DE60320184T2

DE60320184T2 - Von Umgebungsbeleuchtung kontrolliertes Fahrradzubehör

Info

Publication number: DE60320184T2
Application number: DE60320184T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kitakatsuragigunn Kitamura; Kouji Osaka-shi Uno; Kazuhiro Kawachinagano-shi Fujii
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: CN1277718C; US7119668B2; TWI223038B; JP2004042728A; DE60320184D1; EP1381021A2; US20040036585A1; CN1470428A; TW200404966A; JP3740097B2; EP1381021A3; EP1381021B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Fahrräder, und insbesondere Fahrradvorrichtungen, die zumindest teilweise durch Beleuchtungsbedingungen gesteuert werden können.
DE 29905171 U1 zeigt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Fahrradcomputer weisen beispielsweise häufig eine LCD-Anzeige auf, um dem Fahrer verschiedene Typen von Informationen anzuzeigen. Derartige Informationen können Zeit, Geschwindigkeit des Fahrrades, Fahrtstrecken, Trittfrequenz (Kurbeldrehzahl), Gangschaltposition, und weitere Informationen betreffend Fahrtzustände beinhalten. Am Fahrrad montierte Gangschaltsysteme, und insbesondere automatische Gangschaltsysteme, beinhalten eine Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung, um den Fahrzustand des Fahrrades zu erfassen, eine Gangschaltvorrichtung und eine Gangschaltsteuereinrichtung, um die Gangschaltvorrichtung gemäß dem Fahrtzustand des Fahrrades hochzuschalten und herunterzuschalten.
Da die Umgebungshelligkeit bei Tage und bei Nacht unterschiedlich ist, gibt es Fälle, bei denen es praktisch ist, dass die Anzeige- und Fahrtzustände unterschiedlich sind, wenn das Fahrrad zu diesen Zeiten gefahren wird. Beispielsweise ist es bei Nacht schwieriger, die Anzeige zu betrachten und das Fahrrad zu fahren, sogar bei eingeschaltetem Vorderlicht. Die gewünschte Information, die am Morgen und am Abend angezeigt wird, kann sich ebenfalls unterscheiden. Jedoch gibt es lediglich wenige bekannte Systeme, welche die Anzeige- und Fahrtzustände in Verbindung mit derartigen Umgebungszuständen verändern, und diese Systeme sind darauf beschränkt, dass der AN-/AUS-Zustand des Vorderlichtes gemäß der (Umge bungs-)Beleuchtung verändert wird. Als Ergebnis können keine vorteilhaften Anzeige- und Fahrzustände in Zusammenhang mit den Umgebungsbedingungen geliefert werden.
INHALT DER ERFINDUNG
Die Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, betrifft Fahrradvorrichtungen, die zumindest teilweise durch Beleuchtungszustände (Lichtverhältnisse) gesteuert werden können. Eine Fahrradanzeigevorrichtung beinhaltet: eine Anzeigevorrichtung, die ausgebildet ist, um an einem Fahrrad montiert zu werden, wobei die Anzeigevorrichtung einem Fahrer verschiedene Typen von Information anzeigt; einen Lichtsensor; und ein Anzeigesteuerelement, das mit der Anzeigevorrichtung und dem Lichtsensor funktionsmäßig verbunden ist, um die Anzeigevorrichtung gemäß Signalen vom Lichtsensor zu steuern. Eine Vorrichtung, die zum Schalten einer eine Mehrzahl von Gangpositionen aufweisenden Fahrradgangschaltung vorgesehen ist, beinhaltet eine Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung, die einen Fahrtzustand des Fahrrades erfasst; einen Lichtsensor; und ein Gangschaltsteuerelement, das mit der Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung und mit dem Lichtsensor funktionsmäßig verbunden ist und ein Steuersignal zum Steuern der Fahrradgangschaltung gemäß Signalen vom Lichtsensor bereitstellt. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Zusätzliche Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung klar hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, das spezielle Ausführungsformen von beleuchtungsgesteuerten Vorrichtungen beinhaltet;
2 stellt dar, auf welche Weise eine Schaltsteuereinrichtung, eine Schaltsteuereinheit, ein Dynamo und eine Gangschaltung miteinander verbunden sind;
3 ist eine seitliche Querschnittansicht der in 2 dargestellten Schaltsteuereinheit;
4 ist eine Querschnittansicht von oben der in 2 dargestellten Schaltsteuereinheit;
5 ist eine perspektivische Ansicht der Schaltsteuereinrichtung;
6 ist ein schematisches Blockdiagramm des gesamten Fahrradsteuersystems;
7 ist eine Abfolge von Tabellen, welche die Schalteigenschaften verschiedener automatischer Schaltmodi darstellt;
8 ist ein Ablaufdiagramm einer speziellen Ausführungsform einer Hauptroutine für das Fahrradsteuersystem;
9 ist ein Ablaufdiagramm einer speziellen Ausführungsform eines Anzeigesteuerprozesses;
10 ist ein Ablaufdiagramm einer speziellen Ausführungsform eines automatischen Gangschaltprozesses;
11 ist ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines automatischen Gangschaltprozesses;
12 ist ein Ablaufdiagramm einer speziellen Ausführungsform eines manuellen Gangschaltprozesses;
13 ist ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines automatischen Gangschaltprozesses; und
14 ist ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines automatischen Gangschaltprozesses.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrades, das spezielle Ausführungsformen von beleuchtungsgesteuerten Vorrichtungen beinhaltet. Dieses Fahrrad ist ein Freizeitfahrrad vom leichten Tourenradtyp, das beinhaltet: einen Rahmen 1, der einen aus geschweißten Rohren ausgebildeten Doppelschleifen-Rahmenkörper 2 aufweist, eine Vordergabel 3, die am Rahmenkörper 2 drehbar montiert ist, ein Lenkerbauelement 4, ein Antriebsbauelement 5, ein Vorderrad 6, an dem eine Dynamonabe 8 mit Bremsen montiert ist, ein Hinterrad 7, an dem eine innenliegende Schaltnabe 10 montiert ist, einen Sattel 11, eine Schaltsteuereinheit 12, um ein Schalten der innenliegenden Schaltnabe 10 zu steuern, und eine Schaltsteuereinrichtung 20, um die Schaltsteuereinheit 12 manuell zu betätigen.
