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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein eine Fahrradanzeigeeinheit mit batteriebetriebener
Hintergrundbeleuchtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Fahrradanzeigeeinheit
mit mindestens einer Hintergrundbeleuchtung, die ein Frontanzeigepaneel
in energiesparender Weise beleuchtet.
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2. Technischer
Hintergrund
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Fahrradfahren
wird gerade zunehmend populär,
sowohl als Form der Erholung als auch als Transportmittel. Außerdem hat
sich Fahrradfahren zu einem sehr populären Wettkampfsport entwickelt, und
zwar sowohl für
Amateure als auch für
professionelle Fahrer. Unabhängig
davon, ob das Fahrrad für Erholungs-,
Transport- oder Wettkampfzwecke verwendet wird, ist es für moderne
Fahrradfahrer von Vorteil, zu wissen, wie schnell sie fahren. Daher
haben sich Tachometervorrichtungen für Fahrräder zunehmend zu populären Zusatzausrüstungsgegenständen entwickelt.
Tatsächlich
werden einige Fahrräder
häufig
mit einer Vorrichtung zur Anzeige der Geschwindigkeit des Fahrrades
verkauft.
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Frühe Formen
dieser Tachometervorrichtungen arbeiteten mechanisch. Diese frühen Tachometervorrichtungen
zeigten typischerweise nur die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrrades
und/oder die vom Fahrrad zurückgelegte
Strecke an. Diese frühen Tachometervorrichtungen
hatten auch verschiedene mechanische Nachteile. Eine Problemquelle
war die Einrichtung, mit der die Tachometervorrichtung erfasste,
dass sich das Laufrad gedreht hatte. Bei vielen Tachometern war
eine Zählvor richtung
angebracht, die von einer Speiche vorstand und die bei jeder Umdrehung
des Laufrades ein Zahnrad vorwärts bewegte
oder eine Zähleinrichtung
hochzählte.
Jedoch waren diese Vorrichtungen unzuverlässig und bruchanfällig. Dies
führte
zu Sensoren vom induktiven Typ, welche einen tatsächlichen
Kontakt zwischen dem an der Speiche befestigten Teil und dem Sensor
unnötig
machten.
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Außerdem wurden
mit dem technologischen Fortschritt bei der Computertechnik und
Elektronik die mechanischen Vorrichtungen durch elektronische Vorrichtungen
ersetzt, die viel mehr Informationen liefern als nur die Geschwindigkeit
des Fahrrades und/oder die vom Fahrrad zurückgelegte Strecke. Diese elektronischen
Vorrichtungen sind als Fahrradcomputer bekannt geworden, welche
verschiedene Sensoren beinhalten, die mit einem Anzeigepaneel oder
-element verbunden sind. Häufig
können
mit diesen Fahrradcomputern verschiedene Parameter wie beispielsweise
Fahrradgeschwindigkeit, zurückgelegte
Strecke, Zwischenzeit, Fahrtzeit, aktuelle Zeit, Trittfrequenz,
auf die Tretlagerachse aufgebrachtes Drehmoment und Gangschaltpositionen des
Gangschaltmechanismus gemessen, berechnet und angezeigt werden.
Diese Fahrradcomputer können
manchmal auch Informationen über
den Fahrer liefern, beispielsweise Pulsfrequenz, Blutdruck und weitere
Parameter.
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Beim
Anzeigeelement oder -paneel für
den Fahrradcomputer kommt für
gewöhnlich
eine Flüssigkristallanzeige
(LCD) zum Einsatz, da diese für den
Fahrer bei normalen Tageslicht-Fahrzuständen leicht abzulesen ist.
Jedoch ist es häufig
schwierig, wenn nicht unmöglich,
derartige Anzeigeeinrichtungen am Abend oder während der Nachtstunden abzulesen.
Demzufolge haben einige Fahrradcomputer Anzeigeelemente oder -paneele,
die eine Beleuchtung beinhalten, welche das Anzeigepaneel oder -element
während
der Nachtstunden beleuchtet.
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Beispielsweise
offenbart
JP 04 368
290 A ein Fahrradgeschwindigkeitsmessgerät mit einer
Beleuchtungslampe und einer Beleuchtungssteuereinheit, um ein Entleeren
der Batterie zu verhindern, dadurch, dass das An/Abschalten der
Beleuchtungslampe automatisch erfolgt. Die Anzeigeeinheit des Fahrradgeschwindigkeitsmess gerätes des
Patentdokumentes
JP 04368290 offenbart
alle Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Weiter
stellt
EP 0 544 508
A2 eine gesteuerte Hintergrundbeleuchtung für Anzeigeeinrichtungen bereit,
die in elektronische batteriegespeiste Geräte eingebaut sind, um den Stromverbrauch
minimal zu halten, dadurch, dass die Lampe der Anzeigevorrichtung
nach einem vorbestimmten Zeitraum automatisch abgeschaltet wird.
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Für gewöhnlich drückt der
Fahrradfahrer einen Knopf, der die Beleuchtung aktiviert. Sobald
der Fahrradfahrer den Knopf wieder los lässt, verlöscht das Licht. Ein Problem
mit diesem Typ von Anordnung besteht darin, dass der Fahrer eine
separate Funktion durchführen
muss, um die auf der Anzeigeeinrichtung angezeigte Information zu
betrachten. Außerdem
ist die Beleuchtung typischerweise ineffizient und verursacht eine
beträchtliche
Beeinträchtigung
der Batterielebensdauer. Außerdem
können diese
Knöpfe
während
der Tageslichtstunden unbeabsichtigt gedrückt werden, wobei die Batterie
nutzlos verbraucht wird. Demgemäß ist es
wünschenswert, über einen
Fahrradcomputer zu verfügen,
bei dem der Fahrradfahrer nicht notwendigerweise einen Knopf drücken muss,
nur um die Anzeige während
einer nächtlichen
Fahrt oder schlechten Lichtbedingungen betrachten zu können. Außerdem ist
es wünschenswert, über eine
Beleuchtung für
die Anzeige zu verfügen,
welche eine unnötige
oder unbeabsichtigte Verwendung der Beleuchtung minimiert, um Batterieenergie
einzusparen.
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In
Anbetracht des zuvor Beschriebenen besteht ein Bedarf nach einer
Fahrradanzeigeeinheit mit einer Hintergrundbeleuchtung, welche die
zuvor beschriebenen Probleme des Standes der Technik überwindet.
Diese Erfindung zielt auf eine Beseitigung dieses Mangels des Standes
der Technik sowie weiterer Mängel
ab, wie für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervorgeht.
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INHALT DER
ERFINDUNG
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Ein
Ziel der Erfindung besteht darin, eine Fahrradanzeigeeinheit mit
batteriebetriebener Hintergrundbeleuchtung bereitzustellen, welche
die Batterielebensdauer verlängert.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Fahrradanzeigeeinheit
mit einer Hintergrundbeleuchtung bereitzustellen, welche einen Betrieb
während
ausgewählter
Stunden verhindert.
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Die
zuvor erwähnten
Ziele können
im Wesentlichen dadurch erzielt werden, dass eine Fahrradanzeigeeinheit
bereitgestellt wird, welche ein Anzeigeelement, eine Hintergrundbeleuchtung,
eine Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung und eine
Steuereinheit aufweist. Die Hintergrundbeleuchtung ist angeordnet,
um das Anzeigeelement für
eine Betrachtung des Anzeigeelementes zu beleuchten. Die Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung
ist funktionsmäßig mit
der Hintergrundbeleuchtung verbunden, um ein wahlweises "An" und "Aus"-Schalten durchzuführen. Die Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung
schaltet die Hintergrundbeleuchtung reagierend auf eine vorbestimmte
Operationsanweisung an. Die Steuereinheit ist funktionsmäßig mit
der Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung verbunden,
um nach Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraumes nach dem Anschalten
der Hintergrundbeleuchtung die Hintergrundbeleuchtung automatisch
abzuschalten. Der vorbestimmte Zeitraum beträgt vorzugsweise weniger als
30 Sekunden. Die Steuereinheit verhindert ein Anschalten der Hintergrundbeleuchtung
während
eines gewählten
Zeitintervalls, sogar wenn die vorbestimmte Operationsanweisung
empfangen wird.
