 30 ist eingerichtet, um mit dem Funkkommunikator 14, dem Controller 15, dem Lichtausgabeelement 24 und dem drahtgebundenen Kommunikator 28 elektrisch verbunden zu sein, um dem Funkkommunikator 14, dem Controller 15, dem Lichtausgabeelement 24 und dem drahtgebundenen Kommunikator 28 elektrische Energie bereitzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Energieversorgung 30 eine Batterie und einen Batteriehalter. Die Batterie ist eingerichtet, um abnehmbar an der Batteriehalterung befestigt zu sein. Beispiele für die Batterie beinhalten eine Primärbatterie und eine Sekundärbatterie. Die Energieversorgung 30 ist jedoch nicht auf die Batterie beschränkt. Die Energieversorgung 30 kann in/von der elektrischen Komponente 10 weggelassen werden.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner eine Verschaltung beziehungsweise einen Schaltkreis 32. Der Schaltkreis 32 ist mit dem elektrischen Generator 12 verbunden. Der Schaltkreis 32 ist mit dem Funkkommunikator 14, dem Controller 15 und dem Detektor 16 verbunden. Der Energiespeicher 18 ist mit dem Schaltkreis 32 verbunden. Das Lichtausgabeelement 24 ist mit dem Schaltkreis 32 verbunden. Der Verstärker 20 und der drahtgebundene Kommunikator 28 sind mit dem Schaltkreis 32 verbunden. Der Schaltkreis 32 ist elektrisch mit dem elektrischen Generator 12, dem Funkkommunikator 14, dem Controller 15, dem Detektor 16, dem Energiespeicher 18, dem Verstärker 20, dem Lichtausgabeelement 24, dem Verbinder 26, dem drahtgebundenen Kommunikator 28 und der Energieversorgung 30 verbunden.
Wie in 3 zu sehen, ist der elektrische Generator 12 am Schaltkreis 32 angeordnet. Am Schaltkreis 32 sind der Funkkommunikator 14, der Controller 15, der Energiespeicher 18, der Verstärker 20, das Lichtausgabeelement 24, der drahtgebundene Kommunikator 28 und die Energieversorgung 30 angeordnet. der Schaltkreis 32 beinhaltet eine Leiterplatte 32A und einen Bus 32B. Der Funkkommunikator 14, der Controller 15, der Detektor 16, der Energiespeicher 18, der Verstärker 20, das Lichtausgabeelement 24, der drahtgebundene Kommunikator 28 und die Energieversorgung 30 sind elektrisch auf der Leiterplatte 32A montiert. Der elektrische Generator 12, der Funkkommunikator 14, der Controller 15, der Detektor 16, der Energiespeicher 18, der Verstärker 20, das Lichtausgabeelement 24, der Verbinder 26, der drahtgebundene Kommunikator 28 und die Energieversorgung 30 sind elektrisch mit dem Bus 32B verbunden. Der elektrische Generator 12, der Funkkommunikator 14, der Detektor 16, der Energiespeicher 18, der Verstärker 20, das Lichtausgabeelement 24, der Verbinder 26, der drahtgebundene Kommunikator 28 und die Energieversorgung 30 sind über die Leiterplatte 32A und den Bus 32B elektrisch miteinander verbunden. Der Aufbau der Verschaltung beziehungsweise der Schaltkreis 32 ist jedoch nicht auf die Leiterplatte 32A und den Bus 32B beschränkt.
Das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 beinhaltet eine zusätzliche Energieversorgung 2P. Die zusätzliche Energieversorgung 2P ist eingerichtet, um der Sattelstütze 2B, der Federung 2D, der Schaltvorrichtung FD und der Schaltvorrichtung RD elektrische Energie bereitzustellen. Die zusätzliche Energieversorgung 2P ist eingerichtet, um mit der Sattelstütze 2B, der Federung 2D, der Schaltvorrichtung FD und der Schaltvorrichtung RD über eine drahtgebundene Kommunikationsstruktur WS, die das elektrische Kabel 4 beinhaltet, elektrisch verbunden zu sein.