Das Lenkerbauelement 4 beinhaltet einen Lenkervorbau 14, der am Oberteil der vorderen Gabel 3 befestigt ist, und eine Lenkstange 15, die am Lenkervorbau 14 befestigt ist. Bremshebel 16 und Griffe 17 sind an beiden Enden der Lenkstange 15 montiert. Bei dieser Ausführungsform ist die Schaltsteuereinrichtung 20 mit dem an der rechten Seite befindlichen Bremshebel 16 integral. Das Antriebsbauelement 5 beinhaltet eine Kurbel 37, die am unteren Teil (Tretlageraufnahme) des Rahmenkörpers 2 montiert ist, und eine Kette 38, die mit der Kurbel 37 und der innenliegenden Schaltnabe 10 in Eingriff ist. Die innenliegende Schaltnabe 10 ist fähig, drei Gangstufen zu erzeugen, einschließlich einer niedrigen Gangstufe (Gang 1), einer mittleren Gangstufe (Gang 2) und einer hohen Gangstufe (Gang 3). Diese drei Gangstufen können mittels einer Motoreinheit 29 (3) in der Schaltsteuereinheit 12 ausgewählt werden. Die Dynamonabe 8 des Vorderrades 6 kann mit einer Vorderbremse vom Rollentyp ausgerüstet sein, und sie nimmt einen Wechselstromdynamo 19 (6) auf, der ansprechend auf die Rotation des Vorderrades 6 Strom erzeugt. Wie in 2 dargestellt, ist die Schaltsteuereinheit 12 mit dem in der Dynamonabe 8 untergebrachten Wechselstromdynamo 19 durch eine elektrische Verdrahtung 40 elektrisch verbunden, und ist mit der Schaltsteuereinrichtung 20 durch eine Verdrahtung 41 elektrisch verbunden. Ein Platzieren des Dynamos 19 in der Nabe 8 verringert den Widerstand beim In-die-Pedale-Treten, da der Dynamo nahe der Nabenachse montiert ist. Die Schaltsteuereinheit 12 ist mit der innenliegenden Schaltnabe 10 durch ein Schaltsteuerkabel 42 mechanisch verbunden.
Wie in 3 und 4 dargestellt, beinhaltet die Schaltsteuereinheit 12 ein Scheinwerfergehäuse 13, das an einer Scheinwerferstrebe 3a montiert ist, die sich auf halbem Weg entlang der Vordergabel 3 befindet, um einen Scheinwerfer 18 aufzunehmen. Die Motoreinheit 29 und eine Schaltkreiseinheit 30 sind im Scheinwerfergehäuse 13 untergebracht. Die Motoreinheit 29 beinhaltet einen elektrischen Schaltmotor 45, ein Kabelbetätigungsbauelement 46, das sich mittels des Schaltmotors 45 in drei Schaltpositionen bewegt, und einen Positionssensor 47 (6), um die Schaltposition der Kabelbetätigungskomponente 46 zu erfassen. Das eine Ende des Schaltsteuerkabels 42 ist mit der Kabelbetätigungskomponente 46 verbunden. Diese Anordnung erleichtert einen wasserdichten Aufbau, da keine elektrischen Drähte zwischen der Schaltsteuereinheit 12 und der innenliegenden Schaltnabe 10 oder dem Scheinwerfer 18 erforderlich sind. Außerdem sind alle diese Bauteile an der Vorderseite des Fahrrades montiert, wobei sie dort die Fahrradfahrt nicht stören. Die Schaltkreiseinheit 30 beinhaltet ein Steuerelement 25 (6), das einen Mikrocomputer enthält, der eine CPU, ein RAM, ein ROM und eine Ein-/Ausgabeschnittstelle beinhaltet.
Wie in 5 dargestellt, beinhaltet die Schaltsteuereinrichtung 20 zwei Bedientasten 21 und 22 in Form von dreieckigen Drucktasten, die benachbart zueinander angeordnet sind, einen Bediendrehwähler 23, der oberhalb der Bedientasten 21 und 22 angeordnet ist, und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24, die links vom Bediendrehwähler 23 angeordnet ist. Die Bedientaste 21 auf der linken Seite dient dazu, um manuell von der niedrigen Gangstufe auf die mittlere Gangstufe und auf die hohe Gangstufe zu schalten. Die Bedientaste 22 auf der rechten Seite dient dazu, manuell von der hohen Gangstufe auf die mittlere Gangstufe und auf die niedrige Gangstufe zu schalten. Der Bediendrehwähler 23 wird verwendet, um zwischen einem manuellen Schaltmodus (M), drei automatischen Schaltmodi (A1–A3) und einem Parkmodus (P) unter Verwendung von fünf Rastpositionen umzuschalten. Die drei automatischen Schaltmodi (A1–A3) sind Modi, bei denen die innenliegende Schaltnabe 10 gemäß einem Fahrradgeschwindigkeitssignal automatisch geschaltet wird, das von dem Wechselstromdynamo 19 in nachfolgend beschriebener Weise hergeleitet wird. Der manuelle Schaltmodus (M) ist ein Modus, bei dem die innenliegende Schaltnabe 10 unter Verwendung der Bedientasten 21 und 22 manuell geschaltet wird, und der Parkmodus (P) ist ein Modus zum Verriegeln der innenliegenden Schaltnabe 10.
Die drei automatischen Schaltmodi (A1–A3) sind gestaltet, um zu ermöglichen, dass ein Schaltzeitpunkt (d. h. die Schwellenwert-Geschwindigkeitswerte, bei denen ein Schalten erfolgt) bei einem Hochschalten (Schalten von einem niedrigen Gang auf einen hohen Gang) oder einem Herunterschalten (Schalten von einem hohen Gang auf einen niedrigen Gang) automatisch geändert wird. Die Geschwindigkeitsschwellenwerte für die verschiedenen Modi sind in 7 dargestellt. Die Hochschalt- und Herunterschalt-Zeitpunkte nehmen vom automatischen Schaltmodus (A1) bis zum automatischen Schaltmodus (A3) allmählich ab, derart, dass beim automatischen Schaltmodus (A1) ein Schalten bei der höchsten Geschwindigkeit erfolgt, und beim automatischen Schaltmodus (A3) ein Schalten bei der niedrigsten Geschwindigkeit erfolgt. Außerdem nehmen die Abstände der Schwellenwerte vom automatischen Schaltmodus (A1) zum automatischen Schaltmodus (A3) ab. Es ist für gewöhnlich zu bevorzugen, die Schaltsteuereinrichtung auf einen automatischen Schaltmodus einzustellen (A2). Wenn beispielsweise der automatische Schaltmodus (A2) ausgewählt ist, wird die innenliegende Schaltnabe 10 von Gang 1 auf Gang 2 hochgeschaltet, wenn die Fahrradgeschwindigkeit 12,7 km/h erreicht. In ähnlicher Weise wird die innenliegende Schaltnabe 10 auf Gang 3 hochgeschaltet, wenn die Fahrradgeschwindigkeit 17,1 km/h erreicht. Andererseits wird, wenn die Fahrradgeschwindigkeit später auf 15,6 km/h abfällt, die innenliegende Schaltnabe 10 auf Gang 2 heruntergeschaltet, und wird erneut auf Gang 1 heruntergeschaltet, wenn die Fahrradgeschwindigkeit auf 11,5 km/h abfällt. Von dem Hochschaft-Zeitpunkt und dem Herunterschalt-Zeitpunkt ist der Herunterschalt- Zeitpunkt als der niedrigere Wert der zwei festgelegt, um ein Rattern bei einem Schaltvorgang zu verhindern. Zum Hochfahren von Hügeln kann ein Modus gemäß der Steilheit des Hügels eingestellt werden.
