JP4782021B2 - オンボード制御システムが提供された自転車、及び前記自転車を有する自動レンタルシステム - Google Patents

Description

本発明は、オンボード制御システムが提供された自転車、及びそのような自転車を有する自動レンタルシステムに関するものである。更に特に、本発明は、オンボード制御システム、及び電気的に前記制御システムと接続された第１の通信インタフェースが提供された自転車に関するものであり、前記自転車は、少なくとも１つの機能要素を備える。

この種類の自転車の例は、国際公開第01/54080号パンフレットにおいて開示されている。近頃は、いくつかの町では、市民が都市の旅行のために自転車に乗ることを可能にする自動化された自転車レンタルシステムが提供されている。レンタルは、一定の支払い、及び一般的にきめ細かく強制された条件を前提としていると共に、後者の条件は、窃盗及び自転車の毎日の使用に関連しているどんな損害からも賃貸人を保護することを目標としている。しかしながら、同様に、利用者の自転車が完全に使える状態であることを保証するために、メンテナンス手続を提供することが必要である。

近頃は、保守は、各自転車に対する規則的なチェックを実行する専門家によって、通常実行される。柔軟であるけれども、しかし、それが人間の労働力を包含するので、そのような手続は相対的に複雑である。

実際、それは、各自転車に関して、スケジュールにおいて示された日付における現在の位置を知り、その後、その間に自転車の様々な機能要素（特にタイヤ、ホイールリム、ブレーキ、及びランプ）の状態がチェックされる保守チェックを行うためにそこに行くことを必要とする。

これらの要素の状態に応じて、その自転車は、もし要素に欠陥があると考えられる場合、修理のために固定されるか、または、その自転車の状態が満足であると考えられる場合には、レンタルの循環に戻されるかのいずれかであり得る。保有自転車の数が増大する（いくつかの町において、この保有自転車として数百台の自転車を備えることができる）ので、組織化するために、この種類の手続きは、非常に複雑になるということが容易に理解できる。

更に、自転車が、差し迫って予定されるいかなる保守作業もなく、故障するか、または誤動作する可能性がある。故障または誤動作を観察した（もしくは引き起こした）利用者が、自分で賃貸人の保守部門に知らせることはまれであるので、その自転車は、事実上、次の保守作業まで固定されることになる。なぜなら、利用者は、欠陥のある自転車の使用を通常受け入れないからである。その結果は、保有自転車を稼働する際の収益性の損失となる。

本発明は、拡張された人間工学を提供するか、及び／または保守を容易にする自転車を提案することにより、主として上記の障害を克服することを目標としている。本発明は、同様に、上述されたような状況において、保有自転車の管理を単純化することを目標としている。

この目的を達成するために、本発明は、オンボード制御システム、及び電気的に前記制御システムと接続された第１の通信インタフェースが提供された自転車を提案し、前記自転車は、少なくとも１つの機能要素を備え、前記制御システムは、前記機能要素の状態を制御すると共に、前記機能要素の状態に関する状態情報を、第１の通信インタフェースを通して、固定の基幹施設に通知するように設計されていることを特徴とする。

状態情報は、その場合に、あらゆる障害の存在及び保守の必要性を保守部門に知らせるために処理され得る。これの結果は、一方では、それがビルトイン故障検出装置を装備しているので、故障または障害のために通常のチェックを実行する必要性がない自転車の拡張された人間工学となり、そして、もう一方では、そのような自転車を有する保有自転車の著しく拡張された管理となる。

本発明に基づく自転車の様々な実施例において、必要に応じて、効果が、同様に、相互に無関係に、及び／または、上記の条項とは無関係に、使用され得る以下の装置の１つ、及び／または、他のもので生成され得る。

前記第１の通信インタフェースは、トランシーバを備える。

前記第１の通信インタフェースは、短距離用の非接触式の通信インタフェースである。

制御システムは、前記機能要素の動作における障害を検出すると共に、前記障害の特徴を示す状態情報を生成し、前記基幹施設に伝送するために、前記第１の通信インタフェースにこの状態情報を通知するように設計されている。

前記自転車は、メイン後方電灯回路を備えると共に、前記メイン後方電灯回路は、第１の後方ランプと、前記メイン後方電灯回路を制御すると共に、前記メイン後方電灯回路における故障を検出するように設計された制御システムとを備える。

前記メイン後方電灯回路は、直列に接続された、電流増幅器、発光ダイオード、及び電流検出器を備える。

前記自転車は、前記メイン後方電灯回路から独立した補助後方電灯回路を備え、前記補助後方電灯回路は、第２の後方ランプを備えると共に、前記制御システムは、前記メイン後方電灯回路において故障が検出された場合に、前記補助後方電灯回路を作動させて制御するように設計されている。

前記自転車は、少なくとも１つのブレーキと、メイン後方電灯回路から独立した補助後方電灯回路とを備え、前記補助後方電灯回路は、第２の後方ランプと、前記ブレーキの作動を検出すると共に、前記ブレーキの作動が検出された場合に前記補助後方電灯回路を作動させて制御するように設計された制御システムとを備える。

前記補助後方電灯回路は、直列に接続された、電流増幅器、発光ダイオード、及び電流検出器を備える。

前記自転車は、ダイナモを備え、前記制御システムは、メモリを備えると共に、前記ダイナモによって生成された電流の電気的強度を測定し、前記制御システムが、前記電気的強度の減少を検出することなくブレーキの作動を検出した場合に、ブレーキの故障の特徴を示す状態情報を前記メモリに書き込むと共に、ブレーキの故障の特徴を示す前記状態情報を、前記第１の通信インタフェースに送信するように設計されている。