Der drahtgebundene Kommunikator 28 ist eingerichtet, um mit einem zusätzlichen drahtgebundenen Kommunikator einer zusätzlichen Komponente über die drahtgebundene Kommunikationsstruktur WS, die das elektrische Kabel 4 beinhaltet, unter Verwendung der Powerline-Kommunikationstechnologie (PLC) zu kommunizieren. Im Einzelnen beinhaltet die drahtgebundene Kommunikationsstruktur WS eine Masseleitung und eine Spannungsleitung, die lösbar mit einem seriellen Bus verbunden ist, der durch Kommunikationsschnittstellen gebildet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der drahtgebundene Kommunikator 28 eingerichtet, um über die Spannungsleitung mit der zusätzlichen elektrischen Komponente unter Verwendung der PLC-Technologie zu kommunizieren. Da die PLC-Technik bekannt ist, wird sie hier der Kürze halber nicht näher beschrieben.
Der Controller 15 beinhaltet einen Leistungsregler, der eingerichtet ist, um die vom Energiespeicher 18, der Energieversorgung 30 und der zusätzlichen Energieversorgung 2P zugeführte elektrische Energie zu steuern. Der Controller 15 ist eingerichtet, um die vom Energiespeicher 18 bereitgestellte elektrische Energie zu verwenden, wenn die Energieversorgung 30 und die zusätzliche Energieversorgung 2P dem Controller 15 keine elektrische Energie bereitstellen. Der Controller 15 ist eingerichtet, um die vom Energiespeicher 18 bereitgestellte elektrische Energie zu verwenden, wenn der Energiespeicher 18 genügend elektrische Energie speichert, um den Funkkommunikator 14, den Controller 15 und das Lichtausgabeelement 24 zu betreiben. Der Controller 15 ist eingerichtet, um die von der Energieversorgung 30 bereitgestellte elektrische Energie zu verwenden, wenn die zusätzliche Energieversorgung 2P den Controller 15 nicht mit elektrischer Energie versorgt, sondern die Energieversorgung 30 den Controller 15 mit elektrischer Energie versorgt. Der Controller 15 ist eingerichtet, um die von der zusätzlichen Energieversorgung 2P bereitgestellte elektrische Energie zu verwenden, wenn die Energieversorgung 30 dem Controller 15 keine elektrische Energie bereitstellt, die zusätzliche Energieversorgung 2P aber dem Controller 15 elektrische Energie bereitstellt. Der Controller 15 beinhaltet einen Feldeffekttransistor (FET), einen Regler, einen Pull-up-Widerstand und eine Diode, die eine zum Schalten einer Energiequelle zwischen dem Energiespeicher 18, der Energieversorgung 30 und der zusätzlichen Energieversorgung 2P eingerichtete Schaltung bilden. Der Aufbau des Controllers 15 ist jedoch nicht auf den obigen Aufbau beschränkt.
Die elektrische Komponente 10 kann einen Wachmodus, einen Schlafmodus und einen Tiefschlafmodus haben. Wenn sich die elektrische Komponente 10 im Wachmodus befindet, ist die elektrische Komponente 10 voll funktionsfähig. Wenn sich die elektrische Komponente 10 im Schlafmodus befindet, ist die elektrische Komponente 10 betriebsbereit, aber das Lichtausgabeelement 24 ist ausgeschaltet, der Funkkommunikator 14 und/oder der drahtgebundene Kommunikator 28 ist ausgeschaltet und der Detektor 16 erfasst die externe Kraft F mit einer reduzierten Rate, so dass die elektrische Komponente 10 weniger Energie verwendet. Wenn sich die elektrische Komponente 10 im Tiefschlafmodus befindet, verbraucht die elektrische Komponente 10 die geringste Menge an Energie, da der Detektor 16, der Funkkommunikator 14 und/oder der drahtgebundene Kommunikator 28 und das Lichtausgabeelement 24 ausgeschaltet sind, während der Controller 15 minimal aktiv ist, so dass der Controller 15 ein Wecksignal erfassen kann, das die elektrische Komponente 10 anweist, in den Schlafmodus oder den Wachmodus zurückzukehren.
