JP2009166830A - 自転車用電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中においても速くて確実なデータ送信を可能にする自転車用電子装置を提供する。
【解決手段】本発明の自転車用電子装置は、少なくとも１つの不揮発性データメモリ１４〜１７を備え、取外し自在な大容量記憶装置９９用のポート５４，ＣＮ２を備えていることを特徴とする。ポート５４，ＣＮ２は、ＵＳＢ９９用のポートであってもよい。また、少なくとも１つの不揮発性データメモリ１４〜１７にアクセスする少なくとも１つのコントローラ２，４，８，１１と、これら少なくとも１つのコントローラ２，４，８，１１と前記ポート５４，ＣＮ２との間のデータ転送を管理するさらなるコントローラ５３とを備えてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、自転車用電子装置に関する。

自転車用電子装置は公知であり、自転車に搭載されることができる様々な電子装置および／または電気機械装置を備え得る。

サイクルコンピュータと称される簡単な自転車用電子装置の場合、適切なセンサによって検出されて場合によっては適切に処理されている、走行時間、走行した距離、現在、平均および最大の速度、現在チェーンによって係合されている歯付きクラウンもしくはスプロケット、または変速比など、様々な走行パラメータすなわち走行データを運転者に表示するために、表示ユニットがハンドルバーに取り付けられていることがある。運転者は、通常、興味のあるデータを走行中に選択してディスプレイに読み出すことができる。さらに、典型的に、上記のようないくつかの走行データの1つ以上の数値、例えば、合計値または最小値および最大値が、後の参照のために（自転車を停止させて行う場合もある）サイクルコンピュータの不揮発性メモリに記憶されている。

ハンドルバーに固定された支持体に表示ユニットが取外し可能に取り付けられている場合、運転者は、自転車から離れても所望どおりに走行データを参照することができる。

公知の取外し可能なサイクルコンピュータには、コンピュータのようなデータ受信局へのデータの送信のために接続を可能にするものもあり、データは、自身の運転実績（パフォーマンス）を評価するために運転者によって読み出されることができる。適切なソフトウェアプログラムの使用により、解釈しやすくなるように、および／またはコンピュータに表示されるように、このようなデータの処理が可能になる。

公知のサイクルコンピュータの場合、コンピュータとの接続には、赤外線伝送または超音波伝送が用いられたり、さらには磁気伝達が用いられたりもする。この目的のため、いったん自転車から取り外された表示ユニットが、コンピュータのデータ受信周辺装置に近いコンピュータの近傍に配置される。いったんコンピュータが表示ユニットの存在を検知すると、公知のプロトコルに従いデータ転送が開始できる。

例えば、本願と同一の出願人の特許文献１に記載された、より複雑な自転車用電子装置は、ハンドルバーに接続された制御装置に設けられる適切なスイッチによって制御される電気機械式（前側および後側）のディレイラも備えている。代替案として、またはこれに加えて、ディレイラは、走行状態の論理評価に基づいて、当該自転車用電子装置によって自動的に制御されることができるものであってもよい。

自転車のギアシフトの管理用でもある上記のような自転車用電子装置の場合、上述したサイクルコンピュータと類似する表示ユニットが設けられ、上述した走行データと、電源バッテリーの状態のようなこの自転車用電子装置の状態に関するデータとを選択および参照することができ、また、この自転車用電子装置の様々なパラメータの調整、例えば、歯車の係合に対応するディレイラの論理的位置の調整も実行されることができる。さらにこの場合、運転者は、走行データ、装置の状態データおよび診断データを、走行時および停止時の両方において参照することができ、取外し可能な表示ユニットの場合、さらには自転車から離れても参照することができる。

本願の第一出願の日に未だ公開されていなかった、本願と同一の出願人による伊国特許出願の特許文献２に記載された自転車用電子装置では、この自転車用電子装置を構成する様々なユニットが、例えば半二重非同期シリアル通信のような適切な通信プロトコルに従いデータが交換される通信チャネルによって互いに適切に接続されている。

欧州特許第1500582号明細書 伊国特許出願公開第MI2007A001181号明細書

公知の自転車用電子装置の欠点は、データ送信のためにはコンピュータの存在が不可欠な点にある。即座にデータを転送する必要がある場合、例えば、表示ユニットのメモリがフルの場合、データのダウンロードは運転者が帰宅するまで、とにかく待たなければならず、フル状態のメモリが原因で新しい取得を損なうか、または新しいデータの記憶を可能にするために最も古いデータを削除しなければならない。

公知の自転車用電子装置の他の欠点は、表示ユニットからコンピュータへの送信が遅くなり得る点にある。

さらなる欠点は、表示ユニットからコンピュータへの送信が、送信中のデータの損失により、またはこのようなデータを回復するための送信動作を繰り返す必要性により（これによって送信がさらに遅れる）、確実でないことがあり得る点にある。

公知の自転車用電子装置の他の欠点は、表示ユニットが自転車から取り外されてコンピュータが存在する場所でデータ送信が行わなければならないため、自転車が停止した状態でのみ表示ユニットからコンピュータへの送信を行うことができる点にある。

本発明の基礎をなす技術的課題は、場合により走行中においても、速くて確実なデータ送信を可能にする自転車用電子装置を提供することである。

本発明は、少なくとも１つの不揮発性データメモリを備えた自転車用電子装置に関し、取外し自在な大容量記憶装置用のポートを備えていることを特徴とする。

取外し自在な大容量記憶装置用のポートを設けることにより、運転者は、表示ユニットを取り外す必要なく不揮発性データメモリからこのような取外し自在な大容量記憶装置へのデータ転送および取外し自在な大容量記憶装置から不揮発性データメモリへのデータ転送をいつでも、さらには走行中でも容易に行うことができる。さらに、物理的接続を利用することにより、データ転送は速く確実である。