前記自転車は、それぞれが少なくとも１つの前方ランプを有する２つの独立した前方電灯回路を備え、前記制御システムは、各前記前方電灯回路に半分の電力の電流を供給し、前記前方電灯回路の内のどちらにおける故障でも検出すると共に、前記前方電灯回路の内の１つに、もう一方の前方電灯回路で故障が検出された場合には、全電力の電流を供給するように設計されている。

各前方電灯回路は、直列に接続された、電流増幅器、少なくとも１つの発光ダイオード、及び電流検出器を備える。

前記自転車は、少なくとも１つの前方ランプを有する少なくとも１つの前方電灯回路と、第１の後方ランプを有する少なくとも１つの後方電灯回路と、ダイナモと、前記ダイナモによって再充電されるように前記ダイナモに電気的に接続されると共に、少なくとも電力の一部を前記前方及び後方電灯回路に供給するバッテリとを備え、前記制御システムは、前記前方及び後方電灯回路を制御し、前記バッテリの充電量を測定すると共に、測定された充電量が所定の最小値より少ない場合に、前記前方電灯回路に供給する電気的強度を減少させるように設計されている。

前記自転車は、少なくとも１つの前方ランプを有する少なくとも１つの前方電灯回路と、第１の後方ランプを有する少なくとも１つの後方電灯回路と、ダイナモと、前記ダイナモによって再充電されるように前記ダイナモに電気的に接続されると共に、少なくとも電力の一部を前記前方及び後方電灯回路に供給するバッテリとを備え、前記制御システムは、クロックを備えると共に、前記前方及び後方電灯回路を制御し、前記ダイナモの動作を検出し、前記ダイナモが動作を停止した後に所定時間幅の時間間隔が経過した場合に、前記前方及び後方電灯回路を停止するように設計されている。

前記制御システムは、メモリを備えると共に、第１の通信インタフェースを通して識別コードを受信し、前記識別コードを前記メモリに書き込み、自転車の動作を検出し、もし前記自転車が動作している場合に、前記識別コードの値を少なくとも１つの所定値と比較すると共に、この比較に基づいて、警告反応を開始するか、もしくは開始しないように設計されている。

前記制御システムは、前記識別コードの値が前記所定値と一致する場合に、警告反応を開始するように設計されている。

前記制御システムは、クロックを備えると共に、自転車の動作を検出し、前記自転車の所定期間の動作の後で、警告反応を開始するように設計されている。

前記自転車は、少なくとも１つのランプを有する少なくとも１つの電灯回路を備え、前記制御システムは、前記電灯回路を、警告反応として断続的に制御するように設計されている。

前記自転車は、前記制御システムによって制御されるスピーカーを備え、前記制御システムは、警告反応として前記スピーカーに送信される音響信号を有するように設計されている。

前記制御システムは、自転車の動きを検出すると共に、動きが検出される場合に、前記自転車が動作していると判定するように設計されている。

前記自転車は、固定末端施設に対して施錠され得ると共に、前記制御システムは、前記固定末端施設に対する自転車の施錠を検出すると共に、前記固定末端施設に対する前記自転車の施錠が検出された場合に送信される肯定応答信号を有するように設計されている。

前記自転車は、前記制御システムによって制御される少なくとも１つの電灯回路を備え、前記制御システムは、限られた期間の間、前記電灯回路を肯定応答信号として断続的に動作させるように設計されている。

本発明の別の対象は、少なくとも１つのダイナモ、ブレーキ、及びオンボード制御システムを備え、前記ブレーキの作動を検出し、前記ダイナモによって生成された電流の電気的強度を測定し、前記電気的強度の減少を検出することなく前記ブレーキの作動を検出した場合に、前記ブレーキの故障を確認する自転車である。

前記制御システムは、もし必要ならば、前記ブレーキの故障の特徴を示す状態情報を前記メモリに書き込むことを含み得る。更に、前記自転車は、第１の通信インタフェースを備え得ると共に、前記制御システムは、ブレーキの故障に関する状態情報を、第１の通信インタフェースを通して、固定の基幹施設に通知するように設計され得る。

本発明の別の対象は、メモリを有すると共に、第１の通信インタフェースに接続されたオンボード制御システムを備え、前記制御システムが、第１の通信インタフェースを通して、固定の基幹施設から識別コードを受信し、前記識別コードを前記メモリに書き込み、自転車の動作を検出し、もし前記自転車が動作している場合に、前記識別コードの値を少なくとも１つの所定値と比較すると共に、この比較に基づいて、警告反応を開始するか、もしくは開始しないように設計されている、自転車である。

本発明の別の対象は、クロックを有すると共に、自転車の動作を検出し、所定の前記自転車の動作期間の後で、警告反応を開始するように設計されているオンボード制御システムを備える自転車である。

また、本発明の別の対象は、上記で定義された少なくとも１つの自転車と、前記状態情報を受信するように設計されている基幹施設とを備えることを特徴とする自動自転車レンタルシステムである。

本発明に基づく自転車レンタルシステムの様々な実施例において、効果が、同様に、以下の装置の１つ、及び／または、他のもので生成され得る。

前記自動自転車レンタルシステムは、複数の自転車を備えると共に、前記基幹施設は、保管目的のために個々の最低１台の自転車を収容するように設計された複数の保管施設と、前記自転車の前記第１の通信インタフェースと通信するように設計された複数の短距離用の第２の通信インタフェースとを備え、前記基幹施設の各前記第２の通信インタフェースは、少なくとも１つの前記保管施設に結合されると共に、前記保管施設のすぐ近くに配置される。