Der Controller 15 ist eingerichtet, um zwischen diesen Modi auf der Grundlage von durch den Detektor 16 erhaltenen Daten, vorgegebenen Einstellungen, von einem Benutzer des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 (z. B. über ein externes Gerät) eingegebenen Einstellungen, aus anderen Gründen oder aus Kombinationen davon umzuschalten. Beispielsweise kann die elektrische Komponente 10 im Wachmodus arbeiten, wenn die elektrische Komponente 10 zum ersten Mal eingeschaltet wird, wenn ein Benutzer des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 die elektrische Komponente 10 aktiv konfiguriert (z. B. über ein externes Gerät), in Reaktion auf ein von einem externen Gerät gesendetes Aufwecksignal, und wenn sich die vom Detektor 16 erfasste externe Kraft F ändert.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner einen Isolator 34. Der Isolator 34 ist eingerichtet, um zumindest einen von dem Schaltkreis 32, dem elektrischen Generator 12 und dem Energiespeicher 18 zu isolieren und zu schützen. Der Isolator 34 ist eingerichtet, um zumindest einen von dem Schaltkries 32, dem elektrischen Generator 12 und dem Energiespeicher 18 von unnötiger externer Kraft zu isolieren und zu schützen. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Isolator 34 eingerichtet, um den Funkkommunikator 14, den Detektor 16, den Energiespeicher 18, den Verstärker 20, den Controller 15, das Lichtausgabeelement 24, den Verbinder 26, den drahtgebundenen Kommunikator 28, die Energieversorgung 30 und die Verschaltung beziehungsweise den Schaltkreis 32 zu isolieren und zu schützen.
Der Isolator 34 beinhaltet ein Basiselement 34A und ein/einen flexibles/flexiblen Teil 34B. Das Basiselement 34A beinhaltet einen Innenraum 34C. In dem Innenraum 34C sind der Funkkommunikator 14, der Energiespeicher 18, der Verstärker 20, der Controller 15, das Lichtausgabeelement 24, der Verbinder 26, der drahtgebundene Kommunikator 28, die Energieversorgung 30 und der Schaltkreis 32 bereitgestellt. Der Schaltkreis 32 ist an dem Basiselement 34A befestigt.
Das/Der flexible Teil 34B ist an dem Basiselement 34A befestigt. Der Isolator 34 beinhaltet ein Sperrelement 34L. Das Sperrelement 34L ist eingerichtet, um das/den flexible Teil 34B an dem Basiselement 34A zu befestigen. Das/Der flexible Teil 34B besteht aus einem elastischen Material wie z. B. Gummi. Das Basiselement 34A und das/der flexible Teil 34B begrenzen einen zusätzlichen Innenraum 34D. Der elektrische Generator 12 und der Detektor 16 sind in dem zusätzlichen Innenraum 34D bereitgestellt. Das/Der flexible Teil 34B ist eingerichtet, um die externe Kraft F aufzunehmen. Der elektrische Generator 12 ist eingerichtet, um die externe Kraft F durch den flexiblen Teil 34B aufzunehmen. Der Detektor 16 ist eingerichtet, um die externe Kraft F durch das/den flexible(n) Teil 34B aufzunehmen. Der Detektor 16 ist an dem elektrischen Generator 12 bereitgestellt. Der Detektor 16 ist zwischen dem flexiblen Teil 34B und dem elektrischen Generator 12 bereitgestellt.