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Vorzugsweise
ist das Anzeigeelement eine Flüssigkristallanzeige
(LCD) oder dergleichen. Das Anzeigeelement weist eine Anzeigeoberfläche zum Anzeigen
von Information auf und die Hintergrundbeleuchtung ist angeordnet,
um die Frontanzeigefläche zur
Betrachtung der darauf angezeigten Information indirekt zu beleuchten.
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Vorzugsweise
beinhaltet die Fahrradanzeigeeinheit der Erfindung weiter eine oder
mehrere mit dem Anzeigeelement verbundene Messvorrichtungen, um
auf dem Anzeigeelement Informationen auszugeben. Die Messvorrichtung
kann eine Zeitgebervorrichtung beinhaltet, welche die vorbestimmte Operationsanweisung
erzeugt, die an die Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung
gesendet wird, um die Hintergrundbeleuchtung für einen vorbestimmten Zeitraum
anzuschalten. Eine der Messvorrichtungen ist vorzugsweise ein Geschwindigkeitsbestimmungs-Bauelement.
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Vorzugsweise
beinhaltet die Fahrradanzeigeeinheit der Erfindung weiter eine Batterieeinheit, die
mit der Hintergrundbeleuchtung elektrisch verbunden ist, um dieser
elektrische Energie zuzuführen.
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Bei
ausgewählten
Ausführungsformen
der Erfindung sind das Anzeigeelement und die Hintergrundbeleuchtung
in einem Gehäuse
angebracht, das ein Befestigungselement aufweist.
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Vorzugsweise
beinhaltet die Steuereinheit der Fahrradanzeigeeinheit der Erfindung
weiter einen Mikroprozessor. Die Steuereinheit ist mit einer Fahrradgangschaltbaugruppe
funktionsmäßig verbunden,
welche die vorbestimmte Operationsanweisung während einer Gangschaltoperation
erzeugt, um ein Anschalten der Hintergrundbeleuchtung zu signalisieren.
Die Fahrradgangschaltbaugruppe beinhaltet mindestens ein Gangschaltelement,
wobei die vorbestimmte Operationsanweisung durch eine Operation
des mindestens einen Gangschaltelementes erzeugt wird.
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Die
Fahrradanzeigeeinheit der Erfindung ist vorzugsweise integral mit
einer Fahrradgangschaltbaugruppe, die mit der Steuereinheit funktionsmäßig verbunden
ist, um Gangschaltinformation auf dem Anzeigeelement anzuzeigen.
Die Fahrradgangschaltbaugruppe beinhaltet mindestens ein Gangschaltelement.
Das Anzeigeelement, die Hintergrundbeleuchtung und die Fahrradgangschaltbaugruppe
lassen sich an einem Fahrrad befestigen. Beispielsweise sind das
Gangschaltelement, die Hin tergrundbeleuchtung, das Anzeigeelement
und die Fahrradgangschaltbaugruppe gemeinsam in einem Gehäuse angebracht,
das sich an der Lenkstange des Fahrrades montieren lässt. In
einer Ausführungsform
ist die Steuereinheit zusammen mit der Hintergrundbeleuchtung und
dem Anzeigeelement in einer einzigen Einheit montiert, die an der
Lenkstange des Fahrrades angebracht ist. Alternativ können die
Hintergrundbeleuchtung und das Anzeigeelement gemeinsam in einem
ersten Gehäuse
montiert sein, während
die Steuereinheit in einem zweiten Gehäuse montiert sein kann.
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Bei
ausgewählten
Ausführungsformen
kann die Fahrradgangschaltbaugruppe Teil einer automatischen Gangschaltung
sein, die einen manuellen Modus und mindestens einen Automatikmodus
aufweist. Im manuellen Modus führt
der Fahrradfahrer die Gangschaltvorgänge manuell durch. Im automatischen
Modus erfolgt das Schalten der Gänge
automatisch. In jedem Fall erzeugt jeder Gangschaltvorgang eine
vorbestimmte Operationsanweisung, die an die Steuereinheit gesendet
wird. Bei einer derartigen Fahrradgangschaltbaugruppe kann die Steuereinheit
mit der Fahrradgangschaltbaugruppe derart funktionsmäßig verbunden
sein, dass eine Moduswechseloperation die vorbestimmte Operationsanweisung
erzeugt.
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Die
Steuereinheit weist vorzugsweise eine Einstellschaltung auf, um
die Länge
des gewählten Zeitintervalls
zu ändern.
Das gewählte
Zeitintervall der Steuereinheit kann auch ab Werk voreingestellt sein.
Der bevorzugte Bereich für
den vorbestimmten Zeitraum liegt zwischen ca. 1 Sekunde und ca.
6 Sekunden.
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Die
zuvor beschriebenen Ziele lassen sich auch dadurch erreichen, dass
das Verfahren zum Anzeigen von Information für einen Fahrradfahrer in Situationen
mit schlechter Beleuchtung derart durchgeführt wird, dass bei einer Operation
der Hintergrundbeleuchtung Batterieenergie gespart wird. Im Wesentlichen
umfasst das Verfahren der Erfindung folgende Schritte: Es wird Information
auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigt, die mit einer batteriebetriebenen
Hintergrundbeleuchtung versehen ist, um die auf der Anzeigeeinrichtung
angezeigte Information zu beleuchten, und die Hintergrundbeleuchtung
wird für
einen vorbestimmten Zeitraum von weniger als 30 Sekunden reagierend
auf eine vorbestimmte Operationsanweisung wahlweise "An"- und "Aus"-geschaltet. Ein
Betrieb der Hintergrundbeleuchtung ist während eines vorbestimmten Dunkelschaltungszeitraums
verhindert.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung
gehen für
Fachleute aus der folgenden detaillierten Beschreibung hervor, die
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung offenbart.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Nachfolgend
wird Bezug genommen auf die beiliegenden Zeichnungen, welche einen
Teil dieser ursprünglichen
Offenbarung bilden. Diese zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Fahrrades mit darauf installierter Fahrradanzeigeeinheit
in Übereinstimmung
mit der Erfindung;
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2 eine
schematische Darstellung einer Fahrradanzeigeeinheit in Übereinstimmung
mit der Erfindung;
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3 ein
Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines Prozesses zum Anschalten
der Hintergrundbeleuchtung für
die Anzeigeeinheit in Übereinstimmung
mit der Erfindung darstellt;
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4 eine
Vorderansicht der Fahrradanzeigeeinheit der 1 bis 3,
die an der Lenkstange des Fahrrades benachbart zu einem der Griffe
angebracht ist;
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5 eine
partielle vergrößerte Vorderansicht
des Anzeigepaneels der Anzeigeeinheit in Übereinstimmung mit der Erfindung;
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6 eine
Ansicht von hinten der in 4 dargestellten
Anzeigeeinheit in Übereinstimmung
mit der Erfindung;
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7 eine
Seitenansicht der in den 4 bis 6 dargestellten
Fahrradanzeigeeinheit in Übereinstimmung
mit der Erfindung;
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8 eine
explodierte perspektivische Ansicht der in den 4 bis 7 dargestellten
Fahrradanzeigeeinheit in Übereinstimmung
mit der Erfindung;
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9 einen
Transversalquerschnitt der in den 4 bis 8 dargestellten
Anzeigeeinheit entlang der Schnittlinie 9-9 von 5;
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10 einen
weiterer Querschnitt der in den 4 bis 8 dargestellten
Anzeigeeinheit entlang der Schnittlinie 10-10 von 5;
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11 eine
perspektivische Ansicht der Anzeigeeinheit in Übereinstimmung mit der ersten
Ausführungsform
der Erfindung, die benachbart zur Bremsvorrichtung angebracht ist;
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12 eine
perspektivische Ansicht einer Anzeigeeinheit in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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13 eine
perspektivische Ansicht einer Anzeigeeinheit in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform
der Erfindung;
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14 eine
perspektivische Ansicht einer Anzeigeeinheit in Übereinstimmung mit einer vierten Ausführungsform
der Erfindung;
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Zu
Anfang Bezug nehmend auf 1 ist ein Fahrrad 10 dargestellt,
wobei eine Fahrradanzeigeeinheit 12 einer Ausführungsform
der Erfindung an diesem installiert ist, wie später noch erläutert wird. Die
Fahrradanzeigeeinheit 12 ist vorzugsweise ein Fahrradcomputer,
der verschiedene zum Fahrrad 10 gehörige Parameter messen, berechnen
und anzeigen kann, beispielsweise Geschwindigkeit des Fahrrads,
zurückgelegte
Strecke, Zwischenzeit, Fahrtzeit, aktuelle Zeit, Trittfrequenz des
Fahrers, an der Tretlagerachse anliegendes Drehmoment und Gangpositionen.