各保管施設は、固定末端施設を備える。

前記固定末端施設は、前記第２の通信インタフェースの内の１つを備える。

前記第２の通信インタフェースは、トランシーバを含んでいる非接触式の通信インタフェースである。

前記基幹施設は、同様に、全ての前記第２の通信インタフェースによって受信された前記状態情報を一箇所に集中させる、少なくとも１つの中央施設を備える。

添付された図面を参照して、本発明の他の対象及び利点が、以下で与えられた説明を踏まえて明白になる。

図１は、都会の環境におけるレンタルのために提供された保有自転車に属する自転車１を示す。この保有自転車１は、利用されるまでの間、それに対して自転車を施錠することができる特定の固定末端施設２、または他の自転車保管施設を有する固定の基幹施設を同様に備える自動自転車レンタルシステムの一部である。

ここで、自転車１が、固定末端施設２に対して一時的に固定される収納された位置において表され、固定末端施設２は、権限のない人による自転車１の使用を阻止するために、自転車１に対して供給された連結手段（図示せず）と協力する施錠システム（図示せず）を提供される。場合により決済段階を含むレンタルの手続きに従った利用者の要求で、施錠システムは、所定期間の間利用者が自転車１を使用することを可能にするために、機能を停止させられ得る。

自転車を賃借りするための手続き、末端施設、及びその施錠手段は、国際公開第02/095698号パンフレット、及び国際公開第01/54080号パンフレットとして開示されている出願人の名義による国際出願において詳細に説明されており、それらを当業者は参照することができる。

自転車１は、双方共がフレーム５において回転するように取り付けられた前輪３及び後輪４を備えている。

この自転車１は、同様に、２つの個別の電気回路、すなわち一次前方回路８、及び補助（二次）前方回路９に取り付けられた２組の前方ランプ（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ）と、それぞれ２つの個別の電気回路、すなわち一次後方回路１２、及び補助（二次）後方回路１３に属する２つの後方ランプ１０、１１と、２つのブレーキ、すなわち前輪３を締め付けるように設計されている前方ブレーキ１４、及び後輪４を締め付けるように設計されている後方ブレーキ１５と、スピーカー１９と、第１の短距離用の非接触式の通信インタフェース２０（Ｅ／Ｒ）、例えば電波トランシーバと、車輪３、車輪４の内の１つに取り付けられるダイナモ２１と、バッテリ２２（Ｂａｔｔ．）とが装備される。ここで、左側前方ランプ６ａ、７ａを含むランプの各ペアは、自転車１の左側を照らすように設計され、そして、右側前方ランプ６ｂ、７ｂは、自転車１の右側を照らすように設計されている。また、これらのブレーキ１４、１５は、電気回路１８上に並列に取り付けられた２つのスイッチ１６、１７に接続される。対応するブレーキ１４、１５が非動作（アイドル）状態にある場合には、各スイッチ１６、１７は開状態にあり、対応するブレーキ１４、１５が動作状態にある場合には、各スイッチ１６、１７は閉状態にある。更に、第１の通信インタフェースは、自転車レンタルシステムの固定の基幹施設に属する、同一もしくは類似の第２の通信インタフェース２ａと通信するように設計されており、また第２の通信インタフェースは、恐らくは、例えば末端施設２に備えられると共に、恐らくはそれ自体は末端施設２に含まれる、電子中央演算処理装置２ｂ（ＣＰＵ）と接続される。そして、中央演算処理装置２ｂは、恐らくはシステムの末端施設２の全て、またはいくつかに共通しているセントラルサーバ２ｄ（ＳＥＲＶ．）と通信すると共に、同じ場所に位置する末端施設２は、それ自体はサーバ２ｄに接続される、制御中央演算処理装置２ｃ（ＣＴＲＬ）を備える制御末端施設と通信し得る。

自転車の上記の要素の各々は、自転車１が動いている場合にバッテリ２２を充電状態に維持するダイナモ２１により、電気的に動力を供給される、（国際的用語に基づいてＣＰＵとも呼ばれる）プロセッサ２３に、電気的に接続される。

ＣＰＵ２３は、後でわかることになるように、自転車１の状態に関するデータが記憶されるフラッシュメモリ２４（Ｍｅｍ．）、及び内部クロック２５（Ｃｌｋ）を備え、その効用は以下で明白になる。ＣＰＵ２３は、自転車１の特定の要素の動作を管理すると共に、あらゆる故障を検出するように設計されているオンボード制御システムを構成する。

ダイナモ２１は、小型化及び経済性のため、及び従来の摩擦抵抗型ダイナモが被り易い、起こり得るダメージを回避するために、例えば車輪の内の１つ、例えば前輪３のハブに組み込まれることができる。過去にハブに組み込まれたそのようなダイナモに関する特許が出願された。当業者は、それらを参照し得る。

図１において分かるように、各前方ランプ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂは、例えば（国際的用語に基づいてＬＥＤとも呼ばれる）発光ダイオードを含み得る。ＬＥＤの良い輝度（そしてその結果として、自転車のよい視界）を保証するために、各前方回路８、９は、ＣＰＵ２３の出力に電流増幅器２６、２７を備える。各前方回路８、９は、同様に、回路内を流れる電流を測定するための電流検出器２８、２９を備える。従って、各前方回路８、９は、それぞれ、電流の流れる方向に順番に直列に接続された、電流増幅器２６、２７、２つのＬＥＤ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、及び電流検出器２８、２９を備える。

前方の照明の動作は、制御システム２３によって、以下のように管理される（図３を参照）。

ＣＰＵ２３は、自転車１が動いているかどうかをチェックすることから始める（このチェックは、車輪３、４の内の１つのハブ内に提供されると共にＣＰＵ２３に電気的に接続された、計測用の機器を備えたベアリングを用いて、またはダイナモ２１からの充電信号を用いて実行され得る。）。ＣＰＵ２３が自転車１の動きを検出すると同時に、ＣＰＵ２３は、ダイナモ２１によって生成された一定強度の電流を、一次回路８及び補助回路９に供給する。更に、ＣＰＵ２３が自転車１の動きを検出すると同時に、ＣＰＵ２３は、各瞬間に、障害が一次回路８または補助回路９の内の１つで現れるかどうかを検出する。