Die elektrische Komponente 10 umfasst ferner ein lichtdurchlässiges Element 36 und eine Linse 38. Das lichtdurchlässige Element 36 und die Linse 38 sind optisch transparent. Das lichtdurchlässige Element 36 ist eingerichtet, um das von dem Lichtausgabeelement 24 emittierte Licht durch die Linse 38 an die Außenseite der elektrischen Komponente 10 zu übertragen.
Das Basiselement 34A beinhaltet einen Grundkörper 34E und ein(en) röhrenförmigen Teil 34F. Der/Das röhrenförmige Teil 34F erstreckt sich von dem Grundkörper 34E. Der Grundkörper 34E und der/das röhrenförmige Teil 34F begrenzen den Innenraum 34C. Das lichtdurchlässige Element 36 ist in dem röhrenförmigen Teil 34F bereitgestellt. Die Linse 38 ist an einem Ende des röhrenförmigen Teils 34F befestigt. Die Antenne 14D ist in dem röhrenförmigen Teil 34F bereitgestellt.
Der elektrische Generator 12 und der Funkkommunikator 14 sind eingerichtet, um an einem anderen Aufnahmeabschnitt 2R des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 als dem Lenker 2H des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 montiert zu sein. Der Detektor 16 ist eingerichtet, um an den Aufnahmeabschnitt 2R montiert zu sein. Der elektrische Generator 12 und der Funkkommunikator 14 sind eingerichtet, um am Aufnahmeabschnitt 2R zumindest an einem von der Sattelstütze 2B, dem Sattel 2C, der Federung 2D, der Kurbel 2E, dem Rad W1 und/oder W2, dem Vorbau 2F, der Vorderradgabel 2K, dem Rahmen 2A, dem Pedal PD1 und/oder PD2, dem Hydraulikschlauch 2L und/oder 2M und der Pumpe 2N des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 montiert zu sein/werden.
In der vorliegenden Ausführungsform sind der elektrische Generator 12 und der Funkkommunikator 14 eingerichtet, um jeweils am Aufnahmeabschnitt 2R der Sattelstütze 2B, des Sattels 2C, der Federung 2D, des Rades W1, des Rades W2 und der Pumpe 2N montiert zu sein. Der elektrische Generator 12 und der Funkkommunikator 14 können jedoch eingerichtet sein, um am Aufnahmeabschnitt 2R anderer Komponenten des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 montiert zu sein.
Die externe Kraft F beinhaltet ein Gewicht eines Benutzers, Druck eines Gases, Druck einer Flüssigkeit und Verformung eines Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2. Das Erfassungsergebnis des Detektors 16 zeigt an, dass das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 in Gebrauch ist, wenn der Detektor 16 die externe Kraft F erfasst. So kann das Erfassungsergebnis des Detektors 16 beispielsweise dazu verwendet werden um zu ermitteln, ob das muskelkraftbetriebene Fahrzeug 2 in Gebrauch ist.
In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 an dem Aufnahmeabschnitt 2R der Sattelstütze 2B, dem Sattel 2C, dem Pedal PD1, dem Pedal PD2, dem Vorbau 2F oder der Vorderradgabel 2K montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um eine Änderung des auf den Detektor 16 aufgebrachten Gewichts eines Benutzers als die externe Kraft F zu erfassen. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 an dem Aufnahmeabschnitt 2R der Sattelstütze 2B oder dem Sattel 2C montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um die Änderung des Gewichts des Benutzers zu erfassen, wenn der Benutzer auf dem Sattel 2C sitzt. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 am Aufnahmeabschnitt 2R des Pedals PD1 oder PD2 montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um die Gewichtsänderung des Benutzers zu erfassen, wenn eine Schuhplatte durch eine Bindungsstruktur des Pedals PD1 oder PD2 befestigt ist. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 am Aufnahmeabschnitt 2R des Vorbaus 2F oder am Vorderradgabel 2K montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um die Gewichtsänderung des Benutzers zu erfassen, wenn sich der Benutzer auf den Lenker 2H stützt.