Der Fahrradcomputer oder die Anzeigeeinheit 12 kann auch
Informationen über
den Fahrer liefern, beispielsweise Pulsfrequenz, Blutdruck oder
nach Wunsch auch weitere Parameter. Die Fahrradanzeigeeinheit 12 ist
speziell gestaltet, um einem Fahr radfahrer in Situationen schlechter
Beleuchtung Informationen anzuzeigen, wobei dabei Energie gespart wird,
wie später
noch erläutert
wird.
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Beim
Fahrrad 10 handelt es sich vorzugsweise um ein herkömmliches
Fahrrad mit einem Fahrradrahmen 14, einem Vorderrad 16,
einem Hinterrad 18, einem Sattel 20, einer Lenkstange 22 und einem
Antriebsstrangelement 24, das für den Vortrieb des Fahrrades 10 sorgt.
Das Fahrrad 10 und seine verschiedenen Bestandteile sind
an sich bekannt. Daher wird das Fahrrad 10 und seine verschiedenen
Bauelemente hier nicht detailliert erläutert oder dargestellt, außer insoweit
als es zur Erläuterung
der Erfindung erforderlich ist. Außerdem wird in der ersten dargestellten
Ausführungsform
die Anzeigeeinheit 12 ebenfalls verwendet, um einen Schaltvorgang
des Antriebsstrangelementes 24 durchzuführen, bei dem es sich um eine
automatische Gangschaltung handelt. Selbstverständlich kann, wie für Fachleute
offensichtlich ist, die Anzeigeeinheit 12 in Verbindung
mit einem manuell geschalteten Antriebsstrangelement verwendet werden.
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Wie
am besten aus den 2 und 8 zu ersehen,
beinhaltet die Fahrradanzeigeeinheit 12 im Wesentlichen
ein Anzeigepaneel- oder -element 28 mit einem Paar von
Hintergrundbeleuchtungen 30, eine Steuereinheit oder ein
-element 32 und eine Batterieeinheit oder ein -element 34,
die alle zusammen in einem Gehäuse 36 montiert
sind. Vorzugsweise ist die Fahrradanzeigeeinheit 12 fest
auf einem zu einem der Handgriffe benachbarten Abschnitt einer Lenkstange 22 angebracht.
In der dargestellten Ausführungsform
ist die Fahrradanzeigeeinheit 12 Teil einer Gangschaltbaugruppe 38,
die mit einem Antriebsstrangelement 24 funktionsmäßig verbunden ist.
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Selbstverständlich sind,
wie für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervorgeht, weitere Ausführungsformen
möglich,
von denen einige hier offenbart sind. Beispielsweise kann, wie aus 12 zu
ersehen, die Steuereinheit 32 vom Anzeigepaneel 28 physikalisch
getrennt sein, derart, dass das Anzeigepaneel 28 in der
Mitte der Lenkstange 22 montiert ist, während sich die Steuereinheit 32 benachbart zum Handgriff
befindet. Außerdem
kann die Fahrradanzeigeeinheit 12 separat von der Gangschaltbaugruppe 38 sein,
wie aus den 13 und 14 zu ersehen.
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In
der dargestellten Ausführungsform
ist die Gangschaltbaugruppe 38 durch ein Schaltkabel 39 mit
einer innenliegenden Mehrgang-Schaltnabe 40 funktionsmäßig verbunden, über die
das Hinterrad 18 am Rahmen 14 befestigt ist. Selbstverständlich können, wie
für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervorgeht, weitere Typen von Gangschaltbaugruppen
und Antriebsstrangelementen in Verbindung mit der Anzeigeeinheit 12 verwendet
werden, um Vorteile der Erfindung zu realisieren.
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Innenliegende
Gangschaltnaben, beispielsweise die innenliegende Gangschaltnabe 40,
sind an sich bekannt. Daher wird die innenliegende Gangschaltnabe 40 hier
nicht detailliert erläutert
oder dargestellt. Ein Beispiel für
eine innenliegende Gangschaltnabe und eine Gangschaltbaugruppe,
deren Technologie in der Erfindung verwendet werden kann, ist im
US-Patent Nr. 5 900 705 offenbart, das Shimano Inc. übertragen
wurde. Auf die gesamte Offenbarung des US-Patents Nr. 5 900 705
sei hier vollinhaltlich Bezug genommen, um eine innenliegende Gangschaltnabe
zu verstehen, die mit einer automatischen Gangschaltbaugruppe verbunden
ist.
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Wie
aus den 4 und 8 zu ersehen, weist
die Gangschaltbaugruppe 38 drei Gangschaltknöpfe oder
-schalter 41, 42 und 43 auf. Bei den Schaltern 41 bis 43 handelt
es sich vorzugsweise um Druckknöpfe,
die mit der Steuereinheit 32 und der innenliegenden Gangschaltnabe 40 funktionsmäßig verbunden
sind, um einen Gangschaltvorgang der innenliegenden Gangschaltnabe 40 zu
signalisieren und/oder zu steuern. Beispielsweise weisen die Schalter 41 bis 43 Kappenabschnitte 41a, 42a und 43a und
Kontaktabschnitte 41b, 42b und 43b auf,
die auf dem Bandkabel 44 ausgebildet sind, das mit der Steuereinheit 32 elektrisch
verbunden ist. Beim Drücken
des Schalters 41 wird ein Signal an die Steuereinheit 32 gesendet,
die das Signal verarbeitet, und dann führt die Steuereinheit 32 entweder
eine automatische Steuerung des Schaltvorgangs der innenliegenden
Gangschaltnabe 40 durch, oder steuert den Schaltvorgang
der innenliegenden Gangschaltnabe 40 reagierend darauf, dass
der Fahrradfahrer einen der Schalter 42 oder 43 drückt. Beim
Drücken eines
der Schalter 42 oder 43 wird ein Signal an die Steuereinheit 32 gesendet,
welche das Signal verarbeitet, und dann sendet die Steuereinheit 32 ein
Signal an die innenliegende Gangschaltnabe 40, um ein Hoch-
oder Herunterschalten durchzuführen.