障害が検出されない限り、ＣＰＵ２３は、回路８、９に、（正常な強度と呼ばれる）その強度が、ＬＥＤ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂによって許容される最大強度の一部分に相当する電流を供給する。特定の実施例によれば、この正常な強度は、最大許容値の強度のわずか半分に等しい。すなわち、回路８、９は、半分の電力の電流を供給される。４つのＬＥＤ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの存在、及び自転車１の両方の側−左側及び右側−に対する配分を考えると、照明の品質は、この半分の電力の電流供給から損害を被らない一方、重要な省エネルギーが得られる。

しかしながら、どういうわけか障害が現れる場合（例えば、ＬＥＤが故障する場合）、それは、対応する回路８、９における電流の強度変化を測定する電流検出器２８、２９によって即座に検出される。

ＣＰＵ２３は、その場合に、故障した回路（例えば、１次回路８）に対する電流供給を即座に停止すると共に、もう一方の回路（この場合、補助回路９）に対する供給電流の強度を、その最大許容値の値まで増加する（すなわち、この回路は、全電力の電流を供給される）。ＣＰＵ２３は、その場合に、検出された障害の特徴を示す、フラッシュメモリ２４を対象とした信号を生成すると共に、対応する回路の故障状態の特徴を示す識別子が、その場合にフラッシュメモリ２４に記憶される。

自転車１が、空いている末端施設２に自転車を施錠する、自転車１の利用者によって戻された場合、ＣＰＵ２３は、メモリ２４にキーワードや検索条件を指定して問い合わせを行うと共に、メモリ２４が前方電灯回路８における障害の特徴を示す識別子を含む場合、ＣＰＵ２３は、前方照明に関して保守サービスが必要とされることを保守部門に通知するために、トランシーバ２０を通して、保守部門の注意のためのエラーメッセージを末端施設２に通知する。このサービスが実行されるまで、自転車１のレンタルは抑制され得る。

後方電灯回路１２、１３は、例えば、各後方電灯回路がＬＥＤを１つだけ備えると共に、このＬＥＤは、前方照明のＬＥＤより低電力であるということを除けば、前方電灯回路８、９と同一であり得るか、もしくは前方電灯回路８、９に類似し得る。ＬＥＤ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂの良い輝度に保証するために、各後方回路１２、１３は、ＣＰＵ２３の出力に電流増幅器３０、３１を備えると共に、回路１２、１３内の電流の流れを測定するために、電流検出器３２、３３を備える。従って、各後方回路１２、１３は、それぞれ、電流の流れる方向に順番に直列に接続された、電流増幅器３０、３１、１つのＬＥＤ１０、１１、及び電流検出器３２、３３を備える。

後方の照明の動作は、制御システム２３によって、以下のように管理される（図４を参照）。

ＣＰＵ２３は、前方照明に関する方法と同じ方法で（上記を参照）、自転車１が動いているかどうかをチェックすることから始める。ＣＰＵ２３が自転車１の動きを検出すると同時に、ＣＰＵ２３は、ダイナモ２１によって生成された一定強度の電流を、一次回路１２に供給し、一方バックアップの回路を構成する補助回路１３には電流を供給しない。更に、ＣＰＵ２３が自転車１の動きを検出すると同時に、ＣＰＵ２３は、各瞬間に、障害が一次回路１２で現れるかどうかを検出する。

障害が検出されない限り、一次回路１２は、ＣＰＵ２３により電流が供給される。しかしながら、一次回路１２に障害が現れる場合、それは、電流検出器３２によって即座に検出される。

ＣＰＵ２３は、その場合に、（故障した）１次回路１２に対する電流供給を即座に停止すると共に、肩代わりする補助回路１３に電流を供給する。ＣＰＵ２３は、その場合に、検出された障害の特徴を示す、フラッシュメモリ２４を対象とした信号を生成すると共に、一次回路１２の故障状態の特徴を示す識別子が、その場合にフラッシュメモリ２４に記憶される。

自転車１が、空いている末端施設２に自転車を施錠する、自転車１の利用者によって戻された場合、ＣＰＵ２３は、メモリ２４にキーワードや検索条件を指定して問い合わせを行うと共に、メモリ２４が一次後方電灯回路１２における障害の特徴を示す識別子を含む場合、ＣＰＵ２３は、後方照明に関して保守サービスが必要とされることを保守部門に通知するために、トランシーバ２０を通して、保守部門の注意のためのエラーメッセージを末端施設２に通知する。

補助回路１３が同様に故障しない限り、自転車１のレンタルが必ずしも抑制されるとは限らない。しかしながら、補助回路１３の状態を自動的にチェックするための手続きが、その場合に、一次回路１２に関して以前に示された方法と同様の方法で繰り返される。そして、補助回路１３が順番に故障した場合、回路１２、１３の内の一方、及び／またはもう一方にサービスが実行されるまで、自転車１は機能を停止させられ得る。

更に、自転車１の停止がＣＰＵ２３によって検出される場合（例えば、自転車１が交通信号で止まったか、またはそれがその賃借人によって返却された後で収納される場合）、ＣＰＵ２３は、クロック２５を用いて（例えば、約３０秒の）秒読みを指示する。

この秒読みの間、ＣＰＵ２３への給電は、ダイナモ２１が停止するとそちらに切り替わるバッテリ２２によって自動的に提供される。秒読みの終り以前に、もしＣＰＵ２３が自転車１の動きを検出する場合（例えば、その乗り手が交通信号による一時的な停止の後で再び走り始める場合）、ＣＰＵ２３への給電は、ダイナモ２１に切り替えて戻され、そして処理が再開される。しかしながら、もしＣＰＵ２３が自転車１の動きを検出する前に秒読みが終了する場合、ＣＰＵ２３は、省エネルギーを得ると共に、バッテリ２２を放電させないために、ランプに、前方ランプ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、及び後方ランプ１０、１１の両方のランプのスイッチを切るように指示する。