6 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur des gesamten Fahrradsteuersystems darstellt. Fette Linien in 6 bezeichnen Leitungen, die einen Strom von ca. 1 A führen, durchgezogene Linien bezeichnen Leitungen, die einen Strom von ca. 5 mA führen, und gestrichelte Linien bezeichnen Signalleitungen. Das Steuerelement 25 ist funktionsmäßig verbunden mit: einem Bedienschalter (der schematisch den Bediendrehwähler 23 und die Bedientasten 21 und 22 in der Schaltsteuereinheit 20 repräsentiert); mit der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24; mit einem Lichtsensor 36 (Beleuchtungssensor, um den Scheinwerfer 18, die innenliegende Schaltnabe 10 und die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24 zu steuern; mit einer Dynamowellenform-Formungsschaltung 34, die ein Geschwindigkeitssignal erzeugt, das von der Ausgangsgröße des Wechselstromdynamos 19 hergeleitet wird; mit einer Motoransteuereinrichtung 28, mit dem Positionssensor 47 der Motoreinheit 29, und mit weiteren Ein-/Ausgabebauteilen. Das Steuerelement 25 beinhaltet einen Schwellenwertspeicher 25a, der die in 7 dargestellten Schwellenwerte speichert.
Das Steuerelement 25 steuert automatisch ein Schalten der innenliegenden Schaltnabe 10 mittels einer Motoransteuereinrichtung 28 gemäß der Fahrtgeschwindigkeit, und es steuert die Information, die auf der in der Schaltsteuereinrichtung 20 angeordneten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24 angezeigt wird. Das Steuerelement 25 steuert auch den Scheinwerfer 18 dadurch, dass es diesen anschaltet, wenn die Umgebungslichtbedingungen unter eine gewisse vorgeschriebene Helligkeit abfallen und durch Ausschalten von diesen, wenn die Umgebungslichtbedingungen oberhalb der vorgeschriebenen Helligkeit sind.
Bei dieser Ausführungsform steuert das Steuerelement 25 auch ein Schalten der innenliegenden Schaltnabe 10 basierend auf den Umgebungslichtbedingungen. Beispielsweise wird, wenn die Umgebungsbeleuchtung gleich groß oder geringer als eine vorgeschriebene Helligkeit (z. B. 15 Lux) ist, der Gangschaltmodus auf den automatischen Schaltmodus (A1) eingestellt (d. h. den Modus, der Gänge bei der höchsten Geschwindigkeit schaltet), und zwar ungeachtet des gewählten Gangschaltmodus. Wenn die Umgebungsbeleuchtung gleich groß oder größer als eine vorbestimmte Helligkeit (z. B. 20 Lux) ist, wird der Gangschaltmodus auf den ursprünglich eingestellten Modus zurückgestellt. Dieser Lösungsansatz verringert die Häufigkeit eines Gangschaltens und verringert den Stromverbrauch bei Nacht, wenn der Stromverbrauch des Scheinwerfers 18 bereits hoch ist. Er macht es auch schwieriger, mit hoher Geschwindigkeit zu fahren, so dass die Geschwindigkeit unter Kontrolle gehalten werden kann.
Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 24 weist eine Flüssigkristallanzeigeeinheit 24a und eine Hintergrundbeleuchtung 24b auf, die der Flüssigkristallanzeigeeinheit 24a zugewandt ist. Die Flüssigkristallanzeigeeinheit 24a zeigt die aktuelle Geschwindigkeit, die Gangschaltstufe und weitere Informationen an. Die Hintergrundbeleuchtung 24b verwendet eine LED, die beispielsweise zu einer Beleuchtung mit sieben Farben fähig ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Hintergrundbeleuchtung 24b eingeschaltet, wenn die Umgebungsbeleuchtung gleich groß oder geringer als eine vorbestimmte Helligkeit (z. B. 15 Lux) ist, und wird ausgeschaltet, wenn die Umgebungsbeleuchtung gleich groß oder größer als eine vorbestimmte Helligkeit (z. B. 20 Lux) ist.
Eine Ladesteuerschaltung 33, ein Stromspeicherelement 32 (z. B. ein Kondensator) und eine automatische Beleuchtungsschaltung 35 sind mit dem Steuerelement 25 über eine Stromsparschaltung 31 funktionsmäßig verbunden. Ein Signal vom Wechselstromdynamo 19 wird der Stromsparschaltung 31 zugeführt, und basierend auf diesem Signal wird bestimmt, ob das Fahr rad angehalten ist, oder nicht. Die Stromsparschaltung 31 versorgt das Steuerelement 25, die Motoransteuereinrichtung 28, die Ladesteuerschaltung 33 und die automatische Beleuchtungsschaltung 35 mit elektrischem Strom, der durch das Stromspeicherelement 32 gespeichert wird, wenn sich das Fahrrad bewegt, um für einen normalen Betrieb dieser Bauelemente zu sorgen, und unterbricht die Zufuhr von elektrischem Strom zu diesen Bauelementen, wenn das Fahrrad gestoppt ist, um einen nutzlosen Verbrauch von im Stromspeicherelement 32 gespeichertem elektrischen Strom zu vermeiden. Die Motoransteuereinrichtung 28 wird mit einem durch die Stromsparschaltung 31 zugeführten Strom von 1 mA betrieben, und sie steuert einen Strom von 1 A, der durch das Stromspeicherelement 32 zugeführt wird, um den Schaltmotor 45 zu betreiben.
Die Ladesteuerschaltung 33 beinhaltet beispielsweise eine Halbwellen-Gleichrichterschaltung, die beispielsweise ein Gleichrichten eines Wechselstroms, der vom Wechselstromdynamo 19 ausgegeben wird, auf Gleichströme von 1 A und 5 mA durchführt. Das Stromspeicherelement 32 kann beispielsweise einen Kondensator großer Kapazität aufweisen, der den von der Ladesteuerschaltung 33 ausgegebenen Gleichstrom speichert. Das Stromspeicherelement 32 kann auch Sekundärbatterien, wie beispielsweise Nickel-Kadmium-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien etc., anstelle eines Kondensators beinhalten.