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Der
Schalter 41 ist vorzugsweise ein Modusschalter, welcher
ermöglicht,
dass der Fahrer zwischen einem automatischen Gangschaltmodus und einem
manuellen Gangschaltmodus umschaltet. Außerdem beinhaltet der automatische
Gangschaltmodus vorzugsweise zwei oder mehr unterschiedliche Automatikmodi
für unterschiedliche
Fahrbedingungen. Demgemäß kann durch
Drücken
des Modusschalters 41 der Fahrer zwischen einem manuellen Gangschaltmodus
und einem der Automatikschaltmodi umschalten. Wenn das Fahrrad 10 nicht
in Betrieb ist, können
die Schalter 41 bis 43 zusammen mit dem Einstellknopf 51 verwendet
werden, um ein Einstellen oder Justieren der Steuereinheit 32 durchzuführen. Der
Einstellknopf 51 wird mit einem Stift oder einem spitzen
Gegenstand gedrückt,
um eine Einstellschaltung der Steuereinheit 32 zu aktivieren. Wenn
man beispielsweise den Modusschalter 41 gedrückt hält, können die
Gangschalt-Schalter 42 und 43 verwendet werden,
um ein Einstellen und/oder Justieren der Steuereinheit 32 durchzuführen.
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Wenn
der Fahrer durch Drücken
des Modusschalters 41 den automatischen Gangschaltmodus wählt, führt die
Steuereinheit 32 ein automatisches Schalten der innenliegenden
Gangschaltnabe 40 durch. Insbesondere bestimmt die Steuereinheit 32 die
Geschwindigkeit des Fahrrades 10 und die aktuelle Gangposition,
um zu bestimmen, wann ein Hochschalten oder Herunterschalten durchgeführt wird. Demgemäß ist in
der Steuereinheit 32 ein Programm für einen Gangschaltvorgang der
innenliegenden Gangschaltnabe 40 gespeichert. Das Anzeigepaneel 28 zeigt
vorzugsweise die aktuelle Gangposition und die Geschwindigkeit des
Fahrrades 10 an. Jedes Mal, wenn die innenliegende Gangschaltnabe 40 von einem
niedrigeren Gang auf einen höheren
Gang, oder von einem höheren
Gang auf einen niedrigeren Gang schaltet, wird eine vorbestimmte
Operationsanweisung oder ein -signal er zeugt und an die Steuereinheit 32 gesendet.
Die Steuereinheit 32 bestimmt dann, ob die Hintergrundbeleuchtungen 30 eingeschaltet
werden sollten.
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Wenn
der Fahrer den manuellen Gangschaltmodus auswählt, erfolgt das Schalten der
innenliegenden Gangschaltnabe 40 durch Betätigung der
Steuer- oder Gangschalt-Schalter 42 und 43. Beispielsweise
ist der Schalter 42 vorzugsweise ein Druckknopf, mit dem
die innenliegende Gangschaltnabe 40 von einer niedrigeren
Gangstufe auf eine höhere
Gangstufe geschaltet wird. Der Schalter 43 ist vorzugsweise
ein Herunterschalt-Druckknopf, welcher der innenliegenden Gangschaltnabe 40 signalisiert,
auf die nächstniedrigere
Gangstufe zu schalten. Das Anzeigepaneel 28 zeigt vorzugsweise
an, welchen der drei Modi der Fahrer aktuell verwendet. Außerdem zeigt
das Anzeigepaneel 28 vorzugsweise den aktuellen Gang der
innenliegenden Gangschaltnabe 40 und die aktuelle Geschwindigkeit
des Fahrrades 10.
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Das
Anzeigepaneel oder -element 28 ist vorzugsweise ein ziemlich
herkömmliches
Anzeigepaneel wie beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD),
welche dem Fahrer verschiedene Informationen anzeigt. Das Anzeigepaneel 28 weist
eine vordere Anzeigefläche
auf, auf welcher die Anzeigemarkierungen angezeigt werden, um dem
Fahrer Information über
das Fahrrad 10 zu übermitteln.
Die Rückseite des
Anzeigepaneels weist einen elektrischen Stecker 45 auf,
der mit der Steuereinheit 32 elektrisch verbunden ist,
wie später
noch erläutert
wird. Da das Anzeigepaneel 28 von ziemlich herkömmlicher
Bauart und an sich bekannt ist, wird es hier nicht detailliert erläutert oder
dargestellt. Vielmehr wird das Anzeigepaneel 28 hier nur
insoweit erläutert,
als dies zum Verständnis
der Erfindung erforderlich ist.
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Das
Anzeigepaneel 28 beinhaltet vorzugsweise einen Ziffern-Hauptanzeigeabschnitt 46,
einen Neben-Ziffernanzeigeabschnitt 47 und einen Modus-Anzeigeabschnitt 48.
Selbstverständlich
können, wie
dies für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervorgeht, weniger oder
mehr Anzeigeabschnitte verwendet werden. Außerdem können die Anzeigeabschnitte
anstelle von Ziffern- oder alphanumerischen Anzeigen grafische Anzeigen
sein.
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Vorzugsweise
ist der Ziffern-Hauptanzeigeabschnitt 46 so gestaltet,
dass er wahlweise mindestens Informationen wie beispielsweise Kilometer
pro Stunde (km/h) oder Meilen pro Stunde (Meilen/h), oder Gangpositionen
anzeigt. Mit anderen Worten liefert der Hauptanzeigeabschnitt 46 vorzugsweise Informationen
bezüglich
der aktuellen Fahrradgeschwindigkeit und der aktuellen Gangwahl.
Selbstverständlich
kann der Hauptanzeigeabschnitt 46 je nach Anforderung und/oder
Wunsch wahlweise weitere Informationstypen liefern. Der Hauptanzeigeabschnitt 46 ist
mit der Steuereinheit 32 funktionsmäßig verbunden. Vorzugsweise
wechselt die Steuereinheit 32 automatisch damit ab, dass
sie für
einen vorbestimmten Zeitraum die aktuelle Fahrradgeschwindigkeit
anzeigt und für
einen vorbestimmten Zeitraum die aktuelle Gangposition anzeigt.
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Der
Neben-Anzeigeabschnitt 47 liefert vorzugsweise Informationen
wie beispielsweise die aktuelle Zeit, die aktuelle Temperatur, die
Etappenzeit und die Etappenfahrstrecke. Selbstverständlich kann der
Neben-Anzeigeabschnitt 47 je nach Anforderung und/oder
Wunsch wahlweise weitere Informationstypen bereitstellen. Die Steuereinheit 32 ist
mit dem Neben-Anzeigeabschnitt 47 funktionsmäßig verbunden.
Vorzugsweise wechselt die Steuereinheit 32 nach Verstreichen
eines vorbestimmten Zeitraums automatisch die angezeigte Information.
Alternativ kann ein zusätzlicher
Knopf mit der Steuereinheit 32 funktionsmäßig verbunden
sein, um die aktuell angezeigte Information wahlweise zu wechseln.
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Vorzugsweise
verwendet der Modusanzeigeabschnitt 48 alphanumerische
Zeichen, um den aktuellen Modus des Fahrrades 10 anzuzeigen.
Beispielsweise kann "M" verwendet werden,
um den manuellen Modus anzuzeigen, hingegen kann "D" oder/oder "L" verwendet
werden, um den automatischen Gangschaltmodus anzuzeigen. Selbstverständlich können, wie
für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervorgeht, weitere Typen von Anzeigemarkierungen,
Buchstaben oder grafischen Symbolen verwendet werden, um den aktuellen
Modus anzuzeigen. Der Modusanzeigeabschnitt 48 ist mit der
Steuereinheit 32 funktionsmäßig verbunden, um den aktuellen
Modus anzuzeigen.
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Für Fachleute
geht aus dieser Beschreibung klar hervor, dass verschiedene Konfigurationen
des Anzeigepaneels 28 möglich
sind und dass das Anzeigepaneel 28 konfiguriert sein kann,
um verschiedene von der Steuereinheit 32 ausgegebene Informationen
anzuzeigen. Einige Beispiele von Fahrradanzeigeeinrichtungen des
Standes der Technik, die auf dem Gebiet der Fahrradtechnik bekannt
sind, beinhalten die US-Patente Nr. 5 847 641 und 5 625 336, die
beide Shimano Inc. übertragen
wurden. Auf diese Patente sei hier vollinhaltlich Bezug genommen,
um verschiedene Schaltungen, die in der Steuerschaltung 32 verwendet
werden können,
und/oder verschiedene Informationen zu zeigen, die von der Anzeigeeinheit 12 angezeigt
werden können.