オンボード制御システム２３に関して、盗用（すなわち、自転車の窃盗に起因する使用）、または不正使用（すなわち、その利用者が自転車１を返却するべきであった満了した所定の借入期間を越えた自転車１の使用）を自動的に検出することが、同様に可能である。盗用を報告するために（図５を参照）、自転車１は、メモリ２４に格納される一般的な識別子をそれに関連付けた。自転車１が収納される場合、ＣＰＵ２３は、末端施設２の施錠システムから、該施錠システムが作動したときに受信した信号を用いて、自転車１が収納されることを検出し得ると共に、一般的識別子は、利用者とは無関係である所定値、例えばゼロの値（００００）を割り当てられる。

利用者が正しく自転車１に関するレンタルの手順を終了した場合、一般的識別子は、利用者に対応する識別子（それは、対応するゼロでない記憶された値を有する）を割り当てられる。ＣＰＵ２３は、その自転車が動いているか否かを検出する。もし、自転車が動いていない場合、ＣＰＵ２３は、検出を更新する前にクロック２５による時間遅延（例えば、１０分位の秒読み）を指示する。自転車１の動きが検出される場合、ＣＰＵ２３は、記憶された識別子を読む。この識別子がゼロでない場合、その手続きは、繰り返される。その識別子がゼロである場合、それは自転車１が不正に借りられたことを意味し、ＣＰＵ２３は、可聴式アラーム、及び／またはビジュアルアラームを動作させる。

例えば、ＣＰＵ２３は、その場合に、自転車１、及び（とりわけ）その不正な利用者に注意を引き付けるために、スピーカー１９にサイレンノイズを生じさせる電流を供給し得る。前方ランプ６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ、及び／または後方ランプ１０、１１は、独立して、もしくは同時に、断続的に順番に点灯され得ると共に、その結果生じる点滅は、同様に、注意を引き付け、そして不正な利用者に自転車から離れるように促す。

更に、あらゆる不正使用を検出するために（図６を参照）、ＣＰＵ２３は、各瞬間に、自転車１が動いているか否かを検出する。自転車１が利用される瞬間に、ＣＰＵ２３は、クロック２５において、所定継続期間（例えば、４時間）の時間の秒読みを生成する。もしＣＰＵ２３が自転車１の施錠を検出する前に、秒読みが終わる場合、それは、認定期間を越えて自転車１が使用されつつあるということを意味すると共に、ＣＰＵ２３は、自転車の不正使用に関して上述された方法と同様の方法で、可聴式アラーム、及び／またはビジュアルアラームを動作させる。

正直な利用者に、特定の遅延を許すために（例えば、彼の目的地の近くに位置する全ての末端施設が占有されているとき、空いている末端施設を発見する時間を彼に与えるために）、ＣＰＵ２３は、すぐにはアラームを動作開始しないかもしれないが、しかしクロック２５を用いて時間遅延を指示すると共に、この時期遅延（例えば、その時間は、認定期間の時間の４倍に等しい）の終りにのみアラームを動作開始する。

更に、オンボード制御システム２３によって、ブレーキ１４、１５のあらゆる故障を検出することが、同様に可能である（図７を参照）。図１において例証された実施例によれば、前方ブレーキ１４、及び後方ブレーキ１５は、それぞれ、ＣＰＵ２３と電気的に接続される回路１８上に並列に取り付けられた前方スイッチ１６、及び後方スイッチ１７と接続される。これらのスイッチ１６、１７は、通常は開状態であるが、ＣＰＵ２３が即座に自転車１の制動を検出するように、それぞれ、前方ブレーキ１４、または後方ブレーキ１５が作動する場合に閉状態になる。

このブレーキ動作（制動）が検出されるとき、ＣＰＵ２３は、対応するＬＥＤ１１を点灯するために、電流を補助（二次）後方電灯回路１３に供給し、従って、（上記から分かるように、メインの後方灯が位置標示灯の働きをするのに対して、）これは停止信号灯として動作する。後方にいるあらゆるドライバ、またはあらゆるサイクリストに対して、ブレーキ動作（制動）に対する警報が出されることによって、これの結果は、サイクリストのための更に良い安全性となる。同時に、ＣＰＵ２３は、ダイナモ２１からの供給電流の強度値が下降し始めるかをチェックすると共に、ここで、ダイナモ２１からの供給電流の強度値が下降し始めることは、自転車１のスピードが減少していることを示す。

ＣＰＵ２３が、同時にダイナモ２１からの供給電流の強度値の下降を検出することなく、ブレーキ１４、１５の作動を検出するとき、それはブレーキ１４、１５が、それらの機能を実行していないことを意味し、ＣＰＵ２３は、ブレーキ動作（制動）の障害の特徴を示す信号を生成すると共に、ブレーキの故障状態の特徴を示す識別子をフラッシュメモリ２４に書き込む。

自転車１が、空いている末端施設２に自転車を施錠する、自転車１の利用者によって戻された場合、ＣＰＵ２３は、メモリ２４にキーワードや検索条件を指定して問い合わせを行うと共に、メモリ２４がブレーキ動作（制動）の障害の特徴を示す識別子を含む場合、ＣＰＵ２３は、ブレーキ１４、１５に関して保守サービスが必要とされることを保守部門に通知するために、トランシーバ２０を通して、保守部門の注意のためのエラーメッセージを末端施設２に通知する。ブレーキシステムの重要性を考えると、その場合に、このサービスが実行されるまで、自転車１のレンタルは抑制される。