好ましくは、上記ポートはフラッシュメモリ用のポートである。

より好ましくは、上記ポートはＵＳＢポートである。

有利なことに、このようなＵＳＢポートは、携帯性に極めて優れた装置であるＵＳＢメモリキー用に使用される上に、コンピュータおよび充電器の接続用に使用されることができる。さらに、マウス、キーボード、ハードディスク大容量記憶装置、画像読取装置、デジタルカメラ、プリンタ、スピーカシステム、マイクロフォンおよびその他の接続のために使用されることができる。

代替案として、上記ポートは、ＭｉｎｉＳＤもしくはＭｉｃｒｏＳＤ、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ（登録商標）、ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＣａｒｄ、Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ、およびｘＤ−Ｐｉｃｔｕｒｅ ｍｅｍｏｒｙなど、メモリカード用のポートである。

好ましくは、さらに、自転車用電子装置は、上記少なくとも１つの不揮発性データメモリにアクセスする少なくとも１つのコントローラと、当該少なくとも１つのコントローラと上記ポートとの間のデータ転送を管理するさらなるコントローラとを備えている。

好ましくは、上記少なくとも１つの不揮発性データメモリと上記取外し自在な大容量記憶装置との間で交換されるデータの一時的記憶のために、バッファメモリが上記さらなるコントローラに組み合わされている。

より好ましくは、上記少なくとも１つのコントローラと上記さらなるコントローラとは、半二重非同期シリアル通信プロトコルによって通信を行う。

さらに好ましくは、上記少なくとも１つのコントローラと上記さらなるコントローラとは、２つの信号線を備えた通信チャネルを通して通信を行う。

代替案として、この通信は無線（ワイヤレス）であってもよい。

好ましくは、さらに、上記ポートは、有利なことに低電力装置に電力供給するために利用されることができる電力供給端子を有するコネクタを備えている。

好ましくは、さらに、上記さらなるコントローラと上記ポートとは、上記自転車用電子装置に着脱自在に接続可能なインタフェースユニットの一部である。

このようにして、運転者は、データ転送が必要でないと確信すれば、インタフェースユニットを取り外し、自転車を軽量化することを決めることができる。

好ましくは、このインタフェースユニットは、さらに、その構成品および／またはコネクタ用の電力供給装置を備えている。

セルフパワーのインタフェースユニットを設けることにより、自転車用電子装置のインタフェースユニット以外の部分における着脱自在なコネクタに電圧が印加された状態の端子が存在することを避けられる。

好ましくは、上記電力供給装置は、必要なときにのみインタフェースユニットが電力供給されることを可能にするオン／オフスイッチを備えている。

このオン／オフスイッチは、手動で作動されてもよいし、インタフェースユニットが接続されたときに自動的に接続される、例えば、磁気的に作動されるスイッチであってもよい。

より好ましくは、上記インタフェースユニットは、対応するコネクタと着脱自在に結合可能なさらなるコネクタを備えており、当該対応するコネクタが、このインタフェースユニットの上記電力供給装置によって駆動可能な絶縁装置を介して、上記自転車用電子装置の通信チャネルに接続されている。

好ましくは、上記絶縁装置は、上記通信チャネルの通信線の数に等しい個数の絶縁スイッチを備えている。

好ましくは、これら絶縁スイッチはＭＯＳＦＥＴで構成されるが、例えば、トランジスタまたは継電器で構成されてもよい。これら絶縁スイッチは、インタフェースユニットが接続されたときに自動的に作動されるスイッチであってもよく、例えば、磁気的に作動されるスイッチである。

さらに好ましくは、上記対応するコネクタは、上記自転車用電子装置の表示ユニットを含むケーシングに設けられているか、または収容されている。

代替案として、上記対応するコネクタは、上記自転車用電子装置のギアシフトの駆動ユニットを含むケーシングに設けられているか、または収容されている。

本発明は、第２の構成において、ＵＳＢポートを備えた自転車用電子装置に関する。

好ましくは、さらに、この自転車用電子装置は、少なくとも１つのコントローラと、当該少なくとも１つのコントローラと上記ＵＳＢポートとの間の通信を管理するさらなるコントローラとを備えている。

本発明の第１の実施形態による自転車用電子装置と、これに接続されるＵＳＢインタフェースが備えられた装置とを示すブロック図である。 図１の自転車用電子装置の絶縁装置を示す概略図である。 図１の自転車用電子装置のインタフェースユニットの論理動作を示すフローチャートである。 図１の自転車用電子装置の構成品間で交換されるデータパケットを示す概略図である。 図１の自転車用電子装置の構成品間で交換されるデータパケットを示す概略図である。 図１の自転車用電子装置のインタフェースユニットの論理動作を示す変形例のフローチャートである。 図１の自転車用電子装置に使用されることができるデータ構造を示す図である。 本発明の他の実施形態による自転車用電子装置と、これに接続されるＵＳＢインタフェースが備えられた装置とを示すブロック図である。 本発明の他の実施形態による自転車用電子装置と、これに接続されるＵＳＢインタフェースが備えられた装置とを示すブロック図である。 本発明による自転車用電子装置が備えられた自転車を示す図であって、自転車用電子装置のコネクタのいくつかの実施可能な位置を示した図である。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付された図面を参照して、好ましい実施形態の説明からより明らかになる。

図１において、本発明の第１の実施形態による自転車用電子装置１は、電子制御ユニット２と、ペダルクランクの軸と組み合わされた歯車および／または自転車の後輪のハブと組み合わされた複数の歯車の間で伝動チェーンを移動させるためのチェーンガイド要素またはディレイラに接続された少なくとも１つのアクチュエータ３と、このアクチュエータ３に用いられる駆動ユニット４とを備えている。

好ましくは、自転車用電子装置１は、さらに、アクチュエータ３の位置つまり間接的にディレイラの位置を検出する、またはディレイラの位置を直接検出するのに適した、ディレイラの移動の際に駆動ユニット４および／またはアクチュエータ３と協働する少なくとも１つの位置検出器５を備えている。