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Die
Steuereinheit 32 beinhaltet vorzugsweise ein oder mehrere
Hintergrundbeleuchtungen 30, die mit dieser funktionsmäßig verbunden
sind. Diese Hintergrundbeleuchtungen 30 sind vorzugsweise Leuchtdioden
(LED) oder andere herkömmliche
Beleuchtungseinheiten oder -elemente. Die Hintergrundbeleuchtungen 30 sind
vorzugsweise derart positioniert, dass das Licht über die
Frontfläche
des Anzeigepaneels 28 strahlt. Eine exzessive Verwendung der
Hintergrundbeleuchtungen 30 kann typischerweise ein Entleeren
der Batterieeinheit 34 zur Folge haben, derart, dass die
Anzeigeeinheit 12 nicht funktioniert. Um die Verwendung
der Hintergrundbeleuchtungen 30 zu optimieren, bestimmt
die Steuereinheit 32, wann und wie die Hintergrundbeleuchtungen 30 angeschaltet
werden.
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Die
Steuereinheit 32 steuert eine interne Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung 52 zur
Steuerung der Stromzufuhr zu den Hintergrundbeleuchtungen 30 und
verschiedene Teile der Steuereinheit 32. Vorzugsweise steuert
die Steuereinheit 32 die interne Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung 52 so,
dass, nach Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums nach dem Anschalten
der Hintergrundbeleuchtungen 30 durch die interne Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung 52,
die Hintergrundbeleuchtungen 30 automatisch abgeschaltet
werden. Vorzugsweise steuert die Steuereinheit 32 ebenfalls
die interne Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung 52 so,
dass ein Einschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 während eines
oder mehreren vorgewählten
Zeit intervallen verhindert wird, beispielsweise während des
Tages. Dieses vorbestimmte Zeitintervall kann als "Dunkelschaltungszeitraumn" bezeichnet werden.
Der Begriff "Dunkelschaltungszeitraum" wie hier verwendet
bezeichnet einen Zeitraum, bei dem weder manuell noch automatisch
ein Anschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 erfolgen kann.
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Dieses
vorgewählte
Zeitintervall oder dieser Dunkelschaltungszeitraum kann ab Werk
eingestellt sein und/oder durch den Fahrradfahrer eingestellt werden.
Beispielsweise kann die Steuereinheit 32 ein Programm beinhalten,
welches erfordert, dass der Fahrer die aktuelle Zeit, das aktuelle
Datum und die aktuelle Zeitzone eingibt, derart, dass die Steuereinheit 32 die
Länge und
den zeitlichen Ablauf des Dunkelschaltungszeitraums optimiert. Mit
anderen Worten erfolgt durch die Steuereinheit 32 automatisch eine
Einstellung auf Sommer/Winterzeit sowie auf den geographischen Ort
des Fahrradfahrers. Selbstverständlich
setzt dies voraus, dass der Fahrradfahrer eine korrekte Eingabe
der aktuellen Zeit, des Datums und des geographischen Ortes vornimmt,
an dem er sich befindet.
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Alternativ
kann der Fahrer den Dunkelschaltungszeitraum programmieren. Beispielsweise
könnte
der Fahrer eingeben, dass der Dunkelschaltungszeitraum in der Zeit
zwischen 6 Uhr früh
und 8 Uhr abends liegt. Selbstverständlich wäre es, wollte man ein Anschalten
der Hintergrundbeleuchtungen 30 bei Tageslicht verhindern,
erforderlich, dass der Fahrer die Anzeigeeinheit ständig justiert,
um den Dunkelschaltungszeitraum zu optimieren.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Steuerung des Dunkelschaltungszeitraums besteht darin, einen Lichtsensor 54 zu
verwenden. Der Lichtsensor 54 würde bestimmen, wenn der Umgebungslichtpegel unter
einen vorbestimmten Pegel abfällt,
und somit ein Anschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 erlauben.
In diesem Fall kann ein Dunkelschaltungszeitraum zu einem beliebigen
Zeitpunkt gegeben sein, bei dem der Umgebungslichtpegel ausreicht, um
die Anzeigemarkierungen auf dem Anzeigepaneel 28 zu betrachten.
Selbstverständlich
können, wie
für Fachleute
aus dieser Beschreibung hervorgeht, verschiedene Kombinationen dieser
Verfahren zur Bestimmung des Dunkelschaltungszeitraums verwendet
werden.
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Es
ist erwünscht,
dass die Hintergrundbeleuchtungen 30 angeschaltet werden,
ohne dass der Fahrer dazu einen separaten Knopf drücken braucht. Selbstverständlich ist
es möglich,
je nach Anforderung und/oder Wunsch einen derartigen separaten Knopf
zum Anschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 hinzuzufügen. Selbstverständlich sollte,
falls ein separater Knopf verwendet wird, dieser Knopf während des
Dunkelschaltungszeitraums inaktiv sein, so dass bei Tageslicht ein
zufälliges
oder unbeabsichtigtes Einschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 verhindert
wird.
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Vorzugsweise
sind die Hintergrundbeleuchtungen 30 nur für sehr kurze
Zeiträume
eingeschaltet. Die Einschaltdauer der Hintergrundbeleuchtungen 30 liegt
vorzugsweise im Bereich von 2 bis 5 Sekunden. Selbstverständlich wird,
je länger
die Hintergrundbeleuchtungen 30 eingeschaltet sind, desto mehr
Energie der Batterieeinheit 34 entzogen. In jedem Fall
sollten die Hintergrundbeleuchtungen 30 niemals für einen
Zeitraum von mehr als ungefähr
30 Sekunden betrieben werden.
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Die
Zeitdauer, für
welche die Hintergrundbeleuchtungen 30 eingeschaltet bleiben,
lässt sich
vorzugsweise durch den Fahrer einstellen. Dies ermöglicht,
dass der/die Fahrer(in) die Anzeigeeinheit für seine oder ihre Bedürfnisse
optimieren kann. Die Hintergrundbeleuchtungen 30 können auf
viele verschiedene Weisen eingeschaltet werden. Beispielsweise wird
jedes Mal, wenn die Gangschaltbaugruppe 38 einen Schaltvorgang
erfasst, ein Signal erzeugt und an die Steuereinheit 32 gesendet,
derart, dass die Hintergrundbeleuchtungen 30 eingeschaltet
werden. Die Hintergrundbeleuchtungen 30 bleiben für eine vorbestimmte
Zeitdauer eingeschaltet, wie bestimmt durch die Steuereinheit 32.
Mit anderen Worten erfolgt nach Verstreichen eines vorbestimmten
Zeitraums nach dem Anschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 automatisch
ein Ausschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 durch die Hintergrundbeleuchtungsschaltbetätigungseinrichtung 52.
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Dieses
Einschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 während der
Gangschaltoperation erfolgt vorzugsweise sowohl bei einem Betrieb
der Gangschaltbaugruppe 38 im manuellen Modus als auch
im Automatikmodus. Außerdem
werden vorzugsweise bei jedem Hochschalt- und Herunterschaltvorgang die
Hintergrundbeleuchtungen 30 angeschaltet. Selbstverständlich können, wie
für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervorgeht, die Hintergrundbeleuchtungen 30 auch
lediglich beim Hochschalten, oder lediglich beim Herunterschalten,
oder lediglich nach einer vorbestimmten Anzahl von Schaltvorgängen eingeschaltet
werden.