Die Dynamowellenform-Formungsschaltung 34 erzeugt ein Geschwindigkeitssignal aus dem vom Wechselstromdynamo 19 ausgegebenen Wechselstrom. Insbesondere wird ein Halbzyklus aus einem Sinuswellen-Wechselstromsignal extrahiert, durch eine Schmitt-Schaltung oder eine andere geeignete Wellenform-Formungsschaltung hindurchgeleitet, und zu einem Impulssignal entsprechend der Geschwindigkeit ausgebildet. Das Steuerelement 25 verwendet dieses Signal, um das automatische Schalten der innenliegenden Schaltnabe 10 zu steuern, ohne dass ein separater Geschwindigkeitssensor benötigt wird.
Die automatische Beleuchtungsschaltung 35 führt den Strom von 1 A, der vom Wechselstromdynamo 19 ausgegeben wird, dem Scheinwerfer 18 zu oder unterbricht diesen, und zwar ansprechend auf ein An-/Aussignal, das vom Steuerelement 25 ausgegeben wird. Das Steuerelement 25 erzeugt dieses Signal basierend auf den Signalen vom Lichtsensor 36, derart, dass der Scheinwerfer 18 automatisch angeschaltet wird, wenn die Beleuchtungspegel unter eine vorgeschriebene Grenze abfallen, und er ausgeschaltet wird, wenn die Beleuchtungspegel die vorgeschriebene Grenze überschreiten. Bei dieser Ausführungsform wird der Scheinwerfer 18 vom Wechselstromdynamo 19 betrieben, so dass das durch das Ziehen von Strom eine geringere Neigung dazu entsteht, dass das Stromspeicherelement 32 nachteilig beeinflusst wird, jedoch ist dies nicht erforderlich.
Ein Austauschen und Aufladen einer Batterie ist nicht erforderlich, da das Stromspeicherelement 32 elektrischen Strom vom Wechselstromdynamo 19 speichert, und Bauteile, wie beispielsweise das Steuerelement 25, werden unter Verwendung dieses elektrischen Stroms betrieben. Ein Überwachen der verbleibenden Batterieleistung und ein Mitführen von Ersatzbatterien wird auch unnötig, und ein Schalten kann automatisch erfolgen, ohne die umständlichen Prozeduren durchzuführen, die bei herkömmlichen Stromquellen erforderlich sind. Der elektrische Strom vom Wechselstromdynamo 19, der normalerweise tagsüber nicht verwendet wird, kann in der Schaltsteuereinheit 12 einer effektiven Verwendung zugeführt werden.
Die Fahrradgeschwindigkeit wird basierend auf dem vom Wechselstromdynamo 1 ausgegebenen Wechselstromsignal erfasst, und ein Schalten wird gemäß der erfassten Fahrradgeschwindigkeit gesteuert. Da Wechselstromdynamos im Allgemeinen eine Mehrzahl von am Umfang angeordneten Magnetpolen aufweisen, gibt der Wechselstromdynamo ein Wechselstromsignal mit einer Frequenz aus, die in Bezug zur Fahrradgeschwindigkeit und der Anzahl der Magnetpole steht. Demzufolge ist es möglich, bei jeder Laufrad umdrehung eine große Anzahl von Signalimpulsen aus dem Wechselstromsignal zu erzielen, und zwar verglichen mit einem Geschwindigkeitssignal, das beispielsweise von einem herkömmlichen Geschwindigkeitssensor erhalten werden kann, der einen am Fahrradlaufrad montierten Magneten erfasst. Daher kann die Fahrradgeschwindigkeit innerhalb des Raums einer einzigen Laufradumdrehung genau erfasst werden, und ein Schalten kann in Echtzeit mit hoher Genauigkeit gesteuert werden. Außerdem ist es, da ein Schalten basierend auf dem Wechselstromsignal vom Wechselstromdynamo 19 gesteuert wird, nicht mehr erforderlich, die Schaltsteuereinheit 12 in der Nähe des Fahrradlaufrades anzuordnen. Keine Beschränkung ist der Befestigungsposition der Schaltsteuereinheit 12 auferlegt.
Die Funktionsweise des Steuerelementes 25 ist den in 8 bis 12 dargestellten Ablaufdiagrammen zu entnehmen. Wenn die Stromversorgung angeschaltet wird, werden die Einstellungen bei Schritt S1 von 8 initialisiert. Beispielsweise kann der Laufradumfang zum Berechnen der Fahrradgeschwindigkeit auf einen Durchmesser von 26 Zoll eingestellt werden, und alle Prozess-Flags werden zurückgesetzt.
Ein Nacht-Flag NF ist vorgesehen, um zwischen Tag und Nacht zu unterscheiden. Bei dieser Ausführungsform wird das Nacht-Flag NF auf AN gesetzt, wenn die Umgebungsbeleuchtung IL 15 Lux oder weniger beträgt, und wird auf AUS gesetzt, wenn die Umgebungsbeleuchtung 20 Lux oder mehr beträgt. Insbesondere wird die Beleuchtung IL vom Lichtsensor 36 in Schritt S2 "gelesen". Bei Schritt S3 wird bestimmt, ob das Nacht-Flag NF bereits auf AN gesetzt ist (= 1) oder nicht. Falls das Nacht-Flag NF nicht auf AN gesetzt ist, geht der Prozess weiter auf Schritt S4, und es wird bestimmt, ob die Beleuchtung IL 1 Lux oder weniger beträgt. Falls die Beleuchtung 15 Lux oder weniger beträgt, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S5, und das Nacht-Flag NF wird auf AN gesetzt. Wenn die Beleuchtung größer als 15 Lux ist, dann wird diese Verarbeitung übersprungen, und der Prozess geht weiter auf Schritt S8.
Falls bei Schritt S3 bestimmt wird, dass das Nacht-Flag NF bereits auf AN gesetzt ist, dann geht der Prozess von S3 auf Schritt S6. Bei Schritt S6 wird bestimmt, ob die Beleuchtung IL 20 Lux oder mehr beträgt. Falls die Beleuchtung IL 20 Lux oder mehr beträgt, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S7, und das Nacht-Flag wird auf AUS gesetzt. Falls die Beleuchtung IL geringer als 20 ist, dann wird Schritt S7 übersprungen, und der Prozess geht weiter auf Schritt S8.