オンボード制御システム２３によって、ダイナモ２１のあらゆる故障を検出すると共に、照明を行うことよりバッテリ２２を充電することに対して優先順位を与えることが、同様に可能である（図８を参照）。この目的を達成するために、ＣＰＵは、各瞬間に、（例えば、バッテリ出力における強度値を評価することによって、）バッテリの充電を検出する。バッテリ２２が十分に充電されると共に、自転車１が動いていることをＣＰＵ２３が検出する場合、前方電灯回路８、９は、上述のように、正常に電流を供給される。

しかしながら、ＣＰＵ２３がバッテリ２２の放電を検出する場合、照明を行うことよりバッテリを充電することに対して、優先順位が与えられる。この目的を達成するために、ＣＰＵ２３は、ダイナモ２１によってバッテリ２２に供給される電流の強度値を増大させるために、前方電灯回路８、９に供給される電流の強度値を減少させる。バッテリ２２の充電が完了した場合、ＣＰＵ２３は、再び電灯回路８、９に正常に電流を供給する。従って、より急速にバッテリ２２を充電することが可能であり、自転車１の安全性の利益になる。

自転車１がその賃借人によって返却される瞬間に、以前にフラッシュメモリ２４に書き込まれたバッテリ２２の充電レベルが、トランシーバ２０を通して、末端施設２に通知され、末端施設２は、この充電レベルが所定の最小認定レベル未満の場合、バッテリ２２またはダイナモ２１に関して保守サービスが必要とされることを保守部門に通知するために、保守部門の注意のための信号を送信する。このサービスが実行されるまで、自転車１のレンタルは抑制されることが可能である。

オンボード制御システム２３は、同様に、特に、自転車１を利用する時、及び返却した時に、動作が正常に実行されていることを利用者に知らせるように開発され得る。従って、ＣＰＵ２３は、自転車１が利用されるとき、末端施設２からの分離を検出した場合、自転車１が実際に利用可能であることを利用者に知らせる点滅を生成するために、一時的に（例えば、２、３秒の間）、電灯回路８、９に対して断続的に電流を供給する。

同様に、賃借人が自転車１を使用した後で自転車１を返却するとき、ＣＰＵ２３は、末端施設２に対する自転車の施錠が正しく完了されたことを検出すると共に、もし自転車の施錠が正しく完了された場合、自転車１が正常に返却されたことを利用者に知らせる点滅を生成するために、一時的に、電灯回路８、９に対して電流を供給する。ＣＰＵ２３は、その場合に、自転車１の一般的な識別子にゼロの値“００００”を割り当てる。この値は、フラッシュメモリ２４に書き込まれる。

従って、全般的に見れば、自転車１が賃借人によって元の位置に戻される場合に進められる手続きは、以下のとおりである（図９参照）。

ＣＰＵ２３は、末端施設２に対する自転車１の施錠が正しく完了されたかどうかを検出する。もし、自転車１の施錠が完了されていない場合、ＣＰＵ２３は、例えば、一時的に継続的か、またはパルス化されたサイレンノイズを発するスピーカー１９を提供することにより、アラームを動作開始して、これを賃借人に通知できる。しかしながら、もし施錠が正しく完了された場合、ＣＰＵ２３は、フラッシュメモリ２４に書かれたデータを、トランシーバ２０を通して、末端施設２に対して通知する。

上述のように、このデータは、以下のような、前方電灯回路８、または後方電灯回路９の１つ以上の故障と、ブレーキ１４，１５の故障と、バッテリ２２の不完全な充電、またはダイナモ２１の故障の特徴を示す識別子を含むことができる。もし、そのような場合、末端施設２は、対応する故障または障害、ブロック、そして必要ならば自転車１の次の使用を抑制するために、その施錠システムを確認すると共に、故障した要素か、または欠陥のある要素に対する保守サービスを要求するメッセージを保守部門に送信する。

そのサービスが実行されて、自転車１がもう一度使用できる状態になると、（なるべく、保守専門家により、）例えば、ＣＰＵ２３のケース上のリセットボタンを動作させることによって、フラッシュメモリ２４はリセットされ、そして自転車１は、レンタルに関して即座に利用可能にされる。もしフラッシュメモリ２４が、故障、または障害の特徴を示す識別子を含まない場合、自転車１は、次のレンタルに関して即座に利用可能にされる。

ここで説明されているものの結果は、自転車１そのもの、及びレンタルシステムとの関連の両方において、このシステムの利用者の観点からの、より良い人間工学となる。更に、各自転車１に特有のオンボード制御システム２３の使用は、各自転車の主要要素のあらゆる障害、または故障の検出を組織的にすると共に、必要な時に保守を介在させることによって、保有自転車の管理を、−とりわけ、この保有自転車が大きいとき−、大幅に単純化する。

この自転車が固定される末端施設が、明確に識別されるので、保守部門は、どんな欠陥のある自転車でも探す必要性がない。オンボード制御システムのアプリケーションは、上で与えられた例に制限されない。従って、ＣＰＵと電気的に接続された圧力検出器を用いて、タイヤのどのような収縮（空気漏れ）またはパンクでも検出することが可能であり、照明、ブレーキ、ダイナモ、またはバッテリ回路の故障に関して以前に説明されたものと同じような故障の場合には、その手続きをまねることができる。更に、上述の手順に従ったＣＰＵ２３の動作は、当業者の中で、適切なプログラミングを用いて供給され得る。