In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 an dem Aufnahmeabschnitt 2R der Federung 2D, dem Rad W1, dem Rad W2, dem Hydraulikschlauch 2L, dem Hydraulikschlauch 2M oder der Pumpe 2N montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um eine Änderung in dem auf den Detektor 16 aufgebrachten Druck als externe Kraft F zu erfassen. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 an dem Aufnahmeabschnitt 2R der Federung 2D montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um eine die Änderung des Drucks in der Luftkammer oder Flüssigkeitskammer der Federung 2D zu erfassen. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 am Aufnahmeabschnitt 2R des Rades W1 oder W2 montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um eine Änderung des Drucks in einem Rohr des Rades W1 oder W2 zu erfassen. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 am Aufnahmeabschnitt 2R des Hydraulikschlauchs 2L oder 2M montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um die Änderung des Drucks im Hydraulikschlauch 2L oder 2M zu erfassen. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 am Aufnahmeabschnitt 2R der Pumpe 2N montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um die Änderung des Drucks in einer Luftkammer der Pumpe 2N zu erfassen.
In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 am Aufnahmeabschnitt 2R der Kurbel 2E montiert ist, ist der elektrische Generator 12 eingerichtet, um elektrische Energie in Reaktion auf die Verformung eines Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs 2 zu erzeugen, die durch die externe Kraft F verursacht wird. Die Kurbel 2E wird beim Treten leicht elastisch verformt. In einem Fall, in dem die elektrische Komponente 10 an dem Aufnahmeabschnitt 2R der Kurbel 2E montiert ist, ist der Detektor 16 eingerichtet, um die Verformung eines Teils der Kurbel 2E zu erfassen, wenn die Kurbel 2E durch die Tretkraft elastisch verformt wird.
Der Aufbau der elektrischen Komponente 10 ist nicht auf den in 2 und 3 dargestellten Aufbau beschränkt. Wie in 4 und 5 zu sehen, kann der Detektor 16 anstelle des Dehnmessstreifens 16A einen Schalter 16C beinhalten. Der Schalter 16C ist eingerichtet, um in Reaktion auf die externe Kraft F eingeschaltet zu werden. Der Schalter 16C ist elektrisch mit der Verschaltung beziehungsweise dem Schaltkreis 32 verbunden. Der Schalter 16C ist am Schaltkreis 32 angeordnet. Der Detektor 16 beinhaltet einen Knopf 16D. Der Knopf 16D ist beweglich an dem Isolator 34 montiert. Der Knopf 16D ist zwischen dem flexiblen Teil 34B und dem Schaltkreis 32 bereitgestellt. Der Knopf 16D ist eingerichtet, um die externe Kraft F aufzunehmen. Der Knopf 16D ist eingerichtet, um die externe Kraft F an den Schalter 16C zu übertragen.
Wie in 5 zu sehen, ist der elektrische Generator 12 an dem Schaltkreis 32 angeordnet. Der elektrische Generator 12 ist am Schalter 16C angeordnet, der am Schaltkreis 32 montiert ist. Der elektrische Generator 12 ist zwischen dem Schalter 16C und dem Knopf 16D bereitgestellt. Der elektrische Generator 12 ist eingerichtet, um den elektrischen Generator 12 über den Knopf 16D aufzunehmen. Der elektrische Generator 12 ist eingerichtet, um elektrische Energie in Reaktion auf die über den Knopf 16D aufgenommene externe Kraft F zu erzeugen. Ein Puffer kann zwischen dem elektrischen Generator 12 und dem Schalter 16C bereitgestellt sein, um den elektrischen Generator 12 vor Beschädigung durch übermäßige Kraft zu schützen.
In der vorliegenden Anmeldung sind der Begriff „umfassend“ und seine Ableitungen, wie sie hier verwendet werden, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte spezifizieren, aber das Vorhandensein anderer nicht angegebener Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte nicht ausschließen. Dieses Konzept gilt auch für Wörter mit ähnlicher Bedeutung, beispielsweise für die Begriffe „haben“, „beinhalten“ und ihre Ableitungen.