Bei Schritt S8 wird eine in 9 dargestellte Anzeigeverarbeitungsroutine durchgeführt. Bei Schritt S9 wird bestimmt, ob der Bediendrehwähler 23 auf den Parkmodus (P) gesetzt wurde, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess von Schritt S9 auf Schritt S15, um eine Park-Verarbeitungsroutine durchzuführen. Falls dies nicht der Fall ist, dann wird bei Schritt S10 bestimmt, ob der Bediendrehwähler 23 auf den automatischen Schaltmodus (A1) gesetzt wurde. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess von Schritt S10 auf Schritt S16, um die in 10 dargestellte automatische Schaltmodus-(A1)-Verarbeitung durchzuführen. Falls dies nicht der Fall ist, dann wird bei Schritt S11 bestimmt, ob der Bediendrehwähler 23 auf den automatischen Schaltmodus (A2) gesetzt wurde, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess von Schritt S11 auf Schritt S17, um die in 11 dargestellte automatische Schaltmodus-(A2)-Verarbeitung durchzuführen. Falls dies nicht der Fall ist, dann wird bei Schritt S12 bestimmt, ob der Bediendrehwähler 23 auf den automatischen Schaltmodus (A3) gesetzt wurde. Falls dies der Fall ist, dann geht die Verarbeitung von Schritt S12 auf Schritt S18, um eine automatische Schaltmodus-(A3)-Verarbeitung durchzuführen, in gleicher Weise wie für die automatische Schaltmodus-(A2)-Verarbeitung dargestellt. Falls dies nicht der Fall ist, dann wird bei Schritt S13 bestimmt, ob der Bediendrehwähler 23 auf den manuellen Modus (M) gesetzt wurde, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess von Schritt S13 auf Schritt S19, um die in 12 dargestellte manuelle Modus-(M)-Verarbeitung durchzuführen. Falls dies nicht der Fall ist, dann wird bei Schritt S14 bestimmt, ob eine Reifendurchmessereingabe oder irgendeine andere Verarbeitung ausgewählt wurde, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann wird eine derartige weitere Verarbeitung bei Schritt S20 durchgeführt.
Bei dem in 9 dargestellten Anzeigeprozess von Schritt S8 wird bei Schritt S21 bestimmt, ob das Nacht-Flag NF auf AN (= 1) gesetzt ist, oder nicht. Wenn das Nacht-Flag NF auf AN gesetzt ist (d. h. es Nacht ist), wird bei Schritt 22 bestimmt, ob die Hintergrundbeleuchtung 24b und der Scheinwerfer 18 eingeschaltet sind, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess auf Schritt S23, verschiedene Typen von Anzeigeverarbeitungen werden durchgeführt, und der Prozess kehrt auf die Hauptroutine zurück. Falls dies nicht der Fall ist, dann geht der Prozess weiter auf Schritte S28 und S29, und die Hintergrundbeleuchtung 24b und der Scheinwerfer 18 werden eingeschaltet, und der Prozess geht weiter auf Schritt S23. Falls bei Schritt S21 bestimmt wird, dass das Nacht-Flag NF auf AUS gesetzt ist (d. h. es Tag ist), dann geht der Prozess von Schritt S21 auf Schritt S25, und es wird bestimmt, ob die Hintergrundbeleuchtung 27b und der Scheinwerfer 18 eingeschaltet sind, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S23. Falls dies nicht der Fall ist, dann geht der Prozess auf Schritt S26 und S27, die Hintergrundbeleuchtung 24b und der Scheinwerfer 18 werden ausgeschaltet, und der Prozess geht weiter auf Schritt S23. Da der AN-/AUS-Zustand der Hintergrundbeleuchtung 24b und des Scheinwerfers 18 gemäß der Umgebungsbeleuchtung festgelegt ist, ist es beispielsweise einfach, verschiedene Typen von Information in Zusammenhang mit den Umgebungsbedingungen visuell zu bestätigen, und verschiedene Typen von Information können unter vorteilhaften Anzeigebedingungen auf der Flüssigkristallanzeige 24a angezeigt werden.
Bei der Park-Verarbeitung von Schritt S15 ist die innenliegende Schaltnabe 10 in einen verriegelten Zustand eingestellt, und die Code-Registrierverarbeitung zum Registrieren eines Codes, der den verriegelten Zustand der innenliegenden Schaltnabe 10 freigibt, eine Codeverarbeitung zum Freige ben des verriegelten Zustands, eine Code-Prüfungsverarbeitung zur Durchführung einer Prüfung, und weitere Verarbeitungstypen werden gemäß der Betätigung der Bedientasten 21 und 22 ausgeführt.
Bei der in 10 dargestellten automatischen Schaltmodus-(A1)-Verarbeitung wird ein Gangpositionswert VP auf die Gangposition gesetzt, die der Fahrradgeschwindigkeit S entspricht. Wenn die tatsächliche Gangposition nicht mit diesem Wert übereinstimmt, dann wird die innenliegende Schaltnabe 10 in der geeigneten Richtung geschaltet, und zwar stufenweise. Insbesondere wird der Gangpositionswert VP vom Positionssensor 47 bei Schritt S31 ausgelesen, und die aktuelle Fahrradgeschwindigkeit S wird aus dem Geschwindigkeitssignal vom Wechselstromdynamo 19 bei Schritt S32 bestimmt. Bei Schritt S33 wird bestimmt, ob die Fahrradgeschwindigkeit S den Hochschalt-Schwellenwert U (VP) (7) überschreitet, der dem Gangpositionswert VP entspricht. Bei Schritt S34 wird bestimmt, ob die Fahrradgeschwindigkeit S geringer als der Herunterschaltschwellenwert D (VP), welcher dem Gangpositionswert VP entspricht, ist, oder nicht.
Falls die aktuelle Fahrradgeschwindigkeit S den Hochschalt-Schwellenwert U (VP) überschreitet, welcher der in 7 dargestellten aktuellen Gangposition entspricht, dann geht der Prozess weiter von Schritt S33 auf Schritt S35. Beispielsweise geht, wenn die Gangposition dem zweiten Gang (VP = 2) entspricht, der Prozess von Schritt S33 auf Schritt S35, wenn die Fahrradgeschwindigkeit S größer als 22,6 km/h ist. Bei Schritt S35 wird bestimmt, ob die Gangposition dem dritten Gang entspricht, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess auf Schritt S34 ohne jegliche Verarbeitung, da ein weiteres Hochschalten als auf diese Stufe nicht möglich ist. Falls die Gangposition geringer als der dritte Gang ist, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S36, der Gangpositionswert VP wird um Eins erhöht, um die innenliegende Schaltnabe um eine einzige Stufe hochzuschalten, und der Prozess geht weiter auf Schritt S34.
Falls die aktuelle Fahrradgeschwindigkeit S unterhalb dem Herunterschalt-Schwellenwert D (VP) liegt, welcher der in 7 dargestellten aktuellen Gangposition entspricht, dann geht der Prozess von Schritt S34 auf Schritt S37. Beispielsweise geht, wenn die Gangposition einem zweiten Gang (VP = 2) entspricht, der Prozess von Schritt S34 auf Schritt S37, wenn die Fahrradgeschwindigkeit S geringer als 15,2 km/h ist. Bei Schritt S37 wird bestimmt, ob die Gangposition der erste Gang ist, oder nicht. Falls die Gangposition der erste Gang ist, dann geht der Prozess zurück auf die Hauptroutine, ohne dass irgendeine weitere Verarbeitung erfolgt. Falls die Gangposition gleich groß oder größer als der zweite Gang ist, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S38, und der Gangpositionswert VP wird um Eins erniedrigt, um die innenliegende Schaltnabe 10 um eine einzige Stufe herunterzuschalten, und der Prozess kehrt auf die Hauptroutine zurück.