自転車用電子装置１において、運転者によってレバーまたはボタン（図１０における符号４０１）を介して作動される、手動ギアシフトのリクエストを入力するためのノルマルオープン型の複数のスイッチ６、ならびに／または走行速度、クランクの回転速度、地形の傾きおよび運転者の心拍数などの走行パラメータの１つ以上のセンサ７が、電子制御ユニット２に組み合わされている。センサ７が設けられる場合、これらセンサ７は、当該センサの出力を前処理することができる第２の電子制御ユニット１１の制御下にあるのが好ましい。

自転車用電子装置１は、さらに、運転者に情報を提供する表示ユニット８を備えており、好ましくは、表示されるデータの種類を選択する、ならびに／または他のパラメータおよび／または指令を入力するために、運転者によってボタンまたは多方向スイッチ（ジョイスティック）を介して作動されるさらなるスイッチ９がこの表示ユニット８に組み合わされている。好ましくは、グラフィカルユーザインタフェースの方法で表示ユニット８の表示の各箇所を選択することにより、表示されるデータの種類を選択する、ならびに／または他のパラメータおよび／または指令を入力する。

好ましくは、電子制御ユニット２は、運転者によって作動されることができる制御部材（図１０における符号４０２）の近傍、すなわちハンドルバーの近傍に配置されており、詳細には、ハンドルバーの中心部に固定された表示ユニット８のケーシング（図１０における符号４０３）に収納されることができる。

好ましくは、駆動ユニット４は、アクチュエータ３（図１０では符号４０４，４０５）の近傍、例えば、自転車のボトルホルダ（図１０における符号４０６）の近傍に配置されている。

電子制御ユニット２、表示ユニット８、駆動ユニット４、および第２の電子制御ユニットすなわちセンサユニット１１は、通信チャネル１０を介して適切な通信プロトコルによって通信を行う。

好ましくは、上記通信はケーブルを介したものであるが、代替案として無線（ワイヤレス）であってもよい。

図１は、さらに、自転車用電子装置１の構成品の電力供給線１２を概略的に示している（電源については示されていない）。自転車用電子装置１は、典型的に充電池の形態である１つ以上の電源を備えていてもよく、好ましくは、電子制御ユニット２を含むケーシングに配置された第１の電源と、表示ユニット８を含む、または表示ユニット８を着脱自在に支持するケーシング（図１０における符号４０３）に配置された第２の電源とを備えている。

本発明による自転車用電子装置１は、さらに、着脱自在なインタフェースユニット５０を備えている。

インタフェースユニット５０は、その第１のコネクタＣＮ１を介して対応するコネクタＣＮ１’に接続されることができ、このコネクタＣＮ１’は自転車用電子装置１のコネクタＣＮ１’以外の部分と組み合わされている。具体的には、このコネクタＣＮ１’は、通信チャネル１０の適切な物理的ポイント、例えば、表示ユニット８の近傍、つまりハンドルバーの近傍（図１０におけるケーシング４０３に設けられているか、または収容されているコネクタＣＮ１’もしくは図１０における左側の制御部材４０２に示されたコネクタＣＮ１’など）、または駆動ユニット４の近傍（図１０における後側のディレイラ４０４の近傍もしくは図１０における前側のディレイラ４０５の近傍に示されたコネクタＣＮ１’など）、特に、ボトルホルダ部分（図１０におけるボトルホルダ４０６に示されたコネクタＣＮ１’など）で、自転車用電子装置１のコネクタＣＮ１’以外の部分と組み合わされている。コネクタＣＮ１’は、駆動ユニット４を含むケーシングに設けられてもよい。

通信チャネル１０とコネクタＣＮ１’との間には、駆動可能な絶縁装置５１が設けられている。図２で詳細に示される駆動可能な絶縁装置５１は、通信チャネル１０の通信線の数に等しい個数（図示の場合では２つ）の絶縁スイッチ５１ａ，５１ｂを備えており、この絶縁スイッチは、接続されると、インタフェースユニット５０から配線５２に沿って受信される制御信号によって駆動されることができる。

絶縁装置５１の絶縁スイッチ５１ａ，５１ｂはノルマルオープン型であるため、インタフェースユニット５０が接続されていないときのコネクタＣＮ１’の端子の電気絶縁を可能にする。好ましくは、絶縁スイッチ５１ａ，５１ｂはＭＯＳＦＥＴで構成されるが、例えば、トランジスタまたは継電器で構成されてもよい。絶縁スイッチ５１ａ，５１ｂは、インタフェースユニット５０がコネクタＣＮ１’に接続されたときに自動的に作動されるスイッチであってもよく、例えば、コネクタＣＮ１における１つ以上の磁石に反応する磁気的に作動されるスイッチである。

インタフェースユニット５０は、通信チャネル１０への接続用のコネクタＣＮ１に加えて、ＵＳＢインタフェースが備えられた電子装置である取外し自在な大容量記憶装置９９、例えば、ＵＳＢメモリキー９９への接続のために、トランシーバ５４およびコネクタＣＮ２を有するＵＳＢポートを備えている。インタフェースユニット５０は、さらに、ＵＳＢポート５４、ＣＮ２と通信チャネル１０との間の通信の制御ユニット５３を備えている。

コネクタＣＮ２は、例えば、タイプＡ、タイプＢ、ミニＡタイプ、ミニＢタイプおよびマイクロタイプのような、公知のＵＳＢタイプの１つであってもよい。

好ましくは、制御ユニット５３およびＵＳＢトランシーバ５４は、マイクロコントローラ、例えば、米国アリゾナ州のＭＩＣＲＯＣＨＩＰ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣ．社による集積回路ＰＩＣ１８Ｆ８７Ｊ５０で構成されるマイクロコントローラに統合されている（図１において破線で示されている）。

