JP3819894B2 - 自転車装備 - Google Patents

Description

本発明は、自転車装備に関するものである。

ホイール、フレーム、シート及びハンドルバーのような一般的な自転車部品に加え、更に、ディスプレイを備えたサイクルコンピューターや夜間にサイクリングするときに自転車の視認性を改善し、且つ周囲を照らすための発光手段等のような付加的な自転車装備を装備することが一般的になってきている。

照明装置と同様にサイクルコンピューターも、独立した増設機能として一般的に備えられている。前記照明装置に関しては、サイクリストが家で充電したり或いは新しい電池に交換したるするものが、一般的に使用される傾向にある。
サイクルコンピューターは、通常、自転車のハンドルバー上に取り外しできる固定手段を備えて提供される。該サイクルコンピューターは、自転車速度・ケイデンス（クランク回転数）・走行距離等に関する情報を集め表示するように設計されている。一般的に、ホイール或いは他の回転する部材にマグネットが取り付けられており、該マグネットに相応して該マグネットの通過を感知するマグネットセンサーが取り付けられている。前記マグネットセンサーで感知されたパルス信号は、サイクリストに自転車速度等の情報を表示する種々のパラメーターを計算するために用いられる。
このようなサイクルコンピューターは、電池動力を備えたものであるが、自転車の他の装置或いは装備されている部材との相互作用の為に提供されるものではないのが一般的である。しかしながら、開発段階にある最新のものにおいては、サイクルコンピューターは、自転車のトランスミッションの状態に関する情報を表示し得る能力を備えたより高機能なシステムとして設計されている。

また、通常独立して備えられる自転車装備装置の他の部品として、発光手段を備えた照明装置がある。従来、照明装置は、自転車ホイールの一部であるラバー部材と関わり合って回転するダイナモにより電力が供給されていた。ダイナモにより電力供給されている照明装置の一つの問題として、該照明装置の光量が走行スピードに直接比例するため、サイクリストが止まると照明も消えてしまうという問題がある。その上、特に走行スピードが遅いときや自転車をこぎ始めた際には、自転車のペダルを踏む為に必要とされる力が激増するという問題がある。

このような問題を解決するために、いわゆるハブダイナモが開発された。前記ハブダイナモは、高い効率性とペダルを踏む際に必要な力に関しての改良された感覚とを備える。

他の選択肢としては、照明装置が盗難に合わないようにすべく、自転車又はサイクリストに取り外し可能なようにした電池動力の照明装置を提供することである。 電池動力として非充電型電池は、現在の環境問題の点より受け入れられない。
しかし、充電式電池を導入しても、もしサイクリストが該充電式電池の充電に失敗等すれば、該照明装置の機能が影響を受けることになる。その上、照明の持続時間が、ひどく制限されることになる。

例えば、特許文献１には、表示装置と発光手段とを備えた一体化したサイクルコンピューターを備えた携帯電話が記載されている。前記サイクルコンピューターを備えた携帯電話もまた、電池電力が供給されたものであるために、サイクルコンピューター機能、照明機能及び／又は携帯電話機能の利用可能性は大きく制限されている。その上、上記に開示された装置は、携帯電話と発光装置のオン−オフ用のスイッチとの両方に使用されるキーボードを除いて、相違する装置間の相互作用や機能的な連結を備えることなく、共通の筺体の中に前記３つの独立した装置を組み込んだにすぎないものである。
ドイツ国実用新案ＤＥ２０１１５８１６

それ故、コストの増加とならず、優れた機能性を提供し得る改良された自転車装備が望まれている。
上記問題点及び要望に鑑み、本発明は部品数やコストを増やすことなく機能性を強化した自転車装備を提供することにある。