Auch bei der in 11 dargestellten automatischen Schaltmodus-(A2)-Verarbeitung wird der Gangpositionswert VP auf die Gangposition eingestellt, die der Fahrradgeschwindigkeit S entspricht. Wenn die aktuelle Gangposition nicht mit diesem Wert übereinstimmt, dann wird die innenliegende Schaltnabe 10 in der geeigneten Richtung geschaltet, und zwar um jeweils eine Stufe. Insbesondere wird bei Schritt S41 bestimmt, ob das Nacht-Flag NF auf AN gesetzt ist, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess auf Schritt S16 in 8, und die automatische Schaltmodus-(A1)-Verarbeitung wird ausgeführt. Mit anderen Worten wird die automatische Schaltmodus-(A1)-Verarbeitung ausgeführt, ungeachtet des auf dem Bediendrehwähler 23 gewählten Schaltmodus, wenn bei Nacht ein automatischer Gangschaltvorgang gewünscht wird. Dieser Lösungsansatz gestattet, bei Nacht die Häufigkeit eines Gangschaltens zu verringern und den Stromverbrauch unter Kontrolle zu halten, wenn der Stromverbrauch mit angeschaltetem Scheinwerfer 18 bereits groß ist.
Falls das Nacht-Flag NF nicht auf AN gesetzt ist, geht der Prozess auf Schritt S42. Die Verarbeitung bei Schritten S42 bis S49 ist die gleiche wie für die Schritt S33 bis S38 der in 10 dargestellten automatischen Schaltmodus-(A1)-Verarbeitung, und daher wurde eine Beschreibung weggelassen. Die Verarbeitung des automatischen Schaltmodus (A3) von S18 ist die gleiche wie die Verarbeitung der automatischen Schaltmodus-(A2)-Verarbeitung, wobei sich lediglich die Schaltschwellenwerte unterscheiden, und daher wurde dies ebenfalls weggelassen.
Bei der in 12 dargestellten manuellen Modus-(M)-Verarbeitung wird die innenliegende Schaltnabe 10 um jeweils eine Stufe durch Betätigung der Bedientasten 21 und 22 geschaltet. Insbesondere wird der Gangpositionswert VP bei Schritt S51 vom Positionssensor 47 gelesen. Bei Schritt S52 wird bestimmt, ob der Bedienknopf 21 betätigt wurde, oder nicht, und bei Schritt S53 wird bestimmt, ob der Bedienknopf 22 betätigt wurde, oder nicht. Falls der Bedienknopf 21 betätigt wurde, dann geht der Prozess von Schritt S52 auf Schritt S54, und aus dem aktuellen Gangpositionswert VP wird bestimmt, ob die innenliegende Schaltnabe 10 sich im dritten Gang befindet, oder nicht. Falls sich die innenliegende Schaltnabe 10 nicht im dritten Gang befindet, dann geht der Prozess auf Schritt S55, bei dem der Gangpositionswert VP um eine einzige Gangposition erhöht wird und die innenliegende Schaltnabe 10 demgemäß hochgeschaltet wird. Falls sich die innenliegende Schaltnabe 10 aktuell im dritten Gang befindet, dann wird diese Verarbeitung übersprungen.
Falls der Bedienknopf 22 betätigt wurde, dann geht der Prozess von Schritt S53 auf Schritt S56, und aus dem aktuellen Gangpositionswert VP wird bestimmt, ob sich die innenliegende Schaltnabe 10 im ersten Gang befindet, oder nicht. Falls sich die innenliegende Schaltnabe 10 nicht im ersten Gang befindet, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S57, der Gangpositionswert VP wird um eine einzige Gangposition verringert, und die innenliegende Schaltnabe 10 wird demgemäß heruntergeschaltet. Falls sich die innenliegende Schaltnabe 10 aktuell im ersten Gang befindet, dann wird diese Verarbeitung übersprungen.
Somit wird der AN-/AUS-Zustand der Hintergrundbeleuchtung 24b bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß Tag oder Nacht gesteuert, und der Gangwechsel bei einem automatischen Gangschaltvorgang wird demgemäß durchgeführt. Als Ergebnis können verschiedene Typen von Information vorteilhaft in Zusammenhang mit den Umgebungsbedingungen angezeigt werden, und ein Gangschalten kann unter vorteilhaften Fahrtzuständen ausgeführt werden.
Zwar wurden zuvor verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, jedoch können weitere Modifikationen verwendet werden, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der in Anspruch 1 definiert ist. Beispielsweise erfolgte bei der zuvor erwähnten Ausführungsform ein gesteuertes Schalten einer innenliegenden Schaltnabe, jedoch braucht die Schaltvorrichtung nicht innenliegend montiert zu sein. Die Schaltvorrichtung könnte einen Umwerfer beinhalten, beispielsweise einen vorderen und/oder einen hinteren Umwerfer. Falls gewünscht, können zwei Motoreinheiten zum Steuern jedes Umwerfers verwendet werden.
Die Steuerung der zuvor beschriebenen Anzeigevorrichtung erfolgte durch dasselbe Steuerelement, das die Gangschaltoperation steuert, jedoch kann auch ein einer Anzeigeoperation fest zugeordnetes Steuerelement separat vorgesehen sein. Die Fahrradgeschwindigkeit wurde mit einem Signal von der Dynamonabe erfasst, jedoch kann die Fahrradgeschwindigkeit auch mit einem Signal von einem Dynamo erfasst werden, der mit der Felge oder dem Reifen in Kontakt gebracht wird, oder von einem separaten Geschwindigkeitssensor.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird die innenliegende Schaltnabe 10 unmittelbar hochgeschaltet, wenn der Hochschalt-Schwellenwert U (VP) überschritten wird, jedoch ist es auch möglich, dass der Gangschaltvorgang lediglich durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass der Hochschalt-Schwellenwert U (VP) wiederum überschritten ist, nachdem eine vorbestimmte Zeit T1 oder T2 nach einem ersten Überschreiten des Schwellenwertes U (VP) abgewartet wurde. Bei einer derartigen Ausführungsform wird ein Gangschaltvorgang hinausgezögert, falls der Schwellenwert U (VP) lediglich vorübergehend überschritten wird, und daher findet ein Gangschaltvorgang, der entgegen der Absicht des Fahrers erfolgt, seltener statt.