インタフェースユニット５０は、さらに、バッテリー電源５６と、好ましくはオン／オフスイッチ６０とを有する電力供給遮断装置５５を備えている。

オン／オフスイッチ６０は、絶対に必要なとき、すなわちインタフェースユニット５０がコネクタＣＮ１’に接続されているときにのみインタフェースユニット５０が電力供給されることを可能にする。このようなオン／オフスイッチ６０は、手動で作動されてもよいし、インタフェースユニット５０がコネクタＣＮ１’に接続されたときに自動的に接続される、例えば、コネクタＣＮ１’における磁石に反応する磁気的に作動されるスイッチであってもよい。

電力供給遮断装置５５は、ＵＳＢ装置である電子装置９９がＵＳＢメモリキーのように受動装置である場合にこれに電力供給を行うため、制御ユニット５３、トランシーバ５４、およびコネクタＣＮ２の端子に適切な電力供給電圧を供給する。

典型的に、コネクタＣＮ２の端子に供給される電圧は＋５Ｖである。

電力供給遮断装置５５は、さらに、絶縁装置５１のための制御信号、すなわち絶縁スイッチ５１ａ，５１ｂを閉じるための信号を配線５２に供給する。

インタフェースユニット５０の制御ユニット５３は、通信チャネル１０における、自転車用電子装置１の残りの構成品との通信の管理と、ＵＳＢトランシーバ５４を介したＵＳＢ装置９９との通信チャネルを開放および閉鎖することによる、ＵＳＢ装置９９との通信の管理とを行う。

ＵＳＢ装置９９がＵＳＢメモリキーである場合、制御ユニット５３は、より詳細には、対象であるデータのリクエストを生成して通信チャネル１０上で送信し（以後で詳細に説明される方法に従って）、リクエストしたデータを通信チャネル１０から受信し、場合によって当該制御ユニットに組み合わされたバッファメモリ１３に一時的に記憶してからこのデータをＵＳＢメモリキー９９に送信する。

好ましくは、通信チャネル１０上での自転車用電子装置１の様々な構成品（インタフェースユニット５０を含む）間の通信は、次のような半二重非同期シリアル通信プロトコルに従って行われる。

通信チャネル１０は、自転車用電子装置１の様々なコントローラ、すなわち電子制御ユニット２、表示ユニット８（取外し可能なものである場合、接続されているとき）、駆動ユニット４、第２の電子制御ユニットすなわちセンサユニット１１（設けられている場合）、およびインタフェースユニット５０の制御ユニット５３（接続されているとき）が接続された２つの共通の信号線「Ｔｘ／Ｒｘ」および「ＷＵ」を備えている。

信号線Ｔｘ／Ｒｘは、様々な構成品であるユニット２，４，８，１１，５３間の二方向データ伝送のための送信／受信線であり、他方、信号線ＷＵは、通信プロトコルのために使用される二値の状態回線である。例えば、状態回線ＷＵの論理値「0」は、伝送回線である信号線Ｔｘ／Ｒｘが使用中であることを示し、状態回線ＷＵの論理値「1」は、伝送回線Ｔｘ／Ｒｘが通信プロセスに利用できることを示している。

ユニット２，４，８，１１，５３の１つである送信側が、他のユニット２，４，８，１１，５３である受信側に送信すべきものがある場合、送信側は伝送回線Ｔｘ／Ｒｘが使用中であるかまたは利用可能であるかを状態回線ＷＵの数値を読み取ることによって確認する。伝送回線Ｔｘ／Ｒｘが使用中であることを状態回線ＷＵの数値が示している場合（ＷＵ＝0）、伝送回線Ｔｘ／Ｒｘが利用可能になったことを状態回線ＷＵの数値が示すまで（ＷＵ＝1）、送信側は待機する。伝送回線Ｔｘ／Ｒｘが利用可能になると、送信側は直ちに状態回線ＷＵの状態を切り替え、通信ネットワークを占有するために数値を「0」にする。

次に送信側は、シリアルデータのパケットを伝送回線Ｔｘ／Ｒｘ上に送信する。

各データパケットは、1バイト以上（使用される通信プロトコルに依存する）のヘッダと、１バイト以上のデータとを含んでいる。

さらに、伝送制御データ、例えば、パリティチェックまたはチェックサムビットがデータパケットに含まれていてもよい。

ヘッダは、受信側によって実行される必要がある命令の指示を含み、このような情報は、送信側のアドレスのみでなく受信側自体（受信側アドレス）も符号化する符号によって定義されている。

データの長さ、構造および内容は、いずれのユニット２，４，８，１１，５３が送信側であるか、いずれのユニット２，４，８，１１，５３が受信側であるか、および送信される情報の種類に依存する。

送信側によって状態回線ＷＵが「0」にされると、ネットワークに接続されたユニット２，４，８，１１，５３が、送信側によって伝送回線Ｔｘ／Ｒｘで送信されたシリアルデータのパケットを読み始める。このデータパケットのヘッダを復号化することにより伝送の受信側であると認識したユニット２，４，８，１１，５３は受信側となり、現時点の送信者に対する受信の確認を示すシリアルデータのパケットを伝送回線Ｔｘ／Ｒｘ上に伝送することにより応答することができる。

受信側から送信側への伝送の終了時に、送信側は状態回線ＷＵを「1」にし、これによって通信ネットワークである通信チャネル１０を解放する。ネットワークに接続されたユニット２，４，８，１１，５３がいずれも送信側に応答しない場合（例えば、受信側が機能不良である場合）、送信側は所定のタイムアウトの後にネットワークを解放し、状態回線ＷＵを「1」にする。

上述した半二重非同期シリアル通信は「ランダムアクセスのマルチマスタの通信システム」であり、ネットワークの排他的使用は、ネットワークを要求する第１の「送信側」ユニット２，４，８，１１，５３によって実行される。