Die Begriffe „Teil“, „Abschnitt“, „Portion“, „Anteil“, „Element“, „Körper“ und „Struktur“ können, wenn sie im Singular verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben.
Die in der vorliegenden Anmeldung genannten Ordnungszahlen wie „erste“ und „zweite“ sind lediglich Identifikatoren, haben jedoch keine andere Bedeutung, beispielsweise eine bestimmte Reihenfolge oder Ähnliches. Darüber hinaus impliziert beispielsweise der Begriff „erstes Element“ selbst nicht das Vorhandensein eines „zweiten Elements“, und der Begriff „zweites Element“ selbst impliziert nicht das Vorhandensein eines „ersten Elements“.
Der Begriff „Paar von“, wie er hier verwendet wird, kann die Konfiguration umfassen, in der das Paar von Elementen unterschiedliche Formen oder Strukturen voneinander hat, zusätzlich zu der Konfiguration, in der das Paar von Elementen die gleichen Formen oder Strukturen wie einander hat.
Die Begriffe „ein“ (oder „ein“), „ein oder mehrere“ und „mindestens ein“ können hier austauschbar verwendet werden.
Die Formulierung „zumindest eine von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, bedeutet „eine oder mehrere“ einer gewünschten Auswahl. Beispielsweise bedeutet die Formulierung „zumindest eine von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahl“ oder „beide von zwei Auswahlen“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten zwei beträgt. Beispielsweise bedeutet die Formulierung „zumindest eine von“, wie sie in dieser Offenbarung verwendet wird, „nur eine einzige Auswahlmöglichkeit“ oder „eine beliebige Kombination von gleich oder mehr als zwei Auswahlmöglichkeiten“, wenn die Anzahl der Auswahlmöglichkeiten gleich oder mehr als drei beträgt. Der Ausdruck „zumindest eine von A, B und C“ umfasst (1) A allein, (2), B allein und (3) sowohl A als auch B. Der Ausdruck „zumindest eine von A, B und C“ umfasst (1) A allein, (2), B allein, (3) C allein, (4) sowohl A als auch B, (5) sowohl B als auch C, (6) sowohl A als auch C und (7) alle A, B und C. Mit anderen Worten, die Formulierung „zumindest eine von A und B“ bedeutet in dieser Offenbarung nicht „zumindest eine von A und zumindest eine von B“.
Schließlich bedeuten Ausdrücke wie „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und „annähernd“, wie sie hier verwendet werden, ein angemessenes Maß an Abweichung von dem modifizierten Begriff, so dass das Endergebnis nicht wesentlich verändert wird. Alle in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Zahlenwerte können so ausgelegt werden, dass sie Begriffe wie „im Wesentlichen“, „ungefähr“ und „annähernd“ beinhalten.
Selbstverständlich sind zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehren möglich. Es versteht sich daher, dass die Erfindung im Rahmen der beigefügten Ansprüche auch anders als in der hierin beschriebenen Weise ausgeführt werden kann.
Bezugszeichenliste

(10): elektrische Komponente
(2): muskelkraftbetriebenes Fahrzeug
(12; 12A): elektrischer Generator
(14): Funkkommunikator
(EC1; EC2): zusätzliche elektrische Komponente
(16): Detektor
(26): Verbinder
(4): elektrisches Kabel
(20): Verstärker
(12A): piezoelektrisches Element
(32): Schaltkreis
(18): Energiespeicher
(34): Isolator
(24): Lichtausgabeelement

Claims

Elektrische Komponente (10) für ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug (2), umfassend: einen elektrischen Generator (12; 12A), der eingerichtet ist, um in Reaktion auf eine auf den elektrischen Generator (12; 12A) aufgebrachte externe Kraft elektrische Energie zu erzeugen; und einen Funkkommunikator (14), der eingerichtet ist, um drahtlos mit einer zusätzlichen elektrischen Komponente (EC1; EC2) unter Verwendung von durch den elektrischen Generator (12; 12A) erzeugter elektrischer Energie zu kommunizieren, wobei der elektrische Generator (12; 12A) und der Funkkommunikator (14) eingerichtet sind, um an einem anderen Aufnahmeabschnitt des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (2) als einer Lenkstange des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (2) montiert zu sein/werden.