上記の目的は、クレーム１の特徴を有する自転車装備によって解決される。好ましい実施例は、従属のサブクレームで定義されている。

特に、本発明はディスプレイを有するサイクルコンピューターと、道路を照らす発光手段とを一体として備えた自転車装備であって、前記サイクルコンピューターと前記発光手段とが相互に連結され、且つ自転車に取り付けられた共通の発電機に接続可能に構成されたことにより前記サイクルコンピューターと前記発光手段とが連帯して制御され及び／又は電力供給され、前記サイクルコンピューターと前記発光手段との相互の連結が、該発光手段を前記ディスプレイのバックライトにする光学的な連結から構成されている自転車装備に係る。
前記サイクルコンピューターと前記発光手段との機能的な連結は、該発光手段を前記ディスプレイのバックライトにする光学的な連結から構成されている。
かかる光学的な連結としては、互いに近接させる単純な構成又は光ファイバー或いはその他同様の手段が挙げられる。照明目的或いはディスプレイのバックライト用としての発光手段の共同使用は、より一層のコスト及び部品数を減少させる。
ディスプレイのバックライトは、発光手段が発光するとき、すなわち、周りが暗くなってきて視界が見えにくくなってきた時にのみ必要とされ、この点に注目することは重要である。
また、前記サイクルコンピューターと前記発光手段とが共通の発電機に接続されることで、配線を単純にするため部品数を減らすことができ、該サイクルコンピューターと該発光手段との間に機能の相互作用を備えることができる。
発光手段がダイナモにより電力供給されており、且つ該発光手段がランプを備えていれば走行スピードが速くなれば消費電力が増大するという事実、或いはサイクリストが特定の走行状態においては特定の照明を望むという事実の何れかを理由としてサイクルコンピューターの消費電力は、どのような走行スピードでもほぼ一定であるが、発光手段に必要とされる電力は、走行スピードに伴って変化するという重要な一面があるところ、本発明によればいかなる電池についても電力供給及び充電が改善されることとなる。
よって、前記サイクルコンピューターと前記発光手段との両方に電力を供給する発電機は小型化され、供給される電力は、最も効率的な方法で使用されることとなる。

好ましい実施例によれば、前記発光手段が前記サイクルコンピューターに含まれるＣＰＵにより制御されてなる。
サイクルコンピューターと発光手段との間がＣＰＵを介して連結されることにより、自転車の走行状態に関する信号を、サイクリストの安全を高める十分な照明を与えるのに容易に利用することができる。例えば、自転車が低速走行しているとき、或いは止まっているときにフラッシング・イルミネーションモードにすることでサイクリストを他人がより簡単に発見できるようになる。もちろん、発光手段が効果的な特有の追加機能を備えることができるようにサイクルコンピューターのＣＰＵを設計することも可能である。これに関連してサイクルコンピューターのＣＰＵは、公知の自転車装備に対してすでに相当の技術の進歩とみなされる電池管理の改良をも備え得る点に注目すべきである。

随意的に、前記発電機が電力と制御信号とを同時に供給している自転車装備を提供する。好ましくは、該制御信号がパルス状の制御信号であることがよい。
電力と制御信号との源として該発電機を共同使用することで、配線や部品数をより一層減少させることができる。

前記サイクルコンピューターと前記発光手段とに電力を供給するために一つの発電機のみを使用できるという事実により、ハブダイナモとして容易に提供されるような小さなサイズの発電機が利用できる。 ハブダイナモの使用は、従来型のダイナモより泥や水分の影響を受けない発電機である点で好ましい。その上、該ハブダイナモは、発電効率が高く、更に、ペダルを踏み込む際の感覚に関して利点が得られる。

本発明にかかる自転車装備の好ましい実施例において、前記発光手段が少なくともその一部分が前記サイクルコンピューターと一体として備えられている自転車装備を提供する。
一般的に該サイクルコンピューターは、ディスプレイ表示を容易に見ることができるように自転車のハンドルバー上に取り付けられているので、正面や側面には発光手段の部材を収容するためのスペースが設けられている。該サイクルコンピューターが取り外し可能な場合には、該自転車装備の一部を懐中電灯として使用する選択もできる。

更なる実施例によれば、前記発光手段が、少なくともその一部が前記サイクルコンピューターから離れている別体の電池筺体上に備えられたものとされる。
少なくともその一部の前記発光手段が、前記サイクルコンピューターから離れたところに備えられることで、前灯のみに限定されず自転車後方への合図のためにも供することが可能でサイクリストのより一層の安全を図ることができる。前記別体の電池筺体の上に発光手段を備えたオプション部品では、該電池筺体が自転車に取り外し可能に固定されている場合には、該電池筺体を懐中電灯としても容易に使用できる。