複数のユニット２，４，８，１１，５３がネットワークの使用を同時に要求する場合、ネットワークの排他的使用は、様々なユニット２，４，８，１１，５３のファームウェアによって定められる優先順位によって階層的に確立される。

これは、例えば、ネットワークが使用中である間に（状態回線ＷＵ＝「0」の間に）２つ以上のユニット２，４，８，１１，５３が、送信すべきものを有しており、ネットワークが再び利用可能になるまで待機する必要があるときに生じる。ネットワークが再び利用可能になると（状態回線ＷＵが「1」にされると）、２つ以上のユニットがいずれもネットワークを占有する用意ができていても、階層において最も上位であるユニットのみが送信側になる。

自転車用電子装置１は、ＵＳＢポート５４、ＣＮ２のコネクタＣＮ２に接続されるＵＳＢインタフェースが備えられた電子装置９９と、インタフェースユニット５０を介して通信を行うことができる。

インタフェースユニット５０は、まず、そのコネクタＣＮ１を介してコネクタＣＮ１’に接続される。電力供給遮断装置５５は、絶縁装置５１に対する制御信号を生成して絶縁スイッチ５１ａ，５１ｂを閉じることにより、インタフェースユニット５０と通信チャネル１０、詳細には、制御ユニット５３と通信チャネル１０との接続をもたらす。

この時点で、運転者は、ＵＳＢインタフェースが備えられた電子装置９９をインタフェースユニット５０のコネクタＣＮ２に接続することができる。

また、電子装置９９を、まず、コネクタＣＮ２を介してインタフェースユニット５０に接続し、それから、インタフェースユニット５０およびＵＳＢ装置９９で構成されるアセンブリを、コネクタＣＮ１’に接続してもよい。

好ましい一実施形態において、電子装置９９は、自転車の使用中に記録された様々な走行データ、装置の状態データ、診断データ、設定データなどをダウンロードするために使用されるＵＳＢメモリキーである。これらのデータは、例えば、第２の電子制御ユニット１１によって集められる、走行速度、ペダルクランクの回転速度、地形の傾き、運転者の心拍数などセンサ７の出力値と、駆動ユニット４によって集められる、ディレイラの経時的な位置、歯車に対するアクチュエータの調整パラメータ、走行状態を評価するための論理パラメータなどのデータと、電子制御ユニット２によって集められる、手動による指令がスイッチ６によって入力された時間と、表示ユニット８などによって集められる、表示の基本設定や他の設定のデータとを含む。上述の様々なデータは全て、個々の構成品２，４，８，１１のそれぞれの不揮発性データメモリ１４，１５，１６，１７に記憶されることができ、または表示ユニット８もしくは駆動ユニット４にまとめて記憶されることができる。

インタフェースユニット５０の論理演算、詳細には、制御ユニット５３の論理動作が、図３のフローチャートに関連付けて説明されている。

動作の開始（ステップ１００）は、オン／オフスイッチ６０によるインタフェースユニット５０の電源オンを表す。肯定結果が出るまで周期的に行われるステップ１０１では、ＵＳＢメモリキー９９がコネクタＣＮ２に接続されているか否かを制御ユニット５３がチェックする。このような検出は、例えば、ＵＳＢトランシーバ５４を介してソフトウェアの問合せ（クエリ）によって行われることができる。

ＵＳＢメモリキー９９が存在する場合、次に続くステップ１０２では、例えば、他のユニット２，４，８，１１の１つに状態情報獲得リクエスト（presence request）データパケットを送信し、応答データパケットを受信することにより、通信チャネル１０への実際の接続を確認する。通信チャネル１０が存在していない場合、例えば、インタフェースユニット５０がコネクタＣＮ１’に接続されていないことによって通信チャネル１０が存在しない場合、実行動作はステップ１０１に戻る。

一方、通信チャネル１０が存在している場合、次に続くステップ１０３では、制御ユニット５３が、好ましくはＵＳＢ大容量記憶プロトコル（USB Mass Storage protocol）と称される標準的なプロトコルによって規定されたものに従い、ＵＳＢトランシーバ５４を介してＵＳＢメモリキーへと通信チャネルをオープンする。

次に、データ取得サイクルが実行される。ステップ１０４では、全てのデータ、詳細には不揮発性データメモリ１４〜１７の１つに記憶されたデータまたはそのデータの一部が、通信チャネル１０に接続された自転車用電子装置１の１つ以上の構成品２，４，８，１１によって取得されたか否かを制御ユニット５３がチェックする。このようなステップ１０４の第１の実行動作では上記チェックは確実に否定になる。なぜなら、ＵＳＢメモリキー９９およびインタフェースユニット５０は接続されたばかりであり、データ取得が未だなされていないからである。したがって、次に続くステップ１０５において、制御ユニット５３は通信チャネル１０を介してデータのリクエストおよび取得を実行する。好ましくは、取得されたデータはインタフェースユニット５０のバッファメモリ１３の一領域に記憶され（ステップ１０６）、次にトランシーバ５４およびコネクタＣＮ２を介してＵＳＢメモリキー９９に送信される（ステップ１０７）。次に、この実行動作は、全てのデータがリクエストされたか否かをチェックするステップ１０４に戻る。このようなチェックが否定であれば、次のデータの取得およびＵＳＢメモリキー９９への送信のためにステップ１０５，１０６，１０７が再び実行される。一方、ステップ１０４の確認が肯定であれば、すなわち全てのデータが取得されたならば、実行動作はステップ１０８に進み、ＵＳＢメモリキー９９への通信チャネルが、好ましくは上記のＵＳＢ大量記憶プロトコルに従ってトランシーバ５４を介してクローズされ、この実行動作が終了する（ステップ１０９）。

上述の動作と同時に、表示ユニット８は、例えば、「ＵＳＢメモリキーが存在しています」、「データの転送を開始します」、「データの転送を終了しました」ならびに「…％のデータを転送しました」などの種類の表示、または異常の表示を用いて、転送の様々な工程の進捗を表示することができる。