固定末端施設に対して一時的に固定される際の収納された位置において表される、オンボード制御システムを提供された本発明に基づく自転車の側面図である。 図１に示す自転車のオンボード制御システム、及び自転車レンタルシステムの固定の基幹施設の一部を例証する図である。 自転車の機能要素において実行される様々な制御機能を例証する図である。 自転車の機能要素において実行される様々な制御機能を例証する図である。 自転車の機能要素において実行される様々な制御機能を例証する図である。 自転車の機能要素において実行される様々な制御機能を例証する図である。 自転車の機能要素において実行される様々な制御機能を例証する図である。 自転車の機能要素において実行される様々な制御機能を例証する図である。 自転車の機能要素において実行される様々な制御機能を例証する図である。

符号の説明

１ 自転車
２ 固定末端施設
３ 前輪
４ 後輪
５ フレーム
６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂ 前方ランプ
８ 一次前方回路
９ 補助（二次）前方回路
１０、１１ 後方ランプ
１２ 一次後方回路
１３ 補助（二次）後方回路
１４ 前方ブレーキ
１５ 後方ブレーキ
１６、１７ スイッチ
１８ 回路
１９ スピーカー
２０ 第１の通信インタフェース／トランシーバ
２１ ダイナモ
２２ バッテリ
２３ プロセッサ（ＣＰＵ）／制御システム
２４ フラッシュメモリ
２５ 内部クロック
２６、２７ 電流増幅器
２８、２９ 電流検出器
３０、３１ 電流増幅器
３２、３３ 電流検出器
２ａ 第２の通信インタフェース
２ｂ 電子中央演算処理装置
２ｃ 制御中央演算処理装置
２ｄ セントラルサーバ

Claims (28)