Elektrische Komponente (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Detektor (16), der eingerichtet ist, um die externe Kraft zu erfassen, wobei der Funkkommunikator (14) eingerichtet ist, um unter Verwendung von durch den elektrischen Generator (12; 12A) erzeugter elektrischer Energie ein Signal drahtlos zu übertragen, wenn der Detektor (16) die externe Kraft erfasst.
Elektrische Komponente (10) nach Anspruch 2, bei welcher der Detektor (16) eingerichtet ist, um an dem Aufnahmeabschnitt montiert zu sein/werden.
Elektrische Komponente (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der elektrische Generator (12; 12A) eingerichtet ist, um die externe Kraft über den Detektor (16) aufzunehmen.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Detektor (16) eingerichtet ist, um eine Änderung des auf den Detektor (16) aufgebrachten Gewichts eines Benutzers als die externe Kraft zu erfassen.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Detektor (16) eingerichtet ist, um das Signal in Reaktion auf eine Änderung des auf den Detektor (16) als externe Kraft aufgebrachten Drucks zu erzeugen.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der elektrische Generator (12; 12A) eingerichtet ist, um in Reaktion auf eine durch die externe Kraft verursachte Verformung eines Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (2) elektrische Energie zu erzeugen.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die externe Kraft ein Gewicht eines Benutzers, Druck eines Gases, Druck einer Flüssigkeit und eine Verformung eines Teils des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (2) beinhaltet.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der elektrische Generator (12; 12A) und der Funkkommunikator (14) eingerichtet sind, um an dem Aufnahmeabschnitt von mindestens einem von einer Sattelstütze, einem Sattel, einer Federung, einer Kurbel, einem Rad, einem Vorbau, einer Vordergabel, einem Rahmen, einem Pedal, einem Hydraulikschlauch und einer Pumpe des muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs (2) montiert zu sein/werden.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend einen Verbinder (26), der eingerichtet ist, um lösbar mit einem elektrischen Kabel (4) verbunden zu sein/werden.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend einen Verstärker (20), der eingerichtet ist, um die von dem elektrischen Generator (12; 12A) erzeugte elektrische Energie zu verstärken.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der elektrische Generator (12; 12A) ein piezoelektrisches Element (12A) beinhaltet, das eingerichtet ist, um elektrische Energie in Reaktion auf die externe Kraft zu erzeugen.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner umfassend einen Schaltkreis (32), die mit dem elektrischen Generator (12; 12A) verbunden ist, wobei der elektrische Generator (12; 12A) auf dem Schaltkreis (32) angeordnet ist.
Elektrische Komponente (10) nach Anspruch 13, ferner umfassend einen Schaltkreis (32) - Energiespeicher (18), der eingerichtet ist, um von dem elektrischen Generator (12; 12A) erzeugte elektrische Energie zu speichern, wobei der Schaltkreis (32) - Energiespeicher (18) mit dem Schaltkreis (32) verbunden ist.
Elektrische Komponente (10) nach Anspruch 14, ferner umfassend einen Isolator (34), der eingerichtet ist, um mindestens einen von dem Schaltkreis (32), dem elektrischen Generator (12; 12A) und dem Schaltkreis (32) - Energiespeicher (18zu isolieren und zu schützen.
Elektrische Komponente (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, ferner umfassend ein lichtemittierendes Element (24), das mit dem Schaltkreis (32) verbunden ist, wobei das lichtemittierende Element (24) eingerichtet ist, um Licht zu emittieren, das eine erfasste externe Kraft anzeigt.