さらに、走行、装置の状態、診断、設定データなどがＵＳＢメモリキー９９への移動のためにインタフェースユニット５０にいったん送信されると、表示ユニット８または他の構成品２，４，１１は次にこれら移動された情報の削除を行うことができる。削除は自動的に行われてもよいし、または好ましくは、ステップ１０８でＵＳＢ通信チャネルがクローズされた後に、制御ユニット５３が通信チャネル１０を介して適切なデータ削除命令を送信する。いずれにせよ削除は、運転者によって入力される手動の指令に従うものであってもよい。

ステップ１０５における、対象となるデータ「ｎ」のリクエストおよび通信チャネル１０からのこのデータの取得は、上述した半二重非同期シリアル通信プロトコルに従い、インタフェースユニット５０の制御ユニット５３によって2つの回線である信号線Ｔｘ／ＲｘおよびＷＵで管理されてもよい。

例えば、制御ユニット５３は、図４に概略的に示されたリクエストデータパケットを通信チャネル１０上に送信することにより、構成品２，４，８，１１の１つ、例えば表示ユニット８からのデータをリクエストすることができる。このリクエストデータパケットは、符号形式のヘッダに、いずれが受信側であるか（この例では表示ユニット８）の指示と、受信側自体に対する応答において送信されるべき対象データの特定の種類の受信側への指示とを含んでいる。好ましくは、対象データの種類は、1バイト以上のデータ（例えば、応答データパケットの第４バイト）で、受信側の内部メモリである不揮発性データメモリ１４〜１７におけるアドレス（この例では表示ユニット８のメモリ１６におけるアドレス）によって直接示されている。

受信側（この例では表示ユニット８）は、応答において、図５に概略的に示されたデータパケットを通信チャネル１０上に送信する。この応答データパケットは、ヘッダに、このデータパケットの受信側がインタフェースユニット５０の制御ユニット５３であるという指示を含み、データに、リクエストされたデータの数値（第５バイト）を含み、好ましくは、これと共に、このデータパケットの送信側である構成品２，４，８，１１の内部メモリ１４〜１７におけるアドレス（この例では表示ユニット８のメモリ１６におけるアドレス）の反復すなわちリクエストデータパケットにおける値と同一の値（第４バイトにおいて）を含んでいる。

図３のステップ１０７において、ＵＳＢメモリキー９９に、リクエストされたデータの数値のみ、またはこの数値と、データ送信元である構成品２，４，８，１１の内部メモリ１４〜１７におけるアドレスとを記憶させることも可能である。ＵＳＢメモリキーへの記憶がバックアップ目的であり、構成品２，４，８，１１における記憶内容の復元の機能が設けられる場合、これらのうち2番目の方法のほうが好ましい。

図６は、動作の一変形例を示しており、この変形例は、ｎ番目のデータが取得されて記憶された（ステップ１０５，１０６，１０７）後に直ぐＵＳＢメモリキーに送信されない点が、図３に関連付けて説明された動作と異なる。むしろ、対象となる全てのデータが、ステップ１０４，１０５，１０６の周期的実行によってまず取得されてインタフェースユニット５０のバッファメモリ１３に記憶され、次にステップ１０７において単一送信でＵＳＢメモリキー９９に転送される。

図３または図６のフローチャートに従いＵＳＢメモリキー９９にダウンロードされたデータは、自転車用電子装置１の診断を行ったり、トレーニングの目的で、運転者の運転実績を適切なアプリケーションプログラムによって評価したりするなどのために、離れたコンピュータに後でダウンロードされることができる。

好ましい一実施形態において、自転車用電子装置１からＵＳＢメモリキー９９へのデータ転送は、データの構造を考慮せずに、表示ユニット８のメモリ１６または他の構成品２，４，１１のメモリ１４，１５，１７の選択された部分に含まれる全てのデータに関して完全に行われる。この大量のデータの正確な解釈は、アプリケーションプログラムに委ねられる。すなわち、転送されるデータは表示ユニット８に対して意味を有し、インタフェースユニット５０およびＵＳＢメモリキー９９に対しては意味を有さず、コンピュータにおけるアプリケーションプログラムに対しては意味を有する。

表示ユニット８にまとめて記憶され、上述された方法でＵＳＢメモリキー９９に転送される走行データ、装置の状態データ、診断データおよび設定データ等の例示的構造が、図７に示されている。各々の記録は、各センサまたは検出器によるデータ取得の時間が記憶された何日、何月、何年、何時、何分および何秒のサブフィールドを有するのが好ましい日付フィールドと、このような時間における、速度、ケイデンス、心拍数、動力、前側のディレイラの位置、後側のディレイラの位置、温度、診断値、および走行した距離などの数値のための１つ以上のフィールドとを含むレコード７０に相当する。

走行データ、装置の状態データ、診断データ、および設定データなどの記憶部が自転車用電子装置の構成品２，４，８，１１に分散している場合に好適であり得る代替案では、各々の記録についてのデータ構造は、上述の形式を有する日付フィールドと、データの種類を符号化したフィールドと、このデータに係る数値とを備えている。

ＵＳＢメモリキー９９は、さらに、走行状態（ギアシフトを管理するために駆動ユニット４によって使用される）を評価するための論理パラメータ、および表示ユニット８の好ましい設定など（これらは一例でしかない）の自転車用電子装置の様々な設定パラメータの数値を当該自転車用電子装置１にダウンロードするために使用されてもよい。

さらなる代替案として、インタフェースユニット５０に接続可能なＵＳＢインタフェースが備えられた電子装置９９は、走行データ、装置の状態データ、診断データおよび設定データなどのダウンロードや自転車用電子装置１の設定を直接行うコンピュータであってもよい。