前記発光手段が従来型の電球で構成されているよりも、該発光手段が複数個の発光素子、特にＬＥＤで構成されている方が好ましく、該発光素子は少なくともその一部が前記共通の発電機及び／又は前記サイクルコンピューターにより独立して制御及び／又は電力供給できるものとされる。
複数個の発光素子を使用することでエネルギー効率がよくなり更に多目的な用途を備えることができる。
すなわち、自転車の近くを照らす一の発光素子とかなり離れたところまで照らす別の発光素子とを備えることができる。そのような態様によれば、その応用として自転車が止まっている場合やゆっくりとサイクリングしている場合には近くを照らし、比較的速いスピードでサイクリングしている場合には、離れたところまで照らすことができる。
この応用として、速くサイクリングする際、発電機から得られる電力が豊富なため高い消費電力で離れたところも照らすことができる発光素子を使用することができる利点もある。

より好ましい実施例によれば、前記発光手段は、オン状態・フラッシング・部分的なフラッシング・異なった点滅間隔やパターンを備えた全部或いは部分的なフラッシング等のような変化するイルミネーションモードを提供できる。好ましくは、異なったイルミネーションモードは、それぞれサイクルコンピューターにより直接提供される自転車の特定の状態を示すために提供される。

最後に、本発明にかかる自転車装備の好ましい態様としては、前記自転車装備が周辺が暗くなったときに発光手段の自動起動を可能にする少なくとも１つの周辺光センサーを備えることである。
勿論、そのような場合であっても、サイクルコンピューターのＣＰＵ、一般的なサイクルコンピューター、周辺光センサー等で決定されたイルミネーションモードを変更させる手動スイッチ手段が設けられていてもよい。

要約すれば、本発明は自転車装備にかかるコストや部品数を減らし、且つ機能を増やすことができ、本発明の自転車装備によれば、サイクリストの安全を高く改良でき、しかも人力によって発生した利用できるエネルギーを最も効率的に使用することができる。

そのため、本発明の自転車装備によれば、サイクリングのために求められる人力或いはコスト、部品数が増加することなくサイクリストのために多大な恩恵をもたらし、そして従来技術であれば必要であったような、サイクルコンピューターや発光手段のためのいくつもの電池容器の負荷状態に関心を持つ必要がなくなる。

本発明の更なる特性及び利点は、次に述べる詳細な明細書の好ましい実施例を読めば明白になる。詳細な説明は、単に解説としての意味であり、いかなる場合にも実施例は単に実施例となるものとして意味され、いかなる場合においても保護の範囲を制限するものではない。

以下、本発明に係る自転車装備の一実施例について図面を参酌しつつ説明する。
図１には、一体化した発光手段22を備えたサイクルコンピューター10が示されている。
前記サイクルコンピューター10は、上部面にあるディスプレイ14とスイッチ部材16とを有する筺体12から構成されている。
前記筺体12の正面部分は、道路を照らすための発光手段22を該筺体の内部に包含した内部に偏った部分或いは傾斜した部分から構成されている。
実施例に示したように、発光手段22は、半透明の窓部材によりマスクされており、図１中では表されていないが該発光手段は、電球によって形成されている。
図示されている実施例においては、ディスプレイ14のバックライト用として利用すべく光が上方に向くように発光手段22の電球の位置を決めることができる。

図2は、図1に類似する一の実施例を示したものであり、前記発光手段22が５つのＬＥＤ25から構成されている。
しかも、該ＬＥＤ25は、前記筺体12の正面部分の内部に偏った部分或いは傾斜した部分の位置ではなく、前進方向を向いた正面位置を向くように配されている。
図２に示した実施例では、本明細書で後述するように多数のイルミネーションモードとすることが可能である。