1. オンボード制御システム（２３）、及び電気的に制御システム（２３）に接続された第１の通信インタフェース（２０）を装備している自転車であって、
   前記自転車が、少なくとも１つの機能要素（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ；１０,１１；１４,１５；２１,２２）を備え、
   前記機能的要素（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ；１０,１１；１４,１５；２１,２２）が、少なくとも電灯回路（８，９，１２，１３）を構成し、
   前記制御システムが、
   前記電灯回路（８，９，１２，１３）の状態を制御し、前記電灯回路（８，９，１２，１３）における故障を検出すると共に、
   前記電灯回路（８，９，１２，１３）の状態に関する状態情報を、第１の通信インタフェース（２０）を通して、固定の基幹施設（２,２ｃ,２ｄ）に通知するように設計されている
   ことを特徴とする自転車。
2. 前記第１の通信インタフェースが、トランシーバ（２０）を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の自転車。
3. 前記第１の通信インタフェース（２０）が、短距離用の非接触式の通信インタフェースである
   ことを特徴とする請求項２に記載の自転車。
4. 制御システム（２３）が、
   前記機能要素（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ；１０,１１；１４,１５；２１,２２）の動作における障害を検出すると共に、
   前記障害の特徴を示す状態情報を生成し、前記基幹施設（２,２ｃ,２ｄ）に伝送するために、前記第１の通信インタフェース（２０）にこの状態情報を通知するように設計されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の自転車。
5. メイン後方電灯回路（１２）を備えると共に、
   前記メイン後方電灯回路（１２）が、
   第１の後方ランプ（１０）と、
   前記メイン後方電灯回路（１２）を制御すると共に、前記メイン後方電灯回路（１２）における故障を検出するように設計された制御システム（２３）とを備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の自転車。
6. 前記メイン後方電灯回路（１２）が、直列に接続された、電流増幅器（３０）、発光ダイオード（１０）、及び電流検出器（３２）を備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の自転車。
7. 前記メイン後方電灯回路（１２）から独立した補助後方電灯回路（１３）を備え、
   前記補助後方電灯回路（１３）が、第２の後方ランプ（１１）を備えると共に、
   前記制御システム（２３）が、前記メイン後方電灯回路（１２）において故障が検出された場合に、前記補助後方電灯回路（１３）を作動させて制御するように設計されている
   ことを特徴とする請求項５または請求項６のいずれか一項に記載の自転車。
8. 少なくとも１つのブレーキ（１４,１５）と、メイン後方電灯回路（１２）から独立した補助後方電灯回路（１３）とを備え、
   前記補助後方電灯回路（１３）が、
   第２の後方ランプ（１１）と、
   前記ブレーキ（１４,１５）の作動を検出すると共に、前記ブレーキ（１４,１５）の作動が検出された場合に前記補助後方電灯回路（１３）を作動させて制御するように設計された制御システムとを備える
   ことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の自転車。
9. 前記補助後方電灯回路（１３）が、直列に接続された、電流増幅器（３１）、発光ダイオード（１１）、及び電流検出器（３３）を備える
   ことを特徴とする請求項７または請求項８のいずれか一項に記載の自転車。
10. 少なくとも１つのブレーキ（１４,１５）と、ダイナモ（２１）とを備え、
    前記制御システム（２３）が、メモリ（２４）を備えると共に、
    前記ブレーキ（１４,１５）の作動を検出し、
    前記ダイナモ（２１）によって生成された電流の電気的強度を測定し、
    前記制御システム（２３）が、前記電気的強度の減少を検出することなく前記ブレーキ（１４,１５）の作動を検出した場合に、前記ブレーキ（１４,１５）の故障の特徴を示す状態情報を前記メモリ（２４）に書き込むと共に、
    ブレーキの故障の特徴を示す前記状態情報を、前記第１の通信インタフェース（２０）に送信するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の自転車。
11. それぞれが少なくとも１つの前方ランプ（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ）を有する２つの独立した前方電灯回路（８,９）を備え、
    前記制御システム（２３）が、
    各前記前方電灯回路（８,９）に半分の電力の電流を供給し、
    前記前方電灯回路（８,９）の内のどちらにおける故障でも検出すると共に、
    前記前方電灯回路（８,９）の内の１つに、もう一方の前方電灯回路で故障が検出された場合には、全電力の電流を供給するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の自転車。
12. 各前方電灯回路（８,９）が、直列に接続された、電流増幅器（２６,２７）、少なくとも１つの発光ダイオード（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ）、及び電流検出器（２８,２９）を備える
    ことを特徴とする請求項１１に記載の自転車。
13. 少なくとも１つの前方ランプ（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ）を有する少なくとも１つの前方電灯回路（８,９）と、
    第１の後方ランプ（１０,１１）を有する少なくとも１つの後方電灯回路（１２,１３）と、
    ダイナモ（２１）と、
    前記ダイナモによって再充電されるように前記ダイナモ（２１）に電気的に接続されると共に、少なくとも電力の一部を前記前方及び後方電灯回路（８,９,１２,１３）に供給するバッテリ（２２）とを備え、
    前記制御システム（２３）が、
    前記前方及び後方電灯回路（８,９,１２,１３）を制御し、
    前記バッテリ（２２）の充電量を測定すると共に、
    測定された充電量が所定の最小値より少ない場合に、前記前方電灯回路（８,９）に供給する電気的強度を減少させるように設計されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の自転車。
14. 少なくとも１つの前方ランプ（６ａ,６ｂ,７ａ,７ｂ）を有する少なくとも１つの前方電灯回路（８,９）と、
    第１の後方ランプ（１０,１１）を有する少なくとも１つの後方電灯回路（１２,１３）と、
    ダイナモ（２１）と、
    前記ダイナモによって再充電されるように前記ダイナモ（２１）に電気的に接続されると共に、少なくとも電力の一部を前記前方及び後方電灯回路（８,９,１２,１３）に供給するバッテリ（２２）とを備え、
    前記制御システム（２３）が、クロック（２５）を備えると共に、
    前記前方及び後方電灯回路（８,９,１２,１３）を制御し、
    前記ダイナモ（２１）の動作を検出し、
    前記ダイナモ（２１）が動作を停止した後に所定時間幅の時間間隔が経過した場合に、前記前方及び後方電灯回路（８,９,１２,１３）を停止するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の自転車。
15. 前記制御システム（２３）が、メモリ（２４）を備えると共に、
    第１の通信インタフェース（２０）を通して識別コードを受信し、
    前記識別コードを前記メモリ（２４）に書き込み、
    自転車（１）の動作を検出し、
    もし前記自転車が動作している場合に、前記識別コードの値を少なくとも１つの所定値と比較すると共に、
    この比較に基づいて、警告反応を開始するか、もしくは開始しないように設計されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の自転車。
16. 前記制御システムが、前記識別コードの値が前記所定値と一致する場合に、警告反応を開始するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の自転車。
17. 前記制御システム（２３）が、クロック（２５）を備えると共に、
    自転車（１）の動作を検出し、前記自転車の所定期間の動作の後で、警告反応を開始するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の自転車。
18. 少なくとも１つのランプを有する少なくとも１つの電灯回路（８,９,１２,１３）を備え、
    前記制御システム（２３）が、前記電灯回路（８,９,１２,１３）を、警告反応として断続的に制御するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか一項に記載の自転車。
19. 前記制御システム（２３）によって制御されるスピーカー（１９）を備え、
    前記制御システム（２３）が、警告反応として前記スピーカー(19)に送信される音響信号を有するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載の自転車。
20. 前記制御システムが、自転車（１）の動きを検出すると共に、動きが検出される場合に、前記自転車が動作していると判定するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載の自転車。
21. 固定末端施設（２）に対して施錠され得ると共に、
    前記制御システム（２３）が、
    前記固定末端施設（２）に対する自転車（１）の施錠を検出すると共に、
    前記固定末端施設（２）に対する前記自転車（１）の施錠が検出された場合に送信される肯定応答信号を有するように設計されている
    ことを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載の自転車。
22. 前記制御システムによって制御される少なくとも１つの電灯回路（８,９,１２,１３）を備え、
    前記制御システムが、限られた期間の間、前記電灯回路を肯定応答信号として断続的に動作させるように設計されている
    ことを特徴とする請求項２１に記載の自転車。
23. 請求項１から請求項２２のいずれか一項の記載に基づく少なくとも１つの自転車（１）と、
    前記状態情報を受信するように設計されている基幹施設（２,２ｃ,２ｄ）と
    を備えることを特徴とする自動自転車レンタルシステム。
24. 複数の自転車（１）を備えると共に、
    前記基幹施設（２,２ｃ,２ｄ）が、
    保管目的のために個々の最低１台の自転車（１）を収容するように設計された複数の保管施設（２）と、
    前記自転車の前記第１の通信インタフェース（２０）と通信するように設計された複数の短距離用の第２の通信インタフェース（２ａ）とを備え、
    前記基幹施設の各前記第２の通信インタフェース（２ａ）が、少なくとも１つの前記保管施設（２）に結合されると共に、前記保管施設のすぐ近くに配置される
    ことを特徴とする請求項２３に記載の自動自転車レンタルシステム。
25. 各保管施設が、固定末端施設（２）を備える
    ことを特徴とする請求項２４に記載の自動自転車レンタルシステム。
26. 前記固定末端施設（２）が、前記第２の通信インタフェース（２ａ）の内の１つを備える
    ことを特徴とする請求項２５に記載の自動自転車レンタルシステム。
27. 前記第２の通信インタフェース（２ａ）が、トランシーバ（２ａ）を含んでいる非接触式の通信インタフェースである
    ことを特徴とする請求項２３から請求項２６のいずれか一項に記載の自動自転車レンタルシステム。
28. 前記基幹施設が、同様に、全ての前記第２の通信インタフェース（２ａ）によって受信された前記状態情報を一箇所に集中させる、少なくとも１つの中央施設（２ｄ）を備える
    ことを特徴とする請求項２３から請求項２７のいずれか一項に記載の自動自転車レンタルシステム。

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