Ein Beispiel einer automatischen Schaltmodus-(A1)-Verarbeitung für diesen Fall ist in 13 dargestellt. Wie bei den vorhergehenden Routinen wird der Gangpositionswert VP vom Positionssensor 47 bei Schritt S61 ausgelesen, und die aktuelle Fahrradgeschwindigkeit S wird vom Geschwindigkeitssignal des Wechselstromdynamos 19 bei Schritt S62 hergeleitet. Bei Schritt S63 wird bestimmt, ob die Fahrradgeschwindigkeit S den Hochschalt-Schwellenwert U (VP) von 7, der dem Gangpositionswert VP entspricht, überschreitet, oder nicht, und bei Schritt S64 wird bestimmt, ob die Fahrradgeschwindigkeit S geringer als der Herunterschalt-Schwellenwert D (VP), der dem Gangpositionswert VP entspricht, ist, oder nicht.
Falls die aktuelle Fahrradgeschwindigkeit S den Hochschalt-Schwellenwert U (VP) überschreitet, geht der Prozess von Schritt S63 auf Schritt S65, und es wird bestimmt, ob das Nacht-Flag NF auf AN (= 1) gesetzt ist, oder nicht. Falls das Nacht-Flag nicht auf AN gesetzt ist, dann geht der Prozess auf Schritt S66, und eine Wartezeit T wird auf eine vorbestimmte Zeit T1 gesetzt. Falls das Nacht-Flag NF auf AN gesetzt ist, dann geht der Prozess auf Schritt S67, und die Wartezeit T wird auf eine vorbestimmte Zeit T2 gesetzt, die länger als die vorbestimmte Zeit T1 ist. Der Prozess geht dann weiter auf Schritt S68.
Bei Schritt S68 wird bestimmt, ob die Wartezeit T verstrichen ist, oder nicht. Falls die vorbestimmte Zeit T nicht verstrichen ist, dann geht der Prozess auf Schritt S71, und die Fahrradgeschwindigkeit S wird erneut erhalten. Bei Schritt S72 wird bestimmt, ob die erneut erhaltene Fahrradgeschwindigkeit S den Hochschalt-Schwellenwert U (VP) der aktuellen Gangposition überschreitet, oder nicht. Falls dies nicht der Fall ist, geht der Prozess auf Schritt S64, ohne dass eine Verarbeitung erfolgt. Falls die Fahrradgeschwindigkeit S den Hochschalt-Schwellenwert U (VP) übersteigt, dann geht der Prozess zurück auf Schritt S68, bei dem erneut bestimmt wird, ob die Wartezeit T verstrichen ist, oder nicht.
Wenn bestimmt wurde, dass die Wartezeit T verstrichen ist, dann geht der Prozess vom Schritt S68 auf Schritt S69, und es wird bestimmt, ob sich die innenliegende Schaltnabe 10 im dritten Gang befindet, oder nicht. Wenn sich die innenliegende Schaltnabe im dritten Gang befindet, ist es nicht möglich, auf einen höheren Gang zu schalten, und daher geht der Prozess auf Schritt S64, ohne dass irgendeine Aktion erfolgt. Wenn sich die innenliegende Schaltnabe 10 in einem geringeren Gang als dem dritten Gang befindet, dann geht der Prozess auf Schritt S70, der Gangpositionswert VP wird um Eins erhöht, um die innenliegende Schaltnabe um einen einzigen Gang hochzuschalten, und der Prozess geht weiter auf Schritt S64.
Dadurch, dass der Wert der Wartezeit T, welcher den Gangschalt-Zeitablauf separat für Tag und Nacht festlegt, verändert wird, und dadurch, dass die vorbestimmte Zeit T2 für die Nacht länger als die vorbestimmte Zeit T1 für den Tag festgelegt wird, ist es auch in diesem Fall möglich, die Gangschalthäufigkeit zu verringern und den Stromverbrauch unter Kontrolle zu halten.
Im Fall eines automatischen Gangschaltens kann das System derart konfiguriert sein, dass die innenliegende Schaltnabe 10 bei Nacht nicht auf einen speziellen Gang geschaltet wird. Beispielsweise kann das System derart konfiguriert sein, dass die innenliegende Schaltnabe lediglich auf den ersten Gang oder den zweiten Gang geschaltet werden kann, ohne dass der dritte Gang verwendet wird. 14 stellt eine Verarbeitung bei einer derartigen Ausführungsform dar. Bei diesem Fall wird bei Schritt S85 bestimmt, ob das Nacht-Flag NF auf "AN" gesetzt ist, oder nicht. Falls das Nacht-Flag NF auf "AN" gesetzt ist, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S86, und es wird bestimmt, ob sich die innenliegende Schaltnabe 10 im zweiten Gang oder einem höheren Gang befindet, oder nicht. Falls dies der Fall ist, dann geht der Prozess weiter auf Schritt S84, ohne dass irgendeine Verarbeitung erfolgt. Die übrige Verarbeitung ist die gleiche wie bei der in 10 dargestellten automatischen Schaltmodus-(A1)-Verarbeitung, und daher entfällt hier eine vollständige Beschreibung.
Das System kann auch derart konfiguriert sein, dass bei Nacht lediglich der manuelle Modus (M) ausgeführt werden kann, sogar wenn ein automatischer Schaltmodus gewählt ist. In diesem Fall kann, falls das Nacht-Flag NF bei Schritt S41 von 11 in einem beliebigen der automatischen Schaltmodi (A1–A3) auf AN gesetzt ist, dann der Prozess so konfiguriert sein, dass ein Sprung auf die Verarbeitung des manuellen Modus von Schritt S19 von 8 erfolgt.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird der AN-/AUS-Zustand der Hintergrundbeleuchtung 24b basierend auf Tag und Nacht gesteuert, jedoch kann das System so konfiguriert sein, dass Farbton und/oder Farbsättigung und/oder Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung 24b in Abhängigkeit davon verändert wird, ob es Tag oder Nacht ist. Das System kann auch so konfiguriert sein, dass der Anzeigeinhalt basierend darauf umgeschaltet wird, ob es Tag oder Nacht ist. Beispielsweise ist es möglich, dass die Zeit bei Tag angezeigt wird, wenn der Fahrer zur Arbeit fährt, und es ist möglich, dass die Geschwindigkeit bei Nacht angezeigt wird, wenn eine visuelle Bestimmung der Geschwindigkeit schwieriger ist.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der Motor 45 innerhalb der Schaltsteuereinheit 12 angeordnet, jedoch ist es möglich, dass der Motor 45, der Positionssensor 47 und weitere Bauelemente bei der innenliegenden Schaltnabe 10 angeordnet sind. In diesem Fall können die Schaltsteuerein heit 12 und die innenliegende Schaltnabe 10, anstelle eines Gangschaltkabels, mit einem Stromkabel verbunden sein.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird als Fahrtzustand die Fahrradgeschwindigkeit erfasst, jedoch ist es möglich, dass als Fahrtzustand die Kurbeldrehzahl erfasst wird, um ein In-die-Pedale-Treten innerhalb eines gewünschten Trittfrequenzbereichs zu erleichtern. In diesem Fall ist es möglich, dass die Kurbeldrehzahl direkt erfasst wird, oder es ist möglich, dass die Kurbeldrehzahl durch eine Berechnung in umgekehrter Richtung aus der Fahrradgeschwindigkeit und der Gangposition oder dem Übersetzungsverhältnis erfasst wird.