有利なことに、ＵＳＢのコネクタＣＮ２、および図８の実施形態の場合におけるコネクタＣＮ１’は、さらに、充電器の接続のために使用することができ、場合によっては、自転車用電子装置１の他の構成品に電力供給するバッテリーを充電するために使用することもできる。

さらに、ＵＳＢのコネクタＣＮ２はまた、マウス、キーボード、ハードディスク大容量記憶装置、画像読取装置、デジタルカメラ、プリンタ、スピーカシステム、マイクロフォンおよびその他の接続のために使用されることができる。

図８は、本発明の他の実施形態による自転車用電子装置１を示しており、この実施形態は、コネクタＣＮ１’の上流における絶縁装置５１を備えていない点と、ここでは参照符号１５０で示されているインタフェースユニットが電力供給遮断装置５５を備えていない点とが図１の実施形態と異なる。

この実施形態によると、コネクタＣＮ１’は、通信チャネル１０および自転車用電子装置１の電力供給線１２につながる端子を備えている。コネクタＣＮ１は、通信チャネル１０の信号線「Ｔｘ／Ｒｘ」および「ＷＵ」を制御ユニット５３に接続し、電力供給線を制御ユニット５３、ＵＳＢトランシーバ５４およびＵＳＢのコネクタＣＮ２の端子に接続するために、コネクタＣＮ１’に対応する端子を備えている。インタフェースユニット１５０内には、必要な場合に自転車用電子装置１の電力供給線１２の電圧値を、ＵＳＢインタフェースが備えられた装置用の標準電力供給値（ＵＳＢメモリキー９９の場合は＋5Ｖ）に調整するための任意のブロック１５５があってもよい。

このような実施形態の使用および動作は、前述した内容とほぼ同一であり、図３または図６によるデータ転送プロセスは、場合によりＵＳＢメモリキー９９が既に設けられているインタフェースユニット１５０がコネクタＣＮ１’に接続され、これによりインタフェースユニット１５０が自転車用電子装置１の電力供給線１２によって電力供給されると、直ちに開始することができる（ステップ１００）。

図９は、本発明の他の実施形態による自転車用電子装置１を示しており、この実施形態は、ここでは参照符号２５０で示されているインタフェースユニットがコネクタによって着脱自在でなく、むしろ、自転車用電子装置１の通信チャネル１０と電力供給線１２とに一体化されることで恒久的に接続されている点が図８の実施形態と異なる。コネクタＣＮ２は、図１０に示されているように、第１の実施形態のコネクタＣＮ１’に関して上述したいずれの位置に配置されてもよい。

図１の実施形態で絶縁装置５１の代替案として、および図８の実施形態において、電気絶縁材料、好ましくは錫からなる取外し可能なカバーなど、コネクタＣＮ１’用の他の絶縁手段があってもよい。

図１および図８の実施形態によると、無線（ワイヤレス）による通信の場合、インタフェースユニット５０または１５０、詳細には、その制御ユニット５３に、無線送受信機が設けられ、図１の実施形態では絶縁装置５１が省略される。

上述した半二重非同期シリアル通信の代替案として、構成品２，４，８，１１，５３間において全二重シリアル通信、同期シリアル通信、パラレル通信が確立されてもよい。

さらに、自転車用電子装置１のコントローラ２，４，８，１１の全てが必ずしも存在しなくてもよい。例えば、機械式のギアシフトの場合、電子制御ユニット２および駆動ユニット４、ならびにアクチュエータ３および位置検出器５は存在しない。さらに、この場合、センサ７は表示ユニット８（この場合サイクルコンピュータとしても知られる）に直接つながっていてもよいので、通信チャネル１０および通信プロトコルは、表示ユニット８とインタフェースユニット５０，１５０，２５０間の専用通信線に置き換えられることができる。

同様に、完全に自動式のギアシフトの場合、電子制御ユニット２は存在せず、表示ユニット８も存在しない可能性がある。この場合もまた、通信チャネル１０および通信プロトコルによるネットワークの形成は不必要であり得、インタフェースユニット５０，１５０，２５０と、実施され得るセンサ７がつながる駆動ユニットとの間の専用通信線で十分である。

自転車用電子装置１、詳細にはそのインタフェースユニット５０，１５０，２５０は、ＵＳＢインタフェースが備えられた装置用のポート５４，ＣＮ２の代替案として、またはこのポート５４，ＣＮ２に加えて、単純にコネクタで構成された、すなわちトランシーバを設ける必要のない、ＭｉｎｉＳＤもしくはＭｉｃｒｏＳＤ、ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ、ＳｍａｒｔＭｅｄｉａ、ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＣａｒｄ、Ｍｅｍｏｒｙ Ｓｔｉｃｋ、Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ、およびｘＤ−Ｐｉｃｔｕｒｅ ｍｅｍｏｒｙなどの他の種類のメモリカード用のポートを備えていてもよい。

より一般的には、自転車用電子装置１、詳細にはそのインタフェースユニット５０，１５０，２５０に、他の種類のフラッシュメモリ用のポート、さらに一般的には、他の種類の取外し自在な大容量記憶装置用のポートが備えられていてもよい。

１ 自転車用電子装置
１４〜１７ 不揮発性データメモリ
５４ ポート
９９ 取外し自在な大容量記憶装置
ＣＮ２ ポート

Claims (29)