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Alternativ
können
die Hintergrundbeleuchtungen 39 jedes Mal angeschaltet
werden, wenn der Modusknopf oder -schalter 41 gedrückt wird,
der ein Umschalten zwischen einem der Automatikmodi, oder von einem
der Automatikmodi in den manuellen Modus bewirkt, oder umgekehrt.
Eine andere Möglichkeit
wäre, durch
die Steuereinheit 32 eine zeitbasierte Steuerung des Anschaltens
der Hintergrundbeleuchtungen 30 durchzuführen. Insbesondere könnten die
Hintergrundbeleuchtungen 30 nach jeweils 5 Minuten für einen
vorbestimmten Zeitraum eingeschaltet werden. Nach Verstreichen eines
vorbestimmten Zeitraums werden dann die Hintergrundbeleuchtungen 30 wieder
ausgeschaltet. Die Frequenz, mit welcher die Hintergrundbeleuchtungen 30 eingeschaltet
werden, kann ab Werk voreingestellt sein, und/oder durch den Fahrer
eingestellt werden. Selbstverständlich
sollte bei jeder dieser alternativen Ausführungsformen die Hintergrundbeleuchtungen während der
Dunkelschaltungszeiträume
inaktiv sein, um ein zufälliges
oder unbeabsichtigtes Anschalten der Hintergrundbeleuchtungen 30 bei
Tageslicht zu verhindern.
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Die
Steuereinheit 32 beinhaltet einen auf einer Leiterplatte 60 ausgebildeten
Mikrocomputer, der von einer Batterieeinheit 34 mit Strom
versorgt wird. In der dargestellten Ausführungsform sind die Hintergrundbeleuchtungen 30 direkt
an der nach vorne weisenden Fläche
der Leiterplatte 60 angebracht. Selbstverständlich können die
Hintergrundbeleuchtungen 30 von der Leiterplatte 60 separat
sein. Der Mikrocomputer der Steuereinheit beinhaltet eine Zentralrecheneinheit
(CPU) 62, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 64,
einen Festwertspeicher (ROM) 66 und eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 68.
Die verschiedenen Bauteile des Mikrocomputers sind auf dem Gebiet
der Fahrradtechnik an sich bekannt. Daher werden die im Mikrocomputer
verwendeten Bauelemente der Steuereinheit 32 hier nicht
detailliert erläutert
oder dargestellt. Außerdem
geht für
Fachleute aus dieser Beschreibung klar hervor, dass die Steuereinheit 32 verschiedene
elektronische Bauelemente, Schaltungen und mechanische Bauelemente
beinhalten kann, um die Erfindung zu realisieren.
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Die
Steuereinheit 32 beinhaltet eine Mehrzahl von Abtast-/Messvorrichtungen
oder -elementen, die mit dieser verbunden sind, um verschiedene Informationen
an die Zentralrecheneinheit 62 zu liefern. Die Abtast-/Messelemente
erzeugen vorbestimmte Operationsanweisungen. Typischerweise haben
die vorbestimmten Operationsanweisungen einen analogen Wert. Eine
Signalübertragungsschaltung
der Zentralrecheneinheit 62 führt eine Analog/Digital-Wandlung
durch und sendet das Ergebnis an das Anzeigepaneel 28.
Somit sind diese Abtast-/Messelemente mit der Zentralrecheneinheit 62 der
Steuereinheit 32 funktionsmäßig verbunden, derart, dass
von der Zentralrecheneinheit 62 vorbestimmte Operationsanweisungen
empfangen werden. Mit anderen Worten werden die vorbestimmten Operationsanweisungen
von der Zentralrecheneinheit 62 verarbeitet. Informationen,
die auf diesen vorbestimmten Operationsanweisungen basieren, werden
dann auf dem Anzeigepaneel 28 angezeigt, wie von der Zentralrecheneinheit 62 bestimmt.
Die vorbestimmten Operationsanweisungen werden auch verwendet, um
der Zentralrecheneinheit 62 zu signalisieren, die Hintergrundbeleuchtungen
für einen
vorbestimmten Zeitraum anzuschalten.
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Ein
Typ von Abtast-/Messelement, der zur Steuerung der Hintergrundbeleuchtungen 30 verwendet
wird, ist ein Arbeits- oder Gangpositionssensor 70. Der
Arbeits- oder Gangpositionssensor 76 weist
ein Potentiometer auf, das mit der Zentralrecheneinheit 62 funktionsmäßig verbunden
ist, um die aktuelle Gangposition der innenliegenden Gangschaltnabe 40 abzutasten.
Der Gangpositionssensor 70 kann an der innenliegenden Gangschaltnabe 40 in herkömmlicher
Weise angebracht sein. Im Fall einer manuellen Gangschaltung kann
ein Gangpositionssensor an jeder Gangschaltbaugruppe und/oder an den
vorderen und hinteren Umwerfern angebracht sein. Der Gangpositionssensor 70 erzeugt
ein analoges Signal (eine vorbestimmte Operationsanweisung), das
durch eine Signalumwandlungsschaltung der Zentralrecheneinheit 62 in
ein digitales Signal umgewandelt wird. Das digitale Signal wird
dann an das Anzeigepaneel 28 gesendet. Die vorbestimmte Operationsanweisung
des Gangpositionssensors 70 wird auch zur Steuerung der
Hintergrundbeleuchtungen 30 verwendet.
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Ein
weiterer Typ von Abtast-/Messelement, der zur Steuerung der Hintergrundbeleuchtungen 30 verwendet
wird, ist ein Fahrradgeschwindigkeits-/ oder -drehzahlsensor 72.
Der Fahrradgeschwindigkeits-/ oder -drehzahlsensor 72 ist
mit der Vordergabel des Fahrrades 10 verbunden. Dieser
Fahrradgeschwindigkeits-/ oder -drehzahlsensor 72 gibt
ein Fahrradgeschwindigkeitssignal aus, dadurch, dass er einen am
Vorderrad 16 montierten Magneten 74 erfasst. Somit
bilden der Sensor 72 und der Magnet 74 ein Abtast-
oder Messelement der Steuereinheit 32. Mit anderen Worten
erfasst der Sensor 72 die Drehzahl des Vorderrades 16 und
weist einen vorderen Reed-Schalter oder ein anderes Bauelement zur Erfassung
des einen oder mehreren Magneten 74 auf, die sich mit dem
Laufrad 16 drehen. Der Sensor 72 erzeugt jedes
Mal, wenn sich das Laufrad 16 um einen vorbestimmten Drehwinkel
gedreht hat, einen Impuls. Sobald der Sensor 72 den Impuls
oder das Signal erzeugt, sendet eine Impulssignal-Übertragungsschaltung
dieses Impulssignal an die Zentralrecheneinheit 72, welche
dann je nach Anforderung die Information auf dem Anzeigepaneel 28 anzeigt. Mit
anderen Worten erzeugt der Fahrradgeschwindigkeits-/ oder -drehzahlsensor 72 ein
analoges Signal (eine vorbestimmte Operationsanweisung), die durch
eine Signalumwandlungsschaltung der Zentralrecheneinheit 62 in
ein digitales Signal umgewandelt wird. Das digitale Signal wird
dann an das Anzeigepaneel 28 gesendet. Die vorbestimmte
Operationsanweisung des Fahrradgeschwindigkeits-/ oder -drehzahlsensors 72 wird
auch zur Steuerung der Hintergrundbeleuchtungen 30 verwendet.