Wenn das System derart konfiguriert ist, dass ein Warnton erzeugt wird, wenn die innenliegende Schaltnabe 10 geschaltet wird, kann der Warnton auf AUS gesetzt werden, oder die Lautstärke kann verringert werden, um bei Nacht für einen ruhigeren Betrieb zu sorgen. Alternativ kann, abhängig davon, ob es Tag oder Nacht ist, ein unterschiedlicher Ton verwendet werden.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der Lichtsensor 36 am Fahrrad montiert, jedoch kann dieser vom Fahrer getragen werden, und die Beleuchtungsdaten können zum Gangschaltsteuerabschnitt beispielsweise durch drahtlose Übermittlung oder eine andere Kommunikationseinrichtung übertragen werden.
Größe, Form, Ort und Orientierung der verschiedenen Bauelemente können nach Wunsch verändert werden. Bauelemente, die als direkt miteinander verbunden oder in Kontakt stehend dargestellt sind, können zwischen sich angeordnete Zwischenstrukturen haben. Die Funktionen eines einzigen Elementes können durch zwei Elemente ausgeführt werden, und umgekehrt. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können bei einer weiteren Ausführungsform verwendet werden. Es ist nicht erforderlich, dass in einer speziellen Ausführungsform alle Vorteile gleichzeitig vorhanden sind.
Somit versteht es sich, dass der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die hier offenbarten spezifischen Strukturen oder den anfänglichen scheinbaren Fokus auf eine spezielle Struktur oder Merkmal eingeschränkt ist, sondern lediglich durch die Ansprüche.

Claims

Vorrichtung, die zum Schalten einer Fahrradgangschaltung verwendet wird, welche eine Mehrzahl von Gangpositionen aufweist, wobei die Vorrichtung beinhaltet: eine Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung, die einen Fahrtzustand des Fahrrades erfasst; einen Lichtsensor (36) zum Erfassen eines Umgebungsbeleuchtungszustands; und ein Gangschalt-Steuerelement (25), das mit der Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung und dem Beleuchtungssensor funktionsmäßig verbunden ist, und das ein Steuersignal zum Steuern der Fahrradgangschaltung liefert, dadurch gekennzeichnet, dass das Gangschalt-Steuerelement (25) den Schaltzeitpunkt der Fahrradgangschaltung gemäß Signalen vom Lichtsensor (36) ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung eine Fahrradgeschwindigkeit erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung eine Kurbeldrehzahl erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter eine Beleuchtungseinrichtung (18) aufweist, die ausgebildet ist, um am Fahrrad montiert zu werden, wobei das Gangschaltsteuerelement (25) die Beleuchtung (18) gemäß den Signalen vom Beleuchtungssensor (36) steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Beleuchtung (18) ein Vorderlicht beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter einen Wechselstromgenerator (19) aufweist, die dem Gangschalt-Steuerelement (25) elektrischen Strom zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher der Wechselstromgenerator (19) an einer Nabenachse eines Fahrradlaufrades (6) montiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung den Fahrtzustand aus einem Wechselstromsignal vom Wechselstromgenerator (19) erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gangschaltsteuerelement (25) den Gangschaltzeitpunkt in einer Hochschalt-Richtung und/oder einer Herunterschalt-Richtung gemäß Signalen vom Lichtsensor (36) ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gangschalt-Steuerelement (25) einen Schaltschwellenwertspeicher (25a) beinhaltet, der einen Schaltschwellenwert speichert, und wobei das Gangschalt-Steuerelement (25) das Steuersignal liefert, wenn der Fahrtzustand, der durch die Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung erfasst wird, den Schaltschwellenwert überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher der Schwellenwertspeicher (25a) einen Hochschalt-Schwellenwert und einen Herunterschalt-Schwellenwert für mindestens eine der Gangpositionen speichert, und wobei das Gangschalt-Steuerelement (25) ein Hochschalt-Steuersignal liefert, wenn der von der Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung erfasste Fahrtzustand den Hochschalt-Schwellenwert übersteigt, und wobei das Gangschalt-Steuerelement (25) ein Herunterschalt-Steuersignal liefert, wenn der durch die Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung erfasste Fahrtzustand den Herunterschalt-Schwellenwert übersteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der das Gangschalt-Steuerelement (25) ein Hochschalt-Steuersignal liefert, wenn der durch die Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung erfasste Fahrtzustand den Hochschalt-Schwellenwert überschreitet, und wobei das Gangschalt-Steuerelement (25) ein Herunterschalt-Steuersignal liefert, wenn der durch die Fahrtzustand-Erfassungseinrichtung erfasste Fahrtzustand unter den Herunterschalt-Schwellenwert abfällt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der Schaltschwellenwertspeicher (25a) eine Mehrzahl von Schalttabellen speichert, wobei jede Schalttabelle eine Mehrzahl der Schaltschwellenwerte speichert, und wobei das Gangschalt-Steuerelement (25) aus der Mehrzahl von Schalttabellen gemäß den Signalen vom Beleuchtungssensor (36) auswählt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gangschalt-Steuerelement (25) den Zeitablauf zum Liefern des Steuersignals gemäß den Signalen vom Beleuchtungssensor (36) anpasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gangschalt-Steuerelement (25) wahlweise ein Schalten auf mindestens eine Gangposition gemäß den Signalen vom Beleuchtungssensor (36) verhindert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gangschalt-Steuerelement (25) einen manuellen Betriebsmodus und einen automatischen Betriebsmodus beinhaltet, und wobei das Gangschalt-Steuerelement (25) zwischen dem manuellen Betriebsmodus und dem automatischen Be triebsmodus gemäß den Signalen vom Beleuchtungssensor (36) umschaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Gangschalt-Steuerelement (25) einen Ton liefert, wenn eine Gangschaltoperation zu erfolgen hat, und wobei das Gangschalt-Steuerelement (25) ein Attribut des Tons gemäß den Signalen vom Beleuchtungssensor (36) steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der das Gangschalt-Steuerelement (25) mindestens ein Element der folgenden Gruppe, und zwar einen An-/Aus-Zustand, eine Lautstärke oder einen Klang des Tons, gemäß den Signalen vom Beleuchtungssensor (36) steuert.