図３は、図１或いは図２に示した装置を自転車のハンドルバー2上に取り付け可能であることを示した図である。
サイクルコンピューターのディスプレイ14は、サイクルコンピューター及び／又は発光手段を操作するためのスイッチ部材16と共にサイクリストの方に向けられている。
発光手段22は、前方の道路を照らすために前方方向のみならず自転車の横方向にも照明を備えることでサイクリストの安全を改善するため、本実施例に示すように正面方向を向いておりサイクルコンピューターの筺体12の側面方向にも広がっている。
発光手段22及びディスプレイ14を備えたサイクルコンピューターは、図３で示したように共通筺体に内蔵されており且つ前記発光手段22と前記ディスプレイ14を有するサイクルコンピューターとは互いに連結されており、自転車に取り付けられた発電機にワイヤー8により接続可能である。

図４中の自転車は、本発明の応用可能な詳細を示したものである。
図３に示したような、サイクルコンピューターと連結された一体化した発光手段22を備えたサイクルコンピューター10が自転車のハンドルバー上に取り付けられている。
図に示したように、光照明装置を備えたサイクリストインターフェイス機器は、自転車のフレーム部材に固定された電池筺体9に繋がっているワイヤー8に対して接続可能な構成とされている。
電池筺体9は、発電装置として機能するするハブダイナモ7と接続されている。
実施例で示すように、該ハブダイナモは、例えば自転車スピード、走行距離等を計算するサイクルコンピューターにとって必要とされる信号、又はイルミネーションモードにとって必要とされる信号のようなサイクリングパラメーターを供給する。
また、サイクリングコンピューター10は前記筺体9から構成される電池の充電状態を管理している。

図５中には、本発明に係る自転車装備の改良した実施例が示されている。
図に示されている実施例では、後方から見たときに自転車の存在を示すための目的で信号を発する追加的又は代替物としての発光手段が備えられている。
該発光手段は、ワイヤー11によってサイクルコンピューター装置10に接続されている。
ここで再び、サイクルコンピューターユニットの筺体12は、イルミネーションや筺体9及び／又は前記発光手段23が備えられた筺体に含まれる電池の充電制御と同様に両方のサイクルコンピューター機能を制御しているサイクルコンピューターのＣＰＵを使用することにより集中制御ユニットとして役に立つ。

図６中には、本発明に係る自転車装備を備えた他の自転車が示されている。
図示したように、電池筺体9には横方向から見たときに自転車の視認性を強調するために勘案した発光手段24が設けられている。
他の装備等は前述した実施例に十分対応しているため、ここでは説明を省略する。

図７中には、本発明の好ましい実施例の概念図が示されている。
図示したように、筺体12は種々の他の装置が連結した中央演算処理装置ＣＰＵから構成されている。
即ち、前記ＣＰＵは、例えば以前の実施例で図示したような電池筺体のような別体の筺体の中或いは筺体12の内部に内蔵できる電力供給用の電池36と連結されている。
サイクルコンピューター機能を機能させるため、ＣＰＵ32は、例えばスピードセンサー37や増設されたダイナモ7或いは他のユニット33と接続されており、そしてコミュニケーション制御ユニット34は、液晶ディスプレイ14にサイクル状態に関するデーターを出力するための計算を順に行うＣＰＵへ、対応する信号を提供する。
照明機能に関して、ＣＰＵ32は本実施例中単純な電球の形態を有している発光手段38と接続されている。
前記ランプ38は、周辺の明るさのレベルを感知するライトセンサー35の信号に対応し或いはスイッチ16によって提供されるスイッチ信号に対応するＣＰＵ32によって制御されることができる。
発光手段38を制御するために、液晶ディスプレイ14上に表示された或いは種々の信号発生装置によって提供された追加データーは、ダイナモによって提供される利用可能な電力に関して或いは充電状態に関する電池から提供される信号と同様に使われる。

最後に図８は、発光手段38が幾つかのＬＥＤ部材を備えているより好ましい図７に類似する実施例を示したものである。
ＬＣＤディスプレイ14のバックライトとして使用するための光学的連結は、例えば光ファイバーの形式でＬＥＤ38とディスプレイ14との間に備えられている。

本発明の利点としては、下記において詳細に述べる複数の使用できる様式を考慮すればより明白になり、また本発明の利点としては、実施例にのみ保護範囲を制限するものではない。