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Ein
Drehmomentsensor 76 kann verwendet werden, um die Pedalkraft
des Fahrradfahrers oder das auf die Tretlagerachse einwirkende Drehmoment zu
erfassen. Die Kurbelarme können
mit einem Trittfrequenzsensor ähnlich
dem an der Vordergabel montierten Geschwindigkeits-/Drehzahlsensor 72 versehen
sein. Der Gangschaltmechanismus und die Bremsmechanismen können ebenfalls
mit Positionssensoren und einem Übertragungsstromkreis
zum Anzeigen verschiedener Informationen über den Gangschalt- und/oder
Bremsvorgang versehen sein. Beispielsweise kann ein Dehnungsmessstreifen
oder ein anderer Kraftsensor verwendet werden, um den auf den Bremsblock
oder ein anderes Reibelement ausgeübten Druck zu erfassen. Der
Drehmomentsensor 76 erzeugt ein analoges Signal (eine vorbestimmte
Operationsanweisung), die durch eine Signalumwandlungsschaltung
der Zentralrecheneinheit 62 in ein digitales Signal umgewandelt
wird. Das digitale Signal wird dann an das Anzeigepaneel 28 gesendet.
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Ein
Bremssensor 78 kann verwendet werden, um zu erfassen, wenn
eine Bremskraft auf die Bremsen aufgebracht wird. Der Bremssensor 78 ist mit
dem Bremshebel 79 verbunden. Der Bremssensor 78 erzeugt
ein analoges Signal (eine vorbestimmte Operationsanweisung), das
durch eine Signalumwandlungsschaltung der Zentralrecheneinheit in
ein digitales Signal umgewandelt wird. Das digitale Signal wird
dann an das Anzeigepaneel 28 gesendet. Die vorbestimmte
Operationsanweisung des Bremssensors 78 wird auch zur Steuerung
der Hintergrundbeleuchtungen 30 verwendet. Mit anderen
Worten werden, jedes Mal, wenn die Bremsen durch den Bremshebel 79 betätigt werden,
die Hintergrundbeleuchtungen 30 für einen vorbestimmten Zeitraum eingeschaltet.
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Ein
weiteres Abtast-/Messelement, das in der Steuereinheit 32 enthalten
sein kann, ist eine Zeitgebervorrichtung oder ein Zeitgeberelement 80. Vorzugsweise
beinhaltet das Zeitgeberelement 80 eine Uhr, welche die
aktuelle Zeit auf dem Anzeigepaneel 28 anzeigt. Das Zeitgeberelement 80 wird auch
zum Messen verschiedener Zeitgebersequenzen und zum Steuern der
auf dem Anzeigepaneel 28 angezeigten Information verwendet.
Beispielsweise wird das Zeitgeberelement 80 zur Steuerung
des "Dunkelschaltungszeitraums" und der Zeitdauer
verwendet, während
der die Hintergrundbeleuchtungen 30 eingeschaltet ist.
Eine vorbestimmte Operations anweisung wird ebenfalls durch das Zeitgeberelement 80 erzeugt,
um eine zeitbasierte Steuerung der Hintergrundbeleuchtungen 30 durchzuführen.
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Es
ist ebenfalls möglich,
weitere Typen von Sensoren einzubauen, um die Pulsfrequenz, den Blutdruck
und dergleichen des Fahrers zu messen. Diese Parameter können mittels
der Steuereinheit 32 ebenfalls auf dem Anzeigepaneel 28 angezeigt
werden. Ein (nicht dargestellter) Temperatursensor ist vorzugsweise
ebenfalls mit der Steuereinheit 32 funktionsmäßig verbunden,
um die aktuelle Temperatur auf dem Anzeigepaneel 28 anzuzeigen.
Die Anzeigeeinheit 12 und die Sensoren mit ihren jeweiligen Signalübertragungsschaltungen
sind miteinander mit Hilfe von herkömmlichen Steckverbinder-Signalleitungsstromkabeln
miteinander verbunden.
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Beispielsweise
können
bei Verstreichen eines vorbestimmte Zeitraums abwechselnd verschiedene
Informationen angezeigt werden, wie im US-Patent Nr. 5 625 336 offenbart,
das Shimano Inc. übertragen
wurde. Insbesondere offenbart das US-Patent Nr. 5 625 336 eine Anzeigevorrichtung
für ein
Fahrrad mit einer Gangwechseleinrichtung, bei welchem die Anzeige
bei Verstreichen eines vorbestimmten Zeitraums nach dem Umschalten
der Anzeigevorrichtung in den Gangschaltmodus automatisch die Anzeigevorrichtung
von einem Gangschaltmodus in einen Fahrmodus umschaltet. Dieser
Anzeigetyp kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Auf die gesamte Offenbarung des US-Patents Nr. 5 625 336 sei hier
vollinhaltlich Bezug genommen, um die verschiedenen Merkmale zu
verstehen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Selbstverständlich können weitere Fahrradbauelemente
ebenfalls mit Sensoren zur Erfassung verschiedener Werte und mit
Signalübertragungsschaltungen
ausgerüstet
sein, welche die erfassten Signale für eine Ausgabe durch die Anzeigeeinheit übertragen.
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Das
Batterielement oder die -einheit 34 beinhaltet vorzugsweise
eine herkömmliche
Batterie geringer Spannung, beispielsweise eine solche, die in digitalen
Armbanduhren verwendet wird. Auch wenn lediglich eine einzige Batterie
dargestellt ist, geht für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervor, dass je nach Anforderung und/oder
Wunsch mehr als eine einzige Batterie verwendet werden kann. Außer dem geht
für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar hervor, dass das Batterieelement 34 wie
dargestellt innerhalb des Gehäuses 36 montiert
sein kann, oder das Batterieelement 34 kann in einem separaten
Gehäuse
montiert sein und mit der Steuereinheit 32 in herkömmlicher
Weise verbunden sein. Beim Batterieelement 34 kann es sich
um eine herkömmliche
Batterie wie beispielsweise eine Silberoxidbatterie oder eine Lithiumbatterie
oder um eine Niederspannungsbatterie von einem beliebigen anderen
bekannten Typ handeln. Vorzugsweise beträgt die Spannung ca. 1,5 V.
Für Fachleute
geht aus dieser Beschreibung ebenfalls klar hervor, dass es sich
beim Batterieelement um eine Solarbatterie handeln kann, oder es sich
um eine Kombination aus einer Standard-Trockenbatterie und einer
Solarbatterie, die miteinander verbunden sind, handeln kann.
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Das
Gehäuse 36 beinhaltet
vorzugsweise ein äußeres Gehäuse 88,
ein inneres Gehäuse 90 und
einen Befestigungsträger 92.
Vorzugsweise sind die äußeren und
inneren Gehäuse 88 und 90 und
der Träger 92 aus
leichten Materialien aufgebaut. Noch bevorzugter sind das äußere und
das innere Gehäuse 88 und 90 aus
einem harten steifen Plastikmaterial aufgebaut, hingegen der Träger 92 aus
einem metallischen Material wie beispielsweise Aluminium aufgebaut.
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Das äußere Gehäuse 88 beinhaltet
vorzugsweise einen vorderen äußeren Gehäuseabschnitt 94, einen
hinteren äußeren Gehäuseabschnitt 96,
und eine Mehrzahl von Befestigungseinrichtungen 98, um das
innere Gehäuse 90 in
diesen einzuschließen. Das äußere Gehäuse 88 ist
mit dem Träger 92 durch Befestigungseinrichtungen 98 fest
verbunden. Die vorderen und hinteren äußeren Gehäuseabschnitte 94 und 96 bilden
einen Hohlraum, welcher das innere Gehäuse lagert. Der vordere äußere Gehäuseabschnitt 94 weist
eine Anzeigeöffnung 100 sowie
drei Knopföffnungen 101, 102 und 103 auf.
Der hintere äußere Gehäuseabschnitt 96 passt
mit dem vorderen äußeren Gehäuseabschnitt 94 zusammen
und ist mit diesem durch die Befestigungseinrichtungen 98 verbunden.
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Das
innere Gehäuse 90 beinhaltet
vorzugsweise eine Linse oder einen vorderen inneren Gehäuseabschnitt 106,
eine Flüssigkristallanzeigehalterung 108 und
einen hinteren inneren Gehäuseabschnitt 110.