1. 少なくとも１つの不揮発性データメモリ（１４〜１７）を備えた自転車用電子装置（１）において、
   取外し自在な大容量記憶装置（９９）用のポート（５４，ＣＮ２）を備えていることを特徴とする自転車用電子装置（１）。
2. 請求項１において、前記ポート（５４，ＣＮ２）がフラッシュメモリ（９９）用のポートである自転車用電子装置（１）。
3. 請求項２において、前記ポート（５４，ＣＮ２）がＵＳＢポートである自転車用電子装置（１）。
4. 請求項２において、前記ポート（５４，ＣＮ２）がメモリカード用のポートである自転車用電子装置（１）。
5. 請求項１から４のいずれか一項において、さらに、
   前記少なくとも１つの不揮発性データメモリ（１４〜１７）にアクセスする少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と、
   前記少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と前記ポート（５４，ＣＮ２）との間のデータ転送を管理するさらなるコントローラ（５３）とを備えた自転車用電子装置（１）。
6. 請求項５において、さらに、
   前記さらなるコントローラ（５３）に組み合わされたバッファメモリ（１３）を備えた自転車用電子装置（１）。
7. 請求項５または６において、前記少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と前記さらなるコントローラ（５３）とが、半二重非同期シリアル通信プロトコルによって通信を行う自転車用電子装置（１）。
8. 請求項５から７のいずれか一項において、前記少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と前記さらなるコントローラ（５３）とが、２つの信号線を備えた通信チャネルを介して通信を行う自転車用電子装置（１）。
9. 請求項５から８のいずれか一項において、前記さらなるコントローラ（５３）と前記ポート（５４，ＣＮ２）とが、当該自転車用電子装置（１）に着脱自在に接続可能な（ＣＮ１，ＣＮ１’）インタフェースユニット（５０，１５０）の一部である自転車用電子装置（１）。
10. 請求項１から９のいずれか一項において、前記ポート（５４，ＣＮ２）が、電力供給端子を有するコネクタ（ＣＮ２）を備えている自転車用電子装置（１）。
11. 請求項１０において、前記インタフェースユニット（５０）が、さらに、その構成要素（５３，５４）と前記コネクタ（ＣＮ２）のいずれか一方または両方用の電力供給装置（５５）を備えている自転車用電子装置（１）。
12. 請求項１１において、前記電力供給装置（５５）が、オン／オフスイッチ（６０）を備えている自転車用電子装置（１）。
13. 請求項１１または１２において、前記インタフェースユニット（５０）が、対応するコネクタ（ＣＮ１’）と着脱自在に結合可能なさらなるコネクタ（ＣＮ１）を備えており、
    前記対応するコネクタ（ＣＮ１’）が、前記インタフェースユニット（５０）の前記電力供給装置（５５）によって駆動可能な絶縁装置（５１）を介して、当該自転車用電子装置（１）の通信チャネル（１０）に接続されている自転車用電子装置（１）。
14. 請求項１３において、前記絶縁装置（５１）が、前記通信チャネル（１０）の通信線の数に等しい個数の絶縁スイッチ（５１ａ，５１ｂ）を備えている自転車用電子装置（１）。
15. 請求項１３または１４において、前記対応するコネクタ（ＣＮ１’）が、当該自転車用電子装置（１）の表示ユニット（８）を含むケーシングに設けられている自転車用電子装置（１）。
16. 請求項１３または１４において、前記対応するコネクタ（ＣＮ１’）が、当該自転車用電子装置（１）のギアシフトの駆動ユニット（４）を含むケーシングに設けられている自転車用電子装置（１）。
17. ＵＳＢポート（５４，ＣＮ２）を備えた自転車用電子装置（１）。
18. 請求項１７において、
    少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と、
    前記少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と前記ＵＳＢポート（５４，ＣＮ２）との間の通信を管理するさらなるコントローラ（５３）とを備えた自転車用電子装置（１）。
19. 請求項１８において、さらに、
    前記さらなるコントローラ（５３）に組み合わされたバッファメモリ（１３）を備えた自転車用電子装置（１）。
20. 請求項１８または１９において、前記少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と前記さらなるコントローラ（５３）とが、半二重非同期シリアル通信プロトコルによって通信を行う自転車用電子装置（１）。
21. 請求項１８から２０のいずれか一項において、前記少なくとも１つのコントローラ（２，４，８，１１）と前記さらなるコントローラ（５３）とが、２つの信号線を備えた通信チャネルを通して通信を行う自転車用電子装置（１）。
22. 請求項１８から２１のいずれか一項において、前記さらなるコントローラ（５３）と前記ＵＳＢポート（５４，ＣＮ２）とが、当該自転車用電子装置（１）に着脱自在に接続可能な（ＣＮ１，ＣＮ１’）インタフェースユニット（５０，１５０）の一部である自転車用電子装置（１）。
23. 請求項２２において、前記ＵＳＢポート（５４，ＣＮ２）が、電力供給端子を有するコネクタ（ＣＮ２）を備えている自転車用電子装置（１）。
24. 請求項２３において、前記インタフェースユニット（５０）が、さらに、その構成要素（５３，５４）と前記コネクタ（ＣＮ２）のいずれか一方または両方用の電力供給装置（５５）を備えている自転車用電子装置（１）。
25. 請求項２４において、前記電力供給装置（５５）が、オン／オフスイッチ（６０）を備えている自転車用電子装置（１）。
26. 請求項２４または２５において、前記インタフェースユニット（５０）が、対応するコネクタ（ＣＮ１’）と着脱自在に結合可能なさらなるコネクタ（ＣＮ１）を備えており、
    前記対応するコネクタ（ＣＮ１’）が、前記インタフェースユニット（５０）の前記電力供給装置（５５）によって駆動可能な絶縁装置（５１）を介して、当該自転車用電子装置（１）の通信チャネル（１０）に接続されている自転車用電子装置（１）。
27. 請求項２６において、前記絶縁装置（５１）が、前記通信チャネル（１０）の通信線の数に等しい個数の絶縁スイッチ（５１ａ，５１ｂ）を備えている自転車用電子装置（１）。
28. 請求項２６または２７において、前記対応するコネクタ（ＣＮ１’）が、当該自転車用電子装置（１）の表示ユニット（８）を含むケーシングに設けられている自転車用電子装置（１）。
29. 請求項２６または２７において、前記対応するコネクタ（ＣＮ１’）が、当該自転車用電子装置（１）のギアシフトの駆動ユニット（４）を含むケーシングに設けられている自転車用電子装置（１）。

Images