サイクルコンピューターと発光手段とを連結すること及び自転車に取り付けられた共通の発電機へ前記サイクルコンピューターと前記発光手段とを接続する手段を備えていることで、出力効率が改善されるとともに多用途の操作モードが可能となった。
自転車が高速で走行すれば、例えばハブダイナモ形式の発電機は高出力の電力を供給することが可能である。
ＣＰＵは、電池へ前記電力の一部を充電するために供し、ライトセンサー信号と検知した走行スピードを基に計算し、乗っている実際の走行スピードの情報をサイクリストに示すサイクルコンピューターのディスプレイを制御し、同時に例えば自転車の前方を広範囲に照らすために高出力を備えた複数のＬＥＤの形式である発光手段に電力を供給するために備えられている。 実際にサイクリングスピードが遅くなって自転車の前方を照らす範囲が小さくなれば、それに対応するためにＣＰＵは、供給されている電力量に相応するように発光手段の明るさの強度を調整する。
もう一つの方法として、前記ＣＰＵは発光手段の明るさを一部維持し、また一部減少させ、更に一部スイッチを切ることが可能である。

自転車が止まればサイクルコンピューター自身ほとんど電力を必要としなくなり、それに相応してＣＰＵは電池からの利用できる蓄積した電力に基づき発光手段を制御する。
自転車をよく見えるようにするため、例えば発光手段を、フラッシングモード・種々の発光素子のランダムフラッシング・共通フラッシング等に切り替えることができる。
上記のようにすることで、すなわち自転車が止まった場合の自転車の状態を感知することでより一層電力消費を抑えることができる。

上述したように本発明によれば、コストを減らして機能を強化した自転車装備を提供することができる。
この場合、電池はサイクルコンピューターの筺体に含まれており、同時に取り外しできる懐中電灯として使用することも可能である。
上記のような選択は、自転車フレームへ取り外し可能に備えられた電池筺体9を備えた図６中で示したような実施例の場合には可能である。

図１は、本発明に係る自転車装備の好ましい実施例の一つとして、発光手段として一体化されたランプを備えたサイクルコンピューターを示したものである。 図２は、図１のサイクルコンピューターの一部分をＬＥＤを使用したものにかえたものを示したものである。 図３は、自転車のハンドルバー上に取り付けた図１或いは図２中で例示したサイクルコンピューターの態様を示したものである。 図４は、好ましい実施例による自転車装備を備えた自転車を示したものである。 図５は、図４に類似する自転車に取り付けた本発明に係る自転車装備の他の実施例を示したものである。 図６は、自転車に取り付けた本発明に係る自転車装備の更なる他の実施例を示したものである。 図７は、装備が取り付けられた自転車の幾つかの部品と共に本発明に係る自転車装備の種々の部品の概要図を示したものである。 図８は、図７に類似する変形した実施例を示したものである。

符号の説明

２…ハンドルバー
７…ハブダイナモ
８…ワイヤー
９…電池筺体
１０…サイクルコンピューター
１２…筺体
１４…ディスプレイ
１６…スイッチ部材
２２、２３、２４…発光手段
２５…ＬＥＤ

Claims (5)

1. ディスプレイ(14)を有するサイクルコンピューター(10)と、道路を照らす発光手段(22)とを一体として備えた自転車装備であって、
   前記サイクルコンピューター(10)と前記発光手段（22）とが相互に連結され、且つ自転車に取り付けられた共通の発電機(7)に接続可能に構成されたことにより前記サイクルコンピューターと前記発光手段とが連帯して制御され及び／又は電力供給され、
   前記サイクルコンピューター(10)と前記発光手段(22)との相互の連結が、該発光手段を前記ディスプレイ(14)のバックライトにする光学的な連結(39)から構成されていることを特徴とする自転車装備。
2. 前記光学的な連結(39)が、前記発光手段と前記ディスプレイ(14)とを互いに近接させる構成又は光ファイバーによるものである請求項１記載の自転車装備。
3. 前記発光手段(22)が、前記サイクルコンピューター(10)に含まれるＣＰＵ(32)により制御されている請求項１又は２記載の自転車装備。
4. 前記発電機(7)が、電力と制御信号とを同時に供給している請求項１から３の何れかに記載の自転車装備。
5. 前記発電機(7)が、ハブダイナモである請求項１から４の何れかに記載の自転車装備。