Der vordere innere Gehäuseabschnitt 106,
die LCD-Halterung 108 und der hintere innere Gehäuseabschnitt 110 sind
vorzugsweise miteinander verklebt, so dass eine einzige Einheit
gebildet wird, die im äußeren Gehäuse 88 befestigt
ist. Das innere Gehäuse 90 haltert
das Anzeigepaneel 28 und die Leiterplatte 90.
Mit anderen Worten sind im inneren Gehäuse 90 das Anzeigepaneel 28,
die Batterieeinheit 30 und die Steuereinheit 32 untergebracht. Der
vordere innere Gehäuseabschnitt
oder die Linse 106 ist ein transparentes Element, das über der Hauptanzeigeöffnung 100 im
vorderen äußeren Gehäuseabschnitt 94 zu
liegen kommt, so dass die Vorderfläche des Anzeigepaneels 28 durch
das äußere und
das innere Gehäuse 88 und 90 hindurch
betrachtet werden kann.
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Wenn
die Linse oder der vordere innere Gehäuseabschnitt 106 sich
in seiner Position anliegend am vorderen äußeren Gehäuseabschnitt 94 befindet, ist
die Linse 106 benachbart einer Reflexionsfläche 112 positioniert,
die an einem inneren Abschnitt des vorderen äußeren Gehäuseabschnittes 94 ausgebildet
ist. Diese Reflexionsfläche 112 ist
gestaltet, um von den Hintergrundbeleuchtungen 30 aufgestrahltes
Licht entlang der Vorderfläche
des Anzeigepaneels 28 zu reflektieren. Mit anderen Worten
sind die Hintergrundbeleuchtungen 30 auf der Leiterplatte 60 derart
angeordnet, dass das Licht in die Linse hineinstrahlt und dann durch
die Reflexionsfläche 112 des vorderen äußeren Gehäuseabschnittes 94 über die gesamte
Linse reflektiert wird.
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Die
Leiterplatte 60 weist ein Bandkabel mit darauf ausgebildeten
Schaltern auf. Diese Schalter weisen vorzugsweise Schalterkappen
auf, die sich in den Knopföffnungen
des vorderen äußeren Gehäuseabschnittes
befinden. Vorzugsweise sind verschiedene Markierungen auf jeder
der Schalterkappen ausgebildet, die ihrer Funktion entsprechen.
Beispielsweise sind auf die Schalterkappen die Wörter "Mode" ("Modus"), "Up" ("aufwärts") und "Down" ("abwärts") aufgedruckt. Die
Schalterkappen stehen aus den Schalter- oder Knopföffnungen
in den vorderen äußeren Gehäuseabschnitten
hervor, derart, dass der Fahrradfahrer die Schalterkappen nach innen
eindrücken
kann, was wiederum ein Öffnen
oder Schließen
der Schalter bewirkt.
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Zweite Ausführungsform
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Nachfolgend
Bezug nehmend auf 12 ist eine modifizierte Anzeigeeinheit 112 in Übereinstimmung
mit einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Im Wesentlichen ist diese Ausführungsform
identisch zur ersten Ausführungsform,
abgesehen davon, dass die verschiedenen Bauelemente oder Teile in
drei separate Elemente unterteilt sind. In Anbetracht der Ähnlichkeiten
zwischen dieser Ausführungsform
und der vorhergehenden Ausführungsform,
wird diese Ausführungsformn
hier nicht detailliert erläutert
oder dargestellt. Mit anderen Worten sind die verschiedenen Beschreibungen
und Funktionen der vorhergehenden Ausführungsformen identisch oder
im Wesentlichen identisch zur vorhergehenden Ausführungsform
der Erfindung, wenn nicht anders angegeben.
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In
dieser Ausführungsform
weist die Anzeigeeinheit 112 ein Anzeigeeinheitsgehäuse 113 auf, das
mit dem Steuereinheitsgehäuse 115 über ein
Kabel 117 elektrisch verbunden ist. Das Steuereinheitsgehäuse 115 ist
an der Lenkstange 122 befestigt und mit dem Anzeigepaneel 128 über ein
Kabel 117 elektrisch verbunden. Das Steuereinheitsgehäuse 115 beinhaltet
die Leiterplatte der ersten Ausführungsform.
Jedoch wurden die Hintergrundbeleuchtungen 30 mit der Leiterplatte
des Steuereinheitsgehäuses 115 entfernt
verbunden. Mit anderen Worten sind die Hintergrundbeleuchtungen
im Anzeigeeinheitsgehäuse 113 angebracht.
Somit kann das Anzeigeeinheitsgehäuse 113 benachbart
zur Mitte der Lenkstange 122 angeordnet sein. Außerdem wurde
in dieser Ausführungsformn
das automatische Gangschalten eliminiert und durch eine Gangschaltbaugruppe 138 ersetzt,
bei der es sich um eine beliebige bekannte manuelle Gangschaltbaugruppe
handelt. In dieser Ausführungsform
verwendet die Gangschaltbaugruppe 138 ein Paar von Hebeln 139,
die ein Kabel 141 betätigen,
welches entweder mit einem vorderen Umwerfer oder einem hinteren
Umwerfer verbunden ist. Für
Fachleute geht aus dieser Beschreibung klar hervor, dass der Hebeltyp
der Gangschaltbaugruppe 138 je nach Anforderung und/oder
Wunsch durch einen Gangschaltmechanismus vom Griffschalttyp ersetzt
werden kann. In jedem Fall erfasst der Gangpositionssensor die aktuellen
Gangpositionen der Gangschaltbaugruppe 138.
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Dritte Ausführungsform
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Nachfolgend
Bezug nehmend auf 13 ist eine modifizierte Anzeigeeinheit 212 in Übereinstimmung
mit einer dritten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Im Wesentlichen ist diese Ausführungsform
identisch zur ersten Ausführungsform,
abgesehen davon, dass die automatische Gangschaltbaugruppe durch
eine mechanische Gangschaltbaugruppe 138 der zweiten Ausführungsform
ersetzt wurde. In Anbetracht der Ähnlichkeiten zwischen dieser
Ausführungsform
und der vorhergehenden Ausführungsform,
wird diese Ausführungsform
hier nicht detailliert erläutert
oder dargestellt. Mit anderen Worten sind die verschiedenen Beschreibungen
und Funktionen der vorhergehenden Ausführungsformen identisch oder
im Wesentlichen identisch zur vorhergehenden Ausführungsform
der Erfindung, wenn nicht anders angegeben.
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Vierte Ausführungsform
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Nachfolgend
Bezug nehmend auf 14 ist eine modifizierte Anzeigeeinheit 312 in Übereinstimmung
mit einer vierten Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Im Wesentlichen ist diese Ausführungsform
identisch zur ersten Ausführungsform,
abgesehen davon, dass die Steuerknöpfe 341, 342 und 343 auf
einem vom Hauptgehäuse 336 separaten Gehäuse 315 montiert
sind. In Anbetracht der Ähnlichkeiten
zwischen dieser Ausführungsform
und der vorhergehenden Ausführungsform,
wird diese Ausführungsform
hier nicht detailliert erläutert
oder dargestellt. Mit anderen Worten sind die verschiedenen Beschreibungen
und Funktionen der vorhergehenden Ausführungsformen identisch oder
im Wesentlichen identisch zur vorhergehenden Ausführungsform der
Erfindung, wenn nicht anders angegeben.
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Auch
wenn hier lediglich ausgewählte
Ausführungsformen
verwendet werden, um diese Erfindung zu erläutern, wird für Fachleute
aus dieser Beschreibung klar, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen
vorgenommen werden können,
ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der in den anliegenden
Ansprüchen
definiert ist. Weiter dient die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsformen
der Erfindung lediglich zu Darstellungszwecken und nicht dein Zweck
einer Ein schränkung der
Erfindung wie definiert durch die anliegenden Ansprüche und
deren Äquivalente.